Скороварка

 

Сущность изобретения: скороварка содержит емкость с уплотнительным фланцем и ручками, крышку, два клапана - рабочий и предохранительный, закрепленные на крышке, и прижимное приспособление, взаимодействующее с выступами (углублениями) в стенках емкости, причем материал крышки и корпуса емкости проницаем для микроволнового излучения. Толщина стенок корпуса емкости и крышки кратна половине длины волны микроволнового излучения в материале крышки и корпуса. Такое выполнение скороварки обеспечивает более полное проникновение микроволнового излучения вовнутрь скороварки, поэтому уменьшает время необходимое для закипания воды в ней. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к кухонному инвентарю, а именно к кастрюлям, при помощи которых осуществляется приготовление пищи из пищевых продуктов под повышенным давлением.

Известна скороварка (авт. св. СССР N 1423109, кл. A 47 J 27/08, приоритет от 08.10.86, бюл. N 34, 1988), которая содержит емкость с уплотнительным фланцем и боковыми выступами, крышку с уплотнительным фланцем и боковыми выступами, крышку с герметизирующей прокладкой, два закрепленных на крышке клапана и прижимное приспособление, взаимодействующее с крышкой и боковыми выступами емкости, причем прижимное приспособление содержит дополнительную крышку с буртиком, расположенную под основной с образованием замкнутой полости между ними, при этом предохранительные клапаны расположены так, что каналы их сброса размещены в полости, а в нижней части буртика дополнительной крышки выполнены отверстия для сообщения с атмосферой. Кроме того, площадь проходного сечения последних больше площади проходного сечения каналов сброса предохранительных клапанов.

Эта скороварка непроницаема для микроволнового излучения, поэтому для приготовления пищи должна быть установлена на включенную нагревательную печь или кухонную плиту и не может нагреваться в микроволновой печи.

Известна также скороварка (авт. св. СССР N 1681835, кл, A 47 J 27/08, приоритет от 23.05.88, бюл. N 37, 1991), которая содержит емкость с боковыми ушками, крышку с герметизирующей прокладкой и отверстием для выхода пара, затвор, включающий прижимную скобу с захватами взаимодействия, и механизм регулирования давления с упругим элементом. Механизм регулирования давления содержит втулку и кулачок с рукояткой, при этом упругий элемент размещен во втулке, кулачек над упругим элементом с возможностью воздействия на него, а прижимная скоба имеет прорезь для размещения в ней кулачка, кроме того упругий элемент выполнен в виде пружины.

Эта скороварка также является непроницаемой для микроволнового излучения.

Наиболее близкой к изобретению является скороварка (патент США N 4 796 776, кл. B 60 L 1/02, 220/203, 1989), которая содержит емкость с уплотнительным фланцем, ручками и ножками, крышку с герметизирующей прокладкой, два клапана рабочий и предохранительный, закрепленные на крышке, и прижимное приспособление, взаимодействующее с выступами (углублениями) на стенках емкости, причем материал крышки и корпуса емкости проницаем для микроволнового излучения.

Любой материал, проницаемый для микроволнового излучения, отражает часть этого излучения и во внутрь скороварки проходит не вся его энергия.

Технический результат изобретения практически полная проницаемость корпуса емкости и крышки скороварки для микроволнового излучения, а следовательно, более быстрого нагрева содержимого скороварки и приготовления пищи.

Технический результат достигается тем, что скороварка содержит емкость с уплотнительным фланцем и ручками, крышку с герметизирующей прокладкой, два клапана рабочий и предохранительный, закрепленные на крышке, и прижимное приспособление, взаимодействующее с выступами (углублениями) на стенках емкости, причем материал крышки и корпуса емкости проницаем для микроволнового излучения, например ситан.

Толщина стенок корпуса емкости и крышки (Т) кратна половине длины волны микроволнового излучения в материале крышки и корпуса емкости (λ_д/2) и определяется по формуле (1) T = mλ_д/2, (1) где m 1, 2, 3, λ_д длина волны микроволнового излучения в материале крышки и корпуса емкости скороварки.

Кроме того, диаметр корпуса емкости (Д) определяется по формуле (2) Д = (2n-1)λ/4+T, (2) где n 2, 3, 4 λ длина волны микроволнового излучения в свободном пространстве; T толщина стенок корпуса емкости и ее крышки.

n < m всегда; где ε диэлектрическая проницаемость материала.

Отличительными признаками изобретения являются конкретные размеры толщины стенок емкости и крышки и диаметр корпуса емкости, которые рассчитываются по формулам (1) и (2).

Известно (Хиппель А.Р. Диэлектрики и их применение. М-Л. Гос. энергия, 1959 с. 25 26), что плоская граница раздела свободное пространство - полубесконечный диэлектрик имеет коэффициент отражения, который по формуле (3)
где R коэффициент отражения;
ε диэлектрическая постоянная диэлектрика.

Тонкая по сравнению с длиной волны пластина отражает прямо пропорционально ее толщине.

Диэлектрическая пластина, толщина которой соизмерима с длиной волны, отражает по другому закону. При толщине пластины, соизмеримой с длиной волны и кратной нечетному числу четвертей длины волны в диэлектрике, ее коэффициент отражения равен удвоенному значению, определенному по формуле (3), и является максимальным значением этого коэффициента. При толщине диэлектрической пластины, равной половине волны микроволнового излучения в диэлектрике или кратной этой величине, коэффициент отражения равен нулю, если диэлектрик не имеет потерь. Если диэлектрик с потерями, то коэффициент отражения будет больше нуля.

Реальные диэлектрики имеют потери, поэтому коэффициент отражения от стенок корпуса скороварки и ее крышки не будет равен нулю, но будет минимальным.

Диаметр корпуса скороварки, рассчитанный по формуле (2), обеспечивает взаимную компенсацию отражений от части стенок корпуса емкости выше ее уреза наполнения.

На фиг. 1 представлен внешний вид скороварки с вырывами; на фиг. 2 -продольное осевое сечение клапана.

На чертежах приняты следующие обозначения:
1 емкость (корпуса скороварки);
2 крышка скороварки;
3 прижимная скоба прижимного приспособления;
4 предохранительный клапан;
5 винт прижимного приспособления;
6 рабочий клапан;
7 выступы корпуса (боковые ушки);
8 ручки;
9 герметизирующая прокладка;
10 заклепки.

Емкость 1 представляет собой корпус скороварки, предпочтительно цилиндрической формы, и выполнен из материала, проницаемого для микроволнового излучения, например ситана. Стенки корпуса имеют толщину, которая обеспечивает необходимую прочность для выдерживания избыточного давления, например 1,5 атм (1500 кПа), в зависимости от объема емкости, но не менее половины длины волны микроволнового излучения в материале корпуса. В самом общем случае толщина стенок корпуса должна быть кратна половине длины этой волны.

Крышка 2 выполняется из материла, проницаемого для микроволнового излучения, по ее краям выполнено углубление для герметизирующей прокладки 9. Толщина крышки кратна половине длины волны микроволнового излучения.

Прижимная скоба 3 прижимного приспособления имеет форму коромысла и может быть выполнена из металла или диэлектрика.

Предохранительный клапан 4 может быть выполнен из металла (фиг. 2), например, на избыточное давление 1,5 атм.

Винт 5 может быть выполнен из металла или диэлектрика.

Рабочий клапан 6 может быть выполнен так же, как и предохранительный, но на меньшее избыточное давление, например 1 атм (1000 кПа).

Боковые ушки 7 могут быть выполнены из диэлектрика или металла.

Герметизирующая прокладка 9 выполняется из пластичного материала, например из пищевой резины.

Скороварка содержит емкость 1, диаметр корпуса которой, например, равен
Д = (2n-1)λ/4+T = 30,0 см
Такой диаметр соответствует ε = 4 и λ = 12 см. Толщина стенок корпуса емкости и крышки равна 3 см (n 5).

Кроме того, скороварка содержит крышку 2, прижимное приспособление, состоящее из прижимной скобы 3 и винта 5, рабочего 6 и предохранительного 4 клапанов установленных на крышке 2, боковые ушки 7 закрепленные на стенках емкости, две ручки 8, установленные на стенках емкости и герметизирующую прокладку 9, расположенную между краями емкости и крышки.

Скороварка функционируют следующим образом.

В емкость закладывают сырой продукт и заливают его водой не более, чем на 3/4 емкости. Часть скороварки (выше уреза воды) абсолютно прозрачна для микроволнового излучения, как будто это часть отсутствует. Емкость закрывают крышкой с прокладкой и с помощью прижимного приспособления прижимают крышку к краям емкости, после чего скороварку ставят в микроволновую печь и включают последнюю.

Микроволновое излучение через стенки емкости, находящиеся выше уреза воды, и крышку проникает в скороварку без отражения от них без потери на отражение. В остальную часть скороварки микроволновое излучение проникает с потерями на отражение из-за большой диэлектрической проницаемости воды. Излучение, проникшее в скороварку, нагревает ее содержимое. После закипания воды в скороварке, о чем свидетельствует интенсивное выделение пара из рабочего клапана, уменьшают мощность микроволного излучения до величины, которая обеспечивает слабое выделение пара из рабочего клапана.

По истечении времени, необходимого для приготовления пищи под давлением из конкретного продукта, отключают печь, вынимают из нее скороварку и путем ее охлаждения снимают в ней избыточное давление до атмосферного, после чего с помощью винта 5 открывают ее крышку.

Формула изобретения

1. Скороварка, содержащая емкость с уплотнительным фланцем и ручками, крышку, два клапана рабочий и предохранительный, закрепленные на крышке, и прижимное приспособление, взаимодействующее с выступами (углублениями) в стенках емкости, причем материал крышки и корпуса емкости проницаем для микроволнового излучения, отличающаяся тем, что толщина стенок корпуса емкости и крышки кратна половине длины волны микроволнового излучения в материале крышки и корпуса емкости (λ_д/2) и определяется по формуле
T = mλ_д/2,
где m 1, 2, 3,
λ_д - длина волны микроволнового излучения в материале крышки и корпуса емкости скороварки.

2. Скороварка по п.1, отличающаяся тем, что диаметр D корпуса емкости определяется по формуле
Д = (2n-1)λ/4+T,
где n 2, 3, 4,
λ - длина волны микроволнового излучения в свободном пространстве;
Т толщина стенок корпуса емкости скороварки и ее крышки;
n > m;

где ε - диэлектрическая постоянная материала скороварки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2