ПАРОВАРОЧНЫЙ АППАРАТ
STEAM COOKING APPARATUS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к пароварочному аппарату, который подвергает тепловой обработке нагреваемый продукт за счет выпускания пара струей в камеру для нагрева.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Традиционный пароварочный аппарат раскрыт в патентном документе 1. Этот пароварочный аппарат использует перегретый пар в качестве теплоносителя и содержит нагреваемый продукт, помещенный на поддоне, установленном в камере для нагрева. Сбоку от камеры для нагрева установлен резервуар для воды, из которого вода подается через канал подачи воды в устройство парообразования. Устройство парообразования содержит нагреватель для образования пара, посредством которого вода нагревается, чтобы вырабатывать пар.
Пар нагнетается в устройство нагревания пара, которое содержит нагреватель для нагревания пара. Устройство нагревания пара дополнительно нагревает пар посредством нагревателя для нагревания пара, чтобы вырабатывать перегретый пар, а затем выпускает струей перегретый пар в камеру для нагрева. Перегретый пар, выпускаемый струей в камеру для нагрева, циркулирует, чтобы нагреваться нагревателем для нагревания пара, так что перегретый пар поддерживается при высокой температуре.
Таким образом, нагреваемый продукт подвергается тепловой обработке в условиях низкого содержания кислорода. Как результат, можно предотвращать окисление нагреваемого продукта и предотвращать образование запаха или ухудшение вкуса, обусловленных окисленным жиром, с тем чтобы выполнять удовлетворительную тепловую обработку. Более того, жир, содержащийся в нагреваемом продукте, расплавляется и стекает вниз вместе с водой, которая конденсировалась из пара, так что нагреваемый продукт подвергается обезжириванию, и, таким образом, может выполняться полезная для здоровья тепловая обработка.
В пароварочном аппарате для бытового использования есть ограничение на электрическую мощность, которая может использоваться, и электрическая мощность подается отдельно на нагреватель для парообразования и на нагреватель для нагревания пара. Перегретый пар, выработанный нагревателем для образования пара и нагревателем для нагревания пара, имеет большую скрытую теплоту и конденсируется на поверхности нагреваемого продукта, чтобы дать его внутренней температуре возможность быстро подниматься. В дополнение, за счет тепла (теплоты излучения или горячего воздушного потока) от нагревателя для нагревания пара нагреваемый продукт нагревается со своей поверхности, так что в дополнение к подъему температуры поверхность нагреваемого продукта поджаривается до румяного состояния.
По этой причине в случае, где подача электрической мощности на нагреватель для образования пара мала, когда внутренняя часть нагреваемого продукта достигает достаточной температуры, поверхность становится сильно пригоревшей. С другой стороны, в случае, где подача электрической мощности на нагреватель для образования пара велика, когда внутренняя часть нагреваемого продукта достигает достаточной температуры, поверхность не поджаривается до румяного состояния. Таким образом, поверхность не делается хрустящей, и теряется вкус. Соответственно тепловая обработка выполняется с надлежащей электрической мощностью, подаваемой на нагреватель для образования пара и на нагреватель для нагревания пара (например, 260 Вт и 1040 Вт соответственно).
Патентный документ 1: JP-A-2005-61816
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Благодаря потребителям, являющимся в большей степени внимательными к здоровью в наши дни, потребность в варочных аппаратах, которые предлагают высокий эффект обезжиривания, была все более и более высокой. Согласно традиционному пароварочному аппарату, описанному выше, было необходимо поднимать температуру или удлинять время тепловой обработки для улучшения эффекта обезжиривания. Однако поскольку есть ограничение на электрическую мощность, которая может использоваться с варочными аппаратами для бытового использования, трудно поднимать температуру тепловой обработки, но в таком случае очень длинное время тепловой обработки уменьшает удобство пользователя, что является проблемой.
Более того, согласно традиционному пароварочному аппарату, описанному выше, внутренняя температура нагреваемого продукта поднимается за счет скрытой теплоты перегретого пара и тепла от нагревателя для нагревания пара. Более точно, тепло от нагревателя для нагревания пара, чья теплопроизводительность по отношению к внутренней температуре нагреваемого продукта ниже, чем перегретого пара, используется для подъема внутренней температуры нагреваемого продукта. Таким образом, когда объем нагреваемого продукта велик, внутренней температуре требуется время для достижения желательной температуры, и время тепловой обработки неблагоприятно удлиняется.
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить пароварочный аппарат, который может улучшать эффект обезжиривания. Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы предложить пароварочный аппарат, который может сокращать время тепловой обработки нагреваемого продукта.
СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Для достижения вышеприведенной цели согласно изобретению пароварочный аппарат содержит: нагреватель для образования пара и нагреватель для нагревания пара, полученного нагревателем для образования пара, для получения перегретого пара и нагревания пара в камере для нагрева посредством циркуляции, нагреваемый продукт, подвергаемый тепловой обработке посредством использования пара, подаваемого в камеру для нагрева, при этом пароварочный аппарат содержит: первый этап тепловой обработки, на котором нагреваемый продукт подвергается тепловой обработке с подачей электрической мощности на нагреватель для образования пара, являющейся большей, чем подача электрической мощности на нагреватель для нагревания пара; и второй этап тепловой обработки, на котором нагреваемый продукт подвергается тепловой обработке с подачей электрической мощности на нагреватель для образования пара, являющейся меньшей, чем подача электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, причем первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта превышает температурную зону плавления жира, но является меньшей или равной 100°C.
При этой конструкции во время работы нагревателя для образования пара и нагревателя для нагревания пара вода подается из резервуара подачи воды или тому подобного на нагреватель для образования пара, так что вырабатывается пар. Пар, выработанный таким образом, дополнительно нагревается нагревателем для нагревания пара, и, таким образом, вырабатывается перегретый пар с температурой выше чем 100°C. Перегретый пар подается в камеру для нагрева и циркулирует, чтобы нагреваться нагревателем для нагревания пара. Этим способом выполняется тепловая обработка высокотемпературным перегретым паром.
Когда начинается предопределенное меню тепловой обработки, выполняется первый этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на нагреватель для образования пара является большей, чем на нагреватель для нагревания пара. Таким образом, большое количество перегретого пара подается в камеру для нагрева, чтобы выполнять тепловую обработку. Отметим, что, когда нагреватель для нагревания пара останавливается, тепловая обработка выполняется большим количеством насыщенного пара, подаваемого в камеру для нагрева. Благодаря скрытой теплоте большого количества пара внутренняя температура нагреваемого продукта быстро поднимается.
Когда нагреваемый продукт нагревается паром, внутренняя температура быстро поднимается, а затем в пределах диапазона 100°C или менее подъем внутренней температуры становится постепенным. После этого, когда влага внутри нагреваемого продукта испаряется, внутренняя температура превышает 100°C и быстро поднимается дальше. На первом этапе тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта превышает температурную зону плавления жира приблизительно от 30 до 60°C в диапазоне 100°C или менее, жир начинает источаться, и затем выполняется переключение на второй этап тепловой обработки.
На втором этапе тепловой обработки электрическая мощность, подаваемая на нагреватель для образования пара, устанавливается меньшей, чем подаваемая на нагреватель для нагревания пара. Это предоставляет нагреваемому продукту возможность подвергаться тепловой обработке перегретым паром или насыщенным паром, который нагревается нагревателем для нагревания пара посредством циркуляции. Как результат, нагреваемый продукт, главным образом, нагревается на своей поверхности, имеет свою внутреннюю температуру поддерживаемой на желательном уровне и имеет свою поверхность поджаренной до румяного состояния, завершая тепловую обработку.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, хранятся меню тепловой обработки, соответствующее типу нагреваемого продукта; и данные последовательности тепловой обработки согласно меню тепловой обработки, и в данные последовательности тепловой обработки включены данные момента времени, в который первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки на основании температурной характеристики плавления жира в зависимости от типа нагреваемого продукта.
При этой конструкции, когда выбрано меню тепловой обработки, вызываются данные последовательности тепловой обработки, соответствующие выбранному меню тепловой обработки. Данные последовательности тепловой обработки включают в себя данные момента времени, в который первый и второй этапы тепловой обработки переключаются на основании температурной характеристики плавления жира, которая меняется в зависимости от разного нагреваемого продукта. Когда начинается первый этап тепловой обработки, момент времени переключения, который меняется в зависимости от разного нагреваемого продукта, извлекается из данных последовательности тепловой обработки. Затем, когда время тепловой обработки первого этапа тепловой обработки достигает извлеченного момента времени, выполняется переключение на второй этап тепловой обработки.
Более того, согласно изобретению пароварочный аппарат, сконструированный, как описано выше, содержит часть ввода объема нагреваемого продукта, через которую вводится объем нагреваемого продукта, и на основании входной информации из части ввода объема нагреваемого продукта регулируется момент времени, в который первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки.
При этой конструкции выбирается меню тепловой обработки, затем объем нагреваемого продукта вводится посредством части ввода объема нагреваемого продукта, а затем начинается тепловая обработка. Когда начинается первый этап тепловой обработки, момент времени переключения, который меняется в зависимости от разного нагреваемого продукта, извлекается из данных последовательности тепловой обработки. Момент времени переключения первого и второго этапов тепловой обработки регулируется, с тем чтобы задерживаться, когда объем нагреваемого продукта велик, и переносится на более ранний срок, когда объем нагреваемого продукта мал. Затем, когда время тепловой обработки первого этапа тепловой обработки достигает отрегулированного момента времени, выполняется переключение на второй этап тепловой обработки.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта имеет значение от 60 до 80°C.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки в момент времени, в который скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта становится малой от, по существу, постоянного состояния. При этой конструкции внутренняя температура нагреваемого продукта быстро поднимается посредством подачи пара, и первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки в момент времени, когда подъем внутренней температуры становится постепенным.
Более того, согласно изобретению пароварочный аппарат содержит: нагреватель для образования пара и нагреватель для нагревания пара, полученного нагревателем для образования пара, для получения перегретого пара и нагревания пара в камере для нагрева посредством циркуляции, нагреваемый продукт, подвергаемый тепловой обработке посредством использования пара, подаваемого в камеру для нагрева, при этом пароварочный аппарат содержит: первый этап тепловой обработки, на котором нагреваемый продукт подвергается тепловой обработке с подачей электрической мощности на нагреватель для образования пара, являющейся большей, чем подача электрической мощности на нагреватель для нагревания пара; и второй этап тепловой обработки, на котором нагреваемый продукт подвергается тепловой обработке с подачей электрической мощности на нагреватель для образования пара, являющейся меньшей, чем подача электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, при этом первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки в момент времени, в который скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта становится малой от, по существу, постоянного состояния.
При этой конструкции, когда начинается предопределенное меню тепловой обработки, выполняется первый этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на нагреватель для образования пара является большей, чем на нагреватель для нагревания пара. Таким образом, тепловая обработка выполняется большим количеством перегретого пара, подаваемого в камеру для нагрева. Отметим, что, когда нагреватель для нагревания пара останавливается, тепловая обработка выполняется большим количеством насыщенного пара, подаваемого в камеру для нагрева.
Внутренняя температура нагреваемого продукта быстро поднимается посредством подачи пара, и в момент времени, когда подъем внутренней температуры становится постепенным, первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки. На втором этапе тепловой обработки электрическая мощность, подаваемая на нагреватель для образования пара, устанавливается меньшей, чем подаваемая на нагреватель для нагревания пара. Таким образом, перегретым паром или насыщенным паром, нагретым нагревателем для нагревания пара посредством циркуляции, нагреваемый продукт подвергается тепловой обработке.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, нагреватель для нагревания пара останавливается на первом этапе тепловой обработки.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, нагреватель для образования пара останавливается на втором этапе тепловой обработки.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, нагреваемый продукт нагревается теплотой излучения от нагревателя для нагревания пара. При этой конструкции нагреватель для нагревания пара, например, расположен на потолочной поверхности камеры для нагрева, и посредством теплоты излучения от нагревателя для нагревания пара, облучающего нагреваемый продукт, выполняется термическая тепловая обработка.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, между первым и вторым этапами тепловой обработки предусмотрен промежуточный этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на нагреватель для образования пара меньше, чем на первом этапе тепловой обработки, но больше, чем на втором этапе тепловой обработки, и на котором подача электрической мощности на нагреватель для нагревания пара больше, чем на первом этапе тепловой обработки, но меньше, чем на втором этапе.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, подача электрической мощности на нагреватель для образования пара и на нагреватель для нагревания пара распределяется согласно коэффициенту продолжительности включения; на первом этапе тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара делается большим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, и на втором этапе тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара делается меньшим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара.
При этой конструкции электрическая мощность распределяется на нагреватель для образования пара и на нагреватель для нагревания пара из источника питания с регулируемым коэффициентом продолжительности включения. На первом этапе тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара является большим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, и, таким образом, большое количество перегретого пара подается в камеру для нагрева. При коэффициенте продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара, сделанном меньшим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, выполняется переключение на второй этап тепловой обработки.
Более того, согласно изобретению в пароварочном аппарате, сконструированном, как описано выше, коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара ступенчато уменьшается, а коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара ступенчато увеличивается.
Более того, согласно изобретению пароварочный аппарат содержит: нагреватель для образования пара и нагреватель для нагревания пара, полученного нагревателем для образования пара, для получения перегретого пара и нагревания пара в камере для нагрева посредством циркуляции, нагреваемый продукт, подвергаемый тепловой обработке посредством использования пара, подаваемого в камеру для нагрева, при этом подача электрической мощности на нагреватель для образования пара и на нагреватель для нагревания пара распределяется согласно коэффициенту продолжительности включения, коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара делается большим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, на ранних стадиях тепловой обработки, коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара ступенчато уменьшается, а коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара ступенчато увеличивается, и коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара делается меньшим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, в предопределенный момент времени.
При этой конструкции электрическая мощность распределяется на нагреватель для образования пара и на нагреватель для нагревания пара из источника питания с регулируемым коэффициентом продолжительности включения. Вода подается на нагреватель для образования пара из резервуара подачи воды или тому подобного, так что вырабатывается пар. Пар, выработанный таким образом, дополнительно нагревается нагревателем для нагревания пара, и вырабатывается перегретый пар с температурой выше чем 100°C. Здесь коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара является большим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, и, таким образом, большое количество перегретого пара подается в камеру для нагрева. Перегретый пар, подаваемый в камеру для нагрева, циркулирует, чтобы нагреваться нагревателем для нагревания пара. Нагреваемый продукт имеет свою внутреннюю температуру, быстро поднимающейся посредством скрытой теплоты большого количества перегретого пара.
Когда тепловая обработка выполняется в течение предопределенного времени, коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара ступенчато уменьшается, а коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара ступенчато увеличивается. Здесь внутренняя температура нагреваемого продукта поднимается теплотой от перегретого пара и нагревателя для нагревания пара, и поверхность нагреваемого продукта нагревается теплом от нагревателя для нагревания пара. Затем, когда коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара становится меньшим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, нагреваемый продукт подвергается тепловой обработке перегретым паром или насыщенным паром, который нагревается нагревателем для нагревания пара посредством циркуляции. Таким образом, нагреваемый продукт, главным образом, нагревается на своей поверхности, имеет свою внутреннюю температуру поддерживаемой на желательном уровне и имеет свою поверхность поджаренной до румяного состояния, завершая тепловую обработку.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению, поскольку содержится первый этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на нагреватель для образования пара является большей, чем подача электрической мощности на нагреватель для нагревания пара, скрытой теплотой большого количества пара внутренняя температура нагреваемого продукта, такого как мясо, может подниматься постепенно. Таким образом, внутренняя температура нагреваемого продукта может делаться более высокой, чем температурная зона плавления жира, на ранних стадиях.
Более того, после того, как внутренняя температура нагреваемого продукта превышает температурную зону плавления жира, и жир начинает источаться, выполняется переключение на второй этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на нагреватель для образования пара делается меньшей, чем на нагреватель для нагревания пара, и, таким образом, можно завершать тепловую обработку с внутренней температурой нагреваемого продукта, поддерживаемой на желательном уровне, и с его поверхностью, поджаренной до румяного состояния.
Поэтому можно обеспечивать надлежащее количество влаги внутри нагреваемого продукта, с тем чтобы сохранять вкус, и удлинять период, в котором температура выше, чем температурная зона плавления жира, не удлиняя время тепловой обработки. В этом способе, без снижения удобства и простоты использования пароварочного аппарата, степень обезжиривания нагреваемого продукта может повышаться, и, таким образом, может выполняться полезная для здоровья тепловая обработка. Более того, поскольку внутренняя температура нагреваемого продукта становится высокой на ранних стадиях, время тепловой обработки может быть уменьшено. Когда степень обезжиривания нагреваемого продукта должна быть подобной традиционной величине, может быть дополнительно уменьшено время тепловой обработки.
Более того, согласно изобретению, поскольку коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образовании пара является большим, чем на нагреватель для нагревания пара, на ранних стадиях тепловой обработки, меньше тепла от нагревателя для нагревания пара используется для подъема внутренней температуры нагреваемого продукта, и, таким образом, скрытой теплотой большого количества перегретого пара с высокой теплопроизводительностью внутренняя температура нагреваемого продукта может подниматься постепенно. Более того, поскольку коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара делается меньшим, чем на нагреватель для нагревания пара, в предопределенный момент времени, можно завершать тепловую обработку с внутренней температурой нагреваемого продукта, поддерживаемой на желательном уровне, и с его поверхностью, поджаренной до румяного состояния.
Более того, поскольку коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара и на нагреватель для нагревания пара меняется ступенчато, можно предотвращать уменьшение количества влаги в периферийной части нагреваемого продукта и получать более длительный период для поджаривания поверхности до румяного состояния. Соответственно можно укорачивать время тепловой обработки, даже когда объем нагреваемого продукта велик, и обеспечивать надлежащее количество влаги внутри него, с тем чтобы сохранять вкус.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид спереди, показывающий пароварочный аппарат согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид сбоку, показывающий пароварочный аппарат согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.3 - вид спереди, показывающий пароварочный аппарат согласно первому варианту осуществления изобретения в состоянии, где дверца открыта.
Фиг.4 - вид спереди, показывающий камеру для нагрева пароварочного аппарата согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.5 - схема, показывающая внутреннюю конструкцию пароварочного аппарата согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.6 - структурная схема, показывающая конструкцию пароварочного аппарата согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.7 - график, показывающий изменение внутренней температуры нагреваемого продукта вследствие перегрева перегретым паром.
Фиг.8 - схема, иллюстрирующая обезжиривание нагреваемого продукта перегретым паром.
Фиг.9 - график, показывающий внутреннюю температуру и количество остаточного жира продукта, нагреваемого пароварочным аппаратом по первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.10 - схема, показывающая управляющую последовательность подачи электрической мощности на нагреватель для образования пара и на нагреватель для нагревания пара пароварочного аппарата согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.11 - схема, показывающая общую конструкцию пароварочного аппарата согласно третьему варианту осуществления изобретения.
Фиг.12 - вид спереди, показывающий испарительный стакан пароварочного аппарата согласно третьему варианту осуществления изобретения.
Фиг.13 - вид сбоку, показывающий испарительный стакан пароварочного аппарата согласно третьему варианту осуществления изобретения.
Фиг.14 - вид в боковом разрезе, показывающий испарительный стакан пароварочного аппарата согласно третьему варианту осуществления изобретения.
СПИСОК СИМВОЛОВ ССЫЛКИ
1
пароварочный аппарат
11
дверца
20, 120
камера для нагрева
21
поддон
26, 126
нагнетательный вентилятор
28
порт всасывания
31
вытяжной вентилятор
32, 33, 132, 133
вытяжной канал
34
канал подачи пара
35, 135
канал циркуляции
40, 140
устройство нагревания пара
41, 141
нагреватель для нагревания пара
48
заслонка
50
устройство парообразования
51
бак
52
нагреватель для образования пара
54
дренажный клапан
55
канал подачи воды
56
часть детектирования уровня воды в резервуаре
57
насос подачи воды
61
крышка струйного выпуска
65, 66
струйный порт
68
отражательная часть
71
резервуар для воды
71a
часть сбора дренажной воды
81
часть детектирования уровня воды в баке
91
контейнер детектирования уровня воды в резервуаре
101
нагреватель для нагревания
110
дренажная часть
111, 113
трубка
111a
дренажное отверстие
112
труба
114
дренажный поддон
115
трубный насос
116
картер
117
вращающаяся пластина
118
ролик
171
катушка индукционного нагрева
172
схема индукционного нагрева
200
испарительный стакан
230
нагревательный элемент
F
нагреваемый продукт
L
жир
S
пар
W
конденсированная вода
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на соответствующие чертежи. Фиг.1 и 2 - вид спереди и вид сбоку соответственно, показывающие пароварочный аппарат согласно варианту осуществления. Пароварочный аппарат 1 осуществляет тепловую обработку нагреваемого продукта перегретым паром. Пароварочный аппарат 1 снабжен шкафом 10 в форме прямоугольного параллелепипеда. Спереди шкафа 10 предусмотрена дверца 11.
Дверца 11 установлена шарнирно с возможностью поворота вокруг своей нижней кромки в вертикальной плоскости, и в верхней части дверцы 11 предусмотрена ручка 12 для ее открывания/закрывания. В средней части 11C дверцы 11 предусмотрена прозрачная часть 11a (смотри фиг.3), в которой установлено жаростойкое стекло, которое обеспечивает возможность видеть внутреннее пространство. Слева и справа от средней части 11C, симметрично скомпонованы левая боковая часть 11L и правая боковая часть 11R, каждая из которых имеет металлическую пластину декоративной отделки на своей передней стороне. На правой части 11R дверцы 11 предусмотрен пульт 13 управления.
Фиг.3 показывает вид спереди пароварочного аппарата 1 в состоянии, когда дверца 11 открыта. Когда ручка 12 удерживается и тянется к передней стороне, дверца 11 поворачивается и изменяет свое положение на 90 градусов от вертикального, закрытого состояния до горизонтального, открытого состояния. Когда дверца 11 открыта, видна лицевая сторона шкафа 10.
В части шкафа 10, соответствующей средней части 11C дверцы 11, предусмотрена камера 20 для нагрева. В части шкафа 10, соответствующей левой боковой части 11L дверцы 11, предусмотрен отсек 70 для размещения резервуара 71 для воды для накопления воды для выработки пара. В части шкафа 10, соответствующей правой боковой части 11R дверцы 11, внутри скомпонована плата схемы управления (не показана), без проема, предусмотренного перед ней.
Камера 20 для нагрева образована в форме прямоугольного параллелепипеда, и вся поверхность на передней стороне, обращенной к дверце 11, выполнена в виде проема 20d для выемки/размещения нагреваемого продукта F (смотри фиг.5). Посредством поворачивания дверцы 11 проем 20d открывается/закрывается. Поверхности стенок камеры 20 для нагрева сформированы из листов нержавеющей стали, а на наружной периферийной поверхности камеры 20 для нагрева нанесена теплоизоляция.
Фиг.4 - вид спереди, показывающий детали внутри камеры 20 для нагрева. На боковых стенках камеры 20 для нагрева на разных уровнях предусмотрено множество частей 20b и 20c поддержки поддона. Часть 20b поддержки поддона на верхнем уровне установлена ниже, чем отражательная часть 68. Одной или обеими частями 20b и 20c поддержки поддона удерживается поддон 21, сформированный из листа нержавеющей стали. На поддоне 21 помещена проволочная решетка 22 из нержавеющей стали для размещения нагреваемого продукта F (смотри фиг.5).
Когда тепловая обработка выполняется перегретым паром, поддон 21 помещен на часть 20b поддержки поддона на верхнем уровне. Тем самым перегретый пар может подаваться на нижнюю поверхность нагреваемого продукта F, будучи отражаемым отражательной частью 68, как описано ниже. Поддон 21 может быть размещен на частях 20b и 20c поддержки поддона на верхнем и нижнем уровнях. Это дает возможность подвергать тепловой обработке большое количество нагреваемых продуктов F одновременно.
Здесь поддон 21, который расположен на части 20b поддержки поддона, сформирован так, чтобы предоставлять воздуху возможность проходить сквозь него, так что перегретый пар подается на верхнюю поверхность нагреваемого продукта в поддоне 21 на нижнем уровне. В дополнение, нагреваемый продукт в поддоне 21 на верхнем уровне имеет свою нижнюю поверхность нагреваемой нагревателем 101 для нагревания (смотри фиг.5), который скомпонован на нижней поверхности камеры 20 для нагрева.
На задней стенке на дальней стороне камеры 20 для нагрева, по существу посередине в левом/правом направлении, предусмотрен порт 28 всасывания, а слева и внизу от него предусмотрен выпускной порт 32a. Отражательная часть 68 вогнутым образом установлена на обеих боковых стенках камеры 20 для нагрева и имеет свою поверхность, выполненную изогнутой. Перегретый пар, выпускаемый струей в боковом направлении через крышку 61 струйного выпуска, которая будет описана ниже, по направлению к отражательной части 68, отражается отражательной частью 68, с тем чтобы подаваться под нагреваемый продукт F.
В потолочную поверхность камеры 20 для нагрева установлена крышка 61 струйного выпуска, которая выполнена из листа нержавеющей стали и выпускает перегретый пар струей. На передней стороне правой боковой части крышки 61 струйного выпуска предусмотрено осветительное устройство 69, которое освещает внутреннее пространство камеры 20 для нагрева.
Крышка 61 струйного выпуска выполнена по существу шестиугольной, что достигается скашиванием обоих углов спереди прямоугольника, как видно на виде сверху. Обе, верхняя поверхность и нижняя поверхность крышки 61 струйного выпуска выполнены темного цвета, путем поверхностной обработки, такой как окрашивание. Таким образом, тепло, излучаемое с нагревателя 41 для нагревания пара (смотри фиг.5) поглощается в крышке 61 струйного выпуска, чтобы излучаться с ее нижней поверхности в камеру 20 для нагрева.
На нижней поверхности и периферийной поверхности крышки 61 струйного выпуска предусмотрено множество струйных портов 65 и 66 (смотри фиг.5). Кромки струйных портов 65 и 66 выполнены цилиндрическими, так что струи могут направляться в осевых направлениях струйных портов 65 и 66.
Фиг.5 показывает эскиз конструкции внутри пароварочного аппарата 1. На схеме камера 20 для нагрева видна сбоку. Резервуар 71 для воды расположен слева от камеры 20 для нагрева, как показано на фиг.3, упомянутой ранее, и присоединен через соединительную часть 58 с контейнером 91 детектирования уровня воды в резервуаре. Таким образом, резервуар 71 для воды является съемным со шкафа 10 (смотри фиг.2).
Контейнер 91 детектирования уровня воды в резервуаре снабжен частью 56 детектирования уровня воды в резервуаре. Часть 56 детектирования уровня воды в резервуаре имеет множество электродов и по проводимости между электродами детектирует уровень воды. В этом варианте осуществления уровень воды детектируется на трех уровнях заземляющим электродом и тремя электродами детектирования. Посредством детектирования части 56 детектирования уровня воды в резервуаре, когда уровень воды в резервуаре 71 для воды падает ниже предопределенного уровня воды, выдается уведомление рекомендации подачи воды.
Канал 55 подачи воды проходит в нижнюю часть контейнера 91 детектирования уровня в резервуаре с погружением. Канал 55 подачи воды содержит насос 57 подачи воды, предусмотренный в заданном месте вдоль тракта, и присоединен к устройству 50 парообразования. Устройство 50 парообразования имеет цилиндрический бак 51, у которого осевое направление является вертикальным, и посредством задействования насоса 57 подачи воды вода подается из резервуара 71 для воды в бак 51.
Бак 51 выполнен цилиндрическим, из металла, синтетической пластмассы, керамики, комбинации этих разных материалов, или тому подобного, и является жаропрочным. В бак 51 погружен нагреватель 52 для образования пара, содержащий спиральный нагреватель, заключенный в оболочку. Посредством запитывания нагревателя 52 для образования пара вода в баке 51 нагревается, и вырабатывается пар.
В баке 51 предусмотрена цилиндрическая разделительная стенка 51a, которая проходит от верхней поверхности бака 51 к спиральному нагревателю 52 для образования пара. Разделительной стенкой 51a формируется отсек 51b детектирования уровня воды, который отделен от нагревателя 52 для образования пара. Разделительная стенка 51a выполнена с зазором между нижней поверхностью бака 51, и посредством внутренней части и наружной части отсека 51b детектирования уровня воды, сообщающихся друг с другом, вода поддерживается на одном и том же уровне.
В отсеке 51b детектирования уровня воды предусмотрена часть 81 детектирования уровня воды в баке, которая детектирует уровень воды в баке 51. Часть 81 детектирования уровня воды в баке имеет множество электродов и по проводимости между электродами детектирует уровень воды в баке 51. Поскольку нагреватель 52 для образования пара и отсек 51b детектирования уровня воды разделены разделительной стенкой 51a, пузырьки, которые вызваны закипанием воды, которая вошла в соприкосновение с нагревателем 52 для образования пара, наименее вероятно должны проводиться к части 81 детектирования уровня воды. Таким образом, можно избегать возбуждения электродов, вызванного пузырьками, и улучшать точность детектирования части 81 детектирования уровня воды в баке.
Нагреватель или тому подобное может быть присоединен к наружной периферийной поверхности бачка 51, чтобы нагревать воду в нем. В данном случае периферийная стенка бачка 51 формирует нагревательную часть для нагревания воды в баке 51, а отсек 51b детектирования уровня воды предусмотрен отдельно от периферийной стенки бачка 51. Более того, нагреватель 52 для образования пара может содержать индукционный нагреватель.
С верхней поверхности бачка 51 выходит канал 34 подачи пара, присоединенный к каналу 35 циркуляции, описанному ниже. В верхней части периферийной поверхности бачка 51 предусмотрена трубка 98 переполнения воды, сообщающаяся с контейнером 91 детектирования уровня воды в резервуаре. Таким образом, вода, которая перелилась через край из бачка 51, отводится в резервуар 71 для воды. Уровень переполнения трубки 98 переполнения установлен выше, чем нормальный уровень воды в баке 51, но ниже, чем канал 34 подачи пара.
С нижнего торца бачка 51 отходит трубка 53 дренажа воды. В заданном месте вдоль тракта трубки 53 дренажа воды предусмотрен дренажный клапан 54. Трубка 53 дренажа воды уходит по направлению к части 71a сбора дренажной воды, предусмотренной в резервуаре 71 для воды с наклоном под предопределенным углом. Таким образом, можно осуществлять дренаж воды в баке 51, открывая дренажный клапан 54, в часть 71a сбора дренажной воды, чтобы собирать ее и сбрасывать дренажную воду, отсоединяя резервуар 71 для воды.
На наружной стенке камеры 20 для нагрева с ее задней поверхности над ее верхней поверхностью предусмотрен канал 35 циркуляции. Канал 35 циркуляции имеет порт 28 всасывания, выполненный на задней стенке камеры 20 для нагрева, и присоединен к устройству 40 парообразования, установленному в верхней части камеры 20 для нагрева. Устройство 40 парообразования имеет свою нижнюю поверхность, покрытую крышкой 61 струйного выпуска, и свою верхнюю поверхность, покрытую верхней крышкой 47.
В канале 35 циркуляции установлен нагнетательный вентилятор 26, содержащий центробежный вентилятор, и канал 34 подачи пара присоединен к стороне впуска нагнетательного вентилятора 26. Посредством приведения в действие нагнетательного вентилятора 26 пар, выработанный устройством 50 парообразования, протекает через канал 34 подачи пара в канал 35 циркуляции. В дополнение, пар в камере 20 для нагрева всасывается через порт 28 всасывания, протекает через канал 35 циркуляции и выпускается струей через струйные порты 65 и 66 крышки 61 струйного выпуска, чтобы подвергаться циркуляции. Поскольку выпуск струей и всасывание пара выполняются обычным нагнетательным вентилятором 26, можно предотвращать увеличение себестоимости пароварочного аппарата 1.
Сначала газ внутри камеры 20 нагрева является воздухом, однако когда начинается тепловая обработка паром, воздух замещается паром. В последующем описании предполагается, что газ внутри камеры 20 для нагрева был замещен паром.
В верхней части канала 35 циркуляции предусмотрен вытяжной канал 33, который ответвляется через заслонку 48 с электроприводом. Вытяжной канал 33 имеет открытый конец, обращенный наружу, и посредством открывания заслонки 48 и приведения в действие нагнетательного вентилятора 26 пар в камере 20 для нагрева принудительно выпускается. Из нижней части камеры 20 для нагрева выходит вытяжной канал 32, который сообщается через выпускной порт 32a. Вытяжной канал 32 сформирован из металла, такого как нержавеющая сталь, и имеет открытый конец, обращенный наружу, чтобы естественным образом выпускать пар в камере 20 для нагрева.
Устройство 40 нагревания пара снабжено нагревателем 41 для нагревания пара, содержащим заключенный в кожух нагреватель, и дополнительно нагревает пар, выработанный устройством 50 парообразования, чтобы вырабатывать перегретый пар. Устройство 40 нагревания пара установлено в средней части потолочной части камеры 20 для нагрева, как видно на виде сверху. В дополнение, устройство 40 нагревания пара сформировано с площадью, меньшей чем площадь потолка камеры 20 для нагрева, и с небольшим объемом, с тем чтобы добиваться высокой теплопроизводительности.
В нижней части на стороне камеры 20 для нагрева предусмотрена дренажная часть 110, которая осуществляет дренаж конденсированной воды, накопленной на днищевой поверхности 20a камеры 20 для нагрева. Дренажная часть 110 снабжена дренажным поддоном 114, трубками 111 и 113 и трубным насосом 115. Дренажный поддон 114 съемно установлен ниже дверцы 11 и собирает конденсированную воду, транспортированную через дренажную часть 110. В дополнение конденсированная вода, приставшая на внутренней поверхности дверцы 11, стекает вниз, когда дверца 11 открывается, с тем чтобы собираться в дренажном поддоне 114.
Трубка 111 образована из сформированной из пластмассы коленчатой трубы, которая установлена выступающей через боковую стенку камеры 20 для нагрева (для облегчения понимания на фиг.5 трубка 11 показана на задней стенке). Конец трубки 111 отделен с зазором от днищевой поверхности 20a камеры 20 для нагрева для формирования дренажного отверстия 111a, которое открыто книзу. Дренажное отверстие 111a снабжено сетчатым фильтром (не показан). Трубка 113 выполнена из пластмассовой трубки и открыта прямо на поверхность дренажного поддона 114. Промежуток между трубками 111 и 113 сообщается с гибкой трубой 112, сформированной из силиконового каучука, или тому подобного.
В трубном насосе 115 предусмотрена вращающаяся пластина 117 внутри картера 116, который имеет форму цилиндра с основанием, а в периферийной части вращающейся пластины 117 предусмотрено множество роликов 118, выступающих наружу. Труба 112 установлена в форме кольца вдоль внутренней круговой стенки картера 116. Промежуток между картером 116 и роликами 118 выполнен уже, чем наружный диаметр трубы 112, так что труба 112 прижимается роликами 118.
Когда вращающаяся пластина 117 вращается в направлении, указанном стрелкой A, путем приведения в действие трубного насоса 115, ролики 118, вращаясь вдоль направления длины трубы 112, последовательно сжимают трубу 112. Таким образом, жидкость внутри трубы 112 последовательно выталкивается наружу в одном направлении, чтобы транспортироваться, предохраняя жидкость от протекания в противоположном направлении.
Конденсированная вода, накопленная на днищевой поверхности 20a камеры 20 для нагрева, всасывается через дренажное отверстие 111a, чтобы транспортироваться на дренажный поддон 114. Вода, накопленная на дренажном поддоне 114, сбрасывается отсоединением дренажного поддона 114. Это дает возможность осуществлять дренаж воды наряду с сохранением герметичности внутри камеры 20 для нагрева. Отметим, что конденсированная вода может транспортироваться в часть 71a сбора дренажной воды резервуара 71 для воды трубным насосом 115.
Фиг.6 - структурная схема, показывающая структуру управления пароварочного аппарата 1. Пароварочный аппарат 1 снабжен устройством 80 управления, имеющим микропроцессор, память и таймер. К устройству 80 управления присоединены нагнетательный вентилятор 26, нагреватель 41 для нагревания пара, заслонка 48, нагреватель 52 для образования пара, дренажный клапан 54, насос 57 подачи воды, пульт 13 управления, часть 81 детектирования уровня воды в баке, часть 56 детектирования уровня в резервуаре, датчик 82 температуры, датчик 83 влажности и трубный насос 115. Устройство 80 управления управляет отдельными частями согласно предопределенной программе, так что пароварочный аппарат 1 приводится в действие.
Пульт 13 управления имеет часть отображения (не проиллюстрирована) и показывает состояние управления на части отображения. Команды управления вводятся через различные кнопки управления на пульте 13 управления. Пульт 13 управления также снабжен устройством генерирования звука (не проиллюстрировано), которое генерирует различные звуки. Датчик 82 температуры детектирует температуру внутри камеры 20 для нагрева. Датчик 83 влажности детектирует влажность внутри камеры 20 для нагрева.
Посредством управления устройством 80 управления электрическая мощность подается из источника питания (не проиллюстрирован) на нагреватель 41 для нагревания пара и на нагреватель 52 для образования пара. Здесь подача электрической мощности на нагреватель 41 для нагревания пара и на нагреватель 52 для образования пара распределяется согласно коэффициенту продолжительности включения. Более точно, переключение выполняется из условия, чтобы нагреватель 52 для образования пара выключался, когда включен нагреватель 41 для нагревания пара, и чтобы нагреватель 52 для образования пара был включен, когда выключен нагреватель 41 для нагревания пара. Таким образом, по мере того, как коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на один из нагревателя 41 для нагревания пара и нагревателя 52 для образования пара увеличивается, коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на другой уменьшается.
В пароварочном аппарате 1, сконструированном, как описано выше, дверца 11 открывается, и резервуар 71 для воды вынимается из отсека 70 резервуара для воды, чтобы налить воду в резервуар 71 для воды. Наполненный водой резервуар 71 для воды вставляется в отсек 70 резервуара для воды и через соединительную часть 58 присоединяется к контейнеру 91 детектирования уровня воды в резервуаре. Нагреваемый продукт F помещается на решетку 22, дверца 11 закрывается, и посредством управления пультом 13 управления выбирается меню тепловой обработки. Затем нажатием пусковой кнопки (не проиллюстрирована), запускается последовательность тепловой обработки, соответствующая меню тепловой обработки. Это позволяет насосу 57 подачи воды начать работу, так что вода подается в устройство 50 парообразования. В данном случае дренажный клапан 54 закрыт.
Посредством приведения в действие насоса 57 подачи воды вода подается через канал 55 подачи воды в бак 51, и когда вода в баке 51 достигает предопределенного уровня посредством детектирования части 81 детектирования уровня воды в баке, подача воды останавливается. Здесь частью 56 детектирования уровня воды в резервуаре контролируется уровень воды в резервуаре 71 для воды, и когда воды в резервуаре 71 для воды недостаточно для тепловой обработки, выдается предупреждение.
Когда предопределенное количество воды введено в бак 51, к нагревателю 52 для образования пара подается питание, и нагреватель 52 для образования пара непосредственно нагревает воду в баке 51. При подаче питания к нагревателю 52 для образования пара или в момент времени, когда вода в баке 51 достигает предопределенной температуры, подается питание к нагнетательному вентилятору 26 и нагревателю 41 для нагревания пара. В данном случае электрическая мощность (например, 1000 Вт), подаваемая на нагреватель 52 для образования пара, является большей, чем электрическая мощность (например, 300 Вт), подаваемая на нагреватель 41 для нагревания пара.
Приведением в действие нагнетательного вентилятора 26 пар в камере 20 для нагрева всасывается через порт 28 всасывания в канал 35 циркуляции. В дополнение, когда вода в баке 51 закипает, вырабатывается насыщенный пар при 100°C и при одной атмосфере, и насыщенный пар протекает через канал 34 подачи пара в канал 35 циркуляции. В данном случае заслонка 48 закрыта. Пар, нагнетаемый нагнетательным вентилятором 26, протекает через канал 35 циркуляции в устройство 40 нагревания пара.
Пар, который втек в устройство 400 нагревания пара, нагревается нагревателем 41 для нагревания пара и, таким образом, превращается в перегретый пар при 100°C или более. Обычно используется перегретый пар, который нагрет от 150°C до 300°C. Поскольку подача электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является большей, чем на нагреватель 41 для нагревания пара, при большом количестве перегретого пара, подаваемого в камеру 20 для нагрева, выполняется первый этап тепловой обработки.
Часть перегретого пара выпускается струей прямо вниз (стрелка B) через струйные отверстия 65. Таким образом, верхняя поверхность нагреваемого продукта F соприкасается с перегретым паром. В дополнение, часть перегретого пара выпускается струей в боковом направлении наклонно вниз через струйные порты 66. Перегретый пар, выпущенный струей в боковом направлении, отражается отражательной частью 68, чтобы подводиться под нагреваемый продукт F. Таким образом, нижняя поверхность нагреваемого продукта F соприкасается с перегретым паром.
Когда температура поверхности нагреваемого продукта F имеет значение 100°C или менее, перегретый пар конденсируется на поверхности нагреваемого продукта F. Теплота конденсации (скрытая теплота) по величине составляет 539 кал/г; таким образом, в дополнение к конвективной теплопередаче, большое количество тепла может направляться на нагреваемый продукт F. Таким образом, внутренняя температура нагреваемого продукта F является быстро поднимающейся.
В дополнение, часть перегретого пара выпускается струей через струйные порты 66 - сформированные спереди крышки 61 струйного выпуска - наклонно вниз по направлению к дверце 11. Пар в камере 20 для нагрева всасывается нагнетательным вентилятором 26 через порт 28 всасывания. Этой силой всасывания поток перегретого пара, выпускаемый струей по направлению к передней стороне, изгибается, чтобы отводиться вниз. Таким образом, часть перегретого пара сталкивается с передней частью верхней поверхности нагреваемого продукта F, а часть перегретого пара отводится от передней стороны нагреваемого продукта F к его нижней части. Как результат, перегретый пар достигает передней части камеры 20 для нагрева, и, таким образом, предотвращается недостаток нагрева в передней части нагреваемого продукта F, и нагреваемый продукт F может подвергаться тепловой обработке равномерно.
Поскольку перегретый пар в камере 20 для нагрева всасывается через порт 28 всасывания, можно уменьшать высокотемпературный перегретый пар, который попадает непосредственно на дверцу 11. Соответственно нет необходимости использовать дверцу 11 с высокой теплостойкостью для предохранения дверцы 11 от нагревания, и, таким образом, может быть предотвращена повышенная себестоимость пароварочного аппарата 1.
Когда сила всасывания нагнетательного вентилятора 26 делается малой, поток перегретого пара, выпускаемого струей по направлению к передней стороне, изгибается в нижней части камеры 20 для нагрева. Это дает возможность подводить еще большее количество перегретого пара к нижней поверхности нагреваемого продукта F. Когда сила всасывания нагнетательного вентилятора 26 делается большой, поток перегретого пара, выпускаемого струей по направлению к передней стороне, изгибается в верхней части камеры 20 для нагрева. Это дает возможность подводить еще большее количество перегретого пара к верхней поверхности нагреваемого продукта F.
Когда количество пара в камере 20 для нагрева увеличивается по мере того, как продвигается время, излишний пар вытягивается через вытяжной канал 32.
Перегретый пар, который выпускается струей через струйные порты 65 и 66, прикладывает тепло к нагреваемому продукту F, затем всасывается через порт 28 всасывания в канал 35 циркуляции и втекает в устройство 40 нагревания пара. Таким образом, пар в камере 20 для нагрева многократно циркулирует, и в силу этого выполняется тепловая обработка.
Фиг.7 показывает изменение внутренней температуры нагреваемого продукта F вследствие нагревания перегретым паром. Вертикальная ось показывает внутреннюю температуру (в градусах) нагреваемого изделия F, а горизонтальная ось показывает время. На схеме, как указано сплошной линией C, когда подается перегретый пар, нагреваемый продукт F имеет свою внутреннюю температуру быстро поднимающейся по существу прямолинейным образом в первом периоде нагревания. То есть в первом периоде нагревания скорость изменения температуры внутренней температуры по существу постоянна.
Поскольку нагреваемый продукт F содержит влагу, когда внутренняя температура поднимается вплотную к 100°C, влага постепенно испаряется. Поскольку большое количество тепла требуется для испарения влаги, скорость изменения температуры внутренней температуры становится небольшой. Таким образом, период переходит в стабильный период, в котором температура поднимается более постепенно, чем в первом периоде нагревания. Затем, когда вся влага в нагреваемом продукте F испаряется, выполняется переключение на второй период нагревания, в котором внутренняя температура вновь быстро поднимается.
В памяти устройств 80 управления сохраняются данные последовательности тепловой обработки. Данные последовательности тепловой обработки включают в себя данные момента времени, в который первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки на основании температурной характеристики плавления жира, зависящей от типа нагреваемого продукта F. В нагреваемом продукте F, таком как мясо, когда температурная зона плавления жира приблизительно от 30 до 60°C превышена, жир, содержащийся внутри него, плавится и начинает источаться.
Температурная характеристика плавления жира меняется в зависимости от отдельных пищевых продуктов; например, температурная зона плавления жира свинины находится приблизительно от 33 до 46°C, а температурная зона плавления жира говядины находится приблизительно от 40 до 50°C. Более точно, данные последовательности тепловой обработки включают в себя, в зависимости от типа нагреваемого продукта F, данные момента времени, в который внутренняя температура становится предопределенной температурой, которая превышает температурную зону плавления жира, но является меньшей или равной 100°C.
В зависимости от объема нагреваемого продукта F меняются режимы тепловой обработки первого этапа тепловой обработки, и т.д., изменение температуры внутри нагреваемого продукта F. Таким образом, данные последовательности тепловой обработки включают в себя переменные данные для регулирования момента времени переключения на основании объема нагреваемого продукта F и режимов тепловой обработки первого этапа тепловой обработки. Момент времени переключения первого и второго этапов тепловой обработки регулируется, с тем чтобы задерживаться, когда объем нагреваемого продукта F велик, и переноситься на более ранний срок, когда объем нагреваемого продукта F мал.
Объем нагреваемого продукта вводится в начале тепловой обработки через пульт 13 управления (часть, через которую вводится объем нагреваемого продукта). Время тепловой обработки от начала тепловой обработки отсчитывается таймером в устройстве 80 управления (смотри фиг.6). Когда таймер отсчитывает время переключения, которое извлекается из данных последовательности тепловой обработки, внутренняя температура нагреваемого продукта F оценивается превысившей температурную зону плавления жира. Таким образом, как показано штрихпунктирной линией D на схеме, этап переходит на второй этап тепловой обработки.
В данном случае первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки в момент времени, когда выполняется переключение с первого периода нагревания, в котором внутренняя температура нагреваемого продукта F поднимается перегретым паром в пределах диапазона 100°C или менее, на стабильный период. То есть в момент времени, в который скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта F становится малой от, по существу, постоянного состояния, первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки. Таким образом, внутренняя температура нагреваемого продукта может поддерживаться при надлежащей температуре в 100°C или меньшей.
Изменения внутренней температуры нагреваемого продукта F, соответствующие типу, объему, режимам тепловой обработки первого этапа тепловой обработки и т.д. у нагреваемого продукта F, могут быть заранее сохранены в памяти устройства 80 управления в качестве базы данных. База данных последовательностей тепловой обработки контролирует базу данных, и когда время тепловой обработки от начала тепловой обработки, отсчитанное таймером, достигает момента времени, в который внутренняя температура достигает предопределенной температуры, этап переходит на второй этап тепловой обработки.
Предопределенная внутренняя температура здесь является значением температурной зоны плавления жира нагреваемого продукта с приблизительно от 20°C до 30°C, добавленными к нему, то есть, она устанавливается в приблизительно от 60°C до 80°C. Таким образом, колебания температуры пищевых продуктов могут снижаться, и, таким образом, возможно стабильное управление, которое является предпочтительным.
Температура поверхности нагреваемого продукта F, соответствующая внутренней температуре нагреваемого продукта F, температурам внутри камеры 20 для нагрева и поверхностей ее стенок и тому подобному, может храниться в качестве базы данных, и посредством их детектирования может оцениваться момент времени, в который первый этап тепловой обработки переключается на второй период времени тепловой обработки.
Более того, момент времени, в который первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки, может оцениваться по количеству пара, поданного в камеру 20 для нагрева. Более точно, посредством подачи пара внутренняя температура нагреваемого продукта F быстро поднимается в первом периоде нагревания, а затем скорость изменения температуры внутренней температуры становится малой в стабильном периоде, и соответственно подъем температуры становится постепенным.
Когда скорость изменения температуры мала, внутренняя температура нагреваемого продукта F становится еще большей, когда увеличивается количество пара, подаваемого на первом этапе тепловой обработки, но когда объем подачи пара повышается больше, чем на предопределенную величину, температура не поднимается от той температуры, а насыщается. Когда предопределенное количество пара, равное или меньшее, чем количество пара в это время, подается на первом этапе тепловой обработки, выполняется переключение на второй этап. Это дает возможность к уменьшению потребления электроэнергии, вызванного излишним паром, который не вносит вклад в эффект обезжиривания. Также можно предотвращать увеличенное время тепловой обработки, вызванное подачей пара, большей, чем необходимо.
На втором этапе тепловой обработки нагреватель 52 для образования пара останавливается, и максимальная электрическая мощность (например, 1300 Вт) подается на нагреватель 41 для нагревания пара. Таким образом, нагреваемый продукт F, главным образом, нагревается на своей поверхности, имеет свою внутреннюю температуру поддерживаемой при желательной температуре (например, от 70 до 80°C), которая превышает температурную зону плавления жира, и имеет свою поверхность поджаренной до румяного состояния. В данном случае нагреватель 52 для образования пара может питаться электрической мощностью, меньшей, чем подаваемая на нагреватель 41 для нагревания пара.
Как показано на фиг.8, когда температура поддерживается более высокой, чем температурная зона плавления жира, жир L нагреваемого продукта F плавится, и вследствие усадки нагреваемого продукта F жир L выплавляется из поверхности. Конденсированная вода W, которая является паром S, конденсированным на поверхности нагреваемого продукта F, впитывает жир L и стекает вниз. Таким образом, нагреваемый продукт F обезжиривается.
Когда второй этап тепловой обработки выполняется в течение предопределенного времени, достигается требуемое состояние поверхности нагреваемого продукта F, и тепловая обработка заканчивается. Затем устройством 80 управления указывается завершение тепловой обработки на части отображения пульта 13 отображения, и издается предупредительный сигнал для уведомления. Когда пользователь, который был уведомлен о завершении тепловой обработки, открывает дверцу 11, заслонка 48 открывается, и пар в камере 20 для нагрева быстро и принудительно выпускается через вытяжной канал 33. Таким образом, пользователь может безопасно вынимать нагреваемый продукт F, без соприкосновения с высокотемпературным паром, изнутри камеры 20 для нагрева.
Фиг.9 показывает изменения внутренней температуры и количества остаточного жира нагреваемого продукта F согласно тепловой обработке по этому варианту осуществления. По вертикальной оси шкала на левой стороне представляет внутреннюю температуру, шкала на правой стороне представляет количество остаточного жира; горизонтальная ось представляет время тепловой обработки. На графике штрихпунктирные линии D и d представляют внутреннюю температуру и количество остаточного жира нагреваемого продукта F соответственно согласно тепловой обработке по этому варианту осуществления. На первом этапе тепловой обработки нагреватель 52 для образования пара питается электрической мощностью в 1000 Вт, а нагреватель 41 для нагревания пара питается электрической мощностью в 300 Вт. На втором этапе тепловой обработки нагреватель 52 для образования пара останавливается, и нагреватель 41 для нагревания пара питается электрической мощностью в 1300 Вт, которая переключается, когда внутренняя температура нагреваемого продукта F имеет значение 70°C. Следует отметить, что штрихпунктирная линия D является такой же штрихпунктирной линией D на фиг.7, упомянутой ранее.
На графике пунктирные линии E и e показывают первый сравнительный пример и показывают внутреннюю температуру и количество остаточного жира соответственно, когда подача электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара удерживается постоянной на 260 Вт, а на нагреватель 41 для нагревания пара удерживается постоянной на 1040 Вт. В дополнение на графике сплошные линии G и g показывают второй сравнительный пример и показывают внутреннюю температуру и количество остаточного жира соответственно, когда нагреватель 41 для нагревания пара остановлен, а подача электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара удерживается постоянной на 1300 Вт. Таблица 1 представляет время тепловой обработки, количество пара и степень обезжиривания согласно тепловой обработке при разных условиях, упомянутых только что.
Таблица 1
Время тепловой обработки (минут)
Количество пара (г)
Степень обезжиривания (%)
Вариант осуществления:
17
52
58,8
Сравнительный Пример 1
19
73
58,0
Сравнительный Пример 2
15
0
53,6
На основании фиг.9 и Таблицы 1 в этом варианте осуществления большое количество перегретого пара подается в камеру 20 для нагрева, и, таким образом, внутренняя температура нагреваемого продукта F быстро поднимается, как показано штрихпунктирной линией D. В отличие от этого в первом сравнительном примере количество перегретого пара мало, и соответственно подъем внутренней температуры медленен, как показано пунктирной линией E. В дополнение, во втором сравнительном примере перегретого пара нет, и, таким образом, подъем внутренней температуры является еще более медленным, как показано сплошной линией G.
Таким образом, в этом варианте осуществления можно превышать температурную зону плавления жира на ранних стадиях и удлинять период, в котором температура выше, чем температурная зона плавления жира. Таким образом, степень обезжиривания нагреваемого продукта велика. Поскольку внутренняя температура нагреваемого продукта становится высокой на ранних стадиях, время тепловой обработки сокращается. Более того, можно уменьшать степень использования пара и, таким образом, уменьшать частоту загрузки воды в резервуар 71 для воды, улучшая удобство и простоту использования пароварочного аппарата 1.
Поскольку этот вариант осуществления имеет первый этап тепловой обработки, на которой нагреваемый продукт F подвергается тепловой обработке перегретым паром с подачей электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара, являющейся большей, чем на нагреватель 41 для нагревания пара, можно быстро поднимать внутреннюю температуру нагреваемого продукта F, такого как мясо, скрытой теплотой большого количества перегретого пара. Таким образом, внутренняя температура нагреваемого продукта F может делаться более высокой, чем температурная зона плавления жира на ранних стадиях.
Более того, после того, как внутренняя температура нагреваемого продукта F превысила температурную зону плавления жира, и жир начинает источаться, выполняется переключение на второй этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара останавливается, и нагреватель 41 для нагревания пара питается максимальной электрической мощностью; таким образом, тепловая обработка может завершаться с внутренней температурой нагреваемого продукта F, поддерживаемой при желательной температуре, и с его поверхностью, поджаренной до румяного состояния.
Соответственно можно обеспечивать надлежащее количество влаги внутри нагреваемого продукта F для сохранения вкуса и без удлинения времени тепловой обработки удлинять период, в котором температура выше, чем температурная зона плавления жира. Таким образом, без снижения удобства и простоты использования пароварочного аппарата 1 степень обезжиривания нагреваемого продукта F может повышаться, и, таким образом, может выполняться полезная для здоровья тепловая обработка. Поскольку внутренняя температура нагреваемого продукта F становится высокой на ранних стадиях, время тепловой обработки может быть уменьшено. Когда степень обезжиривания нагреваемого продукта должна быть подобной традиционной величине, может быть дополнительно уменьшено время тепловой обработки.
Поскольку данные последовательности тепловой обработки включают в себя данные момента времени, в который первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки отдельного нагреваемого продукта F, на основании температурной характеристики плавления жира, зависящей от типа нагреваемого продукта F, можно переключать первый и второй этапы тепловой обработки в оптимальный момент времени в зависимости от типа нагреваемого продукта F, такого как свинина или говядина. Соответственно может выполняться удовлетворительная тепловая обработка.
Более того, на основании входной информации с пульта 13 управления (части, через которую вводится объем нагреваемого продукта), через который вводится объем нагреваемого продукта, регулируется момент времени, в который первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки; таким образом, с оптимальными временными характеристиками согласно объему нагреваемого продукта F первый этап тепловой обработки может переключаться на второй этап тепловой обработки. Соответственно может выполняться еще более удовлетворительная тепловая обработка.
На первом этапе тепловой обработки нагреватель 41 для нагревания пара может останавливаться, а нагреватель 52 для образования пара может питаться максимальной электрической мощностью. Таким образом, тепловая обработка выполняется насыщенным паром, подаваемым в камеру 20 для нагрева, а на втором этапе тепловой обработки посредством нагревания нагревателем 41 для нагревания пара тепловая обработка выполняется перегретым паром. Тот же самый насыщенный пар имеет такую же скрытую теплоту, как перегретый пар, и посредством нагревателя 52 для образования пара с максимальной электрической мощностью подается даже большее количество пара. Таким образом, можно поднимать внутреннюю температуру нагреваемого продукта F еще более быстро для повышения степени обезжиривания и для сокращения времени тепловой обработки.
На втором этапе тепловой обработки при условии, что подача электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара делается меньшей, чем на нагреватель 41 для нагревания пара, может быть получен сходный результат. Однако если нагреватель 52 для образования пара остановлен на втором этапе тепловой обработки, можно подавать большую электрическую мощность на нагреватель 41 для нагревания пара и, таким образом, завершать тепловую обработку даже на более ранней стадии.
Поскольку подача электрической мощности переключается между нагревателем 41 для нагревания пара и нагревателем 52 для образования пара, удерживание неработающим одного дает возможность поддерживать другой в непрерывном действии. Таким образом, можно предотвращать потери электрической мощности, обусловленные падением температуры нагревателя, который был остановлен, и, таким образом, уменьшать потребляемую электроэнергию.
Более того, поскольку первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки в момент времени, когда выполняется переключение с первого периода нагревания, в котором скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта F по существу постоянна, на стабильный период, в котором скорость изменения внутренней температуры нагреваемого продукта F становится малой, можно поддерживать внутреннюю температуру нагреваемого продукта F на надлежащем уровне, равном или меньшем чем 100°C. Поэтому можно легко осуществлять тепловую обработку, при которой уменьшение влажности нагреваемого продукта F предотвращается, а отсюда сохраняется вкус. Отметим, что первый этап тепловой обработки может переключаться на второй этап тепловой обработки в пределах первого периода нагревания.
Более того, дополнительно желательно, чтобы первый этап тепловой обработки переключался на второй этап тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта F имеет значение от 60 до 80°C. Это дает возможность для дополнительного сокращения снижения влажности нагреваемого продукта F и соответственно для дополнительного улучшения вкуса.
Когда переключение на второй этап тепловой обработки выполняется до того, как внутренняя температура нагреваемого продукта F становится приблизительно на 10°C выше, чем температура плавления жира, степень плавления жира уменьшается на ранних стадиях на втором этапе тепловой обработки, на котором внутренняя температура должна подниматься менее вероятно. Таким образом, желательно, чтобы первый этап тепловой обработки переключался на второй этап тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта F становится на 10°C или более выше, чем температура плавления жира. Таким образом, перегретым паром быстро достигается момент времени переключения, а плавлением большого количества жира, начиная с ранней стадии на втором этапе тепловой обработки, улучшается эффект обезжиривания без удлинения времени тепловой обработки.
В этом варианте осуществления, хотя нагреватель 41 для нагревания пара расположен на потолочной поверхности камеры 20 для нагрева, он может быть расположен в канале, сообщающемся с камерой 20 для нагрева. То есть может быть приспособлен тип конвекции, в котором нагреваемый продукт F нагревается горячим воздухом на втором этапе тепловой обработки. Однако когда нагреватель 41 для нагревания пара расположен на потолочной поверхности камеры 20 для нагрева, как в этом варианте осуществления, нагреваемый продукт F нагревается теплотой излучения. Таким образом, нагреваемый продукт F может легко поджариваться до румяного состояния, и соответственно время тепловой обработки может быть дополнительно уменьшено. Здесь нагнетательный вентилятор 26 может останавливаться для остановки циркуляции пара. Это дает возможность сберегать электроэнергию.
Затем будет описан второй вариант осуществления. Этот вариант осуществления сконструирован подобно первому варианту осуществления, показанному на фиг.1-9, упомянутых выше, и имеет режим тепловой обработки, отличный от такового в первом варианте осуществления. В этом варианте осуществления предложен режим тепловой обработки (в дальнейшем, «режим большого пищевого продукта»), предусмотренный для нагреваемого продукта F, чей объем велик, такого как ростбиф. Когда нагреваемый продукт F с большим объемом помещен внутрь камеры 20 для нагрева, выбирается режим большого пищевого продукта и нажатием пусковой кнопки (не показана) запускается последовательность тепловой обработки.
Фиг.10 показывает управляющую последовательность подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара и на нагреватель 41 для нагревания пара. Вертикальная ось представляет состояния включения/выключения (ON/OFF) нагревателя 52 для образования пара и нагревателя 41 для нагревания пара, а горизонтальная ось представляет время тепловой обработки. Нагреватель 52 для образования пара и нагреватель 41 для нагревания пара питаются электрической мощностью, которая распределяется согласно коэффициенту продолжительности включения. Режим большого пищевого продукта имеет первый, второй и третий этапы тепловой обработки, на которых меняется состояние переключения электрической мощности.
На первом этапе тепловой обработки время включения нагревателя 52 для образования пара является более длительным, чем у нагревателя 41 для нагревания пара. Таким образом, коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является большим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара. Таким образом, нагреватель 52 для образования пара, например, питается электрической мощностью в 1000 Вт, а нагреватель 41 для нагревания пара, например, питается электрической мощностью в 300 Вт.
На втором этапе тепловой обработки время включения нагревателя 52 для образования пара является более коротким, чем на первом этапе тепловой обработки, а время включения нагревателя 41 для нагревания пара является более длинным, чем на первом этапе тепловой обработки. То есть коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является меньшим, чем на первом этапе тепловой обработки, а коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 41 для нагревания пара является большим, чем на первом этапе тепловой обработки.
Более того, на втором этапе тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является меньшим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара. Таким образом, нагреватель 52 для образования пара, например, питается электрической мощностью в 600 Вт, а нагреватель 41 для нагревания пара, например, питается электрической мощностью в 700 Вт.
На третьем этапе тепловой обработки нагреватель 52 для образования пара останавливается, а нагреватель 41 для нагревания пара питается и максимальной электрической мощностью (например, 1300 Вт).
На первом этапе тепловой обработки, поскольку коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является большим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара, большое количество перегретого пара подается в камеру 20 для нагрева. Таким образом, внутренняя температура нагреваемого продукта F поднимается еще более быстро, чем в нормальном режиме тепловой обработки.
Затем, когда таймер отсчитывает время переключения, которое извлекается из данных последовательности тепловой обработки, внутренняя температура нагреваемого продукта F оценивается превысившей температурную зону плавления жира. Это предоставляет этапу возможность переходить на второй этап тепловой обработки.
Здесь первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки в момент времени, в который скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта F становится малой от, по существу, постоянного состояния. Это дает возможность поддерживать внутреннюю температуру нагреваемого продукта на надлежащем уровне, равном или меньшем чем 100°C.
На втором этапе тепловой обработки перегретым паром, вырабатываемым нагревателем 52 для образования пара и нагревателем 41 для нагревания пара, внутренняя температура нагреваемого продукта F дополнительно поднимается. В дополнение, теплом от нагревателя 41 для нагревания пара нагреваемый продукт F нагревается, главным образом, на своей поверхности, так что поверхность поджаривается до румяного состояния.
Когда второй этап тепловой обработки выполняется в течение предопределенного периода, выполняется переключение на третий этап тепловой обработки. На третьем этапе тепловой обработки теплом от нагревателя 41 для нагревания пара нагреваемый продукт F нагревается, главным образом, на своей поверхности. Это позволяет поддерживать внутреннюю температуру нагреваемого продукта F на требуемом уровне (например, от 70 до 80°C), а его поверхности поджариваться до румяного состояния. Здесь нагреватель 52 для образования пара может питаться электрической мощностью, меньшей, чем подаваемая на нагреватель 41 для нагревания пара. Затем, когда второй этап тепловой обработки выполняется в течение предопределенного времени, достигается требуемое состояние поверхности нагреваемого продукта F, и тепловая обработка завершается.
Согласно этому варианту осуществления в режиме большого пищевого продукта на первом этапе тепловой обработки на ранних стадиях тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является большим, чем коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 41 для нагревания пара. Таким образом, меньшее количество тепла от нагревателя 41 для нагревания пара используется для подъема внутренней температуры нагреваемого продукта F, а за счет скрытой теплоты большого количества перегретого пара с высокой теплопроизводительностью может быстро подниматься внутренняя температура нагреваемого продукта F. Более того, поскольку коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является меньшим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара на втором и третьем этапах тепловой обработки, можно завершать тепловую обработку с внутренней температурой нагреваемого продукта F, поддерживаемой при желательной температуре, и с его поверхностью, поджаренной до румяного состояния.
Более того, на втором этапе тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является меньшим, чем на первом этапе тепловой обработки, и большим, чем на третьем этапе тепловой обработки; коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 41 для нагревания пара является большим, чем на первом этапе тепловой обработки, и меньшим, чем на третьем этапе тепловой обработки. Если второй этап тепловой обработки не предусмотрен, и если этап переключается с первого этапа тепловой обработки на третий этап тепловой обработки, когда время переключения является ранним, внутренняя температура нагреваемого продукта F может не повышаться до требуемого значения, когда поверхность нагреваемого продукта F поджаривается для завершения. С другой стороны, когда время переключения является поздним, периферийная часть нагреваемого продукта F может нагреваться слишком сильно, а отсюда величина влажности может не обеспечиваться, приводя к ухудшенному вкусу.
Таким образом, второй этап тепловой обработки предусмотрен в качестве промежуточного этапа тепловой обработки, так что коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара уменьшается, а коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 41 для нагревания пара увеличивается ступенчатым образом. Это дает возможность обеспечивать величину влажности в периферической части нагреваемого продукта F и получать более длительный период для поджаривания поверхности до румяного состояния. Соответственно даже с нагреваемым продуктом F, у которого объем велик, таким как ростбиф, можно укорачивать время тепловой обработки и обеспечивать надлежащее количество влаги внутри него, так что вкус сохраняется. Коэффициенты продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара и на нагреватель 41 для нагревания пара могут меняться ступенчато, посредством дополнительного подразделения, с первого этапа тепловой обработки до третьего этапа тепловой обработки.
Отметим, что на третьем этапе тепловой обработки при условии, что коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара является меньшим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара, может быть получен сходный результат. Однако более желательно, нагреватель 52 для образования пара останавливается на третьем этапе тепловой обработки, как в этом варианте осуществления. То есть подачей большой электрической мощности на нагреватель 41 для нагревания пара тепловая обработка может завершаться даже на более ранней стадии. Более того, поскольку нагреватель 41 для нагревания пара не выключается, можно уменьшать потери электрической мощности, вызванные падением температуры, когда нагреватель 41 для нагревания пара выключен. Соответственно время тепловой обработки может дополнительно укорачиваться.
На первом этапе тепловой обработки нагреватель 41 для нагревания пара может останавливаться, а нагреватель 52 для образования пара может питаться максимальной электрической мощностью. Таким образом, тепловая обработка выполняется насыщенным паром, подаваемым в камеру 20 для нагрева, а на втором этапе тепловой обработки посредством нагревания нагревателем 41 для нагревания пара тепловая обработка выполняется перегретым паром. Тот же самый насыщенный пар имеет такую же скрытую теплоту, как перегретый пар, и посредством нагревателя 52 для образования пара с максимальной электрической мощностью подается еще большее количество пара. Это дает возможность поднимать внутреннюю температуру нагреваемого продукта F еще более быстро для повышения степени обезжиривания и для сокращения времени тепловой обработки.
Более того, когда внутренняя температура нагреваемого продукта F превышает температурную зону плавления жира, но является меньшей или равной 100°C, коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара делается меньшим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара; таким образом, поверхность поджаривается до румяного состояния после того, как жир начал источаться. Поэтому можно обеспечивать надлежащее количество влаги внутри нагреваемого продукта F, с тем чтобы сохранять вкус, и удлинять период, в котором температура выше, чем температурная зона плавления жира. Это дает возможность повышать степень обезжиривания в нагреваемом продукте и, таким образом, выполнять полезную для здоровья тепловую обработку.
Более того, данные последовательности тепловой обработки включают в себя данные о моменте времени, в который коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара делается меньшей, чем на нагреватель 41 для нагревания пара, на основании температурной характеристики плавления жира, зависящей от типа нагреваемого продукта F; таким образом, в зависимости от типа нагреваемого продукта F, такого как свинина или говядина, переключение может выполняться в оптимальный момент времени. Соответственно может выполняться удовлетворительная тепловая обработка.
Более того, на основании входной информации пульта 13 управления (части, через которую вводится объем нагреваемого продукта), через который вводится объем нагреваемого продукта F, регулируется момент времени, в который коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара делается меньшим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара; таким образом, в зависимости от объема нагреваемого продукта F переключение может выполняться с оптимальными временными характеристиками. Соответственно может выполняться еще более удовлетворительная тепловая обработка.
Более того, поскольку подача электрической мощности переключается между на нагреватель 41 для нагревания пара и на нагреватель 52 для образования пара, удерживание одного из них неработающим дает возможность поддерживать другой в непрерывном действии. Это дает возможность предотвращать потери электрической мощности, обусловленные падением температуры нагревателя, который был остановлен, и, таким образом, сберегать электроэнергию.
Более того, первый этап тепловой обработки переключается на второй этап тепловой обработки в момент времени, когда выполняется переключение с первого периода нагревания, в котором скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта F по существу постоянна, на стабильный период, в котором скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта F становится малой; таким образом, внутренняя температура нагреваемого продукта F может поддерживаться на надлежащем уровне, равном или меньшем чем 100°C. Поэтому можно легко осуществлять тепловую обработку, при которой уменьшение влажности нагреваемого продукта F предотвращается, чтобы сохранять вкус. Отметим, что первый этап тепловой обработки может переключаться на второй этап тепловой обработки в пределах первого периода нагревания.
Более того, желательнее, чтобы первый этап тепловой обработки переключался на второй этап тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта F имеет значение от 60 до 80°C. Это дает возможность дополнительно уменьшать снижение влажности нагреваемого продукта F и дополнительно улучшать вкус.
Когда переключение на второй этап тепловой обработки выполняется до того, как внутренняя температура нагреваемого продукта F находится приблизительно на десять градусов выше, чем температура плавления жира, степень плавления жира уменьшается на ранних стадиях второго этапа тепловой обработки, на котором внутренняя температура должна подниматься менее вероятно. Таким образом, желательно, чтобы первый этап тепловой обработки переключался на второй этап тепловой обработки после того, как внутренняя температура нагреваемого продукта F становится на десять градусов или более выше, чем температура плавления жира. Таким образом, момент времени переключения быстро достигается перегретым паром, и, таким образом, время тепловой обработки может быть укорочено, а плавлением большого количества жира, начиная с ранней стадии второго этапа тепловой обработки, улучшается эффект обезжиривания.
В этом варианте осуществления на втором этапе тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара может быть большим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара. Таким образом, посредством переключения второго этапа тепловой обработки на третий этап тепловой обработки коэффициент продолжительности включения подачи электрической мощности на нагреватель 52 для образования пара становится меньшим, чем на нагреватель 41 для нагревания пара.
То есть первый и второй этапы тепловой обработки соответствуют первому этапу тепловой обработки, описанному ранее, а третий этап тепловой обработки соответствует второму этапу тепловой обработки, описанному ранее. Таким образом, второй этап тепловой обработки действует в качестве промежуточного этапа тепловой обработки между первым и третьим этапами тепловой обработки.
Здесь, как описано выше, второй этап тепловой обработки может переключаться на третий этап тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта F превышает температурную зону плавления жира, но является меньшей чем или равной 100°C. Более того, если второй этап тепловой обработки переключается на третий этап тепловой обработки в момент времени, в который скорость изменения температуры внутренней температуры нагреваемого продукта F становится малой от, по существу, постоянного состояния, внутренняя температура нагреваемого продукта F может поддерживаться на надлежащем уровне, равном или меньшем чем 100°C. Более того, желательнее, чтобы второй этап тепловой обработки переключался на третий этап тепловой обработки, когда внутренняя температура нагреваемого продукта F имеет значение от 60 до 80°C.
Далее, на фиг.11 представлена схема, показывающая эскиз конструкции пароварочного аппарата согласно третьему варианту осуществления. Пароварочный аппарат 1 снабжен стаканом 200 испарения, съемным с основного корпуса 100, который содержит часть управления (не показана). Стакан 200 испарения является контейнером для вмещения воды 400. Внутри стакана 200 испарения установлен нагревательный элемент 230, который нагревает воду 400, чтобы вырабатывать пар. Стакан 200 испарения снабжен трубкой 221 подачи пара в качестве части подачи пара для подачи пара в основной корпус 100. Основной корпус 100 снабжен катушкой 171 индукционного нагрева, которая осуществляет индукционный нагрев нагревательного элемента 230.
Основной корпус 100 пароварочного аппарата 1 содержит шкаф (не показан) с формой прямоугольного параллелепипеда. Внутри шкафа предусмотрена камера 120 для нагрева для вмещения пищевого продукта 300 в качестве нагреваемого продукта и выполнения термической тепловой обработки.
Камера 120 для нагрева имеет форму прямоугольного параллелепипеда с одной лицевой поверхностью (на передней стороне), являющейся проемом, и такой проем оснащен дверцей (не показана), которая открывается/закрывается, когда пищевой продукт 300 вынимается/размещается. В верхней части дверцы предусмотрена ручка (не показана). Удерживанием ручки и поворотом дверцы вокруг нижней кромки пользователь может открывать/закрывать дверцу. В средней части дверцы установлено жаростойкое стекло, чтобы предоставить внутренней части камеры 120 для нагрева возможность визуально распознаваться, когда дверца закрыта.
На правой стороне жаростойкого стекла установлен пульт управления (не показан). Оставшаяся часть поверхностей камеры 120 для нагрева сформирована из листов нержавеющей стали. На днищевой поверхности камеры 120 для нагрева помещен поддон 121, сформированный из листа нержавеющей стали, а над поддоном 121 помещена решетка 122, сформированная из проволоки из нержавеющей стали, для размещения пищевого продукта 300 на ней. Пользователь открывает дверцу для размещения пищевого продукта 300 на решетке 122 внутри камеры 120 для нагрева.
Потолочная поверхность камеры 120 для нагрева снабжена крышкой 161 струйного выпуска для выпуска струей перегретого пара. Крышка 161 струйного выпуска сформирована из нержавеющей стали. В крышке 161 струйного выпуска сформировано множество струйных отверстий 165 и 167. На передней стороне правой боковой части крышки 161 струйного выпуска размещено осветительное устройство (не показано) для освещения внутреннего пространства камеры 120 для нагрева.
На задней стенке по задней стороне камеры 120 для нагрева, по существу в средней части в левом/правом направлениях, предусмотрен порт 128 всасывания, а слева и внизу от него предусмотрен выпускной порт 132a.
На наружной стенке камеры 120 для нагрева с ее задней поверхности над ее верхней поверхностью предусмотрен канал 135 циркуляции. Канал 135 циркуляции имеет открытый порт 128 всасывания, который сформирован на задней стенке камеры 120 для нагрева, и присоединен к устройству 140 парообразования, размещенному в верхней части камеры 120 для нагрева. Нижняя поверхность устройства 140 парообразования покрыта крышкой 161 струйного выпуска, а его верхняя поверхность покрыта верхней крышкой 147.
В канале 135 циркуляции расположен нагнетательный вентилятор 126, а в верхней части канала 135 циркуляции вытяжной канал 133 ответвляется через заслонку 148 с электроприводом. Когда заслонка 148 открыта, а нагнетательный вентилятор 126 приведен в действие, пар в камере 120 для нагрева может принудительно выпускаться через открытый конец вытяжного канала 133.
Из нижней части камеры 120 для нагрева выходит вытяжной канал 132, который сообщается через выпускной порт 132a. Вытяжной канал 132 сформирован из металла, такого как нержавеющая сталь, и имеет открытый конец, обращенный наружу, чтобы естественным образом выпускать пар в камере 120 для нагрева. Отметим, что, когда тепловая обработка выполняется микроволнами с помощью магнетрона, включенного в пароварочный аппарат 1, наружный воздух всасывается через вытяжной канал 132.
Канал 135 циркуляции соединен с трубкой 136 подачи газа, которая предназначена для подведения пара, выработанного в стакане 200 испарения, в канал 135 циркуляции на стороне задней поверхности камеры 120 для нагрева. Трубка 136 подачи газа соединена с трубкой 221 подачи пара стакана 200 испарения. Через соединительную часть 222 стакана 200 испарения трубка 221 подачи пара и трубка 136 подачи газа соединяются вместе, а затем стакан 200 испарения помещается внутри шкафа основного корпуса 100.
На фиг.12 и 13 представлены вид спереди и вид сбоку соответственно, показывающие эскиз стакана 200 испарения. Стакан 200 испарения имеет часть 210 стакана и часть 220 крышки. В верхней части у части 210 крышки сформирован проем для вмещения воды 400. Часть 220 крышки выполнена с возможностью снятия с части 210 стакана и покрывает проем части 210 стакана.
Часть 220 крышки снабжена трубкой 221 подачи пара, которая связывает наружную сторону стакана 200 испарения с внутренней частью части 210 крышки, чтобы дать возможность протекать пару, выработанному внутри части 210 стакана. Выпускной порт 223 в концевой части трубки 221 подачи пара снабжен соединительной частью 222. Соединительная часть 222 присоединена к трубке 136 подачи газа (смотри фиг.11) основного корпуса 100.
Фиг.14 показывает вид в боковом разрезе стакана 200 испарения. В нижней части внутри части 210 крышки размещен пластинчатый нагревательный элемент 230. Нагревательный элемент 230, например, сформирован из магнитного материала, такого как нержавеющая сталь. Нагревательный элемент 230 установлен почти горизонтально на ребро 252 фиксации, которое выступает вверх из нижней поверхности части 210 крышки. Винтом 251 фиксации, который проходит сквозь нагревательный элемент 230 с его верхней поверхности до его нижней поверхности, нагревательный элемент 230 фиксируется к ребру 252 фиксации. Посредством вывинчивания винта 251 фиксации можно снимать нагревательный элемент 230 с части 210 крышки и чистить его.
Как показано на фиг.11 и 14, трубкой 221 подачи пара стакана 200 испарения, соединяемой с трубкой 136 подачи газа основного корпуса 100, стакан 200 испарения вставляется в основной корпус 100. Это предоставляет нагревательному элементу 230, помещенному внутри стакана 200 испарения, возможность быть обращенным к катушке 171 индукционного обмена, размещенной внутри шкафа основного корпуса 100.
Когда часть управления управляет схемой 172 индукционного нагрева для возбуждения катушки 171 индукционного нагрева, индуцированный ток проходит через нагревательный элемент 230 вследствие электромагнитной индукции катушки 171 индукционного нагрева. Омический нагрев этого индукционного тока нагревает нагревательный элемент 230. Это предоставляет воде 400, вмещенной внутри части 210 стакана, возможность нагреваться, и пар вырабатывается внутри стакана 200 испарения. Соответственно вместе катушка 171 индукционного нагрева и нагревательный элемент 230 формируют нагреватель для образования пара.
Пар, выработанный в стакане 200 испарения, протекает через трубку 221 подачи пара стакана 200 испарения в трубку 136 подачи газа основного корпуса 100. Пар, подаваемый потоком в трубку 136 подачи газа, протекает через канал 135 циркуляции, чтобы подаваться в устройство 140 нагревания пара, размещенное в потолочной части камеры 120 для нагрева.
Устройство 140 нагревания пара включает в себя нагреватель 141 для нагревания пара. Нагреватель 141 для нагревания пара содержит заключенный в оболочку нагреватель. Пар, нагретый нагревателем 141 для нагревания пара, превращается в перегретый пар. Источник тепла для выработки перегретого пара нагреванием пара особо не ограничен заключенным в оболочку нагревателем.
При условии, что температура насыщенного пара имеет значение 100°C, перегретый пар обычно нагревается вплоть от 101°C до 300°C или более. Перегретый пар выпускается струей через множество струйных отверстий 165 и 167, выполненных на нижней поверхности и боковых поверхностях устройства 140 нагревания пара. Таким образом, перегретый пар подается на пищевой продукт 300, помещенный на решетке 122.
Множество струйных отверстий 165 выполнено в средней части потолка камеры 120 для нагрева, так что перегретый пар вдувается в среднюю часть камеры 120 для нагрева. Таким образом, верхняя поверхность пищевого продукта 300 соприкасается с перегретым паром. В дополнение, часть перегретого пара выпускается струей наклонно вниз через струйное отверстие 167 и отражается внутренней стенкой камеры 120 для нагрева, чтобы подводиться под пищевой продукт 300. Таким образом, нижняя поверхность пищевого продукта 300 соприкасается с перегретым паром.
По мере того, как перегретый пар подается в камеру 120 для нагрева, излишний газ внутри камеры 120 для нагрева выпускается наружу через выпускной порт 132a, предусмотренный в нижней части камеры 120 для нагрева. Таким образом, внутри камеры 120 для нагрева поддерживается нормальное давление. Когда время нагревания, подходящее для пищевого продукта 300 проходит, подача пара и перегретого пара останавливается, и термическая тепловая обработка завершается.
При прекращении приведения в действие устройства 140 нагревания пара наряду с подачей пара из стакана 200 испарения, пароварочный аппарат 1 может выполнять паровую тепловую обработку насыщенным паром при 100°C.
Во время загрузки воды в стакан 200 испарения или его очистки стакан 200 испарения снимается с основного корпуса 100 пользователем, и часть 220 крышки снимается с части 210 стакана. Пользователь загружает воду 400 в часть 210 стакана, а затем присоединяет часть 220 крышки к части 210 стакана. Затем стакан 200 испарения устанавливается в основной корпус 100 с трубкой 221 подачи воды, соединенной с трубкой 136 подачи газа соединительной частью 222.
В пароварочном аппарате 1, сконструированном, как описано выше, выполняется первый этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на катушку 171 индукционного нагрева является большей, чем на нагреватель для нагревания пара. После этого выполняется второй этап тепловой обработки, на котором подача электрической мощности на нагреватель 141 для нагревания пара является большей, чем на катушку 171 индукционного нагрева. Подача электрической мощности на катушку 171 индукционного нагрева и на нагреватель 141 для нагревания пара регулируется согласно коэффициенту продолжительности включения. Таким образом, могут быть получены преимущества, подобные таковым в первом варианте осуществления. Как во втором варианте осуществления, могут быть предусмотрены первый, второй и третий этапы тепловой обработки.
В дополнение, нагревательный элемент 230 установлен в стакане 200 испарения, а катушка 171 индукционного нагрева установлена в основном корпусе 100. Это предоставляет нагревательному элементу 230 возможность нагреваться омическим нагревом индукционного тока, вырабатываемого посредством возбуждения катушки 171 индукционного нагрева. Таким образом, нагревательный элемент 230 может нагреваться без электрического соединения нагревательного элемента 230 и катушки 171 индукционного нагрева. Поэтому можно снимать стакан 200 испарения, в котором нагревается вода 400 и, таким образом, вероятно должна накапливаться накипь, из основного корпуса 100 и легко выполнять чистку.
Более того, нет необходимости отдельно предусматривать ни резервуар 71 для воды, бак 50 или насос 57 подачи воды, как в первом и втором вариантах осуществления, ни трубопровод для соединения таковых, уплотнения для предотвращения утечки воды, и т. д. Таким образом, можно сокращать компоненты, с которыми построен пароварочный аппарат 1, и вследствие сокращения соединительных частей предотвращать утечку воды или пара.
Более того, поскольку нагревательный элемент 230 является обращенным к катушке 171 индукционного нагрева, когда стакан 200 испарения установлен в основной корпус 100, вода 400 в стакане 200 испарения может эффективно нагреваться.
Более того, благодаря установке винта 251 фиксации нагревательный элемент 230 предусмотрен в стакане 200 испарения с возможностью снятия с него. Это дает возможность легко чистить нагревательный элемент 230, на котором вероятно может скапливаться накипь.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение находит применение в пароварочных аппаратах для бытового и промышленного использования, которые подвергают тепловой обработке нагреваемый продукт нагнетанием пара в камеру для нагрева.