RU202879U1 - Электрический самовар - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам бытовой техники, предназначенным для нагревания воды в бытовых целях, а именно к электрическим самоварам. Предложен электрический самовар имеющий корпус, содержащий крышку, ручки, кран, нагреватель, термостат и основание, содержащее разъем для шнура питания и блок управления, содержащий выключатель, светодиод, причем блок управления содержит конденсатор, сопротивления и диод, схема питания выполнена однофазной с заземлением, а разъем для шнура питания выполнен трехконтактным. Техническим результатом является повышение срока эксплуатации, повышение безопасности устройства для пользователя при эксплуатации, повышение надежности устройства, повышение удобства использования, расширение возможностей использования. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам бытовой техники, предназначенным для нагревания воды в бытовых целях, а именно к электрическим самоварам.

Известен электрический самовар [патент на полезную модель RU 188756], включающий 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; причем средство коммутации выполнено с возможностью отключения питания нагревательного элемента при определении температуры на чувствительном элементе выше уставки отключения величиной от 40 до 80°С. Чувствительный элемент присоединен к внешней стороне стенки емкости для воды с помощью теплопроводящего состава.

Наиболее близким к предлагаемому является электрический самовар [патент на полезную модель RU 150962] содержащий крышку, корпус, с вмонтированным в него электронагревательным элементом, основание, в котором смонтировано устройство автоматического отключения, причем 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.

Недостатками таких устройств является наличие в качестве коммутирующего элемента электромеханическое реле, что снижает надежность устройства и безопасность его эксплуатации. Кроме того ограниченный объем ножки самовара, определяемый сложившейся традиционной формой, не позволят поместить реле с контактами, надежно выдерживающими нагрузку. Помимо этого светодиод не защищен от возможных пробоев и бросков напряжения. Также известные самовары не имеют возможность автоматического включения при остывании и не имеют заземления.

Недостаточно высокая надежность работы из-за применения электромагнитного реле для переключения нагрузки нагревательного элемента связана с тем, что коммутация при помощи электромагнитного устройства неизбежно сопровождается искрообразованием, которое приводит к обгоранию контактов и снижению ресурса работы. У электромеханических устройств, помимо количества циклов переключений, есть и еще одно важное негативное свойство - низкая частота коммутаций цепи нагрузки. Она определяется и механическими свойствами реле, и тем, что при возрастании частоты коммутаций реле начинает перегреваться. Все это приводит к сбоям в работе в целом электрического самовара, в результате чего снижается срок его эксплуатации.

Предлагаемая полезная модель успешно решает описанные проблемы аналогов: увеличивает срок службы устройства, безопасность эксплуатации, повышает надежность устройства, повышает удобство и расширяет возможность использования.

Предложен электрический самовар имеющий корпус, содержащий крышку, ручки, кран, нагреватель, термостат и основание, содержащее разъем для шнура питания и блок управления, содержащий выключатель, светодиод, причем блок управления содержит конденсатор, сопротивления и диод, схема питания выполнена однофазной с заземлением, а разъем для шнура питания выполнен трехконтактным. Термостат может быть выполнен с самовозвратом и без самовозврата. Выключатель может быть выполнен трехпозиционным и иметься термостат с самовозвратом и дополнительный термостат, который выполнен без самовозврата. Блок управления может быть оснащен искрогасящей цепочкой, состоящей из конденсатора и сопротивления, установленной параллельно нагревателю.

Техническая задача решается за счет применения шнура питания с тремя контактами, что позволяет заземлить устройство, а также наличия в схеме питания конденсатора, сопротивления и диода для увеличения срока службы светодиода. Дополнительно термостат может быть выполнен с самовозвратом, что обеспечит повторное включение самовара при остывании. Также термостат может быть выполнен без самовозврата и оснащен кнопкой возврата, а в основании расположен привод возврата. Кроме того термостатов может быть два (с самовозвратом и без), а выключатель при этом должен быть выполнен трехпозиционным - для выключения, включения схемы питания через термостат без самовозврата (для разового нагрева) и включения схемы питания через термостат с самовозвратом (для поддержания температуры).

Полезная модель поясняется следующими фигурами.

На фиг. 1 представлен общий вид самовара с термостатом с самовозвратом.

На фиг. 2 представлена схема питания самовара.

На фиг. 3 представлено основание самовара с термостатом без самовозврата.

На фиг. 4 представлена схема питания самовара с трехпозиционным выключателем и двумя термостатами.

На фиг. 5 представлена схема питания самовара с искрогасящей цепочкой.

На фиг. 6 представлена схема питания самовара с трехпозиционным выключателем и двумя термостатами, а также искрогасящей цепочкой.

Электрический самовар имеет корпус 1, содержащий крышку 2, ручки 3, кран 4, нагреватель 5, термостат 6 и основание 7, содержащее разъем 8 для шнура питания и блок управления 9, содержащий выключатель 10, светодиод 11, конденсатор 12, сопротивления 13 и 14, а также диод 15. Термостат 6 установлен в нижней части корпуса 1 внутри основания 7. Нагреватель 5 расположен внутри корпуса 1. Корпус 1 рассчитан на размещение не менее 1 литра воды. При выполнении схемы питания однофазной с заземлением, разъем 8 для шнура питания выполнен трехконтактным. Термостат 6 может быть выполнен с самовозвратом и без самовозврата. Выключатель 10 может быть выполнен трехпозиционным и иметься термостат 6 с самовозвратом и дополнительный термостат 16, который выполнен без самовозврата и расположен рядом с термостатом 6. Блок управления 9 может быть оснащен искрогасящей цепочкой 17, состоящей из конденсатора 18 и сопротивления 19. При выполнении термостата 6 без самовозврата, на его корпусе имеется кнопка 20 для возврата в рабочее состояние. При этом в основании 7 расположен привод возврата 21. Аналогичные кнопка 20 и привод 21 имеются в устройстве, при наличии в нем дополнительного термостата 16.

В основном схема питания состоит из разъема 8 для шнура питания, выключателя 10, термостата 6, светодиода 11, конденсатора 12, сопротивлений 13 и 14, а также диода 15 и нагревателя 5.

Дополнительно схема питания может содержать дополнительный термостат 16. Кроме того схема питания может содержать искрогасящую цепочку 17.

В качестве термостата 6 может быть использован термостат KCD 301 (302) или сходные с ним. Для уменьшения теплового сопротивления между термостатом (или термостатами) и корпусом применяется термопаста, например КПТ-8 (с максимальной рабочей температурой +200°С). Крепление разъема 8 к корпусу 1 производится через латунные стойки для печатных плат.

Вариант реализации устройства, приведенный на фиг. 2, работает следующим образом.

При включении выключателя 10 напряжение сети подается через нормально-замкнутые контакты термостата 6 (с самовозвратом) на нагреватель 5. Светодиод 11 сигнализирует о поступлении питания на нагреватель 5 и активном нагреве воды в корпусе 1. Конденсатор 12 обеспечивает необходимое падение напряжения для работы светодиода 11. Величина емкости конденсатора 12 зависит от тока светодиода 11 и рассчитывается по формуле:

C=(3200*I)/U,

где С - емкость конденсатора 12, мкФ;

I - сила тока светодиода 11, А;

U - напряжение, В.

Сопротивление 13 служит для разряда конденсатора 12 при отключении питания и обеспечения защиты от поражения электрическим током (величина 1 МОм). Диод 15 защищает светодиод 11 от пробоя обратным напряжением. Сопротивление 14 служит для защиты светодиода 11 от бросков тока при включении схемы в момент пика напряжения (величина 100 Ом - 1 КОм в зависимости от тока светодиода). При достижении температуры срабатывания термостата 6 (опытным путем подобрана температура срабатывания 90°С) размыкаются контакты и снимается напряжение питания нагревателя 5.

При снижении температуры воды на 15-20°С (определяется конструкцией термостата 6) происходит замыкание контактов термостата 6, подается напряжение на нагреватель 5 и происходит нагрев воды. Таким образом, электросамовар работает в режиме поддержания температуры.

В варианте реализации устройства, приведенном на фиг. 3, с термостатом 6 без самовозврата. При достижении температуры срабатывания термостата 6 происходит размыкание контактов и при снижении температуры термостата 6 обратного замыкания контактов не происходит. Для их замыкания необходимо нажать на кнопку 20, для чего используется привод возврата 21.

В варианте реализации устройства, приведенном на фиг. 4, используется трехпозиционный выключатель 10. При его установке в положение 1 происходит работа в режиме термостатирования, при установке в положение 2 - в режиме автоотключения, в положение 3 - отключение устройства.

Варианты реализации устройства, приведенные на фиг. 5 и 6, оснащены искрогасящей цепочкой 17, которая используется для защиты контактов термостата 6. Для этого параллельно нагревателю 5 устанавливается искрогасящая цепочка 17, состоящая из конденсатора 18 и сопротивления 19.

Величина емкости конденсатора 18 рассчитывается следующим образом:

С=I²/10,

где С - емкость конденсатора 18, мкФ;

I - сила тока нагрузки, А.

Учитывая, что R искрогасящей цепочки 17 находится в диапазоне от 50 до 100% от сопротивления нагрузки и учитывая максимально допустимый ток контактов термостата 6, величина сопротивления искрогасящей цепочки 17 равна 39 Ом.

Достоинством RC искрогасящей цепочки 17, установленной параллельно нагрузке, является хорошее подавление дуги и отсутствие тока утечки в нагрузке через разомкнутые контакты термостата 6.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является: повышение срока эксплуатации, повышение безопасности устройства для пользователя при эксплуатации, повышение надежности устройства, повышение удобства использования, расширение возможностей использования.

Claims (5)

1. Электрический самовар, имеющий корпус, содержащий крышку, ручки, кран, нагреватель, термостат и основание, содержащее разъем для шнура питания и блок управления, содержащий выключатель, светодиод, отличающийся тем, что блок управления содержит конденсатор, сопротивления и диод, схема питания выполнена однофазной с заземлением, а разъем для шнура питания выполнен трехконтактным.

2. Электрический самовар по п. 1, отличающийся тем, что термостат выполнен с самовозвратом.

3. Электрический самовар по п. 1, отличающийся тем, что термостат выполнен без самовозврата и оснащен кнопкой возврата, а в основании расположен привод возврата.

4. Электрический самовар по п. 2, отличающийся тем, что выключатель выполнен трехпозиционным, термостат выполнен с самовозвратом и имеется дополнительный термостат, который выполнен без самовозврата.

5. Электрический самовар по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что блок управления оснащен искрогасящей цепочкой, состоящей из конденсатора и сопротивления, установленной параллельно нагревателю.

Images