Блок походной посуды (варианты)
SET OF CAMPING UTENSILS (VARIANTS)

Заявленная группа изобретений относится к бытовой технике, а именно, к кухонной металлической посуде для варки пищи и может найти применение для одновременного приготовления нескольких разных блюд на переносных источниках тепла, преимущественно на газовых горелках и горелках, работающих на жидком топливе. Посуда может быть использована в сложных климатических и погодных условиях и широким спектром индивидуальных и групп потребителей: любителями путешествий в полевых, лесных, горных условиях, охотниками и рыбаками, на автомобилях и даче, а также для профессионального использования монтажными и ремонтными бригадами в лесном хозяйстве, отрядами МЧС, в длительных транспортных перевозках.
Существует проблема использования портативной посуды, работающей на открытом воздухе в сложных условиях эксплуатации, обеспечивая режим энергосбережения. КПД газовой конфорки при использовании посуды составляет не менее 58% (ГОСТ Р-50696-94), поэтому большое количество выделяемого тепла не используется по прямому назначению, при этом содержимое посуды быстро остывает, так как открытые наружные стенки посуды рассеивают тепло в атмосферу.
Известна комбинированная система приготовления пищи (отчет тестирования комбинированной системы приготовления пищи STAR Х2 (FMS-X2), опубликованный на https://risk.ru/blog/209818 с встроенной системой теплообмена в нижней части котелка, компактно совмещая котелок с радиатором. Развитая поверхность радиатора способствует интенсификации процессов теплоотдачи при нагреве котелка, однако, имеется ряд недостатков:
1. Посуду нельзя использовать с применением печей с сжиганием органического топлива, так как проходное сечение между высокими огибающими ребрами забивается сажей, при этом снижаются процессы передачи тепла и эффективное использование ребер, которые также деформируются при многократном воздействии высокотемпературного пламени.
2. После отключения нагревательного прибора, содержимое котелка, входящим в систему быстро остывает, так как развитая поверхность ребер способствует передаче тепла от нагретого днища котелка в окружающее пространство.
3. Невозможность использования комбинированной системы с другими горелками, не входящими в комплект комбинированной системы.
4. Комбинированные системы предназначены в основном для кипячения воды и не предназначены для приготовления сложных блюд из-за возможности их подгорания.
Известны однотипные виды посуды с использованием наружной и внутренней емкостей посуды с проточной полостью между ними при одновременном приготовлении нескольких блюд на одной конфорке газового или жидкого топлива с функцией сохранения тепла при отключенном нагревательном приборе. Характерная особенность данной посуды заключается в том, что нагрев отходящими газами осуществляется не только через днище, но и боковые стенки, что увеличивает поверхность теплоотдачи и, как следствие, скорость нагревания (полезная модель РФ 38098, МПК A47J 27/12, опуб. 27.05.2004, полезная модель РФ 127602, МПК A47J 27/12, опубл. 10.05.2013). Общими недостатками посуды являются:
1. Не обеспечено достаточное теплораспределение пламени горелок по поверхности днища, концентрично расположенных внутренних и наружных емкостей. В центральной части днища над пламенем горелок возникает зона повышенных температур и для исключения подгорания пищи при тушении, запекании и жарке возникает необходимость снижения мощности горелок, при этом теплового потока недостаточно для нагревания наружной емкости, и процесс нагревания воды замедляется, что приводит к дополнительному расходу тепловой энергии.
2. Имеется ограничение при использовании посуды в разных условиях эксплуатации при отрицательных температурах окружающего воздуха, значительных ветровых нагрузках, воздействующих на открытые внешнюю стенку наружной емкости и крышку, при этом наружная емкость с теплоемкой водой расположена на удалении от центрально расположенной горелки, что приводит к необходимости производить нагрев с повышенными тепловыми нагрузками и дополнительному расходу тепловой энергии, при этом происходит подгорание некоторых видов пищи во внутренней емкости.
3. При использование верхних емкостей, имеющих в своем составе значительные открытые поверхности, рассеивающие тепло в окружающее пространство, медленно нагреваются, что приводит с учетом массы емкостей к дополнительному расходу тепловой энергии.
Наиболее близким техническим решением по первому и второму варианту является секционная посуда по патенту на полезную модель (РФ 185475, МПК A47J 27/12, опубл. 05.12.2018). Секционная посуда содержит крышку, наружную емкость с внутренней и внешней стенками, днищем и краном, установленную концентрично к ней съемную внутреннюю емкость, имеющую днище, боковую стенку, образуя между емкостями проточную полость с равномерным зазором между ними.
Секционная посуда, несмотря на ее мобильность и возможность снижения времени тепловой обработки с последующим медленным охлаждением содержимого в емкостях, имеет следующие недостатки:
- в процессе регулирования теплового потока газа через заслонки, а также прохождения газа через перепускные и щелевые отверстия в крышке со сменой направления движения приводят к увеличению газодинамического сопротивления тракта, выводящего газы в целом и, следовательно, к снижению самотяги, понижая эффективность теплообмена;
- перепускные и щелевые отверстия, внутренняя поверхность неразборной крышки засоряется продуктами горения и сажей и образуются не удаляемые отложения во внутренней полости крышки, нарушая нагрев посуды;
- открытые поверхности наружной стенки и крышки дополнительно охлаждаются при отрицательных температурах окружающего воздуха и ветровых нагрузках, что требует значительных тепловых затрат для нагрева, при этом вода и пища быстро остывает;
- при использовании секционной посуды в сложных погодных условиях эксплуатации, подвергаемой значительным ударным и тепловым нагрузкам и выполненной, преимущественно, из нержавеющей стали или титана, имеющими пониженную теплопроводность по сравнению с другими металлами, используемыми при изготовлении посуды и более медленному распространению тепла в периферийной части квадратного днища, с выступающими прямыми углами, что приводит к образованию застойных зон и замедлению процесса нагрева, а также подгоранию пищи.
В основу изобретения первого варианта блока походной посуды поставлена задача усовершенствование блока походной посуды для эффективного использования тепла сжигаемого топлива в процессе приготовления пищи. В основу изобретения второго варианта блока походной посуды поставлена задача разработка конструкции блока походной посуды для использования в горных условиях, устраняя длительность приготовления пищи в атмосферных условиях, снижающих точку кипения воды ниже 100°С.
Технический результат от использования выражается в разработке в первом варианте энергосберегающего блока походной посуды, обеспечивая интенсификацию процессов теплообмена, равномерности распределения и сохранения тепла, что в конечном результате приводит к экономии топлива, а также повышение пожаробезопасности при использовании органического топлива.
Технический результат от использования выражается в разработке во втором варианте блока походной посуды, для использования в горных условиях при пониженной температуре кипения воды, обеспечивая интенсификацию процессов теплообмена, равномерности распределения и сохранения тепла, что в конечном результате приводит к экономии топлива.
1. Технический результат по первому варианту достигается за счет того, что блок походной посуды, содержащий крышку, наружную емкость с внутренней и внешней стенками, днищем и краном, установленную концентрично к ней съемную внутреннюю емкость, имеющую днище, боковую стенку, образуя между емкостями проточную полость с равномерным зазором между ними, согласно изобретению внутренняя емкость снабжена покрышкой в виде шестиугольной пластины, а крышка по наружному периметру выполнена с отбортовкой вниз на которую после отключения источника тепла установлена съемная термозаглушка, имеющая выпуклую вверх стенку с отражающей внутренней поверхностью и замыкающее плоское основание, закрывающее выполненное отверстие в центральной части крышки, причем внутренняя, внешняя, боковая стенки и отбортовка выполнены в виде правильных шестиугольных призм, при этом у внутренней емкости упомянутое днище выполнено в виде шестиугольной пластины и расположено выше основания боковой стенки, под которым размещен рассекатель пламени, выполненный в виде шестиугольной перфорированной пластины с возможностью его вертикального перемещения, причем в нижней части боковой стенки равномерно выполнены вырезы.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды вырезы выполнены полуовальной формы, а рассекатель пламени по наружному периметру выполнен с загнутой кромкой вверх, прилегающей изнутри к боковой стенке и зафиксирован введенным винтом, с возможностью закрепления и раскрепления к неподвижно установленной в центре днища гайке с регулирующими шайбами.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды на гранях внутренней стенки наружной емкости установлены вертикальные ребра, расположенные в проточной полости, причем вертикальные ребра, расположенные в центральной части граней внутренней стенки выполнены с направляющими, прилегающие к боковой стенке.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды вертикальные ребра выполнены из нержавеющей стали или титана с отогнутыми под 90° отбортовками, закрепленными с термическим контактом к внутренней стенке, выполненной из нержавеющей стали или титана, при этом отбортовки расположены в одну сторону.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды наружные поверхности крышки с отбортовкой и внешняя стенка выполнены с теплоизолирующим керамическим покрытием и снабжены геометрически соответствующими термочехлами из эластичного пищевого силикона термостойкого исполнения, при этом между термочехлами выполнен опорный выступ, закрепленный по периметру к внешней стенке и ограничивающий перемещение крышки вниз, а в нижней части внешней стенки установлен отражатель пламени, выполненный в виде шестиугольного пояска, предохраняющий термочехол от воздействия тепловых потоков.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды на крышке были установлены опорные стойки, выполненные Г-образной формы с ручками, закрепленные равномерно на крышке для нагрева посуды. Технический результат по второму варианту достигается за счет того, что Блок походной посуды, содержащий крышку, наружную емкость с внутренней и внешней стенками, днищем и краном, установленную концентрично к ней съемную внутреннюю емкость, имеющую днище, боковую стенку, образуя между емкостями проточную полость с равномерным зазором между ними, согласно изобретению крышка по наружному периметру выполнена с отбортовкой вниз на которую после отключения источника тепла установлена съемная термозаглушка, имеющая выпуклую вверх стенку с отражающей внутренней поверхностью и замыкающее плоское основание, закрывающее выполненное отверстие в центральной части крышки, причем внутренняя, внешняя, боковая стенки и отбортовка выполнены в виде правильных шестиугольных призм, при этом у внутренней емкости упомянутое днище выполнено в виде шестиугольной пластины и расположено выше основания боковой стенки, под которым размещен рассекатель пламени, выполненный в виде шестиугольной перфорированной пластины с возможностью его вертикального перемещения, причем в нижней части боковой стенки равномерно выполнены вырезы, а внутренняя емкость снабжена съемным гидрозатвором, установленным ниже верхнего основания ее боковой стенки, состоящий из замкнутого желоба и плоской крышки, при этом желоб выполнен с основанием, которое имеет внутренний и наружный бортики, выполненные в виде правильных шестиугольных призм., причем наружный бортик прилегает изнутри к верхней кромке боковой стенки и посредством равномерно расположенных выступов в виде скоб загнутых вниз, закреплен к верхней кромке боковой стенки, причем плоская крышка снабжена центрально расположенной емкостью и выполнена с замыкающей отбортовкой вниз в виде правильной шестиугольной призмы, размещенной в центре желоба, с утолщенной концевой частью, контактирующей торцем с основанием желоба.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды вырезы выполнены полуовальной формы, а рассекатель пламени по наружному периметру выполнен с загнутой кромкой вверх, прилегающей изнутри к боковой стенке и зафиксирован введенным винтом, с возможностью закрепления и раскрепления к неподвижно установленной в центре днища гайке с регулирующими шайбами.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды на гранях внутренней стенки наружной емкости были установлены вертикальные ребра, расположенные в проточной полости, при этом вертикальные ребра, установленные в центральной части граней внутренней стенки выполнены с направляющими, прилегающие к боковой стенке.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды вертикальные ребра были выполнены из нержавеющей стали или титана с отогнутыми под 90° отбортовками, закрепленными с термическим контактом к внутренней стенке, выполненной из нержавеющей стали или титана, при этом отбортовки расположены в одну сторону.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды наружные поверхности крышки с отбортовкой и внешняя стенка были выполнены с теплоизолирующим керамическим покрытием и снабжены геометрически соответствующими термочехлами из эластичного пищевого силикона термостойкого исполнения, при этом между термочехлами выполнен опорный выступ, закрепленный по периметру к внешней стенке и ограничивающий перемещение крышки вниз, а в нижней части внешней стенки установлен отражатель пламени, выполненный в виде шестиугольного пояска, предохраняющий термочехол от воздействия тепловых потоков.
Целесообразно, чтобы у блока походной посуды на крышке были установлены опорные стойки, выполненные Г-образной формой с ручками, закрепленные равномерно на крышке для нагрева посуды.
На фиг. 1 изображен блок походной посуды с частичным разрезом первого варианта, на фиг. 2 разрез А-А фиг. 1., на фиг. 3 разрез Б-Б фиг. 2, на фиг. 4 узел В фиг. 1.
На фиг. 5 изображен блок походной посуды второго варианта с частичным разрезом, на фиг. 6 разрез А-А фиг. 5, на фиг. 7 разрез Б-Б фиг. 6, на фиг. 8 узел В фиг. 5, на фиг. 9 продольный разрез съемного гидрозатвора блока походной посуды второго варианта.
Описание конструкции блока походной посуды первого варианта.
Блок походной посуды первого варианта содержит крышку 1, наружную емкость 2 для кипячения воды, с внутренней 3 и наружной 4 стенками, ручками 5, днищем 6 и краном 7. Концентрично наружной емкости 2 установлена съемная внутренняя емкость 8 для приготовления продуктов, содержащая днище 9, боковую стенку 10 и ручки 11. Между емкостями 2, 8 образована проточная полость 12 с равномерным зазором между ними.
Внутренняя емкость 8 снабжена покрышкой 13 в виде шестиугольной пластины с ручкой 14. Крышка 1 по наружному периметру выполнена с отбортовкой 15 вниз на которую после отключения источника тепла установлена съемная термозаглушка 16 с ручкой 17. Термозаглушка 16 имеет выпуклую вверх стенку 18 с отражающей внутренней поверхностью и замыкающее плоское основание 19, закрывающее выполненное отверстие 20, расположенное в центральной части крышки 1. Внутренняя стенка 3, внешняя стенка 4, боковая стенка 10 и отбортовка 15 выполнены в виде правильных шестиугольных призм.
У внутренней емкости 8 днище 9 выполнено в виде шестиугольной пластины и расположено выше основания боковой стенки 10, под которым размещен сборно-разборный рассекатель пламени 21, выполненный в виде шестиугольной перфорированной пластины с возможностью вертикального перемещения, между днищем 9 и рассекателем пламени 21 образована регулируемая по высоте термозащитная зона 22.
В нижней части боковой стенки 10 выполнены равномерно расположенные вырезы 23.
В нижней части боковой стенки 10 вырезы 23 выполнены полуовальной формы, рассекатель пламени 21 выполнен по наружному периметру с загнутой кромкой 24 вверх и прилегает изнутри к боковой стенки 10, зафиксирован винтом 25 к неподвижно установленной в центре днища 9 гайке 26 с регулирующими шайбами 27.
На гранях внутренней стенки 3 наружной емкости 2 установлены вертикальные ребра 28, расположенные в проточной полости 12, при этом вертикальные ребра 28, установленные в центральной части граней внутренней стенки 3 выполнены с направляющими 29, прилегающие к боковой стенке 10.
0
Вертикальные ребра 28 выполнены из нержавеющей стали или титана с отогнутыми под 90  отбортовками 30, закрепленными с термическим контактом к внутренней стенке 3, выполненной из нержавеющей стали или титана, при этом отбортовки 30 расположены в одну сторону.
Наружные поверхности крышки 1 с отбортовкой 15 и внешняя стенка 4 выполнены с теплоизолирующим керамическим покрытием 31, например, «термоэффект 400» и снабжены геометрически соответствующими термочехлами 32, например, из эластичного пищевого силикона термостойкого исполнения. Между термочехлами 32 выполнен опорный выступ 33, закрепленный по периметру к внешней стенке 4 и ограничивающий перемещение крышки 1 вниз, а в нижней части внешней стенки 4 установлен отражатель пламени 34, выполненный в виде шестиугольного пояска, предохраняющий термочехол 32 от воздействия тепловых потоков.
На крышке 1 установлены опорные стойки 35, выполненные Г-образной формы с ручками 36, закрепленные равномерно на крышке 1 для нагрева посуды 37.
Описание изобретения в работе блока походной посуды первого варианта.
Подготовка к работе блока походной посуды первого варианта происходит следующим образом. Открытая внутренняя емкость 8, заполненная продуктами, закрывается покрышкой 13 с ручкой 14 и посредством ручек 11 опускается внутрь наружной емкости 2, наполненной водой, по направляющим 29 вертикальных ребер 28. Далее наружная емкость 2 и внутренняя емкость 8 закрываются общей крышкой 1 с ручками 36 с открытым отверстием 20 без съемной термозаглушки 16. Собранный блок походной посуды посредством ручек 5 устанавливается на переносной источник тепла (на черт, не показан).
Нагревание пищевых продуктов и воды блока походной посуды происходит следующим образом. Тепловой поток отходящих газов охватывает рассекатель пламени 21 внутренней емкости 8 и днище 6 наружной емкости 2 и под действием самотяги, образованной в результате нагрева воздуха в нижней части проточной полости 12, поток газов поднимается вверх, обтекает внутреннюю и боковую стенки 3, 10, нагревая их. Другая часть газов поступает в термозащитную зону 22 через регулируемый по высоте рассекатель пламени 21, с возможностью его вертикального перемещения посредством набора шайб 27, зафиксированных винтом 25, гайки 26, закрепленной в центре днища 9, обеспечивая равномерный и с необходимой интенсивностью нагрев днища 9 внутренней емкости 8 в зависимости от вида пищи.
Для интенсификации процессов теплообмена и эффективности нагрева сформированные равномерные тепловые потоки посредством регулируемого по вертикали рассекателя пламени 21 адаптирует горелку переносного источника тепла для использования днища 9 большего размера шестиугольной формы и меньшим выступом углов (по сравнению с квадратными прототипа), что обеспечивает равномерное распределение тепла с увеличенной теплопередающей поверхности днища 9, исключая подгорания пищи и способствует ускорению процесса приготовления пищи, сокращая расход тепловой энергии. Интенсификация теплообмена достигается также за счет того, что сформированные тепловые потоки, охватывающие днище 9, и снаружи перфорированный рассекатель пламени 21 непосредственно поступает в проточную полость 12, где догорают, перемешиваясь с затягиваемым потоком наружного воздуха, повышая температуру отходящих газов, воздействующих на смежные внутреннюю и боковую стенки 3, 10, ускоряя процесс нагрева. Для снижения газодинамического сопротивления движению теплового потока проходное сечение на выходе из проточной полости 12 выполнено равным проходному сечению отверстия 20 на выходе из крышки 1, что повышает эффективность самотяги.
Далее поток догорающих газов под действием самотяги через полуовальные вырезы 23 в боковой стенке 10 поступает в проточную полость 12, обтекая внутреннюю и боковую стенки 3, 10, а также теплопередающие вертикальные ребра 28 с направляющими 29 и с отбортовками 30, нагревая их. Открытые вертикальные ребра 28 из нержавеющей стали или титана, выполненные с высотой не более 5 мм, позволяют ограничить их термическое сопротивление и деформацию (Справочник по теплообменникам. Том 2. М. Энергоатомиздат, 1987, с. 82-83), что также способствует их очистке от сажи и продуктов горения, не нарушая процессов теплообмена.
При этом тепловой поток газов на выходе из проточной полости 12 и паров воды наружной емкости 2 с поворотом направления к отверстию 20 обтекает сверху покрышку 13, отражаясь вниз от внутренней поверхности крышки 1, образуя тепловую завесу и, ограничивая выброс тепла в атмосферу от нагретых стенок внутренней емкости 8 с пищевыми продуктами. Тепловой поток газов с остаточной температурой поступает через отверстие 20 для нагрева посуды 37 с продуктами или водой, установленной на опорные стойки 35 с ручками 36.
В процессе приготовления продуктов вода из наружной емкости 2 может быть слита, используя кран 7, и наполнена холодной водой через заливное отверстие крышки 1 (на чертеже не показано) или для быстрого заполнения непосредственно в открытую сверху емкость 2 при снятой крышке 1. Через заливное отверстие крышки 1 и отверстие в покрышке 13 (на чертеже не показано) осуществляется визуальный контроль начала парообразования в наружной емкости 2 и внутренней емкости 8, и процесс нагрева переводится на пониженный режим горения, исключая процесс парообразования. Визуальный контроль приготовления пищи (например каши, требующей постоянного помешивания) осуществляется через отверстие 20 при снятой покрышке 13. Процесс длительного приготовления (например, мясных супов, томления продуктов) проводится с установленной покрышкой 13.
После отключения переносного источника тепла для исключения циркуляции тепловых потоков от нагретых емкостей 2, 8 отверстие 20 в крышке 1 закрывается термозаглушкой 16 с ручкой 17, при этом проточная полость 12 заполнена нагретым воздухом, а теплообмен через воздушные полости в значительной мере исключен, что создает условия для сохранения пищи в горячем состоянии значительное время и возможность доваривания продуктов после отключения переносного источника тепла.
Эффективная теплоизоляция открытых наружных поверхностей блока походной посуды с теплоизолирующим керамическим покрытием 31, снабженная термочехлами 32 из силикона способствует эффективному нагреву и сохранению тепла в процессе приготовления пищи и нагрева воды.
Для нагрева блока походной посуды независимо от наличия газообразного или жидкого топлива может быть использовано подручное органическое топливо в виде мелких дров, щепок, веток, шишек, углей и т.п.с возможностью достижения необходимого результата приготовления продукта, а также достижения температуры кипения воды который может быть достигнут при использовании компактных печей, например, мини-печей щепочниц, разборной или складной конструкции. Конструктивные особенности блока походной посуды, указанные выше, создают условия для его нагрева при минимальном количестве топлива с небольшой высотой пламени. Применение мини-печи щепочницы в предлагаемой конструкции блока походной посуды также повышает пожаробезопасность применения за счет того, что ограничивается выброс пламени и искр в атмосферу из-за воздействия рассекателя пламени, на раскаленной поверхности которого также сгорает сажа с продуктами горения.
Процесс нагревания пищевых продуктов и воды в блоке походной посуды с использованием тепла подручного органического топлива в мини-печи щепочнице происходит аналогично выше описанному процессу на переносном источнике тепла.
Заявителем изготовлен опытный образец блока походной посуды. Проведенные испытания доказали осуществимость поставленной задачи с использованием заявляемого блока походной посуды в сложных погодных условиях.
В качестве металла использована нержавеющая сталь 08Х18Н10Т. Внутренняя и внешняя стенки 3,4, наружной емкости 2 выполнены из листа толщиной 0,5 мм и согнуты с гранями правильных шестиугольных призм, каждая из которых соединяется концевыми кромками посредством сварки. Днище 6 выполнено из листа толщиной 0,8 мм с кольцевой формой и загнутыми вниз краями, прилегающими изнутри к нижним частям внутренней и внешней стенок 3,4 и соединены с ними посредством сварки. Боковая стенка 10 с полуовальными вырезами 23 внутренней емкости 8 выполнена из листа толщиной 0,5 мм и согнута с гранями правильной шестиугольной призмы, которая соединена кольцевыми кромками посредством сварки. Днище 9 выполнено из листа толщиной 0,8 мм и соединено сваркой с боковой стенкой 10. Рассекатель пламени 21 выполнен из перфорированного листа толщиной 0,8 мм с диаметром отверстий 5 мм. Круглая термозаглушка 16 диаметром 120 мм выполнена из листа толщиной 0,8 мм. На гранях внутренней стенки 3 вертикальные ребра выполнены толщиной 0,5 мм длиной 140 мм высотой 5 мм. На открытой поверхности крышки выполненной из листа толщиной 0,5 мм с отбортовкой 15 и внешнюю стенку 4 нанесено теплоизолирующее покрытие 11 толщиной 1 мм. На крышке 1 равномерно закреплены пять стоек 35, выполненных из листа толщиной 0,8 мм шириной 15 мм и высотой 20 мм. Вес наружной емкости 2 с крышкой 1 составляет 1,5 кг с габаритами по ширине 250 мм, в вертикальном направлении 190 мм
Вес съемной внутренней емкости с комплектующими деталями составляет 1 кг. с габаритами по ширине 170 мм, в вертикальном направлении 180 мм.
Описание конструкции блока походной посуды второго варианта.
Блок походной посуды содержит крышку 1, наружную емкость 2 для кипячения воды, с внутренней 3 и наружной 4 стенками, ручками 5, днищем 6 и краном 7. Концентрично наружной емкости 2 установлена съемная внутренняя емкость 8 для приготовления продуктов, содержащая днище 9, боковую стенку 10 и ручки 11. Между емкостями 2, 8 образована проточная полость 12 с равномерным зазором между ними.
Крышка 1 по наружному периметру выполнена с отбортовкой 13 вниз на которую после отключения источника тепла установлена съемная термозаглушка 14 с ручкой 15. Термозаглушка 14 имеет выпуклую вверх стенку 16 с отражающей внутренней поверхностью и замыкающее плоское основание 17, закрывающее выполненное отверстие 18, расположенное в центральной части крышки 1. Внутренняя стенка 3, внешняя стенка 4, боковая стенка 10 и отбортовка 13 выполнены в виде правильных шестиугольных призм.
У внутренней емкости 8 днище 9 выполнено в виде шестиугольной пластины и расположено выше основания боковой стенки 10, под которым размещен сборно-разборный рассекатель пламени 19, выполненный в виде шестиугольной перфорированной пластины с возможностью вертикального перемещения, между днищем 9 и рассекателем пламени 19 образована регулируемая по высоте термозащитная зона 20.
В нижней части боковой стенки 10 выполнены равномерно расположенные вырезы 21.
Для приготовления пищи с использованием низкотемпературных паров от испарения влаги, содержащейся в исходных продуктах, ниже верхнего основания боковой стенки 10 выполнен съемный гидрозатвор (фиг. 9), состоящий из замкнутого желоба 22, плоской крышки 23. Желоб 22 выполнен с основанием 24, которое имеет внутренний и наружный бортики 25, 26, выполненные в виде правильных шестиугольных призм. Наружный бортик 26 прилегает изнутри к верхней кромке боковой стенки 10 и посредством равномерно расположенных выступов загнутых вниз в виде скоб 27, крепится к верхней кромке боковой стенки 10. Плоская крышка 23 выполнена с замыкающей отбортовкой 28 вниз в виде правильной шестиугольной призмы, установленной в центре желоба 22, контактируя с утолщенным торцом 29 отбортовки 28 с основанием 24 желоба 22 под действием веса плоской крышки 23 и закрепленной к ней концентрично установленной цилиндрической емкости 30 с ручкой 31, закрепленной в центре днища 32.
Рассекатель пламени 19 по наружному периметру выполнен с загнутой кромкой 33 вверх, прилегающей изнутри к боковой стенке 10, и зафиксирован винтом 34 с возможностью закрепления и раскрепления к неподвижно установленной в центре днища 9 гайки 35 с регулирующими шайбами 36. Сформированные тепловые потоки, охватывающие днище 9 и снаружи рассекатель пламени 19, непосредственно поступают в проточную полость 12, где догорают, перемешиваясь затягиваемым потоком наружного воздуха, воздействующих на смежные внутреннюю и боковую стенки 3,10, ускоряя процесс нагрева.
На гранях внутренней стенки 3 наружной емкости 2 установлены вертикальные ребра 37 из нержавеющей стали или титана, расположенные в проточной полости 12. Вертикальные ребра 37, установленные в центральной части граней внутренней стенки 3, выполнены с направляющими 38 полукруглой формы, прилегающие к боковой стенке 10. Вертикальные ребра 37 имеют отбортовки 39, отогнутые под 90° в одну сторону и закреплены термическим контактом к внутренней стенке 3 из нержавеющей стали или титана.
С целью повышения эффективности нагрева и сохранения тепла открытые поверхности крышки 1 с отбортовкой 13 и внешней стенки 4 выполнены с теплоизолирующим керамическим покрытием 40, например, «тепло-эффект 400», и снабжены геометрически соответствующими термочехлами 41, например, из эластичного пищевого силикона термостойкого исполнения. Между термочехлами 41 закреплен по периметру к боковой стенке 10 выступ 42, ограничивающий перемещение крышки 1 вниз, а в нижней части внешней стенки 4 установлен отражатель пламени 43, предохраняющий термочехол 41 от воздействия тепловых потоков. На опорных стойках 44, выполненных Г-образной формы с ручками 45 и закрепленные равномерно в центральной части крышки 1 размещена посуда 46.
Описание изобретения в работе блока походной посуды второго варианта.
Подготовка к работе блока походной посуды происходит следующим образом. Внутренняя емкость 8 заполняется продуктами без добавления воды, содержащие естественную влагу - свежие овощи и фрукты, мясо, рыбу и продукты с добавлением небольшого количества воды, у которых отсутствует естественная влага (например, крупы). Посредством скоб 27 желоб 22 гидрозатвора наружным бортиком 26 плотно закрепляется изнутри к верхней кромке боковой стенки 10 и накрывается плоской крышкой 23, с закрепленной цилиндрической емкостью 30, используя вертикальную ручку 31. Далее внутренняя емкость 8 посредством ручек 11 опускается по направляющим 38 вертикальных ребер 37 внутрь наружной емкости 2 и закрывается общей крышкой 1 с ручками 45 с открытым отверстием 18. Собранный блок наружной и внутренней емкостей 2, 8, используя ручки 5, устанавливается на переносной источник тепла (на фиг. не показан).
Нагревание пищевых продуктов и воды блока походной посуды происходит следующим образом. Часть теплового потока при максимальной или средней мощности нагрева (в зависимости от вида продуктов) обтекает регулируемый по высоте рассекатель пламени 19 посредством шайб 36 с винтом 34 и днище 6 внутренней емкости 8. Другая часть теплового потока под действием самотяги через отверстия перфорированного рассекателя пламени 19 поступает в термозащитную зону 20, равномерно нагревая днище 9, и далее через полуовальные вырезы 21 боковой стенки 10 поступает в проточную полость 12, нагревая внутреннюю, боковую стенки 3, 10 и вертикальные ребра 37. Восходящие тепловые потоки с остаточной температурой проходят через отверстие 18 в крышке 1 и нагревают посуду 46, установленную на опорные стойки 44 с ручками 45.
Процесс приготовления пищи посредством регулируемого по вертикали рассекателя пламени 19 адаптирует горелку переносного источника тепла для использования днища 9 шестиугольной формы большего размера с меньшим выступов углов по сравнению с квадратным прототипа. Для снижения времени приготовления пищи и нагрева воды вертикальные ребра 37 выполнены с высотой не более 5 мм, что повышает их эффективность, снижая их термическое сопротивление. Повышение эффективности вертикальных ребер 37 достигается за счет повышения тяги в проточной полости 12 при выполнении проходного сечения на выходе из проточной полости 12 равным проходному сечению отверстия 18 на выходе из крышки 1, что снижает газодинамическое сопротивление движению теплового потока, обтекающего вертикальные ребра 37, с возможностью ускоренного перемещения указанного теплового потока.
Процесс максимального режима нагрева внутренней емкости 8 в составе блока походной посуды длится короткое время - 10-15 минут в зависимости от вида влагосодержащих продуктов. Образовавшиеся пары при избыточном давлении приподнимают плоскую крышку 23 с отбортовкой 28 и выходят из-под нее через отверстие 18 в атмосферу. При появлении паров режим нагрева переводится на минимальные значения на весь оставшийся период приготовления продуктов, причем наружный выход паров прекращается. Далее, не поднимая крышку 1, через отверстие 18 в цилиндрическую емкость 30, закрепленной на плоской крышке 23 заливается определенное количество холодной воды. Перетекающая вода по поверхности приподнятой плоской крышки 23 посредством ручки 31 заполняет замыкающий желоб 22.
Под действием веса плоской крышки 1 с цилиндрической емкостью 30, наполненной водой, при точной подгонке поверхности контакта между утолщенным торцом 29 отборотовки 28 с основанием 24, обеспечивается надежная герметизация внутренней емкости 8. В качестве других вариантов использования охлаждающего теплоносителя цилиндрическая емкость 30 может быть заполнена, например, смесью льда с водой. В цилиндрической емкости 30 может быть размещен, например, стандартный мягкий аккумулятор холода из силикона. В процессе нагрева продукты, содержащие внутри себя влагу или сухие продукты, (например, крупы) при добавлении небольшого количества воды, образуются пары, которые контактирует с нижней поверхностью охлаждающей плоской крышки 23 и наружной поверхностью цилиндрической емкости 30, где они конденсируются и в виде капель, падающих на дно 9 с продуктами, что позволяет максимально сохранить компоненты свежих продуктов (белки, витамины, минеральные вещества). Процесс испарения и конденсации влаги содержащихся в продуктах повторяется до готовности продукта.
В процессе приготовления продуктов нагретая вода из наружной емкости 2 может быть слита через кран 7 и наполнена холодной водой через заливное отверстие в крышке 1 (на чертеже не показано) или для быстрого заполнения заливается непосредственно в открытую сверху емкость 2 при снятой крышке 1.
После отключения переносного источника тепла для исключения циркуляции тепловых потоков от нагретых емкостей 2, 8 отверстие 18 в крышке 1 закрывается круглой термозаглушкой 14 с ручкой 15, при этом проточная полость 12 заполнена нагретым воздухом, а теплообмен через воздушные полости в значительной мере исключен, что создает условия для сохранения пищи в горячем состоянии длительное время и доваривание продуктов происходит после отключения переносного источника тепла.
Эффективная теплоизоляция открытых наружных поверхностей блока походной посуды с теплоизолирующим керамическим покрытием 40, снабженная термочехлами 41 способствует эффективному нагреву и сохранению тепла в процессе приготовления пищи и нагрева воды. Для ограничения воздействия тепловых потоков термочехол 41 в нижней части защищен отражателем пламени 43.
При подъеме крышки 1 с ручкой 45 и плоской крышки 23 с ручкой 31 для проверки готовности продуктов с последующим быстрым возвращением крышек 1, 23 на прежнее место приводит к быстрому восстановлению процесса нагрева, примерно в течение 2 мин, с герметизацией внутренней емкости 8. После приготовления продуктов и дальнейшего их использования гидрозатвор 10 снимается, устраняя загромождение проходного сечения внутренней емкости 8.
Таким образом, совокупность конструктивных особенностей блока походной посуды существенно повышает эффективность использования подводимого тепла с возможностью равномерной тепловой обработки разных пищевых продуктов, включая супы, каши и молочные блюда, исключая их подгорание, а также эффективный нагрев воды до кипения в процессе щадящего приготовления пищи при минимальных расходах тепловой энергии, ограничивая ее выброс в окружающее пространство, а также появляется дополнительная возможность длительного сохранения продуктов в горячем состоянии с использованием круглой термозаглушки (температура 2 л воды во внутренней емкости понижается с 100°С до 50°С за 5 часов, при температуре окружающей среды 10°С). Одновременный процесс приготовления пищи и нагрева воды может быть выполнен за счет организации горения с небольшим количеством органического топлива с использованием мини-печи щепочницы, обеспечивая пожарную безопасность.
Блок походной посуды второго варианта выполнен аналогично блоку походной посуды первого варианта, а съемный гидрозатвор изготовлен из нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т толщиной 0,8 мм. Желоб выполнен шириной основания 15 мм и высотой бортиков 30 мм, при этом замыкающая отбортовка плоской крышки выполнена с толщиной концевой части 5 мм. Открытая сверху цилиндрическая емкость выполнена диаметром 110 мм и высотой 30 мм. Вес гидрозатвора в сборе составляет 0,5 кг.
Заявителями изготовлены опытные образцы блока походной посуды первого и второго варианта. Проведенные испытания доказали осуществимость поставленной задачи с использованием заявляемого блока походной посуды в сложных погодных условиях.
Блок походной посуды может быть выполнен с возможностью его трансформации на отдельные элементы: съемная внутренняя емкость может быть использована в качестве котелка, а наружная емкость с крышкой и термозаглушкой в качестве термоконтейнера для хранения и перевозки горячих или холодных продуктов во внутренней ее части.