Электрический чайник
Полезная модель относится к предметам домашнего обихода, точнее - к кухонной посуде для кипячения воды, а именно - к чайникам. Задачей полезной модели является обеспечение медленного остывания воды в чайнике за счет теплоизоляции горячей воды. Технический результат достигается тем, что в электрический чайник, содержащий корпус, нагревательный элемент, соединенный с блоком управления, согласно изобретению, что введен сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними, а также отражатель, при этом указанный сосуд является емкостью для воды, выполнен из материала, пропускающего инфракрасное излучение и расположен в корпусе, нагревательный элемент выполнен в виде инфракрасного нагревателя и расположен с внешней стороны дна указанного сосуда, а отражатель выполнен в виде многослойной структуры из тонкого металла, между слоями которого расположен высокотемпературный теплоизолятор и размещен между корпусом и нагревательным элементом. 1 ил.
Полезная модель относится к предметам домашнего обихода, точнее - к кухонной посуде для кипячения воды, а именно - к чайникам.
Известны различные виды чайников. Все известные чайники (SU 15136, 1930; SU 1205887, 1986; SU 1450820, 1989; SU 1659003, 1991; SU 1797482, 1993; SU 1801044, 1993) содержат емкость для воды (корпус) и ручку для переноски и наклона. Чайник содержит также крышку, носик для слива (налива) воды и днище. Корпус чайника чаще всего изготавливают из металла: алюминия, нержавеющей стали или из стали, покрытой эмалью. Такой чайник можно устанавливать на нагревательный элемент электрической плитки или плиты, а также на источник тепла (газ, огонь).
Известны также электрические чайники (SU 1741766, 1992; SU 1787429, 1993; RU 2073478, 1997; RU 2156103, 2000; RU 2284140, 2006), которые содержат нагревательный элемент, расположенный обычно на металлическом днище снаружи. Корпус электрического чайника изготавливают из нержавеющей стали или из пластмассы. В электрических чайниках корпус чаще всего установлен на основании, в котором обычно расположен токоподвод к нагревательному элементу. Такое основание выполняют из термоизоляционного материала (например, из пластмассы).
Известен чайник электрический (RU 2156103 С2 от 30.10.1997), который состоит из корпуса, нагревательного элемента, закрепленного на боковой поверхности стенки корпуса в отверстии.
К недостаткам этого устройства можно отнести необходимость водонепроницаемого соединения головки, в которую вмонтирован электрический нагревательный элемент, и корпуса чайника, т.к. головка с электрическим разъемом расположена ниже уровня воды в чайнике.
Такая конструкция требует использования уплотнительного кольца, выполненного из резины или другого материала с аналогичными свойствами, а это приводит к известным недостаткам, заключающимся в ненадежности и недолговечности службы чайника, что вызвано старением материала уплотнителя.
Кроме того, нагревательный элемент напрямую контактирует с водой и при эксплуатации покрывается накипью.
Известен также электрический чайник (RU 
128088 U1, МПК A47J 27/21, 11.08.2011), принятый за прототип, состоящий из корпуса, терморегулятора, блока управления электрическим чайником, отличающийся тем, что в корпусе находится отверстие, закрытое пластиной, пропускающей ультрафиолетовое излучение, на внешней стороне корпуса напротив отверстия закреплена ультрафиолетовая лампа с защитным экраном, которая связана с блоком управления ультрафиолетовой лампы, соединенным с терморегулятором и блоком управления электрическим чайником.
Достоинством данного чайника является то, что нагреватель напрямую не контактирует с водой. Нагреваются не стенки корпуса, а излучением нагревается непосредственно вода, и при этом на стенках корпуса не образуется накипь, поскольку кипение происходит в толще воды.
Недостатком такого чайника является то, что вода в чайнике достаточно быстро охлаждается после выключения нагрева, поскольку корпус имеет довольно тонкие стенки и не имеет теплоизоляции.
Кроме того, недостатком чайника является низкий КПД ультрафиолетовой лампы и большая стоимость ультрафиолетовой лампы.
Задачей полезной модели является обеспечение медленного остывания воды в чайнике за счет теплоизоляции горячей воды.
Технический результат достигается тем, что в электрический чайник, содержащий корпус, нагревательный элемент, соединенный с блоком управления, согласно полезной модели, введен сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними, а также отражатель, при этом указанный сосуд является емкостью для воды, выполнен из материала, пропускающего инфракрасное излучение и расположен в корпусе, нагревательный элемент выполнен в виде инфракрасного нагревателя и расположен с внешней стороны дна указанного сосуда, а отражатель выполнен в виде многослойной структуры из тонкого металла, между слоями которого расположен высокотемпературный теплоизолятор и размещен между корпусом и нагревательным элементом.
Для достижения технического результата - уменьшения охлаждения электрического чайника после выключения нагрева - необходимо теплоизолировать корпус чайника. Лучший теплоизолятор - вакуумный промежуток между двумя стенками, то есть обычный сосуд Дьюара, которые ставят и в бытовые термосы.
Для достижения технического результата сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними необходимо выполнить из материала, пропускающего инфракрасное излучение. Спектр излучения нагревательного элемента меняется, по сравнению с прототипом, с ультрафиолетового излучения на инфракрасное излучение. При этом инфракрасный нагреватель - это просто нагреваемая электрическим током пластина, т.е. это обычный электрический нагреватель, стоимость которого значительно меньше стоимости ультрафиолетовой лампы.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен общий вид предлагаемого электрического чайника.
На чертеже цифрами обозначены:
1 - корпус,
2 - блок управления,
3 - сосуд с двойными стенками,
4 - вакуум,
5 - нагреваемая вода,
6 - нагревательный элемент,
7 - отражатель инфракрасного излучения.
Электрический чайник содержит корпус 1, нагревательный элемент 6, соединенный с блоком 2 управления.
Отличием предлагаемого электрического чайника является то, что в него введен сосуд 3 с двойными стенками и вакуумом 4 между ними, а также отражатель 7. Сосуд 3, являющийся емкостью для воды и расположенный в корпусе 1, выполнен из материала, пропускающего инфракрасное излучение. Емкость для воды (сосуд 3) предназначена для нагревания воды 5. С внешней стороны дна сосуда 3 расположен нагревательный элемент 6, выполненный в виде инфракрасного нагревателя. Отражатель 7 выполнен в виде многослойной структуры из тонкого металла, между слоями которого расположен высокотемпературный теплоизолятор (на чертеже условно не показан). Отражатель 7 размещен между корпусом 1 и нагревательным элементом 6. Отражатель 7 инфракрасного излучения предназначен для предотвращения нагрева корпуса 1.
Работа предлагаемого электрического чайника происходит следующим образом.
Вода 5, помещенная в емкость для воды (сосуд 3) нагревается инфракрасным нагревательным элементом 6.
Нагрев осуществляется за счет инфракрасного излучения нагревательного элемента 6, которое проходит сквозь две стенки сосуда 3 и поглощается в толще воды 5.
При этом практически не происходит нагрев инфракрасным излучением нагревательного элемента 6 внутренней стенки сосуда 3, поскольку происходит нагрев в глубине воды 5, на некотором расстоянии от внутренней стенки сосуда 3. В результате на внутренней стенке сосуда 3, которая контактирует с водой 5, не происходит оседание накипи, которая обычно образуется на стенках известных чайников, поскольку кипение воды в обычных чайниках происходит на перегретой стенке чайника.
Инфракрасное излучение нагревательного элемента 6 распространяется как внутрь, в толщу воды 5, так и наружу. Для повышения КПД чайника и предотвращения избыточного нагрева корпуса чайника 1 снаружи нагревательного элемента 6 расположен отражатель инфракрасного излучения 7. При этом отражатель эффективно отражает инфракрасное излучение обратно на нагревательный элемент 6, и защищает от нагрева корпус 1. Для эффективной работы отражателя его необходимо изготовить в виде многослойной структуры из тонкого металла (фольги), поскольку с увеличением количества слоев отражателя 7 происходит увеличение его отражательной способности. При этом между слоями отражателя 7 необходимо расположить высокотемпературный теплоизолятор.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый чайник имеет значительные преимущества. За счет использования сосуда Дьюара в качестве емкости для воды, чайник долго сохраняет воду горячей, медленно остывает. Благодаря тому, что нагрев воды осуществляется инфракрасным излучателем, значительно падает стоимость чайника. Кроме этого, в предлагаемом чайнике вода имеет лучшие, по сравнению с прототипом, органолептические параметры (вкус, цвет, запах) из-за нагрева воды мягким инфракрасным излучением.
Электрический чайник, содержащий корпус, нагревательный элемент, соединенный с блоком управления, отличающийся тем, что в него введен сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними, который расположен в корпусе, при этом указанный сосуд является емкостью для воды и выполнен из материала, пропускающего инфракрасное излучение.
