ЭЛЕКТРОЧАЙНИК С ФУНКЦИЕЙ СЕРЕБРЕНИЯ ВОДЫ

Полезная модель относится к бытовым приборам, а именно к электрическим чайникам для нагрева и кипячения воды, которые могут быть использованы для приготовления различных напитков или использованы как емкость для хранения кипяченой холодной или горячей воды.
В быту используется множество конструкций электрочайников. Но эти конструкции имеют по существу устоявшиеся технические решения с незначительными конструктивными особенностями. Большинство применяемых в быту электрочайников относятся к так называемым беспроводным электрочайникам. В этих чайниках есть основание с подведенным к нему шнуром электропитания и снимаемый/устанавливаемый на это основание корпус собственно чайника с емкостью для воды.
Известны электрические чайники, в которых совмещены две функции при изготовлении чайного напитка. Например, электрический чайник по заявке на изобретение [RU №96117083 А от 1996.08.19, опубл. 1998.11.27. Электрочайник].
В этом техническом решении электрочайник содержит емкость с патрубком и заварник, а в емкости имеется перегородка. В вариантах этого патента емкость имеет дополнительный носик для розлива заварки. В таком чайнике выполняются в одной емкости две функции: приготовление кипятка и приготовление заварки.
Недостатком такого чайника является отсутствие функции получения воды, ионизированной ионами серебра, при наличии функции кипячения воды.
Известны также приборы, которые предназначены для ионизации воды ионами серебра. Например, аппарат для серебрения воды «Невотон» [Аппарат для серебрения воды «Невотон» (модель ИС-112). Изготовитель: Горьковский завод аппаратуры и связи им. А.С. Попова, г. Нижний Новгород.
URL http://glukometr.ru/medtehnika/medtexnika-nevoton?yclid=6981597260827855867, дата обращения к ресурсу 20.03.2018].
При относительно невысокой стоимости такого прибора ему присущи следующие недостатки: этот прибор не содержит емкости постоянного объема и устанавливается на различные изделии типа кувшин с не регламентируемым объемом емкости.
Поэтому степень ионизации воды за один и тот же промежуток времени и при одном и том же токе между электродами будет различной для различных объемов емкости. Что может приводить к завышенной или заниженной концентрации ионов серебра, в сравнении с необходимым значением этого показателя. Другим недостатком такого прибора является неудобство в эксплуатации: прибор и емкость нужно хранить отдельно, а при хранении прибора необходимо дополнительно выполнять условия дезинфикации и емкости и прибора отдельно. Еще одним недостатком такого прибора является проблема стыковки прибора с верхней частью емкости. Основным недостатком такого и аналогичных приборов является отсутствие совмещения функции кипячения, нагревания воды для приготовления напитков, а также для хранения холодной и горячей кипяченой воды и функции ионизации воды ионами серебра. Различные модификации приборов для получения ионизированной воды не позволяют нагревать воду до температуры кипения с целью приготовления, например, чайного напитка.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому чайнику является электрический чайник типовой конструкции [Патент № US 4360726 В, Электрический чайник, номер заявки 06/173 нас, 503; дата публикации - 23 ноября 1982 г.; заявлен - 27 июня 1980 г.; дата приоритета - 15 августа 1979].
Этот чайник содержит основание, в котором закреплены кабель с розеткой, для подключения к источнику энергии. Чайник содержит съемный контейнер, включающий емкость для воды; электрический нагреватель; электрические разъемы и средства, предназначенные для соединения съемного контейнера с основанием; средства управления, предназначенные для прерывания электроснабжения электрического нагревательного элемента и имеющие клавишу включения/выключения питания нагревательного элемента.
В описании по данному патенту общие признаки наиболее близки к общим признакам в заявляемой конструкции. Недостатком такого чайника является отсутствие функции получения воды ионизированной ионами серебра, наряду с функцией ее кипячения и нагрева воды.
Задачей полезной модели является устранение указаного недостатка, а именно: придание электрическому чайнику новой дополнительной функции - получение воды обработанной ионами серебра с различной степенью интенсивности ионизации, обеспечение степени диссоциации ионов серебра заданному значению при любом наполнении емкости чайника, обеспечение возможности раздельного и одновременного использования функции нагрева воды и функции ее ионизации ионами серебра.
Поставленная задача достигается тем, что электрочайник с емкостью для воды, с нагревательным элементом и системой нагрева воды до температуры кипячения, коммутатором включения/выключения подачи напряжения на нагреватель воды в емкости, индикаторной лампочкой, снабжен двумя электродами, понижающим трансформатором, выпрямителем, программируемым таймером с контактным реле, включателем/выключателем режима серебрения воды, второй индикаторной лампочкой, включенной в цепь подачи постоянного напряжения на электроды. Электроды изолированы друг от друга, расположены на расстоянии и выполнены в виде вертикальных стержневых элементов, закрепленных к внутренней поверхности емкости для воды по ее высоте, причем один из электродов выполнен из серебра, а второй электрод выполнен из нейтрального токопроводящего материала. При этом от источника постоянного напряжения к электродам подведено напряжение через контактное реле, контакты которого замыкаются и размыкаются по сигналу от программируемого таймера.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема электрочайника с функцией серебрения воды. На фиг. 2 приведена схема электрических соединений заявляемого электрочайника, в котором совмещены функция кипячения воды и функция получения воды, ионизированной ионами серебра.
Заявляемый электрочайник (фиг. 1) состоит: из емкости для воды 1, нагревательного элемента 2; подставки 3 к емкости для воды 1, системы подвода электроэнергии (не показана) к нагревательному элементу 2; включателя/выключателя функции серебрения 5, коммутатора 6 для включения/выключения нагревательного элемента 2, двух электродов 4 один из которых выполнен из металла «серебро», второй электрод выполнен из нейтрального токопроводящего материала, например, из нержавеющей стали. При этом электроды 4 расположены вертикально, выполнены в виде стержней и закреплены на емкости для воды с внутренней ее поверхности. Электроды 4 расположены друг от друга на расстоянии: от 30 до 100 мм. Электроды 4 изолированы от емкости для воды 1, если корпус емкости для воды 1 выполнен из нержавеющей стали. В состав заявляемого чайника входят также (Фиг. 2), сигнальная лампочка функции серебрения 7, сигнальная лампочка функции нагрев воды 8, понижающий трансформатор 9, выпрямитель 10, регулируемый таймер времени 11 для установления необходимого периода времени серебрения воды. К электродам 4 через включатель/выключатель функции серебрения 5, через понижающий трансформатор 9, выпрямитель 10 и регулируемый таймер времени 11 подается напряжение из сети электропитания.
Один из электродов, выполненный из серебра, является катодом, к которому подведен отрицательный полюс постоянного напряжения. Этот электрод крепится к емкости для воды съемно, с возможностью его замены. Ко второму электроду подведен положительный потенциал - это анод в процессе электролиза. В чайнике может быть применена термозащита нагревательного элемента - устройство автоматического отключения питания, если существенно повышается температура нагревательного элемента, например, когда он включен при отсутствия в чайнике воды.
Таймер времени 11 настраивается на выбранный режим работы и имеет шкалу, по которой пользователь регулирует необходимую степень диссоциации ионов серебра или выбирает режим работы в соответствие с назначением ионизированной воды. В исходном состоянии контакты таймера находятся в разомкнутом состоянии.
В чайнике предусмотрена возможность не использовать понижающий трансформатор 9, и подавать к электродам постоянное напряжение высокого потенциала, если корпус емкости для воды выполнен из пластика или другого неэлектропроводного материала, а пользователь не имеет возможность открывать крышку чайника при подведенном напряжении к электродам.
В некоторых конструкциях электрочайников предусмотрен таймер для управления включением /отключением нагревателя воды. Для таких электрочайников в заявляемой конструкции электрочайника будет применен второй таймер времени для управления включением/выключением напряжения между электродами 4.
Заявляемый электрочайник содержит комплект элементов, предназначенных только для нагрева и кипячения воды 12 (фиг. 2). В комплект 12 входят как минимум нагревательный элемент 2, термовыключатель или коммутатор включения/отключения нагревательного элемента 6 и лампочка индикатор 8.
Заявляемый электрочайник предусматривает использование варианта электрочайника без терморегулятора, когда пользователю не требуется регулировать или поддерживать на заданном уровне температуру в емкости для воды 1 электрочайника. В таком случае используется коммутатор 6 для отключения питания нагревательного элемента 2, после того, как закипит вода в емкости для воды 1 электрочайника.
Работает заявляемый электрочайник следующим образом. Вариант включения электрочайника определяется выбором пользователем одного из трех режимов его работы. Первый режим: только нагрев или кипячение воды. В этом режиме не включается включатель/выключатель функции серебрения 5, цепь подачи напряжения к электродам 4 разомкнута. Нагрев воды начнется после замыкания коммутатора 6 для включения/ выключения нагревательного элемента 2. Второй режим, только серебрение воды. Коммутатор 6 находится в исходном - разомкнутом состоянии. В этом режиме вода не нагревается, а только ионизируется. Второй режим включается включателем/выключателем 5, после чего подается напряжение на электроды 4. Третий режим: одновременно выполняется и нагрев воды и ее ионизация. Для этого одновременно включается и включатель/выключатель 5 и коммутатор 6. Перед включением второго и третьего режима работы чайника на таймере устанавливается необходимая степень ионизации воды, которая пропорциональна времени ионизации. Возможно два вида установки степени ионизации: Первый способ - на шале таймера пользователь выбирает необходимую степень ионизации воды ионами серебра. Шкала на таймере разбита на уровни ионизации. Например в диапазоне от 0,002 мкг /л до 2…3 мкг/л. Во втором способе на шкале таймера указывается назначение ионизированного раствора: - для питья, - для влажной уборки, - для полива растений, - для мытья домашнего животного и т.д.
Пользователь, перемещая рукоять таймера 11, изменяет время работы ионизатора, которое соответствует рациональному значению степени ионизации для различного применения. Время ионизации, и, следовательно, степень ионизации регулируется установкой таймера 11 на определенное время подачи напряжения к электродам.
Первый режим работы включается коммутатором 6, путем перевода его из состояния «Выключено» в состояние «Включено». При этом включатель/выключатель 5 остается в состоянии «Выключено». Второй режим
включается путем перевода включателя/выключателя 5 из состояния «Выключено» в состояние «Включено», при этом коммутатор 6 находится в состоянии «Выключено». Третий режим обеспечивается одновременным переводом включателя/ выключателя 5 и коммутатора 6 в состояние «Включено».
В первом режиме электрочайник работает в типовом режиме обычного бытового электрочайника. При включении этого режима загорается лампочка 8. При достижении состояния кипения срабатывает датчик температуры коммутатора 6 и нагревательный элемент 2 обесточивается, лампочка 8 отключается и тухнет.
Во втором режиме работает только ионизатор воды ионами серебра. На электроды 4 подается полярное напряжение, происходит диссоциация ионов серебра в воде. От продолжительности времени подачи напряжения на электроды 4 зависит степень ионизации. Устанавливая на таймере 11 различный интервал времени, можно получить воду с различной степенью ионизации.
В третьем режиме происходит одновременное и кипячение и ионизация. При этом, чем выше температура воды и электродов тем больше скорость ионизации.
Таким образом, в сравнении с прототипом заявляемый чайник обладает следующими преимуществами:
- обеспечивается возможность раздельного и одновременного использования функции нагрева воды и функции ее ионизации,
- обеспечивается ускорение процесса ионизации воды, в связи с возможность нагрева воды при ионизации;
- электрочайник имеет новую дополнительную функцию - получение воды с ионами серебра, с различной, задаваемой и регулируемой степенью ионизации, что обеспечивается использованием градуированного таймера 11. При этом обеспечивается точность степени диссоциации ионов серебра при любой степени заполнения емкости для воды 1 электрочайника, так как при уменьшении уровня воды в емкости для воды 1, уменьшается и площадь контакта электродов 4 с этой водой. В варианте горизонтального расположения электродов 4, уровень воды в электрочайнике не влияет на площадь контакта воды с электродами 4. Лампочки 7 и 8 могут быть вмонтированы в клавишу включения/выключения и клавишу коммутатора 6. В случае выхода из строя нагревательного элемента 2, чайник может применяться для приготовления ионизированной воды.
Наличие серебряного электрода в емкости с водой, даже при не включенной схеме электролиза выполняет обеззараживание этой воды.