Способ работы электрического чайника


 


Владельцы патента RU 2553018:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") (RU)

Изобретение относится к способу работы кухонной посуды для кипячения воды, а именно к способу работы электрического чайника. Способ работы электрического чайника, в котором используют бак для воды. Блок управления осуществляет получение горячей воды с помощью нагревательного элемента. Бак для воды снабжен датчиком давления, герметичной крышкой, имеющей защитный клапан, выходной трубкой. Блок управления осуществляет получение горячей и охлажденной воды с помощью датчика давления в баке, датчика температуры выходной воды, датчика температуры охлажденной воды и вентилятора, при этом защитный клапан стравливает давление в баке тогда, когда давление превышает пороговое значение Pmax. Давление P в баке контролируют датчиком давления. Блок управления включает нагревательный элемент тогда, когда давление P в баке опускается ниже порогового значения Pо, при этом величина Pо выше внешнего атмосферного давления. Блок управления выключает нагревательный элемент при давлении P в баке выше порогового значения Pо. Температуру Tгор воды в баке и температуру Tохл охлажденной воды контролируют датчиками температуры. Блок управления включает или отключает нагревательный элемент и вентилятор в зависимости от значений температуры. Техническим результатом является получение горячей и охлажденной дегазированной воды. 1 ил.

 

Изобретение относится к способу работы кухонной посуды для кипячения воды, а именно к способу работы электрического чайника.

Известен чайник электрический (RU 2156103 С2, от 30.10.1997) и способ его работы. Электрический чайник состоит из корпуса, нагревательного элемента, закрепленного на боковой поверхности стенки корпуса в отверстии.

К недостаткам этого чайника и способа его работы можно отнести необходимость использования 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 и способ его работы (RU №128088 U, 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.

Согласно известному способу работы электрического чайника используют бак для воды, ультрафиолетовую лампу, а блок управления чайника осуществляет подогрев воды с помощью нагревательного элемента. При включении ультрафиолетовой лампы ультрафиолетовое излучение свободно проходит через отверстие в корпусе чайника, герметично закрытое пластиной, пропускающей ультрафиолетовое излучение, и облучает воду в чайнике.

Блок управления ультрафиолетовой лампы обеспечивает несколько режимов работы электрического чайника:

- предварительное ультрафиолетовое облучение воды и последующий ее нагрев, кипячение;

- одновременное ультрафиолетовое облучение воды и ее нагрев, кипячение;

- ультрафиолетовое облучение холодной воды без ее нагрева, кипячения;

- нагрев, кипячение воды без ультрафиолетового облучения.

Достоинством данного чайника и способа его работы 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 и способа его работы является то, что вода в чайнике напрямую контактирует с атмосферой, поэтому при охлаждении воды в чайнике до приемлемой для употребления температуры в воде растворяется большое количество газов.

Задачей изобретения является получение горячей и охлажденной дегазированной воды за счет поддержания воды в чайнике при температуре кипения и охлаждения разливаемой воды до приемлемой для употребления температуры.

Технический результат достигается тем, что в способе работы электрического чайника, по которому используют бак для воды, а блок управления осуществляет получение горячей воды с помощью нагревательного элемента, согласно изобретению, используют бак для воды, который снабжен датчиком давления в баке, герметичной крышкой, имеющей защитный клапан, выходной трубкой, расположенной в нижней части бака и имеющей датчик температуры выходной воды, ответвление выхода горячей воды с первым клапаном и ответвление выхода охлажденной воды, соединенное с радиатором, охлаждаемым вентилятором, и имеющее второй клапан, а также датчик температуры охлажденной воды, а блок управления осуществляет получение горячей и охлажденной дегазированной воды с помощью датчика давления в баке, датчика температуры выходной воды, датчика температуры охлажденной воды и вентилятора, при этом защитный клапан стравливает давление в баке тогда, когда давление превышает пороговое значение Рmax, давление Ρ в баке контролируют датчиком давления, блок управления включает нагревательный элемент тогда, когда давление Ρ в баке опускается ниже порогового значения Ро, при этом величина Ро выше внешнего атмосферного давления, блок управления выключает нагревательный элемент при давлении Ρ в баке выше порогового значения Ро, воду разливают под действием избыточного давления в баке, горячую воду разливают непосредственно из бака, охлажденную воду перед розливом пропускают через радиатор, который охлаждают вентилятором, температуру Tгор воды в баке и температуру Тохл охлажденной воды контролируют датчиками температуры, блок управления выключает нагревательный элемент при превышении температуры Тгор воды в баке выше максимального значения Тmax, при повышении или при понижении температуры Тохл разливаемой охлажденной воды выше или ниже заданной, блок управления включает или отключает вентилятор.

Для достижения технического результата - получения дегазированной воды необходимо довести воду до кипения и разливать воду с быстрым охлаждением, при этом вода в чайнике постоянно поддерживается при температуре кипения, а разливаемая охлажденная вода проходит через радиатор охлаждения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид электрического чайника.

На чертеже цифрами обозначены:

1 - бак для воды,

2 - нагреваемая вода,

3 - нагревательный элемент,

4 - блок управления,

5 - герметичная крышка,

6 - защитный клапан,

7 - выходная трубка,

8 - первый клапан (клапан горячей воды),

9 - второй клапан (клапан охлажденной воды),

10 - радиатор,

11 - вентилятор,

12 - датчик температуры выходной воды,

13 - датчик температуры охлажденной воды,

14 - датчик давления в баке,

15 - ответвление выхода горячей воды,

16 - ответвление выхода охлажденной воды,

17 - поток охлаждающего воздуха.

Электрический чайник содержит бак 1 для воды 2, нагревательный элемент 3, соединенный с блоком управления 4.

В предлагаемом электрическом чайнике бак 1 для воды снабжен датчиком 14 давления в баке, герметичной крышкой 5, имеющей защитный клапан 6, выходной трубкой 7, расположенной в нижней части бака 1 и имеющей датчик 12 температуры выходной воды, ответвление 15 выхода горячей воды с первым клапаном 8 и ответвление 16 выхода охлажденной воды, соединенное с радиатором 10, охлаждаемым вентилятором 11, и имеющее второй клапан 9, а также датчик 13 температуры охлажденной воды, при этом блок 1 управления соединен с датчиком 14 давления в баке, датчиком 12 температуры выходной воды, датчиком 13 температуры охлажденной воды, вентилятором 17.

Таким образом, в предлагаемом электрическом чайнике бак 1 закрыт герметичной крышкой 5, которая имеет защитный клапан 6. Кроме того, выходная трубка 7 для отбора воды 2 из бака 1 расположена в нижней части бака 1. Вода разливается под действием избыточного давления в баке 1. При этом через клапан 8 ответвления 15 разливается горячая вода, а через клапан 9 ответвления 16 разливается охлажденная в радиаторе 10 охлаждения вода. Радиатор 10 обдувается для охлаждения вентилятором 11. Температура воды в баке 1 контролируется датчиком 12 температуры выходной воды, температура охлажденной воды контролируется датчиком 13 температуры охлажденной воды. Датчик 14 давления в баке 14 контролирует давление в баке 1. Все указанные датчики 12, 13, 14, а также вентилятор 11 охлаждения соединены с блоком 4 управления.

Работа предлагаемого электрического чайника происходит следующим образом.

Согласно предлагаемому способу работы электрического чайника используют бак 1 для воды, а блок 4 управления осуществляет получение горячей воды с помощью нагревательного элемента 3.

Вода 2, помещенная в бак 1, нагревается нагревательным элементом 3 до температуры кипения. Поскольку бак 1 закрыт герметичной крышкой 5, при кипении воды 2 давление Ρ в баке 1 поднимается выше атмосферного (наружного) давления, в баке 1 создается избыточное давление, которое контролируется датчиком 14 давления в баке. При этом датчик 14 давления может измерять абсолютное давление в баке 1, или может измерять относительное, избыточное давление: разность давлений в баке 1 и наружного атмосферного давления.

При достижении Ρ заданного давления (Ро порядка 1,5 атмосферы, или 0,5 атмосферы избыточного давления) блок 4 управления прекращает нагрев (отключает нагревательный элемент 3). При понижении температуры воды 2 в баке 1 ниже температуры кипения происходит конденсация паров воды в баке 1, и понижение давления Ρ в баке 1 ниже Ро, равном примерно 1,5 атмосферы, и блок 4 управления включает нагрев (включает нагревательный элемент 3).

Таким образом, в баке 1 поддерживается температура воды 2 на уровне температуры кипения, и давление Ρ на уровне Ро, равном примерно 1,5 атмосферы, при этом вода теряет большую часть растворенных в воде газов.

Вода, из которой частично удален газ, растворенный в воде, становится биологически активной и ее иногда называют «живой водой». При этом дегазированная вода не только безвредна, но она может оказывать на человека оздоровительное действие, повышая устойчивость к различным заболеваниям и неблагоприятным факторам среды.

Для приготовления дегазированной воды в домашних условиях воду нагревают до кипения (при этом из воды выходит большая часть растворенных в ней газов) и принудительно быстро охлаждают (быстрота охлаждения нужна для того, чтобы вода обратно не набрала растворенных газов).

Срок хранения «живой воды» в открытом сосуде зависит от объема воды, но не превышает одного часа. То есть сразу после приготовления «живую воду» необходимо употребить.

Горячая вода из бака 1 разливается через клапан 8 горячей воды. Через клапан 9 вода попадает в радиатор 10 охлаждения. Радиатор 10 охлаждается вентилятором 11 охлаждения, который создает поток охлаждающего воздуха 17. Температура Тохл разливаемой охлажденной воды контролируется датчиком 13 температуры охлажденной воды. При повышении или при понижении температуры Тохл разливаемой охлажденной воды выше или ниже заданной блок 4 управления включает или отключает вентилятор 11 охлаждения. При этом разливаемая горячая и охлажденная вода не контактирует с атмосферой, и разливается дегазированная «живая» вода.

Защитный клапан 6 предназначен для сброса давления Ρ в баке 1 при отказе системы контроля давления в баке 1 (отказ датчика 14 давления или отказ блока 4 управления), ограничивая давление в баке 1 до безопасного уровня (Рmax, равном примерно 3 атмосферы).

Температура воды 2 в баке 1 дополнительно контролируется датчиком температуры 12 выходной воды. При повышении температуры Tгор выходной воды выше Тmax, равном примерно 150 градусов Цельсия (например, при пустом баке 1) блок 4 управления отключает нагревательный элемент 3. При понижении температуры выходной воды Tгор ниже 98 градусов Цельсия (например, при отказе нагревательного элемента 3) - блок 4 управления выдает сигнал «Не готовность».

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ работы электрического чайника имеет значительные преимущества. За счет того, что вода в чайнике постоянно поддерживается при температуре кипения, а разливаемая охлажденная вода проходит через радиатор охлаждения - чайник позволяет получать дегазированную «живую» воду.

Способ работы электрического чайника, по которому используют бак для воды, а блок управления осуществляет получение горячей воды с помощью нагревательного элемента, отличающийся тем, что используют бак для воды, который снабжен датчиком давления в баке, герметичной крышкой, имеющей защитный клапан, выходной трубкой, расположенной в нижней части бака и имеющей датчик температуры выходной воды, ответвление выхода горячей воды с первым клапаном и ответвление выхода охлажденной воды, соединенное с радиатором, охлаждаемым вентилятором, и имеющее второй клапан, а также датчик температуры охлажденной воды, а блок управления осуществляет получение горячей и охлажденной воды с помощью датчика давления в баке, датчика температуры выходной воды, датчика температуры охлажденной воды и вентилятора, при этом защитный клапан стравливает давление в баке тогда, когда давление превышает пороговое значение Pmax, давление P в баке контролируют датчиком давления, блок управления включает нагревательный элемент тогда, когда давление P в баке опускается ниже порогового значения Pо, при этом величина Pо выше внешнего атмосферного давления, блок управления выключает нагревательный элемент при давлении P в баке выше порогового значения Pо, воду разливают под действием избыточного давления в баке, горячую воду разливают непосредственно из бака, охлажденную воду перед розливом пропускают через радиатор, который охлаждают вентилятором, температуру Tгор воды в баке и температуру Tохл охлажденной воды контролируют датчиками температуры, блок управления выключает нагревательный элемент при превышении температуры Tгор воды в баке выше максимального значения Tmax, при повышении или при понижении температуры Tохл разливаемой охлажденной воды выше или ниже заданной, блок управления включает или отключает вентилятор.



 

Похожие патенты:

Предложена складная печка-кружка, предназначенная для индивидуального приготовления пищи в походных условиях. Складная печка-кружка содержит камеру сгорания, выполненную из донца и нескольких телескопических колец с окнами в верхнем и нижнем кольце для прохода газовоздушной смеси и кружку.

Изобретение относится к электрическому устройству для приготовления пищи. Электрическое устройство приготовления пищи содержит кожух, колбу, размещенную в кожухе, ручку, крышку, металлический прижим.

Изобретение относится к беспроводным чайникам, а именно к беспроводному чайнику с различными температурными регулировками и прочими дополнительными функциями. Устройство для нагревания жидкости выполнено в виде комбинации беспроводного чайника и основания, имеющего цепь подачи электропитания чайнику, и процессора для обработки информации, поступающей от чайника.

Изобретение относится к теплотехнике и к способам нагрева жидкости в промышленных и бытовых условиях. .

Изобретение относится к электроприбору для кондиционирования жидкости на основе молока, в частности для нагрева и/или вспенивания жидкости, используемой, например, для приготовления таких напитков, как капучино, кофе с молоком, кофе латте и макиато, шоколад и других горячих или холодных напитков.

Изобретение относится к автоматическому вспенивателю для молока с контейнером для наливания молока, с основным корпусом, на который надевается или в который вставляется контейнер, со вставляемой в контейнер мешалкой для вспенивания молока, с предусмотренным в основном корпусе двигателем для привода мешалки и с нагревательным устройством для нагревания имеющегося в контейнере молока.

Изобретение относится к области приготовления пищи. .

Изобретение относится к устройству для вспенивания молока, содержащему:- основной корпус, который образует емкость для молока;- крышку, прикрепленную к основному корпусу; и- перемешивающие средства и приводные средства для приведения в действие перемешивающих средств, причем приводные средства размещены, по меньшей мере, частично, в крышке.

Изобретение относится к устройству для кипячения воды. .

Сосуд для варки относится к бытовым приборам, в частности к сосудам для приготовления пищи способом варки в жидкости и на пару. Сосуд для варки включает отвесные стенки, соединенные с дном по наименьшему технологически допустимому радиусу, съемное дно с опорами, установленными на периферии и скрепленные винтами с дном, съемные удлинители опор, утяжелитель, скрепленный с съемным дном известным способом, и крышку. Перфорированное съемное дно установлено на некотором расстоянии от дна сосуда и с зазором между дном и стенкой сосуда. Наличие объема воды между двумя доньями после готовности каши позволяет приготовить кашу хорошего качества и исключает ее пригорание и прилипание ко дну сосуда. Сосуд легко моется водой. Свободная установка съемного дна в сосуде упрощает конструкцию съемного дна, обеспечивает легкость его производства и простоту в использовании как при варке пищи, так и при мойке сосуда. Сосуд для варки универсален и при незначительных действиях применяется для приготовления любой пищи. При установке дна на опоры с удлинителями сосуд применяется для приготовления пищи на пару. При устранении дна из сосуда он используется для всех кухонных работ, связанных с приготовлением пищи, и для других целей. 5 з.п. Ф-лы, 7 ил.

Предлагается способ и устройство для промывки риса в соответствии с заданным вкусом риса после его приготовления. Устройство (1) содержит первое устройство (11) для получения первых данных, относящихся к свойствам риса, второе устройство (12) для получения вторых данных, относящихся к заданному вкусу приготовленного риса, третье устройство (13) для определения схемы промывки в соответствии со свойствами риса и заданным вкусом и четвертое устройство (14) для промывки риса в соответствии с определенной схемой промывки. В вариантах изобретения промывка риса зависит от заданного вкуса приготовленного риса, поэтому достигается гибкость. Пользователь просто выбирает вкус и рис будет промыт в соответствии с ним, чтобы получить этот заданный вкус после того, как рис будет приготовлен. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Варочное устройство, в котором при отсутствии необходимости в препятствии, таком как отражательная заслонка в испарительной камере, надежнее предотвращается попадание бурлящей воды из испарительной камеры в нагревательную камеру. Парообразующий резервуар А, нагреваемый источником тепла 2а, включает: испарительную камеру 5, в которую доставляется вода устройством для подачи воды; подающее отверстие 31, подающее пар из испарительной камеры 5; и выпускные отверстия 26, выбрасывающие пар, доставленный через подающее отверстие 31, в нагревательную камеру 11, содержащую пищу. Буферная камера 6, сообщающаяся по текучей среде с подающим отверстием 31 и с выпускными отверстиями 26, обеспечена между испарительной камерой 5 и нагревательной камерой 11. Даже когда бурлящая вода попадает в буферную камеру 6 через подающее отверстие 31, попавшая сюда бурлящая вода течет внутри буферной камеры 6. Таким образом, маловероятно, что бурлящая вода выбрасывается в нагревательную камеру 11 через выпускные отверстия 26. 2 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к нагревательному устройству (1), содержащему основание (2), имеющее две противоположные стороны (21, 22), причем по меньшей мере одна сторона (21) из указанных сторон является непрозрачной, и жаропрочное покрытие (3), расположенное на указанной непрозрачной стороне (21). В соответствии с изобретением указанное жаропрочное покрытие (3) имеет по меньшей мере двухцветный рисунок (31) с плавными переходами тонов, выполненный в виде сплошного или прерывистого слоя, причем указанное устройство (1) подвергнуто обжигу при температуре выше 300°C. Изобретение относится также к способу изготовления такого нагревательного устройства (1). 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к кухонному оборудованию, предназначенному для использования в кафе, ресторанах, столовых и других предприятиях общественного питания. Аппарат для варки изделий из теста с начинкой содержит корпус с емкостью для воды и установленными в ней нагревателями, ротор с шаговым приводом вращения и варочными камерами в виде трубок, параллельных оси вращения ротора и равномерно размещенных по окружности вокруг этой оси. Полости трубок с торцов ограничены крышками корпуса. В одной крышке сформирован ряд сквозных отверстий, выполненных с возможностью совмещения с торцами трубок в момент остановки ротора. Одно отверстие образует окно загрузки изделий, другое - окно выгрузки, остальные служат для подачи воды и сообщены посредством системы трубопроводов с емкостью для воды. Во второй крышке сформировано одно отверстие для выталкивателя, соосное окну выгрузки в первой крышке. Для загрузки варочных камер служит механизм поштучной выдачи изделий, выход которого сообщен с окном загрузки. Достигаемый технический результат заключается в исключении слипаемости изделий и обеспечении сохранности качества приготовленного продукта в течение некоторого промежутка времени после завершения процесса приготовления. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройствам для нагрева жидкости как в промышленных, так и в бытовых условиях, например для нагрева или кипячения воды, молока и других жидкостей. Сущность изобретения заключается в том, что в днище устройства (под устройством понимается любая емкость для нагрева жидкости, например чайник, кастрюля, или другая посуда для нагрева жидкости различной формы и высоты) соосно и герметично установлена плоская пластина, имеющая форму дна емкости с центральным и периферийными ребристыми стержнями цилиндрической формы для увеличения площади теплосъема. Пластина и стержни изготовлены как одно целое и представляют собой монолитную конструкцию. Материал пластины имеет теплопроводность и коэффициент теплового расширения больше, чем материал емкости. Таким образом, при такой конструкции устройства для нагрева жидкости, источник тепла непосредственно контактируется с пластиной и тепло быстро и эффективно передается во внутренние и верхние слои жидкости. Пластина изготовлена большей толщины, чем толщина дна емкости, что позволяет повысить срок службы устройства в целом. При нагреве жидкости, применяемой в пищевой отрасли, пластина должна быть изготовлена из дезинфицирующего материала. Шероховатость внутренней поверхности пластины должна быть меньшей, чем шероховатость внутренней поверхности емкости. Выполнение шероховатости наружной поверхности пластины большей, чем шероховатость наружной поверхности емкости, позволяет увеличивать площадь контакта с источником тепла и повысить эффективность передачи тепла от источника к пластине. Использование для изготовления пластины материала коэффициентом теплового расширения большим, чем материал емкости, позволяет обеспечивать герметичность в сопряжении плоского диска и днища емкости. Так как при нагреве материал пластины увеличивается в размере и давит на материал днища емкости, поэтому материал днища емкости должен обладать достаточным коэффициентом прочности при максимальной температуре нагреваемой жидкости, например для воды при 100°С. Таким образом, основными элементами предложенного устройства для нагрева жидкости являются емкость и пластина с ребристыми стержнями, которая установлена на днище емкости и непосредственно контактирует с источником тепловой энергии. Техническим результатом изобретения является снижение расхода тепловой энергии на нагрев единицы объема жидкости и увеличение срока службы устройства. 3 ил.
Наверх