ПОСУДА СЕКЦИОННАЯ

Полезная модель относится к области бытовой техники, а именно к кухонной посуде для варки пищи и может быть использована для одновременного приготовления различных блюд на одной конфорке переносного или постоянного источника тепла в стационарных и преимущественно, в походных условиях, в том числе для путешественников, альпинистов и участников различных экспедиций.
Существует проблема использования вторичных ресурсов в бытовой технике, а именно утилизация тепла отходящих газов и паров для здорового и быстрого приготовления пищи, а также ее сохранения в горячем состоянии, особенно в экстремальных условиях эксплуатации: тундровые, ледовые, высокогорные походы, учитывая необходимость максимальной экономии горючего при небольшом весе и габаритах используемой посуды.
Известна посуда секционная, защищенная патентом на полезную модель РФ №38098 кл. A47J 27/12 публ. 27.05.2004 г., содержащая концентрические внутреннюю цилиндрическую и наружную емкости с ручками, с заливным отверстием и сливным краном в наружной емкости, внешняя стенка которой выполнена в виде усеченного конуса с меньшим основанием, обращенным вниз, и образующие между собой кольцевую полость, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одной дополнительной емкостью с крышкой и днищем, боковая стенка которой выполнена в виде усеченного конуса с меньшим основанием, обращенным вниз, установленной на раструб упомянутой внутренней емкости, при этом по верхнему торцу дополнительной емкости в качестве уплотнительного бурта закреплен кожух, выполненный в виде усеченного конуса, меньшим основанием обращенным вверх, с верхними выпускными отверстиями и ручками на боковой поверхности, между основанием которого и крышкой наружной емкости образован щелевой зазор для выхода шарнирных ручек внутренней емкости.
Дополнительные емкости с закрепленными на них кожухами установлены одна на другую с образованием блока аналогичных секций, в котором верхняя емкость установлена на раструб кольцевой крышки, закрепленной на торце нижней емкости, а в ее центральной части по периферии раструба выполнены отверстия для выпуска паров, причем в зазоре между концентрически расположенным кожухами выше основания кожуха верхней емкости выполнен козырек, контактирующий с кожухами.
Недостатком данной конструкции является то, что остаточные тепловые потоки после нагрева внутренней и наружных емкостей не в полной мере используются для нагрева дополнительных емкостей, так как по мере прохождения отходящих газов и паров к верхним выпускным отверстиям, обогревая дополнительные емкости, частично рассеиваются в атмосферу нагретыми кожухами, а также поверхностью крышки наружной емкостии через щелевой зазор для выхода шарнирных ручек внутренней емкости, образованной между основанием кожуха и крышкой. Секционная посуда имеет недостатки при ее использовании, так как отсутствует надежная фиксация для обеспечения устойчивого положения дополнительных емкостей, установленных на раструбы цилиндрической емкости и кольцевой крышки, закрепленной на торце нижней дополнительной емкости.
Таким образом, указанные недостатки приводят к снижению эффективности нагрева и неудобству в ее использовании.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели, выбранной в качестве прототипа, является секционная посуда, защищенная патентом на изобретение РФ №2363366, кл. A47J 27/12, опубл. 10.08.2009 г. Данная секционная посуда содержит нижнюю внутреннюю емкость цилиндрической формы с ручками, среднюю внутреннюю емкость и верхнюю внутреннюю емкость с крышкой, установленные друг на друга, наружные емкости, установленные друг на друга, при этом нижняя наружная емкость снабжена ручками, сливным краном и заливным устройством и установлена концентрично нижней внутренней емкости с образованием кольцевой полости, а теплосберегающая наружная емкость, снабжена ручками, заливным устройством, которая со средней внутренней емкостью образует внутреннюю полость.
Недостатком данной посуды является то, что в процессе интенсификации теплообмена в секционной посуде с использованием отходящих газов и паров расположение ручек нижней внутренней емкости вдоль стенок кольцевой полости между теплосберегающей наружной емкостью и средней внутренней емкостью препятствует циркуляции тепловых потоков вверх, образуя застойные зоны, при этом замедляется процесс нагрева упомянутых емкостей. Кроме того, часть теплового потока рассеивается в атмосферу поверхностью открытого кожуха, примененного в прототипе, а также не обеспечивается направленное движение тепловых потоков вблизи боковой стенки по всей высоте верхней внутренней емкости, что снижает эффективность нагрева.
Недостатком прототипа является также то, что необходима разборка теплосберегающей наружной емкости и средней внутренней емкости для слива воды через носик теплосберегающей наружной емкости и затруднен доступ в полость теплосберегающей наружной емкости для ее очистки от накипи. Недостатком также является то, что емкости имеют значительные конструктивные отличия, что исключает возможность их перестановки в зависимости от необходимого режима нагрева, используемых продуктов и мощности источника тепла, а также значительная трудоемкость их изготовления.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание секционной посуды, позволяющей использовать тепло отходящих газов и паров для ее нагрева при медленном остывании приготовленных продуктов, а также расширение ее функциональных возможностей.
Технический результат от применения полезной модели заключается в повышении эффективности использования тепловой энергии, повышении удобства пользования и упрощение конструкции.
Указанный результат достигается за счет того, что посуда секционная, содержащая нижнюю внутреннюю емкость цилиндрической формы с ручками, среднюю внутреннюю емкость и верхнюю внутреннюю емкость с крышкой, установленные друг на друга, наружные емкости, установленные друг на друга, при этом нижняя наружная емкость снабжена ручками, сливным краном и заливным устройством и установлена концентрично нижней внутренней емкости с образованием кольцевой полости, а теплосберегающая наружная емкость снабжена ручками, заливным устройством, которая со средней внутренней емкостью образует внутреннюю полость, согласно полезной модели, посуда секционная снабжена верхней теплосберегающей наружной емкостью цилиндрической формы с ручками, сливным краном и заливным устройством, расположенной концентрично верхней внутренней емкости, выполненной также цилиндрической формы с выполненными ручками, и образующие между собой кольцевую полость, причем средняя внутренняя емкость, снабженная ручками, теплосберегающая наружная емкость, снабженная сливным краном, нижняя наружная емкость выполнены цилиндрической формы, а теплосберегающая наружная емкость расположена концентрично средней внутренней емкости с образованием кольцевой полости между собой, на верхнюю теплосберегающую наружную емкость установлена крышка с выполненными выпускными отверстиями, в нижней части внутренних полостей, образованных внешними и внутренними кольцевыми стенками наружных емкостей, расположены кольцевые днища с внешними и внутренними отбортовками вниз, закрепленные к соответствующим кольцевым стенкам наружных емкостей, а в верхней части внутренних полостей расположены кольцевые крышки с отверстиями и аналогичными отбортовками вверх, контактирующие с упомянутыми стенками, при этом крепление каждой пары наружных емкостей выполнено посредством введенной фиксирующей обечайки, охватывающей верхние и нижние части наружных емкостей для получения зазора между их торцами с образованием распределительной камеры паровому потоку в пространстве между кольцевой крышкой и кольцевого днища упомянутых наружных емкостей с возможностью размещения в распределительной камере ручек внутренней емкости. Фиксирующая обечайка может быть выполнена с центральным кольцевым гофром параллельно ее торцам с выпуклостью внутрь распределительной камеры.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемыми чертежами.
На фиг.1 изображена посуда секционная, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1.
Посуда секционная содержит установленные друг на друга нижнюю внутреннюю емкость цилиндрической формы 1 с ручками 2, среднюю внутреннюю емкость 3 и верхнюю внутреннюю емкость 4 с крышкой 5, наружные емкости, при этом нижняя наружная емкость 6 снабженная ручками 7, сливным краном 8 и заливным устройством 9 и установлена концентрично нижней внутренней емкости 1 с образованием кольцевой полости 10, а теплосберегающая наружная емкость 11 снабжена ручками 7, заливным устройством 9. Посуда секционная снабжена верхней теплосберегающей наружной емкостью 12 цилиндрической формы с ручками 7, сливным краном 8 и заливным устройством 9, расположенной концентрично верхней внутренней емкости 4 выполненной также цилиндрической формы с выполненными ручками 2.
Теплосберегающая наружная емкость 11, средняя внутренняя емкость 3, а также верхняя теплосберегающая наружная емкость 12, верхняя внутренняя емкость 4 образуют между собой соответствующие кольцевые полости 13, 14. Средняя внутренняя емкость 3 с ручками 2, теплосберегающая наружную емкость 11 с сливным краном 8 и нижняя наружная емкость 6 выполнены цилиндрической формы.
На верхнюю теплосберегающую наружную емкость 12 установлена крышка 15. с выполненными выпускными отверстиями 16. В нижней части внутренних полостей 17, образованных внешними и внутренними кольцевыми стенками 18, 19 наружных емкостей расположены кольцевые днища 20 с внешними 21 и внутренними 22 отбортовками вниз, закрепленные к соответствующим кольцевым стенкам 18, 19 наружных емкостей. В верхней части внутренних полостей 17 расположены кольцевые крышки 23 с отверстиями 24 и аналогичными отбортовками вверх, контактирующие с упомянутыми стенками, при этом крепление каждой пары наружных емкостей выполнено посредством введенной фиксирующей обечайки 25, охватывающей верхние и нижние части наружных емкостей для получения зазора 26 между их торцами 27 с образованием распределительной камеры 28 паровому потоку в пространстве между кольцевой крышкой 23 и кольцевого днища 20 упомянутых наружных емкостей с возможностью размещения в камере ручек 2 внутренних емкостей. У посуды секционной фиксирующая обечайка выполнена с центральным кольцевым гофром 29 параллельно ее торцам 27 с выпуклостью внутрь камеры 28.
В образованном блоке однотипных емкостей в верхней части внутренних емкостей 1, 3, 4 равномерно по периметру выполнены отверстия 30 для выпуска паров под крышку 15 и кольцевые полости 13, 14, в которых равномерно по периметру, а также в кольцевой полости 10 расположены направляющие ребра 31 для установки внутренних емкостей 1, 3, 4, а также для обеспечения концентричного расположения внутренних и наружных емкостей. Внутренние емкости 3, 4 установлены на раструбы 32 ниже расположенных внутренних емкостей 1, 3. Кольцевые крышки 23, имеющие ручки 33, установлены на опорные ребра 34.
Сборка посуды секционной осуществляется следующим образом.
Нижняя наружная емкость 6 закрывается кольцевой крышкой 23 с ручками 33, опираясь на опорные ребра 34 и посредством заливного устройства 9 заполняется водой. Используя ручки 7 устанавливается на источник тепла. Нижняя внутренняя емкость 1 с продуктами, используя ручки 2, опускается на источник тепла по направляющим ребрам 31 нижней наружной емкости 6. Далее на нижнюю наружную емкость 6 поочередно устанавливаются фиксирующая обечайка 25, теплосберегающая наружная емкость 11 с водой, опускается средняя внутренняя емкость 3 с продуктами на раструб 32 нижней внутренней емкости 1. Аналогично устанавливается верхняя секция емкостей - верхняя теплосберегающая наружная емкость 12 и верхняя внутрення емкость 4 с крышкой 5. Верхняя секция емкостей 12, 4 закрывается крышкой 15.
Нагревание пищевых продуктов и жидкостей в посуде секционной, согласно заявленной полезной модели происходит следующим образом.
При нагреве тепловой поток охватывает днище нижней внутренней емкости 1, днище 20 нижней наружной емкости 6 и частично внешнюю кольцевую стенку 18 нижней наружной емкости 6. Большая часть теплового потока поступает в кольцевую полость 10, воздействуя на образующие ее кольцевые стенки нижней наружной емкости 6 и нижней внутренней емкости 1. Далее тепловой поток поднимается вверх под действием самотяги, образованной в результате нагрева газа в нижней части кольцевой полости 10, при этом температура выходящего теплового потока повышается по мере нагрева в емкостях 1, 6. Далее тепловой поток через зазор 26 между торцами 27 наружных емкостей 6, 11 поступает в распределительную камеру 28 и под действием самотяги поступает в последующую кольцевую полость 13, воздействуя на образующие ее кольцевые стенки теплосберегающей наружной емкости 11 и средней внутренней емкости 3 по всей их длине, при этом выход теплового потока в атмосферу ограничен фиксирующей обечайкой 25. Аналогично тепловой поток через верхнюю распределительную камеру 28 поступает в кольцевую полость 14, омывая боковые стенки верхней теплосберегающей наружной емкости 12 и верхней внутренней емкости 4 и далее поступает под крышку 15 и через выпускные отверстия 16 выходит в атмосферу. Содержимое емкостей 3, 4, 11, 12 дополнительно подогреваются горячими парами, которые образуются при варки продуктов и нагреве воды в емкостях 1, 3, 6, 11. Пары поступают в распределительные камеры 28 через отверстия 24, расположенные в кольцевых крышках 23, а также через отверстия 30, выполненные в верхних частях емкостей 1, 3.
Для устранения перекипания воды в нижней наружной емкости 6 при достижения температуры кипения тепловой режим нагрева снижается и вода в нижней наружной емкости 6 не перекипает, а варка продуктов во внутренних емкостях 1, 3, 4 продолжается с меньшими тепловыми потоками, что способствует сохранению витаминов в готовой пище и повышению вкусовых ее качеств. В процессе приготовления пищи вода из наружных емкостей 6, 11, 12 может быть слита краном 8, наполнены посредством заливного устройства 9 и использоваться для потребления.
После прекращения режима нагрева кольцевые полости 10, 13, 14 заполнены горячим воздухом, температура которого близка к температуре продукта в емкостях, а теплообмен через воздушные полости с низкой теплопроводностью затруднен, что способствует длительному сохранению пищи в горячем состоянии и возможность доваривания продуктов после прекращения режима нагрева, а готовой пище сохранению витаминов. Для более длительного времени сохранения продуктов в горячем состоянии после прекращения режима нагрева, выпускные отверстия 16 закрываются кольцевым диском (на чертеже не показан), что исключает восходящие тепловые потоки.
Секционную посуду изготавливают методом штамповки или ротационного выдавливания на токарных станках из коррозионностойких металлов для пищевого применения, например, нержавеющей стали, титана, алюминия. Посуда удобна в эксплуатации, так как на одной конфорке источника тепла (одноконфорочные газовые или электрическая плиты, таган и другое) представляется возможным готовить одновременно разную пищу от быстрого кипячения, варки, до медленного тушения при отключении источника тепла и медленном остывании продуктов во всех емкостях посуды, включая верхние емкости, что обеспечивает высокое качество приготовленных продуктов и повышается эффективность использования тепловой энергии, при этом обеспечивается экономия топлива. В процессе длительной эксплуатации посуды секционной обеспечивается свободный доступ для эффективной очистки открытых внутренних полостей, снимая кольцевые крышки 23. Конструкция посуды секционной повышает удобство пользования ею, так как позволяет перестановку секций емкостей в составе блока, использовать составляющие ее емкости самостоятельно, компактна, имеет небольшой вес, выполнена разборной для ручной переноски или мобильных перевозках в походных полевых условиях, в различных экспедициях, а также для использования альпинистами, в автотранспортных перевозках, подразделениями МЧС, рыбалки, садоводами. Конструкция посуды секционной выполнена из однотипных и идентичных деталей, что упрощает конструкцию и процесс ее производства. Такая конструкция посуды секционной позволяет получить заявленный технический результат.
Технический результат подтвержден успешным испытанием опытного образца посуды секционной на одной конфорке газовой плиты мощностью 1,7 Квт, что позволило оптимизировать процесс приготовления разной пищи в зависимости от предъявляемых требований, например, нижнюю внутреннюю емкость 1 (3,5 литра) возможно использовать для приготовления супа до температуры кипения, а в верхних внутренних емкостях (2 литра, и 1,5 литра) нагреваемых восходящими потоками газа и паров, в которых температура не превышала 95 градусов Цельсия одновременно готовить овощные супы и каши, молочные блюда, сохраняя их полезные свойства. В это же время в наружных емкостях 6, 11, 12 (3,5 литра, 2 литра, 1,5 литра) нагревается вода, причем в процессе варки продуктов горячая вода из нижней наружной емкости 6 сливается и вновь наполняется для дополнительного нагрева до температуры кипения, а в наружных емкостях 11, 12 вода нагревается до температуры 95 градусов Цельсия для дальнейшего использования.