辐射烤架的制作方法_5

文档序号:9815402阅读:来源:国知局
撑单元100的实施例的钩子,并且其中附图标记1300指示作为食物支撑单元100的实施例的 烤叉或者烤扦。在两个示例中,食物产品2被设置到食物支撑单元100。
[0099]图2a示意性地更详细地描绘了烤架栅格1100,再次通过示例的方式具有一块食物 (即食物产品2)。图2a是顶视图;图2b示意性地描绘了侧视图,该侧视图指示烤架杆110之间 的用附图标记PB指示的节距或距离(见图2b)。杆110的直径用附图标记DB指示(见图2b)。特 别地,杆110具有杆直径DB和杆距离PB,其中杆直径DB从1mm至4mm的范围选择,并且杆距离 PB和杆直径DB之间的比值PB/DB从2至10的范围选择。杆110的长度用附图标记LB指示(其可 以基本上与栅格的宽度WG相同)。
[0100]执行了若干实验,其中的一些数据在下面指示:
[0103]具有3mm范围内的厚度和17mm节距的垂直杆给出最好的结果。此外,显现为可以使 用垂直杆获得更好的结果。这里,垂直杆是"垂直"于细长辐射加热器220的杆(见图lb)。 [0104]图2c示意性地如下实施例,其中杆110包括倾斜部分115,倾斜部分115被配置为便 于将脂质液滴7滴到(未在此示意图中指示,但是见其它图)承滴托盘(另见其它图)中,其中 特别地倾斜部分115被配置在杆长度LB的0至10%内的位置和90%至100%内的位置中的一 个或者多个位置处。杆110具有在端部部分112处的第一端部116和第二端部117(限定杆的 长度LB,另见图2a)、和在其之间的杆支撑部分111。在杆支撑部分111上可以设置食物产品。 这里,在这一示意性实施例中,弯曲部分113包括了倾斜部分115,弯曲部分113在这一实施 例中被设置在杆支撑部分和端部部分112之间。在弯曲部分113之间的中间部分在本文中还 被指示为中间部分119。在这一中间部分上,可以设置食物产品2。弯曲部分在杆110处在辐 射侧112处的起始用附图标记114指示。特别地液体脂质可以在这一位置聚集,形成(更大 的)液滴并且由于重力而落下。倾斜部分115之间的长度用附图标记SPL指示。特别地,这一 长度SPL短于承滴托盘300的宽度(另见图2e)。在图2c(和图2d)中,杆110包括相对于杆端部 部分设置得更低的中间部分119。这可以有利地自动防止过于靠近烤架栅格的边缘设置食 物产品。图2c和图2d示出了杆相对于(多个)杆的长度轴的曲率。
[0105]图2d示意性地描绘了承滴托盘300的特定实施例,其中杆110包括提供倾斜部分 115的杆弯曲部113。液体材料可以在离开栅格端部116、117的方向上迀移到中部。因此可以 便于滴在承滴托盘中,并且减少或者防止滴在辐射单元上(如果在该配置中可能的话)。附 图标记131指示把手。在实施例中,用户可以抓住(多个)把手,并且将烤架栅格1100放置在 烤架单元中或者移除烤架单元中的烤架栅格1100。
[0106] 图2e示意性地描绘了又一实施例,其中可以看到托盘300的宽度(用附图标记WT指 示)可以小于最小的辐射单元距离(用附图标记WRU指示(这里特别地是可选保护窗口的下 边缘231之间的距离,可选保护窗口用附图标记230指示)),但是可以被选择为使得液滴7可 以落在承滴托盘300中(即SPL〈WT)。图2e和其它图示意性地描绘了如下实施例,其中应用了 两个(相对设置的)辐射单元200的集。
[0107] 例如,在诸如例如图2c至图2f中示意性地描绘的实施例中,SPL可以在160mm至 210mm的范围内,WRU可以在170mm至230mm的范围内,并且WT可以在180至230的范围内。特别 地,WT>WRU>SPL。注意,在图2e中示意性地描绘的实施例中,WT〈WRU;然而,这因此也可以是 相反的,以便进一步便于滴在承滴托盘300中(见图3a)。
[0108]图2f示意性地描绘了烤架单元1的实施例的3D图。如上文所指示那样,附图标记 230指示保护窗口(见下文)。
[0109] 辐射烤架单元腔可以在两个边缘处由边缘限制。例如,参照图2e,烤架单元腔3可 以基本上由(两个)辐射单元200和(两个)壁或者护罩限制。图2f示出了3D视图;烤架单元1 的前方因此可以包括壁(绘制了壳体1000,使得可以见到内部)。特别地,这些壁在承滴托盘 上方;可选地储存器可以延伸超过这样的壁(当从腔3看时;另见下文)。在图2e和图2f中,示 意性地描绘了两个辐射单元,每个辐射单元在腔的一侧。可选地,可以应用这种辐射单元的 两个或者更多集,其中每个辐射单元集在腔的两侧(或者承滴托盘的两侧)。
[0110] 线性加热器在所有方向上辐射其(红外)能量。然而,仅在烤架表面(栅格)处需要 能量。烤架的所有其它部分应该接收尽可能少的能量,因为那些部分接收的能量的一部分 将被变换为热量,热量必须被冷却掉以防止过度的升温。烤架中的应该被保护免受辐射的 最重要部分是承滴托盘。这是收集从被烧烤的食物滴落的脂肪的部分。当承滴托盘变得太 热时(大于约150摄氏度),脂肪开始分解(燃烧)并且产生烟雾。防止烟雾是所讨论的烤架的 主要目标,因此烟雾是任何时候都需要避免的。然而,不仅应该避免到承滴托盘的直接辐射 束。射中相对的反射器的辐射束可以在某些情况下向下反射并且间接地到达承滴托盘。因 此,目标是防止任何红外射线射中相对的反射器。通常,主要具有抛物线形状(在横截面中) 的反射器将被选择用于将全方向辐射转换为聚焦的平行辐射束。然而,在本发明的烤架中, 具有期望的光学功能的抛物线形状将需要非常大而不能适配到用具中。特别地,反射器的 下部将在滴落脂肪的路径中。
[0111] 因此,在实施例中,设想扭曲抛物线形状:在底部上,抛物线形状由直的分段代替, 该直的分段对于相对的反射器而言具有相同的"阴影效应",但是紧凑得多;见图3a。在本文 中,附图标记211指示反射器210的下部,并且附图标记212指示下部边缘;附图标记213指示 反射器210的上部,并且附图标记214指示上部边缘。下部211和上部213可以一起形成反射 器210。反射器可以包括(在内侧)铝涂层。辐射单元200之间的最短距离由附图标记WRU指 示,这里特别地是两个相对设置的辐射单元200的下部边缘212之间的距离。附图标记307示 意性地指示所收集的(液体)脂质(材料),可选地包括其它材料,比如碳、食物残渣、水等。图 3a还示出了第一辐射单元(这里为左侧的辐射单元)的辐射加热器220的中心轴或者细长轴 221被配置在通过第二辐射单元(这里为右侧的辐射单元)的辐射加热器220的反射器上部 边缘214和第一辐射单元的反射器下部边缘212的线之下。当然,在另一实施例中,整个辐射 加热器在这样的线之下(因此甚至辐射加热器的上边缘在这样的线之下)。
[0112] 为了实现这一"阴影效应",几个方面必须在设计中仔细选择,特别是关于反射器 的(相对)尺寸。见图3b,以下内容可以被限定为特定实施例:
[0113] IR辐射加热器220和反射器110的下部边缘212之间的水平距离被限定为a,这些相 同点之间的竖直距离被限定为b。两个辐射加热器220之间的水平距离被限定为C(JR辐射加 热器220和反射器110的上部边缘214之间的水平距离被限定为e。理想地,这些尺寸之间的 关系应该为:
[0114] a/b = (c_e)/d 等式 1
[0115] 或者重写为:
[0116] a X d = b(c-e) 等式 2
[0117]然而,实际上,实现这一精确关系可能是困难的,例如当设计需要保持紧凑或者必 须满足其它(设计)要求时。为了实现更多设计自由度,可以允许与等式1描述的关系有一些 偏差。我们的实验示出,在大约以下范围之间可以获得特别好的结果:
[0118] 〇.8< (aXd)/(b(c-e)) <1.2 等式3
[0119] 注意,反射器210还可以被配置有具有不止两个面的下部211或者包括仅一个面的 下部。此外,反射器的下部211,特别地在下部边缘212处,切线可以与水平线具有在10°至 45° (特别地10°至40°,诸如15°至35°)范围内的角y。
[0120]图4a示意性地描绘了如下实施例,其中辐射单元200进一步包括对IR辐射201透射 的保护窗口 230。特别地,保护窗口 230被设置在相对于烤架栅格1100的法线的窗口角度0下 (从0〈f3<60°的范围内选择,甚至更特别地,从10° 的范围内选择,诸如15° 45°)。特别地,保护窗口 230 (基本上)关闭(细长的)反射器开口 223。
[0121 ] 保护窗口 230包括保护窗口下边缘231。此外,辐射烤架单元1这里包括所述承滴托 盘300。保护窗口下边缘231可以被配置在承滴托盘面301 /承滴托盘300上方。注意,在这一 示意图中,不是这种情况(然而在图5a中是这种情况)。
[0122] 注意,本发明中的承滴托盘300特别地是可移除承滴托盘,其可以被滑动到辐射烤 架单元中(诸如壳体1000中),并且可以为了例如清洁而被移除。
[0123] (无烟)烤架被设计为将由烧烤底架或者壳体的热量吸收最小化。除其它外,这可 以通过将加热器放置在玻璃盖/护罩之后的底架的侧面处来实现。由于这一放置,常规加热 器(比如金属覆盖的加热器)由于其功率/长度可能不(总是)可能。因此,特别地,选择设计 以使用缠绕电绝缘线圈的加热器接线,除其它外诸如上文限定的。这一线圈可以例如由石 英制成以便承受高温,虽然特别地还可以选择其它材料,诸如像陶瓷氧化铝那样的陶瓷材 料。这种陶瓷材料可以承受甚至更高的温度。这一设计能够生成所需要的可得的每30cm长 度1000W左右。积极的副作用是其快速加热时间。缠绕石英线圈的这一加热线圈仅是加热器 子装配件的三个部分之一。第二部分是被放置在后侧面处的加热器周围的反射器。这一反 射器被用于尽可能好地"将热量瞄准"向烧烤区域(而不瞄准向底架)。第三部分是可选的 (玻璃)盖或者窗口(由石英、robax(玻璃陶瓷)或者其它(基本上)零膨胀玻璃或者(铝-)硼 硅酸盐玻璃制成),其用于防止肉汁溅到反射器或者加热器上(清洁能力和性能)。如在本文 中指示那样,保护窗口还可以是玻璃陶瓷。
[0124] 当加热器通电时,加热接线的温度将增加,但是因为其与石英芯或者陶瓷芯固体 接触,该芯也将加热并且将达到与加热接线相似的温度。因此,加热器由两个辐射源组成: 加热接线和石英线圈或者陶瓷线圈。前者将像灰发射体一样发射。石英也充当灰发射体,但 是由于其透明度,辐射采用奇特的形式。几乎任何辐射都不能在1微米至4微米的范围内发 射。真正的发射在4微米处开始。加热线圈将连续传输。特别地,加热器包括陶瓷线圈。
[0125] 这一光谱直接(或者经由反射器)被发射向烧烤区域。但是由于其石英芯,光谱的 主要部分位于4微米之后。这暗示(根据所使用的玻璃护罩)能量的主要部分被护罩吸收,从 而加热了护罩并且导致了第二热源。但是这一热源未通过反射器瞄准,从而辐射(采用)随 机分布。这意味着仅一部分被福射向烤架区域并且被称为从护罩到烤架表面的视角因子。 这一视角因子的计算结果为〇.37(因此护罩的辐射能量的37%直接到达烤架表面)。其它 63%被底架拦截,并且最可能被吸收或者以使得无法与食物耦合的小角度被反射。
[0126] 如上图所示,从加热器辐射的能量的约50%直接(如果反射器设计得好)到达烤架 表面,并且50 %被玻璃护罩吸收。从这一后者的50%中,37% (因此为50 %*37 % = 18.5% ) 到达烤架表面,导致68.5%的总体效率。可以通过增加视角因子(通过将玻璃倾斜一点儿) 实现更高的效率。视角因子借助于Hottel弦规则计算并且看起来像图4c中的曲线:Fsa =护 罩到烤架区域的视角因子;并且a =角度(0°意指垂直于烤架表面,并且90°在与烤架区域相 同的平面内)。
[0127] 因此,以30°角放置护罩将视角因子从0.37增强到0.63,从而导致82%的效率。注 意,这些计算假设:(1)反射器是最佳的(100%的加热器光谱瞄准烤架表面);以及(2)玻璃 护罩吸收的能量被发射(除了一些转换损失之外),但是未经由底架(玻璃的悬置)或者对玻 璃护罩的附加冷却损失。
[0128] 附图标记I指示由石英管发射的辐射;附图标记II指示由线圈发射的辐射;附图标 记III指示加热器的总发射;附图标记IV指示基本上确认曲线III的测量数据。在x轴上,波 长用Mi指示;在y轴上,指示相对强度。
[0129] 注意,反射器的下部边缘可以比反射器的上部边缘更多地穿透烤架腔。假设两个 相对设置的辐射单元,两个相对的辐射单元的下部
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