Енергозберігаючий чайник

Реферат: UA 86893 U UA 86893 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонована модель належить до предметів домашнього вжитку, до посудин для кип'ятіння води, а саме до чайників. Відомий ізольований варочний котел (Пат США № 7913372, кл. B21D 39/00 опубл. 29.03.2011), який виконаний з двох окремих корпусів, між днищами яких розміщують матеріал з високою теплопровідністю. При встановленні котла на газову чи електричну плиту рідина в котлі нагрівається і досить довгий час перебуває в такому стані завдяки малому тепловипромінюванню двійних стінок, розміщених із зазором. Як і запропонована корисна модель, відомий пристрій містить корпус, з двома стінками, розміщеними із зазором одна відносно другої. Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату, є недостатньо швидкий підігрів рідини чи іншого продукту у внутрішній порожнині корпусу, що зумовлено багатошаровим виконанням днища пристрою. Відомий чайник-термос (Термопот) (реклама фірми ELENBERG ТЫ-6012), який містить ємність з нержавіючої сталі, в днище якої вмонтовані два нагрівачі, один з яких є основним і призначений для кип’ятіння води. Другий нагрівач призначений для підтримання температури води. Нагрівачі виконані у вигляді спіралей і з'єднані з джерелом електричної енергії за допомогою виводів з керамічними бусами, що виключають контакт нагрівачів з металічним корпусом. Послідовність роботи нагрівачів встановлюється термовимикачами, що з'єднані з електричною схемою. Як і запропонована корисна модель, відомий пристрій містить металевий корпус з кришкою і носиком, у нижній частині якого розміщений засіб для створення потоку теплової енергії від джерела енергії. Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату є конструкція чайника, який має складну і досить ненадійну електричну схему, що знижує надійність і безпечність роботи пристрою, а також зумовлює його високу вартість. Прототипом вибраний відомий чайник-скороварка Пат. RU 128972, кл. МПК A47G 19/14 опубл. 20.06.2013. Чайник містить корпус з металу, наприклад з нержавіючої сталі, що складається з бокової стінки і днища. В центральній частині днища виконаний отвір, що з'єднаний з відрізком труби з теплопровідного матеріалу, яка проходить у внутрішню порожнину чайника перпендикулярно днищу. Верхня частина труби проходить через отвір виконаний в кришці. При встановленні чайника на електричну чи газову плиту теплова енергія нагріває днище чайника, проходить через отвір і нагріває трубу, встановлену у порожнині чайника, забезпечуючи через теплопровідні стінки труби додаткове надходження теплової енергії до води, що знаходиться в чайнику. Як і запропонована корисна модель, прототип містить корпус з металу, в нижній частині якого розміщений засіб для створення потоку теплової енергії від джерела енергії до продукту, розміщеного у внутрішній порожнині чайника. Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату, є недостатньо довгий час підтримання потрібної температури води, зумовлений тим, що чайник швидко нагрівається за рахунок додаткового підводу теплової енергії і швидко охолоджується при відсутності контакту з джерелом теплової енергії за рахунок контакту його бокової поверхні, яка досить велика , з навколишнім середовищем. Задачею, на вирішення якої спрямована запропонована корисна модель, є створення енергозберігаючого чайника. Технічний результат, який може бути одержаний при використанні запропонованої корисної моделі, полягає в зменшенні втрат теплової енергії води, що знаходиться у внутрішній порожнині чайника, через бокову стінку чайника. Суть корисної моделі полягає в тому, що чайник містить ємність для кип'ятіння води, яка складається з бокової стінки і днища, а також зливного носика, ручки і кришки, при цьому бокова стінка виконана двошаровою з зазором між шарами. Суть корисної моделі полягає також в тому, що внутрішня поверхня бокової стінки чайника виконана полірованою чи вкрита тепловідбиваючим покриттям, наприклад сріблом. Суть корисної моделі полягає також в тому, що бокова стінка оснащена однією чи більше додатковими стінками, розміщеними зовні. Суть корисної моделі полягає також в тому, що кришка чайника має багатошарову структуру. Суть корисної моделі полягає також в тому, що простір між стінками заповнений теплоізоляційним матеріалом, наприклад, інертний газ чи рідина чи твердим матеріалом, таким як пінополіуретан. Суть корисної моделі полягає також в тому, що простір між стінками вакуумований і зовнішня стінка прикріплена до внутрішньої герметично. Суть корисної моделі полягає також в тому, що до днища чайника прикріплено додаткове днище, що містить алюміній чи сплав алюмінію. Суть 1 UA 86893 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 корисної моделі полягає також в тому, що до днища чайника прикріплено додаткове днище, що містить мідь чи її сплав. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що стінка корпуса виконана двошаровою із зазором між шарами. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що внутрішня поверхня бокової стінки чайника виконана полірованою чи вкрита тепловідбиваючим покриттям, наприклад сріблом Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що бокова стінка оснащена однією чи більше додатковими стінками, розміщеними зовні. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що кришка чайника має багатошарову структуру. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що простір між стінками заповнений теплоізоляційним матеріалом, наприклад, інертний газ чи рідина чи твердим матеріалом , таким як пінополіуретан. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що простір між стінками вакуумований і зовнішня стінка прикріплена до внутрішньої герметично. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що до днища чайника прикріплено додаткове днище, що містить алюміній чи сплав алюмінію. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що до днища чайника прикріплено додаткове днище, що містить мідь чи її сплав. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом існує такий. Виконання бокової стінки двошаровою з зазором між шарами дозволяє значно зменшити втрати теплової енергії, як наслідок, це дозволяє доводити воду до кипіння швидше, за рахунок зменшення теплопровідності бокової стінки ємності. Конструкція днища чайника не ускладнена це дозволяє тепловій енергії від джерела (газової, електричної і т.і. плити) надходити до води максимально швидко. При видаленні чайника від джерела теплової енергії, охолодження води в ньому відбувається повільно за рахунок кращої теплоізоляції бокових стінок. Теплова енергія води у чайнику може втрачатися трьома способами: теплопровідністю, конвекцією та випромінюванням тепла. Для зменшення втрат за рахунок тепловипромінювання передбачено збільшення відбиваючих властивостей внутрішньої стінки чайника за рахунок полірування або покриття з високовідбиваючими властивостями, наприклад, срібла. Для надання чайнику додаткових теплоізоляційних властивостей, його виконують з трьома або з більшим числом шарів за рахунок приєднання до чайника додаткових стінок, як показано на Фіг. 3. При якісній теплоізоляції корпуса основні втрати тепла припадають на такі елементи чайника, як кришка, днище або горловина. Для зменшення втрат через кришку чайника її виконують також двошаровою. В конструкції, згідно з п. 1 Формули, теплоізолюючим матеріалом є повітря. При нагріванні чайника повітря в порожнині між стінками розширяється, що зменшує його теплопровідні властивості. Для запобігання вибуху в зовнішній стінці чайника виконані отвори. При цьому ці отвори бажано розміщувати у нижній частині чайника, для зменшення втрат із-за конвекції повітря. В запропонованій моделі передбачено заповнення порожнини між стінками чайника речовиною, що відрізняється від повітря. Як такий може бути використаний будь-який нетеплопровідний матеріал як твердий, так рідкий чи газоподібний. При використання як теплоізолятор газоподібної речовини необхідно внутрішню порожнину виконувати герметичною і передбачити здатність газу до розширення при його нагріванні. Для цього укріпляють стінки чи використовують розріджений газ. Для рідкого теплоізолятора також необхідно передбачити можливість витікання і здатність рідини до розширення. Замість повітря чи інших ізоляційних матеріалів передбачена можливість відкачування повітря з порожнини між стінками і створення там вакууму. При цьому теплопровідність стінок чайника значно зменшується. Як і в випадку з газоподібною речовиною, корпус необхідно герметизувати. У сучасних пристроях, наприклад модель RDS-023 фірми Rondel 1 до днища прикріплюють спеціальне "друге" днище, яке може бути виконано у вигляді складної структури. Основою такого другого днища є алюміній, мідь або їх сплави, тобто матеріал із високою теплопровідністю, що дає можливість краще переносити тепло від його джерела до води. На кресленні зображений загальний вигляд запропонованої корисної моделі. На Фіг. 1 вигляд з боку, на Фіг. 2 - переріз за-А-А, на Фіг. 3 зображений чайник з тришаровою боковою стінкою. 2 UA 86893 U 5 Чайник містить ємність для кип'ятіння води 1, яка складається з бокової стінки 2 і днища 3. Бокова стінка 2 виконана у вигляді двох шарів 4 та 5, які розміщені із зазором 6 один відносно другого. Днище чайника виконано одношаровим. На боковій стінці чайника 2 розмішений зливний носик 7, у верхній частині її - кришка 8, встановлена в горловині. Чайник оснащений ручкою 9 для його переміщення. Для контролю за станом води у чайнику він може бути оснащений свистком 10. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 1. Енергозберігаючий чайник, що містить ємність для кип'ятіння води, яка складається з бокової стінки, днища, зливного носика, ручки і кришки, який відрізняється тим, що бокова стінка корпуса виконана двошаровою із зазором між шарами. 2. Енергозберігаючий чайник за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішня поверхня бокової стінки чайника виконана полірованою чи вкрита тепловідбиваючим покриттям, наприклад сріблом. 3. Енергозберігаючий чайник за п. 1, який відрізняється тим, що бокова стінка оснащена однією чи більше додатковими стінками, розміщеними зовні. 4. Енергозберігаючий чайник за п. 1, якими відрізняється тим, що кришка чайника має багатошарову структуру. 5. Енергозберігаючий чайник за п. 1, який відрізняється тим, що простір між стінками заповнений теплоізоляційним матеріалом, наприклад, інертним газом , рідиною чи твердим матеріалом , таким як пінополіуретан. 6. Енергозберігаючий чайник за п. 1, який відрізняється тим, що простір між стінками вакуумований і зовнішня стінка прикріплена до внутрішньої герметично. 7. Енергозберігаючий чайник за п. 1, який відрізняється тим, що до днища чайника прикріплено додаткове днище, що містить алюміній чи сплав алюмінію. 8. Енергозберігаючий чайник за п. 1, який відрізняється тим, що до днища чайника прикріплено додаткове днище, що містить мідь чи її сплав. 3 UA 86893 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 4