Двойная ёмкость для приготовления пищи, обладающая улучшенной прочностью и улучшенным тепловым коэффициентом полезного действия - RU2711944C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к двойной емкости для приготовления пищи, обладающей улучшенной прочностью и улучшенным тепловым коэффициентом полезного действия, более точно, к двойной емкости для приготовления пищи, обладающей улучшенной прочностью и улучшенным тепловым коэффициентом полезного действия, имеющей сдвоенную структуру, в которой внутри наружного цилиндра находится внутренний цилиндр с сохранением заданного интервала между дном наружного цилиндра и обратной стороной внутреннего цилиндра, в результате чего образуется теплоаккумулирующее пространство, и между наружным цилиндром и внутренним цилиндром проходит боковой канал для жидкотекучей среды, сообщающийся с теплоаккумулирующим пространством, при этом в наружном цилиндре имеется одно или множество выпускных отверстий, сообщающихся с боковым каналом для жидкотекучей среды, а общая площадь поперечного сечения выпускных отверстий регулируется в заданном интервале для достижения высокой эффективности и стабильности нагрева.

Уровень техники

Обычно под действием тепла, подводимого к обратной стороне емкости для приготовления пищи, содержащаяся в ней пища подвергается тепловой обработке посредством распространения тепла от обратной стороны емкости для приготовления пищи, при этом обратная сторона емкости для приготовления пищи состоит из одного слоя для достижения быстрой теплопередачи через нее.

Тем не менее, когда обратная сторона емкости для приготовления пищи состоит из одного слоя, содержащаяся в такой емкости пища нагревается неодинаково в зависимости от своего положения в емкости для приготовления пищи, в результате чего часть пищи пригорает, а другая часть остается не приготовленной.

Соответственно, с целью преодоления упомянутых недостатков емкости для приготовления пищи с однослойной обратной стороной предлагалась емкость для приготовления пищи, имеющая сдвоенную структуру из наружного цилиндра и внутреннего цилиндра с пространством между ними для равномерного нагрева пищи, содержащейся в емкости для приготовления пищи.

Кроме того, емкость для приготовления пищи, обратная сторона которой имеет сдвоенную структуру, дополнительно имеет небольшое выпускное отверстие диаметром 1 мм или менее, выполненное на участке наружного цилиндра, для предотвращения угрожающих безопасности происшествий, таких как взрывы из-за расширения объема внутреннего пространства.

Тем не менее, поскольку емкость для приготовления пищи требуется мыть, во внутреннее пространство через выпускное отверстие может легко попадать посторонние вещества, такие как вода, которая при нагреве превращается в пар, увеличиваясь в объеме до около 1000 раз, и при неосторожной эксплуатации двойной емкости для приготовления пищи она может взорваться или деформироваться. Однако при увеличении размера выпускного отверстия без намерения преодолеть упомянутые недостатки тепловой коэффициент полезного действия емкости для приготовления пищи резко снижается, что дополнительно увеличивает время приготовления в нем пищи.

Соответственно, существует потребность в создании новой двойной емкости для приготовления пищи, способной предотвращать угрожающие безопасности происшествия или его деформацию даже при попадании в него посторонних веществ, таких как вода, и сводить к минимуму снижение теплового коэффициента полезного действия из-за наличия выпускного отверстия.

Описание

Техническая задача

Соответственно, настоящее изобретение создано с учетом упомянутых недостатков известного уровня техники, и в его основу положена задача создания двойной емкости для приготовления пищи с улучшенной прочностью и улучшенным тепловым коэффициентом полезного действия, позволяющей регулировать всю площадь поперечного сечения выпускных отверстий в заданном интервале и тем самым предотвращать угрожающие безопасности происшествия или деформацию даже при попадании в него посторонних веществ, таких как вода, и сводить к минимуму снижение теплового коэффициента полезного действия из-за наличия выпускных отверстий.

Техническое решение

С целью решения упомянутой задачи в настоящем изобретении предложена двойная емкость для приготовления пищи, обладающая улучшенной прочностью и улучшенным тепловым коэффициентом полезного действия, имеющая сдвоенную структуру, в которой внутри наружного цилиндра находится внутренний цилиндр с сохранением заданного интервала между дном наружного цилиндра и обратной стороной внутреннего цилиндра, в результате чего образуется теплоаккумулирующее пространство, и между наружным цилиндром и внутренним цилиндром проходит боковой канал для жидкотекучей среды, сообщающийся с теплоаккумулирующим пространством, при этом в наружном цилиндре имеется одно или множество выпускных отверстий, сообщающихся с боковым каналом для жидкотекучей среды, а общая площадь поперечного сечения выпускных отверстий в заданном интервале от 1 до 25 π мм² для достижения высокого теплового коэффициента полезного действия и стабильности нагрева.

В соответствии с настоящим изобретением теплоаккумулирующее пространство имеет высоту желательно от 3 до 15 мм и объем от 7 до 15 мл, в результате чего сокращается общее время приготовления, и пища, содержащаяся в двойной емкости для приготовления пищи, не пригорает.

В соответствии с настоящим изобретением одно или множество из выпускных отверстий имеют диаметр желательно более 2 мм для предотвращения взрыва или деформации двойной емкости для приготовления пищи вследствие мгновенного объемного расширения при образовании водяного пара, если внутрь теплоаккумулирующего пространства попадает вода, и дополнительно одно или множество из выпускных отверстий имеют диаметр от 2 до 6 мм для предотвращения снижения теплового коэффициента полезного действия и попадания посторонних веществ.

В соответствии с настоящим изобретением двойная емкость для приготовления пищи дополнительно желательно содержит биметаллический датчик, установленный с одной стороны бокового канала для жидкотекучей среды, при этом одно или множество из выпускных отверстий рассчитаны на то, чтобы автоматически открываться и закрываться в зависимости от температуры в теплоаккумулирующем пространстве и боковом канале для жидкотекучей среды, и одно или множество из выпускных отверстий имеют диаметр желательно от 2 до 10 мм для предотвращения снижения теплового коэффициента полезного действия и попадания посторонних веществ.

Преимущества изобретения

В соответствии с настоящим изобретением двойная емкость для приготовления пищи позволяет регулировать всю площадь поперечного сечения выпускных отверстий в заданном интервале в отличие от традиционной двойной емкости для приготовления пищи, за счет чего предотвращаются угрожающие безопасности происшествия или его деформация даже при попадании в него посторонних веществ, таких как вода, и сводить к минимуму снижение теплового коэффициента полезного действия из-за наличия выпускных отверстий.

Описание чертежей

На Фиг. 1 показан вид в разрезе, иллюстрирующий конфигурацию двойной емкости для приготовления пищи согласно настоящему изобретению,

на Фиг. 2а показан график, иллюстрирующий изменение времени приготовления пищи в зависимости от площади поперечного сечения одного выпускного отверстия, если двойная емкость для приготовления пищи согласно настоящему изобретению имеет одно выпускное отверстие,

на Фиг. 2б показан график, иллюстрирующий изменение времени приготовления пищи в зависимости от площади поперечного сечения двух выпускных отверстий, если двойная емкость для приготовления пищи согласно настоящему изобретению имеет два выпускных отверстия,

на Фиг. 2в показан график, иллюстрирующий изменение времени приготовления пищи в зависимости от площади поперечного сечения выпускных отверстий, если двойная емкость для приготовления пищи согласно настоящему изобретению имеет биметаллический датчик.

Варианты осуществления изобретения

Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи подробно описана двойная емкость для приготовления пищи с улучшенной прочностью и улучшенным тепловым коэффициентом полезного действия согласно настоящему изобретению.

Как показано на Фиг. 1, двойная емкость для приготовления пищи согласно настоящему изобретению содержит наружный цилиндр 1; внутренний цилиндр 2, находящийся внутри наружного цилиндра 1; теплоаккумулирующее пространство 3, которое образуется в результате размещения внутреннего цилиндра 2 внутри наружного цилиндра 1 с сохранением заданного интервала между дном наружного цилиндра 1 и обратной стороной внутреннего цилиндра 2; и боковой канал 4 для жидкотекучей среды, который проходит между наружным цилиндром 1 и внутренним цилиндром 2 и сообщается с теплоаккумулирующим пространством 3, при этом в наружном цилиндре 1 имеется одно или множество выпускных отверстий 5, сообщающихся с боковым каналом 4 для жидкотекучей среды, а общая площадь поперечного сечения одного или множества выпускных отверстий 5 регулируется в интервале 1-25 π мм² с целью достижения высокого теплового коэффициента полезного действия и прочности.

В случае емкости для приготовления пищи со сдвоенной структурой на участке наружного цилиндра выполнено небольшое выпускное отверстие диаметром 1 мм или менее для предотвращения угрожающих безопасности происшествий при расширении его объема в результате нагрева. Тем не менее в процессе мытья емкости для приготовления пищи в его внутреннее пространство через выпускное отверстие могут попадать посторонние вещества, такие как вода, которая при кипени превращается в пар, увеличиваясь в объем до около 1700 раз, поэтому даже при наличии выпускного отверстия по неосторожности часто может происходить взрыв или деформация емкости для приготовления пищи. Однако при увеличении размера выпускного отверстия без намерения преодолеть упомянутые недостатки может снизиться тепловой коэффициент полезного действия емкости для приготовления пищи, что нежелательно увеличивает время приготовления пищи.

Соответственно, в соответствии с настоящим изобретением в наружном цилиндре 1 выполнено одно выпускное отверстие 5 или множество выпускных отверстий 5, сообщающихся с боковым каналом 4 для жидкотекучей среды, при этом их площадь поперечного сечения регулируется в интервале 1-25 π мм², что предотвращает взрыв или деформацию емкости для приготовления пищи и в то же время сводит к минимуму снижение теплового коэффициента полезного действия емкости для приготовления пищи.

При этом высота теплоаккумулирующего пространства 3, сообщающегося с выпускными отверстиями 5 с упомянутой площадью поперечного сечения, составляет желательно от 3 до 15 мм, а его объем - от 7 до 15 мл. Емкости для приготовления пищи обычно имеют различные диаметры от 16 до 32 см в соответствии с целями их применения, но независимо от размеров емкостей для приготовления пищи высоту и объем теплоаккумулирующего пространства 3 желательно поддерживать в их заданных пределах.

Если емкость для приготовления пищи имеет небольшой диаметр, высоту теплоаккумулирующего пространства 3 увеличивают до заданного предела, чтобы предотвратить быстрый нагрев обратной стороны емкость для приготовления пищи и тем самым подгорание пищи в емкости для приготовления пищи, и наоборот, если емкость для приготовления пищи имеет большой диаметр, высоту теплоаккумулирующего пространства 3 уменьшают до заданного предела, чтобы предотвратить увеличение времени приготовления пищи.

В то же время, поскольку в результате попадании воды в теплоаккумулирующее пространство 3 емкость для приготовления пищи может взорваться или деформироваться вследствие мгновенного объемного расширения при образовании водяного пара, соответственно, для предотвращения взрыва или деформации, выпускные отверстия 5 с упомянутой площадью поперечного сечения имеют диаметр по меньшей мере 2 мм или менее. При этом для предотвращения снижения теплового коэффициента полезного действия и попадания посторонних веществ выпускные отверстия 5 имеют диаметр желательно от 2 до 6 мм, более желательно от 3 до 5 мм.

В то же время, как показано на Фиг. 1, с одной стороны бокового канала 4 для жидкотекучей среды установлен биметаллический датчик 6, при этом выпускные отверстия 5 рассчитаны на то, чтобы автоматически открываться и закрываться в зависимости от температуры в теплоаккумулирующем пространстве 3 и боковом канале 4 для жидкотекучей среды. Соответственно, биметаллический датчик 6, который установлен с одной стороны бокового канала 4 для жидкотекучей среды, автоматически открывает и закрывает выпускные отверстия 5 в зависимости от температуры в теплоаккумулирующем пространстве 3 и боковом канале 4 для жидкотекучей среды.

Биметаллический датчик 6 закрывает выпускные отверстия 5 до достижения заданной температуры в теплоаккумулирующем пространстве 3 и в боковом канале 4 для жидкотекучей среды, повышая тем самым тепловой коэффициент полезного действия после начального нагрева и предотвращая попадание посторонних веществ во время мытья. В то же время для предотвращения снижения теплового коэффициента полезного действия и попадания посторонних веществ, выпускные отверстия 5 на которых установлен биметаллический датчик 6, имеют диаметр от 2 до 10 мм.

Биметаллический датчик 6 изготавливают из биметаллического материала, состоящего из двух металлов с неодинаковым линейным расширением при заданной температуре, при этом вместо биметаллического датчика 6 могут применяться разнообразные устройства, срабатывающие при заданной температуре или давлении. Открывающее и закрывающее устройство снабжают пластинчатой пружиной, срабатывающей при превышении заданного давления.

Биметаллический датчик 6 устанавливают на выпускных отверстиях 5 различными промышленно применимыми способами. Как показано на Фиг. 1, выпускные отверстия 5 выполнены на верхней стороне бокового канала 4 для жидкотекучей среды и сообщаются с теплоаккумулирующим пространством 3, а на нижней стороне бокового канала 4 для жидкотекучей среды выполнен шарнирный соединитель, к которому прикреплен зажимной винт. Соответственно, биметаллический датчик 6 имеет выпуклый участок, выступающий из его верхней стороны и закрывающий выпускные отверстия 5, и сквозное отверстие, выполненное на его нижней стороне и рассчитанное на фиксацию с помощью зажимного винта.

Если при описанной конфигурации температура в теплоаккумулирующем пространстве 3 и боковом канале 4 для жидкотекучей среды превышает заданную установленную температуру, биметаллический датчик 6 поворачивается в направлении от наружного цилиндра 1 вокруг зафиксированного участка его нижней стороны, позволяя тем самым его выпуклому участку отделиться от выпускных отверстий 5.

Если вместо биметаллического датчика 6 используется пластинчатая пружина, воздух в теплоаккумулирующем пространстве 3 давит на пластинчатую пружину, в результате чего она распрямляется наружу при высокой температуре и высоком давлении в теплоаккумулирующем пространстве 3.

Установка внутреннего цилиндра 2 изнутри наружного цилиндра 1 осуществляется разнообразными способами, и, как показано на Фиг. 1, боковую поверхность наружного цилиндра 1 герметизируют путем крепления фиксаторов, позволяющих подогнать внутренний цилиндр 2 к наружному цилиндру 2. В противном случае для подгонки внутреннего цилиндра 2 к наружному цилиндру 1 может использоваться отдельный процесс нанесения пластмассового покрытия. Кроме того, при необходимости на емкости для приготовления пищи могут быть установлены ручки.

Далее будут пояснены различные варианты осуществления двойной емкости для приготовления пищи с повышенной прочностью и улучшенным тепловым коэффициентом полезного действия согласно настоящему изобретению. Тем не менее рамки настоящего изобретения не ограничены этими вариантами осуществления, и следует учесть, что специалисты в данной области могут внести в них изменения или модификации, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.

Первый вариант осуществления

Измерение деформации двойной емкости для приготовления пищи в зависимости от диаметра выпускных отверстий

Изготавливали двойную емкость для приготовления пищи диаметром 24 см с выпускными отверстиями определенного диаметра и сдвоенной структурой, в которой внутри наружного цилиндра находится внутренний цилиндр, а теплоаккумулирующее пространство между дном наружного цилиндра и обратной стороной внутреннего цилиндра имеет объем 10 мл. Вливали 1 мл воды в теплоаккумулирующее пространство, и сильно нагревали двойную емкость для приготовления пищи на бытовой газовой плите, пока содержащаяся в нем вода не закипала, чтобы определить, деформировалась ли двойная емкость для приготовления пищи или нет.

Путем повторных экспериментов было установлено, чтобы полученные результаты сходны друг с другом независимо от числа выпускных отверстий. Соответственно, можно заключить, что для предотвращения угрожающих безопасности происшествий или деформации емкости в процессе приготовления пищи каждое выпускное отверстие должен иметь размер более 2 мм на случай попадания в него посторонних веществ, таких как вода.

Второй вариант осуществления

Измерение изменения времени приготовления пиши в зависимости от площади поперечного сечения выпускного отверстия в двойной емкости для приготовления пищи с одним выпускным отверстием

Изготавливали двойную емкость для приготовления пищи диаметром 24 см с одним выпускным отверстием (диаметром более 2 мм) с определенной площадью поперечного сечения и сдвоенной структурой, в которой внутри наружного цилиндра находится внутренний цилиндр, а теплоаккумулирующее пространство между дном наружного цилиндра и обратной стороной внутреннего цилиндра имеет объем 10 мл. Сильно нагревали двойную емкость для приготовления пищи на бытовой газовой плите, пока содержащаяся в нем вода не закипала, и определяли время, прошедшее до закипания воды, как показано на Фиг. 2а. Как видно на графике, представленном на Фиг. 2а, было обнаружено, что при площади поперечного сечения выпускного отверстия более 25 π мм² время приготовления резко увеличилось.

Третий вариант осуществления

Измерение изменения времени приготовления пиши в зависимости от площади поперечного сечения выпускного отверстия в двойной емкости для приготовления пищи с двумя выпускными отверстиями

Изготавливали двойную емкость для приготовления пищи диаметром 24 см с двумя выпускными отверстиями одинакового размера (диаметром более 2 мм) с определенной площадью поперечного сечения и сдвоенной структурой, в которой внутри наружного цилиндра находится внутренний цилиндр, а теплоаккумулирующее пространство между дном наружного цилиндра и обратной стороной внутреннего цилиндра имеет объем 10 мл. Сильно нагревали двойную емкость для приготовления пищи на бытовой газовой плите, пока содержащаяся в нем вода не закипала, и определяли время, прошедшее до закипания воды, как показано на Фиг. 2б. Как видно на графике, представленном на Фиг. 2б, было обнаружено, что при площади поперечного сечения выпускного отверстия более 25 π мм² время приготовления резко увеличилось.

Четвертый вариант осуществления

Измерение изменения времени приготовления пищи в зависимости от площади поперечного сечения выпускного отверстия в двойной емкости для приготовления пиши с биметаллическим датчиком

Изготавливали двойную емкость для приготовления пищи диаметром 24 см с выпускным отверстием (диаметром более 2 мм) с определенной площадью поперечного сечения как во втором варианте осуществления. Сильно нагревали двойную емкость для приготовления пищи на бытовой газовой плите, пока содержащаяся в нем вода не закипала, и определяли время, прошедшее до закипания воды, как показано на Фиг. 2в. Как видно на графике, представленном на Фиг. 2в, было обнаружено, что при установленном биметаллическом датчике емкость имела более высокий тепловой коэффициент полезного действия, и также было обнаружено, что при площади поперечного сечения выпускного отверстия более 25 π мм² время приготовления резко увеличилось.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретные наглядные варианты осуществления, его рамки ограничены не указанными вариантами осуществления, а лишь прилагаемой формулой изобретения. Следует учесть, что специалисты в данной области могут внести в варианты осуществления изменения или модификации, не выходящие за пределы существа и объема настоящего изобретения.

Реферат

Двойная емкость для приготовления пищи включает наружный цилиндр, внутренний цилиндр, расположенный внутри наружного цилиндра, и теплоаккумулирующее пространство, которое образуется в результате размещения внутреннего цилиндра внутри наружного цилиндра с сохранением заданного интервала между дном наружного цилиндра и обратной стороной внутреннего цилиндра. Между наружным цилиндром и внутренним цилиндром выполнен боковой канал для жидкотекучей среды, проходящий и сообщающийся с теплоаккумулирующим пространством. При этом в наружном цилиндре имеется одно или множество выпускных отверстий, сообщающихся с боковым каналом для жидкотекучей среды. Общая площадь поперечного сечения одного или множества выпускных отверстий находится в интервале 1-25 π мм. Изобретение обеспечивает безопасное использование емкости. 6 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Формула