RU2557510C1

RU2557510C1 - Method for regulation of temperature distribution in enclosed cooking volumes without forced supply of external energy

Info

Publication number: RU2557510C1
Application number: RU2014104780/12A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Иванович Борисенко
Original assignee: Дмитрий Иванович Борисенко
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2015-07-20

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: method for regulation of temperature distribution in enclosed cooking volumes without forced supply of external energy involves application of a chamber where thermal treatment in the process of cooking takes place. The chamber inner surface changes its position (in particular - fragmentarily) depending on the temperature, moving deeper into the chamber space so that change in the free convective atmosphere flows inside the chamber promotes redistribution of the temperature field.

EFFECT: provision for and maintenance of preset regulation of temperature distribution in an enclosed volume where thermal treatment in the course of cooking takes place without forced supply of external energy.

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к термообработке при приготовлении пищи в замкнутых объемах (духовках, печах, посуде для приготовления пищи, связанного с термообработкой), также может применяться в различных отраслях промышленности, где требуется автоматическое создание и поддержание заданного (равномерного или неравномерного) распределения температуры в замкнутом объеме без принудительного подвода внешней энергии.The invention relates to heat treatment in cooking in confined spaces (ovens, ovens, cookware for cooking associated with heat treatment), can also be used in various industries, which require the automatic creation and maintenance of a given (uniform or uneven) temperature distribution in a closed volume without forced supply of external energy.

Уровень техникиState of the art

Известен способ, описанный в патенте РФ №2500797 «Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом» [1], в котором регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом осуществляется циркулированием по "рубашке" снаружи резервуара хладоносителя по замкнутому контуру, включающему вентиль, управляемый электроприводом, компрессор и соединяющие их и "рубашку" трубопроводы.The known method described in RF patent No. 2500797 "Method for controlling the temperature distribution in a cylindrical tank with wine material" [1], in which the temperature distribution in a cylindrical tank with wine material is controlled by circulating through a "jacket" outside the coolant tank in a closed loop, including a valve, controlled by an electric drive, a compressor and pipelines connecting them and the "jacket".

Недостатки данного способа: ориентация на работу только с жидкой средой; невозможность осуществления при термообработке, особенно в бытовых условиях; необходимость в электроэнергии - источнике питания электроприводов и компрессора.The disadvantages of this method: orientation to work only with a liquid medium; the impossibility of implementation during heat treatment, especially in domestic conditions; the need for electricity - a power source for electric drives and a compressor.

Известен способ, описанный в патенте РФ №2495852 «Способ нагрева изделий» [2], в котором распределение температуры выравнивается путем организации принудительного движения печных газов специальными высокоскоростными горелками, расположенными в рабочей камере.The known method described in the patent of the Russian Federation No. 2495852 "Method for heating products" [2], in which the temperature distribution is leveled by organizing forced movement of the furnace gases with special high-speed burners located in the working chamber.

Недостаток данного способа: необходимость наличия специальных горелок внутри рабочей камеры; ориентация на работу с садками объектов, а не с отдельными объектами; зависимость создаваемого распределения температуры в рабочей камере от изначальных параметров закладываемых объектов (формирования специальных каналов для печных газов в садке и т.п.), а в общем случае параметры объектов, подвергаемых термообработке, могут отличаться от параметров, требуемых в цитируемом способе.The disadvantage of this method: the need for special burners inside the working chamber; orientation to work with cages of objects, but not with individual objects; the dependence of the created temperature distribution in the working chamber on the initial parameters of the objects being laid (the formation of special channels for furnace gases in the cage, etc.), and in the general case, the parameters of objects subjected to heat treatment may differ from the parameters required in the cited method.

Известен подход, описанный в патенте РФ №2019988 «Устройство для тепловой обработки» [3], в котором необходимое тепловое воздействие оказывается съемными нагревателями индукционного типа, выполненными в виде концентрических плоских катушек, покрытых теплостойким материалом с низкой теплопроводностью, и имеющими по краям и в центре датчики температуры и отсутствия нагрузки.The known approach described in the patent of the Russian Federation No.2019988 "Device for heat treatment" [3], in which the necessary heat exposure is removable induction-type heaters made in the form of concentric flat coils coated with heat-resistant material with low heat conductivity, and having edges and center temperature sensors and no load.

Недостаток данного способа: необходимость подвода электроэнергии - для питания индукционных нагревателей.The disadvantage of this method: the need for power supply - to power induction heaters.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической задачей изобретения является экологически чистое - без применения химических реагентов и электромагнитных (ВЧ- и СВЧ-) полей - создание и поддержание заданного (равномерного или неравномерного) самоподдерживающегося распределения температурного поля в замкнутых объемах (духовках, печах, посуде для приготовления пищи, связанного с термообработкой) без принудительного подвода внешней энергии.An object of the invention is environmentally friendly - without the use of chemicals and electromagnetic (HF and microwave) fields - the creation and maintenance of a given (uniform or uneven) self-sustaining distribution of the temperature field in closed volumes (ovens, ovens, utensils for cooking associated with heat treatment) without forced supply of external energy.

Для решения этой задачи предлагается способ регулирования распределения температуры в замкнутых объемах при приготовлении пищи без принудительного подвода внешней энергии, отличающийся тем, что применяют камеру, в которой происходит термообработка при приготовлении пищи, внутренняя поверхность которой меняет свое положение (в том числе фрагментарно) в зависимости от температуры, продвигаясь внутрь пространства камеры таким образом, чтобы вызванное этим изменение свободно конвективных потоков атмосферы внутри камеры способствовало перераспределению температурного поля.To solve this problem, a method for controlling the temperature distribution in confined spaces during cooking without forced supply of external energy is proposed, characterized in that a chamber is used in which heat treatment occurs during cooking, the inner surface of which changes its position (including fragmentary) depending from temperature, moving inside the chamber so that the resulting change in freely convective atmospheric flows inside the chamber contributes to redistribution of the temperature field.

Способ характеризуется следующими последовательностями операций. Определяют диапазоны температур, в которых предполагается создавать и поддерживать заданное температурное распределение. Подбирают соответствующие конструкцию и материалы подвижной части внутренней поверхности камеры, в которой происходит термообработка при приготовлении пищи. Один из примеров конструкции: внутреннюю поверхность камеры выполняют секционной, причем отдельные секции соединяют при помощи биметаллических пластин, которые при нагреве изгибаются, изменяя форму внутренней поверхности камеры, при этом внутренняя поверхность камеры изменяет форму таким образом, что вызванное этим изменение свободно конвективных потоков атмосферы внутри камеры способствует перераспределению температурного поля. Другой пример конструкции: по нормали к начальному (до начала нагрева) положению внутренней поверхности камеры располагают сильфоны с жидкостью, в рабочем диапазоне температур заметно расширяющейся, так что один конец каждого сильфона закрепляют на неподвижной части камеры, а другой конец каждого сильфона соединяют с подвижной частью внутренней поверхности камеры, при этом внутренняя поверхность камеры изменяет форму таким образом, что вызванное этим изменение свободно конвективных потоков атмосферы внутри камеры способствует перераспределению температурного поля. При этом поддержание заданного (равномерного или неравномерного) распределения температуры осуществляется автоматически без принудительного подвода внешней энергии, что является признаком энергоэффективности и ресурсосбережения.The method is characterized by the following sequences of operations. The temperature ranges in which it is supposed to create and maintain a given temperature distribution are determined. The appropriate design and materials of the moving part of the inner surface of the chamber, in which the heat treatment occurs during cooking, are selected. One example of the design: the inner surface of the chamber is sectional, and the individual sections are connected using bimetallic plates, which, when heated, bend, changing the shape of the inner surface of the chamber, while the inner surface of the chamber changes shape so that the resulting change in freely convective atmospheric flows inside chambers promotes the redistribution of the temperature field. Another construction example: bellows with liquid, expanding noticeably in the working temperature range, are normal to the initial (before heating) position of the inner surface of the chamber, so that one end of each bellows is fixed to the stationary part of the chamber, and the other end of each bellows is connected to the moving part the inner surface of the chamber, while the inner surface of the chamber changes shape in such a way that the resulting change in the freely convective atmospheric flows inside the chamber contributes to spredeleniyu temperature field. At the same time, maintaining a predetermined (uniform or non-uniform) temperature distribution is carried out automatically without forced supply of external energy, which is a sign of energy efficiency and resource conservation.

Никаких химических реагентов, могущих попасть в приготовляемую пищу, а также электромагнитных (ВЧ- и СВЧ-) полей при этом не применяют, что является признаком экологической чистоты.At the same time, no chemical reagents that can get into cooked food, as well as electromagnetic (RF and microwave) fields, are used, which is a sign of environmental cleanliness.

Таким образом, применение подвижной внутренней поверхности камеры, в которой происходит термообработка приготовляемого продукта, позволяет экологически чисто - без применения химических реагентов, а также электромагнитных (ВЧ- и СВЧ-) полей - создавать и поддерживать заданное (равномерное или неравномерное) распределение температуры, без принудительного подвода внешней энергии.Thus, the use of the moving inner surface of the chamber, in which the heat treatment of the cooked product takes place, allows environmentally friendly - without the use of chemical reagents and electromagnetic (HF and microwave) fields - to create and maintain a predetermined (uniform or non-uniform) temperature distribution, without forced supply of external energy.

Технический результат - создание и автоматическое поддержание заданного (равномерного или неравномерного) распределения температуры в замкнутом объеме (камере), в котором происходит термообработка при приготовлении пищи (духовках, печах, посуде для приготовления пищи, связанного с термообработкой) без принудительного подвода внешней энергии.The technical result is the creation and automatic maintenance of a predetermined (uniform or uneven) temperature distribution in a closed volume (chamber), in which heat treatment occurs during cooking (ovens, ovens, utensils for cooking associated with heat treatment) without the forced supply of external energy.

Источники информацииInformation sources

[1] Патент РФ №2500797 «Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом».[1] RF patent No. 2500797 "A method for controlling the temperature distribution in a cylindrical tank with wine material."

[2] Патент РФ №2495852 «Способ нагрева изделий».[2] RF patent No. 2495852 "Method for heating products."

[3] Патент РФ №2019988 «Устройство для тепловой обработки».[3] RF patent No.2019988 "Device for heat treatment."

Claims

A method of controlling the temperature distribution in confined spaces during cooking without forced supply of external energy, characterized in that a chamber is used in which heat treatment occurs during cooking, the inner surface of which changes its position (including fragmentary) depending on temperature, moving inward chamber space so that the resulting change in freely convective atmospheric flows inside the chamber contributes to the redistribution of temperature over la.