TWI519266B - An energy-saving electric vaporization method apparatus and an electric heating sheet used therefor - Google Patents

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節能型電蒸方法裝置和其使用的電加熱片
　　本發明涉及食品加工和食品加工機械技術領域，尤其涉及一種節能型電蒸方法裝置和其使用的電加熱片。
　　電蒸裝置也叫電蒸籠，電蒸裝置是一種在傳統的木蒸籠、鋁蒸籠、竹蒸籠等基礎上開發出來的用電熱蒸汽原理來直接清蒸各種美食的廚房生活電器。電蒸櫃形象的說，就是一種大型的電蒸裝置，在食堂、飯店、各種食品加工企業有著廣泛的應用。
　　當前的電蒸裝置家用電蒸裝置、電蒸櫃、電蒸爐等產生的蒸汽溫度為100℃的飽和蒸汽，加熱速度慢，加熱過程中蒸汽容易在殼體的上部凝結，而不是在待加熱食品上凝結，能量浪費，效率低。
　　本發明的目的在於提供一種節能型電蒸方法和裝置，在食品加工過程能產生超過100℃的過熱蒸汽，過熱蒸汽不易凝結，可持續加熱食品，能量利用率高，加熱效率高。
　　為達此目的，本發明採用以下技術方案：
　　一種節能型電蒸方法，包括：電加熱片的下部沉浸在電蒸裝置內的水中，電加熱片的上部露出水的表面；通過電加熱片的下部加熱電蒸裝置內的水，使水的上部產生常規飽和蒸汽；再通過電加熱片的上部加熱常規飽和蒸汽，以產生過熱蒸汽；在水沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水；通過常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
　　其中，過熱蒸汽的溫度為105-135 ℃。
　　其中，電加熱片的上部和下部具有不同的電阻值。優選的，電加熱片的上部的電阻值大於電加熱片的下部的電阻值；電加熱片的中部電阻值介於電加熱片的上部的電阻值和電加熱片的下部的電阻值之間。
　　其中，電加熱片厚度方向為片狀結構，縱截面為凸字形結構，凸字形結構的下半部沉浸在電蒸裝置內的水中，凸字形結構的上半部露出水的表面。凸字形結構的下半部設置有用於與外接電源電連接的電源線。
　　優選的，電加熱片的外殼為絕緣材料製成的殼體，且凸字形結構的上半部的外殼與凸字形結構的下半部的外殼密閉連接。
　　優選的，凸字形結構的下半部的一端連接有安裝固定板，電源線穿過安裝固定板伸出電蒸裝置。
　　優選的，安裝固定板上連接有多個並列排放的電加熱片。
　　本發明還提供了採用上述電蒸方法的電蒸裝置。
　　一種節能型電蒸裝置，包括殼體、電加熱片，電加熱片位於殼體內的下部，電加熱片在垂直方向上具有一定的高度；殼體內加水；電蒸過程中，電加熱片的下部沉浸在水中，電加熱片的上部露出水的表面；通過電加熱片的下部加熱電蒸裝置內的水，使水的上部產生常規飽和蒸汽；再通過電加熱片的上部加熱常規飽和蒸汽，以產生過熱蒸汽；在水沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水；通過常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
　　其中，過熱蒸汽的溫度為105-135 ℃。
　　其中，電加熱片的上部的電阻絲密度不同於電加熱片的下部的電阻絲密度。
　　優選的，電加熱片的上部的電阻絲密度大於電加熱片的下部的電阻絲密度；所述電加熱片的中部電阻絲密度介於電加熱片的上部的電阻絲密度和電加熱片的下部的電阻絲密度之間。
　　優選的，電加熱片為凸字形結構，凸字形結構的下半部沉浸在電蒸裝置內的水中，凸字形結構的上半部露出水的表面。
　　優選的，電加熱片的外殼為絕緣材料製成的殼體，且凸字形結構的上半部的外殼與凸字形結構的下半部的外殼密閉連接。
　　凸字形結構的下半部的一端連接有安裝固定板；電加熱片的數量大於2個，多個電加熱片並列排放；每個電加熱片設置單獨的電源引線。
　　其中，還包括蒸籠，蒸籠位於殼體內的上部。
　　本發明的有益效果為：一種節能型電蒸方法，包括：電加熱片的下部沉浸在電蒸裝置內的水中，電加熱片的上部露出水的表面；通過電加熱片的下部加熱電蒸裝置內的水，使水的上部產生常規飽和蒸汽；再通過電加熱片的上部加熱常規飽和蒸汽，以產生過熱蒸汽；在水沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水；通過常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。由於水的沸騰作用，水面起伏，電加熱片的中部或/和上部時而加熱沸騰水，時而加熱飽和蒸汽，電加熱片的中部或/和上部的換熱狀態處於核態沸騰與過渡沸騰的臨界點附近，傳熱速度快，換熱效率高。 物品為食品時，由於飽和蒸汽的過熱度小，有利於降低食物的營養流失，食品美味。
1．．．殼體
2．．．電加熱片
3．．．固定板
101．．．電蒸裝置內加水
102．．．電加熱片的下部加熱電蒸裝置內的水，水的上部產生常規飽和蒸汽
103．．．電加熱片的上部加熱常規飽和蒸汽，產生過熱蒸汽
104．．．水在沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水，產生常規飽和蒸汽或過熱蒸汽
105．．．常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品
[第1圖]為本發明一種節能型電蒸方法的一個實施例的結構示意圖；
[第2圖]為本發明加熱片加熱液體過程中傳熱係數隨過熱度變化的示意圖；
[第3圖]為本發明節能型電蒸裝置的一個實施例的結構示意圖；
[第4圖]為本發明節能型電蒸裝置的電加熱片的結構示意圖；
　　為使　貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構，特徵及其他目的，玆以如后之較佳實施例附以圖式詳細說明如后，惟本圖例所說明之實施例係供說明之用，並非為專利申請上之唯一限制者。
　　第1-3圖是本發明具體實施方式提供的種節能型電蒸方法和裝置進行說明。
實施例一
　　一種節能型電蒸方法，包括：步驟101：電蒸裝置內加水，電加熱片2的下部沉浸在水中，電加熱片2的上部露出所述水的表面。
　　步驟102：電加熱片2的下部加熱電蒸裝置內的水，水的上部產生常規飽和蒸汽。
　　步驟103：電加熱片2的上部加熱常規飽和蒸汽，產生過熱蒸汽。
　　步驟104：水在沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水，產生常規飽和蒸汽或過熱蒸汽；
　　步驟105：常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
　　常規飽和蒸汽的產生過程包括水在沸騰前和沸騰過程中產生的蒸汽。水的沸騰過程中，由於水面的起伏，電加熱片2的中部或/和上部時而加熱飽和蒸汽，時而加熱沸騰水，產生過熱蒸汽和常規飽和蒸汽，這個程序定義為“電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水”。電加熱片2的中部或/和上部的換熱狀態處於核態沸騰與過渡沸騰的臨界點附近，傳熱速度快，換熱效率高。物品為食品時，由於飽和蒸汽的過熱度小，有利於降低食物的營養流失，食品美味。
　　關於電加熱片2的中部或/和上部的換熱狀態處於核態沸騰與過渡沸騰的臨界點附近的說明如下：
　　如第2圖所示，在水的加熱過程中隨著過熱度的變化，出現如下四個階段：1) 當過熱度很小時，為自然對流換熱；2) 隨著過熱度增加，產生氣泡逐漸增多，換熱強烈進入核態沸騰階段；3) 產生氣泡過多，以致開始覆蓋加熱面形成氣膜，換熱效果變差，此階段將持續到傳熱係數最小為止；4) 膜態換熱，形成穩定的氣膜層，換熱效果變好，但加熱裝置的溫度容易失控，造成設備損壞。本發明提供的加熱方法，電加熱片2的上部遠離水，過熱度高；電加熱片2的下部沉浸在水中基本無過熱度；電加熱片2的下部向上部的過渡區域過熱度比較適中，在水的沸騰過程中，電加熱片2的中部或/和上部在水的沸騰過程中，由於水面的起伏，時而加熱飽和蒸汽，時而加熱沸騰水，過熱度控制在一個比較小的範圍內，從而能夠很好地將傳熱狀態控制在核態沸騰與過渡沸騰的臨界點附近。
實施例二
　　一種節能型電蒸方法，包括：
　　步驟101：電蒸裝置內加水，電加熱片2的下部沉浸在水中，電加熱片2的上部露出所述水的表面。
　　步驟102：電加熱片2的下部加熱電蒸裝置內的水，水的上部產生常規飽和蒸汽。
　　步驟103：電加熱片2的上部加熱常規飽和蒸汽，產生過熱蒸汽。
　　步驟104：水在沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水，產生常規飽和蒸汽或過熱蒸汽；
　　步驟105：常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
　　常規飽和蒸汽的產生過程包括水在沸騰前和沸騰過程中產生的蒸汽。水的沸騰過程中，由於水面的起伏，電加熱片2的中部或/和上部時而加熱飽和蒸汽，時而加熱沸騰水，產生過熱蒸汽和常規飽和蒸汽。電加熱片2的中部或/和上部的換熱狀態處於核態沸騰與過渡沸騰的臨界點附近，傳熱速度快，換熱效率高。
　　本實施例中，過熱蒸汽的溫度為105-135 ℃。飽和蒸汽的過熱度小，食品受熱均勻、加熱速度快、食物美味，有利於降低食物的營養流失。
電加熱片2的上部和下部具有不同的電阻值，從而可以根據需要（食品的種類、口感的需要等）將過熱度控制在一個理想的範圍內。
實施例三
　　一種節能型電蒸方法，包括：
　　步驟101：電蒸裝置內加水，電加熱片2的下部沉浸在水中，電加熱片2的上部露出所述水的表面。
　　步驟102：電加熱片2的下部加熱電蒸裝置內的水，水的上部產生常規飽和蒸汽。
　　步驟103：電加熱片2的上部加熱常規飽和蒸汽，產生過熱蒸汽。
　　步驟104：水在沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水，產生常規飽和蒸汽或過熱蒸汽；
　　步驟105：常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
　　常規飽和蒸汽的產生過程包括水在沸騰前和沸騰過程中產生的蒸汽。水的沸騰過程中，由於水面的起伏，電加熱片2的中部或/和上部時而加熱飽和蒸汽，時而加熱沸騰水，產生過熱蒸汽和常規飽和蒸汽。電加熱片2的中部或/和上部的換熱狀態處於核態沸騰與過渡沸騰的臨界點附近，傳熱速度快，換熱效率高。
　　本實施例中，電加熱片2的上部的阻值大於加熱片2的下部的電阻值；電加熱片2的中部電阻值介於電加熱片2的上部的電阻值和加熱片2的下部的電阻值之間。可以更加靈活的控制飽和蒸汽的過熱度。
　　電加熱片2為凸字形結構，凸字形結構的下半部沉浸在電蒸裝置內的水中，凸字形結構的上半部露出水的表面。
　　凸字形結構的下半部置於待加熱液體中，以加熱該液體使其產生蒸汽，凸字形結構的上半部置於液體上方的空間中，以加熱蒸汽，因此，通過使凸字形結構的下半部置於待加熱液體中能夠及時將表面的熱量傳遞給待加熱液體，凸字形結構的上半部置於蒸汽中能夠進一步加熱蒸汽，由於蒸汽流動快，所以可以迅速的帶走片狀凸字形結構的上半部表面的熱量，進而將其內部的熱量取走，不僅可以降低電加熱片中心的溫度，而且凸字形結構的上半部和凸字形結構的下半部是一體的，在溫度梯度作用下，凸字形結構的下半部的中心溫度也被降低，提高了加熱效率，降低了功耗，節約了能源。
　　電加熱片2的外殼為絕緣材料製成的殼體，且凸字形結構的上半部的外殼與凸字形結構的下半部的外殼密閉連接。可以有效防止電阻絲外露，提高了使用安全性。
　　凸字形結構的下半部的一端連接有安裝固定板3；電加熱片的數量大於2個，多個電加熱片2並列排放；每個電加熱片2設置單獨的電源引線。通過並列排放多個電加熱片，可以使得加熱效率進一步提高，而且，每個電加熱片設置單獨的電源引線，可以單獨控制裝置，可以自由控制每個電加熱片的工作狀態，使用更加方便自如。
　　其中，還包括蒸籠，蒸籠位於殼體內的上部(圖中未示)。
　　本發明還提供了一種節能型電蒸裝置，下面結合附第1-3圖對其進行說明。
實施例一
　　一種節能型電蒸裝置，包括殼體1、電加熱片2，電加熱片2位於殼體1內的下部，電加熱片2在垂直方向上具有一定的高度；殼體1內加水；電蒸過程中，電加熱片2的下部沉浸在水中，電加熱片2的上部露出水的表面；通過電加熱片2的下部加熱殼體1內的水，使水的上部產生常規飽和蒸汽；再通過電加熱片2的上部加熱常規飽和蒸汽，以產生過熱蒸汽；在水沸騰後，電加熱片2的中部或/和上部在沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水；通過常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
　　關於“電加熱片2的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水”的解釋：電加熱片2的中部或/和上部在水的沸騰過程中，由於水面的起伏，時而加熱飽和蒸汽，時而加熱沸騰水；所以稱“交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水”。
　　電加熱片2的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水，電加熱片2的中部或/和上部的換熱狀態處於核態沸騰與過渡沸騰的臨界點附近，傳熱速度快，換熱效率高。
　　本實施例中，過熱蒸汽的溫度為105-135 ℃。飽和蒸汽的過熱度小，食品受熱均勻、加熱速度快、食物美味，有利於降低食物的營養流失。
電加熱片2的上部的電阻絲密度不同於電加熱片2的下部的電阻絲密度，從而可以根據需要（食品的種類、口感的需要等）將過熱度控制在一個理想的範圍內。
實施例二
　　一種節能型電蒸裝置，包括殼體1、電加熱片2，電加熱片2位於殼體1內的下部，電加熱片2在垂直方向上具有一定的高度；殼體1內加水；電蒸過程中，電加熱片2的下部沉浸在水中，電加熱片2的上部露出水的表面；通過電加熱片2的下部加熱殼體1內的水，使水的上部產生常規飽和蒸汽；再通過電加熱片2的上部加熱常規飽和蒸汽，以產生過熱蒸汽；在水沸騰後，電加熱片2的中部或/和上部在沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水；通過常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
　　本實施例中，電加熱片2的上部的電阻絲密度大於電加熱片2的下部的電阻絲密度；從而可獲得較大的飽和蒸汽過熱度，過熱蒸汽的溫度可達135℃。電加熱片2的中部電阻絲密度介於電加熱片2的上部的電阻絲密度和電加熱片2的下部的電阻絲密度之間，使得溫度傳遞梯度比較平緩，有利於延長電加熱片2的使用壽命。
　　本實施例中，還包括蒸籠，蒸籠位於殼體1內的上部，蒸籠內放置食品，蒸籠位於飽和蒸汽和過熱蒸汽上升的路徑中，不需要其他輔助設備進行蒸汽的路徑管理，結構簡單、緊湊，換熱效果好。
　　電加熱片2為凸字形結構，凸字形結構的下半部沉浸在電蒸裝置內的水中，凸字形結構的上半部露出水的表面。
　　凸字形結構的下半部置於待加熱液體中，以加熱該液體使其產生蒸汽，凸字形結構的上半部置於液體上方的空間中，以加熱蒸汽，因此，通過使凸字形結構的下半部置於待加熱液體中能夠及時將表面的熱量傳遞給待加熱液體，凸字形結構的上半部置於蒸汽中能夠進一步加熱蒸汽，由於蒸汽流動快，所以可以迅速的帶走片狀凸字形結構的上半部表面的熱量，進而將其內部的熱量取走，不僅可以降低電加熱片中心的溫度，而且凸字形結構的上半部和凸字形結構的下半部是一體的，在溫度梯度作用下，凸字形結構的下半部的中心溫度也被降低，提高了加熱效率，降低了功耗，節約了能源。
　　電加熱片2的外殼為絕緣材料製成的殼體，且凸字形結構的上半部的外殼與凸字形結構的下半部的外殼密閉連接。電加熱片2的外殼為絕緣材料製成的殼體，且凸字形結構的上半部的外殼與凸字形結構的下半部的外殼密閉連接。可以有效防止電阻絲外露，提高了使用安全性。
　　本實施例中，凸字形結構的上半部的形狀為矩形，實際應用中也可以為三角形等，但也並不僅限於此。
　　凸字形結構的下半部的一端連接有安裝固定板3；這將使得電加熱片2在使用時安放平穩，達到安全使用的效果。電加熱片2的數量為5個，5個電加熱片2並列排放，可以使得加熱效率進一步提高。也可以根據需要設置更多的電加熱片2，一般情況下電加熱片2的數量大於2個，一般家庭需要，也可以將電加熱片2的數量限定為1個。每個電加熱片2設置單獨的引線，可以單獨進行通斷控制，提高了本裝置的靈活性，功率可調。
　　以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其他具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。
　　綜上所述，本發明確實可達到上述諸項功能及目的，故本發明應符合專利申請要件，爰依法提出申請。
101．．．電蒸裝置內加水
102．．．電加熱片的下部加熱電蒸裝置內的水，水的上部產生常規飽和蒸汽
103．．．電加熱片的上部加熱常規飽和蒸汽，產生過熱蒸汽
104．．．水在沸騰後，電加熱片的中部或/和上部在水的沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水，產生常規飽和蒸汽或過熱蒸汽
105．．．常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品

Claims (10)

  1. 一種節能型電蒸方法，其特徵在於，包括：通過電加熱片的下部加熱電蒸裝置內的水，使水的上部產生常規飽和蒸汽；再通過所述電加熱片的上部加熱所述常規飽和蒸汽，以產生過熱蒸汽；在水沸騰後，所述電加熱片的中部或/和上部在所述沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水；通過所述常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品；其中，所述電加熱片的下部沉浸在電蒸裝置內的水中，電加熱片的上部露出所述水的表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之節能型電蒸方法，其特徵在於，所述過熱蒸汽的溫度為105-135 ℃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之節能型電蒸方法，其特徵在於，所述電加熱片的上部和下部具有不同的電阻值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之節能型電蒸方法，其特徵在於，所述電加熱片的上部的電阻值大於電加熱片的下部的電阻值；所述電加熱片的中部電阻值介於電加熱片的上部的電阻值和電加熱片的下部的電阻值之間。
  5. 一種節能型電蒸裝置，包括殼體、電加熱片，其特徵在於，電加熱片位於殼體內的下部，所述電加熱片在垂直方向上具有一定的高度；電蒸過程中，所述電加熱片的下部沉浸在水中，電加熱片的上部露出所述水的表面；通過電加熱片的下部加熱電蒸裝置內的水，使水的上部產生常規飽和蒸汽；再通過所述電加熱片的上部加熱所述常規飽和蒸汽，以產生過熱蒸汽；在水沸騰後，所述電加熱片的中部或/和上部在所述沸騰過程中交替加熱常規飽和蒸汽和沸騰水；通過所述常規飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱電蒸裝置內的物品。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之節能型電蒸裝置，其特徵在於，所述過熱蒸汽的溫度為105-135 ℃。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之節能型電蒸裝置，其特徵在於，所述電加熱片的上部的電阻絲密度大於電加熱片的下部的電阻絲密度；所述電加熱片的中部電阻絲密度介於電加熱片的上部的電阻絲密度和電加熱片的下部的電阻絲密度之間。
  8. 一種電蒸裝置用的節能型電加熱片，其特徵在於，所述電加熱片為凸字形結構，電蒸時，所述凸字形結構的下半部沉浸在電蒸裝置內的水中，所述凸字形結構的上半部露出所述水的表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電蒸裝置用的節能型電加熱片，其特徵在於，所述凸字形結構的下半部的一端連接有安裝固定板；所述電加熱片的數量大於2個，多個所述電加熱片並列排放。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電蒸裝置用的節能型電加熱片，其特徵在於，每個所述電加熱片設置單獨的電源引線。
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