Устройство для теплоизоляции сосудов приготовления и/или хранения напитков
Полезная модель относится к теплоизолирующим и термостабилизирующим устройствам для посуды и может быть использована для приготовления и хранения напитков в различных сосудах, в частности для чайников и кофейников. Сущность полезной модели заключается в создании устройства, позволяющего обеспечивать долговременное поддержание температурного режима в сосудах приготовления и хранения горячих, а также охлажденных напитков. Данный технический результат достигается за счет создания устройства, представляющего собой многослойное изделие, согласующееся по форме с теплоизолируемым сосудом, состоящее из декоративного слоя толщиной S1, твердого конструкционного слоя толщиной S2, теплоизоляционного слоя толщиной S3, теплоотражающего слоя толщиной S4, а также фиксирующих элементов, располагаемых в зазоре между изделием и сосудом толщиной S5, при этом S1 выбрано в интервале 5
10-8-5 мм,
S2 выбрано в интервале 0,1-4 мм,
S3 выбрано в интервале 0,5-10 мм,
S4 выбрано в интервале 510-8-0,8 мм,
S5 выбрано в интервале 1,0-10,0 мм,
при выполнении соотношения S3=L-S5
(К3/К5), где
L, мм - постоянная, определяемая опытным путем и характеризующая параметры процесса теплопередачи,
К3 , К5 - коэффициенты теплопроводности соответственно материала теплоизоляционного слоя и воздуха при соответствующих температурах.
Устройство может быть выполнено из разъемных частей, соединенных между собой шарнирными и запорными механизмами. Края разъемных частей выполнены с тепловыми замками в виде перекрывающихся контуров.
Устройство имеет фиксирующий элемент для удержания крышки изолируемого сосуда, а также содержит отверстия для вывода функциональных элементов сосуда. 6 з.п. ф-лы, 2 фиг.
Изобретение относится к теплоизолирующим и термостабилизирующим устройствам для посуды и может быть использовано для приготовления и хранения напитков в различных сосудах, в частности для чайников, кофейников, а также других предметов сервировки стола на предприятиях общественного питания и в домохозяйствах.
В быту и на предприятиях общественного питания часто используются различные устройства и приспособления для сохранения или поддержания температурного режима содержимого различных сосудов, предназначенных для хранения, а также приготовления напитков. Так, например, при заваривании чая широко используются различные накидки и чехлы, которыми накрывают чайники. Однако большинство этих известных устройств или приспособлений не удобны в пользовании или не соответствуют современным правилам гигиены, а также недостаточно хорошо изолируют сосуды от теплопотерь или наоборот нагрева.
В «Способе изготовления изотермической емкости» (патент РФ на изобретение 2227114, МПК B65D 81/38, A47J 41/00) описано устройство - изотермическая емкость, состоящая из корпуса и сосуда, пространство между которыми заполнено термоизоляционным вспененным материалом.
Недостатками указанного устройства являются сложность и трудоемкость изготовления для сосудов фигурной конфигурации, ограничение функциональности использования - невозможность изъятия сосуда, и недостаточно высокие характеристики термоизоляции.
Известно также устройство - термостабильная упаковка, содержащая наружный и внутренние теплоизолирующие слои с промежуточной воздушной прослойкой (заявка на изобретение РФ 
2002106148 МПК B65D 81/38, A47J 41/00). В качестве теплоизолирующих слоев используется либо воздушно-пузырьковая пленка из термопластичных материалов, между слоями которой установлен теплоотражающий слой, либо комбинации из чередующихся слоев воздушно-пузырьковой пленки и теплоотражающих слоев. В качестве термопластичных материалов используются полиэтилен или полипропилен. В качестве теплоотражающего слоя используется металлическая фольга, например, алюминиевая или металлизированная пленка, например, полипропиленовая или лавсановая с односторонней или двусторонней металлизацией.
Недостатками указанного устройства являются его исполнение из мягких материалов, что не позволяет придавать устройству постоянную определенную форму и снижает конструкционную функциональность, а также низкая прочность и недолговечность.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству является посуда, предназначенная для термообработки, а также хранения пищи с теплоизолирующими стенками и крышкой, с теплопроводящим дном, которая представляет собой емкость обычных для имеющейся посуды форм с крышкой, стенками, дном, с ручками или без них, изготовленную из обычно применяющихся для пищевой посуды материалов по обычно применяемым для изготовления посуды технологиям и предназначенную для приготовления пищи путем термообработки, а также хранения ее в горячем состоянии (заявка на изобретение РФ 2008109542 МПК A47J 41/00). Данная посуда имеет теплоизолирующие стенки и крышку, а также теплопроводящее дно с близкими коэффициентами температурного расширения материалов дна и стенки (стенок); при этом боковые стенки дна термоизолированы от окружающей среды боковыми стенками сосуда. Стенки и крышка устройства выполнены из керамики (в том числе вспененной, и/или пустотелой, и/или с добавками волокнистых материалов керамики) и покрыты в местах соприкосновения с пищей глазурью или материалом с высокой коррозионной стойкостью (например титаном, нитридом титана, сталью марки 18Х10 Н или ее зарубежными аналогами и тому подобным). Также стенки и крышка за исключением зоны фиксации крышки в или на стенке могут быть выполнены пустотелыми из двух слоев термостойкого материала; при этом внутренний слой выполняется из материала с высокой коррозионной стойкостью (например титана, стали марки 18Х10 Н или ее зарубежных аналогов) или выполняется с покрытием эмалью или иным материалом (указанные металлы, нитрид титана) и может быть значительно тоньше внешнего, к которому крепится ручка (ручки), а пространство между слоями заполняется термоизолирующим веществом (сильно разреженным воздухом, вспененным керамическим песком, иным вспененным или волокнистым термостойким материалом). Внутренний и внешний слои в зоне контакта отдельных элементов устройства (дно, стенка (стенки), крышка) скреплены между собой слоем керамической глазури либо металлом меньшей толщины.
Недостатками указанного устройства, как устройства для долговременного хранения горячей пищи, в частности напитков, являются выполнение дна из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (теплопроводящее дно), сложность конструкции - необходимость согласования коэффициентов теплового расширения и термоизоляции боковых стенок дна, необходимость использования специальных материалов и приемов для соединения элементов конструкции, сравнительно высокий вес устройства и выполнение ее элементов из дорогостоящих материалов - керамика, титан, жаростойкая сталь, эмали, нитрид титана. Кроме того исполнение указанной конструкции сложно, трудоемко и требует много ручных, а также сложных операций. Но основным недостатком устройства является его сравнительно низкая термоизолирующая способность, что является следствием использования указанной конструкции и применяемых материалов. Поэтому пища в указанном устройстве быстро остывает. Устройство неудобно в эксплуатации и дорого в производстве. Неудобство пользования заключается в сравнительно большом весе устройства и хрупкости конструкции ввиду использования в качестве основных материалов керамики и металла. Кроме того затруднено мытье изделия, т.к. керамика и нержавеющая сталь отмываются труднее, чем стекло и фарфор. Значительным недостатком, снижающим возможности его использования, является то, что устройство не предназначено для хранения холодных блюд. Использование устройства на нагревательных приборах ограничивает возможности декорирования наружной поверхности устройства, что снижает функциональность его использования, в частности для сервировки стола.
Назначением заявляемой полезной модели является обеспечение долговременного поддержания температурного режима в сосудах, предназначенных для приготовления и хранения, как горячих, так и охлажденных напитков, а также удобство пользования этими напитками.
Задачей, которая решается заявляемой полезной моделью, является устранение недостатков устройства - прототипа за счет достижения технического результата, заключающегося в обеспечении долговременного поддержания температурного режима в сосудах приготовления и хранения горячих, а также охлажденных напитков при сохранении функциональных особенностей сосуда и удобства его обслуживания. Таким образом, достижение указанного технического результата обеспечивает реализацию заявленного назначения.
Достижение указанного технического результата в заявляемой полезной модели достигается за счет использования устройства для теплоизоляции сосудов приготовления и/или хранения напитков, которое представляет собой многослойное изделие. Данное изделие согласуется по форме с теплоизолируемым сосудом и состоит из декоративного слоя толщиной S1,
твердого конструкционного слоя толщиной S2,
теплоизоляционного слоя толщиной S3,
теплоотражающего слоя толщиной S4, а также фиксирующих элементов, располагаемых в зазоре между изделием и сосудом толщиной S5, при этом
S1 выбрано в интервале 510-8-5 мм,
S2 выбрано в интервале 0,1-4 мм,
S3 выбрано в интервале 0,5-10 мм,
S4 выбрано в интервале 510-8-0,8 мм,
S5 выбрано в интервале 1,0-10,0 мм,
при выполнении соотношения S3=L-S5(К3/K5), где
L, мм - постоянная, определяемая опытным путем и характеризующая постоянные параметры процесса теплопередачи,
К 3, К5 - коэффициенты теплопроводности соответственно материала теплоизоляционного слоя и воздуха при соответствующих температурах.
Устройство - многослойное изделие согласуется по форме с теплоизолируемым сосудом, т.е. повторяет форму защищаемого сосуда с несколько большими размерами. При этом форма многослойного изделия может несколько отличаться от формы защищаемого сосуда для осуществления определенных технологических или декоративных функций. Устройство может иметь отверстия, крышки и разъемы для осуществления технологических функций.
Основой для выполнения определенной формы изделия служит конструкционный слой, изготавливаемый из твердых металлических или неметаллических материалов. Это могут быть различные стали, предпочтительно нержавеющие, например 12Х18Н10Т, полимерные материалы, например полистирол, реактопласты, а также и другие материалы. Основным назначением этого слоя является выполнение несущей функции и крепление функциональных элементов. В частности это могут быть ручки, ножки, подставки и другие вспомогательные элементы, не относящиеся к существенным признакам данной полезной модели. Толщина слоя в зависимости от материалов и способа выполнения может находиться в интервале 0,1-4 мм.
Поверх конструкционного слоя выполнен декоративный слой. Данный слой может влиять на условия теплопередачи и теплоотдачи, а также расширяет возможности применения устройства, например при сервировке стола и поэтому относится к существенным признакам. Этот слой может быть нанесен поверх конструкционного одним из известных методов, например электронно-лучевым напылением, плазменным напылением, методом окрашивания и другими. Декоративный слой может быть также выполнен изменением внешней поверхности конструкционного слоя, например, наклепом, накаткой, гравировкой. Толщина слоя зависит от материалов, а также способа выполнения, незначимо влияет на свойства теплопередачи устройства и может находиться в интервале 510-8-5 мм.
Основным предназначением теплоизоляционного слоя является теплозащита за счет снижения теплопередачи, осуществляющейся путем теплопроводности. Этот слой может быть выполнен из материалов с низким коэффициентом теплопроводности, например пенопласта, пенопропилена, пробки, войлока, вспученных и пористых материалов. Толщина слоя в зависимости от назначения изделия, материалов изготовления и способа выполнения может находиться в интервале 0,5-10 мм.
Теплоотражающий слой предназначен для защиты от теплоизлучения, которое является еще значительным при температурах 80-100ºС. Этот слой может быть выполнен из материалов с зеркальной или металлизированной поверхностью, например алюминиевая фольга, металлизированные полимерные пленки или металлизированные краски. Толщина слоя зависит от материалов, а также способа выполнения, не влияет на коэффициент теплоотдачи и может находиться в интервале 510-8-0,8 мм. Коэффициент теплоотдачи зависит только от свойств поверхности отражающего материала.
Фиксирующие элементы, располагаемые в зазоре между устройством (изделием) и сосудом предназначены для фиксирования защищаемого сосуда в заданном положении, что обеспечивает сохранность и чистоту теплоотражающего слоя за счет исключения соприкосновения и трения. Кроме того фиксирующие элементы за счет образования воздушного зазора между сосудом и устройством обеспечивают дополнительный теплоизоляционный слой с низким коэффициентом теплопроводности (коэффициент теплопроводности воздуха). Изнашиваемые и загрязненные фиксирующие элементы можно заменять, что гораздо легче, чем замена теплоотражающего и теплоизоляционного слоев. Так как воздушный слой в зазоре также выполняет теплоизоляционную функцию, то в зависимости от толщины его исполнения S5 (толщины исполнения фиксирующих элементов) снижается толщина основного теплоизоляционного слоя S3, что можно рассчитать исходя из приведенной выше зависимости. При этом постоянная L является индивидуальной для каждого конкретного случая исполнения устройства и сосуда, а также температуры напитков и определяется опытным путем (точнее рассчитывается на основе опытных данных). На практике установлено, что значения постоянной L изменяются в интервале 3,0-24,0 мм в зависимости от конкретных условий теплопередачи в системе устройство - сосуд. Условие согласования толщины теплоизоляционного слоя и зазора между сосудом и теплоотражающим слоем устройства позволяют выполнять оптимальные толщины этих слоев, а также планировать и регулировать их. В ряде случаев в локальных местах исполнения устройства величина зазора между сосудом и теплоотражающим слоем может отличаться от величины S5, что диктуется технологическими условиями выполнения устройства. Это отличие может составлять несколько миллиметров. В таких случаях рассчитывается усредненное значение S5.
В качестве сосудов могут быть использованы чайники, кофейники и другие сосуды, в которых сначала приготавливают, а затем хранят горячие напитки. В качестве сосудов могут быть также использованы шейкеры, графины, емкости со льдом.
Заявляемая полезная модель является техническим решением, т.к. представляет собой решение задачи достижения заявленного технического результата путем создания устройства, представляющего собой изделие, состоящее из конструкционных элементов, технологически и конструктивно связанных между собой.
Все существенные признаки заявляемого технического решения являются конструкционными элементами, характеризующимися определенным исполнением и материалом. Совокупность существенных признаков представляет собой изделие. Таким образом, заявляемое техническое решение может относиться к объектам, охраняемым в качестве полезной модели.
Заявляемая полезная модель является промышленно применимой, т.к. может быть применена в домохозяйствах, предприятиях общественного питания и социальной сфере. Ее применение и использование не вызывает никаких трудностей и может быть осуществлено любым человеком без специального обучения. При обслуживании данного устройства используются предметы и вещества, выпускаемые промышленностью и находящиеся в открытой продаже. Кроме того все конструкционные элементы устройства и само устройство могут быть изготовлены промышленным способом. Применение заявляемой полезной модели полностью реализует указанное выше назначение, т.е. обеспечивает долговременное поддержание температурного режима в сосудах, предназначенных для приготовления и хранения, как горячих, так и охлажденных напитков, а также удобство пользования этими напитками.
Имеются и испытаны опытные образцы заявляемого устройства. Осуществление полезной модели возможно двумя способами:
1. В сосуде, размещенном в заявленном устройстве, приготавливается напиток, который затем в нем хранится. Например, в сосуд (фарфоровый чайник) помещается заварка чая, сосуд заливается горячей водой и полученный напиток выдерживается до потребления.
2. В сосуд, размещенный в заявленном устройстве, помещается напиток, который затем в нем хранится. Например, в сосуд помещается холодный напиток со льдом, и полученный напиток выдерживается до потребления.
Заявленная полезная модель - устройство для теплоизоляции сосудов приготовления и/или хранения напитков - характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:
является многослойным изделием, согласующимся по форме с теплоизолируемым сосудом, которое состоит из
декоративного слоя толщиной S1,
твердого конструкционного слоя толщиной S2,
теплоизоляционного слоя толщиной S3,
теплоотражающего слоя толщиной S4,
а также фиксирующих элементов, располагаемых в зазоре между изделием и сосудом толщиной S 5,
при этом S1 выбрано в интервале 2510-6-5 мм,
S2 выбрано в интервале 0,1-4 мм,
S3 выбрано в интервале 0,5-10 мм,
S4 выбрано в интервале 2510-6-0,8 мм,
S5 выбрано в интервале 1,0-10,0 мм,
при выполнении соотношения S3=L-S5(К3/К5), где
L, мм - постоянная, определяемая опытным путем и характеризующая параметры процесса теплопередачи,
К3 , К5 - коэффициенты теплопроводности соответственно материала теплоизоляционного слоя и воздуха при соответствующих температурах.
Указанная совокупность существенных признаков позволяет достичь заявленного технического результата - обеспечение долговременного поддержания температурного режима в сосудах приготовления и хранения горячих, а также охлажденных напитков при сохранении функциональных особенностей сосуда и удобства его обслуживания.
Из настоящего уровня техники неизвестно использование устройств с данной совокупностью существенных признаков, приводящих к достижению указанного технического результата. Следовательно, заявляемое устройство является новым, т.е. соответствует критерию «новизна».
Полезные модификации устройства.
Повышение эффективности заявленного технического результата достигается в следующих нижеперечисленных модификациях устройства.
1. Заявляемое и описанное выше устройство выполнено из разъемных частей, соединенных между собой шарнирными и запорными механизмами.
Такое исполнение устройства повышает функциональность и удобство его использования, а именно позволяет вставлять и вынимать сосуд для осуществления различных функций, например мытья и заливки жидкости.
2. Края разъемных частей описанного выше устройства выполнены с тепловыми замками в виде соответственно исполненных перекрывающихся контуров.
Такое исполнение краев разъемных частей снижает коэффициент теплопередачи устройства. Перекрывающиеся контуры краев могут иметь, например Г, П, V-образный профиль.
3. Описанные выше устройства содержат фиксирующие элементы с внутренней стороны многослойного изделия для удержания крышки изолируемого сосуда.
Это повышает функциональность использования устройства и сосуда, упрощает процесс заливки жидкости.
4. Описанные выше устройства содержат технологические и
конструктивные отверстия для вывода функциональных элементов сосуда.
Эти технологические и конструктивные отверстия необходимы для осуществления функций сосуда, например для выведения, ручек, носиков сосуда.
5. Описанные выше устройства содержат фиксирующие элементы, которые выполнены из теплоизоляционного материала или из теплоизоляционного материала с теплоотражающим покрытием (слоем) и их основание крепится на конструкционном и/или теплоизоляционном и/или теплоотражающем слое.
Выполнение фиксирующих элементов из теплоизоляционных материалов, а также нанесение на их торец теплоотражающего покрытия позволит избежать повышения коэффициента теплопроводности устройства. Место крепления фиксирующих элементов, их форма и размеры диктуются свойствами используемых материалов, функциональностью сосуда и технологией изготовления устройства. Фиксирующие элементы могут иметь форму цилиндров, призм, конусов, пирамид и т.д.
6. Описанные выше устройства, в которых фиксирующие элементы крепятся в положениях, позволяющих закрепить сосуд в необходимом положении и/или по краям разъемных частей и/или по краям технологических и конструктивных отверстий.
Для фиксирования сосуда в определенном месте устройства, как показывает практика необходимо от 3 до 18 фиксирующих элементов. Фиксирующие элементы могут быть расположены в различных местах, в частности по краям разъемных частей и/или по краям технологических и конструктивных отверстий, что позволяет также изолировать от теплопотерь или нагрева в местах соединения разъемных частей, а также в местах технологических и конструктивных отверстий. В этом случае фиксирующие элементы исполняют функцию теплозащитных прокладок или манжет и имеют вид ленты или эластичного шнура. Ширина теплозащитных прокладок или манжет может составлять 2-15 мм.
Заявляемые модификации полезной модели являются техническими решениями, т.к. представляют собой решение задачи повышение эффективности заявленного технического результата путем создания устройства, представляющего собой изделие, состоящее из конструкционных элементов, технологически и конструктивно связанных между собой.
Заявляемые модификации полезной модели являются промышленно применимыми, т.к. могут быть применены в домохозяйствах, предприятиях общественного питания и социальной сфере. Их применение и использование не вызывает никаких трудностей и может быть осуществлено любым человеком без специального обучения. Кроме того все конструкционные элементы полезных модификаций устройства, как и само устройство могут быть изготовлены промышленным способом. Применение модификаций заявляемой полезной модели полностью реализует указанное выше назначение, т.е. обеспечивает долговременное поддержание температурного режима в сосудах, предназначенных для приготовления и хранения, как горячих, так и охлажденных напитков, а также удобство пользования этими напитками.
Имеются и испытаны опытные образцы полезных модификаций заявляемого устройства.
Осуществление модификаций полезной модели возможно, также как указано выше для основного варианта способами, а именно:
1. В сосуде, размещенном в заявленном устройстве, приготавливается напиток, который затем в нем хранится. Например, в сосуд (фарфоровый чайник) помещается заварка чая, сосуд заливается горячей водой и полученный напиток выдерживается до потребления.
2. В сосуд, размещенный в заявленном устройстве, помещается напиток, который затем в нем хранится. Например, в сосуд помещается холодный напиток со льдом, и полученный напиток выдерживается до потребления.
Выполнение устройства для теплоизоляции сосудов приготовления и/или хранения напитков проиллюстрировано на фиг.1 и фиг.2.
На фиг.1 изображен общий вид устройства с находящимся в нем сосудом, где изображено:
1 - изолируемый сосуд,
2 - крышка сосуда,
3 - фиксирующее устройство для крышки сосуда, исполненное на внутренней стороне устройства,
4 - верхняя разъемная часть устройства,
5 - запорный механизм, соединяющий верхнюю и нижнюю части устройства,
6 - носик сосуда,
7 - нижняя разъемная часть устройства,
8 - дно сосуда,
9 - фиксирующие элементы,
10 - ручка сосуда,
11 - перекрывающийся контур теплового замка,
12 - шарнирный механизм, соединяющий верхнюю и нижнюю части устройства.
На фиг.2 изображен выров, показывающий слои устройства и часть сосуда, где:
1 - изолируемый сосуд,
9 - фиксирующий элемент,
13 - зазор между сосудом и теплоотражающим слоем устройства,
14 - теплоотражающий слой,
15 - теплоизоляционный слой,
16 - твердый конструкционный слой,
17 - декоративный слой.
Устройство для теплоизоляции сосудов приготовления и/или хранения напитков представляет собой многослойное изделие, состоящее из самого устройства 4, 7 (фиг.1) и заключенного в него сосуда 1. Для закрепления сосуда в определенном положении относительно устройства выполняют фиксирующие элементы 9. Устройство - многослойное изделие состоит из четырех слоев - декоративного 17 (фиг.2), твердого конструкционного 16, теплоизоляционного 15 и теплоотражающего 14. На теплоотражающем слое выполнены фиксирующие элементы 9, в результате чего между ним и сосудом образуется воздушный зазор 13.
В частных исполнениях устройство выполняют из разъемных частей 4, 7 (фиг.1), которые скрепляют шарнирным 12 и запорным 5 механизмами. В реальном исполнении предпочтительно выполнение шарнирного и запорного механизмов смещенными по оси чертежа на 90º относительно указанного на фиг.1. Устройство содержит технологические и конструктивные отверстия для вывода функциональных элементов сосуда, например носика 10 и ручки 6. По краям разъемных частей устройства выполняют тепловые замки в виде соответственно исполненных перекрывающихся контуров 11.
Для осуществления полезной модели согласно фиг.1 открывают запорный механизм 5 и поднимают верхнюю разъемную часть устройства 4. При этом верхняя часть, закрепленная на шарнирном механизме 12, движется по дуге до соприкосновения с нижней частью устройства 7. Затем вставляют сосуд 1 в нижнюю часть 7 и помещают в него напиток или ингредиенты для приготовления напитка. После этого закрывают верхней частью устройства 4 сосуд 1 и закрывают запорный механизм 5.
Помещенный в сосуд напиток выдерживают при необходимом температурном режиме.
Примеры осуществления полезной модели.
Пример 1.
В качестве защищаемого сосуда 1 (фиг.1) использовали фарфоровый заварной чайник емкостью 0,7 л. Для данного сосуда было изготовлено устройство для его теплоизоляции при приготовлении и выдерживании (хранении) напитка - чая. Устройство представляло собой изделие в виде твердого корпуса 4, 7 с формой, согласующейся с формой сосуда - чайника. Корпус представлял собой многослойное изделие (фиг.2). Конструкционный слой 16 данного изделия выполнен из нержавеющей стали 12Х18Н10Т толщиной S 2=0,8 мм, по наружной поверхности которого выполнено декоративное покрытие 17 в виде наклепанного слоя в виде рыбной чешуи толщиной S1=0,15 мм. По внутренней поверхности конструкционного слоя изделия выполнен теплоизоляционный слой 15 в виде пенополистирола толщиной 83=4 мм, поверх которого с внутренней стороны выполнен теплоотражающий слой 14 в виде зеркального металлизированного алюминиевого слоя толщиной S4=510-8 мм. Значение постоянной L, характеризующей условия теплопередачи данного устройства при внешней температуре воздуха 25ºС и температуре жидкости в сосуде 90ºС, составляло 8,8 мм.
Для фиксирования и центрирования сосуда внутри теплоизоляционного устройства на поверхности теплоотражающего слоя закреплены фиксаторы 9 толщиной S5=3 мм, которые выполнены из войлока с покрытием из алюминиевой фольги толщиной 0,1 мм. Устройство выполнено из двух разъемных частей - верхней и нижней с шарниром 12 (фиг.1) и замком-защелкой 5. Края разъемных частей имеют тепловые замки 11 в виде Г- образного контура и два технологических отверстия для вывода фарфоровых ручки 10 и носика 6 чайника. В верхнем положении верхней части устройства расположен фиксирующий элемент удержания крышки чайника 3. По краям технологических отверстий и разъемных частей выполнены фиксаторы 9 в виде протяженных ленточных прокладок (манжет) шириной 5 мм. Количество таких прокладок - 6. Кроме того имеется еще 4 цилиндрических фиксатора диаметром 10 мм, которые расположены в верхней части корпуса между крышкой чайника и разъемом устройства. В нижней части устройства выполняли плоское днище для возможности установки устройства на плоские предметы, например на столы. С внутренней стороны днища также выполняли цилиндрический фиксатор диаметром 40 мм.
Для использования изготовленного устройства, его помещали на стол, открывали защелку и поднимали верхнюю часть устройства, вставляли чайник в устройство, затем в чайник помещали заварку и заливали кипятком на 4/5 объема. Через 5 минут температура жидкости в чайнике составляла 88ºС. Через час температура в чайнике составляла 78ºС, через 3 часа - 62ºС.
Пример 2.
В устройство, изготовленное, как указано в примере 1 помещали фарфоровый чайник, как указано в примере 1. Затем в чайник наливали охлажденный напиток - компот на 4/5 объема. Через 5 минут температура жидкости в чайнике составляла 7ºС. Через час температура в чайнике составляла 10ºС, через 3 часа - 15ºС.
Аналогично примеру 1 испытывали устройство с изменением материала теплоизоляционного слоя и размеров S3 и S5 при условиях теплопередачи характеризуемых различными значениями L в интервале 3,0-24,0 мм. В качестве теплоизоляционных материалов использовали пенополистирол, войлок, пробку, пенопласт. Варьирование толщин указанных слоев в заявленных пределах при выполнении соотношения S3=L-S5(К3/К5) позволило во всех случаях получать высокие характеристики поддержания температурного режима в сосуде с горячим чаем. Так при температуре чая через 5 минут после заливки составляющей 87-89ºС, через 1 час температура снижалась только до 76-80ºС, а через 3 часа до 60-65ºС.
Для сравнения заявляемого устройства с устройством-прототипом было изготовлено устройство сравнения на основании описания, изложенного в прототипе. Форма устройства соответствовала фарфоровому чайнику по примеру 1. Стенки и крышка устройства были выполнены из пустотелой керамики (глины) толщиной 6 мм, дно из теплопроводящей стеклокерамики, толщиной 4 мм, места соприкосновения с напитками выполнены из нержавеющей стали толщиной 0,3 мм.
В данный сосуд был залит горячий чай, температура которого через 5 минут выдержки составляла 89ºС. Через 1 час температура чая в сосуде составляла 67ºС, а через 3 часа - 48ºС.
Таким образом, проведенный эксперимент убедительно показывает преимущества заявляемой полезной модели перед устройством, выполненным по способу-прототипу.
Из вышеописанного следует и это подтверждено экспериментально, что осуществление заявляемой полезной модели путем использования всей заявленной совокупности существенных признаков обеспечивает достижение заявленного технического результата.
1. Устройство для теплоизоляции сосудов приготовления и/или хранения напитков, представляющее собой многослойное изделие, согласующееся по форме с теплоизолируемым сосудом, состоящее из декоративного слоя толщиной S1, твердого конструкционного слоя толщиной S2, теплоизоляционного слоя толщиной S3, теплоотражающего слоя толщиной S4, а также фиксирующих элементов, располагаемых в зазоре между изделием и сосудом толщиной S5, при этом
S1 выбрано в интервале 5·10-8-5 мм,
S 2 выбрано в интервале 0,1-4 мм,
S3 выбрано в интервале 0,5-10 мм,
S4 выбрано в интервале 5·10-8-0,8 мм,
S5 выбрано в интервале 1,0-10,0 мм,
при выполнении соотношения S 3=L-S5·(K3/K5),
где L, мм - постоянная, определяемая опытным путем и характеризующая параметры процесса теплопередачи,
K3, K 5 - коэффициенты теплопроводности соответственно материала теплоизоляционного слоя и воздуха при соответствующих температурах.
2. Устройство по п.1, которое выполнено из разъемных частей, соединенных между собой шарнирными и запорными механизмами.
3. Устройство по п.2, края разъемных частей которого выполнены с тепловыми замками в виде соответственно исполненных перекрывающихся контуров.
4. Устройство по п.2, содержащее фиксирующие элементы с внутренней стороны многослойного изделия для удержания крышки изолируемого сосуда.
5. Устройство по п.1 или 2, которое содержит технологические и конструктивные отверстия для вывода функциональных элементов сосуда.
6. Устройство по п.1 или 2, в котором фиксирующие элементы выполнены из теплоизоляционного материала или из теплоизоляционного материала с теплоотражающим покрытием и их основание крепится на конструкционном, и/или теплоизоляционном, и/или теплоотражающем слое.
7. Устройство по п.6, в котором фиксирующие элементы крепятся в положениях, позволяющих закрепить сосуд в необходимом положении, и/или по краям разъемных частей, и/или по краям технологических и конструктивных отверстий.
