WO2021201723A1 - Способ и система холодного нагрева (варианты) - Google Patents

Способ и система холодного нагрева (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2021201723A1
WO2021201723A1 PCT/RU2021/000142 RU2021000142W WO2021201723A1 WO 2021201723 A1 WO2021201723 A1 WO 2021201723A1 RU 2021000142 W RU2021000142 W RU 2021000142W WO 2021201723 A1 WO2021201723 A1 WO 2021201723A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
infrared
heating
inertialess
target objects
radiation
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/000142
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Булат Малихович АБДРАШИТОВ
Алижан ТАТЛЫ
Адем ОЗДЕМИР
Original Assignee
Булат Малихович АБДРАШИТОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Булат Малихович АБДРАШИТОВ filed Critical Булат Малихович АБДРАШИТОВ
Publication of WO2021201723A1 publication Critical patent/WO2021201723A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C1/00—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified
    • F24C1/08—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified solely adapted for radiation heating

Definitions

  • the group of inventions in a broad sense refers to electric heating systems for various purposes, in which electrical energy is converted into thermal energy in order to heat the target objects.
  • the group of inventions relates to electric heating systems for cooking, including heating water.
  • the essence of the invention is considered on the example of a hob. Meanwhile, the invention defines the essential features and basic principles for the design and operation of the entire range of household and industrial electric heating systems for various purposes.
  • BENP household electric heating appliances intended for cooking
  • a technical problem in the design and operation of all electric heating systems is the simultaneous fulfillment of the following conditions.
  • the first condition is high operational safety.
  • target objects in relation to heating systems intended for cooking, we mean the original food ingredients, including water, from which it is necessary to prepare the final product - food. Obviously, heating dishes (pots, pans, etc.) is not the ultimate goal of the heating system. The goal is heat treatment (heating) of the original food ingredients.
  • the third is the high energy efficiency of heating systems.
  • energy efficiency efficiency; hereinafter - efficiency
  • efficiency we mean the ratio of the amount of energy that was spent directly on heating the target objects to the amount of input energy.
  • Heat treatment or, in other words, heating in different temperature and time modes is the most important component of food preparation processes (food products, semi-finished products, etc.) from different types of starting ingredients, including water.
  • the main classifying feature of BENP is a method of converting electrical energy into thermal energy.
  • resistive heating ⁇ 05 ⁇ 3/00; Ohmic-resistance heating
  • induction heating ⁇ 05 ⁇ 6/02; Induction heating
  • microwave H05B 6/64; Heating using microwaves.
  • resistive heating the second classifying feature of the BENP is the method of bringing heat energy to the target objects.
  • Conducted-radiant heat transfer (joint heat transfer by conduction and radiation) is most often used in BENP, with one of them prevailing. Convective radiant heat transfer is also used, for example in ovens.
  • BENP used for cooking and heating food, including heating water
  • electrical resistive heaters the principle of which is based on the release of heat when electric current passes through high resistance conductors according to the Joule-Lenz law. Resistive heating is used in boilers, electric stoves and hotplates, electric ovens, electric kettles, etc.
  • the conductive method of transferring heat energy to the target objects prevailed in the BENP - a multistage conduction scheme.
  • the heat transfer scheme of an electric stove looked like this: TEN (US Patent Ns 25,532 dated September 20, 1859, Electrical heating apparatus) - cast iron "pancake” - the bottom of the pan (pans, etc.) - the target object (food ingredients, including water).
  • TEN US Patent Ns 25,532 dated September 20, 1859, Electrical heating apparatus
  • cast iron "pancake" - the bottom of the pan (pans, etc.)
  • the target object food ingredients, including water
  • increased operational safety led to a significant increase in heating time - by more than 50% compared to gas stoves (hereinafter, Bosch data is given: for heating 1 liter of water to a temperature of 100 ° C for different types of hobs).
  • the energy efficiency of electric stoves in comparison with gas stoves practically did not change - no more than 35%. Plus low controllability of the heating process.
  • the main reason is high inertia.
  • the heat goes through the following path: first, the heating element of the burner is heated, then the heating zone of the glass-ceramic surface, then the bottom of the dish.
  • the share of radiant heat transfer has increased. Even the term "infrared stoves" appeared.
  • the heating rate practically remained at the same level (a decrease of about 10%). As a result, the energy efficiency did not exceed 50%.
  • the low heating rate is primarily due to the high inertia of the dishes used for cooking. In addition to this, the heating elements themselves are inertial (to a lesser extent, this applies to halogen heaters), and the glass-ceramic surface, which transfers about 20% of the heat to the cookware by means of conduction.
  • the low overall efficiency is primarily due to the low efficiency of the cookware. A significant part of the heat energy received by the dishes is spent on heating the environment and remains in the dishes themselves, without reaching the target objects (food ingredients, including water). To a lesser extent, this applies to the glass-ceramic surface.
  • the low total efficiency is due to the low efficiency of electric heaters - spiral, tape, halogen, etc.
  • the infrared radiation they generate is spontaneous (in all directions), and not directed. As a result, a significant part of the heat energy is used to heat the environment. Secondly, they all glow, that is, part of the electrical energy is used to generate light radiation. Thirdly, some of the electrical energy remains in the electric heaters themselves, not reaching the target objects.
  • the technical result of the invention is to control the illumination of the symbols on the hob.
  • induction heating has been used in BENP, in which the heating of an electrically conductive surface, for example, the bottom of a pan, usually metal, is carried out by high-frequency and high-magnitude eddy currents generated by an inductor.
  • Induction heating is used mainly in induction hobs, and for heating water in washing machines and dishwashers. Note that the first patents for BENP using induction heating were issued more than a hundred years ago at the very beginning of the 20th century.
  • An obvious advantage of induction hobs and hobs is a cold work surface, which significantly increases operational safety.
  • the "inductor - electrically conductive surface” system is essentially a high power (up to 7 kW!) Heartless transformer, in which the inductor is the primary winding.
  • An electrically conductive surface (for example, a metal pan) is like a short-circuited secondary winding. The magnetic flux between the windings is closed in the air. With induction heating, heat energy is released directly in the thickness of the cookware, immediately with a given power. At the same time, there is no period of acceleration and cooling of the burners (when the energy generated, but not absorbed by the dishes, is wasted in vain).
  • the real energy efficiency of induction hobs does not exceed 70%.
  • the heating rate in comparison with the best samples of glass-ceramic stoves using resistive heating (even the fastest - HaloLight), more than doubled and exceeded the heating rate of gas stoves.
  • Microwave or microwave heating is used to cook food in microwave ovens.
  • the source of microwaves is high-frequency amplifiers - magnetrons (vacuum tubes) with a high-voltage voltage transformer and a generator lamp.
  • Modern microwave ovens typically use 2.45 GHz, although there are devices operating at 915 MHz.
  • the wave distributor distributes microwaves evenly in the resonator chamber.
  • Microwaves penetrate many materials (paper, glass and most plastics). They are absorbed by substances having a liquid base (water, vegetable oils, etc.). When microwaves strike a metal object or obstacle, they are reflected as light waves from a mirror. Microwaves aimed at food cause water molecules to vibrate, as a result of which the resulting heat from the friction of the molecules heats the food in a relatively short time. It is recommended to use glassware, porcelain, earthenware, cardboard, synthetic materials for heating food.
  • microwave ovens in pure form
  • They can only be used for heating (defrosting) food (semi-finished products of a high degree of readiness), as well as for preparing simple dishes.
  • the main reason is the magnetron. It is the magnetron, which is based on the technology of the mid-20th century, that is the weakest point of modern microwave ovens.
  • the main purpose of the heating system is to heat the target objects.
  • the consumer is not faced with the task of heating a pot, frying pan or kettle.
  • the consumer needs to heat food ingredients, including water.
  • the consumer needs to do it quickly and at lower costs (energy and, accordingly, financial). And do not get burned at the same time.
  • the utensils are an integral element (subsystem) of the BENP designed for cooking, in particular, stoves and hobs.
  • dishes with certain characteristics are required.
  • the patent [RU 2430832, C2, ⁇ 29 ⁇ 49/64, 10.10.2011] proposes a method and a system for heating target objects based on the use of infrared laser diodes.
  • the main disadvantage of this invention is its limited scope. If between the source of infrared radiation and the target objects there is a medium that is opaque for infrared radiation, for example, metal dishes, then the main advantage of this invention - inertialess radiant heat transfer - disappears.
  • the third classifying feature of the BNP is their purpose and / or the type of target objects.
  • the patent [RU 194343, Ul, D06F 75/08, 06.12.2019] describes the design of a cold iron. This decision is characterized by the following set of essential features.
  • the sole material of the iron is made of a material that is maximally transparent to infrared radiation. This ensures radiant heat transfer (radiation heating) from the heat source to the target objects.
  • the efficiency of radiant heat transfer is determined by the transparency of the material used (infrared transmittance).
  • the conductive component of heat transfer is minimized.
  • the cold iron solves the problem of cold heating by creating a transparent environment between the heat source and the targets.
  • infrared LEDs As a source of thermal energy in the construction of the iron, infrared LEDs are used, which convert electrical energy into short-wave infrared radiation directed towards the ironing surface of the sole.
  • the best option is to use infrared Chip-on-board (Multi-COB) sensors.
  • Multi-COB infrared Chip-on-board
  • LED response times are measured in microseconds.
  • the entire iron becomes an inertialess system.
  • infrared LEDs almost all electrical energy is converted into thermal energy, while most of the generated heat is directional infrared radiation with specified spectral characteristics.
  • the main disadvantage of the invention is its limited scope.
  • the iron only targets clothes, linen, etc.
  • the present invention is aimed at solving the above technical problem for heating systems for various purposes, including heating systems for cooking, in particular for the hob.
  • IRS infrared injection emitters
  • a light emitting diode is the same laser diode, but without a feedback cavity. That is, a laser diode differs from a conventional LED by the presence of a built-in resonator, which makes it possible to obtain induced radiation of a high degree of coherence (matching between oscillation phases). In a conventional LED, the emission is spontaneous, or, in other words, quasi-coherent.
  • the main distinguishing feature between LEDs and laser diodes is the width of the emission spectrum. Light-emitting diodes have a wider emission spectrum - up to 70 pt. In addition, LEDs have a larger emission angle 4 (90 °.
  • laser is generally used to refer to a complete device.
  • laser diode usually means a semiconductor crystal (or a combination of crystals), which directly generates laser radiation, plus a measuring photodiode crystal, if there is a need to stabilize the output power, located in the package.
  • infrared light-emitting diodes light-emitting diode arrays
  • a large number of solutions are also known from the prior art, allowing to set the required spatial parameters of the output radiation: from the use of secondary optics to the use of infrared luminescence.
  • the essence of the invention is that only the target objects are heated, the heating system itself remains cold.
  • the heating system itself remains cold.
  • only food ingredients, including water, are heated, while the work surface and utensils remain cold.
  • This invention is a group of the following inventions, united by a single inventive concept.
  • the first invention is a method for cold heating target objects.
  • the second is the target objects cold heating system. This system is designed to implement the cold heating method as a whole.
  • the third is a cold heating system designed for cooking. This system is designed to implement the cold heating method as applied to the cooking process (food products).
  • the fourth is a cold hob. This device is designed to implement a method of cold heating food ingredients, including water, during cooking.
  • the second, third and fourth inventions relate to objects of the same type, the same purpose (purpose - heating target objects of different types) and providing essentially identical technical results (options).
  • the essence of the cold heating method is determined by the following set of essential features.
  • the first basic feature is an inertialess radiant transfer of heat to target objects based on the use of materials transparent for thermal radiation, used for the manufacture of structural elements of the heating system located between the source of thermal radiation and the target objects.
  • materials transparent for thermal radiation used for the manufacture of structural elements of the heating system located between the source of thermal radiation and the target objects.
  • the creation of a transparent environment for thermal radiation between the source of thermal radiation and the target objects is possible.
  • the second is the inertialess generation of thermal radiation directed towards the target objects with the required spectral characteristics by using infrared injection emitters.
  • the third is inertialess measurement of the temperature of target objects or their parts by using thermal imagers.
  • the fourth is inertialess control of the modes of operation of infrared injection emitters and the spectral characteristics of the infrared radiation generated by them.
  • the safety of operation is increased, since only the target objects are heated, and the heating system itself, its structural elements remain cold. Their heating due to the reverse outflow of heat, by analogy with induction cookers, can be neglected. Compared with systems using resistive heating, the heating of the structural elements using the cold heating method is even more negligible. In addition, the measurement of the temperature of the target objects or their parts allows you to automatically stop the heating process to avoid fire hazardous situations.
  • the heating rate of the target objects is increased. Taking into account the well-known fact that the response time of infrared injection emitters is measured in microseconds, as well as the fact that radiant heat transfer has no inertia, the target objects begin to heat up almost instantly.
  • the heating time of the target objects will be determined, first of all, by the following spectral characteristics of infrared radiation - power and mode of radiation - in relation to the optical characteristics of the target objects and / or their parts, mainly by the spectral characteristics of absorption of infrared radiation at specific wavelengths.
  • the arsenal of technical means for heating target objects is expanding through the use of materials that are transparent to infrared radiation, as well as the use of infrared injection emitters.
  • the arsenal of technical means for controlling the heating of target objects through the use of thermal imagers is expanding, which became possible due to the use of materials transparent to infrared radiation.
  • the essence of the cold heating system is determined by the following set of essential features.
  • the first basic feature is the creation of an inertialess subsystem of radiant heat transfer to target objects based on the use of materials transparent for thermal radiation used for the manufacture of structural elements of the heating system located between the source of thermal radiation and the target objects.
  • the second is the creation of an inertialess subsystem for generating thermal radiation directed towards the target objects with the required spectral characteristics based on injection infrared emitters.
  • the third is the creation of an inertialess subsystem for measuring the temperature of target objects or their parts based on thermal imagers
  • the fourth is the creation of an inertialess subsystem for controlling the modes of operation of infrared injection emitters and the spectral characteristics of the infrared radiation generated by them.
  • the heating rate of the target objects is increased. Targets begin to heat up almost instantly.
  • the heating time of the target objects will be determined, first of all, by the following spectral characteristics of infrared radiation - power and mode of radiation - in relation to the optical characteristics of the target objects and / or their parts, mainly by the spectral characteristics of absorption of infrared radiation at specific wavelengths.
  • the controllability of the heating process of the target objects is improved.
  • the inertialessness of the system makes it possible to implement inertialess regulation of the spectral characteristics of infrared radiation and, accordingly, inertialess automatic and / or automated control of the temperature-time modes of the heating process.
  • the essence of a cold heating system intended for cooking is determined by the following set of essential features.
  • the first basic feature is the creation of an inertialess subsystem of radiant heat transfer to food ingredients, including water, on based on the use of materials transparent to thermal radiation used for the manufacture of structural elements of the heating system located between the source of thermal radiation and the dishes, and for the manufacture of dishes or, at least, the bottom of the dishes.
  • the second is the creation of an inertialess subsystem for generating thermal radiation directed at food ingredients with the required spectral characteristics based on infrared injection emitters.
  • the third is the creation of an inertialess subsystem for measuring the temperature of food ingredients based on thermal imagers.
  • the fourth is the creation of an inertialess subsystem for controlling the modes of operation of infrared injection emitters and the spectral characteristics of the infrared radiation generated by them.
  • the technical result provided by a cold heating system designed for cooking is characterized by the following indicators.
  • the heating rate of food ingredients increases, which start to heat up almost instantly.
  • the heating time of food ingredients, including water will be determined, first of all, by the following spectral characteristics of infrared radiation - power and mode of radiation - in relation to the optical characteristics of food ingredients, mainly by their spectral absorption characteristics of infrared radiation at specific wavelengths.
  • the energy efficiency of the process of heating food ingredients is increased. With radiant heat transfer, there are practically no losses.
  • the controllability of the heating process of food ingredients is improved and, accordingly, the controllability of the cooking process is improved.
  • the inertialessness of the system makes it possible to implement inertialess regulation of the spectral characteristics of infrared radiation and, accordingly, inertialess automatic and / or automated control of the temperature-time modes of the heat treatment process.
  • the essence of a cold hob is determined by the following set of essential features.
  • the first basic feature is the manufacture of the work surface and the utensils used, or at least the bottom of the utensils, from materials transparent to thermal radiation.
  • the second is the use of an infrared radiation generating unit containing one or a group of infrared injection emitters located under the working surface.
  • the third is the use of a food ingredients temperature measuring unit, which contains one or a group of thermal imagers, structurally combined with injection emitters.
  • the fourth is the use of a control unit for the operation modes of infrared injection emitters and the spectral characteristics of the infrared radiation generated by them, functionally interconnected with the temperature measurement unit. Summary - creating an inertialess cold hob.
  • the technical result provided by the cold hob is characterized by the following indicators.
  • the safety of the hob is increased, since only food ingredients, including water, are heated, and the hob itself, its work surface, as well as the dishes, remain cold.
  • the heating rate of food ingredients increases, which start to heat up almost instantly.
  • the heating time of food ingredients including water, will be determined primarily by the following spectral characteristics of infrared radiation - power and mode of radiation - in relation to the optical characteristics of food ingredients, mainly by their spectral absorption characteristics of infrared radiation at specific wavelengths.
  • the controllability of the heating process of food ingredients is improved and, accordingly, the controllability of the cooking process is improved.
  • the inertialessness of the system makes it possible to implement inertialess regulation of the spectral characteristics of infrared radiation and, accordingly, inertialess automatic and / or automated control of the temperature-time modes of the heat treatment process.
  • the arsenal of technical means for cooking and controlling the heat treatment process is expanding through the use of materials transparent to infrared radiation, the use of infrared injection emitters and thermal imagers.
  • the group of inventions fully solves the technical problem of simultaneously increasing the safety of operation, the heating rate, energy efficiency and controllability of the heating process by expanding the arsenal of technical means, including the use of materials transparent for thermal radiation, infrared injection emitters and thermal imagers, which allows create an inertialess heating system.
  • the cold heating method as well as the systems (devices) intended for its implementation, are characterized by the use of means known before the priority date of the invention. Therefore, we will further disclose these means - materials transparent to thermal radiation, infrared injection emitters and thermal imagers - so that the invention can be carried out.
  • the efficiency of radiant heat transfer is determined by the transparency of the material, or in other words, the transmittance of infrared radiation.
  • thermomechanical characteristics Materials transparent to infrared radiation are widely used in various fields of physics, chemistry, astronomy, biology, and technology.
  • the current state of the art offers the widest range of materials that are maximally transparent to infrared radiation, with the required thermomechanical characteristics.
  • this type of material is widely used in the field of thermal imaging technology.
  • the optical elements of thermal imagers, including lenses are made of materials that are transparent to infrared radiation.
  • the most common and cheapest material is ordinary optical glass of various brands. Glass, as you know, can be different - heat-resistant, bullet-proof, etc. But, glass is transparent only in a limited spectral range - up to about 2 microns.
  • Other known materials are silicon, germanium, chalcogenide glasses, chalcogenide glassy semiconductors, Irtran-type optical ceramics, etc.
  • the choice of specific materials is influenced by a fairly large number of factors.
  • the main optical and physical-mechanical characteristics of materials are: spectral transmission or reflection; refractive index; dispersion; change in transmittance and refractive index with temperature change; density; hardness; thermal conductivity; thermal expansion coefficient; heat capacity; elastic modulus; softening and melting points, etc.
  • the method of analogy is a method of cognition based on the transfer of one or several properties of a known phenomenon to an unknown one (a special case of induction).
  • the history of the development of electrical lighting systems At the initial stage - incandescent lamps, that is, resistive heating. Further - the so-called energy efficient lamps in various variations. Finally, there is LED lighting.
  • the main advantages are high energy efficiency plus an intelligent interface.
  • LED crystals with COB technology are located much closer to each other than when using SMD LEDs.
  • the density of placement can reach 70 crystals per square meter. cm and more.
  • they have a common phosphor coating.
  • the size of the COB matrix is smaller than the size of the matrix of SMD LEDs.
  • COB technology it is possible to produce matrices of absolutely any geometric shape at low cost.
  • infrared LEDs The evolution of technology for infrared LEDs is similar to the evolution of technology for light emitting diodes. Essentially, an infrared light emitting diode differs from a visible light emitting diode only in the material from which the semiconductor is made. The principle of work is the same for both.
  • infrared laser diodes The evolution of technology for infrared laser diodes is in turn similar to the evolution of technology for infrared LEDs.
  • An infrared laser diode also differs from a visible laser diode only in the material of which the semiconductor is made. The principles of operation are the same.
  • infrared matrices of various types are widely used, made using SMD and MSOB technologies.
  • the output power of these matrices is measured in hundreds of watts. Analysis of trends in spectral (power and radiation mode), energy and cost characteristics of infrared matrices allows us to draw the following conclusions.
  • the output power of these matrices will be measured in kilowatts.
  • OSRAM has announced that it will increase the radiation power to 2 kW in 2022.
  • the portfolio of this company already has infrared matrices with an output power of hundreds of watts.
  • the SPL matrix VK 102-40 with an output power of 250 W.
  • the dimensions of this matrix are 11.4x4.0x0.115 mm
  • the radiation mode (wavelength) is 1016 ⁇ 5 nm.
  • heating has been announced.
  • the cost of a kilowatt of output power from infrared injection emitters in the coming years will be commensurate with the cost of an output kilowatt from the most efficient resistive heaters.
  • the process of aligning the cost of the output lumen with the cost of the lumen of other lighting systems took less than 10 years.
  • the current state of the art allows the use of infrared injection emitters based on infrared matrices of various types in heating systems for various purposes.
  • the best variant of the invention in relation to the BENP is the use of infrared LED arrays for infrared injection emitters, made according to the MSOV technology.
  • thermal imagers to measure the temperature of target objects, in particular for measuring the temperature of food ingredients, including water
  • the possibility of using thermal imagers to measure the temperature of target objects is due to the possibility of creating a transparent medium between the target objects and the source of thermal (infrared) radiation.
  • thermal radiation infrared
  • Planck function The spectral power density of the radiation (Planck function) has a maximum, the wavelength of which on the wavelength scale depends on temperature.
  • the position of the maximum, that is, the radiation mode, in the radiation spectrum shifts with increasing temperature towards smaller wavelengths (Wien's displacement law).
  • Modern thermal imagers are based on special matrix temperature sensors - bolometers. They are an array of miniature thin-film thermistors. Infrared radiation, collected and focused on the matrix by the lens of the thermal imager, heats the matrix elements in accordance with the temperature distribution of the observed object. The best the sensors are capable of responding to single photons and have a response time of less than a microsecond.
  • both lighting systems in particular LED systems, and the cold heating systems proposed in the framework of this invention are inertialess systems.
  • thermal imagers within the framework of this invention to determine the temperature of target objects, as well as other sensors, allows automatic and / or automated control of the temperature-time modes of the heating process.
  • the current state of the art makes it possible to make the control interface of cold heating systems as functional and comfortable as possible.
  • the use of this invention will make it possible to make the BNP in the literal sense of the word truly intelligent devices. And also, which is very important, to change the concept of the functioning of the Internet of Things in relation to the BNP.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)

Abstract

Группа изобретений в полной мере решает техническую проблему, заключающуюся в одновременном повышении безопасности эксплуатации, скорости нагрева, энергетической эффективности и управляемости процессом нагрева путем расширения арсенала технических средств, включающих использование прозрачных для теплового излучения материалов, инфракрасных инжекционных излучателей и тепловизоров, что позволяет создать безынерционную систему холодного нагрева. Нагреваются только целевые объекты. Сама система, ее конструктивные элементы остаются холодными.

Description

СПОСОБ И СИСТЕМА ХОЛОДНОГО НАГРЕВА (ВАРИАНТЫ)
Область техники
Группа изобретений в широком смысле относится к электронагревательным системам различного назначения, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию с целью нагрева целевых объектов.
В узком смысле группа изобретений относится к электронагревательным системам, предназначенным для приготовления пищи, включая нагрев воды.
В данном описании сущность изобретения рассмотрена на примере варочной панели. Между тем, изобретение определяет существенные признаки и базовые принципы конструирования и функционирования всего спектра бытовых и промышленных электронагревательных систем различного назначения.
Предшествующий уровень техники
С учетом того, что базовые принципы конструирования и функционирования всех электронагревательных систем в основном идентичны независимо от их назначения, для понимания сущности изобретения достаточно проанализировать такую область техники, как бытовые электронагревательные приборы, предназначенные для приготовления пищи (далее - БЭНП).
Техническая проблема при конструировании и эксплуатации всех электронагревательных систем заключается в одновременном выполнении следующих условий.
Первое условие - высокая безопасность эксплуатации. Одним из основных факторов, способствующих появлению и широкому распространению бытовых электронагревательных приборов, в частности электрических плит и варочных панелей, стала необходимость повышения безопасности. Жилые (и не только) здания становились все более многоэтажными и многоквартирными.
Второе - высокая скорость нагрева целевых объектов. Под целевыми объектами применительно к системам нагрева, предназначенным для приготовления пищи, будем понимать исходные пищевые ингредиенты, включая воду, из которых необходимо приготовить конечный продукт - пищу. Очевидно, что нагрев посуды (кастрюли, сковороды и пр.) не является конечной целью системы нагрева. Цель — тепловая обработка (нагрев) исходных пищевых ингредиентов.
Третье - высокая энергетическая эффективность систем нагрева. Под энергетической эффективностью (коэффициентом полезного действия; далее - кпд) будем понимать отношение количества энергии, которое было затрачено непосредственно на нагрев целевых объектов, к количеству входной энергии.
Четвертое - высокая управляемость процессом нагрева. Тепловая обработка или, другими словами, нагрев в различных температурно- временных режимах является важнейшей составляющей процессов приготовления пищи (пищевых продуктов, полуфабрикатов и т.п.) из исходных ингредиентов различных видов, включая воду.
Для проведения всестороннего анализа уровня техники необходимо определить базовые классифицирующие признаки БЭНП. Основным классифицирующим признаком БЭНП является способ преобразования электрической энергии в тепловую энергию.
В настоящее время наибольшее распространение получили следующие способы электрического нагрева, при котором электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию: резистивный нагрев (Н05В 3/00; Ohmic- resistance heating), индукционный нагрев (Н05В 6/02; Induction heating) и нагрев с использованием СВЧ (Н05В 6/64; Heating using microwaves). Применительно к резистивному нагреву вторым классифицирующим признаком БЭНП является способ доведения тепловой энергии до целевых объектов.
Известно, что всего существует три простых (элементарных) механизма передачи тепла: кондукция (теплопроводность); конвекция; радиация (излучение или инфракрасное излучение; лучистый или лучевой перенос теплоты; radiation heating). Существуют также различные виды сложного переноса тепла, которые являются сочетанием элементарных видов.
В БЭНП наиболее часто используется кондуктивно-лучистый перенос тепла (совместный перенос тепла кондукцией и излучением) с превалированием одного из них. Также используется конвективно- лучистый перенос тепла, например, в духовых шкафах.
На заре человечества в самых первых системах нагрева превалировал лучевой нагрев (radiation heating) с некоторой долей конвективного нагрева. С появлением посуды и печей доля лучистого переноса теплоты стала снижаться. При этом стала возрастать доля кондуктивного переноса теплоты, в частности, от посуды к пищевым ингредиентам, включая воду.
Большинство известных конструкций БЭНП, используемых для приготовления и подогрева пищи, в том числе нагрева воды, содержат электрические резистивные нагреватели, принцип действия которых основан на выделении тепла при прохождении электрического тока через проводники высокого сопротивления по закону Джоуля-Ленца. Резистивный нагрев используется в кипятильниках, электроплитах и плитках, электропечах, электрочайниках и др.
Изначально в БЭНП превалировал кондуктивный способ передачи тепловой энергии до целевых объектов - многоступенчатая схема кондукции. Первоначально схема теплопередачи электрической плиты выглядела следующим образом: ТЭН (Патент США Ns 25 532 от 20 сентября 1859 г., Electrical heating apparatus) - чугунный «блин» - дно кастрюли (сковороды и т.д.) - целевой объект (пищевые ингредиенты, включая воду). В результате повышение безопасности эксплуатации привело к существенному увеличению времени нагрева - более чем на 50% по сравнению с газовыми плитами (здесь и далее приводятся данные компании Bosch: для нагрева 1 литра воды до температуры 100 °С для разных типов варочных поверхностей). При этом энергетическая эффективность электрических плит по сравнению с газовыми плитами практически не изменилась - не более 35%. Плюс низкая управляемость процессом нагрева.
Основная причина - высокая инерционность.
Известно и очевидно, что лучистый перенос теплоты практически не обладает инерцией. А кондуктивный способ является инерционным.
С целью снижения инерционности (то есть увеличения скорости нагрева) и повышения кпд были предприняты следующие меры. Во-первых, уменьшение инерционности и повышение кпд электронагревателей. Основные типы нагревательных элементов, используемых в настоящее время: спиральные (рапидные), ленточные (HiLight) и галогеновые (HaloLight). Во-вторых, использование стеклокерамических материалов (ситаллы - закристаллизованные стекла) для рабочей поверхности плит. Стеклокерамика в отличие от чугуна пропускает инфракрасное излучение с относительно небольшими потерями (примерно 15^-20%). Кроме того, стеклокерамика имеет низкую поперечную теплопроводность при распределении тепловых потоков по вертикальному вектору.
После включения плиты тепло проходит следующий путь: сначала накаляется нагревательный элемент конфорки, затем - зона нагрева стеклокерамической поверхности, затем - дно посуды. Таким образом, в результате принятых мер в схеме теплопередачи увеличилась доля лучистого переноса теплоты. Даже появился термин «инфракрасные плиты».
Но в результате предпринятых мер скорость нагрева практически осталась на прежнем уровне (снижение примерно на 10%). А энергетическая эффективность в результате не превысила 50%. Низкая скорость нагрева обусловлена в первую очередь высокой инерционностью посуды, используемой для приготовления пищи. В дополнение к этому инерционными являются как сами нагревательные элементы (в меньшей степени это относится к галогеновым нагревателям), так и стеклокерамическая поверхность, которая около 20% тепла передает посуде посредством кондукции.
В первую очередь низкий суммарный кпд обусловлен низким кпд посуды. Существенная часть тепловой энергии, которую получает посуда, уходит на нагрев окружающей среды и остается в самой посуде, не доходя до целевых объектов (пищевых ингредиентов, включая воду). В меньшей степени это относится к стеклокерамической поверхности.
Также низкий суммарный кпд обусловлен низким кпд электронагревателей - спиральных, ленточных, галогеновых и др. Во- первых, генерируемое ими инфракрасное излучение является спонтанным (во все стороны), а не направленным. В результате существенная часть тепловой энергии идет на нагрев окружающей среды. Во-вторых, все они светятся, то есть часть электрической энергии используется для генерации светового излучения. В-третьих, часть электрической энергии остается в самих электронагревателях, не доходя до целевых объектов.
Таким образом, несмотря на эволюцию БЭНП, в частности плит и варочных панелей, использующих резистивный нагрев, техническая проблема осталась нерешенной - низкая скорость нагрева; низкая энергетическая эффективность (не более 50%); низкая управляемость.
Основная причина та же - высокая инерционность, сопоставимая с инерционностью плит с чугунными «блинами».
Анализ изобретений последних двух десятилетий в области электрических плит и варочных панелей, использующих резистивный нагрев, показывает, что они направлены на улучшение и добавление второстепенных опций и никак не затрагивают существа решения основной технической проблемы. В качестве характерного примера можно привести патент [RU 2634669, C2, F24C 15/10, 11.01.2017] на варочную поверхность.
Техническим результатом изобретения является управление освещением символов на варочной поверхности.
С целью дальнейшего повышения скорости нагрева и энергетической эффективности в последние десятилетия в БЭНП стали использовать индукционный нагрев, при котором нагревание электропроводящей поверхности, например, дна кастрюли, как правило, металлической, осуществляется вихревыми токами высокой частоты и большой величины, генерируемыми индуктором. Индукционный нагрев используется в основном в индукционных варочных панелях, а также для нагрева воды в стиральных и посудомоечных машинах. Отметим, что первые патенты на БЭНП, использующие индукционный нагрев, были выданы более ста лет назад в самом начале 20-го века.
Очевидным достоинством индукционных плит и варочных панелей является холодная рабочая поверхность, что существенно повышает безопасность эксплуатации.
Система «индуктор - электропроводящая поверхность» представляет собой, по существу, бессердечниковый трансформатор высокой мощности (до 7кВт!), в котором индуктор является первичной обмоткой. Электропроводящая поверхность (например, металлическая кастрюля) является как бы вторичной обмоткой, замкнутой накоротко. Магнитный поток между обмотками замыкается по воздуху. При индукционном нагреве тепловая энергия выделяется прямо в толще посуды, сразу с заданной мощностью. При этом отсутствует период разгона и остывания конфорок (когда зря тратится выработанная, но не поглощенная посудой энергия).
Необходимо отметить, что заявляемый коэффициент полезного действия индукционных плит (варочных панелей) - около 90% - не соответствует действительности. В лучшем случае данные цифры могут характеризовать кпд индуктора. Индуктор сильно нагревается во время работы, так как в трансформаторе всегда присутствуют «потери в меди», обусловленные в данном случае ненулевым активным сопротивлением первичной обмотки.
Реальная энергетическая эффективность индукционных варочных панелей не превышает 70%. При этом скорость нагрева по сравнению с лучшими образцами стеклокерамических плит, использующих резистивный нагрев (даже самый быстрый - HaloLight), увеличилась более чем в два раза и превысила скорость нагрева газовых плит.
Тем не менее, следует констатировать, что к настоящему времени системы индукционного нагрева, в частности индукционные варочные панели, практически полностью исчерпали свой конструктивный и функциональный потенциал. Их слабым местом остается посуда (из ферромагнитных материалов). Именно на это звено приходится большая часть тепловых потерь. Именно это звено является самым инерционным.
Анализ изобретений последних двух десятилетий в области индукционных плит и варочных панелей показывает, что они направлены на улучшение и добавление второстепенных опций и никак не затрагивают существа решения технической проблемы - повышения кпд и дальнейшего снижения инерционности. В качестве характерного примера можно привести патент [RU 2636658, С2, Н05В 6/12, 27.11.2017] на индукционную варочную панель. Технический результат - возможность динамичного формирования зон приготовления пищи на индукционной варочной панели.
Нагрев с использованием СВЧ волн или микроволн используется для приготовления пищи в микроволновых печах. Источником микроволн служат высокочастотные усилители - магнетроны (вакуумные трубки) с высоковольтным трансформатором напряжения и генераторной лампой. Современные микроволновые печи используют обычно частоту 2,45 ГГц, хотя существуют устройства, работающие на частоте 915 МГц.
Волновой распределитель равномерно распределяет микроволны в камере-резонаторе. Микроволны проникают сквозь многие материалы (бумага, стекло и большинство пластмасс). Они поглощаются веществами, имеющими жидкую основу (вода, растительные масла и т.п.). Когда микроволны попадают на металлический предмет или препятствие, они отражаются как световые волны от зеркала. Микроволны, направленные на продукты питания, приводят молекулы воды в колебание, в результате чего от возникшего тепла от трения молекул пища нагревается за относительно короткое время. Для разогрева пищи рекомендуется применять посуду из стекла, фарфора, фаянса, картона, синтетических материалов.
Таким образом, тепло возникает в самом продукте питания, а не вне него. В окружающую среду тепло не выделяется.
Основной недостаток микроволновых печей «в чистом виде» (соло) - низкая управляемость процессами тепловой обработки. Их можно использовать только для разогрева (размораживания) пищи (полуфабрикатов высокой степени готовности), а также для приготовления несложных блюд.
Другими недостатками микроволновых печей являются высокий уровень требуемой мощности и низкая энергетическая эффективность. Через высоковольтный трансформатор современной микроволновой печи требуется «прокачать» 1500^-2000 Вт, необходимых для магнетрона. Выходная же (полезная) мощность магнетрона составляет всего 50СН-850 Вт.
Основная причина - магнетрон. Именно магнетрон, в основе которого лежат технологии середины 20-го века, является самым слабым местом современных микроволновых печей.
Нельзя не отметить тот факт, что воздействие СВЧ волн на пищевой продукт внутри камеры приводит к постоянному закипанию воды внутри продукта, что, в свою очередь, приводит к разрушению молекулярной структуры продукта, в частности, разрушаются витамины, минералы, прочие питательные вещества. С целью снижения последствий воздействия СВЧ волн на молекулярную структуру продуктов были разработаны технологии Smart Inverter. Трансформатор заменили инвертором с целью более «щадящего» воздействия СВЧ волн на продукт. Молекулярная структура продукта меньше травмируется. Сам продукт меньше пересушивается. Результаты анализа патентов последних двух десятилетий свидетельствуют, что все изобретения направлены на решение второстепенных задач - расширение опций (гриль, режим пароварки, самоочистка и др.) и технологий (конвекция, инвертор и др.). И не затрагивают главную проблему - магнетрон. Следует отметить, что в настоящее время магнетрон после свертывания производства кинескопов - последний тип массово производимого радиотехнического электровакуумного прибора.
В завершение анализа эволюции БЭНП необходимо отметить весьма важный системный вопрос. Главная цель системы нагрева - нагрев целевых объектов. Перед потребителем не стоит задача нагреть кастрюлю, сковороду или чайник. Потребителю необходимо нагреть пищевые ингредиенты, включая воду. Причем потребителю надо сделать это быстро и при меньших затратах (энергетических и, соответственно, финансовых). И при этом не обжечься. В этой связи посуда является неотъемлемым элементом (подсистемой) БЭНП, предназначенных для приготовления пищи, в частности, плит и варочных панелей. При этом для каждого вида (способа) нагрева требуется посуда с определенными характеристиками.
В патенте [RU 2430832, С2, В29С 49/64, 10.10.2011] предложен способ и система нагрева целевых объектов на основе использования инфракрасных лазерных диодов.
Основной недостаток данного изобретения - ограниченная область применения. Если между источником инфракрасного излучения и целевыми объектами находится непрозрачная для инфракрасного излучения среда, например, металлическая посуда, то основное достоинство данного изобретения - безынерционный лучистый перенос теплоты - пропадает.
Третьим классифицирующим признаком БЭНП является их назначение и/или вид целевых объектов. В патенте [RU 194343, Ul, D06F 75/08, 06.12.2019] описана конструкция холодного утюга. Данное решение характеризуется следующей совокупностью существенных признаков.
Первый. Материал подошвы утюга изготавливается из материала, максимально прозрачного для инфракрасного излучения. Тем самым обеспечивается лучистый перенос теплоты (radiation heating) от источника тепловой энергии до целевых объектов. Эффективность лучистого переноса теплоты определяется коэффициентом прозрачности используемого материала (коэффициентом пропускания инфракрасного излучения). При этом кондуктивная составляющая теплопередачи сводится к минимуму. Таким образом, в холодном утюге инерционность подошвы сведена практически к нулю. А кпд подошвы ввиду практически полного отсутствия тепловых потерь приближается к 100%.
Таким образом, в холодном утюге решена проблема холодного нагрева путем создания прозрачной среды между источником тепловой энергии и целевыми объектами. Возникает вопрос - почему холодный? Холодный нагрев потому, что сама подошва утюга остается холодной, а целевой объект (рубашка, брюки и т.п.) нагревается. То есть, тепловая энергия напрямую практически без потерь поступает на разглаживаемую ткань.
Соответственно, повышается безопасность эксплуатации, так как практически полностью исключается возможность случайного ожога.
Второй. В качестве источника тепловой энергии в конструкции утюга используются инфракрасные светодиоды, преобразующие электрическую энергию в коротковолновое инфракрасное излучение, направленное в сторону гладильной поверхности подошвы. Лучшим вариантом является использование инфракрасных СОВ-матриц (Chip-on-board), исполненных по технологии Multi-COB.
Время срабатывания светодиодов измеряется микросекундами. Таким образом, весь утюг в целом становится безынерционной системой. Кроме того у инфракрасных светодиодов практически вся электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию, при этом большая часть генерируемой теплоты представляет собой направленное инфракрасное излучение с заданными спектральными характеристиками.
Таким образом, в холодном утюге решена вышеизложенная техническая проблема - обеспечение безопасной эксплуатации, безынерционный нагрев, высокий уровень энергетической эффективности, безынерционное управление - за счет расширения арсенала технических средств, включающих использование прозрачных для инфракрасного излучения материалов и инфракрасных светодиодов.
Основной недостаток изобретения - ограниченная область применения. Целевыми объектами для утюга являются только одежда, белье и т.п.
Настоящее изобретение направлено на решение вышеизложенной технической проблемы для систем нагрева различного назначения, в том числе для систем нагрева, предназначенных для приготовления пищи, в частности, для варочной панели.
С целью правильного определения объема правовой охраны данного изобретения необходимо строго сформулировать основные термины и определения (дефиниции), которые будут использованы в первую очередь в формуле изобретения, а также в рамках данного описания. В качестве основы будут использоваться государственные стандарты (в частности, ГОСТ Р 54814-2011/IEC/TS 62504:201,1 ГОСТ 15093-90, ГОСТ Р 51106-97), международные словари, стандарты, энциклопедии (в частности, Международный электротехнический словарь МЭК 60050-845:1987; International electrotechnical vocabulary IEC 60050-845:1987).
В рамках данного описания в дальнейшем в качестве основного определения для используемых источников тепловой энергии (источников направленного инфракрасного излучения) будем использовать термин - инфракрасные инжекционные излучатели (далее - ИИИ). Под ИИИ в свою очередь будем понимать законченные устройства (системы) на основе инфракрасных светодиодов различных типов и/или лазерных диодов различных типов, преобразующие электрическую энергию в направленное инфракрасное излучение с заданными (регулируемыми; управляемыми; варьируемыми) спектрально- пространственными характеристиками. ИИИ могут работать в непрерывном, импульсном и квазинепрерывном режимах. В состав ИИИ входят блок питания (электронный драйвер и т.п.) и оптическая подсистема. Инфракрасные светодиоды и лазерные диоды могут быть представлены в виде матриц, исполненных по различным технологиям.
Необходимо отметить, что, по существу, светоизлучающий диод (LED) - это тот же самый лазерный диод, но без резонатора обратной связи. То есть, лазерный диод отличается от обычного светодиода наличием встроенного резонатора, который позволяет получить индуцированное излучение высокой степени когерентности (согласованности между фазами колебаний). У обычного светодиода излучение является спонтанным, или, другими словами, квазикогерентным. Главная отличительная черта между светодиодами и лазерными диодами - это ширина спектра излучения. Светоизлучающие диоды имеют более широкий спектр излучения - до 70 пт. Кроме того, светодиоды имеют по сравнению с лазерными диодами больший угол излучения 4( 90°.
Термин «диодный лазер» используется, как правило, по отношению к законченному устройству. А термин «лазерный диод» обычно означает кристалл полупроводника (или комбинацию кристаллов), который непосредственно выполняет генерацию лазерного излучения, плюс кристалл измерительного фотодиода, если есть необходимость стабилизации выходной мощности, расположенные в корпусе.
Очевидно, что в рамках данного описания речь не идет о прямом воздействии лазерного излучения на целевые объекты. Лазерное излучение в данном случае является лишь промежуточным продуктом. Понятно, что его необходимо преобразовать в выходной тепловой поток с требуемыми спектральными и пространственными характеристиками, отвечающими самым строгим критериям безопасности. Из существующего уровня техники известно большое количество решений, позволяющих обеспечить требуемое пространственное перепрофилирование исходного лазерного излучения. Данные решения в основном представляют собой различные комбинации дифракционных и рефракционных элементов. Формирование требуемой «геометрии» выходного теплового потока по существу сводится к следующим основным операциям - расширение, коллимация и гомогенизация исходного лазерного излучения.
Применительно к инфракрасным светодиодам (светодиодным матрицам) из существующего уровня техники также известно большое количество решений, позволяющих задать требуемые пространственные параметры выходного излучения: от использования вторичной оптики до использования инфракрасной люминесценции.
Раскрытие изобретения
Суть изобретения - нагреваются только целевые объекты, сама система нагрева остается холодной. Для варочной панели - нагреваются только пищевые ингредиенты, включая воду, а рабочая поверхность и посуда остаются холодными.
Данное изобретение представляет собой группу следующих изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом.
Первое изобретение - способ холодного нагрева целевых объектов.
Второе - система холодного нагрева целевых объектов. Данная система предназначена для осуществления способа холодного нагрева в целом.
Третье - система холодного нагрева, предназначенная для приготовления пищи. Данная система предназначена для осуществления способа холодного нагрева применительно к процессу приготовления пищи (пищевых продуктов). Четвертое - холодная варочная панель. Данное устройство предназначено для осуществления способа холодного нагрева пищевых ингредиентов, включая воду, в процессе приготовления пищи.
Второе, третье и четвертое изобретения относятся к объектам одного вида, одинакового назначения (назначение - нагрев целевых объектов различных типов) и обеспечивающим получение идентичных по существу технических результатов (варианты).
Далее рассмотрим по порядку сущность каждого изобретения как совокупности существенных признаков и обеспечиваемого каждым изобретением технического результата.
Сущность способа холодного нагрева определяется следующей совокупностью существенных признаков.
Первый базовый признак - безынерционный лучистый перенос теплоты до целевых объектов на основе использования прозрачных для теплового излучения материалов, применяемых для изготовления конструктивных элементов системы нагрева, находящихся между источником теплового излучения и целевыми объектами. Другими словами, создание прозрачной для теплового излучения среды между источником теплового излучения и целевыми объектами.
Второй - безынерционная генерация направленного в сторону целевых объектов теплового излучения с требуемыми спектральными характеристиками путем использования инфракрасных инжекционных излучателей.
Третий - безынерционное измерение температуры целевых объектов или их частей путем использования тепловизоров.
Четвертый - безынерционное управление режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения.
Резюме - создание безынерционного способа холодного нагрева. Технический результат, обеспечиваемый способом холодного нагрева, характеризуется следующими показателями.
Во-первых, повышается безопасность эксплуатации, так как нагреваются только целевые объекты, а сама система нагрева, ее конструктивные элементы остаются холодными. Их нагревом за счет обратного оттока тепла по аналогии с индукционными плитами можно пренебречь. По сравнению с системами, использующими резистивный нагрев, нагрев конструктивных элементов при использовании способа холодного нагрева является еще более незначительным. Кроме того, измерение температуры целевых объектов или их частей позволяет автоматически прекращать процесс нагрева для исключения пожароопасных ситуаций.
Во-вторых, увеличивается скорость нагрева целевых объектов. С учетом известного факта, что время срабатывания инфракрасных инжекционных излучателей измеряется микросекундами, а также того, что у лучистого переноса теплоты отсутствует инерционность, целевые объекты начинают нагреваться практически мгновенно. Время нагрева целевых объектов будет определяться, в первую очередь, следующими спектральными характеристиками инфракрасного излучения - мощностью и модой излучения - во взаимосвязи с оптическими характеристиками целевых объектов и/или их частей, в основном спектральными характеристиками поглощения инфракрасного излучения на конкретных длинах волн.
В-третьих, повышается энергетическая эффективность процесса нагрева целевых объектов. При лучистом переносе теплоты потери практически отсутствуют. А энергетическая эффективность современных инфракрасных инжекционных излучателей уже превысила 70%. Теоретически и экспериментально доказана возможность доведения коэффициента полезного действия ИЛИ до 100%.
В-четвертых, улучшается управляемость процессом нагрева целевых объектов. Вследствие практически полного отсутствия инерционности использование инфракрасных инжекционных излучателей во взаимосвязи с тепловизорами позволит реализовать безынерционное регулирование спектральных характеристик инфракрасного излучения и, соответственно, безынерционное автоматическое и/или автоматизированное управление температурно-временными режимами процесса нагрева.
В-пятых, расширяется арсенал технических средств для нагрева целевых объектов за счет использования материалов, прозрачных для инфракрасного излучения, а также использования инфракрасных инжекционных излучателей. Помимо этого расширяется арсенал технических средств для управления процессом нагрева целевых объектов за счет использования тепловизоров, что стало возможным благодаря использованию прозрачных для инфракрасного излучения материалов.
Сущность системы холодного нагрева определяется следующей совокупностью существенных признаков.
Первый базовый признак - создание безынерционной подсистемы лучистого переноса теплоты до целевых объектов на основе использования прозрачных для теплового излучения материалов, применяемых для изготовления конструктивных элементов системы нагрева, находящихся между источником теплового излучения и целевыми объектами.
Второй - создание безынерционной подсистемы генерации направленного в сторону целевых объектов теплового излучения с требуемыми спектральными характеристиками на основе инжекционных инфракрасных излучателей.
Третий - создание безынерционной подсистемы измерения температуры целевых объектов или их частей на основе тепловизоров
Четвертый — создание безынерционной подсистемы управления режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения.
Резюме - создание безынерционной системы холодного нагрева. Технический результат, обеспечиваемый системой холодного нагрева, характеризуется следующими показателями.
Во-первых, повышается безопасность эксплуатации системы, так как нагреваются только целевые объекты, а сама система нагрева, ее конструктивные элементы остаются холодными.
Во-вторых, увеличивается скорость нагрева целевых объектов. Целевые объекты начинают нагреваться практически мгновенно. Время нагрева целевых объектов будет определяться, в первую очередь, следующими спектральными характеристиками инфракрасного излучения — мощностью и модой излучения - во взаимосвязи с оптическими характеристиками целевых объектов и/или их частей, в основном спектральными характеристиками поглощения инфракрасного излучения на конкретных длинах волн.
В-третьих, повышается энергетическая эффективность процесса нагрева целевых объектов. При лучистом переносе теплоты до целевых объектов потери практически отсутствуют.
В-четвертых, улучшается управляемость процессом нагрева целевых объектов. Безынерционность системы позволяет реализовать безынерционное регулирование спектральных характеристик инфракрасного излучения и, соответственно, безынерционное автоматическое и/или автоматизированное управление температурно-временными режимами процесса нагрева.
В-пятых, расширяется арсенал технических средств для нагрева целевых объектов и управления процессом нагрева за счет использования материалов, прозрачных для инфракрасного излучения, использования инфракрасных инжекционных излучателей и тепловизоров.
Сущность системы холодного нагрева, предназначенной для приготовления пищи, определяется следующей совокупностью существенных признаков.
Первый базовый признак - создание безынерционной подсистемы лучистого переноса теплоты до пищевых ингредиентов, включая воду, на основе использования прозрачных для теплового излучения материалов, применяемых для изготовления конструктивных элементов системы нагрева, находящихся между источником теплового излучения и посудой, и для изготовления посуды или, как минимум, дна посуды.
Второй - создание безынерционной подсистемы генерации направленного на пищевые ингредиенты теплового излучения с требуемыми спектральными характеристиками на основе инфракрасных инжекционных излучателей.
Третий - создание безынерционной подсистемы измерения температуры пищевых ингредиентов на основе тепловизоров.
Четвертый - создание безынерционной подсистемы управления режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения.
Резюме - создание безынерционной системы холодного нагрева, предназначенной для приготовления пищи.
Технический результат, обеспечиваемый системой холодного нагрева, предназначенной для приготовления пищи, характеризуется следующими показателями.
Во-первых, повышается безопасность эксплуатации системы, так как нагреваются только пищевые ингредиенты, включая воду, а сама система нагрева, ее конструктивные элементы, включая посуду, остаются холодными.
Во-вторых, увеличивается скорость нагрева пищевых ингредиентов, которые начинают нагреваться практически мгновенно. Время нагрева пищевых ингредиентов, включая воду, будет определяться, в первую очередь, следующими спектральными характеристиками инфракрасного излучения - мощностью и модой излучения - во взаимосвязи с оптическими характеристиками пищевых ингредиентов, в основном их спектральными характеристиками поглощения инфракрасного излучения на конкретных длинах волн. В-третьих, повышается энергетическая эффективность процесса нагрева пищевых ингредиентов. При лучистом переносе теплоты потери практически отсутствуют.
В-четвертых, улучшается управляемость процессом нагрева пищевых ингредиентов и, соответственно, улучшается управляемость процессом приготовления пищи. Безынерционность системы позволяет реализовать безынерционное регулирование спектральных характеристик инфракрасного излучения и, соответственно, безынерционное автоматическое и/или автоматизированное управление температурно-временными режимами процесса тепловой обработки.
В-пятых, расширяется арсенал технических средств для приготовления пищи и управления процессом тепловой обработки за счет использования материалов, прозрачных для инфракрасного излучения, использования инфракрасных инжекционных излучателей и тепловизоров.
Сущность холодной варочной панели определяется следующей совокупностью существенных признаков.
Первый базовый признак - изготовление рабочей поверхности и используемой посуды или, как минимум, дна посуды, из прозрачных для теплового излучения материалов.
Второй - использование блока генерации инфракрасного излучения, содержащего один или группу инфракрасных инжекционных излучателей, расположенных под рабочей поверхностью.
Третий - использование блока измерения температуры пищевых ингредиентов, который содержит один или группу тепловизоров, конструктивно объединенных с инжекционными излучателями.
Четвертый - использование блока управления режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения, функционально взаимосвязанного с блоком измерения температуры. Резюме - создание безынерционной холодной варочной панели.
Технический результат, обеспечиваемый холодной варочной панелью, характеризуется следующими показателями.
Во-первых, повышается безопасность эксплуатации варочной панели, так как нагреваются только пищевые ингредиенты, включая воду, а сама варочная панель, ее рабочая поверхность, а также посуда, остаются холодными.
Во-вторых, увеличивается скорость нагрева пищевых ингредиентов, которые начинают нагреваться практически мгновенно. Время нагрева пищевых ингредиентов, включая воду, будет определяться, в первую очередь, следующими спектральными характеристиками инфракрасного излучения - мощностью и модой излучения - во взаимосвязи с оптическими характеристиками пищевых ингредиентов, в основном их спектральными характеристиками поглощения инфракрасного излучения на конкретных длинах волн.
В-третьих, повышается энергетическая эффективность процесса нагрева пищевых ингредиентов. При лучистом переносе теплоты потери практически отсутствуют.
В-четвертых, улучшается управляемость процессом нагрева пищевых ингредиентов и, соответственно, улучшается управляемость процессом приготовления пищи. Безынерционность системы позволяет реализовать безынерционное регулирование спектральных характеристик инфракрасного излучения и, соответственно, безынерционное автоматическое и/или автоматизированное управление температурно-временными режимами процесса тепловой обработки.
В-пятых, расширяется арсенал технических средств для приготовления пищи и управления процессом тепловой обработки за счет использования материалов, прозрачных для инфракрасного излучения, использования инфракрасных инжекционных излучателей и тепловизоров. Таким образом, группа изобретений в полной мере решает техническую проблему, заключающуюся в одновременном повышении безопасности эксплуатации, скорости нагрева, энергетической эффективности и управляемости процессом нагрева путем расширения арсенала технических средств, включающих использование прозрачных для теплового излучения материалов, инфракрасных инжекционных излучателей и тепловизоров, что позволяет создать безынерционную систему нагрева.
Варианты осуществление изобретения. Промышленная применимость
Лучшие варианты осуществления изобретения определяются независимыми пунктами формулы изобретения. Конкретные варианты осуществления определяются результатами решения конкретных технико- экономических задач.
Способ холодного нагрева, а также предназначенные для его осуществления системы (устройства), характеризуется использованием средств, известных до даты приоритета изобретения. Поэтому далее раскроем эти средства - прозрачные для теплового излучения материалы, инфракрасные инжекционные излучатели и тепловизоры - таким образом, чтобы можно было осуществить изобретение.
Эффективность лучистого переноса теплоты определяется коэффициентом прозрачности материала или, другими словами, коэффициентом пропускания инфракрасного излучения.
Прозрачные для инфракрасного излучения материалы широко применяются в различных областях физики, химии, астрономии, биологии и техники. Современный уровень техники предлагает самый широкий спектр материалов, максимально прозрачных для инфракрасного излучения, с требуемыми термомеханическими характеристиками. В частности, данный тип материалов широко представлен в области тепловизионной техники. Известно, что оптические элементы тепловизоров, включая линзы, изготавливаются из материалов, прозрачных для инфракрасного излучения. Наиболее распространенный и дешевый материал - обычное оптическое стекло различных марок. Стекло, как известно, бывает разным - жаропрочным, пуленепробиваемым и т.д. Но, стекло прозрачно лишь в ограниченном спектральном диапазоне - приблизительно до 2 мкм. Другими известными материалами являются кремний, германий, халькогенидные стекла, халькогенидные стеклообразные полупроводники, оптическая керамика типа «Иртран» и т.д.
На выбор конкретных материалов влияет достаточно большое число факторов. Помимо оптических свойств того или иного материала приходится учитывать его эксплуатационные характеристики (термомеханические свойства, стойкость к воздействию различных сред и др.), технологичность (обрабатываемость, возможность получения деталей нужных размеров и форм, обеспечение требуемого качества поверхности и т. д.), стоимость. Основными оптическими и физико-механическими характеристиками материалов являются: спектральное пропускание или отражение; показатель преломления; дисперсия; изменение коэффициента пропускания и показателя преломления при изменении температуры; плотность; твердость; теплопроводность; коэффициент термического расширения; теплоемкость; модуль упругости; температуры размягчения и плавления и др.
Таким образом, выбор конкретного материала для конструктивных элементов систем нагрева (например, для рабочей поверхности варочной панели) и посуды определяется поставленной технико-экономической задачей.
Для лучшего понимания актуальности использования инфракрасных инжекционных излучателей воспользуемся одним из наиболее эффективных научных и изобретательских методов, а именно, методом аналогии. Как известно, метод аналогии - это метод познания, основанный на переносе одного или нескольких свойств известного явления на неизвестное (частный случай индукции). С этой целью обратимся к истории развития электрических систем освещения. На начальном этапе - лампы накаливания, то есть, резистивный нагрев. Далее - так называемые энергоэффективные лампы в различных вариациях. И наконец - светодиодное освещение. Главные достоинства - высокая энергетическая эффективность плюс интеллектуальный интерфейс.
В самом начале эволюции полупроводниковой светотехники был только один вектор развития — увеличение мощности одного светодиода. Это направление получило название Power LED. Совершенствование технологий позволило повысить мощность светодиода до 10 Вт. Хотя практическое применение нашли, главным образом, светодиоды мощностью 1-ЕЗ Вт.
В дальнейшем был начат выпуск светильников на так называемых SMD- светодиодах (SMD - Surface Mounting Device - устройство с креплением на поверхность). Дальнейшим развитием такого подхода в светотехнике стала технология Chip-on-Board, сокращенно СОВ. Суть технологии СОВ заключается в размещении на плате кристаллов без корпусов и керамических подложек, а также покрытие этих кристаллов общим слоем люминофора. Благодаря этому, значительно повышается энергетическая эффективность и, соответственно, снижается стоимость матрицы светодиодов.
Кристаллы светодиодов при технологии СОВ расположены гораздо ближе друг к другу, чем при использовании SMD-светодиодов. Плотность размещения может достигать 70 кристаллов на 1 кв. см и более. К тому же, они имеют общее покрытие люминофором. При равной мощности размер СОВ-матрицы меньше, чем размер матрицы из SMD-светодиодов. С помощью СОВ технологии можно изготавливать матрицы абсолютно любой геометрической формы с малой себестоимостью.
Ключевым моментом, долгое время не позволявшим реализовать технологию СОВ на практике, была необходимость нанесения на подложку очень тонкого равномерного слоя адгезивного материала. Задача была решена путем использования метода магнетронного распыления (magnetron sputtering), обеспечивающего равномерное нанесение адгезивного вещества с точно заданной толщиной. В итоге, тепловой контакт между подложкой и кристаллом стал значительно лучше. Новая технология получила название Multi Chip-on-Board или сокращенно МСОВ. В научно-технической литературе понятия СОВ и МСОВ зачастую имеют один общий смысл. Практически все выпускаемые сейчас светодиодные матрицы изготавливаются по технологии МСОВ. Мощность современных светодиодных матриц может достигать 100 Вт и более.
Эволюция технологий для инфракрасных светодиодов аналогична эволюции технологий для светоизлучающих диодов. По существу светодиод инфракрасного спектра излучения отличается от светоизлучающего диода видимого спектра только материалом, из которого изготовлен полупроводник. Принцип же работы и у тех, и у других одинаков.
Эволюция технологий для инфракрасных лазерных диодов в свою очередь аналогична эволюции технологий для инфракрасных светодиодов. Лазерный диод инфракрасного спектра отличается от лазерного диода видимого спектра также только материалом, из которого изготовлен полупроводник. Принципы функционирования одинаковы.
В настоящее время для различных практических приложений широко используются инфракрасные матрицы различных типов, исполненные по технологиям SMD и МСОВ. Выходная мощность данных матриц измеряется сотнями ватт. Анализ трендов спектральных (мощность и мода излучения), энергетических и стоимостных характеристик инфракрасных матриц позволяет сделать следующие выводы.
Во-первых, в ближайшие годы - не более 5-ти лет - выходная мощность данных матриц будет измеряться киловаттами. Например, компания OSRAM анонсировала, что в 2022 году доведет мощность излучения до 2 кВт. В настоящее время в портфеле данной компании уже имеются инфракрасные матрицы с выходной мощностью в сотни ватт. Например, матрица SPL ВК 102-40 с выходной мощностью 250 Вт. Размеры данной матрицы составляют 11,4x4,0x0,115 мм, мода излучения (длина волны) - 1016 ± 5 нм. Среди традиционных практических приложений анонсировано такое приложение, как нагрев (heating).
Во-вторых, моды излучения (длина волны) инфракрасных матриц различных типов будут возрастать - от коротковолнового диапазона к средневолновому диапазону и далее. Необходимый научно-технологический задел для этого уже создан.
В-третьих, энергетическая эффективность современных инфракрасных инжекционных излучателей различных типов уже превысила 70%. Теоретически и экспериментально доказана возможность доведения коэффициента полезного действия инфракрасных инжекционных излучателей до 100 %. Еще в 2012 году специалисты из Физико-технического института им. Иоффе РАН и инновационной компании "ИоффеЛЕД" совместно с коллегами из лаборатории электроники (Research Lab of Electronics) Массачусетского технологического института (MIT) теоретически и экспериментально доказали возможность создания инфракрасных светодиодов, не создающих в ходе работы избыточного тепла. Подробности изложены в статье в Physical Review Letters «Thermoelectrically Pumped Light-Emitting Diodes Operating above Unity Efficiency», 108, 097403 - Published 27.02.2012.
В-четвертых, стоимость киловатта выходной мощности у инфракрасных инжекционных излучателей в ближайшие годы станет соизмеримой со стоимостью выходного киловатта у самых эффективных резистивных нагревателей. У светодиодных систем освещения процесс выравнивания стоимости выходного люмена со стоимостью люмена других систем освещения занял менее 10-ти лет.
Другими словами, в области электрических систем нагрева, в частности, в области БЭНП, произойдут те же события, что и области электрических систем освещения. Произойдет переход от резистивных и иных систем нагрева к системам нагрева на основе инжекционных инфракрасных излучателей. Правильнее будет сказать, что этот переход уже начался. Все необходимые условия, в первую очередь, научно-технологический задел, уже созданы. Но главная причина, которая стимулирует данный процесс, - существующие экологические проблемы, требующие снижения энергетических затрат.
Таким образом, с очевидностью можно сделать вывод о том, что современный уровень техники позволяет использовать инфракрасные инжекционные излучатели на основе инфракрасных матриц различных типов в системах нагрева различного назначения. При этом лучшим вариантом изобретения применительно к БЭНП является использование для инфракрасных инжекционных излучателей инфракрасных светодиодных матриц, исполненных по технологии МСОВ.
Возможность использования тепловизоров для измерения температуры целевых объектов, в частности для измерения температуры пищевых ингредиентов, включая воду, обусловлена возможностью создания прозрачной среды между целевыми объектами и источником теплового (инфракрасного) излучения. Из термодинамики известно, что все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля, излучают электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Спектральная плотность мощности излучения (функция Планка) имеет максимум, длина волны которого на шкале длин волн зависит от температуры. Положение максимума, то есть, моды излучения, в спектре излучения сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина).
Современные тепловизоры, как правило, строятся на основе специальных матричных датчиков температуры - болометров. Они представляют собой матрицу миниатюрных тонкопленочных терморезисторов. Инфракрасное излучение, собранное и сфокусированное на матрице объективом тепловизора, нагревает элементы матрицы в соответствии с распределением температуры наблюдаемого объекта. Лучшие датчики способны реагировать на единичные фотоны и имеют время реакции менее микросекунды.
При осуществлении способа холодного нагрева в части управления режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения необходимо учесть следующие аспекты.
Во-первых, природа света (излучения в видимом спектре) и инфракрасного (теплового) излучения одинакова. Это электромагнитные волны разной длины (или частоты).
Во-вторых, принципы функционирования инжекционных излучателей видимого спектра и инжекционных излучателей инфракрасного спектра также одинаковы.
В-третьих, и системы освещения, в частности, светодиодные системы, и предложенные в рамках данного изобретения системы холодного нагрева являются безынерционными системами.
Отсюда следует, что для осуществления безынерционного управления процессами нагрева, можно использовать весь спектр технических решений, используемых в системах управления светодиодным освещением.
В-четвертых, возможность использования тепловизоров в рамках данного изобретения для определения температуры целевых объектов, а также других сенсоров позволяет осуществить автоматическое и/или автоматизированное управление температурно-временными режимами процесса нагрева.
В-пятых, пищевые ингредиенты - вода, продукты растительного и животного происхождения и др. - характеризуются конкретными спектральными характеристиками поглощения. То есть, выбор конкретной моды излучения позволяет оптимизировать характеристики процесса приготовления пищи: время и стоимость. С учетом того, что при приготовлении пищи в большинстве случаев используется вода, а также того, что значительная часть большинства пищевых ингредиентов состоит из воды, базовую моду излучения целесообразно выбирать исходя из характеристик пропускания/поглощения воды.
В случае использования в конструкции ИЛИ нескольких типов инфракрасных матриц с различными модами излучения для оптимизации процессов приготовления пищи можно использовать различные комбинации мод излучения
Таким образом, современный уровень техники позволяет сделать интерфейс управления систем холодного нагрева максимально функциональным и комфортным. По существу, использование данного изобретения позволит сделать БЭНП в прямом смысле слова по-настоящему интеллектуальными устройствами. А также, что очень важно, изменить концепцию функционирования Интернета вещей применительно к БЭНП.
В заключение необходимо отметить, что при появлении холодных варочных панелей ввиду их очевидных преимуществ - высокая скорость нагрева, низкие энергетические затраты, естественный режим тепловой обработки, простота конструкции - отпадет необходимость в микроволновых печах, используемых для разогрева (размораживания) пищи (пищевых продуктов).
В данном описании сознательно опущены чертежи и схемы, иллюстрирующие сущность изобретения и его промышленную применимость, так как это может привести к уменьшению объема правовой охраны настоящего изобретения. Кроме того, конструктивно-дизайнерское исполнение систем холодного нагрева, в частности, холодной варочной панели и других БЭНП, в основном аналогично конструктивно- дизайнерскому исполнению известных технических решений.
Для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что изложенные существенные признаки изобретения в полной мере определяют базовые принципы конструирования и функционирования систем холодного нагрева, позволяющие наилучшим образом обеспечить промышленную применимость изобретения.

Claims

Формула изобретения
1. Способ холодного нагрева целевых объектов, характеризующийся совокупностью следующих операций: безынерционный лучистый перенос теплоты до целевых объектов на основе использования прозрачных для теплового излучения материалов, применяемых для изготовления конструктивных элементов системы нагрева, находящихся между источником теплового излучения и целевыми объектами; безынерционная генерация направленного в сторону целевых объектов теплового излучения с требуемыми спектральными характеристиками путем использования инфракрасных инжекционных излучателей; безынерционное измерение температуры целевых объектов или их частей путем использования тепловизоров; безынерционное управление режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения.
2. Система холодного нагрева целевых объектов, характеризующаяся совокупностью следующих взаимосвязанных подсистем: безынерционная подсистема лучистого переноса теплоты до целевых объектов на основе использования прозрачных для теплового излучения материалов, применяемых для изготовления конструктивных элементов системы нагрева, находящихся между источником теплового излучения и целевыми объектами; безынерционная подсистема генерации направленного в сторону целевых объектов теплового излучения с требуемыми спектральными характеристиками на основе инжекционных инфракрасных излучателей; безынерционная подсистема измерения температуры целевых объектов или их частей на основе тепловизоров; безинерционная подсистема управления режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения.
29
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
3. Система холодного нагрева, предназначенная для приготовления пищи, характеризующаяся совокупностью следующих подсистем: безынерционная подсистема лучистого переноса теплоты до пищевых ингредиентов, включая воду, на основе использования прозрачных для теплового излучения материалов, применяемых для изготовления конструктивных элементов системы нагрева, находящихся между источником теплового излучения и посудой, и для изготовления посуды или, как минимум, дна посуды; безынерционная подсистема генерации направленного на пищевые ингредиенты теплового излучения с требуемыми спектральными характеристиками на основе инфракрасных инжекционных излучателей; безынерционная подсистема измерения температуры пищевых ингредиентов на основе тепловизоров; безынерционная подсистема управления режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения.
4. Варочная панель, характеризующаяся тем, что рабочая поверхность и используемая посуда или, как минимум, дно посуды, изготовлены из прозрачных для теплового излучения материалов, содержащая блок генерации инфракрасного излучения, включающий один или группу инжекционных излучателей, расположенных под рабочей поверхностью, блок измерения температуры пищевых ингредиентов, включающий один или группу тепловизоров, конструктивно объединенных с инжекционными излучателями, блок управления режимами функционирования инфракрасных инжекционных излучателей и спектральными характеристиками генерируемого ими инфракрасного излучения, функционально взаимосвязанный с блоком измерения температуры.
30
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2021/000142 2020-04-03 2021-04-02 Способ и система холодного нагрева (варианты) WO2021201723A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112886A RU2020112886A (ru) 2020-04-03 2020-04-03 Способ и система холодного нагрева (варианты)
RU2020112886 2020-04-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021201723A1 true WO2021201723A1 (ru) 2021-10-07

Family

ID=77929289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000142 WO2021201723A1 (ru) 2020-04-03 2021-04-02 Способ и система холодного нагрева (варианты)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2020112886A (ru)
WO (1) WO2021201723A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2065550C1 (ru) * 1988-05-19 1996-08-20 Квадлюкс, Инк. Способ тепловой обработки пищи и устройство для его осуществления
US5919389A (en) * 1997-03-18 1999-07-06 Sanyo Electric Co. Ltd. Cooking apparatus including infrared ray sensor
RU2395773C1 (ru) * 2009-04-01 2010-07-27 ФГТУ "Московский институт стали и сплавов" Способ контроля и управления процессом восстановления обмазки на футеровке вращающейся обжиговой печи
RU2543850C2 (ru) * 2010-12-22 2015-03-10 Фисслер Гмбх Электронный модуль для приготовления пищи в варочной посуде с контролем температуры

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2065550C1 (ru) * 1988-05-19 1996-08-20 Квадлюкс, Инк. Способ тепловой обработки пищи и устройство для его осуществления
US5919389A (en) * 1997-03-18 1999-07-06 Sanyo Electric Co. Ltd. Cooking apparatus including infrared ray sensor
RU2395773C1 (ru) * 2009-04-01 2010-07-27 ФГТУ "Московский институт стали и сплавов" Способ контроля и управления процессом восстановления обмазки на футеровке вращающейся обжиговой печи
RU2543850C2 (ru) * 2010-12-22 2015-03-10 Фисслер Гмбх Электронный модуль для приготовления пищи в варочной посуде с контролем температуры

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020112886A (ru) 2021-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201335433Y (zh) 红外电磁一体炉
NO158114B (no) Varmeapparat.
KR100386245B1 (ko) 적외선 방사를 하는 히터를 이용한 급속 조리장치
US20020092842A1 (en) Thermally efficient portable convective oven
CN101639233B (zh) 一种分子共振炉
JPS59123180A (ja) 加熱装置
JPS62175528A (ja) 調理装置
CN103486630A (zh) 储能加热的光波炉、电陶炉及电磁炉与锅具
WO2021201723A1 (ru) Способ и система холодного нагрева (варианты)
JP2008281302A (ja) 加熱調理装置
CN101696810B (zh) 光波炉
CN207555663U (zh) 一种发热盘电炉
CN102042623A (zh) 脉冲蓄放加热炉
KR20180119043A (ko) 보온겸용 전기식 조리장치
CN207784981U (zh) 一种烧烤装置
CN107676826A (zh) 一种发热盘电炉
GB2144956A (en) Heating apparatus
RU194343U1 (ru) Утюг
CN206018735U (zh) 一种炉具
CN103727567A (zh) 一种红外电光炉
KR101891238B1 (ko) 발열기기
Adams et al. Cooking by light-a revolutionary approach to electric hobs
JP2005108586A (ja) 電気式調理器
KR101774407B1 (ko) 발열기기
KR100293352B1 (ko) 전자레인지용할로겐램프의반사구조

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21779440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21779440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1