Способ регулирования распределения температуры в замкнутых объемах при приготовлении пищи без принудительного подвода внешней энергии

Способ регулирования распределения температуры в замкнутых объемах при приготовлении пищи без принудительного подвода внешней энергии

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к термообработке при приготовлении пищи в замкнутых объемах (духовках, печах, посуде для приготовления пищи, связанного с термообработкой), также может применяться в различных отраслях промышленности, где требуется автоматическое создание и поддержание заданного (равномерного или неравномерного) распределения температуры в замкнутом объеме без принудительного подвода внешней энергии.

Уровень техники

Известен способ, описанный в патенте РФ №2500797 «Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом» [1], в котором регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом осуществляется циркулированием по "рубашке" снаружи резервуара хладоносителя по замкнутому контуру, включающему вентиль, управляемый электроприводом, компрессор и соединяющие их и "рубашку" трубопроводы.

Недостатки данного способа: ориентация на работу только с жидкой средой; невозможность осуществления при термообработке, особенно в бытовых условиях; необходимость в электроэнергии - источнике питания электроприводов и компрессора.

Известен способ, описанный в патенте РФ №2495852 «Способ нагрева изделий» [2], в котором распределение температуры выравнивается путем организации принудительного движения печных газов специальными высокоскоростными горелками, расположенными в рабочей камере.

Недостаток данного способа: необходимость наличия специальных горелок внутри рабочей камеры; ориентация на работу с садками объектов, а не с отдельными объектами; зависимость создаваемого распределения температуры в рабочей камере от изначальных параметров закладываемых объектов (формирования специальных каналов для печных газов в садке и т.п.), а в общем случае параметры объектов, подвергаемых термообработке, могут отличаться от параметров, требуемых в цитируемом способе.

Известен подход, описанный в патенте РФ №2019988 «Устройство для тепловой обработки» [3], в котором необходимое тепловое воздействие оказывается съемными нагревателями индукционного типа, выполненными в виде концентрических плоских катушек, покрытых теплостойким материалом с низкой теплопроводностью, и имеющими по краям и в центре датчики температуры и отсутствия нагрузки.

Недостаток данного способа: необходимость подвода электроэнергии - для питания индукционных нагревателей.

Раскрытие изобретения

Технической задачей изобретения является экологически чистое - без применения химических реагентов и электромагнитных (ВЧ- и СВЧ-) полей - создание и поддержание заданного (равномерного или неравномерного) самоподдерживающегося распределения температурного поля в замкнутых объемах (духовках, печах, посуде для приготовления пищи, связанного с термообработкой) без принудительного подвода внешней энергии.

Для решения этой задачи предлагается способ регулирования распределения температуры в замкнутых объемах при приготовлении пищи без принудительного подвода внешней энергии, отличающийся тем, что применяют камеру, в которой происходит термообработка при приготовлении пищи, внутренняя поверхность которой меняет свое положение (в том числе фрагментарно) в зависимости от температуры, продвигаясь внутрь пространства камеры таким образом, чтобы вызванное этим изменение свободно конвективных потоков атмосферы внутри камеры способствовало перераспределению температурного поля.

Способ характеризуется следующими последовательностями операций. Определяют диапазоны температур, в которых предполагается создавать и поддерживать заданное температурное распределение. Подбирают соответствующие конструкцию и материалы подвижной части внутренней поверхности камеры, в которой происходит термообработка при приготовлении пищи. Один из примеров конструкции: внутреннюю поверхность камеры выполняют секционной, причем отдельные секции соединяют при помощи биметаллических пластин, которые при нагреве изгибаются, изменяя форму внутренней поверхности камеры, при этом внутренняя поверхность камеры изменяет форму таким образом, что вызванное этим изменение свободно конвективных потоков атмосферы внутри камеры способствует перераспределению температурного поля. Другой пример конструкции: по нормали к начальному (до начала нагрева) положению внутренней поверхности камеры располагают сильфоны с жидкостью, в рабочем диапазоне температур заметно расширяющейся, так что один конец каждого сильфона закрепляют на неподвижной части камеры, а другой конец каждого сильфона соединяют с подвижной частью внутренней поверхности камеры, при этом внутренняя поверхность камеры изменяет форму таким образом, что вызванное этим изменение свободно конвективных потоков атмосферы внутри камеры способствует перераспределению температурного поля. При этом поддержание заданного (равномерного или неравномерного) распределения температуры осуществляется автоматически без принудительного подвода внешней энергии, что является признаком энергоэффективности и ресурсосбережения.

Никаких химических реагентов, могущих попасть в приготовляемую пищу, а также электромагнитных (ВЧ- и СВЧ-) полей при этом не применяют, что является признаком экологической чистоты.

Таким образом, применение подвижной внутренней поверхности камеры, в которой происходит термообработка приготовляемого продукта, позволяет экологически чисто - без применения химических реагентов, а также электромагнитных (ВЧ- и СВЧ-) полей - создавать и поддерживать заданное (равномерное или неравномерное) распределение температуры, без принудительного подвода внешней энергии.

Технический результат - создание и автоматическое поддержание заданного (равномерного или неравномерного) распределения температуры в замкнутом объеме (камере), в котором происходит термообработка при приготовлении пищи (духовках, печах, посуде для приготовления пищи, связанного с термообработкой) без принудительного подвода внешней энергии.

Источники информации

[1] Патент РФ №2500797 «Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом».

[2] Патент РФ №2495852 «Способ нагрева изделий».

[3] Патент РФ №2019988 «Устройство для тепловой обработки».

Способ регулирования распределения температуры в замкнутых объемах при приготовлении пищи без принудительного подвода внешней энергии, отличающийся тем, что применяют камеру, в которой происходит термообработка при приготовлении пищи, внутренняя поверхность которой меняет свое положение (в том числе фрагментарно) в зависимости от температуры, продвигаясь внутрь пространства камеры таким образом, чтобы вызванное этим изменение свободно конвективных потоков атмосферы внутри камеры способствовало перераспределению температурного поля.