Електричний чайник з керамічним покриттям нагрівального елемента

Реферат: Електричний чайник з керамічним покриттям нагрівального елемента містить ємність для води та нагрівальний електричний елемент, який встановлений у нижній частині ємності для води. На металеву поверхню нагрівального елемента нанесене антипригарне покриття, що легко очищується від будь-яких забруднень, на основі кераміки товщиною від 5 до 200 мікронів, що витримує високі температури. UA 83829 U (33) Код держави-учасниці RU UA 83829 U UA 83829 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до чайників, а саме до електричного чайника з керамічним покриттям нагрівального елемента. Відомий електричний чайник з металевою нагрівальною пластиною (патент РФ № 2176900, 12.05.1997). Зазначений електричний чайник містить виконаний із пластмаси резервуар для рідини, що нагрівається, і нагрівальні засоби, що включають один електричний елемент, зв'язаний з металевою нагрівальною пластиною, яка встановлена в днище резервуара, та верхня поверхня якої перебуває в безпосередньому контакті з рідиною, що нагрівається, бічні стінки резервуара обладнані буртиком, на який опирається периферійна закраїна металевої нагрівальної пластини, між зазначеними бічними стінками та периферійною закраїною нагрівальної пластини розміщене ущільнення, а днище резервуара обладнано юбкою, яка посаджена на бічні стінки резервуара, і прикріплена до резервуара за допомогою засобів фіксації. Недоліки відомих електричних чайників - шум у процесі нагрівання, міграція шкідливих речовин зі сталевої підошви у воду, можливість появи іржі та точкової корозії на сталевому нагрівальному елементі, поява накипу на сталевому нагрівальному елементі в процесі життєвого циклу чайника, що призводить до зниження терміну служби виробу. В основу корисної моделі поставлена задача, яка полягає в усуненні недоліків, притаманних відомим електричним чайникам - зменшенні шуму при закипанні води в чайнику, зменшенні міграції шкідливих речовин, зменшенні утворення накипу, зменшенні іржавіння та появи слідів точкової корозії, збільшенні терміну служби електричних чайників. Поставлена задача вирішується тим, що на металеву поверхню нагрівального елемента чайника нанесене покриття на основі кераміки товщиною від 5 до 200 мікронів. Керамічне покриття нагрівального елемента здатне витримувати високі температури, у тому числі, включення чайника без води. Керамічне покриття нагрівального елемента має антипригарні властивості, що дозволяє збільшити термін служби виробу. Керамічне покриття має властивість до легкого очищення від будь-яких забруднень. Керамічне покриття нагрівального елемента виконане в будь-яких колірних комбінаціях, доступних для такого виду покриттів. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 зображений електричний чайник з керамічним покриттям нагрівального елемента і наступними позиційними позначеннями: 1 - керамічне покриття; 2 - нагрівальний елемент. На Фіг. 2 показані графіки шуму при роботі чайника зі сталевим та керамічним покриттям. Технологія нанесення керамічного покриття аналогічна технології, яка застосовується для нанесення керамічних покриттів на посуд. А саме розпилення подібне до нанесення фарби та поетапне сушіння, а також використання технології вакуумного та іонно-плазмового напилення. Для застосування в чайнику достатньо 1-3 шарів покриття, що забезпечує антипригарні властивості. Не виключається можливість нанесення і більшої кількості шарів. Короткий звіт про дослідження застосування керамічних покриттів в електрочайниках Результати першого етапу дослідження чайників з керамічним покриттям нагрівального елемента. На цьому етапі на базі серійного чайника Maxwell були зроблені два зразки: один звичайний, з нагрівальним елементом з нержавіючої сталі, інший - з керамічним покриттям компанії Exilon, нанесеним на нержавіючу сталь. Результати досліджень наступні: - Експериментально підтверджена можливість нанесення керамічного покриття на поверхню стандартного нагрівального елемента з нержавіючої сталі. - Експериментально доведено, що таке покриття дозволяє зменшити шум при закипанні води в чайнику. Причому це вірно, як для першого включення чайника, коли на нагрівальному елементі відсутній накип, так і для наступних включень, коли утворився шар накипу. Результати вимірювання шуму в дБА (після 10 включень) наведені в Таблиці 1 - Порівняння рівня шуму чайників з покриттям з нержавіючої сталі та кераміки. Для тестування використані два зразки чайника моделі Maxwell MW-1025. В одному зі зразків на поверхню нагрівального елемента нанесене керамічне покриття. Вимірювання шуму проводилися при відкритій кришці чайника на відстані 10 см від верхньої частини кришки. Шум у приміщенні приблизно становив 37-39 дБА. 1 UA 83829 U Таблиця 1 Нержавіюча сталь, дБА Кераміка, дБА Час від номер номер Різниця за Середнє початку випробування випробування Середнє рівнем значення включення, значення шуму між шуму, сек. шуму, ДБА покриттям, 1 2 3 1 2 3 дБА дБА 15 38 40 38 38,7 38 38 38 38,0 30 53 52 54 53,0 38 38 41 39,0 14,0 45 63 59 63 61,7 45 56 60 53,7 8,0 Період 60 70 69 71 70,0 60 62 65 62.3 7,7 закипання 75 73 71 73 72,3 63 68 68 65.3 6,0 90 72 71 70 71,0 67 68 67 67,3 3,7 105 68 68 68 68,0 68 68 68 68,0 120 74 74 74 74,0 74 74 74 74,0 Середнє Середнє за за період період 65,6 57,7 закипання закипання дБА: дБА: Ефективність, тихіше на 7,9 (дБА): Примітка. У процесі випробування відмічено, що рівень шуму чайника до 15-20 сек. не перевищує природних шумів в приміщенні. Це пояснюється тим, що до цього часу відбувається розігрів води до початку ефекту кавітації (утворення бульбашок і їх схлопування). Проміжок часу після приблизно 100 сек., являє собою фазу активного кипіння, що супроводжується інтенсивним бурлінням води. На цьому етапі саме процес бурління води визначає рівень шуму чайника. На цьому етапі шум не може бути зменшений шляхом застосування покриття. Тому для розрахунку ефективності застосування покриття був вибраний період закипання води від 15 до 90 сек. роботи. Відзначено також, що при застосуванні керамічного покриття змінюється і спектр шуму. На слух у спектрі шуму зменшується вплив високочастотних компонентів. Низькочастотний шум тієї ж інтенсивності краще сприймається людиною, ніж високочастотний. (див. наприклад чинні нормативи на рівень шуму на робочому місці). Таким чином, шум при застосуванні керамічного покриття краще сприймається людиною. Тому різниця в рівнях шуму між випробуваними зразками суб'єктивно помітна 5 10 15 З таблиці видно, що різниця в рівні шуму в середньому за час кипіння (крім початкової та кінцевої ділянок) становить 8 дБА, причому на початковій ділянці закипання різниця ще більш значна: 14 дБА. Таким чином, можна стверджувати, що рівень шуму під час закипання чайника з керамічним покриттям нижче, ніж у звичайного чайника на величину, що приблизно дорівнює відмінності між звичайною розмовою й голосною розмовою. Показово, що спектр шуму при використанні керамічного покриття зрушений в область нижніх частот, що легше сприймається людиною. Тому суб'єктивно відмінність у рівні шуму досить сильно відчутна. Візуально виявлено, що накип на керамічній поверхні чайника з'являється, хоча його кількість менше, ніж у звичайного чайника. Виявлено, що накип на поверхні кераміки усувається набагато легше, ніж з поверхні нержавіючої сталі. Для видалення накипу зі сталі необхідно розчинити накип у кислому розчині, тоді як для видалення накипу з керамічної поверхні досить стерти накип за допомогою губки. Окремо слід звернути увагу на те, що керамічні покриття для посуду активно рекламуються більшістю компаній, як "безпечні" для здоров'я. Основний мінус керамічних покриттів для посуду - поступова втрата антипригарних властивостей при використанні в посудомийній машині абсолютно не відіграє ролі для чайників. Однак позитивні властивості керамічних покриттів: здатність витримувати високі температури (включення без води), можливість застосовувати 2 UA 83829 U величезний спектр кольорів для покриття, твердість покриття - можуть бути дуже затребувані для чайників. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Електричний чайник з керамічним покриттям нагрівального елемента, що містить ємність для води та нагрівальний електричний елемент, який встановлений у нижній частині ємності для води, який відрізняється тим, що на металеву поверхню нагрівального елемента нанесене антипригарне покриття, що легко очищується від будь-яких забруднень, на основі кераміки товщиною від 5 до 200 мікронів, що витримує високі температури. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3