УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ С ПОВЫШЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ ТЕПЛОЗАЩИТЫ
APPARATUS FOR PREPARING FOOD WITH HIGH DEGREE OF THERMAL PROTECTION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству для приготовления пищи.
Изобретение можно применять в области кухонных приборов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известны аэрофритюрницы для жарки пищи, например, картошки фри или цыплят, в которых тепло для приготовления пищи подводится горячим воздухом. Чтобы нагревать пищу для приготовления и жарки, создается струя горячего воздуха или поток горячего воздуха для циркуляции вокруг пищи, помещенной в камеру для приготовления пищи.
Для удобства и безопасности пользователя приборы данного типа обычно оборудованы системой воздушного охлаждения, которая образует холодный воздух снаружи и вокруг камеры для приготовления пищи, чтобы поддерживать температуру внешней стороны устройства ниже некоторого уровня.
Аэрофритюрницы данного типа оборудованы также системой тепловых предохранителей, которая будет отключать электропитание в случае, если дефект в устройстве вызовет превышение температурой заданного значения. Чтобы точнее определять чрезмерное превышение температуры, систему тепловых предохранителей обычно помещают в непосредственный контакт в наружной стенкой камеры для приготовления пищи, снаружи камеры для приготовления пищи.
Хотя система тепловых предохранителей полностью выполняет свою функцию отключения электропитания устройства в случае чрезмерного повышения температуры, характеристики теплозащиты аэрофритюрниц данного типа можно дополнительно повысить.
Патент № EP1772086 A1 раскрывает нагреваемый прибор, содержащий съемный барабан, к которому закреплены температурный датчик и тепловой предохранитель с помощью соответствующих скобок. Соответствующие тепловые устройства содержат термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC-термистор), расположенный внутри трубки с отрицательным температурным коэффициентом, при этом тепловой предохранитель содержит тепловой плавкий предохранитель, расположенный в трубке плавкого предохранителя. Соответствующие тепловые устройства имеют пару выводов для подключения к соединительному/управляющему интерфейсу прибора. Посредством неразъемного закрепления соответствующих тепловых устройств к основанию или боковой стенке съемного барабана можно добиться стабильной работы термостата и теплового предохранителя, независимо от того, насколько часто съемный барабан снимают с прибора и повторно вставляют в прибор, с обеспечением, тем самым, стабильной долговременной работы.
ЦЕЛЬ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является создание устройства для приготовления пищи с повышенной степенью теплозащиты.
Изобретение определяется независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют предпочтительные варианты осуществления.
С данной целью предлагается устройство для приготовления пищи, при этом устройство содержит:
- камеру для приготовления пищи, имеющую наружную стенку,
- систему нагревания воздуха для создания циркуляции горячего воздуха внутри камеры для приготовления пищи,
- систему воздушного охлаждения для создания циркуляции холодного воздуха на упомянутой наружной стенке снаружи камеры для приготовления пищи,
- систему тепловых предохранителей для выключения электропитания упомянутого устройства, когда температура системы тепловых предохранителей превышает заданный порог, причем система тепловых предохранителей закреплена к упомянутой наружной стенке снаружи камеры для приготовления пищи,
- крышку, расположенную вблизи от упомянутой системы тепловых предохранителей, для защиты системы тепловых предохранителей от холодного воздуха.
Применение крышки, расположенной вблизи от упомянутой системы тепловых предохранителей, исключает обдув самой системы тепловых предохранителей холодным воздухом и исключает неестественное снижение температуры теплового предохранителя. В результате, в случае, если дефект в устройстве вызовет превышение температурой заданного значения, температура системы тепловых предохранителей будет повышаться быстрее, что, в свою очередь, скорее приведет к выключению электропитания устройства.
Кроме того, с аэрофритюрницами данного типа может случиться так, что, когда пользователь выключает устройство после его использования, температура системы тепловых предохранителей продолжит повышаться вследствие передачи тепла, накопленного в конструкции устройства, системе тепловых предохранителей. Вследствие этого система тепловых предохранителей может повредиться, с необходимостью ее замены.
Подробные пояснения и другие аспекты изобретения будут изложены ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Конкретные аспекты изобретения поясняются в дальнейшем со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже и рассматриваемые в связи с прилагаемыми чертежами, на которых идентичные части или подэтапы обозначены одинаковым образом:
Фиг. 1A, фиг. 1B, фиг. 1C - изображения, соответственно, первого, второго и третьего устройств в соответствии с изобретением,
Фиг. 2A и фиг.2B - соответственно, первая и вторая упрощенные электрические схемы устройства в соответствии с изобретением,
Фиг. 3A-3B-3C-3D - изображения крышки, формирующей дефлектор, используемой в устройстве в соответствии с изобретением,
Фиг. 4A-4B-4C - изображения крышки, формирующей полость, используемой в устройстве в соответствии с изобретением,
Фиг. 5 - - изображения крышки, формирующей капсулу, используемой в устройстве в соответствии с изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Фиг. 1A показывает устройство 100 в соответствии с изобретением.
Устройство содержит камеру 101 для приготовления пищи, имеющую наружную стенку 102.
Устройство содержит также систему нагревания воздуха для создания циркуляции горячего воздуха 103 внутри камеры 101 для приготовления пищи. Например, система нагревания воздуха содержит электронагревательный элемент 107, вентилятор 108 и электродвигатель 109. Электродвигатель 109 вращает вентилятор 108, который создает циркуляцию воздуха, который нагревается нагревательным элементом 107. В результате, в камере для приготовления пищи создается горячий воздух 103. Нагревательный элемент 107 может соответствовать, например, резистивному нагревательному элементу или галогенной лампе.
Устройство содержит также систему воздушного охлаждения для создания циркуляции холодного воздуха 104 на наружной стенке 102 снаружи камеры 101 для приготовления пищи. Под холодным воздухом понимают воздух, имеющий намного меньшую температуру, чем горячий воздух 103, например, воздух с комнатной температурой. Например, система воздушного охлаждения содержит электродвигатель, например, электродвигатель 109, и вентилятор 110. Электродвигатель 109 вращает вентилятор 110, который создает циркуляцию воздуха между внешней стенкой 111 и наружной стенкой 102. Воздух, например, поступает во впускные отверстия E1 и E2 и выходит из выпускных отверстий O1 и O2. Холодный воздух, который прокачивается снаружи и вокруг камеры 101 для приготовления пищи, исключает состояние, когда внешняя стенка 111 достигает слишком высокой температуры, которая может быть опасной для пользователя.
Устройство содержит также систему 105 тепловых предохранителей для выключения электропитания устройства, когда температура предохранителя превышает заданный порог. Система 105 тепловых предохранителей закреплена к наружной стенке 102 снаружи камеры 101 для приготовления пищи. Например, система тепловых предохранителей закреплена скобой (не показанной). Система тепловых предохранителей содержит, по меньшей мере, один тепловой предохранитель (называемая также «плавким предохранителем» или «тепловым выключателем»), предпочтительно, вставленный на электрическом входе устройства. Например, можно использовать тепловой предохранитель, состоящий из легкоплавкого сплава с низкой температурой плавления и специальной смолы, герметизированный в пластиковом или керамическом корпусе. При нормальной работе устройства, легкоплавкий сплав соединяется двумя электропроводами внутри корпуса. Когда тепловой выключатель воспринимает аномальное тепло и достигает предварительно заданной температуры TH, легкоплавкий сплав расплавляется и полностью разъединяет цепь с помощью специальной смолы. Электрическое подсоединение системы тепловых предохранителей не показано для ясности. Можно использовать другие, по существу, известные типы теплового предохранителя.
Устройство содержит крышку 106, расположенную вблизи от системы 105 тепловых предохранителей, для защиты системы 105 тепловых предохранителей от холодного воздуха 104. Крышка 106 исключает непосредственный обдув системы 105 тепловых предохранителей поступающим холодным воздухом 104. Например, если устройство является бытовым электроприбором, то крышка 106 отстоит от системы 105 тепловых предохранителей на расстояние от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Как показано на фиг. 1A, система 105 тепловых предохранителей может располагаться на верхней части наружной стенки 102. С учетом того, что теплота, в основном, распространяется в устройстве снизу вверх, данное положение допускает, чтобы система 105 тепловых предохранителей быстрее обнаруживала чрезмерное повышение температуры в случае дефекта в устройстве. В качестве альтернативы, как показано на фиг. 1B, система 105 тепловых предохранителей располагается на боковой части наружной стенки 102.
При применении данного аппарата, порции пищи 113 помещают на нижнюю опору 112. Доступ к внутренней части камеры 101 для приготовления пищи и порциям 113 пищи, например, обеспечивается выдвижным механизмом, который открывается на боковой стенке устройства, (не показанным). В предпочтительном варианте, нижняя опора 112 снабжена множеством отверстий, обозначенных штриховой линией, так что горячий воздух может циркулировать со всех сторон порций 113 пищи.
В качестве альтернативы, как показано на фиг. 1C, устройство 100 дополнительно содержит воздухонаправляющее средство 114. Воздухонаправляющее средство 114 предназначено для направления горячего воздуха 103 к нижней опоре снизу. Например, воздухонаправляющее средство 114 сформировано пространством между наружной стенкой 102 и стенкой 115 пищевого барабана, в котором помещают порции 113 пищи. При желании, по нижней опорой 112 помещают воздухонаправляющий элемент 116, чтобы горячий воздух равномерно протекал вверх на участки пищи снизу.
В устройстве данного типа, в камере 101 для приготовления пищи обеспечивается поток горячего воздуха 103 с высокой скоростью и высоким расходом, например, с расходом воздуха 20 литров в секунду. Термин «горячий воздух» относится к температуре воздуха в диапазоне [60°C; 250°C].
Фиг. 2A представляет первую упрощенную электрическую схему устройства в соответствии с изобретением. К устройству подключен источник U питания. Например, источник питания имеет напряжение 220 Вольт переменного тока. Система 105 тепловых предохранителей расположена на входе и последовательно таким образом, что, в случае, когда система тепловых предохранителей срабатывает, она выключает электропитание устройство. Кроме того, последовательно включен переключатель SW, чтобы пользователь включал или выключал устройство. Замыкание переключателя SW замыкает электрическую цепь и допускает подачу электропитания в нагревательный элемент 107 и электродвигатель 109. Система 105 тепловых предохранителей содержит тепловой предохранитель F1, который размыкает электрическую цепь, когда его температура превышает заданный и фиксированный порог. Например, тепловой предохранитель F1 выбирают с температурой отключения 176°C.
Фиг. 2B представляет вторую упрощенную электрическую схему устройства в соответствии с изобретением. По сравнению с электрической схемой, показанной на фиг. 2A, вторая схема отличается тем, что система 105 тепловых предохранителей содержит второй тепловой предохранитель F2, расположенный последовательно на втором входе питания устройства. Тепловой предохранитель F1 и тепловой предохранитель F2 имеют, предпочтительно, одинаковую температуру выключения. В случае, когда система 105 тепловых предохранителей срабатывает, тепловой предохранитель F1 и тепловой предохранитель F2 размыкают, каждый, вход питания устройства, что приводит к более надежной электрической изоляции устройства и повышенную степень безопасности для пользователя.
В предпочтительном варианте, как показано на фиг. 3A, крышка 106 формирует дефлектор 301. Форма дефлектора 301 является предпочтительно плоской, например, квадратная, прямоугольная или треугольная форма. Фиг. 3B представляет соответствующий трехмерный вид дефлектора 301. Передняя и боковые стороны открыты, что предпочтительно для подключения электрических кабелей (не показанных) к системе 105 тепловых предохранителей. Фиг. 3C является соответствующим видом в перспективе с пространственным разделением деталей, представляющим систему 105 тепловых предохранителей. В качестве альтернативы, как показано на фиг. 3D, дефлектор 301 имеет криволинейное продольное сечение, чтобы немного увеличить пространство между дефлектором 301 и наружной стенкой 102, например, для согласования с размером системы 105 тепловых предохранителей, при одновременном обеспечении низкого аэродинамического сопротивления.
В предпочтительном варианте, как показано на фиг. 4A, крышка 106 формирует полость 401. Применение крышки, формирующей полость, допускает более совершенную воздушную изоляцию системы 105 тепловых предохранителей от холодного воздуха 104. Открыта только передняя сторона, что желательно для подключения электрических кабелей (не показанных) к системе 105 тепловых предохранителей. В качестве альтернативы, как показано на фиг. 4B, полость 401 имеет криволинейное поперечное сечение, чтобы обеспечивать низкое аэродинамическое сопротивление. Фиг. 4C является соответствующим видом в перспективе с пространственным разделением деталей, представляющим систему тепловых предохранителей с первым тепловым предохранителем F1 и вторым тепловым предохранителем F2.
В предпочтительном варианте, как показано на фиг. 5, крышка 106 формирует закрытую капсулу 501. Данная форма допускает воздухонепроницаемую изоляцию системы 105 тепловых предохранителей. Электрические кабели (не показанные) требуется подключать к системе 105 тепловых предохранителей либо снизу капсулы, либо через отверстия, выполненные в стенке капсулы.
Крышка 106 имеет геометрию (т.е. форму), определяющую некоторый объем воздуха между крышкой 106 и наружной стенкой 102. Данный объем воздуха соответствует объему ниже крышки, ограниченному проекцией периметра крышки 106 на наружную стенку 102. Чем больше данный объем, тем менее чувствительной является система 105 тепловых предохранителей по отношению к холодному воздуху 104 циркулирующему в устройстве. Напротив, чем меньше данный объем, тем более чувствительной является система 105 тепловых предохранителей по отношению к холодному воздуху 104 циркулирующему в устройстве. Для данной системы 105 тепловых предохранителей, имеющую заданную и фиксированную температуру выключения, можно тем самым производить точную настройку температуры устройства, при которой будет фактически срабатывать система 105 тепловых предохранителей. Например, если система 105 тепловых предохранителей имеет заданную фиксированную температуру выключения 172°C, то уменьшение объема воздуха между крышкой 106 и наружной стенкой 102 будет обычно повышать температуру системы 105 тепловых предохранителей, в результате чего система 105 тепловых предохранителей может срабатывать быстрее и снижать риск для потребителя.
3
3
В предпочтительном варианте, если устройство является бытовым прибором, крышка 106 имеет геометрию, определяющую объем воздуха между крышкой 106 и наружной стенкой 102 в диапазоне [1 см; 30 см].
Крышка 106 предпочтительно изготовлена из материала, устойчивого к температуре устройства 100 после срабатывания системы 105 тепловых предохранителей. Например, крышка 106 изготовлена из кремния или стали.
Вышеописанные варианты осуществления являются всего лишь наглядными и не предназначены для ограничения методов по настоящему изобретению. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет очевидно, что методы по настоящему изобретению можно модифицировать или в равной степени заменить без выхода за пределы существа и объема методов по настоящему изобретению, которые находятся также в пределах объема защиты формулы изобретения настоящего изобретения. В формуле изобретения, формулировка «содержащий» не исключает других элементов или этапов, и признак единственного числа (неопределенный артиклю в оригинале) не исключает множественного числа. Никакие позиции в формуле изобретения нельзя рассматривать в смысле ограничения объема изобретения.