Сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними

Сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними относится к бытовым приборам, а именно к устройствам для хранения и разогрева пищевых продуктов. Сосуд позволяет сохранять температуру помещенного внутрь предмета, а при необходимости, изменять ее путем нагревания наружной стенки. Сосуд (1) с двойными стенками и вакуумом между ними содержит сильфон (2) с теплоносителем, прикрепленный к дну наружной стенки с внутренней стороны. Между сильфоном и внутренней стенкой сосуда образован зазор. При нагревании дна сосуда, сильфон контактирует с наружной и внутренней стенками сосуда, передавая тепло посредством теплоносителя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к бытовым приборам, а именно к устройствам для хранения и разогрева пищевых продуктов.

Цель изобретения - улучшить работу устройства известного как сосуд Дьюара (патент США 872795 от 03.12.1907), сделав возможным изменение температуры содержимого сосуда путем теплового воздействия на его наружную стенку, при условии сохранения теплоизолирующих свойств.

В ходе патентного поиска было обнаружено несколько изобретений, частично решающих поставленную задачу.

Известно техническое решение по Авторскому свидетельству СССР 1681836, кл. А47J 41/00, 1988 г. на изобретение «Термос». Термос содержит корпус в виде сосуда Дьюара и электронагреватель. Нагреватель выполнен в виде нанесенной на внешнюю поверхность внутреннего сосуда полупроводниковой пленки. Недостатком устройства является невозможность изменения температуры содержимого сосуда путем теплового воздействия на его наружную стенку.

Известно техническое решение по патенту Японии 3653712, кл. А47J 41/02, 1996 г. на изобретение «Портативный термос и способ его изготовления». Термос содержит электрический нагреватель и теплоудерживающий материал, расположенные внутри термоса и снабжен электрической схемой управления. Недостатком устройства является невозможность изменения температуры содержимого сосуда путем теплового воздействия на его наружную стенку.

Известно техническое решение по патенту Японии 3207703, кл. A47J 41/02, 1995 г. на изобретение «Металлический термос со сдвоенными стенками и с термостатированием». Внутренняя емкость металлического термоса изготовлена из ферромагнитной нержавеющей стали. Наружная емкость изготовлена из немагнитной нержавеющей стали. В промежутке между емкостями образован вакуум. Электрическое нагревательное устройство образовано из нагревающего индуктора соленоидного типа и из схемы регулирования тока высокой частоты. Термос вставлен внутрь индуктора. Когда в индукторе протекает ток высокой частоты, происходит индукционный нагрев емкостей. Недостатком устройства является невозможность изменения температуры содержимого сосуда путем теплового воздействия на его наружную стенку.

Известно техническое решение по патенту Германии 04329138, кл. А47J 41/02, 1993 г. на изобретение «Термос». Термос состоит из емкости, имеющей двойные стенки и вакуум между ними. Термос устанавливается своим дном на нагревательную плиту. На одном из участков дна термоса внутренняя и наружная стенки соприкасаются, образуя проводящий тепло мостик. Через этот мостик тепло поступает от нагревательной плиты к находящемуся в термосе напитку. Недостатком устройства является отсутствие тепловой изоляции дна сосуда Дьюара.

Патентный поиск не выявил технических решений, полностью решающих поставленную задачу.

Задача может быть решена при помощи устройства представленного на чертеже (в разрезе). Устройство представляет собой сосуд (1) с двойными стенками и вакуумом между ними. К дну наружной стенки с внутренней стороны прикреплена эластичная емкость (2) (сильфон, мембранная коробка) с теплоносителем внутри. Между эластичной емкостью и внутренней стенкой сосуда образован зазор. Для улучшения теплопередачи, в устройстве могут использоваться элементы с высокой теплопроводностью: наконечник (3) эластичной емкости, комбинированное дно (4). Для улучшения распределения теплоносителя по внутренней поверхности эластичной емкости, может использоваться капиллярно-пористый материал (фитиль).

Устройство работает следующим образом. При отсутствии нагревания наружной стенки и эластичной емкости, давление, которое создает теплоноситель, мало. Между эластичной емкостью и внутренней стенкой сосуда сохраняется зазор. Теплопередача между наружной и внутренней стенками отсутствует. При нагревании наружной стенки и эластичной емкости, давление теплоносителя возрастает. Эластичная емкость удлиняется и контактирует с внутренней стенкой сосуда. Происходит теплопередача между наружной и внутренней стенками. В зависимости от количества теплоносителя в эластичной емкости, передача тепла может осуществляться путем конвекции или по принципу тепловой трубы (патент США 3229759 от 02.12.1963 г.).

1. Сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними, характеризующийся тем, что между двойными стенками закреплена эластичная емкость с теплоносителем, которая имеет контакт с одной стенкой и возможность контактировать с двумя стенками, в нагретом состоянии.

2. Сосуд по п.1, отличающийся тем, что конечная часть эластичной емкости с теплоноситетелем имеет наконечник из материала с высокой теплопроводностью.

3. Сосуд по п.1, отличающийся тем, что стенка сосуда состоит из комбинации материалов с разной теплопроводностью.

4. Сосуд по п.1, отличающийся тем, что эластичная емкость с теплоноситетелем содержит капиллярно-пористый материал.