CN115245048A - Pef烹饪器具和用于构建该pef烹饪器具的方法 - Google Patents
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Abstract
一种家用PEF烹饪器具(1)具有食品容器(2;11),所述食品容器具有对置的外部PEF电极(4a、4b),其中在所述食品容器(2;11)中在所述外部PEF电极(4a、4b)之间可变地布置有至少一个与所述PEF电极(4a、4b)平行地取向的隔板(6a、6b)。一种方法用于构建该家用PEF烹饪器具(1),其中在将食品(G)放入到所述食品容器(2)中之前或之后至少增加所述筛网(6a、6b)中的至少一个筛网距相关的外部PEF电极(4a、4b)的距离(a)。
Description
技术领域
本发明涉及一种PEF烹饪器具,其具有食品容器,该食品容器具有一对对置的PEF电极。本发明还涉及用于构建这种PEF烹饪器具的方法。本发明能特别有利地应用于家用PEF烹饪器具。
背景技术
PEF烹饪器具是原则上公知的并且通常包括食品容器,该食品容器具有至少两个对置的电极(“PEF电极”),借助于信号发生器来向所述至少两个对置的电极施加通常具有高电压的短的电脉冲(“PEF脉冲”)。如果在该食品容器中在这些PEF电极之间存在能导电的食品,则产生经过该食品的电流通路,通过该电流通路来对该食品进行烹饪。在此,通常给该食品容器填充水并且将该食品放到水中。特别是在食品的量相当少的情况下,合理的是:可以减小在处理室的接触板之间的体积。
例如US 2016/0150905 A1公开了一种适合于烹饪食物产品的烹饪系统,该烹饪系统包括:(a) PEF信号发生器;(b) 对接站,该对接站包括一个或多个处理室或者被适配用于容纳一个或多个处理室;和如果该对接站是被适配用于容纳一个或多个处理室的对接站的话,(c) 包括所述一个或多个处理室的单元,该单元适合于引入到该对接站中和从该对接站移除,其中该对接站与PEF信号发生器电连接,并且包括用于这些电极中的至少一个电极的电连接,或者当所述一个或多个处理室包含在该对接站中时,包括所述一个或多个处理室中的每一个处理室到PEF信号发生器的电连接。
此外,可变的体积意味着PEF烹饪器具的信号发生器的可变的负载电阻。借此,可以减小必须通过信号发生器所表示的电压范围。在此,在食品容器中的水的电导率在很大程度上取决于
- 水的盐度,
- 溶解在水中的离子的类型,
- 水的温度,和/或
- 周围的气压。
据此,不利的是:处理室的电阻可能具有在很大程度上非线性的特性。即,在设计电力电子设备时,受系统制约,食品容器的内容物的负载电阻是一个有风险的并且只能非常有限地预测的变量。
EP 3 503 678 A1公开了一种PEF烹饪器具,其包括:容器;处于固定位置的第一电极;第二电极和用于产生电脉冲的脉冲电场发生器,其中第二电极是可移动的。
DE 10 2010 028 780 A1公开了一种用于在具有两个间隔开的、能加载电压的间隔开的电极的腔室中对食物、尤其是肉类和香肠进行分批加热的设备和方法,这些食物可以选择性地布置在导电罩中,其中该电压是频率为500 Hz至10 MHz的交变电压或者是由脉冲宽度或脉冲时长为50 ns至1 ms的双极的、无直流的脉冲构成的脉冲电压。该设备的特点在于:该设备具有:两个对置的、间隔开的第一壁元件,这两个第一壁元件形成第一对壁元件;和两个彼此间隔开的第二壁元件,这两个第二壁元件形成第二对壁元件并且与第一对壁元件一起界定模具在第一平面内的横截面,并且尤其是在该第一平面内周向地包围该模具,其中至少一个第二壁元件能相对于第一壁元件中的一个或两个被挪动。由于该第二对中的至少一个壁元件能相对于第一对中的壁元件中的一个被挪动,该模具的横截面能被改变,使得布置在该模具中的食物可以通过第二壁元件的挪动来被压缩。
发明内容
本发明的任务在于:至少部分地克服现有技术的缺点并且尤其是提供一种PEF烹饪器具,该PEF烹饪器具具有经改善的可调节性和/或在水中或在食品中的经改善的局部能量密度。
该任务按照独立权利要求的特征来被解决。有利的实施方式是从属权利要求、说明书和附图的主题。
该任务通过一种家用PEF烹饪器具来被解决,该家用PEF烹饪器具具有食品容器,该食品容器具有对置的外部PEF电极,其中在该食品容器中在这些外部PEF电极之间可变地布置或者能可变地布置至少一个与这些PEF电极平行地取向的隔板。
这样,实现了如下优点:可调节范围、即其中能调整在这些PEF电极处的电压以及因此由于附在这些外部PEF电极处的电压而得出的经过水或经过位于水中的食品的电流的那个范围,变窄。附加地或替代地,这样可以有利地改善在水中的局部能量密度,例如通过减少电压变形。这一点通过如下方式来被实现:通过调整可用体积,可以在使用PEF烹饪器具时将食品容器的内容物的负载电阻移动到更有利的范围内。另一个优点在于:这种解决方案——例如与使用篮子相比——能紧凑地被实现并且只是少量占用原本可用于安放食品的可用体积。
在其它方面,该家用PEF烹饪器具具有对于其运行来说常用的组件,如用于产生PEF信号或PEF脉冲的PEF信号发生器等等。例如,该PEF信号发生器可以被构造成电力电子电路。该PEF信号发生器可具有电压源、尤其是直流电压源,该电压源的电压通过快速开关被变换成PEF脉冲。特别优选地,将直流电压转换成脉冲激发的交变电压信号。替代地,该PEF信号发生器例如可具有连接到供电交变电压上的功率因数校正滤波器,该功率因数校正滤波器的输出信号能通过开关被转换成脉冲激发的交变电压。这些开关尤其是电子开关,如MosFET、IGBT等等。该PEF烹饪器具还可具有控制装置,用于操控该PEF信号发生器,例如用于操控电压源和开关。被施加给这些PEF电极的PEF电压可以高达600 V或者甚至还更高,例如在600 V与750 V之间。
食品容器可以固定地安装在该器具中或者能取出。
外部PEF电极通常被理解成扁平的PEF电极,这些扁平的PEF电极界定用于将食品安放在食品容器中的最大可用的可用体积。这些外部PEF电极安置在食品容器的壁的对置侧面。这些外部PEF电极关于其扁平侧在壁上更靠近该至少一个隔板。因此,食品处在这些外部PEF电极之间。这些外部PEF电极可以被构造成电极板、食品容器的相对应的壁区域的金属涂层等等。这些外部PEF电极尤其能连接到该PEF信号发生器的不同的信号输出端上。
食品容器的外部PEF电极尤其是垂直设置,例如在食品容器的侧壁上。接着,该至少一个隔板在食品容器中有利地同样垂直取向。
在这种情况下,隔板被理解成一种结构,该结构本身并不是食品的如篮子等容纳部。更确切地说,该隔板尤其用于对于食品来说不能透过地缩小食品容器的在这些外部PEF电极之间的可用体积,例如将相关的外部PEF电极与食品间隔开或者将该可用体积划分成——那么更小的——部分可用体积。
该隔板尤其具有平坦的基本形状。在此,在横截面方面,该隔板可以是平的、略微弯曲的、波浪形的或者锯齿状的。
“至少一个隔板可变地布置”可以包括:在食品容器内可移动。在此,该隔板可以固定地或无法取出地安装在食品容器中。替代地或附加地,该至少一个隔板可以通过该隔板能从食品容器中取出的方式来可变地布置,其中当该隔板插入在食品容器时中,该隔板在那里不可移动。
一个设计方案是:这些外部PEF电极不可移动地布置在食品容器中。这得到结构特别简单的优点。为此,这些外部PEF电极可以固定地安装在食品容器中。替代地,这些外部PEF电极中的至少一个可以正面挪动,例如类似于在EP 3 503 678 A1中所描述的方式。
一个尤其对于不可移动的外部PEF电极来说有利的设计方案是:在食品容器中,至少在第一外部PEF电极前面布置有第一筛网并且在第二外部PEF电极前面布置有第二筛网,其中这些筛网中的至少一个筛网距相关的外部PEF电极的距离能可变地被调整。食品被放置到这两个筛网之间的空间中,该空间代表接着被缩小的可用体积。由于该至少一个筛网距相关的外部PEF电极的距离可变,实现了如下优点:处理室的内容物的欧姆负载可以经改善地与PEF信号发生器适配或者与该PEF信号发生器的信号特性适配。由此,在食品处的功率峰值的发展被减小到最低限度。然而,可挪动的筛网原则上也可以与可移动的外部PEF电极相结合。
“筛网”尤其可以被理解成具有多个孔的隔板,这些孔的面积比例占该隔板的面积的50 %以上,尤其是70 %以上。通过调整该至少一个筛网距相关的外部PEF电极的距离,两个筛网彼此间的距离也会被改变。这些筛网尤其用于:界定食品在食品容器中可占用的可用体积。由此,例如可以提高食品的密度,增加被该食品所占用的空间区域的高度和/或将该食品的空间方位限制到特定方位。
“筛网布置在相关的(最近的)外部PEF电极‘前面’”尤其包括:该筛网位于食品容器中。该筛网距相关的外部PEF电极的距离明显小于距另一个外部PEF电极的距离。最小距离可以被调整为使得该筛网靠在相关的外部PEF电极上,在其它情况下,该筛网与相关的PEF电极正面间隔开。
“距相关的外部PEF电极的距离能可变地被调整”尤其包括:该筛网能相对于相关的外部PEF电极正面挪动,使得该筛网相对于相关的外部PEF电极的空间方位保持不变。
一个扩展方案是:相应的筛网安置在相关的外部PEF电极上并且尤其是与该外部PEF电极形成一个结构单元。由此,可以实现特别简单的组装。替代地或附加地,该筛网可以固定在食品容器的在其上没有布置外部PEF电极的壁区域。
一个扩展方案是:这些筛网中的仅仅一个筛网的距离能被调整。这得到结构特别简单且价格低廉的优点。
一个扩展方案是:两个筛网的距离都能被调整。这样实现了如下优点:可用体积能在特别宽的范围内被调整。
然而,也可能的是如下扩展方案,其中在食品容器中只存在一个筛网。该筛网距相关的外部PEF电极的距离能可变地被调整。这样,能够有利地实现价格特别低廉的设计。
一个扩展方案是:这些筛网不导电。那么,这些筛网只用于对可用体积的机械规定。这样,实现了如下优点:能在水中或在食品中提供特别均匀的局部能量密度。这种筛网例如可以由不导电的塑料制成。
一个扩展方案是:这些筛网是导电的。有利地,这些筛网接着附加地用于补偿在这些筛网的区域内的电场变形并且借此用于在水中或在食品中的更均匀的局部能量密度。这种筛网例如可以由金属、导电陶瓷、导电塑料等等制成。
通过借助于由PEF信号所产生的电流来处理食品(“PEF烹饪”),该食品可以根据用户意愿和/或食品类型来被烹饪和/或加热,在下文,两者被总结为烹饪或者PEF烹饪。这样,通过PEF烹饪,例如可以加热香肠并且烹饪土豆,等等。
一个设计方案是:该至少一个筛网距相关的外部PEF电极的距离能被手动调整,例如通过用户来手动调整。为此,该筛网例如可以经由齿条与相关的外部PEF电极连接或者与承载该相关的外部PEF电极的侧壁连接。
一个设计方案是:该至少一个筛网距相关的外部PEF电极的距离能以马达方式被调整,这对于用户来说特别友好。筛网的以马达方式的移动可以在用户侧被控制和/或自动进行。
一个扩展方案是:能可变地调整的筛网相对于相关的外部PEF电极而言可挪动,并且借助于至少一个压缩弹簧与相关的外部PEF电极连接或者与承载该相关的外部PEF电极的侧壁连接。
一个设计方案是:该筛网是孔板。该孔板具有特别高的稳定性。孔板尤其可以被理解成其中引入孔的板,例如片材。
一个设计方案是:该筛网是丝网或者网格。这样,实现了如下优点:这些孔可以占用隔板的面积的特别大的部分。
一个替代的或附加的设计方案是:食品容器具有至少一个引导件,用于将隔板插在这些外部PEF电极之间。由此,该隔板可以被插入到该引导件中。该隔板在插入状态下无法移动,即尤其无法朝着这些外部PEF电极之一的方向挪动。这样,实现了如下优点:提供用于该食品的可用体积被缩小,这改善了对PEF信号发生器的操控;和/或可用体积的数目被增加。在后一种情况下,通过分隔所形成的部分可用体积可以有利地被填充不同的食品或食物。这进而得到如下优点:具有不同烹饪时间的食品可以在同一时间以用户友好的方式被PEF烹饪。另一个优点在于:可以迫使较大的食品保持对于PEF烹饪来说有利的空间方位。有利地,该至少一个引导件被构造为使得该引导件将隔板保持得与这些外部PEF电极平行。该隔板将食品容器的可用体积细分成在该隔板的两个扁平侧的部分可用体积。由此,例如与引入篮子相比,可以有利地提供更大的部分可用体积。该引导件尤其是垂直取向。
一个设计方案是:导电的隔板被插入到至少一个引导件中。这样,实现了如下优点:在隔板处的电场可以被均匀化,由此可以减少如局部电压峰值、电压低谷等电场变形,并且食品容器的内容物的负载电阻可以在该PEF烹饪器具使用时至少被移动到更有利的范围内。另一个优点在于:隔板的存在对PEF脉冲发生器的运行或脉冲成形没有实际影响,原因在于食品容器的阻抗实际上未发生变化。从电气角度来看,各个部分可用体积表示一种简单的串联。
一个扩展方案是:导电隔板是大面积封闭的隔板。该隔板可以被理解成没有孔或者没有显著影响电场分布的孔的隔板。这样,可以特别有效地减少在食品容器内的电场变形。
一个扩展方式是:大面积封闭的隔板是整面封闭的隔板,即没有孔或者没有影响电场分布的孔。由此,实现了如下优点:特别有效地减少了在食品容器内的电场变形。
一个扩展方案是:大面积封闭的隔板具有孔,但是这些孔占用该隔板的面积的仅仅相对小的部分,例如不超过该隔板的面积的25 %,尤其是不超过该隔板的面积的20 %。这样,实现了如下优点:总是仍然实现了对在食品容器内的电场变形的非常好的减少,但是也可以在通过该隔板所隔开的部分可用体积之间进行明显的水交换。被证明是在电场变形的减少与水交换之间的特别好的折衷的是:孔的面积比例在20 %与5 %之间、尤其是在20 %与10 %之间的范围内。
一个扩展方案是:该隔板是导电筛网。这样,实现了在食品容器的通过该隔板所隔开的部分可用体积之间的特别高的水交换的优点,其中总是仍然可以实现对电场变形的补偿。
一个扩展方案是:大面积封闭的隔板完全由金属制成。一个扩展方案是:大面积封闭的隔板具有在不导电的载体的两侧的导电表面,其中这些导电表面彼此电连接。
一个设计方案是:存在于该隔板的两侧的导电表面具有与分别对置的外部PEF电极镜像对称的形状。这样,可以有利地在该隔板的区域内产生特别均匀的电场。
一个设计方案是:这些外部PEF电极具有不同的形状。那么,该隔板可以在两个扁平侧具有相对应地成形的导电表面。
原则上,可以选择性地将大面积封闭的隔板和/或导电筛网插入到引导件中。此外,通常可以不使用引导件,即不将隔板插入其中。也可以将不导电的隔板、例如不导电的筛网插入引导件中。
一个扩展方案是:引导件是(纯)机械引导件。因此,被插入到这种引导件中的隔板不受PEF信号的影响。有利地,这种引导件能被设计得特别简单。
一个设计方案是:引导件被构造用于与插入其中的隔板电触点接通并且能选择性地被连接到PEF信号发生器上,例如经由切换矩阵。这样,实现了如下优点:如果需要,也能将导电隔板用作“内部”PEF电极。由此,进而能够给这些部分可用体积以特别多样的方式加载PEF信号。特别是实现了如下优点:必须由PEF信号发生器来供应能量的总阻抗可以与对于PEF信号发生器来说有利的值特别灵活地适配。该设计方案例如可以通过如下方式被实现:引导件被构造成导电引导槽。
一个扩展方案是:来自大面积封闭的隔板与外部PEF电极的组中的至少两个为了加载PEF信号而电串联。一个扩展方案是:来自大面积封闭的隔板与外部PEF电极的组中的至少两个为了加载PEF信号而电并联。原则上,可以设定任意的串联和并联。
一个扩展方案是:用PEF信号对外部PEF电极和导电隔板的加载能在烹饪过程期间可变地被调整。这样,外部PEF电极和大面积封闭的隔板可以单独地在烹饪过程期间才被加载PEF信号或者该加载可以在烹饪过程期间结束,例如通过断开或闭合与PEF信号发生器连接的开关,例如切换矩阵的开关,尤其是如IGBT等电子开关。
一个扩展方案是:食品容器具有用于隔板的多个引导件。如果食品容器具有多个引导件,则这些引导件可以任意地配备大面积封闭的隔板和筛网。由此,食品容器可以有利地选择性地被划分成两个、三个、四个或者还更多个部分可用空间。
通常,在上述设计方案中,导电筛网和导电的大面积封闭的隔板可以任意地被使用,即导电筛网代替大面积封闭的隔板,而且反之亦然。即,该PEF烹饪器具还包括如下扩展方案:在食品容器中,至少在第一外部PEF电极前面布置有第一大面积封闭的隔板并且在第二外部PEF电极前面布置有第二大面积封闭的隔板,而且这些大面积封闭的隔板中的至少一个距相关的外部PEF电极的距离能可变地被调整。
该任务还通过一种用于构建具有可挪动的筛网的家用PEF烹饪器具的方法来被解决,其中在将食品放入到食品容器中之前或之后至少增加这些筛网中的至少一个筛网距相关的外部PEF电极的距离。该方法可以被设计得类似于该PEF烹饪器具并且具有相同的优点。
该任务还通过一种用于运行具有插入在引导件中的隔板的家用PEF烹饪器具的方法来被解决,其中至少一个隔板被插入到食品容器的在这些外部PEF电极之间的相应的引导件中,并且接着食品被引入到该食品容器的通过至少一个隔板所界定的一个或多个部分空间中。
本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现这些的方式和方法能与对实施例的下面的示意性描述相关联地更清楚并且更明显地被理解,该实施例与附图相关联地进一步予以阐述。
附图说明
图1作为以侧视图的截面图示出了按照第一实施例的具有安装在食品容器中的可挪动的筛网的PEF烹饪器具的简化示意图;
图2示出了对按照第一变体的筛网的侧视图;
图3以正视图示出了按照第一变体的筛网的片段;
图4示出了对按照第二变体的筛网的侧视图;
图5以正视图示出了按照第二变体的筛网;
图6作为以侧视图的截面图示出了没有隔板的食品容器的简化示意图;
图7作为以侧视图的截面图示出了没有隔板的填充有第一种类型的食品的食品容器的简化示意图;
图8作为以侧视图的截面图示出了没有隔板的填充有以第一几何布置的食品的食品容器的简化示意图;
图9作为以侧视图的截面图示出了带有隔板的填充有以第二几何布置的食品的食品容器的简化示意图;
图10作为以侧视图的截面图示出了按照第二实施例的带有多个插入到食品容器中的隔板的PEF烹饪器具的简化示意图。
具体实施方式
图1作为以侧视图的截面图示出了PEF烹饪器具1的简化示意图。PEF烹饪器具1具有食品容器2,该食品容器具有例如矩形的壁3。在两个相对的壁部分(这里是:左侧壁和右侧壁)上不可移动地布置有第一外部PEF电极4a和第二外部PEF电极4b。PEF电极4a和4b被构造成板状并且垂直取向。借助于PEF信号发生器5,能以原则上公知的方式来向PEF电极4a、4b施加PEF信号PS。PEF信号发生器5可以借助于控制装置18而能被操控。食品容器2被填充水W和食品G(这里例如以香肠的形式)。
此外,食品容器2具有:以第一筛网6a为形式的第一隔板,该第一筛网布置在第一PEF电极4a前面;和以第二筛网6b为形式的第二隔板,该第二筛网布置在第二PEF电极4b前面。筛网6a和6b被构造成不导电并且与相关的外部PEF电极4a和4b平行地布置。筛网6a、6b可变地布置,使得这些筛网距相关的外部PEF电极4a或4b的距离a能可变地被调整,例如以手动方式或者以马达方式,如通过双箭头所示。在此,两个距离a可以是相同的或者是不同的。
该实施方式所基于的考虑在于:在PEF烹饪器具1中对食品G进行烹调时,食品G漂浮在外部PEF电极4a和4b之间的(或多或少含盐的)水W中。在加载PEF信号PS时,经由这些PEF电极4a、4b将电流引入水W中并且引导经过食品G。在这种情况下,在实际应用中出现两个问题:如果用户(例如在注意力不集中的时候)将餐具,例如勺子、叉子、肉卷针或任意其它由高度导电材料制成的物件忘记在食品容器2中,则这可能导致两个PEF电极4a和4b之间的短路。该短路取决于此异物的随机方位。因而,有可能在检查短路时一开始并未识别出该异物。因此,该短路也许可能在烹调期间才出现。由于通常可能出现非常高的电压并且借此出现非常高的电流,所以必须预料到该短路会导致大的噪声,使水W从食品容器2中溅出和/或该短路并未足够快地被识别并且因而导致PEF信号发生器5的损坏。还可能出现应用技术方面的问题:在食品容器2中对食品G、特别是香肠、例如白香肠进行烹调时,有可能该食品G以其中一段触碰接触板并且以另一端触碰PEF电极4a、4b中的一个。如果水W的电导率与食品G的电导率不对应(通常,食品G的电导率比水W的电导率高得多),则该食品G是一种在PEF电极4a、4b之间的短路。如果多个食品块、例如香肠被挤压在PEF电极4a、4b之间,则可能出现类似的效果。在这种情况下,这些食品块也是在PEF电极4a、4b之间的比水W低得多的电阻。所有这些“食品电阻”都是固有的,它们就它们的电阻值的水平而言实际上无法估计。其原因在于:食品G与这些PEF电极4a、4b中的一个或两个之间的挤压力可能随着时间而发生变化。已经表明:在接触点处可能出现小的、局部非常明显的能量转换最大值。该局部明显的被增加的能量转换可能由于其点状加热而损害食品G的质量。对于食品G的烹调来说,最为有利的是该食品在PEF烹饪过程期间与PEF电极4a、4b间隔开,特别有利地位于PEF电极4a、4b中间。由于两个接触板4a、4b被筛网6a、6b所遮挡,现在——如所示出的那样——可以产生食品G与PEF电极4a、4b的强制间隔开,尤其是至少大致在PEF电极4a、4b中间。
图2示出了对按照第一变体6a-1或6b-1的筛网6a、6b的侧视图。图3以正视图示出了筛网6a-1、6b-1。筛网6a-1、6b-1被实施成横截面如图2中所示为平坦的孔板,该孔板具有平坦的金属片7,孔8、例如圆孔以规则图案被引入到该金属片中。这种筛网6a-1、6b-1能特别容易制造。
图3示出了对按照第二变体6a-2或6b-2的筛网6a、6b的侧视图。图4以正视图示出了筛网6a-2、6b-2的片段。现在,筛网6a-2、6b-2被实施成丝网或网格9,该丝网或网格同样以规则图案具有孔10。有利地,这种筛网6a-2、6b-2具有孔10的特别高的面积比例,例如超过总面积的50 %,尤其是超过70 %。
类似于筛网6a-1、6b-1,筛网6a-2、6b-2可具有横截面为平面的形状。然而,为了产生更高的机械稳定性,可以有利的是:筛网6a-2、6b-2具有平坦的基本形状,但是横截面三维成形,这也可以称为凸起孔图案。这在图5中通过示例性的锯齿状或之字形的形状来示出。
替代地,筛网6a-2、6b-2可以由板、尤其是片材制成,并且必要时被改型,例如在非平面形状的情况下。
有利地,筛网6a-1、6b-1、6a-2、6b-2被实施为使得在水W中的可用于电流的导电的、通过孔8所产生的横截面尽可能大并且仍然确保筛网6a-1、6b-1、6a-2、6b-2的稳定性良好。
筛网6a-1、6b-1、6a-2、6b-2的距离a有利地在将食品G放入食品容器2中之前或之后、但仍然在PEF烹饪过程开始之前被改变。但是,该距离也还可以在PEF烹饪过程期间被适配。
图6作为以侧视图的截面图示出了食品容器11的简化示意图,该食品容器被构造得类似于食品容器2,但是没有筛网6a-1、6b-1、6a-2、6b-2,而是具有三个垂直取向的引导件12,用于以与外部PEF电极4a、4b平行的布置来插入相应的隔板13(参见图9)。例如,代替食品容器2,可以在PEF烹饪器具1中使用食品容器11。
引导件12被引入在食品容器11的不导电的侧壁中,这些不导电的侧壁使具有PEF电极4a、4b的侧壁彼此间隔开。引导件12例如可以作为成对的对置的引导槽存在。在本图中,只绘出了布置在绘制于后面的侧壁14上的引导槽。与之平行的前侧壁未绘出。隔板13能从上方插入引导件12中,例如由用户来插入到这些引导件中。这里,引导件12和PEF电极4a、4b示例性地彼此平行地并且等距间隔开地布置。
如果食品容器11只被填充水W或者食品G的电导率对应于水W的电导率,则在食品容器11中在这些PEF电极4a、4b之间的整个可用体积内至少大致出现均匀的电流密度。
在日常应用中,可能发生:不同类型的食品G或食物应该同时被烹调。在此,可能出现如下问题:
应当假设:位于食品容器11中的食品G具有非常不同的电导率,例如如这里示例性地依据香肠块WS和小蔬菜、例如土豆丁KW所示出的那样。香肠块WS具有比较高的含盐量,并且因而具有比较高的电导率。另一方面,土豆丁KW通常具有相当低的含盐量,并且因而具有比较低的电导率。土豆丁KW在水W中容易下沉到底部并躺在那里。香肠块WS由于其脂肪含量而容易在水W中上浮并在那里浮起。如果这两种食物WS、KW同时处在食品容器11的水W中,则它们相对应地被分开。这种行为对于PEF烹饪过程来说是不利的,原因在于香肠块WS的数量由于其较高的电导率而压缩或者“吸引”在食品容器11中的电流密度,并且由此在土豆丁KW中的电流密度被降低。这也可以被表达为:土豆丁KW的数量由于其较低的电导率而降低或者“推开”在那里的电流密度,并且因此在香肠块WS中的电流密度增加。借此,在香肠块WS中的能量转换增加并且在土豆丁K中的能量转换减少。因此,香肠块WS比土豆丁KW更快地被加热和烹饪。这种不均匀性是食物固有的,并且在所示出的结构的情况下原则上不可能被影响。这进而显著恶化了烹饪结果并且导致:具有非常不一样的电导率的食品G(在本例中是香肠块WS和土豆丁KW)常常无法在同一时共同在食品容器11中被加热或烹饪。这一点特别是当需要特别高的能量注入的食品G仅获得减少的能量注入时适用,原因在于该食品在烹调过程中不仅必须被加热而且特别是必须经过烹饪。这里,这适用于土豆丁KW的示例,原因在于在土豆丁KW中的淀粉必须糊化,以便能够在消化中予以最佳处理。
当具有细长几何形状的食品G取向不利地处在食品容器11中时,可能出现类似的问题:
为此,在图7中依据没有隔板13的食品容器11来示出全部香肠GW的示例性的“有利”分布。电流分布受到香肠GW的存在的影响,但是由于香肠GW的或多或少均匀的(彼此平行的)分布,这里预计不会出现问题。
然而,当如图8中所示有单独的整根香肠GW横向放置时,电流分布可能已经受到明显不利的影响。由此形成如下区域,在这些区域中,通过虚线箭头所示的局部电流密度和局部电场强度大幅下降,如通过点绘椭圆所示。借此,到位于该区域的香肠GW中的能量注入也局部减少。如果在空间上分开的不同类型的食品G被浸入到水W中,则该问题还会更加严重。
图9作为以侧视图的截面图示出了具有示例性地插入到中间的引导件中的隔板13的填充有以整根香肠GW为形式的食品G的食品容器11。借助于隔板13,食品容器11的可用于安放食品G的可用体积NV被划分成在隔板13的两侧的两个部分可用体积NV1、NV2。由此实现了如下优点:尤其是较大的食品G、如长的香肠GW被迫使更均匀的分布,原因在于不再有让这些食品自由取向的空间。
在当前情况下,所绘出的隔板13是导电的、大面积封闭的隔板,例如未穿孔的或只是少量穿孔的金属片或金属板。该隔板平行地布置在外部PEF电极4a、4b之间,并且在两侧具有基本形状与相应对置的PEF电极4a或4b相同的导电表面,尤其是镜像对称。
该隔板13具有如下优点:该隔板——即使在食品G较小的情况下也——使电场稳定或者均匀化,如通过虚线箭头所示。其原因在于:隔板13由于其相对非常高的电导率而表示在食品容器11中的电场的等势面或者强制该等势面在食品容器11中的位置。在此,起补偿作用的高电流在隔板13内流动。在本例中,这样至少使在隔板13的背离“不利”定位的香肠GW的那一侧、即在其中不存在“不利”定位的香肠GW的那个部分可用体积NV2中的电场均匀化。
在使用隔板13的情况下将可用体积NV划分成两个部分可用体积NV1、NV2对应于这两个部分可用体积NV1、NV2的串联。对于PEF脉冲发生器5来说,这无关紧要,使得实现了另一个优点:PEF脉冲发生器5的运行不需要与隔板13本身的存在适配。
然而,也可能的是将导电或不导电的筛网6a插入到引导件12中,必要时与隔板13相结合。
图10示出了装备有食品容器11的PEF烹饪器具15。PEF烹饪器具15与PEF烹饪器具1的不同之处在于:(a) 引导件16被构造成能与隔板13电触点接通的引导件;并且(b) PEF信号发生器5的信号输出端5a和5b能经由切换矩阵17与PEF电极4a、4b和引导件16可变地接线。因此,引导件16被构造为使得这些引导件在插入隔板13的情况下与这些隔板电触点接通,使得能向这些隔板施加PEF信号PS。切换矩阵17也可以是PEF信号发生器5的组件。
切换矩阵17例如可以借助于控制装置18而能被操控。该切换矩阵可具有相对应的开关,尤其是如IGBT等电子开关。因此,隔板13可以选择性地被用作简单的隔板或者被用作内部PEF电极。
现在,在食品容器11中,隔板13、即隔板13a、13b和13c被插入到全部三个引导件16中。由此,实现了如下优点:在接着比较小的四个部分可用体积NV1、NV2、NV3和NV4中,更大的食物还更强烈地被强迫到达对于PEF烹饪来说有利的方位。此外,接着也能有利地对超过两种不同类型的食品单独进行PEF处理(烹饪、加热等等)。各个部分可用体积NV1、NV2、NV3和NV4可以在它们包含不同类型的食品G时具有不同的阻抗。这也在它们具有相同的尺寸时适用。
例如,切换矩阵17可以借助于控制装置18来被设立或操控为使得
1) 在第一切换布置中,PEF信号发生器5的第一信号输出端5a与例如第一外部PEF电极4a连接并且PEF信号发生器5的第二信号输出端5b与第二外部PEF电极4b连接。接着,隔板13a至13c像图9中的隔板13那样用作简单的隔板(而不是用作PEF电极),这些隔板表示等势面并且将食品容器11的可用区域NV细分成四个部分可用体积NV1、NV2、NV3和NV4。在食品容器11被填充水W的情况下,这对应于这些部分可用体积NV1至NV4的串联。这样,实现了如下优点:能特别有效地减少在食品容器11中的电场变形。
2) 在第二切换布置中,PEF电极4a、4b和隔板13a至13c与第一信号输出端5a和第二信号输出端5b交替连接。这对应于这些部分可用体积NV1至NV4的并联。这可以通过如下方式来实现:第一PEF电极4a、中间的隔板13b和第二PEF电极4b被连接到第一信号输出端5a上,而两个外侧的隔板13a和13c被连接到第二信号输出端5b上,或者反之亦然。
3) 在第三切换布置中,第一PEF电极4a被连接到中间的隔板13b上,而两个PEF电极4a、4b被连接到第二信号输出端5b上,或者反之亦然。隔板13b和13c未被连接到信号发生器5上。这样,得到组合的部分可用体积NV1和NV2以及NV3和NV4的串联,其中这两个串联接着彼此并联。
4) 在第四切换布置中,第一PEF电极4a与左边的隔板13a连接,而两个PEF电极4a、4b被连接到第二信号输出端5b上,或者反之亦然。隔板13b和13c未被连接到信号发生器5上。这样,得到组合的部分可用体积NV2、NV3和NV4的串联,这些部分可用体积与可用体积NV1并联。
然而,任意其它切换布置原则上也是可能的。这样,实现了如下优点:必须由PEF信号发生器5来供应能量的总阻抗可以与对于PEF信号发生器5来说特别有利的值适配。
在一个扩展方案中,外部PEF电极4a、4b以及隔板12b和12c与PEF信号发生器5的触点接通可以在烹饪过程期间被改变,例如根据所测量到的总阻抗。
当然,本发明并不限于所示出的实施例。
这样,如果可能的话,所描述的实施例也可以彼此组合。接着,例如还包括PEF烹饪器具,该PEF烹饪器具不仅具有至少一个可挪动的筛网而且具有用于插入至少一个隔板的至少一个引导件。
通常,“一”、“一个”等等可以被理解为单个或多个,尤其是就“至少一个”或“一个或多个”等等而言可以被理解为单个或多个,只要这没有明确地被排除,例如通过表述“正好一个”等等被排除。
数目说明也可以正好包括所说明的数目以及常见的公差范围,只要这没有明确地被排除。
附图标记清单
1 PEF烹饪器具
2 食品容器
3 食品容器的壁
4a 第一外部PEF电极
4b 第二外部PEF电极
5 PEF信号发生器
5a PEF信号发生器的第一信号输出端
5b PEF信号发生器的第二信号输出端
6a 第一筛网
6b 第二筛网
6a-1 筛网
6a-2 筛网
6b-1 筛网
6b-2 筛网
7 片材
8 孔
9 丝网/网格
10 孔
11 食品容器
12 引导件
12a 引导件
12b 引导件
12c 引导件
13 隔板
13a-13c 隔板
14 侧壁
15 PEF烹饪器具
16 引导件
17 切换矩阵
18 控制装置
a 距离
G 食品
GW 整根香肠
KW 土豆丁
NV 可用体积
NV1-NV4 部分可用体积
PS PEF信号
W 水
WS 香肠块。
Claims (11)
1.一种家用PEF烹饪器具(1;15),其具有食品容器(2;11),所述食品容器具有对置的外部PEF电极(4a、4b),其中在所述食品容器(2;11)中还在所述外部PEF电极(4a、4b)之间可变地布置有至少一个与所述PEF电极(4a、4b)平行地取向的隔板(6a、6b、13)。
2.根据权利要求1所述的家用PEF烹饪器具(1;15),其中所述外部PEF电极(4a、4b)不可移动地布置在所述食品容器(2;11)中。
3.根据上述权利要求中任一项所述的家用PEF烹饪器具(1),其中在所述食品容器(2)中,至少在第一外部PEF电极(4a)前面布置有第一筛网(6a)并且在第二外部PEF电极(4b)前面布置有第二筛网(6b),其中这些筛网(6a、6b)中的至少一个筛网距相关的外部PEF电极(4a、4b)的距离(a)能可变地被调整。
4.根据权利要求3所述的家用PEF烹饪器具(1),其中所述距离(a)能以手动方式或者以马达方式来被调整。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的家用PEF烹饪器具(1),其中所述筛网(6a、6b)是孔板(6a-1、6a-2)、丝网(6b1-1、6b-2)或者网格。
6.根据上述权利要求中任一项所述的家用PEF烹饪器具(15),其中所述食品容器(11)具有至少一个引导件(12、16),用于将相应的隔板(13)以平行的布置插入在所述外部PEF电极(4a、4b)之间。
7.根据权利要求6所述的家用PEF烹饪器具(15),其中导电隔板(13、13a、13b、13c)被插入到引导件(12、16)中的至少一个引导件中。
8.根据权利要求7所述的家用PEF烹饪器具(15),其中至少一个导电隔板(13、13a、13b、13c)是大面积封闭的隔板(13、13a、13b、13c)或者是筛网。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的家用PEF烹饪器具(15),其中所述引导件(16)被构造用于与插入其中的隔板(13、13a、13b、13c)电触点接通,并且能选择性地被连接到所述PEF信号发生器(5)上。
10.一种用于构建根据权利要求3至5中任一项所述的家用PEF烹饪器具(1)的方法,其中在将食品(G)放入到所述食品容器(2)中之前或之后至少增加所述筛网(6a、6b)中的至少一个筛网距相关的外部PEF电极(4a、4b)的距离(a)。
11.一种用于构建根据权利要求6至9中任一项所述的家用PEF烹饪器具(15)的方法,其中至少一个隔板(13、13a、1b、13c)被插入到所述食品容器(11)的在所述外部PEF电极(4a、4b)之间的相应的引导件(12;16)中,并且接着食品(G)被引入到所述食品容器(11)的通过至少一个隔板(13、13a、1b、13c)所界定的一个或多个部分空间(NV1、NV2、NV3、NV4)中。
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