АППАРАТ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОПКОРНА
POPCORN PREPARATION APPARATUS

Изобретение относится к области оборудования, предназначенного для приготовления попкорна (воздушной кукурузы) при помощи непрерывной подачи потока горячего воздуха, в котором происходит раскрытие кукурузных зерен.
Существует разнообразное оборудование для переработки попкорна, например, аппарат по патенту US № 7024986, 2004 г., с саморегулируемым нагревательным устройством. В патенте US № 5421253, 1995 г., описана конвекционная печь для приготовления попкорна. Недостатком печи является ее периодическое действие и отсутствие приспособлений для отделения плохо раскрывшихся зерен.
Известен также «Портативный аппарат с концентрацией нагрева в котле» (патент US № 6234064, 2001 г.), содержащий корпус с горелкой на поддерживающей опоре внутри корпуса и держатель котла, прикрепленный посредством оси к верхней кромке корпуса таким образом, чтобы вращаться из полностью горизонтальной позиции через верх в полностью вертикальную. На поддерживающем котел устройстве крепится котел, который располагается над горелкой, когда котел находится в полностью горизонтальном положении. Аппарат может использоваться для приготовления разных продуктов, включая попкорн, однако он сложен по конструкции и недостаточно надежен в эксплуатации.
В патенте US № 4727798, 1988 г., описан наиболее близкий по конструкции попкорн-аппарат с камерой нагрева, в которую поступает заранее отмерянное количество зерна кукурузы. В камере зерно раскрывается только при помощи горячего воздуха, подаваемого вихрем вверх под давлением. Дно камеры периодически открывается для выгрузки попкорна. Перемешивание зерна в камере нагрева происходит недостаточно интенсивно, что приводит к получению продукта неравномерного качества.
Краткое описание изобретения
Предлагаемое изобретение представляет собой просто устроенный и надежный в работе аппарат для приготовления попкорна, который может дополнительно включать коутер - приспособление для обработки готового попкорна маслом, солью и т.д.
Аппарат для приготовления попкорна включает корпус (как правило, термоизолированный) с загрузочным и выгрузочным патрубками. В корпусе расположены вентилятор, соединяемый воздуховодом с камерой нагрева, в которой находятся нагревательный элемент и чаша для зерна, и приемник, соединенный с чашей промежуточным патрубком и отделяемый от промежуточного патрубка сеткой. Чаша имеет конусообразно сужающиеся боковые стенки с множеством отверстий, каждое из которых с внутренней стороны чаши прикрыто мини-форсункой, ориентированной по касательной к внутренней поверхности чаши. В дне чаши выполнено отверстие, в котором размещена выпуклая центральная форсунка.
Для наблюдения за работой в корпусе на уровне сетки может быть выполнено смотровое окно.
Расположенные в чаше мини-форсунки предпочтительно имеют форму части эллипсоида или параболоида, центральная форсунка имеет форму полусферы, а отверстия в ней имеют форму меридианальных прорезей с выступающими внешними боковинами с одной стороны.
Приемник для сбора готового попкорна имеет наклонное днище и сетчатую стенку, отделяющую приемник от вентилятора.
Все вышеперечисленные части и детали вместе составляют основной узел аппарата.
Аппарат может быть дополнительно снабжен коутером, который включает установленный с возможностью вращения барабан с множеством отверстий на цилиндрической поверхности, резервуар для масла с устройством подачи масла и контейнер для соли с устройством подачи соли. Передняя торцевая стенка барабана соединена выгрузочным патрубком с приемным устройством, а внутри барабана установлены направляющие лопасти для перемещения попкорна, масляный диспенсер и диспенсер для соли.
Отверстия в барабане преимущественно имеют круглую форму с диаметром около 10 мм.
С задней торцевой стороны барабана может находиться контейнер-накопитель, а под барабаном располагают поддон для отсеянных зерен.
Все его узлы и детали аппарата могут быть размещены в общем корпусе, либо коутер может находиться снаружи корпуса основного узла.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Схематическое изображение в разрезе аппарата для приготовления попкорна согласно изобретению, вид спереди.
Фиг.2. Вид сбоку аппарата для приготовления попкорна, изображенного на Фиг.1 (совпадающие на чертежах номера позиций 1,4 и 7 на Фиг.2 обозначены знаком *).
Фиг.3. Схема аппарата для приготовления попкорна с коутером в соответствии с заявленным изобретением.
Фиг.4. Вид сбоку и вид сверху чаши, как части аппарата для приготовления попкорна.
Фиг.5. Вид сбоку и вид сверху центральной форсунки аппарата для приготовления попкорна.
Фиг.6 и Фиг.7. Изображения в изометрии чаши и центральной форсунки соответственно.
Фиг.8. Схематическое изображение в общем корпусе всех узлов аппарата, изображенных на Фиг.3.
Детальное описание предпочтительного варианта изобретения
Основной узел
Предпочтительный вариант заявляемого аппарата для приготовления попкорна включает основной узел 100, изображенный на Фиг.1 и 2. В свою очередь, основной узел 100 включает: вентилятор 1, желательно с контролируемой (регулируемой) скоростью оборотов; камеру 24 нагрева; воздуховод 2, соединяющий вентилятор 1 и камеру 24 нагрева; чашу 5 со стенками (предпочтительно в виде усеченного конуса, сужающегося книзу), крышкой и отверстием в дне. Чаша 5 монтируется в верхней части камеры 24 нагрева, чаша 5 имеет множество мини-форсунок 5N (предпочтительно в виде части эллипсоида или параболоида или подобной пространственной геометрической фигуры, как это изображено на Фиг.6). Каждая мини-форсунка 5N находится на внутренней стороне чаши 5 и закрывает отверстие в стенке чаши (Фиг.6) таким образом, что горячие потоки могут поступать из камеры нагрева 24 через отверстия и мини-форсунки вовнутрь чаши 5 горизонтальным потоком и по касательной к внутренней поверхности чаши 5, в то время как все вместе потоки из мини-форсунок создают основную циркуляцию горячего воздуха внутри чаши 5, которая движется вихреобразным потоком по спирали (по часовой стрелке). Нагревательный элемент 4 установлен в камере нагрева 24 и может быть представлен любым обычным нагревателем (предпочтительно с открытой спиралью, снаружи обвивающей стенки чаши 5, с подводом электроэнергии от подходящего регулируемого источника питания, не показанного на чертежах). Центральная форсунка 3, предпочтительно полусферической формы, открывающейся книзу, соединена по окружности с чашей 5. Центральная форсунка 3 имеет множество равномерно расположенных отверстий заданной конфигурации (как показано на Фиг.5 и Фиг.7), предпочтительно в форме меридиональных прорезей 3S, предпочтительно имеющих выступающие узкие боковины с одной стороны прорези для направления воздуха под выбранным углом. Все вместе воздушные потоки из прорезей 3S создают дополнительно циркуляцию горячего воздуха в нижней части чаши 5, окружающей центральную форсунку 3. Эта дополнительная циркуляция направлена против основной циркуляции.
Через загрузочный патрубок 9 сырое зерно поступает в чашу 5 с заранее установленной, желательно регулируемой, скоростью. Приемник 8 установлен над камерой нагрева 24 и предназначен для сбора уже раскрытых зерен кукурузы из промежуточного патрубка 6. Дно приемника 8 предпочтительно должно быть под заранее заданным углом (например, как показано на Фиг.2). Промежуточный патрубок 6 соединен с крышкой чаши 5 и с приемником 8, предпочтительно в нижней его части. Сетка 7, которая является одной из стенок приемника 8, не позволяет кукурузным зернам, подхваченным потоком воздуха, попасть в зону вентилятора 1. Выгрузочный патрубок 10 служит для выгрузки хорошо раскрытых зерен попкорна.
Коутер
В добавление к основному узлу 100 предпочтительный (комбинированный) вариант аппарата для приготовления попкорна может иметь коутер 200, показанный на Фиг.3, хотя аппарат для приготовления попкорна в альтернативном варианте может иметь только основной узел 100 без коутера.
Коутер 200 (Фиг.3) предназначен для коутирования (обработки наполнителями) уже раскрытого горячим воздухом попкорна, например, маслом и солью. Коутер состоит из медленно вращающегося барабана 11, предпочтительно в форме цилиндра с боковыми стенками, имеющими множество предварительно заданного размера отверстий (предпочтительно круглых с диаметром примерно 10 мм). Через эти отверстия нераскрытые и плохо раскрытые зерна отсеиваются и попадают в поддон 21, расположенный под барабаном 11. Готовые раскрытые зерна попкорна из выгрузочного патрубка 10, соединенного с одной из торцевых стенок барабана 11, попадают в барабан 11. Внутри барабана 11 находятся направляющие лопасти 19, которые продвигают попкорн в контейнер-накопитель 20, находящийся с противоположной стороны барабана 11, для приема и хранения готового попкорна. Коутер оснащен резервуаром 14 для масла, устройством 17 для подачи масла в масляный диспенсер 12, расположенный вдоль по всей длине барабана 11 и распыляющий масло на попкорн через форсунки 18, расположенные по всей длине барабана 11. Коутер также оснащен контейнером 15 с солью, устройством 16 для подачи соли и диспенсером 13 для соли, также расположенным внутри барабана 11 и распыляющим соль на перемешиваемый попкорн. Резервуар 14 для масла, устройство 17 для подачи масла, масляный диспенсер 12, контейнер 15 для соли, устройство 16 подачи соли, диспенсер 13 для соли и направляющие лопасти 19 надлежащим образом вписываются в конструкцию барабана 11.
Коутер может находиться снаружи корпуса основного узла (Фиг.3), либо все узлы и детали аппарата могут быть размещены в общем корпусе (Фиг.8), при этом функции контейнера-накопителя для готового продукта будет выполнять общий корпус 300.
Работа аппарата для приготовления попкорна
Процесс производства попкорна в заявленном аппарате состоит из двух стадий. На первой стадии зерна нагреваются и раскрываются (Фиг.1 и 2). Во время второй стадии (Фиг.3) раскрытые зерна обрабатываются добавками, придающими им особый вкус и аромат, например солью и маслом. Альтернативно, могут использоваться другие специи и добавки.
На первой стадии сырые зерна кукурузы поступают в чашу 5 через загрузочный патрубок 9. Вентилятор 1 нагнетает воздух через воздуховод 2 в камеру 24, при этом воздух нагревается при помощи нагревательного элемента 4, поступая далее в чашу 5 через мини-форсунки 5N и прорези 3S, создавая основную и дополнительные циркуляции и заставляя зерна циркулировать в чаше 5.
Скорость воздушного потока регулируется таким образом, чтобы нераскрывшиеся зерна не могли уноситься из чаши 5. Так как поток горячего воздуха замкнут (то есть нет поступления холодного воздуха), зерна до нужной температуры нагреваются очень быстро. Раскрытые зерна уносятся воздушным потоком через промежуточный патрубок 6. Сетка 7 предотвращает попадание раскрытых зерен в зону вентилятора 1. Сила тяжести заставляет раскрытые зерна падать на дно приемника 8 и скатываться в выгрузочный патрубок 10.
На второй стадии приготовления раскрытые зерна из патрубка 10 попадают в барабан 11. В медленно вращающемся барабане направляющие лопасти 19 перемешивают попкорн и продвигают его в зону выгрузки и в контейнер-накопитель 20. Нераскрытые и плохо раскрытые зерна отсеиваются в поддон 21 через упомянутые ранее отверстия в барабане 11. Резервуар 14 с маслом, устройство 17, подающее масло, масляный диспенсер 12, контейнер 15 с солью, устройство 16 подачи соли и диспенсер 13 соли обеспечивают обработку (коутирование) попкорна солью и маслом. В результате контейнер-накопитель 20 собирает и хранит обработанный добавками готовый попкорн.