Апарат з індукційним нагріванням для виготовлення цукрової вати “крилата вата”

Реферат: Апарат з індукційним нагріванням для виготовлення цукрової вати містить корпус, електродвигун, вал, робочу насадку, блок управління, систему індукційного нагріву з генератором. В кільцеподібному корпусі з напрямними розміщені котушка системи нагріву, багатогранник з лопатями і вал, який з'єднаний з електродвигуном еластичною муфтою. UA 91363 U (54) АПАРАТ З ІНДУКЦІЙНИМ НАГРІВАННЯМ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЦУКРОВОЇ ВАТИ "КРИЛАТА ВАТА" UA 91363 U UA 91363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання харчової промисловості, а саме до апаратів, що використовуються для виготовлення та продажу цукрової вати на підприємствах громадського харчування, торгівлі та в побуті. Відомі апарати, які складаються з циліндричного піддону, та розміщеної у ньому, з можливістю обертання навколо осі, робочої насадки, корпус якої виконаний порожнистим, з прорізами (отворами, сіткою) на бічній стінці насадки в місці з'єднання з кришкою та отвором в центрі кришки для завантаження цукру, з електричним нагрівачем під насадкою - трубчастим чи індукційним, або в насадці - спіральним чи трубчастим, та з'єднаної валом з нерухомо встановленим електродвигуном, розташованим в корпусі апарату під піддоном, що знімається ("Аппарат для приготовления сахарной ваты", інтернет-сайт http://www.coffee-butik.ru/katalog). Недоліком таких апаратів для виготовлення цукрової вати є необхідність використання порівняно високої швидкості обертання робочої насадки, тому що отримання ниток цукрової вати відбувається в знімному піддоні, за рахунок високої відцентрової сили. Висока швидкість обертання вимагає більш ретельного балансування апарату, ускладнює конструкцію опор, приводного пристрою, а також збільшення витрат електроенергії. Так само відомий універсальний апарат, в якому на додаток до відцентрової сили застосовується повітряний потік для більш ефективного охолодження карамелі з утворенням цукрової вати над апаратом, яка при цьому не контактує зі знімним піддоном (патент України № 76831, A23G 3/10, B28B 13/00, 10.01.2013). До недоліків даного пристрою можна віднести застосування трубчастого резистивного нагрівального елемента, який потребує попереднього розігріву. За прототип прийнято винахід, найбільш близький за призначенням, технологічною суттю та сукупністю ознак - апарат для виготовлення цукрової вати, що містить встановлений у корпусі електродвигун, який має вихідний вал що виходить з корпусу вгору, на якому встановлена насадка, під якою розташований індукційний нагрів (магнітна котушка), управління індукційним нагрівом для більш точного встановлення температури нагріву насадки і управління двигуном, електричний генератор розташований у корпусі (патент US № 6284164 B1, A23G 7/00, 04.09.2001). Недоліком даної конструкції є те, що насадка, в якій плавиться цукор, знаходиться безпосередньо на валу електродвигуна і в процесі роботи нагріває його, а також вал, що проходить крізь магнітну індукційну котушку без необхідного захисту від змінного магнітного поля, нагрівається і, не маючи охолодження, несе теплове навантаження на електродвигун і підшипники. Розплавлений цукор, під впливом високої швидкості обертання насадки і відцентрової сили, виходить крізь спеціальні отвори і перетворюється в нитки готової цукрової вати, безпосередньо в циліндричному піддоні. В основу корисної моделі поставлено задачу - відому конструкцію апарата для виготовлення цукрової вати з індукційним нагрівом зробити більш зручнішою у обслуговуванні та використанні за рахунок конструктивних удосконалень корпусу та робочої зони апарата. Поставлена задача вирішується тим, що в апараті з індукційним нагріванням для виготовлення цукрової вати "КРИЛАТА ВАТА", що містить корпус, електродвигун, вал, робочий стіл, робочу насадку, блок управління, систему індукційного нагріву з генератором, в кільцеподібному корпусі з напрямними розміщені котушка системи нагріву, багатогранник з лопатями і вал, який з'єднаний з електродвигуном еластичною муфтою. При цьому котушка системи нагріву поміщена в парамагнітний матеріал (корпус) і містить з тильної сторони радіально розташовані пластини з фериту та оснащена пристроєм примусового охолодження, а генератор 20-60 кГц (перетворювач частоти) розташований безпосередньо біля обмотки і оснащений вентилятором для незалежного примусового охолодження. Крім цього кільцеподібний корпус з напрямними розташований на робочому столі вище корпусу апарата. Вище перераховані нові ознаки (установка котушки в кільцеподібному корпусі з напрямними та багатогранника з лопатями і вала, який з'єднаний з електродвигуном еластичною муфтою, поміщення котушки в парамагнітний матеріал, а генератора - біля обмотки та їх охолодження) при взаємодії з відомими ознаками (корпус, електродвигун, вал, робоча насадка, блок управління, система індукційного нагріву з генератором) забезпечують виявлення нових технічних властивостей корисної моделі і одержання технічного результату: виключення перегріву робочих механізмів апарату та зручність в його обслуговуванні та використанні. В кінцевому результаті отримана можливість покращити споживчі властивості апарата, пов'язані з технічним результатом, а саме: отримання високоякісного кінцевого продукту (цукрової вати). На кресленнях показана конструктивно-технологічна схема апарату з індукційним нагріванням для виготовлення цукрової вати "КРИЛАТА ВАТА": на фіг. 1 - вигляд апарату 1 UA 91363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 спереду; на фіг. 2 - те ж саме, в аксонометричній проекції; на фіг. 3 - те ж саме, вид збоку (в перерізі); на фіг. 4 - вигляд зверху на розташування індукційної обмотки; на фіг. 5 - робоча насадка з кришкою. Апарат складається з корпусу 1, повітрозбірника 2, блока управління 3, нерухомо встановленого електродвигуна 4, вихідного вала 5, на якому розташований багатогранник з лопатями 6, робочого столу 7, на якому знаходиться кільцеподібний корпус 8 з напрямними 9, нагрівального елемента (індукційна котушка) 10, поміщеним в парамагнітний корпус 11, генератора (перетворювача частоти) 12 з вентилятором примусового охолодження 13, робочої насадки 14 з вставкою феромагнітних матеріалів 15, знімного циліндричного піддона 16. При підключенні до мережі 220 вольт, напруга (вихровий змінний індукційний струм) до індукційної котушки 10 подається по електричному дроту 17 з генератора 12 і керована блоком управління 3. На корпусі 1 встановлений електродвигун 4 з валом 5, що обертається навколо своєї осі, на якому розташована робоча насадка 14, з отвором 18 в кришці 19, яка служить для завантаження і плавлення цукру всередині камери 20 робочої насадки 14, з виходом розплавленої карамелі по дифузійних отворах 21 під дією відцентрової сили. Конструкція робочої насадки 14 розрахована на одноразове завантаження цукру (на кожну порцію окремо) через отвір 18, що дає однакові порції цукрової вати, а також рівномірне максимальне нагрівання дає вставка з феромагнітних матеріалів 15. Повітря надходить через повітрозбірник 2, проходить крізь отвори 22 на робочому столі 7 і нагнітається багатогранником з лопатями 6 в кільцеподібний корпус 8 на напрямні 9, які прибирають турбулентність (завихрення) і створюють рівний, щільний, висхідний потік повітря, що проходить співвісно робочої насадці 14. А також, багатогранник з лопатями 6 в кільцеподібному корпусі 8, нагнітає повітря крізь отвори 23 в парамагнітному корпусі 11 на індукційну котушку 10, яка має з тильної сторони радіально розташовані пластини з фериту 24 для примусового охолодження. Багатогранник з лопатями 6, обертаючись на валу 5, нагнітає потік повітря і знижує температуру з верхньої його частини від нагріву робочої насадки 14. Тим самим, захищаючи підшипники ковзання 25 від нагріву, які перебувають в обоймі 26 всередині корпусу 1 апарата, збільшуючи їх термін експлуатації. Електродвигун 4 з валом 5 з'єднаний еластичною муфтою 27. А також, вал 5 захищає від впливу змінного індукційного струму котушки 10 парамагнітний корпус 11. Вихровий змінний індукційний струм від котушки 10 впливає на електрони феромагнітних матеріалів 15 робочої насадки 14, що призводить до виділення теплової енергії безпосередньо в самій робочій насадці 14. Цукор (можливе використання кристалів буді-якої величини), що завантажений в робочу насадку 14 через отвір 18 в кришці 19, нагрівається в середині камери 20, розплавляючись при температурі 170-188 °C в карамель, під дією відцентрової сили, проходить через дифузійні отвори 21 на периферійному краї, відділяючись від робочої насадки 14, яка обертається проти годинникової стрілки, розплавленими краплями в горизонтальному напрямку, та, потрапляючи в щільний, висхідний потік повітря, що іде з кільцеподібного корпусу 8, співвісно робочої насадці 14, розбивається на безліч крапель, та, отримуючи різке охолодження, витягується в тонкі нитки, що захоплюються висхідним потоком повітря вгору, утворюючи цукрову вату над апаратом, яка при цьому не контактує зі знімним піддоном і завдячуючи чому, отримується якісний продукт. Також за рахунок того, що цукрова вата утворюється над робочою насадкою 14 в повітрі і збираєтьсязверху над апаратом, наприклад на дерев'яну паличку (у відмінності від інших апаратів, у яких цукрова вата утворюється горизонтально в знімному піддоні), є можливість застосувати будь-яку форму піддона: круглу, квадратну, багатогранну. А також, є можливість застосувати автоматичне збирання готового продукту - цукрової вати. Апарат з індукційним нагріванням для виготовлення цукрової вати "КРИЛАТА ВАТА" використовують наступним чином. Апарат підключають до електромережі 220 вольт, 50-60 герц. Включають обертання електродвигуна, а потім нагрів, завантажують через отвір в робочій насадці порцію в кристалах цукру. Цукор за рахунок температури розплавляється в карамель, що при швидкому обертанні насадки під дією відцентрової сили, проходить крізь дифузійні отвори під кришкою на периферійному краї, відділяючись від робочої насадки, краплями рідкої карамелі, охолоджується потоком повітря, що йде з кільцеподібного корпусу, охолоджується та перетворюється на цукрову вату і підіймається висхідним потоком повітря вгору над апаратом, де збирається (на дерев'яну паличку) вручну, або за допомогою автоматичного намотування. Як тільки вата перестала утворюватися, завантажують наступну порцію цукру і процес повторюють необхідну кількість разів, без обмеження. По закінчені роботи, вимикають нагрів і, давши охолонути апарату одну хвилину, вимикають обертання. Практичне застосування апарата 2 UA 91363 U 5 показало, що за рахунок індукційного нагрівання в апараті "КРИЛАТА ВАТА", час на приготування однієї порції цукрової вати скоротився в два рази, по відношенню до апаратів з резистивними нагрівачами, а споживання електричної енергії - на 35 %. Таким чином, апарат з індукційним нагріванням "КРИЛАТА ВАТА" за своєю конструктивною особливістю дає можливість споживачеві більш економно і практичніше використовувати апарат для досягнення своєї мети. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Апарат з індукційним нагріванням для виготовлення цукрової вати, що містить корпус, електродвигун, вал, робочу насадку, блок управління, систему індукційного нагріву з генератором, який відрізняється тим, що в кільцеподібному корпусі з напрямними розміщені котушка системи нагріву, багатогранник з лопатями і вал, який з'єднаний з електродвигуном еластичною муфтою. 2. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що котушка системи нагріву поміщена в парамагнітний матеріал (корпус) і містить з тильної сторони радіально розташовані пластини з фериту та оснащена пристроєм примусового охолодження. 3. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що генератор 20-60 кГц (перетворювач частоти) розташований безпосередньо біля обмотки і оснащений вентилятором для незалежного примусового охолодження. 4. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеподібний корпус з напрямними розташований на робочому столі вище корпусу апарату. 3 UA 91363 U 4 UA 91363 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5