КУЛЕР

Полезная модель относится к устройствам для дозированного отпуска талой воды, горячей и холодной и предназначена для использования в домашних условиях, в офисах, учреждениях и других общественных местах.
Известен кулер, содержащий крышку с посадочным гнездом для установки горловины емкости с водой пробкой в полость крышки, выполненной стаканообразной формы с боковой стенкой и дном, на котором размещена игла для прокалывания мембраны пробки емкости с водой и подачи воды через отверстие в боковой стенке иглы к клапану системы выдачи воды (патент US 4629096, B67D 5/62, опубл. 16.12.1986).
Недостаток данного решения заключается в том, что при установке емкости пробкой на горловине в крышку, имеющую иглу для прокалывания мембраны пробки, в системе кулера образуется герметизированный замкнутый контур, связывающий клапан, открывающий слив воды в стакан пользователя, с внутренней полостью емкости с водой. По мере откачки насосом или самовытекания под собственным весом воды из емкости в последней образуется пониженное по отношению к атмосферному давление, которое по мере убывания воды в емкости приводит к деформации стенок емкости и снижению внутреннего давления в системе в целом.
Известен кулер, содержащий крышку с посадочным гнездом для установки горловины емкости с водой пробкой в полость крышки, выполненной стаканообразной формы с боковой стенкой и дном, на котором размещена заборная игла для прокалывания мембраны пробки или колпачка емкости с водой и подачи воды через отверстие в боковой стенке заборной иглы к клапану системы выдачи воды (патент РФ 127737, B67D 1/00, опубл. 10.05.2013). Аппарат снабжен системой подкачки воздуха, состоящей из воздушного компрессора, через обратный клапан сообщенного с трубкой подачи воздуха, а в игле вдоль ее продольной оси выполнено сквозное отверстие, с которым указанная трубка сообщена для подачи воздуха внутрь емкости с водой при открывании клапана разливочного крана системы выдачи воды. Основной особенностью устройства является наличие системы подкачки воздуха в емкость с водой, позволяющей поддерживать давление в емкости и исключающей деформацию стенок емкости при уменьшении объема содержащейся в ней воды. Данное решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.
К недостаткам прототипа следует отнести использование в качестве единственного источника воды съемную емкость, что существенно ограничивает эксплуатационные возможности устройства. Причем, в случае разгерметизации бутыли с питьевой водой в процессе транспортировки или эксплуатации (образование трещин или микроотверстий через которые может проникать атмосферный воздух во внутреннюю полость бутыли с водой) разряжение в бутыли с водой в процессе эксплуатации уменьшается и, как следствие, уровень воды в гнезде для бутыли с водой не поддерживается. Уровень воды поднимается и вода через воздушный фильтр попадает во внутреннюю полость корпуса на электрооборудование, что может привести к короткому замыканию и пожару. Если этого не произойдет, например, если аппарат отключен от электросети, то вода вытекает на стол, на котором он установлен, или на пол. Стол со всеми находящимися на нем документами и пол портятся. Возможно затопление ниже расположенных этажей дома. В результате пользователь несет значительный материальный ущерб.
Конструкция прототипа гарантирует потребителю порционную выдачу нагретой и охлажденной питьевой воды. Но недостатком ее является необходимость использования источников водоподачи с исходно высокими потребительскими характеристиками (бутилированная вода). Бутыль является источником бактерий и микробов. Обычно такие бутыли транспортируют на грузовиках, когда бутыли открыты для окружающего воздуха. При разгрузке оператор обычно захватывает бутыль за горловину, то есть за ту часть бутыли, которая сообщается с открытым резервуаром при использовании. К сожалению, невозможно убедить всех разгружающих бутыли операторов в необходимости возможно чаще мыть руки. Для надлежащей дезинфекции такого автомата для распределения воды или водяного охладителя пользователь должен тщательно очистить горловину бутыли перед ее введением в шкаф. Кроме того, пользователь должен время от времени спускать воду из резервуара и производить его дезинфекцию. Очистка резервуара в таком автомате для распределения воды занимает много времени и поэтому ее регулярно не проводят.
В основу настоящей полезной модели положена задача расширение арсенала технических средств для дозированного отпуска питьевой горячей и холодной воды и повышение эксплуатационных возможностей кулера.
Техническим результатом достигаемым решением является реализация заявленной полезной моделью указанного назначения, создание вододиспенсера-куллера, обеспечивающего получения талой питьевой горячей и холодной воды из ледяного блока.
Заявляемый технический результат достигается тем, что сконструирован кулер, содержащий корпус, в котором расположены емкость талой воды с крышкой и днищем сужающемся к низу, система нагрева талой воды, система охлаждения талой воды и резервная емкость, при этом, в емкости талой воды закреплена подставка, снабженная элементами нагрева и предназначенная для установки ледяного блока для получения талой воды, а емкость талой воды выполнена сообщающейся через центральный сливной патрубок днища с емкостями горячей воды в системе нагрева воды и охлажденной воды в системе охлаждения воды, причем в днище емкости выше центрального сливного патрубка расположено сливное отверстие, связанное с резервной емкостью.
Устройство дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению заявленного технического результата.
Емкость талой воды выполнена термоизолированной.
На емкости талой воды закреплена система охлаждения в виде вентилятора для предотвращения самопроизвольного таяния ледяного блока.
Емкости горячей и охлажденной воды связаны между собой через накопительную емкость.
Элементы нагрева подставки выполнены в виде спирали тэна.
Элементы нагрева подставки выполнены в виде индуктора.
В емкости охлажденной талой воды установлен охлаждающий змеевик.
В емкости горячей талой воды установлена спираль тэна.
Крышка емкости талой воды закреплена на шарнире с возможностью поворота на угол до 270°.
Принято считать, что воду из-под крана необходимо кипятить для ее дезинфекции. И это правильно. Но кипяченая вода имеет свои недостатки. Пить ее можно только сразу после закипания - в виде чая или кофе. При хранении она подобно губке впитывает из воздуха различные микроорганизмы, бактерии и вирусы. Постоянное употребление кипяченой воды может привести к мочекаменной болезни.
+
+
3
Воду, полученную путем замораживания, например, в морозильной камере, и последующего оттаивания обычной (водопроводной), или любой другой, называют талой водой. В природных условиях талая вода образуется в результате таяния снега и льда. Известно, что при приготовлении талой воды в ней снижается содержание различных примесей, а также количество ядер изотопа водорода дейтрона (D), присутствующего в воде в виде химического соединения HDO - молекул полутяжелой воды. Талую воду с пониженным содержанием в ней молекул HDO часто называют протиевой (от латинского Protium), т.е. содержащей в своем составе преимущественно ядра легкого изотопа атома водорода - Н (протон или ядро атома протия - от греч. protos - первый; в водных растворах протон гидратируется и образует соединение НО). Указанные изменения свойств талой воды характеризуют ее как более качественную по сравнению с исходной водой.
Существует способ получения талой воды в домашних условиях - это замораживание, что гораздо эффективней по качеству очистки, чем кипячение. Обычную водопроводную воду наливают в пластиковую бутыль и помещают в морозильную камеру холодильника (зимой можно вынести на балкон). Сначала лед образуется по краям посуды, это самая чистая вода. Вода с примесями замерзает дольше и собирается в центре. При размораживании чистый лед можно отделить от грязного. Вода от чистого льда - это и есть необходимая талая, полезная вода. Талая вода животворно действует на организм и человека и растений. У человека, который ежедневно выпивает 300-500 г талой воды, нормализуется деятельность сердца, сосудов головного и спинного мозга, улучшается состав крови и работа мышц. У людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, при приеме талой воды отмечается уменьшение холестерина в крови и улучшается обмен веществ. Она полезна также и для людей, перенесших травмы: переломы костей, разрывы связок суставов, она полезна также и для людей, страдающих ожирением.
Недостатками устройств для получения талой воды являются малоудобные конструкции (кастрюли или пластиковую бутыль из под питьевой воды), приходится использовать сложный и долговременный способ приготовления талой воды, т.е. отделение ее от чистого льда. Ставить кастрюлю или пластиковую бутылку в морозильную камеру холодильника можно, но неудобно, т.к. там есть еще и продукты. В таких примитивных конструкциях сосудов отсутствует детали, позволяющие быстро и качественно получить талую воду.
Известно устройстводля очистки воды замораживанием (патент РФ 61704, C02F 1/22, опубл. 10.03.2006), содержащее сосуд с верхним и нижним днищем, осевой трубчатый нагреватель и блок питания, при этом рабочая поверхность нагревателя выполнена в виде перфорированной цилиндрической оболочки с глухим дном и теплоизолятором, кинематически связанным с верхним днищем, причем на нижнем днище сосуда установлена теплозащита и в качестве сосуда использована тонкостенная эластичная полиэтиленфторатовая бутылка. Работа с таким устройством заключается в следующем. Через цилиндрическую оболочку заливается во внутрь сосуда вода, которая через перфорированные ее отверстия разливается внутри сосуда. Вода в бутылке и внутри оболочки замораживается, затем с помощью нагревателя размораживается. Через перфорированные отверстия оболочки размороженная вода попадает во внутрь оболочки и ее выливают через выходное отверстие оболочки.
Недостатками такого решения устройства являются: конструкция сложная и неэффективная, оболочка выполнена в виде слоя, обтягивающая чего-то, а после многочисленных перфорированных отверстий является очень ослабленной конструкцией, да еще на ней закреплена металлическая втулка с фланцем, т.е. ненадежной деталью, устройство вместе с теплонагревателем и с блоком питания вставлять в холодильник неудобно и можно вывести его при замораживании из строя, согласно изображению на чертеже с верхним днищем бутылки кинематически ничего не связано, размороженная вода может выливаться и через горловину бутылки раньше, чем через выходное отверстие оболочки, конструкция устройства при его изготовлении нетехнологичная и неэкономичная, отсутствует возможность слива грязной воды, размороженная вода плохо очищена при данной технологии и конструкции устройства.
Предлагаемая полезная модель схематично приведена на рисунках, где изображено: на фиг. 1 - общий вид кулера спереди, на фиг. 2 - вид кулера сбоку, на фиг. 3 - вид кулера сверху.
Кулер содержит полый корпус 1, в верхней части которого расположена термоизолированная емкость 2, выполненная в виде прямоугольного параллепипеда. Днище емкости 2 выполнено сужающемся книзу, с образованием воронки в центре. В верхней части термоизолированной емкости 2 закреплена на шарнире с возможностью поворота на угол до 270° термоизолированная, откидная крышка 3. Передняя часть крышки 3 выполнена в виде стеклянной панели 4. Боковые стороны, днище и крышка термоизолированной емкости 2, в частности, могут быть изолированы слоем пенопласта либо иного эко утеплителя.
Термоизолированная емкость 2 снабжена системой охлаждения в виде вентилятора 5, для предотвращения произвольного таяния ледяного блока 6. Ледяной блок 6 установлен на подставку 7, закрепленную в термоизолированной емкости 2 и имеющую элемент нагрева 8. Элемент нагрева 8 подставки может быть выполнен в виде спирали тэна или индуктора.
В центральной части днища термоизолированной емкости 2 установлен сливной патрубок 9, соединенный с накопительной емкостью 10. Накопительная емкость 10 соединена с емкостями горячей 11 и охлажденной 12 воды. Все емкости 10, 11, 12 выполнены сообщающимися, при этом емкости 11 и 12 снабжены соответствующими кранами 13 и 14 для подачи воды требуемой температуры, размещенными на лицевой стороне корпуса 1. Встраиваемые в емкости 11 и 12 соответственно нагревательный и охлаждающий элементы могут иметь известную конструкцию - охлаждающий в виде змеевика, а нагревательный в виде спирали. Причем, змеевик способен охлаждать воду до заданной температуры в диапазоне от +3 до +25°С, а нагревательный элемент может нагревать воду до заданной температуры в диапазоне от +25 до +100°С. В наклонном, сужающемся к низу днище термоизолированной емкости 2 выше центрального сливного патрубка 9 расположено сливное отверстие 15, связанное с резервной емкостью 16. Работа устройства осуществляется следующим образом: Источник воды ледяной блок 6, заранее приготовленный на производстве, либо вырезанный непосредственно из природного ледника, помещается в охлаждаемую, термоизолированную емкость 2. Ледяной блок 6 транспортируется в упаковке, позволяющей предотвратить загрязнение. Размер ледяного блока, рекомендуется приблизить к привычному размеру бутыли воды. Диаметр 0,27 м и высотой 0,37 м для большого блока и соответственно диаметр 0,27 м и высота 0,185 м - для меньшего блока. Соответственно вес 21 кг и 10,5 кг. Так же возможно использование блоков с выпиленной сердцевиной, диаметр которой 0,1 м. Массы блоков соответственно составят 14 кг и 7 кг.
Охлаждение термоизолированной емкости 2, производится системой охлаждения 5, для предотвращения произвольного таяния ледяного блока 6. Ледяной блок 6, устанавливают на подставку 7 и включают элемент нагрева 8. Материал подставки - сплавы металлов или керамика. Происходит нагрев подставки 7, которая и нагревает ледяной блок 6, что позволяет переводить воду, из твердого состояние в жидкое. Вода, получаемая от нагрева, перетекает через бортики подставки 7. Далее вода, по сливному патрубку 9, попадает накопительную емкость 10. Из накопительной емкости 10, вода попадает в подогреваемую емкость с элементом нагрева 11 и охлаждаемую емкость, с элементом охлаждения 12. Температуру воды поддерживают датчики, периодически запускающие работу систем охлаждения и нагрева. Благодаря этому, в кулере всегда содержится некоторое - в зависимости от вместимости емкостей - количество холодной и горячей воды. Через краны 13, 14, осуществляется подача горячей либо охлажденной воды непосредственно потребителю. В случае отключения электропитания, возможно самопроизвольное таяние ледяного блока 6. На этот случай предусмотрен перелив воды в резервную емкость 16, через сливное отверстие 15. Смену ледяных блоков можно производить, простой установкой блока на блок, либо на место использованного блока. Так как крышка 3 закреплена на шарнире с возможностью отклонения на 270°, блок 6 можно ставить как сверху, так и спереди.
Для потребителя, получение талой воды, происходит следующим образом. Потребитель нажимает клавишу «Пуск». По электрической цепи идет ток на элемент нагрева 8 подставки 7. Нижняя часть ледяного блока начинает таять и вода переливается через бортики подставки 7. Полученную воду, человек наливает в стакан, открывая соответствующий горячей или холодной воде, кран 13 или 14. Процесс виден через стеклянную панель 4.
Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена с применением известных технологий по изготовлению машин типа кулеров.
Предлагаемая полезная модель является компактной, простой и достаточно удобной в эксплуатации, создавая комфортные условия для пользователя в разного рода офисах и может быть использована для получения чистой порционной талой воды.