RU188756U1

RU188756U1 - ELECTRIC SAMAR

Info

Publication number: RU188756U1
Application number: RU2018141416U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Сергеевич ХВАЛЕНСКИЙ; Анастасия Сергеевна ГОРИСТОВА; Данила Евгеньевич БЫШКОВ
Original assignee: Дмитрий Сергеевич ХВАЛЕНСКИЙ
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2019-04-23

Abstract

Полезная модель относится к области устройств для нагревания воды, а именно к электрическим самоварам. Технический результат настоящей полезной модели заключается в снижении влияния на качество воды. Технический результат достигается благодаря тому, что электрический самовар включает в себя металлический корпус с ёмкостью для воды, при этом объём ёмкости составляет не менее 3 литров; крышку ёмкости; электрический нагревательный элемент, мощность которого не превышает 1 кВт; датчик температуры, чувствительный элемент которого соединён с возможностью передачи тепла с внешней стороной стенки ёмкости для воды; основание, соединённое с корпусом; блок питания, расположенный в основании; средство коммутации, расположенное в основании; отличающийся тем, что средство коммутации выполнено с возможностью отключения питания нагревательного элемента при определении температуры на чувствительном элементе выше уставки отключения величиной от 40 до 80 °С.The invention relates to the field of devices for heating water, namely, electric samovars. The technical result of this utility model is to reduce the impact on water quality. The technical result is achieved due to the fact that the electric samovar includes a metal case with a water tank, while the volume of the tank is at least 3 liters; tank cover; electric heating element whose power does not exceed 1 kW; a temperature sensor, the sensitive element of which is connected with the possibility of transferring heat to the outside of the wall of the water tank; the basis connected to the case; power supply located at the base; switching facility located at the base; characterized in that the switching means is arranged to turn off the power supply of the heating element when determining the temperature on the sensitive element above the shutdown setpoint of 40 to 80 ° C.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

Полезная модель относится к области устройств для нагревания воды, а именно к электрическим самоварам.The invention relates to the field of devices for heating water, namely, electric samovars.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Из уровня техники известно устройство для нагревания воды, согласно патенту RU 150962 (опубл. 10.03.2015), а именно электрический самовар, содержащий крышку, корпус, с вмонтированным в него электронагревательным элементом, основание, в котором смонтировано устройство автоматического отключения, отличающийся тем, что устройство автоматического отключения выполнено в виде термостата с порогом срабатывания в 90°С, поджатого к нижней стенке корпуса, с помощью подпружиненной металлической пластины, при этом устройство автоматического отключения электрически связано со схемой, состоящей из электромеханического реле, нормально-разомкнутой кнопки без фиксации, и светодиода, расположенного в основании, сигнализирующего работу схемы, исключающей самопроизвольное включение электронагревателя при достижении температуры воды ниже предела сброса термостата.The prior art device for heating water, according to patent RU 150962 (publ. 10.03.2015), namely an electric samovar, containing a lid, a housing, with an electric heating element built into it, the base in which the automatic shutdown device is mounted, characterized by that the automatic shutdown device is made in the form of a thermostat with a response threshold of 90 ° C, pressed against the bottom wall of the case, using a spring-loaded metal plate, while the automatic shutdown device is an insulating associated with the circuit consisting of the mechanical relay, a normally open push buttons and LEDs disposed in the base, signaling operation of the circuit, excluding spontaneous switching the electric heater when the water temperature is below a limit thermostat the reset.

Датчик температуры в известном решении устанавливается на внешнюю стенку корпуса. Температура срабатывания датчика составляет 90 градусов. При этом в описании публикации патента указано: «При достижении температуры воды 100 градусов в течение 60-90 секунд, срабатывает термодатчик 5, разрывая цепь, в свою очередь снимая напряжение с катушки электромеханического реле 8. Повторное включение цепи возможно только при достижении температуры воды ниже 70 градусов Цельсия». Таким образом, при значении уставки датчика 90°С вода известном самоваре кипит более 1 минуты. Объясняется это временем, в течение которого нагревается вода в нижних слоях емкости, нагревается стенка емкости и элементы самого датчика. Повторное автоматическое включение нагревательного элемента происходит, когда датчик охладится от 70°С. Действительно, испытания самовара известной конструкции показали, что несмотря на значение уставки датчика 90°С, отключение питания нагревательного элемента происходит через несколько секунд после закипания воды.The temperature sensor in the known solution is installed on the outer wall of the housing. The sensor response temperature is 90 degrees. At the same time, in the description of the publication of the patent it is stated: “When the water temperature reaches 100 degrees for 60-90 seconds, the temperature sensor 5 is activated, breaking the circuit, in turn, removing the voltage from the coil of the electromechanical relay 8. The re-activation of the circuit is possible only when the water temperature reaches below 70 degrees Celsius. Thus, at a sensor setpoint of 90 ° C, water from a well-known samovar boils for more than 1 minute. This is explained by the time during which water is heated in the lower layers of the tank, the wall of the tank and the elements of the sensor itself are heated. Repeated automatic activation of the heating element occurs when the sensor cools to 70 ° C. Indeed, tests of a samovar of known design showed that despite the sensor setpoint value of 90 ° C, the power supply of the heating element is turned off several seconds after boiling water.

При этом необходимо понимать, при высокой температуре воды, а особенно при ее кипении происходит интенсивное отложение накипи на стенках корпуса, что приводит к дополнительному снижению теплопроводности стенки емкости, следовательно, к еще более длительному кипению воды до срабатывания датчика. Самовар имеет объем не менее 3 литров, и неиспользованная вода из него обычно не сливается, а нагревается повторно и многократно. Это делает влияние условий нагревания воды критичным для ее качества. Вода в течение длительного времени кипит, и по мере использования устройства время кипения становится продолжительнее.It should be understood that at high temperature of water, and especially when it boils, there is an intensive deposition of scale on the walls of the casing, which leads to an additional decrease in the thermal conductivity of the vessel wall, therefore, to even more prolonged boiling of water before the sensor triggers. A samovar has a volume of at least 3 liters, and unused water is usually not drained from it, but is heated repeatedly and repeatedly. This makes the influence of the conditions of heating water critical for its quality. Water boils for a long time, and as the device is used, the boiling time becomes longer.

РАСКРЫТИЕ 1DISCLOSURE 1

Задача, стоявшая перед разработчиками раскрытого технического решения, заключалась в создании устройства для нагревания воды, которое оказывало бы минимальное воздействие на качество воды.The challenge for the developers of the disclosed technical solution was to create a device for heating water that would have a minimal impact on water quality.

Указанная задача решена за счет создания электрического самовара, включающего в себя металлический корпус с емкостью для воды, при этом объем емкости составляет не менее 3 литров; крышку емкости; электрический нагревательный элемент, мощность которого не превышает 1 кВт; датчик температуры, чувствительный элемент которого соединен с возможностью передачи тепла с внешней стороной стенки емкости для воды; основание, соединенное с корпусом; блок питания, расположенный в основании; средство коммутации, расположенное в основании; отличающийся тем, что средство коммутации выполнено с возможностью отключения питания нагревательного элемента при определении температуры на чувствительном элементе выше уставки отключения величиной от 40 до 80°С.This problem is solved by creating an electric samovar, which includes a metal case with a water tank, while the capacity of the container is at least 3 liters; tank cover; electric heating element whose power does not exceed 1 kW; a temperature sensor, a sensitive element of which is connected with the possibility of heat transfer to the outside of the wall of the water tank; base connected to the housing; power supply located at the base; switching facility located at the base; characterized in that the switching means is configured to turn off the power supply of the heating element when determining the temperature on the sensing element above the cut-off value of 40 to 80 ° C.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в снижении влияния на качество воды. Главным образом это достигается посредством контроля температуры воды, исключения возможности и/или снижения вероятности закипания воды.The technical result of this utility model is to reduce the impact on water quality. This is mainly achieved by controlling the water temperature, eliminating the possibility of and / or reducing the likelihood of boiling water.

Далее в настоящем описании раскрытое техническое решение будет описано более детально со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежей.Further in the present description, the disclosed technical solution will be described in more detail with reference to the accompanying figures of the drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 - схематичное изображение взаимного расположения компонентов самовара.FIG. 1 - a schematic representation of the relative position of the components of the samovar.

Фиг. 2 - схема электрической цепи самовара в одном из вариантов осуществления полезной модели.FIG. 2 is a circuit diagram of a samovar in one of the embodiments of the utility model.

Фиг. 3 - схема электрической цепи самовара в одном из вариантов осуществления полезной модели.FIG. 3 is a schematic of an electric circuit of a samovar in one of the embodiments of the utility model.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИOPTIONS FOR IMPLEMENTATION OF THE USEFUL MODEL

В соответствии с настоящей полезной моделью электрический самовар включает в себя металлический корпус 1 с емкостью для воды, при этом объем емкости составляет не менее 3 (трех) литров. Корпус может быть выполнен из серебра, меди или латуни, при этом внутренняя поверхность емкости может быть по меньшей мере частично покрыта оловом.In accordance with the present utility model, the electric samovar includes a metal case 1 with a water tank, and the volume of the tank is at least 3 (three) liters. The body can be made of silver, copper or brass, while the inner surface of the container can be at least partially covered with tin.

Электрический самовар также может содержать крышку 2 емкости. Крышка в предпочтительном варианте осуществления полезной модели содержит конфорку 3. Также самовар содержит кран 4, отверстие для которого располагается в нижней части емкости.The electric samovar may also contain a lid 2 containers. The cover in the preferred embodiment of the utility model contains a burner 3. The samovar also contains a crane 4, the opening for which is located in the lower part of the tank.

Электрический самовар в соответствии с настоящей полезной моделью содержит электрический нагревательный элемент 5, мощность которого не превышает 1 кВт. Такая небольшая мощность нагрева при емкости от 3 литров приводит к медленному и равномерному нагреванию воды, что также минимизирует влияние на качестве воды в результате нагревания.The electric samovar in accordance with the present utility model contains an electric heating element 5, the power of which does not exceed 1 kW. Such a small heating power with a capacity of 3 liters leads to a slow and uniform heating of water, which also minimizes the impact on water quality as a result of heating.

Электрический самовар содержит датчик 6 температуры, чувствительный элемент которого соединен с возможностью передачи тепла с внешней стороной стенки емкости для воды. При этом для повышения теплопроводности соединения стенки емкости с датчиком 6 чувствительный элемент датчика 6 может быть соединен со стенкой емкости посредством теплопроводящего состава, например,The electric samovar contains a temperature sensor 6, the sensitive element of which is connected with the possibility of transferring heat to the outside of the wall of the water tank. Moreover, to increase the thermal conductivity of the connection of the vessel wall with the sensor 6, the sensitive element of the sensor 6 can be connected to the vessel wall by means of a heat-conducting composition, for example,

теплопроводного клея или теплопроводной пасты. Благодаря соединению с помощью теплопроводящего состава повышается точность определения датчиком 6 температуры, и, следовательно, снижается время между достижением требуемой температуры воды и отключением нагревательного элемента 5. Таким образом, соединение чувствительного элемента датчика 6 со стенкой емкости посредством теплопроводящего состава также снижает негативное влияние на качество воды.heat-conducting glue or heat-conducting paste. Due to the connection with the heat-conducting composition, the accuracy of determining the temperature by the sensor 6 is increased, and, consequently, the time between reaching the required water temperature and turning off the heating element 5 is reduced. Thus, the connection of the sensitive element of the sensor 6 with the vessel wall through the heat-conducting composition also reduces the negative impact on quality water.

Также электрический самовар содержит основание 7 (шею самовара), соединенное с корпусом 1, блок 8 питания и средство коммутации. Блок 8 питания выполнен с возможностью подачи питающего напряжения на нагревательный элемент 5. Средство коммутации выполнено с возможностью отключения питания нагревательного элемента при определении температуры на чувствительном элементе выше уставки отключения величиной от 40 до 80°С.Also, the electric samovar contains a base 7 (neck of the samovar) connected to the housing 1, a power supply unit 8 and a switching means. The power supply unit 8 is configured to supply the supply voltage to the heating element 5. The switching means is configured to turn off the power supply of the heating element when determining the temperature on the sensitive element above the cut-off value of 40 to 80 ° C.

Основание 7 (шея самовара) служит в качестве подставки для удержания корпуса 1 самовара на высоте, достаточной для размещения чашки под краном 4 самовара, а также для вмещения элементов самовара, таких как блок 8 питания, средство коммутации, по меньшей мере часть нагревательного элемента 5, датчик 6 и др.The base 7 (neck of the samovar) serves as a stand to hold the body of the samovar 1 at a height sufficient to place the cup under the crane 4 of the samovar, as well as to hold the samovar elements, such as power supply unit 8, switching means, at least part of the heating element 5 , sensor 6, etc.

Средство коммутации может содержать как отдельный вычислительный блок, реле или может быть выполнено в виде любого известного схемного решения, обеспечивающего возможность замыкания и/или размыкания электрической цепи при определении температуры уставки датчика. В качестве средства коммутации быть использован термостат. В некоторых вариантах осуществления полезной модели средство коммутации может состоять только из проводников и коммутационных элементов, которые размыкают цепь при определении датчиком температуры, равной или превышающей уставку отключения.The switching means may contain as a separate computing unit, a relay, or it may be made in the form of any known circuit design that provides the possibility of closing and / or opening the electrical circuit when determining the sensor setpoint temperature. As a means of switching to be used thermostat. In some embodiments of the utility model, the switching facility can consist only of conductors and switching elements that open the circuit when a temperature sensor detects that it is equal to or greater than the trip setpoint.

В некоторых вариантах осуществления полезной модели уставка отключения (температура, при достижении или превышении которой на чувствительном элементе датчика 6 средство коммутации отключает нагревательный элемент 5) статична. В этих вариантах осуществления она может определяться температурой срабатывания датчика 6, содержащего, например, биметаллическую пластину в качестве чувствительного элемента.In some embodiments of the utility model, the shutdown setpoint (the temperature at which the switching element turns off the heating element 5 on the sensitive element of the sensor 6 when the temperature is reached or exceeded) is static. In these embodiments, the implementation of it can be determined by the response temperature of the sensor 6, containing, for example, a bimetallic plate as a sensitive element.

В отдельных вариантах осуществления полезной модели самовар может быть выполнен с возможностью изменения уставки отключения в пределах от 40 до 80°С. Это может быть реализовано с использованием датчика 6 с изменяемой температурой срабатывания; либо с помощью датчика, измеряющего значение температуры (например электронный термометр), средства коммутации, которое отключает питание нагревательного элемента 5 при достижении измеряемой температурой значения, равного или большего, чем значение уставки отключения.In some embodiments of the utility model, the samovar may be configured to change the shut-off setting in the range of 40 to 80 ° C. This can be implemented using sensor 6 with a variable response temperature; or by means of a sensor measuring the temperature value (for example, an electronic thermometer), switching devices that turn off the power of the heating element 5 when the measured temperature reaches a value equal to or greater than the value of the shutdown setpoint.

Разработчики настоящей полезной модели опытным путем выяснили, что при значении уставки отключения от 70 до 80°С температура воды в емкости в момент отключения нагревательного элемента 5 достигает 90-97°С (в зависимости от конструкции самовара). Таким образом, при предпочтительном значении уставки отключения 75°С нагрев воды прекращается, когда она достигает температуры 90-94°С, при этом она не доводится до кипения. Более высокие значения уставки отключения приводят к кипению воды и резкому снижению ее качества, особенно при многократном нагревании воды. При этом для заваривания некоторых видов чая требуется более низкая температура. Для этих случаев полезная модель может быть осуществлена в вариантах, в которых уставка отключения составляет от 40 до 75°С.The developers of this utility model empirically found that when the shutdown setting value is from 70 to 80 ° C, the water temperature in the tank at the time of shutting down the heating element 5 reaches 90-97 ° C (depending on the samovar design). Thus, with the preferred value of the shutdown setpoint of 75 ° C, water heating stops when it reaches a temperature of 90-94 ° C, while it is not brought to a boil. Higher shutdown setpoints lead to boiling water and a sharp decrease in its quality, especially when water is repeatedly heated. At the same time for brewing some types of tea requires a lower temperature. For these cases, the utility model can be implemented in the variants in which the shutdown setting is from 40 to 75 ° C.

В некоторых вариантах осуществления настоящей полезной модели датчик температуры и/или средство коммутации обеспечивают статичное значение уставки отключения от 70 до 80°С. Под признаком «статичное» понимается то, что значение уставки отключения не регулируется.In some embodiments of the present utility model, a temperature sensor and / or switching means provide a static shutdown setting value from 70 to 80 ° C. The “static” sign means that the value of the shutdown setting is not adjustable.

В некоторых вариантах осуществления полезной модели средство коммутации выполнено с возможностью включения нагревательного элемента при определении на чувствительном элементе датчика 6 значения температуры воды равного или ниже значения уставки включения от 30 до 60°С.In some embodiments of the utility model, the switching means is configured to turn on the heating element when determining on the sensitive element of the sensor 6 a water temperature equal to or lower than the switch-on setpoint value is from 30 to 60 ° C.

В варианте осуществления, схема которого представлена на фиг. 2, самовар работает в режиме поддержания температуры следующим образом. При нажатии на кнопку 9 включения самовара, замыкается цепь, ток проходит по проводу 10 в обход реле 11 через нормальнозамкнутый термопрерыватель (датчик 6). Далее ток попадает на катушку реле 11, которое срабатывает и замыкает контакты 12. После этого, ток проходит уже через само реле 11, нагревательный элемент 5, термопрерыватель (датчик 6) и катушку реле 11. При достижении термопрерывателем температуры в 75°С он размыкает цепь, ток перестает попадать на катушку реле 11, следовательно реле срабатывает и размыкает контакты 12. После этого ток не идет через реле 11, нагревательный элемент 5 не работает. Пока термопрерыватель не остынет до определенной температуры, его контакты будут разомкнуты. Процесс повторяется, пока кнопка 9 не будет выключена.In an embodiment, the circuit of which is shown in FIG. 2, the samovar operates in the temperature maintenance mode as follows. When you press the button 9 on the samovar, closes the circuit, the current passes through the wire 10 bypassing the relay 11 through a normally closed thermal interrupter (sensor 6). Next, the current hits the coil of the relay 11, which operates and closes the contacts 12. After that, the current passes through the relay 11 itself, the heating element 5, the thermal interrupter (sensor 6) and the relay coil 11. When the thermocouple reaches 75 ° C, it opens circuit, the current ceases to fall on the coil of the relay 11, therefore the relay is activated and opens contacts 12. After that, the current does not flow through the relay 11, the heating element 5 does not work. As long as the thermal interrupter does not cool to a certain temperature, its contacts will be open. The process repeats until button 9 is turned off.

В варианте осуществления, схема которого представлена на фиг. 3, самовар работает в режиме автоотключения следующим образом.In an embodiment, the circuit of which is shown in FIG. 3, the samovar operates in auto off mode as follows.

При нажатии на кнопку 13 включения самовара, замыкается цепь, ток проходит через нормальнозамкнутый термопрерыватель (датчик 6). Далее ток попадает на катушку реле 11, которое срабатывает и замыкает контакты 12. После этого, ток идет через реле, нагревательный элемент 5, термопрерыватель и катушку реле. При достижении термопрерывателем температуры в 75°С он размыкает цепь, ток перестает попадать на катушку реле, следовательно реле 11 срабатывает и размыкает контакты. Теперь ток не идет через реле 11, нагревательный элемент 5 не работает, пока кнопка 13 не будет снова нажата.When you press the button 13 on the samovar, the circuit closes, the current passes through a normally-closed thermal interrupter (sensor 6). Further, the current falls on the relay coil 11, which is triggered and closes the contacts 12. After that, the current flows through the relay, heating element 5, thermal interrupter and relay coil. When the thermocouple reaches 75 ° C, it opens the circuit, the current stops falling on the relay coil, hence the relay 11 is activated and opens the contacts. Now the current does not flow through the relay 11, the heating element 5 does not work until the button 13 is pressed again.

Настоящее техническое решение было подробно описано со ссылкой на отдельные варианты его осуществления, однако очевидно, что оно может быть осуществлено в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объема правовой охраны, определяемого формулой полезной модели.The present technical solution has been described in detail with reference to certain variants of its implementation, however, it is obvious that it can be implemented in various ways without going beyond the scope of the stated legal protection defined by the formula of the utility model.

Claims

1. Electric samovar, including:

metal case with a water tank, with a capacity of at least 3 liters;

tank cover;

electric heating element whose power does not exceed 1 kW;

a temperature sensor, the sensitive element of which is connected with the possibility of transferring heat to the outside of the wall of the water tank;

the basis connected to the case;

power supply located at the base;

switching facility located at the base;

characterized in that the switching means is configured to turn off the power supply of the heating element when determining the temperature on the sensing element above the cut-off value of 40 to 80 ° C.

2. Electric samovar according to claim 1, characterized in that the sensing element is attached to the outside of the wall of the water tank with the help of heat-conducting composition.

3. Electric samovar according to claim 1, characterized in that the temperature sensor and the switching means provide a static shutdown setpoint of 60 to 80 ° C.

4. Electric samovar according to claim 1, characterized in that the lid of the samovar contains a ring.

5. Electric samovar according to claim 1, characterized in that the metal body is made of brass, while the inner surface of the water tank is at least partially covered with a layer of tin.