Парогенерирующее устройство и печь с таким устройством - RU2324107C2
Код документа: RU2324107C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к парогенерирующему устройству и печи с таким устройством. Более конкретно, настоящее изобретение относится к парогенерирующему устройству, которое содержит емкость для воды, которую удобно чистить, и имеет такую конфигурацию, чтобы нагревать воду в емкости для воды посредством способа индукционного нагрева для быстрого образования пара, и печи с таким парогенерирующим устройством.
Парогенерирующим устройством является устройство, которое генерирует пар путем нагревания воды, содержащейся в емкости для воды, и устанавливается в печь для улучшения условий приготовления пищи. Конкретно, когда устройство генерирует пар высокой температуры в печи во время приготовления пищи, пар равномерно подается к пищевому продукту в печи для того, чтобы пищевой продукт готовился, не пригорая или частично оставаясь сырым при содержании соответствующего количества влаги. В результате пищевой продукт может быть доведен до готовности во влажном состоянии после приготовления. Кроме того, пар служит для вывода жиров и солей из пищевого продукта во время готовки, так что пищевой продукт становится низкокалорийным с низким содержанием соли после готовки и полезным для здоровья и диетическим.
Как правило, обычное парогенерирующее устройство содержит емкость для воды и электронагреватель, расположенный в емкости для воды для генерации пара путем нагревания воды в емкости для воды, в которую заданное количество воды подается через трубку подачи воды или из отдельной емкости с водой. В обычном парогенерирующем устройстве с электронагревателем, установленном в емкости с водой, образуется накипь из минеральных элементов, таких как кальций и магний, содержащихся в воде емкости для воды и прилипших к внутренней стенки емкости для воды, ухудшая работу электронагревателя при загрязнении пара.
Следовательно, необходимо периодически очищать внутреннюю часть емкости для воды для удаления накипи. Однако, поскольку электронагреватель расположен в емкости для воды, делая конструкцию обычного парогенерирующего устройства сложной, обычное парогенерирующее устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что довольно трудно очистить емкость для воды до удовлетворительного состояния.
Международная публикация РСТ WO 96/13138 раскрывает парогенерирующее устройство, в котором используется способ индукционного нагрева. Парогенерирующее устройство содержит емкость для воды, узел индукционной катушки, расположенный снаружи емкости для воды, и индукционный нагревательный элемент, расположенный внутри емкости, так что при приложении электрического тока к узлу индукционной катушки в индукционном нагревательном элементе индуцируется индукционный ток, и индукционный нагревательный элемент создает тепло, таким образом, нагревая воду в емкости для воды для образования пара.
Описываемое парогенерирующее устройство имеет конструкцию, в которой узел индукционной катушки и пористый нагревательный элемент расположены соответственно на наружной части и внутренней части камеры нагрева, т.е. емкости для воды, или конструкцию, в которой узел индукционной катушки и пористый нагревательный элемент расположены в камере нагрева. При такой конструкции, когда электрический ток прикладывается к узлу индукционной катушки, индукционный ток индуцируется в пористом нагревательном элементе, и, таким образом, пористый нагревательный элемент создает тепло, превращая воду в емкости для воды в пар.
Однако, поскольку парогенерирующее устройство данного раскрытия имеет конструкцию для образования пара путем нагревания всей воды в камере нагрева, оно имеет недостатки, заключающиеся в том, что оно не может быстро генерировать пар и требует большого расхода энергии.
Кроме того, раскрытая камера нагрева закрепляется на трубке подачи воды или отдельной емкости для подачи воды, чтобы подавать воду, подаваемую снаружи, в камеру нагрева, и пористый нагревательный элемент невозможно легко отсоединить от камеры нагрева, поэтому камеру нагрева нелегко очистить, так как затруднено удаление накипи, прилипшей к внутренней стенке камеры нагрева и пористому нагревательному элементу.
Следовательно, технической задачей настоящего изобретения является создание парогенерирующего устройства, которое содержит емкость для воды, выполненную с возможностью удобной и легкой очистки и имеющую такую конфигурацию, чтобы нагревать воду в емкости для воды посредством индукционного нагрева для быстрой генерации пара, и печи с таким устройством.
Дополнительные задачи и/или преимущества данного изобретения будут отчасти рассматриваться в нижеследующем описании и отчасти станут понятны из описания или после изучения и практического применения данного изобретения.
Технические задачи решаются за счет создания парогенерирующего устройства, которое согласно настоящему изобретению содержит емкость для воды, открытую в верхней части; крышку, закрывающую верхнюю часть емкости для воды; перегородку, расположенную в емкости для воды для разделения внутренней части емкости для воды на отделение подачи воды и отделение генерации пара; по меньшей мере, один узел индукционной катушки, расположенный снаружи емкости для воды; и индукционный нагревательный элемент, расположенный между перегородкой и узлом индукционной катушки в емкости для воды и индукционно нагреваемый с помощью узла индукционной катушки для образования пара в отделении генерации пара.
Узел индукционной катушки может быть расположен на наружной части одной стороны емкости для воды, перегородка может быть расположена вертикально рядом с узлом индукционной катушки, чтобы отделение генерации пара имело гораздо меньший объем, чем отделение подачи воды, и индукционный нагревательный элемент может быть расположен вертикально между одной стороной емкости для воды и перегородкой.
Перегородка может иметь нижний конец, примыкающий к нижней поверхности емкости для воды, и верхний конец, отделенный заданным интервалом от верхней поверхности емкости для воды, причем емкость для воды сформирована на верхней поверхности с трубкой выпуска пара, через которую выпускается образованный пар из отделения генерации пара.
Нижний конец перегородки может быть сформирован, по меньшей мере, с одним соединительным отверстием, через которое вода подается из отделения подачи воды в отделение генерации пара по мере образования пара в отделении генерации пара.
Перегородка может быть выполнена из материала, имеющего низкую проводимость, и емкость для воды может иметь первые направляющие канавки, образованные на ее передней и задней сторонах, так что противоположные концы перегородки перемещаются по первым направляющим канавкам и соединяются с емкостью для воды или отсоединяются от нее.
Индукционный нагревательный элемент может быть выполнен из материала, имеющего более высокую проводимость, и емкость для воды может иметь вторые направляющие канавки, образованные с внутренней стороны первых направляющих канавок на ее передней и задней сторонах соответственно, так что противоположные концы индукционного нагревательного элемента проходят по вторым направляющим канавкам и соединяются с емкостью для воды или отсоединяются от нее.
Парогенерирующее устройство может дополнительно содержать опорный элемент для закрепления узла индукционной катушки.
По меньшей мере, один узел индукционной катушки может содержать множество узлов индукционных катушек, расположенных вверху и внизу на опорном элементе.
Узел индукционной катушки и индукционный нагревательный элемент могут иметь профили, проходящие соответственно от нижней поверхности до промежуточной части емкости для воды.
Узел индукционной катушки может быть расположен на наружной стороне нижней поверхности емкости для воды, перегородка может быть расположена горизонтально на нижней поверхности емкости для воды при расположении рядом с узлом индукционной катушки, так что отделение генерации пара имеет гораздо меньший объем, чем отделение подачи воды, и индукционный нагревательный элемент может быть расположен горизонтально между нижней поверхностью емкости для воды и перегородкой.
Емкость для воды может быть выполнена в верхней части с трубкой выпуска пара, и перегородка может содержать горизонтальный участок, проходящий параллельно нижней поверхности емкости воды, и наклонный участок, проходящий от горизонтального участка к трубке выпуска пара.
Горизонтальный участок может быть образован с множеством сквозных отверстий, через которые вода подается из отделения подачи воды в отделение генерации пара для пополнения водой отделения генерации пара по мере того, как количество воды уменьшается, превращаясь в пар в отделении генерации пара.
Перегородка и индукционный нагревательный элемент могут поддерживаться опорными выступами в соответствующих углах емкости для воды.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается печь, содержащая отделение для приготовления пищи, полость, отделенную от отделения для приготовления пищи, парогенерирующее устройство, установленное в полости, и трубку подачи пара, соединяющую заднюю часть полости со стороной отделения для приготовления пищи, в которой парогенерирующее устройство содержит емкость для воды, открытую в верхней части; крышку, закрывающую верхнюю часть емкости для воды; перегородку, расположенную внутри емкости для воды для разделения внутренней части емкости для воды на отделение подачи воды и отделение генерации пара; по крайней мере, один узел индукционной катушки, расположенный снаружи емкости для воды; и индукционный нагревательный элемент, расположенный между перегородкой и узлом индукционной катушки в емкости для воды и индукционно нагреваемый с помощью узла индукционной катушки для образования пара в отделении генерации пара, причем емкость для воды имеет в ее верхней части трубку выпуска пара, в которую устанавливается трубка подачи пара для подачи пара в отделение для приготовления пищи по трубке выпуска пара.
Емкость для воды может иметь ручку, образованную на передней стороне для того, чтобы при установке емкости для воды в полость с использованием ручки трубка выпуска пара соединялась с трубкой подачи пара, тем самым обеспечивая установку емкости для воды в полость, и для того, чтобы при удалении емкости для воды из полости с использованием ручки, трубка выпуска пара отсоединялась от трубки подачи пара, тем самым обеспечивая отсоединение емкости для воды от полости.
Эти и/или другие цели и преимущества настоящего изобретения будут лучше поняты при ознакомлении с нижеследующим описанием вариантов осуществления, данным в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - перспективный вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий парогенерирующее устройство в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - вид в поперечном разрезе парогенерирующего устройства с фиг.1 в собранном состоянии;
фиг.3 - вид спереди, иллюстрирующий печь, оборудованную парогенерирующим устройством в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 - вид в поперечном разрезе по линии IV-IV на фиг.3;
фиг.5 - вид, иллюстрирующий узел индукционной катушки, имеющий конфигурацию, отличную от конфигурации узла индукционной катушки, показанной на фиг.1;
фиг.6 - вид, иллюстрирующий перегородку с конфигурацией, отличной от конфигурации перегородки, показанной на фиг.1;
фиг.7 - перспективный вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий парогенерирующее устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 - вид в поперечном разрезе парогенерирующего устройства на фиг.7 в собранном состоянии;
фиг.9 - вид спереди, иллюстрирующий печь, оборудованную парогенерирующим устройством в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.10 - вид в поперечном разрезе по линии IX-IX на фиг.9.
Подробно будет сделана ссылка на варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Варианты осуществления изобретения описаны ниже для раскрытия настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 представляет перспективный вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий парогенерирующее устройство в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг.2 представляет вид в поперечном разрезе собранного парогенерирующего устройства на фиг.1.
Как показано на фиг.1 и 2, парогенерирующее устройство 10 согласно настоящему изобретению содержит емкость 20 для воды, открытую в верхней части, для размещения заданного количества воды для образования пара, по меньшей мере, один узел 40 индукционной катушки и индукционный нагревательный элемент 50, расположенные соответственно снаружи и внутри емкости 20 для воды для нагревания воды и образования пара в емкости 20 для воды, перегородку 60, расположенную в емкости 20 для воды для того, чтобы только часть воды в емкости 20 для воды непосредственно нагревалась с помощью индукционного нагревательного элемента 50 при направлении пара к верхней части емкости 20 для воды, крышку 70, закрывающую открытую часть емкости 20 для воды, и опорный элемент 45 для поддержки узла 40 индукционной катушки.
Емкость 20 для воды содержит нижнюю поверхность 21, переднюю и заднюю стороны 22 и 23, а также левую и правую стороны 24 и 25 для образования формы коробки, открытой в верхней части. Емкость 20 для воды содержит ручку 26, углубленную в верхнюю часть от передней стороны 22, и трубку 27 выпуска пара, расположенную в верхнем конце задней стороны для выпуска пара, образованного в емкости 20 для воды, наружу.
Опорный элемент 45 содержит опорную пластину 46, к которой присоединяется и таким образом поддерживается узел 40 индукционной катушки, и пару направляющих 47 для направления емкости 20 для воды для соединения с или отсоединения от полости 3, которая отделена от отделения 2 для приготовления пищи (см. фиг.3) в печи 1.
Опорная пластина 46 представляет собой плоскую пластину, которая имеет такие размеры, чтобы обеспечить размещение на ней узла 40 индукционной катушки. Опорная пластина 46 соединяется по вертикали с одной стороной полости 3 посредством болтов или сварки. Пара направляющих 47 выступает в верхнем и нижнем концах опорной пластины 46 на высоту, немного большую или равную толщине узла 40 индукционной катушки при прохождении в переднем и заднем направлении полости 3.
Узел 40 индукционной катушки имеет форму тонкой пластины, причем обмотка намотана вокруг катушки, имеющей отверстие, образованное в ее центре, и содержит пару клемм 41, соединенных с источником питания (не показан), расположенным на задней стороне полости 3 для приема электрического тока от источника питания. Узел 40 индукционной катушки приклеен к опорной пластине 46 с помощью такого клеящего вещества, как силикон, или закреплен на ней с помощью винтов.
Перегородка 60 имеет форму пластины и расположена вертикально около одной стороны емкости 20 для воды (в первом варианте осуществления около правой стороны 25 емкости 20 для воды) для разделения внутренней части емкости 20 для воды на отделение 28 подачи воды, имеющее гораздо больший объем, и отделение 29 генерации пара, имеющее гораздо меньший объем.
Перегородка 60 имеет высоту, при которой верхний конец перегородки 60 располагается под трубкой 27 выпуска пара, когда перегородка 60 установлена в емкости 20 для воды для того, чтобы пар направлялся вверх посредством перегородки 60 и эффективно проходил к трубке 27 выпуска пара.
Емкость 20 для воды имеет первые направляющие канавки 30, образованные на передней и задней сторонах 22 и 23 соответственно, с шириной того же размера, что и толщина перегородки 60, так что перегородка 60 вставляется и вдвигается по первым канавкам 30. При такой конструкции перегородка 60 удобно соединяется с или отсоединяется от емкости 20 для воды.
Перегородка 60 сформирована в нижнем конце с соединительным отверстием 61, проходящим в продольном направлении для соединения отделения 28 подачи воды с отделением 29 генерации пара. Таким образом, когда количество воды уменьшается в отделении 29 генерации пара, образованном между перегородкой 60 и правой стороной 25 емкости 20 для воды, в результате превращения воды в пар, вода поступает из отделения 28 подачи воды в отделение 29 генерации пара через соединительное отверстие 61 и пополняет водой отделение 29 генерации пара при уменьшении количества воды.
По существу, соединительное отверстие 61, образованное на нижнем конце перегородки 60, предотвращает перемещение воды, нагретой до высокой температуры в отделении 29 генерации пара, в отделение 28 подачи воды, при обеспечении свободного прохождения воды, имеющей низкую температуру в отделении 28 подачи воды, в отделение 29 генерации пара.
Индукционный нагревательный элемент 50 имеет форму пластины и расположен очень близко к правой стороне 25 емкости 20 для воды. Таким образом, при приложении электрического тока к узлу 40 индукционной катушки, расположенному снаружи правой стороны 25 емкости 20 для воды, индукционный ток индуцируется в индукционном нагревательном элементе 50, и, таким образом, индукционный нагревательный элемент 50 генерирует тепло.
По существу, вода, содержащаяся в отделении 29 генерации пара, нагревается посредством тепловой энергии от индукционного нагревательного элемента 50 и превращается в пар.
Емкость 20 для воды имеет вторые направляющие канавки 31, образованные в вертикальном направлении с внутренней стороны от первых направляющих канавок 30 на передней и задней сторонах 22 и 23 соответственно, так что индукционный нагревательный элемент 50 вдвигается по вторым направляющим канавкам 31 и легко соединяется с или отсоединяется от емкости 20 для воды.
Индукционный нагревательный элемент 50 может быть выполнен из металлического материала с высокой проводимостью, и перегородка 60 может быть выполнена из неметаллического материала, имеющего низкую проводимость и высокое тепловое сопротивление. Соответственно тепло, испускаемое индукционным нагревательным элементом 50, эффективно передается к небольшому количеству воды, размещенному между перегородкой 60 и правой стенкой 25 емкости 20 для воды для быстрого образования пара.
Перегородка 60 может быть также выполнена из такого металлического материала, как нержавеющая сталь, для обеспечения легкой очистки перегородки 60.
Для того чтобы индукционный нагревательный элемент 50 передавал достаточную тепловую энергию небольшому количеству воды, необходимо, чтобы расстояние между перегородкой 60 и правой стороной 25 емкости 20 для воды было как можно уже, чтобы только небольшое количество воды было принято в отделение 29 генерации пара.
Хотя расстояние между перегородкой 60 и индукционным нагревательным элементом 50, расположенным рядом с правой стороной 25 емкости 20 для моды, может быть насколько возможно узким, предполагается, что расстояние должно быть больше 5-10 мм, которое является размером пузырька, образованного в отделении 29 генерации пара.
Крышка 70 выполнена из материала, который обеспечивает легкое соединение с или отсоединение крышки 70 от открытой верхней части емкости 20 для воды при закрытии верхней части емкости 20 для воды. Таким образом, когда крышка 70 установлена на верхней части емкости 20 для воды, то предотвращается утечка пара через край крышки 70 и емкости 20 для воды. Крышку 70 можно легко отсоединить от емкости 20 для воды путем вытаскивания крышки 70 вверх.
Кроме того, индукционный нагревательный элемент 50 и перегородка 60 легко и быстро устанавливаются в емкость 20 для воды путем перемещения индукционного нагревательного элемента 50 и перегородки 60 по первым и вторым направляющим канавкам 30 и 31 до тех пор, пока индукционный нагревательный элемент 50 и перегородка 60 не установятся в емкости 20 для воды, и путем соединения крышки 70 с верхней частью емкости 20 для воды.
Когда емкость 20 для воды, содержащая индукционный нагревательный элемент 50 и перегородку 60, соединенные с ней, вставляют в полость 3 печи 1, в которую вставлен узел 40 индукционной катушки вместе с опорным элементом 45, поддерживающим узел 40 индукционной катушки, то правая сторона 25 емкости 20 для воды направляется по направляющим 47 опорного элемента 45 и вдвигается внутрь полости 3.
Когда емкость 20 для воды вставлена в полость 3, трубка 27 выпуска пара, расположенная на задней стороне 23 емкости 20 для воды, устанавливается на входе трубки 8 подачи пара, расположенной на задней стороне полости 3, таким образом удобно завершается установка парогенерирующего устройства 10 в печь.
Когда электрический ток прикладывается к узлу 40 индукционной катушки после сборки парогенерирующего устройства 10 в печи, то в индукционном нагревательном элементе 50 индуцируется индукционный ток под действием электромагнитной индукции, и, таким образом, индукционный нагревательный элемент 50 генерирует тепло для того чтобы нагреть и превратить воду в пар в отделении 29 генерации пара.
Пар, образованный в отделении 29 генерации пара, поднимается в верхнюю часть емкости 20 для воды, направляясь посредством перегородки 60, выпускается через трубку 27 выпуска пара и наконец подается в отделение 2 для приготовления пищи печи 1 через трубку 8 подачи пара (см. фиг.4).
Если внутри емкости 20 для воды образуется накипь вследствие длительного использования парогенерирующего устройства 10, то емкость 20 для воды можно очистить после отсоединения крышки 70, перегородки 60 и индукционного нагревательного элемента 50 от емкости 20 для воды в последовательности, обратной последовательности сборки, как описано выше, для того чтобы можно было легко удалить накипь из емкости 20.
Работа парогенерирующего устройства 10, установленного в печи 1 в соответствии с первым вариантом осуществления, будет описана со ссылкой на фиг.3 и 4.
Фиг.3 представляет вид спереди, иллюстрирующий печь, оборудованную парогенерирующим устройством в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг.4 изображает вид в поперечном разрезе по линии IV-IV на фиг.3.
Как показано на фиг.3 и 4, печь 1 содержит отделение 2 для приготовления пищи, открытое с передней стороны, полость 3, отделенную от отделения 2 для приготовления пищи, и дверь 4, закрепленную на передней стороне отделения 2 для приготовления пищи.
Полость 3 образована с парогенерирующим устройством 10 за счет установки парогенерирующего устройства 10 в нее, и отделение 2 для приготовления пищи имеет конвекционный вентилятор 5 и электродвигатель 6 вентилятора на задней стороне для циркуляции горячего воздуха, чтобы горячий воздух и пар распределялись по всему объему отделения 2 для приготовления пищи.
Отделение 2 для приготовления пищи имеет электронагреватели 7 на верхней и нижней поверхностях для предотвращения конденсации пара на верхней и нижней поверхностях отделения 2 для приготовления пищи при нагревании пара, подаваемого из парогенерирующего устройства 10, и внутреннего воздуха в отделении 2 для приготовления пищи до высокой температуры. Если сами верхняя и нижняя поверхности отделения 2 для приготовления пищи являются поверхностными нагревателями вместо электронагревателей 7, то поверхностные нагреватели могут также иметь ту же функцию, что и электронагреватели 7.
Парогенерирующее устройство 10 устанавливается в полость 3 посредством закрепления опорной пластины 46 опорного элемента 45 на правой стороне полости 3 для того, чтобы узел 40 индукционной катушки закреплялся в полости 3, и затем посредством перемещения емкости 20 для воды в полость 3 по паре направляющих 47 опорного элемента 45.
Между тем при вытягивании за ручку 26 в положении, в котором емкость 20 для воды установлена в полость 3, емкость 20 для воды можно удобно извлечь из полости 3 и затем очистить, как описано выше, или заполнить водой.
Когда емкость 20 для воды соединена с полостью 3, трубка 27 выпуска пара емкости 20 для воды автоматически вставляется в трубку 8 подачи пара, которая проходит от задней стороны полости 3 к левой стороне отделения 2 приготовления пищи. В этом положении, когда парогенерирующее устройство 10 работает, пар, образованный в емкости 20 для воды, подается в отделение 2 для приготовления пищи по трубке 27 выпуска пара и трубке 8 подачи пара.
Температура пара, подаваемого в отделение 2 для приготовления пищи, повышается, и пар распределяется по всему объему отделения 2 для приготовления пищи во время работы конвекционного вентилятора 5 и электрического нагревателя 7 для того, чтобы пища готовилась посредством пара.
На фиг.5 представлены узлы индукционных катушек, имеющих конфигурацию, отличную от конфигурации узла индукционной катушки, показанной на фиг.1. Как показано на фиг.5, имеется множество узлов 40 индукционных катушек, и каждый узел 40 индукционной катушки имеет невысокий профиль для того, чтобы расположить узлы 40 индукционных катушек в вертикальном направлении на опорной пластине 46 опорного элемента 45 для простого регулирования выходной мощностью узлов 40 индукционных катушек.
В частности узлами 40 индукционной катушки можно управлять, как описано далее. Когда уровень воды в емкости 20 для воды высок, максимальное количество тепловой энергии генерируется узлами 40 индукционных катушек путем подачи электрического тока ко всем узлам 40 индукционных катушек. Когда уровень воды в емкости 20 для воды средний, среднее количество тепловой энергии генерируется узлами 40 индукционных катушек путем отключения электрического тока, подаваемого к самому верхнему узлу 40 индукционной катушки. Когда уровень воды в емкости 20 для воды низкий, незначительное количество тепловой энергии генерируется от узлов 40 индукционных катушек путем подачи электрического тока только к самому нижнему узлу 40 индукционной катушки.
Фиг.6 изображает перегородку, имеющую конфигурацию, отличную от конфигурации перегородки, показанной на фиг.1. Как показано на фиг.6, перегородка 60 имеет конструкцию, в которой множество небольших круглых соединительных отверстий 62 образовано в нижней части перегородки 60, вместо конструкции, в которой соединительное отверстие 61 проходит в продольном направлении в нижнем конце перегородки 60. При такой конструкции вода может добавляться из отделения 28 подачи воды в отделение 29 генерации пара.
При этом для эффективного предотвращения попадания воды, нагретой в отделении 29 генерации пара, в отделение 28 подачи воды необходимо, чтобы каждое из соединительных отверстий 62 имело диаметр приблизительно 5 мм, и чтобы отношение площади всех соединительных отверстий 62 к площади перегородки 60 было ничтожно малым.
Затем будут описаны со ссылкой на фиг.7-10 парогенерирующее устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления и печь с таким устройством.
Фиг.7 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий парогенерирующее устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг.8 представляет вид в поперечном разрезе собранного парогенерирующего устройства с фиг.7.
Как показано на фиг.7 и 8, парогенерирующее устройство 10а второго варианта осуществления содержит емкость 20а для воды, открытую в верхней части для размещения заданного количества воды для образования пара, узел 40 индукционной катушки и индукционный нагревательный элемент 80, расположенные соответственно снаружи и внутри емкости 20а для воды, для нагревания воды в емкости 20а для воды и образования пара, перегородку 90, расположенную в емкости 20а для воды для того, чтобы только часть воды в емкости 20а для воды непосредственно нагревалась индукционным нагревательным элементом 80 при направлении пара в верхнюю часть емкости 20а для воды, крышку 70, закрывающую открытую верхнюю часть емкости 20а для воды, и опорный элемент 45 для поддержки узла 40 индукционной катушки.
Емкость 20а для воды содержит нижнюю поверхность 21, переднюю и заднюю стороны 22 и 23, а также левую и правую стороны 24 и 25 для образования формы коробки, открытой в верхней части. Емкость 20а для воды содержит ручку 26, утопленную в верхней части относительно передней стороны 22, и трубку 27 выпуска пара, расположенную в верхнем конце задней стороны, для выпуска пара, образованного в емкости 20а для воды, наружу.
Опорный элемент 45 содержит опорную пластину 46, с которой соединяется и таким образом поддерживается узел 40 индукционной катушки, и пару направляющих 47 для направления емкости 20а для воды, чтобы соединить с или отсоединить от полости 3, которая отделена от отделения 2 для приготовления пищи (см. фиг.9) в печи 1.
Опорная пластина 46 представляет собой плоскую пластину, которая имеет размеры, необходимые для расположения на ней узла 40 индукционной катушки. Опорная пластина 46 горизонтально соединяется с нижней поверхностью полости 3 посредством болтов или сварки. Пара направляющих 47 выступает в левом и правом концах опорной пластины 46 на высоту, немного большую или равную толщине узла 40 индукционной катушки при прохождении в переднем и заднем направлении полости 3.
Узел 40 индукционной катушки имеет форму тонкой пластины, в котором обмотка намотана вокруг катушки, имеющей отверстие, образованное в ее центре, и содержит пару клемм 41, соединенных с источником питания (не показан), расположенным на задней стороне полости 3, для приема электрического тока от источника питания. Узел 40 индукционной катушки прикреплен к опорной пластине 46 опорного элемента 45 с помощью такого клеящего вещества, как силикон, или закреплен на ней с помощью винтов.
Перегородка 90 имеет форму тонкой пластины. Перегородка 90 содержит горизонтальный участок 91, отделенный заданным интервалом от нижней поверхности 21 емкости 20а для воды в емкости 20а для воды, и наклонный участок 92, который выполнен как одно целое с горизонтальным участком 91 и проходит вверх от заднего конца горизонтального участка 91. Перегородка 90 разделяет внутреннюю часть емкости 20а для воды на отделение 28 подачи воды, имеющее гораздо больший объем, и отделение 29 генерации пара, имеющее гораздо меньший объем.
Верхний конец 92а наклонного участка 92 проходит горизонтально на небольшое расстояние к задней стороне 23 емкости 20 для воды и расположен над трубкой 27 выпуска пара для того, чтобы пар, образованный в отделении 29 генерации пара, эффективно проходил в трубке 27 выпуска пара вдоль перегородки 90.
Горизонтальный участок 91 перегородки 90 выполнен с множеством небольших соединительных отверстий 93, через которые вода подается из отделения 28 подачи воды в отделение 29 генерации пара, когда вода в отделении 29 генерации пара превращается в пар и выпускается в трубку 27 выпуска пара.
Кроме того, верхний конец 92а наклонного участка 92 перегородки 90 также выполнен с соединительными отверстиями 93 для соединения отделения 28 подачи воды с верхней частью отделения 29 генерации пара, чтобы пар, остающийся в верхней части отделения 28 подачи воды, мог пройти в трубку 27 выпуска пара.
Индукционный нагревательный элемент 80 имеет форму пластины. Индукционный нагревательный элемент 80 расположен горизонтально в емкости 20а для воды и отстоит от нижней поверхности 21 емкости 20а для воды для образования зазора относительно нижней поверхности 21. Когда электрический ток подается к узлу 40 индукционной катушки, расположенному в нижней части емкости 20а для воды, в индукционном нагревательном элементе 80 индуцируется индукционный ток, и, таким образом, индукционный нагревательный элемент 80 генерирует тепло. По существу, когда вода в отделении 29 генерации пара нагревается за счет тепловой энергии, создаваемой индукционным нагревательным элементом 80, вода превращается в пар.
Индукционный нагревательный элемент 80 выполнен с небольшими сквозными отверстиями 81 для того, чтобы пузырьки, образующиеся между нижней поверхностью 21 емкости 20а для воды и индукционным нагревательным элементом 80, могли проходить над индукционным нагревательным элементом 80 через сквозные отверстия 81. Индукционный нагревательный элемент 80 дополнительно имеет в соответствующих углах соединительные выемки 82, имеющие, по существу, полукруглую форму, чтобы индукционный нагревательный элемент 80 легко устанавливался в емкость 20а для воды или вынимался из нее.
Для того чтобы перегородка 90 и индукционный нагревательный элемент 80 легко устанавливались в емкость 20а для воды или вынимались из нее, первые опорные выступы 32 сформированы в противоположных углах задней стороны 23 емкости 20а для воды, и вторые опорные выступы 33 сформированы в противоположных углах ее передней стороны 22.
Первые опорные выступы 32 выступают от задней стороны 23 при прохождении от нижней поверхности емкости 20а для воды на высоту выше трубки 27 выпуска пара. Каждый из первых опорных выступов 32 имеет ту же форму, что и соединительная выемка 82 индукционного нагревательного элемента 80, и имеет площадь поперечного сечения немного меньшую, чем соединительная выемка 82.
Вторые опорные выступы 33 выступают от передней стороны 22 при незначительном прохождении от нижней поверхности 21 емкости 20а для воды. Как в отношении первых опорных выступов 32 каждый из вторых опорных выступов 33 имеет ту же форму, что и соединительная выемка 82 индукционного нагревательного элемента 80, и имеет площадь поперечного сечения немного меньшую, чем соединительная выемка 82.
Первые и вторые опорные выступы 32 и 33 выполнены соответственно в своих нижних концах с фланцами 32а и 33а, которые выступают наружу, чтобы нижние концы первых и вторых опорных выступов 32 и 33 имели большие площади поперечного сечения, чем соединительные выемки 82 индукционного нагревательного элемента 80 для того, чтобы индукционный нагревательный элемент 80 мог поддерживаться на фланцах 32а и 33а.
Как в первом варианте осуществления индукционный нагревательный элемент 80 выполнен из металлического материала с высокой проводимостью, и перегородка 90 выполнена из неметаллического материала, имеющего низкую проводимость и высокое тепловое сопротивление. Соответственно тепло, испускаемое индукционным нагревательным элементом 80, эффективно передается к небольшому количеству воды под перегородкой 90 для быстрого образования пара.
Для того чтобы индукционный нагревательный элемент 80 передавал достаточную тепловую энергию небольшому количеству воды, расстояние между горизонтальным участком 91 перегородки 90 и нижней поверхностью 21 емкости 20а для воды может быть насколько возможно узким, чтобы только небольшое количество воды поступало в отделение 29 генерации пара.
Хотя предлагается, чтобы расстояние между перегородкой 90 и индукционным нагревательным элементом 80, расстояние между индукционным нагревательным элементом 80 и нижней поверхностью 21 емкости 20а для воды, диаметр сквозных отверстий 81 индукционного нагревательного элемента 80 и диаметр соединительных отверстий 93 перегородки 90 были заданы по возможности малыми, эти расстояния и диаметры предпочтительно имеют размер приблизительно 5-10 мм для того, чтобы пузырьки проходили через них.
Крышка 70 выполнена из материала, который обеспечивает легкое соединение с или отсоединение крышки 70 от открытой верхней части емкости 20а для воды при закрытии верхней части емкости 20а для воды. Таким образом, когда крышка 70 установлена на верхней части емкости 20а для воды, то предотвращается утечка пара через край крышки 70 и емкости 20а для воды. Крышку 70 можно легко отсоединить от емкости 20а для воды путем вытаскивания крышки 70 вверх.
Соответственно после установки соединительных выемок 82 индукционного нагревательного элемента 80 на первые и вторые выступы 32 и 33 индукционный нагревательный элемент 80 проталкивается вниз до тех пор, пока индукционный нагревательный элемент 80 не опустится и не будет горизонтально поддерживаться на соответствующих фланцах 32а и 33а первых и вторых опорных выступов 32 и 33. В этом положении при установке перегородки 90 в емкости 20а для воды передний конец горизонтального участка 91 перегородки 90 опускается и поддерживается на вторых опорных выступах 33, а верхний конец 92а наклонного участка 92 опускается и поддерживается на первых опорных выступах 32. Затем крышка 70 соединяется с верхней частью емкости 20а для воды, таким образом, индукционный нагревательный элемент 80 и перегородка 90 собираются в емкости 20а для воды при обеспечении легкого отсоединения их от емкости 20а для воды.
Когда емкость 20а для воды, содержащая индукционный нагревательный элемент 80 и перегородку 90, соединенные с ней, вставляют в полость 3 печи 1, в которую установлен узел 40 индукционной катушки вместе с опорным элементом 45, поддерживающим узел 40 индукционной катушки, противоположные стороны нижней поверхности 21 емкости 20а для воды направляются по направляющим 47 опорного элемента 45 и вдвигаются в полость 3.
Когда емкость 20а для воды установлена в полости 3, трубка 27 выпуска пара, проходящая наружу из внутренней стороны 23 емкости 20а для воды, устанавливается на входе трубки 8 подачи пара, расположенной на задней стороне полости 3, так что установка парогенерирующего устройства 10а в печи 1 удобно завершается.
Когда электрический ток прикладывается к узлу 40 индукционной катушки после того, как парогенерирующее устройство 10а, наконец, собрано в печи, то в индукционном нагревательном элементе 80 индуцируется индукционный ток под действием электромагнитной индукции, и, таким образом, индукционный нагревательный элемент 80 создает тепло для того, чтобы вода в отделении 29 генерации пара нагревалась и превращалась в пар.
Пар, образованный в отделении 29 генерации пара, поднимается в верхнюю часть емкости 20а для воды, направляясь наклонным участком 92 перегородки 90, выпускается через трубку 27 выпуска пара и, наконец, подается в отделение 2 для приготовления пищи печи 1 по трубке 8 подачи пара (см. фиг.10).
Если внутри емкости 20а для воды образуется накипь вследствие длительного использования парогенерирующего устройства 10а, то емкость 20а для воды можно очистить после отсоединения перегородки 90 и индукционного нагревательного элемента 80 от емкости 20а, так что накипь можно легко удалить из емкости 20а.
Работа парогенерирующего устройства 10а в соответствии со вторым вариантом осуществления, установленного в печи 1, будет подробно описана со ссылкой на фиг.9 и 10.
Фиг.9 представляет вид спереди, иллюстрирующий печь, оборудованную парогенерирующим устройством в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг.10 изображает вид в поперечном разрезе по линии IX-IX на фиг.9.
Как показано на фиг.9 и 10, печь 1 содержит отделение 2 для приготовления пищи, открытое с передней стороны, полость 3, отделенную от отделения 2 для приготовления пищи, и дверь 4, закрепленную на передней стороне отделения 2 для приготовления пищи.
Полость 3 расположена с парогенерирующим устройством 10а путем установки парогенерирующего устройства 10а в нее, и отделение 2 для приготовления пищи предусмотрено с конвекционным вентилятором 5 и электродвигателем 6 вентилятора на задней стороне для циркуляции горячего воздуха, чтобы горячий воздух и пар распределялись по всему объему отделения 2 для приготовления пищи.
Отделение 2 для приготовления пищи предусмотрено с электронагревателями 7 на верхней и нижней поверхностях для предотвращения конденсации пара на верхней и нижней поверхностях отделения 2 для приготовления пищи при нагревании пара, подаваемого из парогенерирующего устройства 10а, и внутреннего воздуха в отделении 2 для приготовления пищи до высокой температуры.
Парогенерирующее устройство 10а устанавливается в полости 3 посредством закрепления опорной пластины 46 опорного элемента 45 к нижней поверхности полости 3 для того, чтобы узел 40 индукционной катушки закреплялся в полости 3, и затем посредством перемещения емкости 20а для воды в полость 3 по паре направляющих 47 опорного элемента 45.
Между тем, при вытягивании за ручку 26 в положение, в котором емкость 20а для воды установлена в полость 3, емкость 20а для воды можно удобно вытащить из полости 3 и затем очистить, как описано выше, или заполнить водой.
Когда емкость 20а для воды соединена с полостью 3, трубка 27 выпуска пара емкости 20а для воды автоматически устанавливается в трубке 8 подачи пара, которая проходит от задней стороны полости 3 к левой стороне отделения 2 для приготовления пищи. В этом положении, когда парогенерирующее устройство 10а работает, пар, образованный в емкости 20а для воды, подается в отделение 2 для приготовления пищи по трубке 27 выпуска пара и трубке 8 подачи пара.
Температура пара, подаваемого в отделение 2 для приготовления пищи, повышается, и пар распределяется по всему объему отделения 2 для приготовления пищи во время работы конвекционного вентилятора 5 и электрического нагревателя 7 для того, чтобы пища готовилась посредством пара.
Как видно из вышеприведенного описания, поскольку парогенерирующее устройство согласно настоящему изобретению и печь, оборудованная им, имеют конструкцию, в которой нагревается только небольшое количество воды, отделенное перегородкой в емкости для воды, индукционным нагревательным элементом, приспособленным для создания тепла посредством узла индукционной катушки, то пар может быть быстро образован, так что пища быстро готовится в печи с повышенным энергетическим кпд.
Кроме того, в парогенерирующем устройстве согласно настоящему изобретению и печи, оборудованной им, поскольку емкость для воды легко соединить с полостью или отсоединить от нее, а индукционный элемент и перегородку легко соединить с емкостью для воды или отсоединить от нее, то емкость для воды можно быстро и удовлетворительно очистить, таким образом, обеспечивая гигиенические условия для приготовления пищи.
Хотя были показаны и описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны различные модификации, дополнения и замены в данных вариантах осуществления без отхода от принципа и сущности настоящего изобретения, объем которого определен в формуле изобретения и ее эквивалентах.
Реферат
Изобретение предназначено для генерирования пара и может быть использовано для приготовления пищи. Парогенерирующее устройство содержит емкость для воды, открытую в верхней части, крышку, перегородку для разделения внутренней части емкости для воды на отделение подачи воды и отделение генерации пара. Емкость для воды содержит первые направляющие канавки, образованные на ее передней и задней сторонах для того, чтобы противоположные концы перегородки перемещались по первым направляющим канавкам и соединялись с емкостью для воды или отсоединялись от нее. По меньшей мере, один узел индукционной катушки расположен на наружной части одной стороны емкости для воды, а индукционный нагревательный элемент расположен по вертикали или по горизонтали между одной стороной емкости для воды и перегородкой для образования пара в отделении генерации пара. Перегородка расположена по вертикали или горизонтали вблизи узла индукционной катушки таким образом, чтобы отделение генерации пара имело гораздо меньший объем, чем отделение подачи воды. Перегородка может содержать горизонтальный участок, проходящий параллельно нижней поверхности емкости для воды, и наклонный участок, проходящий от горизонтального участка к трубке выпуска пара, причем горизонтальный участок выполнен с множеством сквозных отверстий. Печь включает в себя отделение для приготовления пищи, полость, отделенную от отделения для приготовления пищи, парогенерирующее устройство, установленное в полости и трубку подачи пара, соединяющую заднюю часть полости со стороной отделения для приготовления пищи. Емкость для воды имеет в своей задней верхней части трубку выпуска пара, в которую вставляется трубка подачи пара для подачи пара в отделение для приготовления пищи по трубке выпуска пара, а на передней стороне - ручку, сформированную для того, чтобы, когда емкость для воды вставляется в полость с использованием ручки, трубка выпуска пара соединялась с трубкой подачи пара и для того, чтобы, когда емкость вынимают из полости с использованием ручки, трубка для выпуска пара отсоединялась от трубки подачи пара. Изобретение обеспечивает быстрое генерирование пара и быстрое приготовление пищи, а также возможность очищения печи и парогенерирующего устройства. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.
