[发明专利]具有数字控制装置的电动压力罐装器

说明书

一种数字压力罐装器和相关的操作方法，所述数字压力罐装器和所述操作方法通过减少温度上冲和下冲来提高食物罐装过程期间的安全性和一致性。数字压力罐装器包括数字控制装置，所述数字控制装置利用来自数字传感器的输入进行操作，以在罐装过程期间精确地控制罐装温度。通过减少罐装温度的上冲和下冲，压力罐装器内的食物被保持处于足以杀死整个罐装周期内任何细菌或微生物的温度下。为了验证数字罐在足够的罐装温度下的操作，可以将诸如卸压阀的机械安全装置与数字控制器和传感器结合使用，以在罐装过程期间向用户提供听觉和视觉反馈。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月13日提交的美国临时申请No.62/572,080的权益，该临时申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及压力罐装器具。更具体地，本发明涉及一种数字压力罐装器具，该数字压力罐装器具使用非接触式热传感器来以数字的方式测量内部蒸汽温度并控制热量到压力罐装器具的施加，以便避免在罐装过程期间内部温度的大变化。

背景技术

家用罐器具是众所周知的，并经常用于在罐子中制备美食。通过对内装物进行消毒，从食品和罐子中除去氧气并密封罐子，罐器具用于将食品保存在罐子中长达1年。传统上，存在两种类型的罐装方法：水浴罐装和压力罐装。水浴罐装是相对较低温度的罐装过程，通常用于高酸性食物，包括水果和果汁、果酱、果冻、莎莎酱、番茄酱、腌制食品、醋和调味品。食物的高酸度会杀死细菌和微生物。压力罐装在相对较高的温度(240°F)和压力下进行，并且用于包括蔬菜、肉类、家禽和海鲜的低酸性食物。较高的内部温度会杀死细菌和微生物。因此，达到并保持足够高的温度以确保杀死细菌和微生物是至关重要的。

在操作中，传统的压力罐装器被填充有要被消毒的罐装食物和少量水。一旦盖已经被牢固地附接到容器，就将容器放置在诸如炉灶的热源上，其中热源设置在最大输出水平。随着容器被加热，水开始沸腾，水变成蒸汽，并且容器内的压力开始上升。盖可以包括机械卸压装置，例如，加重的摇杆或基于弹簧的安全阀，该加重的摇杆或基于弹簧的安全阀开始释放高于期望设定点的压力/蒸汽。正是这种压力的释放以及相应的摇摆运动和啸叫声向用户表明已经实现了用于消毒的适当温度和压力，并且可以开始装罐过程的时机。

机械卸压装置执行其基本功能时，可能会导致罐装过程效率非常低。例如，一旦达到令人满意的压力，就不再需要将热源设置在最大水平。但是，除了与摇杆和基于弹簧的安全阀相关联的运动、噪声和蒸汽之外，用户没有关于热源的可靠控制反馈。在某些情况下，噪音可能非常大，以至于用户减少太多热源而使得安全阀不再排气，这表明压力不再令人满意，并且正在发生潜在的危险罐装情况。

虽然存在现有的能够进行水浴罐装的数字罐器具，但国家家庭食品保存中心(由美国农业部资助)已警告不要使用数字罐器具进行压力罐装。数字压力罐装器具的主要问题在于食品保存和消毒的温度。由于热传感器的安装位置，现有的数字压力罐装器具中的温度往往会波动。通常，热传感器位于罐底板或底部上，并测量罐材料的温度，而不是压力罐装器内的内部蒸汽温度。由于罐材料用作较大的散热器，因此热传感器没有被暴露于压力罐装器内的实时温度条件下，并且食物实际上也没有被暴露给所述实时温度条件。这样，相对于内部温度条件，由热传感器感测到的温度将总是滞后或领先，从而导致加热元件不能以最有效和期望的方式操作。这样，就内部罐温度而言，可能会经历较大的下冲和上冲，这有可能使细菌和微生物在罐装过程中幸存下来并导致食物变质。

因此，具有数字压力罐装器具将是有利的，该数字压力罐装器具能够在实时环境中感测蒸汽温度，从而确保食品的有效且安全的压力罐装。

发明内容