Электроконфорка Советский патент 1993 года по МПК F24C15/10 

Изобретение относится к области техники, в частности к электроконфоркам.

Цель изобретения повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в прилегающем к нагревателю объеме корпуса выполнена закрытая полость, заполненная теплоаккумулирующим материалом с температурой плавления 103-114°С, а нагреватель выполнен с открытой рабочей поверхностью, расположенной на уровне верхней стенки корпуса из теплопроводного материала.

На фиг.1 показан разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 - электроконфорка, вид со стороны рычага переключателя; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - электроконфорка с установленным на нее промежуточным диском, вид сверху; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.

Электроконфорка состоит из корпуса 1, диска 2 с залитыми в него термоэлектрическими нагревателями 3 и 4, регулятора мощности нагрева 5 с рычагом переключения б и шнура с вилкой (шнур с вилкой на чертеже не показаны). В корпусе 1 выполнены полости 7-10. В полость 7 помещен толкатель 11

поршневой и легкокипящей материал .являющийся термодатчиком. В полость 8 помещены пружинный толкатель 13 и пружина 14, а в полости 9. 10 помещен аккумулирующий материал 5. Полости 9 и 10. материал 15 являются устройствами защиты от перегрева. На боковом торце 16 корпуса 1 установлен таймер 17-6 ручкой 18 и фиксатором 19. Регулятор мощности нагрева 5 состоит из корпуса 20 и подвижной части 21 (остальные детали регулятора не показаны). На корпусе 20 установлен с возможностью поворота рычаг б и неподвижно закреплена шестерня 22. На рычаге 6 закреплены стопор 23 таймера .17 и двойная шестерня 24 с возможностью поворота относительно оси 25. На подвижной части 21 регулятора 5 неподвижно закреплена шестерня 26. Термоэлектрические нагреватели 3 и 4 состоят из трубок 27. нихромовых спиралей 28 и электроизоляционных материалов 29. Диск 2 установлен на теплоизоляционную прокладку 30 основания 31. Корпус 1 соединен с основанием 31 шпильками 32, на одних концах которых выполнена правая резьба, а на других концах-левая резьба. На корпусе 1 установлен промежуточный диск 33

Ё

00 Ю 4

сл

ю

Детали 1.2.27 выполнены из материала с высокой теплопроводностью, например, из алюминиевого сплава, при этом боковые и нижние поверхности деталей 1, 2 покрыты теплоизоляционной краской или эмалью на основе окиси кремния или циркония. В качестве электроизоляционного материала 29 нами предлагается окись бериллия, имеющая высокую теплопроводность. Детали 11, 13. 32 выполнены из материала с низкой теплопроводностью, например из нержавеющей стали. Шестерня 24 выполнена из антифрикционного материала, например из капрона или латуни. Стопор 23 выполнен из упругой пластмассы (например, из полиуре- тана) резины, или выполнен в виде витой конической пружины. Теплоизоляционная прокладка 30 выполнена из асбеста или теплоизоляционной керамики на основе окиси кремния или циркония. В качестве легкоки- пящего материала 12 нами рекомендуется, например, один из следующих материалов:

С2НОС1з Ткип 97,7°С

C2H5F2As Ткет 93,9°С Ткип 87,1°С СЩ02 Ткип 85,4°С

хлораль этилдифтор- син

трихлор- этилен гидроперекись метана хлористый

этиленC2H4CI2 Ткип 83,5°С

Использование материала 12 с температурой кипения ниже температуры кипения воды обусловлено следующими факторами. Пару материала 12 нужно преодолевать массу поршневого толкателя 11 и трение его уплотнительного кольца о стенки полости 7. Кроме того корпус 1 излучает часть тепла в окружающую атмосферу и температура кор- пуса 1 всегда немного ниже температуры приготовления пищи.

В качестве термоаккумулирующего материала 15 нами рекомендуется, например, один из следующих материалов:

пимели- новая кислотаСтН См ТПл 103°С пиратехинCeHeOz ТПл 105°С акридинCuHgN Tnn 110jS°C п-нитрофенолСбНбОзМ-Тпл 112,4°С

сераSТт-ШЗРС

Использование материала 15 с температурой плавления выше температуры кипе- ния воды обусловлено тем, что материал должен плавиться только после того, как температура корпуса начинает превышать оптимальную температуру варки пищи, только тогда избыточное тепло диска 2 (ее55 0

5

0

5 0

5

0

5

ли оно остается) должно расходоваться на плавление материала 15, предотвращая перегрев посуды с пищей во время варки пищи. Материал 15 не должен взаимодействовать с материалом корпуса 1 или с покрытием, нанесенным на стенки полостей 9 и 10. На деталях 6, 20, 21 установлены шестерни 23, 24,26, их назначение уменьшить длину хода толкателей 11 и 13.

Если диаметр посуды меньше диаметра основания в корпусе 1, то на корпус 1 устанавливают промежуточный диск 33 из материала с высокой теплопроводностью (например из алюминиевого сплава). Этот диск должен лежать как на корпусе, так и на диске 2 (это обеспечивается поворотом шпилек 32). Назначение промежуточного диска 33 передавать тепло от диска 2 к корпусу 1, если дно посуды меньше диаметра отверстия в корпусе 1. Поворотом шпилек 32 можно верхний торец корпуса 1 устанавливать выше верхнего торца диска 2. При установке посуды на верхний торец корпуса 1 в этом случае образуется зазор между диском 2 и дном посуды Меняя данный зазор, можно регулировать передачу тепла от диска 2 к посуде с пищей. Это может пригодиться, когда надо сварить пищу в очень малой посуде или использовании плитки для других целей, когда требуется температура ниже 100°С. Например, npvi сушке различных изделий. Если плитку необходимо использовать для нагрева посуды или других изделий до более высокой температуры по сравнению со 100°С, то необходимо подобрать материал 12 с более высокой температурой кипения, а материал 15 - с более высокой температурой плавления.

Электрическая плитка работает следующим образом. Ручку 18 таймера 17 устанавливают на время, необходимое для варки пищи, при этом закручивают пружину таймера, которая на чертеже не показана. Рычаг б устанавливают р крайнее левое положение, при этом регулятор 5 подает электропитание к термоэлектрическим нагревателям 3 и 4,т.е. электрическая плитка включается на полную мощность. Рычаг 6 перемещает толкатели 11 и 13 и стопор 23 в крайнее левое положение. Стопор 23 заходит в отверстие таймера 17 (данное отверстие не показано) и стопорит работу таймера 17, толкатель 13 сжимает пружину 14, а фиксатор 10 стопорит толкатель 13 в крайнем левом положении, толкатель 11 поднимает уровень материала 12 в полости 7. На корпусе 1 ставят посуду с пищей, подготовленную для варки. Пока пища холодная, идет интенсивный нагрев ео большой мощностью двух термоэлектрических нагревателей 3 и 4 (пища готовится к варке). Когда температура посуды с пищей приближается к температуре кипения пищи, от дна посуды нагревается корпус 1 примерно до такой же температуры (немного меньшей), а это приводит к нагреву материала 12 до температуры его кипения. В полости 7 слева от толкателя 11 создается избыточное давление пара материала 12, толкатель 11 перемещается вправо, он поворачивает рычаг б по часовой стрелке.

При повороте рычага 6 стопор 23 выходит из отверстия таймера 17. Таймер начинает работать и с этого времени начинается отсчет времени варки пищи, находящейся на электрической плитке. При повороте рычага б поворачивается шестерня 22 и поворачивает шестерню 26, а последняя поворачивает подвижную часть 21 регулятора 5, происходит переключение электропитания с двух термоэлектрических нагревателей на один, нагрев диска 2 уменьшается. Варка пищи идет при умеренной мощности, расходуемой на нагрев только одного термоэлектрического элемента (например элемента 3), предотвращается бурное выкипание воды. После истечения времени, установленного на таймере, последний утапливает фиксатор 19, пружина 14 перемещает толкатель 13 вправо, который поворачивает (через шестерни 24 и 26) подвижную часть 21 регулятора 5. Данный поворот приводит к отключению электропитания к нагревателю 3., плитка оказывается обесточенной. После снятия посуды с приготовленной (сваренной) пищей с корпуса 1 электрической плитки, корпус 1 остывает (излучает тепло в окружающую атмосферу), давление пара материала 12 в полости 7 падает, плитка готова для следующего цикла приготовления пищи.

Выше рассмотрена работа плитки когда на нее установлена посуда большого объема, в которой варилось много пищи. Если на плитку поставлена посуда средних размеров и мощность термоэлектрического нагревателя 3 оказалась больше потребной мощности, то температура посуды с пищей поднимается до температуры плавления материала 15 и рост температуры посуды прекращается. Все избыточное тепло идет на расплавление материала 15. При установке на плитку посуды средних размеров ручкой 18 устанавливают время, меньшее фактически потребного. После срабатывания толкателя 18 и обесточивания нагревателя 3 посуду с пищей оставляют на плитке. После прекращения выделения тепла нагревателем 3 начинает затвердевать материал 15. который частично успел расплавиться и в течение некоторого времени температура

корпуса 1 и установленной на нем посулы остается практически постоянной и продолжается кипение (варка) пищи.

Если необходимо сварить пищу в малой 5 посуде, когда нагреватель 3 выделяет тепла намного больше, чем требуется, то шпильками 32 поднимают корпус 1 относительно диска 2, т.е. между диском 2 и дном посуды устанавливают зазор. Это приводит к

0 уменьшению передачи тепла от диска 2 к посуде с пищей и таким образом предотвращается интенсивное выкипание жидкости из посуды. Этот же прием используют, если плитк-у применяют для сушки, когда требу5 ется температура много ниже температуры 100°С. В этом случае для включения плитки рычаг 6 поворачивают не на 90° (при котором включаются два нагревателя 3 и 4), а только на 45°, при котором включается толь0 ко один нагреватель 3.

Снабжение электрической плитки двумя толкателями поршневым и пружинным позволяет расчленить работу плитки на два этапа: быстрый нагрев посуды с пищей до

5 температуры кипения при большом расходе электроэнергии и варку пищи при умеренном расходе электроэнергии. Легкокипящий материал 12 проводит границу между двумя этапами, он является как индикато0 ром этого перехода, так и рабочим телом, проводящим переключение плитки с большой потребляемой мощности на малую мощность. Он же дает начало отсчета второ- -му этапу, выводя из отверстия таймера 17

5 стопора 23. Таймер контролирует продолжительность времени варки пищи (время работы плитки на умеренном режиме) и отключает электропитание от плитки по истечении определенного времени. Снабжение

0 электрической плитки термоаккумулирую- щим материалом позволяет стабилизировать температуру нагреваемой посуды, когда подводимая мощность превышает потребную, т.е. часть выделяемого нагревате5 лем тепла расходуется на расплавление термоаккумулирующего материала, причем данное тепло.расходуется также на варку пищи, если отключают электропитание от плитки, когда пища еще не сварена.

0

Формула изобретения Электроконфорка, содержащая корпус с нагревателем, регулятор мощности с термодатчиком и устройство защиты теплопри5 емника от нагрева, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, в прилегающем к нагревателю объема корпуса выполнена закрытая полость, заполненная теплоаккумулирующим материалом с температурой плавления 103- 114°.

7-Л

сриг. 1

7 /«

Сущность изобретения: электроконфорка содержит корпус с нагревателем, регулятор мощности с термодатчиком и устройство защиты теплоприемника от перегрева. В прилегающем к нагревателю объеме корпуса выполнена закрытая полость, заполненная теплоаккумулирующим материалом с температурой плавления 103-114°С. 5 ил.

Б-Б

фг/аЗ

физ.4

ЈЬ&

&

ЪЯ&ЯХ

.Х1 V X X XX XXX XX ХХХХХЛ