Патент на изобретение №2308865

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ СОСУДА, СОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ

(57) Реферат:

Устройство относится к средствам, предназначенным для нагревания сосуда, в котором размещаются жидкие или твердые продукты питания. Данное устройство способно обеспечить стабильность температуры содержимого подлежащего нагреванию сосуда и позволяет одновременно обеспечить безопасное извлечение нагретого сосуда из устройства после прекращения нагревания. Устройство для нагревания сосуда (5), содержащего продукты питания, в результате контакта с текучей средой, содержит расположенный в зоне размещения нижней части подлежащего нагреванию сосуда (5) резервуар (9) питания текучей средой и блок (12) нагревания текучей среды. Устройство содержит тепловой насос, способный переносить через восходящий канал (18), открывающийся в блок (12) нагревания, предварительно определенный поток нагретой текучей среды к распределителю (19), ориентированному в направлении стенок сосуда (5). 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предлагаемое изобретение касается устройства, предназначенного для нагревания сосуда, в котором размещаются жидкие или твердые продукты питания, например устройства, используемого для нагревания бутылочек с детским питанием, небольших чашек для детского питания или тарелок, содержащих продукты питания для детей младшего возраста.

В известных устройствах подобного рода, предназначенных для нагревания продуктов питания для детей, тепловая энергия подается при помощи электрических резистивных нагревательных элементов, расположенных в непосредственной близости от подлежащего нагреванию сосуда, причем теплообмен с сосудом может осуществляться при помощи воздушной прослойки, которая окружает данный сосуд, посредством пара или воды.

Обычно используемые в настоящее время устройства нагревания подобного рода функционируют по принципу водяной бани и содержат некоторое количество воды, в которую погружается подлежащая нагреванию бутылочка с детским питанием или небольшая чашка с пищей для детей. Устройство подобного рода описано, в частности, в патентном документе DE 878990. Регулирование температуры нагревания в этом устройстве осуществляется при помощи термостата, который обеспечивает прерывание электрического питания нагревательного элемента при достижении предварительно определенной температуры в этой ванне. При использовании такого способа регулирования достаточно трудно получить оптимальную температуру в подлежащем нагреванию сосуде. Кроме того, поскольку подлежащий нагреванию сосуд погружен в ванну, содержащую горячую воду, температура этого сосуда продолжает повышаться даже после отключения питания электрического нагревательного элемента. Наиболее существенным недостатком такого устройства остается достаточно большое время нагревания, связанное с тепловой инерцией подлежащей нагреванию воды.

Упомянутые выше недостатки были частично устранены при помощи парового нагревательного устройства типа того, которое было описано в патентных документах US 1977482 или FR 2753071. В соответствии с этими патентными документами подлежащий нагреванию сосуд представляет собой бутылочку с детским питанием, помещенную в камеру нагревания, расположенную поверх ванны, содержащей воду, нагреваемую при помощи электрических резистивных элементов, причем камера частично закрыта в своей верхней части при помощи крышки в виде колокола, имеющей отверстие, обеспечивающее сообщение с окружающей атмосферой. Электрический резистивный элемент, нагреваясь, доводит содержащуюся в этой камере воду до кипения и превращает ее в пар, который нагревает бутылочку с детским питанием. Это устройство обеспечивает уменьшение времени нагревания по сравнению с известными устройствами, но и в этом случае приходится достаточно долго ожидать достижения нагревания, а затем и испарения воды из ванны. Кроме того, поскольку наружная поверхность подлежащей нагреванию бутылочки с детским питанием слишком сильно нагревается в контакте с паром, пользователь может обжечься, извлекая руками эту бутылочку с детским питанием из ванны сразу после окончания нагревания.

В то же время, из патентного документа FR 2788677, выданного на имя Заявителя, известно устройство, предназначенное для охлаждения упакованных в бутылки напитков и использующее специальный насос, который обеспечивает всасывание охлажденной льдом воды из резервуара и направляет ее на колпачок подлежащей охлаждению бутылки. Однако это устройство, спроектированное только для охлаждения бутылки, является достаточно дорогостоящим, поскольку в нем используются дорогостоящие компоненты, в частности, электрический насос. Кроме того, поскольку выливание охлаждающей воды на подлежащую охлаждению бутылку осуществляется произвольным образом, в этом устройстве должен использоваться датчик температуры для правильного его функционирования, что в еще большей степени повышает стоимость и сложность конструкции этого устройства.

Техническая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить отмеченные выше недостатки и создать устройство, предназначенное для очень быстрого нагревания сосудов, содержащих продукты питания, и для получения оптимальной температуры этих подлежащих нагреванию продуктов питания.

Другой технической задачей настоящего изобретения является создание устройства, предназначенного для нагревания сосудов, содержащих продукты питания, которое способно обеспечить стабильность температуры содержимого этого подлежащего нагреванию сосуда и позволяет одновременно обеспечить совершенно безопасное извлечение нагретого сосуда из устройства после прекращения нагревания.

Дополнительной технической задачей настоящего изобретения является создание устройства, предназначенного для нагревания сосудов, содержащих продукты питания, которое отличается надежным функционированием, представляя достаточно простую конструкцию, которую легко производить в промышленных масштабах для снижения ее стоимости.

Представленные выше технические задачи решаются при помощи устройства, предназначенного для нагревания, в результате контакта с некоторой текучей средой, сосуда, содержащего продукты питания, имеющего расположенный в зоне размещения нижней части сосуда резервуар питания текучей средой и блок нагревания текучей среды, тепловой насос, способный переносить через восходящий канал, открывающийся в блок нагревания, предварительно определенный поток нагретой текучей среды к распределителю, расположенному в направлении стенок подлежащего нагреванию сосуда.

В рассматриваемом здесь случае под текучей средой следует понимать некоторую жидкость или газ, например воду, водяной пар или любую другую выполняющую роль теплоносителя текучую среду, способную запасать и переносить тепловую энергию от блока нагревания к подлежащему нагреванию сосуду.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит тепловой насос, способный переносить нагретую текучую среду в направлении подлежащего нагреванию сосуда, содержащего продукты питания. В данном случае под тепловым насосом следует понимать устройство, предназначенное для нагревания и поднятия текучей среды, имеющее блок нагревания, связанный в своей передней по потоку части при помощи обратного клапана с резервуаром текучей среды и связанный в своей задней по потоку части с восходящим каналом или трубкой нагнетания, позволяющим обеспечить выливание нагретой текучей среды, например через распределитель, в направлении или непосредственно на подлежащий нагреванию сосуд. Этот обратный клапан позволяет выпустить текучую среду из резервуара в блок нагревания, но препятствует возврату этой текучей среды обратно в резервуар.

Блок нагревания текучей среды образован трубкой циркуляции текучей среды, находящейся в тепловой связи с электрическим нагревательным элементом. Эта трубка циркуляции текучей среды, образующая бойлер, может представлять собой изогнутый канал подковообразной формы, связанный с нагреваемой электричеством пластиной или с электрическим сопротивлением, вследствие чего проходящая через этот канал текучая среда быстро нагревается.

Такой тепловой насос расположен между резервуаром питания текучей средой и подлежащим нагреванию сосудом. Таким образом, текучая среда поступает из резервуара в бойлер под действием силы тяжести, проходя при этом через обратный клапан. Электрическое сопротивление обеспечивает быстрое нагревание используемой текучей среды, например воды, находящейся в бойлере, и доводит ее до кипения. Давление пара вызывает подъем воды в восходящий канал, а затем ее выбрасывание из этого канала в направлении подлежащего нагреванию сосуда. Поскольку бойлер удаляет всю содержавшуюся в нем текучую среду, давление в нем падает в результате заполнения восходящего канала воздухом после его освобождения. После этого бойлер снова заполняется текучей средой, поступающей из резервуара, и описанный выше цикл начинается заново. Таким образом, этот тепловой насос обеспечивает выливание нагретой текучей среды на уровне, расположенном выше уровня воды в резервуаре, достаточно простым и экономичным способом и без использования более сложных средств перекачивания этой текучей среды.

Другое преимущество использования такого блока нагревания заключается в том, что обеспечивается возможность достижения и стабилизации на требуемом постоянном уровне температуры текучей среды, выходящей из бойлера, путем простого регулирования электрического нагревательного элемента данного блока с использованием термостата. Таким образом, зная температуру выходящей из бойлера текучей среды, которая является постоянной, параметры потока этой текучей среды, то есть количество нагнетаемой текучей среды, которое равно объему данного бойлера, а также зная время нахождения текучей среды в контакте с подлежащим нагреванию сосудом, можно достаточно точно определить конечную температуру нагревания продуктов питания, содержащихся в этом сосуде. Можно, таким образом, выбирать продолжительность нагревания сосуда в функции количества и характера содержимого этого сосуда.

Предпочтительно подлежащий нагреванию сосуд размещен внутри камеры рекуперации текучей среды, связанной с резервуаром при помощи канала рециркуляции.

Можно сконструировать устройство, в котором нагретая текучая среда, направляемая к подлежащему нагреванию сосуду, расположенному в камере рекуперации, собирается и сохраняется в пространстве, окружающем этот сосуд. Можно также сконструировать устройство, в котором нагретая текучая среда после использования выливается за пределы этого устройства. Однако выбирают вариант возвращения текучей среды в цикл, направляя ее обратно в резервуар и обеспечивая таким образом функционирование текучей среды в замкнутом контуре внутри данного устройства, что обеспечивает существенно более практичную и экономичную эксплуатацию устройства.

Предпочтительно подлежащий нагреванию сосуд удерживается при помощи решетки над уровнем текучей среды внутри камеры.

Под термином “решетка” в данном случае следует понимать пластину разделения двух объемов, содержащую по меньшей мере одно сквозное отверстие, способное пропускать текучую среду из одного объема в другой. Решетка, поддерживающая подлежащий нагреванию сосуд, предпочтительно представляет собой проходное сечение, позволяющее обеспечить расход прохождения через эту решетку, превышающий расход текучей среды через бойлер. Вследствие этого обстоятельства подлежащий нагреванию сосуд не остается погруженным в нагретую текучую среду и его температура больше не продолжает повышаться после прекращения нагревания, в результате чего данный сосуд может сохранять первоначально запрограммированную для него температуру.

Предпочтительно устройство нагревания содержит крышку закрытия камеры.

Это позволяет обеспечить нагревание сосуда в замкнутой атмосфере, которое в этом случае оказывается более быстрым, и дает возможность поддерживать температуру сосуда постоянной на протяжении некоторого времени после прекращения нагревания.

Предпочтительно тепловой насос перекачивает текучую среду из резервуара к распределительному органу в прерывистом режиме.

Можно сконструировать тепловой насос, связанный с бойлером, имеющим достаточно большую емкость для того, чтобы подавать за один раз нагретую текучую среду к подлежащему нагреванию сосуду, содержащему продукты питания, даже если бойлер связан с обратным клапаном малого проходного сечения. В качестве варианта реализации выбирают бойлер с меньшей емкостью, поскольку в нем быстрее достигается требуемая температура, и связанный с обратным клапаном достаточно большого проходного сечения, что позволяет этому клапану функционировать в прерывистом режиме. Такой бойлер будет подавать повторяющимся образом нагретую текучую среду к подлежащему нагреванию сосуду в виде коротких мощных импульсов или залпов, причем в данном случае количество подаваемой за один раз текучей среды соответствует емкости используемого бойлера. Число и объем таких импульсов или залпов, направляемых к подлежащему нагреванию сосуду в предварительно заданный промежуток времени, определяют тепловую передачу от нагретой текучей среды к этому сосуду. Вследствие этого, выбирая определенное количество импульсов известного объема текучей среды, обладающей известной теплоемкостью, можно легко адаптировать его к сосуду заданного объема, имеющему известное содержимое. Таким образом, изменяя количество импульсов, можно использовать данное устройство для нагревания сосудов различного объема с содержимым различного характера.

Предпочтительно распределительный орган открывается в зоне расположения верхней части подлежащего нагреванию сосуда.

Может быть выполнена конструкция, в которой распределительный орган подает нагретую текучую среду к нижней или к боковой части подлежащего нагреванию сосуда. Предпочтительно, однако, чтобы орошение этого подлежащего нагреванию сосуда осуществлялось в его верхней части, поскольку текучая среда, подаваемая на верхнюю часть этого сосуда, стекает затем вдоль его стенок под действием силы тяжести, что позволяет обеспечить более продолжительное время контакта между ними, улучшая таким образом условия теплообмена между этой текучей средой и данным сосудом.

Предпочтительно распределительный орган представляет собой лоток, содержащий по меньшей мере одно отверстие для вытекания текучей среды, ориентированное в направлении подлежащего нагреванию сосуда.

Можно предусмотреть орошение подлежащего нагреванию сосуда каплями нагретой текучей среды, причем в этом случае подводящий канал от бойлера будет открываться в головку орошения, размещенную над подлежащим нагреванию сосудом; или же может быть предусмотрено косвенное орошение этого сосуда, при осуществлении которого нагретая текучая среда, поступающая из бойлера, будет выбрасываться на внутреннюю поверхность купола распределения и затем уже будет направляться на подлежащий нагреванию сосуд. Однако предпочтительно использовать такой вариант орошения, в котором нагретая текучая среда отводится при помощи канала, который завершается лотком, открывающимся в отверстие вытекания, ориентированное в направлении этого подлежащего нагреванию сосуда, поскольку таким образом удается обеспечить отведение, ориентацию и даже калибровать более точным образом поток текучей среды, направляемый на подлежащий нагреванию сосуд.

Предпочтительно лоток охватывает, по меньшей мере частично, подлежащий нагреванию сосуд в его верхней части.

Для этого лоток имеет внутренний диаметр, равный или превышающий диаметр камеры рекуперации, причем множество отверстий выполнены в его стенках для того, чтобы опрыскивать подлежащий нагреванию сосуд, по меньшей мере частично, по периметру его верхней части, что обеспечивает более быстрое и более равномерное нагревание.

Предпочтительно лоток содержит множество отверстий для вытекания предварительно определенного диаметра, равномерно распределенных по его периметру.

Количество и диаметр этих отверстий определяют расход текучей среды, которая орошает подлежащий нагреванию сосуд. Равномерное распределение этих отверстий по периметру лотка позволяет обеспечить равномерное нагревание содержимого этого сосуда. В качестве варианта реализации может быть использовано устройство регулирования этого расхода, выполненное, например, в виде пластины, смонтированной с возможностью перемещения по отношению к лотку и позволяющей частично перекрывать некоторые отверстия для того, чтобы адаптировать расход текучей среды в соответствии с объемом, характером содержимого или габаритными размерами подлежащего нагреванию сосуда.

Предпочтительно устройство в соответствии с изобретением содержит корпус, внутри которого размещена камера, расположенная над резервуаром, который в свою очередь приподнят по отношению к нагревательному блоку, причем этот нагревательный блок сообщается при помощи восходящего канала с лотком.

Поскольку в такой конструкции используется ярусное расположение элементов, она позволяет обеспечить достаточно простую схему циркуляции текучей среды в замкнутом контуре, где текучая среда вытекает под действием силы тяжести из камеры рекуперации в резервуар, а из него поступает в нагревательный блок, откуда текучая среда направляется в верхнюю часть устройства при помощи теплового насоса.

Предпочтительно устройство в соответствии с изобретением содержит блок измерения времени, управляющий функционированием нагревательного блока.

Блок измерения времени может представлять собой электромеханический или электронный таймер, содержащий градуировку, соответствующую времени нагревания или количеству подлежащего нагреванию продукта. Этот таймер связан с электрической схемой, которая обеспечивает управление включением и отключением нагревания в соответствии с предварительно выбранным временем и определяет, таким образом, конечную температуру содержимого подлежащего нагреванию сосуда.

Предпочтительно устройство в соответствии с изобретением содержит средства регулирования температуры электрического нагревательного элемента блока нагревания, позволяя ему функционировать при по меньшей мере двух различных температурах.

Таким образом, изменяя температуру нагревательного блока, получают возможность обеспечить различное время нагревания для одного и того же количества подлежащего нагреванию продукта. Можно предусмотреть, чтобы, используя в качестве текучего теплоносителя воду и адаптированный бойлер, устройство в соответствии с изобретением имело возможность распределять горячую воду и/или пар по стенкам подлежащего нагреванию сосуда. Так, например, бойлер, способный производить горячую воду и/или пар, может представлять собой вертикальный изогнутый бойлер типа того, который описан в патентном документе FR 2721381 на имя Заявителя, или бойлер U-образной формы и горизонтального или вертикального расположения, мощность и/или время нагревания которого выбираются так, чтобы получить на выходе из этого бойлера горячую воду и/или пар.

Предпочтительно устройство в соответствии с изобретением содержит средства, образующие опору для подлежащего нагреванию сосуда внутри камеры рекуперации и позволяющие использовать данное устройство для нагревания сосудов различных размеров.

Эти средства, образующие опору, могут представлять собой подвижную решетку, а также средства для ее перемещения и фиксации в различных положениях по высоте в камере или могут представлять собой комплект цилиндров различной высоты, которые можно устанавливать один вместо другого в камеру в зависимости от высоты подлежащего нагреванию сосуда. Таким образом, используя такие весьма простые средства адаптации, можно устанавливать подлежащие нагреванию сосуды, такие, как бутылочки различных размеров с детским питанием или небольшие чашки или тарелки с пищей, внутрь одного и того же нагревательного устройства более или менее глубоко.

Предпочтительно изобретение относится к специальному аппарату для нагревания бутылочек с детским питанием, содержащему в зоне расположения нижней части подлежащего нагреванию сосуда резервуар с водой и блок нагревания воды, находящейся в этом резервуаре, причем аппарат содержит тепловой насос, способный передавать через восходящий канал, открывающийся в блок нагревания, предварительно определенный поток горячей воды к распределительному органу, ориентированному в направлении стенок подлежащего нагреванию сосуда, причем эта вода возвращается затем в резервуар при помощи канала рециркуляции.

Такой аппарат обеспечивает быстрое нагревание содержимого бутылочки с детским питанием и надежное регулирование температуры внутри этой бутылочки. Кроме того, нагревание здесь осуществляется путем стекания горячей воды по стенкам нагреваемой бутылочки, причем эта бутылочка может быть извлечена пользователем из данного аппарата сразу после окончания нагревания без всякого риска при этом обжечься.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными способов его реализации, проиллюстрированных на приведенных фигурах, на которых:

– на Фиг. 1 изображен схематический перспективный вид устройства согласно изобретению в соответствии с первым способом его реализации, причем на этом виде часть боковых стенок удалена для того, чтобы показать верхнюю часть устройства в осевом разрезе,

– на Фиг. 2 изображен схематический вид устройства, показанного на фиг.1, в частичном разрезе, выполненном по средней плоскости А-А, перпендикулярной плоскости осевого разреза, показанного на этой фиг. 1,

– на Фиг. 3 изображен схематический вид в увеличенном масштабе детали В устройства, показанного на фиг. 2,

– на Фиг. 4 изображен схематический вид в осевом разрезе и в увеличенном масштабе детали С устройства, показанного на фиг. 1,

– на Фиг. 5 изображен схематический вид в осевом разрезе устройства в соответствии с вторым способом реализации изобретения.

На фиг. 1 показано устройство в соответствии с первым способом реализации изобретения, которое представлено здесь для случая нагревания бутылочки с детским питанием, однако данное устройство также может быть использовано для нагревания небольших чашек или тарелок, содержащих пищу для детей. Это устройство включает корпус 1, содержащий основание 2 и юбку 4, связывающую это основание с верхним кожухом 3. Внутри корпуса 1 расположена полость 16, предназначенная для размещения в ней подлежащего нагреванию сосуда.

Полость 16 выполнена в виде камеры 6, предпочтительно имеющей форму цилиндра, который размещен и закреплен внутри корпуса 1. Камера 6 является достаточно глубокой для того, чтобы в нее можно было погрузить на всю его высоту подлежащий нагреванию сосуд типа бутылочки больших размеров с детским питанием. В верхней части камера 6 имеет закраину 8, выполненную в форме желоба, обеспечивающего удержание распределительного органа 19, о котором более подробно будет сказано ниже. В нижней части камера 6 имеет донную стенку 7, в которой выполнено одно или несколько сквозных отверстий 24. Эта донная стенка 7 отделяет камеру 6 от резервуара 9 питания текучей средой, причем текучая среда имеет возможность перемещаться из камеры 6 в резервуар 9 через отверстие 24.

Резервуар 9 для текучей среды может быть жестко связан с камерой 6 или может быть присоединен съемным образом к этой камере и к корпусу 1 устройства. В соответствии с предпочтительным вариантом реализации изобретения используемая в данном устройстве текучая среда представляет собой воду и в приведенном ниже описании будут даваться ссылки на использование такого устройства именно с водой, хотя это ни в коей мере не исключает использования в качестве теплоносителя других текучих сред, таких, как пар, масло и т.п.

Резервуар 9 связан через отверстие 10 для вытекания с каналом 11 питания, через который используемая текучая среда подается в блок нагревания, образующий бойлер 12. Обратный клапан 25 установлен в канале 11, и этот клапан позволяет обеспечить перемещение воды из резервуара 9 в направлении бойлера 12 и воспрепятствовать всякому обратному перемещению воды из бойлера в направлении резервуара. На фиг. 4 обратный клапан 25 схематически показан в своем положении открытия, причем клапан содержит корпус 28 и шарик 26, который имеет возможность перемещаться под действием давления воды внутри корпуса 28 обратного клапана 25.

Бойлер 12 образован трубкой 17 циркуляции текучей среды, которая имеет U-образную или подковообразную форму и размещена в горизонтальной плоскости внутри основания 2 данного устройства, и нагревательным элементом 14, причем форма этого нагревательного элемента идентична форме трубки 17, рядом с которой и в ее нижней части этот элемент закреплен. Трубка 17 бойлера может быть изготовлена, например, из металлического материала, обладающего хорошей теплопроводностью. Нагревательный элемент 14 может быть образован экранированным электрическим сопротивлением, установленным, например, при помощи сварки, рядом с трубкой 17.

Бойлер 12 установлен на опорной пластине внутри основания 2 данного устройства. Бойлер также имеет орган теплового регулирования, представленный здесь в форме термостата 15, выполненного, например, в виде биметаллической пластины и электрически соединенного с нагревательным элементом 14. Этот термостат 15 размещен в центральной зоне нагревательного элемента 14, имеющего U-образную форму, и жестко закреплен на той же самой опорной пластине внутри основания 2. При этом регулирование также может осуществляться при помощи датчика CTN, находящегося в тепловом контакте с бойлером, причем датчик связан с электронной печатной платой, которая обеспечивает управление продолжительностью или мощностью нагревания.

Бойлер 12 связан при помощи восходящего канала 18 нагнетания с распределительным органом 19, расположенным в верхней части корпуса 1 устройства. Распределительный орган 19 образован лотком 20, снабженным отверстием отведения 21. Лоток 20 имеет тороидальную форму и размещен по периферии в верхней части камеры 6. Лоток 20 по существу полностью охватывает камеру 6 и, следовательно, подлежащий нагреванию сосуд 5, размещенный концентрическим образом внутри этой камеры. Внутренний диаметр лотка 20 выполнен близким по величине к внутреннему диаметру камеры 6. Внутренний диаметр поперечного сечения лотка 20 выполнен равным или даже меньшим, чем внутренний диаметр поперечного сечения восходящего канала 18 для того, чтобы исключить потери напора в лотке 20.

На фиг. 2 представлен частичный схематический вид устройства в разрезе, на котором лоток 20 удерживается верхней закраиной камеры 6, образующей желоб 8. Верхний кожух 3 корпуса 1 устройства перекрывает лоток 20 в его верхней части и представляет внутреннюю стенку, наклоненную таким образом, чтобы исключить выбрасывание брызг воды наружу, причем стенка ориентирует эти брызги во внутреннюю полость камеры 6. Лоток 20 содержит множество отверстий 21, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга по периметру его внутренней поверхности. Как это лучше можно видеть на увеличенной детали устройства, схематически изображенной на фиг. 3, отверстия 21 образуют угол наклона по отношению к горизонтальной оси поперечного сечения лотка, причем угол рассчитывается таким образом, чтобы выходящая через отверстие струя текучей среды имела необходимый наклон по отношению к стенке подлежащего нагреванию сосуда и чтобы устранить, таким образом, выбрасывание капель текучей среды наружу, причем в этом случае все эти капли стекают вдоль стенки сосуда 5. В рассматриваемом здесь примере реализации угол наклона может иметь величину примерно 30°.

Как можно видеть на фиг. 1, устройство содержит также рукоятку 23 регулирования, которая обеспечивает управление фазой нагревания. Рукоятка 23 может представлять собой рукоятку таймера, соединенного с электрической схемой, которая обеспечивает прекращение электрического питания нагревательного элемента 14 после истечения некоторого предварительно выбранного промежутка времени. Рукоятка 23 также может представлять собой рукоятку системы выбора количества подлежащих нагреванию продуктов питания, которая связана с электронной платой управления фазой нагревания.

Процесс функционирования устройства пользователь начинает с заполнения водой резервуара 9. Резервуар 9 имеет емкость, достаточно большую для того, чтобы обеспечить возможность непрерывного функционирования бойлера без повторного запуска теплового насоса, причем емкость составляет, например, по меньшей мере 300 мл. Обратный клапан 25 обеспечивает возможность поступления холодной воды из резервуара 9 в бойлер 12. Затем пользователь устанавливает подлежащий нагреванию сосуд, например бутылочку 5 с детским питанием, в полость 16 устройства и приводит в действие рукоятку 23 выбора режима нагревания для того, чтобы обеспечить надлежащее управление фазой нагревания в функции количества подлежащей нагреванию жидкости, содержащейся в бутылочке. После этого нагревательный элемент 14 быстро поднимает температуру воды, по существу мгновенно доводя ее до кипения в бойлере 12. Давление пара вызывает подъем воды в восходящий канал 18, причем обратный клапан 25 препятствует возврату этой воды обратно в резервуар 9. Горячая вода, поступающая в лоток 20 через восходящий канал 18, удаляется из него через отверстия 21 и выливается на боковую поверхность подлежащей нагреванию бутылочки с детским питанием. После стекания горячей воды по стенкам бутылочки с детским питанием эта вода возвращается в резервуар 9, проходя через сточное отверстие 24 в донной стенке 7 камеры 6. После опорожнения восходящего канала 18 давление внутри бойлера падает, вследствие чего этот бойлер снова заполняется водой через обратный клапан 25 и начинается новый цикл функционирования устройства.

На протяжении всей фазы нагревания лоток 20 обеспечивает орошение бутылочки 5 с детским питанием при помощи следующих друг за другом импульсов горячей воды в течение интервала времени, который представляет собой функцию емкости бойлера 12 и мощности нагревательного элемента 14. Поскольку при этом вода вытекает импульсами при постоянной температуре, достаточно изменить время истечения воды для того, чтобы изменить конечную температуру содержимого бутылочки с детским питанием.

В рассматриваемом здесь примере реализации интервал времени составляет от 2 до 3 секунд для бойлера, имеющего емкость 9,5 мл и связанного с нагревательным элементом, имеющим мощность 500 Вт, который выдает горячую воду при температуре от 80°С до 85°С. Таким образом, содержимое бутылочки с детским питанием быстро доводится до оптимальной температуры потребления, заключенной в диапазоне от 35°С до 45°С, за время, составляющее 2-3,5 минуты, причем этот промежуток времени определяется в функции количества жидкости, которое бутылочка содержит. Здесь следует отметить то обстоятельство, что время, необходимое для нагревания бутылочки с детским питанием, в данном случае оказывается значительно меньшим, чем время, необходимое для ее нагревания классическим способом с использованием водяной бани, которое составляет от 6 до 7 минут. Аналогичным образом небольшая чашка, содержащая пастообразную или твердую пищу, достигает оптимальной температуры потребления за время от 6 до 8 минут при использовании устройства в соответствии с изобретением по сравнению с временем порядка 20 минут при использовании обычного устройства подобного типа.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации изобретения устройство имеет крышку в форме колокола, которая накрывает верхнюю часть корпуса 1. Это позволяет повысить коэффициент полезного действия устройства, уменьшая время нагревания, а также позволяет обеспечить функцию поддержания сосуда в горячем состоянии после прекращения действия устройства. Поскольку горячая вода не задерживается в камере 6, но проходит в резервуар 9, расположенный под этой камерой, температура бутылочки с детским питанием больше не повышается после прекращения нагревания. Кроме того, крышка позволяет поддерживать постоянной конечную температуру на протяжении по меньшей мере 30 минут.

В варианте реализации, не представленном на приведенных фигурах, устройство в соответствии с изобретением предназначено для использования с подлежащими нагреванию сосудами различных размеров. Для этого можно установить в камере 6 несколько цилиндрических опор с перфорированным дном, причем каждая такая опора имеет высоту, адаптированную к соответствующей высоте подлежащего нагреванию сосуда таким образом, чтобы верхняя часть сосуда располагалась в непосредственной близости от зоны орошения из лотка 20.

На фиг.5 схематически показано нагревательное устройство для продуктов питания в соответствии с вторым способом реализации изобретения, где теми же позициями обозначены элементы, подобные элементам, соответствующим первому способу реализации изобретения. В данном случае устройство имеет модульную конструкцию, образованную несколькими установленными одна на другую частями, смонтированными, по меньшей мере частично, съемным образом. Устройство содержит нижний корпус 30, имеющий нагревательный элемент 14, трубку 17 циркуляции текучей среды и органы регулирования и управления нагреванием. Верхний корпус 33 удерживается на нижнем корпусе 30. Содержащий воду резервуар 31 установлен съемным образом внутри корпуса 33. Корпус 33 удерживает в своей верхней части ванну 34, образующую камеру рекуперации горячей воды, которая выливается на подлежащий нагреванию сосуд, представленный на этой фигуре в форме тарелки 36, содержащей подлежащую нагреванию пищу. Лоток 20, содержащий отверстия 21 для удаления воды, охватывает подлежащий нагреванию сосуд 36 в его верхней части. Крышка 37 обеспечивает поддержание в горячем состоянии содержимого тарелки 36.

Функционирование устройства по существу идентично функционированию описанного выше устройства, выполненного в соответствии с первым способом реализации изобретения. Таким образом, после приведения рассматриваемого в данном случае устройства в действие холодная вода, содержащаяся в резервуаре 31, поступает в трубку 17 бойлера 12 и по существу мгновенно доводится в нем до кипения. Полученная таким образом горячая вода проходит под действием эффекта термосифона в восходящий канал 18 и отсюда поступает в лоток 20, из которого горячая вода удаляется через отверстия 21 в направлении периферийной части тарелки 36. После стекания по периферийной части тарелки 36 горячая вода снова возвращается в резервуар 31 через сточное отверстие 35 ванны 34, которое сообщается с отверстием 38, выполненным в резервуаре 31. Несколько аналогичных циклов сменяют друга таким образом вплоть до получения оптимальной температуры нагревания содержимого тарелки 36.

Другие варианты и способы реализации изобретения могут быть рассмотрены без выхода за рамки формулы изобретения. Так, например, можно предположить использование устройства в соответствии с изобретением в качестве стерилизатора, направляя водяной пар в закрытую камеру, содержащую подлежащий стерилизации сосуд.

Формула изобретения

1. Устройство для нагревания сосуда (5), содержащего продукты питания, в результате контакта с текучей средой, содержащее расположенный в зоне размещения нижней части сосуда (5) резервуар (9, 31) питания упомянутой текучей средой и блок (12) нагревания текучей среды, отличающееся тем, что оно содержит тепловой насос, способный переносить через восходящий канал (18), открывающийся в блок (12) нагревания, предварительно определенный поток нагретой текучей среды к распределителю (19), ориентированному в направлении стенок подлежащего нагреванию сосуда (5).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сосуд (5) размещен внутри камеры (6, 34) рекуперации текучей среды, связанной при помощи канала (24, 35) рециркуляции с резервуаром (9, 31).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что сосуд (5) удерживается при помощи решетки (7) выше уровня текучей среды в камере.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно содержит крышку закрытия (37) камеры (6, 34).

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что тепловой насос выполнен с возможностью перемещения текучей среды из резервуара (9, 31) в направлении распределителя (19) прерывистым образом.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределитель (19) открывается в зоне расположения верхней части подлежащего нагреванию сосуда (5).

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределитель (19) представляет собой лоток (20), содержащий по меньшей мере одно отверстие (21) истечения текучей среды, ориентированное в направлении подлежащего нагреванию сосуда.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что лоток (20) охватывает по меньшей мере, частично, подлежащий нагреванию сосуд (5) в его верхней части.

9. Устройство по любому из пп.7 и 8, отличающееся тем, что лоток (20) содержит несколько отверстий (21) истечения, имеющих предварительно определенный диаметр и равномерно распределенных по периметру лотка.

10. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно содержит корпус (1), внутри которого размещена камера (6), расположенная над резервуаром (9), который, в свою очередь, расположен выше блока (12) нагревания, причем блок (12) нагревания сообщается при помощи восходящего канала (18) с лотком (20).

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит блок измерения времени, управляющий функционированием блока (12) нагревания.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средства (15) регулирования температуры электрического нагревательного элемента (14) блока (12) нагревания, которые позволяют нагревательному элементу функционировать при по меньшей мере двух различных температурах.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средства, образующие опору для подлежащего нагреванию сосуда (5) внутри корпуса (6), которые позволяют обеспечить использование данного устройства для сосудов различных размеров.

14. Аппарат для нагревания бутылочек с детским питанием, содержащий в зоне расположения нижней части подлежащего нагреванию сосуда (5) резервуар (9) с водой и блок (12) нагревания воды, находящейся в этом резервуаре (9), отличающийся тем, что он содержит тепловой насос, передающий через восходящий канал (18), открывающийся в блок (12) нагревания, предварительно определенный поток нагретой воды к распределителю (19), ориентированному в направлении стенок подлежащего нагреванию сосуда (5), причем эта вода возвращается обратно в резервуар (9) через канал (24) рециркуляции.

15. Аппарат по п.14, отличающийся тем, что указанный блок нагревания (12) содержит переднюю по потоку часть и заднюю по потоку часть, и указанный тепловой насос содержит обратный клапан, подключенный между указанным резервуаром и передней по потоку частью блока нагревания (12) для обеспечения выливания текучей среды из резервуара, при этом восходящий канал (18) связан с задней по потоку частью блока нагревания (12).

16. Устройство для нагревания сосуда (5), содержащего продукты питания, в результате контакта с текучей средой, содержащее расположенный в зоне размещения нижней части сосуда (5) резервуар (9, 31) питания упомянутой текучей средой и блок (12) нагревания текучей среды, отличающееся тем, что оно содержит тепловой насос, способный переносить через восходящий канал (18), открывающийся в блок (12) нагревания, предварительно определенный поток нагретой текучей среды к распределителю (19), ориентированному в направлении стенок подлежащего нагреванию сосуда (5), при этом блок нагревания (12) содержит переднюю по потоку часть и заднюю по потоку часть, и указанный тепловой насос содержит обратный клапан, подключенный между указанным резервуаром и передней по потоку частью блока нагревания (12) для обеспечения выливания текучей среды из резервуара, при этом восходящий канал (18) связан с задней по потоку частью блока нагревания (12).

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.11.2008

Извещение опубликовано: 27.07.2010 БИ: 21/2010