УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ С БЕСПРОВОДНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, ПОДСВЕТКОЙ, ИНДИКАЦИЕЙ И ФУНКЦИЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТИ
LIQUID HEATING DEVICE WITH WIRELESS CONTROL, ILLUMINATION, INDICATION AND FUNCTION OF LIQUID AMOUNT DETERMINATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее техническое решение относится к устройствам, предназначенным в основном для кипячения жидкости, в частности воды, таким как чайник, термопот, электрический самовар и тому подобное.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен электрический водонагреватель (CN201022621Υ от 22.02.2007, класс МПК A47J27/21; A47J27/212). Электрический водонагреватель изготовлен из стекла, органического стекла или пластика; правильное положение внешнего корпуса электрического водонагревателя обеспечивается пластиной подсветки, а нижняя часть внешнего корпуса электрического водонагревателя снабжена индикатором температуры, внутренняя сторона которого имеет микросхему с программным управлением и индуктивным датчиком температуры. Выход индуктивного датчика температуры соединен со входом микросхемы с программным управлением, а выход последней соединен со входом пластины подсветки. Индуктивный датчик температуры измеряет температуру воды в водонагревателе и передает данные в микросхему с программным управлением, которая отправляет команды на пластину подсветки включить подсветку разных цветов в зависимости от температуры жидкости.
Недостатком данного электрического водонагревателя является сложность восприятия световой индикации под углами зрения, отличными от вида сверху, и отсутствие индикации уровня жидкости.
Известен сосуд для нагрева жидкости (GB2402325A от 25.09.2003, класс A47J27/21; A47J27/212; A47J27/21), который содержит корпус и по меньшей мере один источник света, установленный в прозрачном корпусе, расположенном внутри указанного корпуса сосуда. Прозрачный корпус выступает при использовании в жидкость, находящуюся в сосуде, тем самым обеспечивая прямую передачу света от источника света в жидкость. Каждый источник света может быть неоновым, светодиодом или обычной лампой накаливания. Один источник света может быть освещен во время нагревания основным элементом, а другой может быть освещен, в то время как жидкость сохраняется теплой с помощью нагревателя меньшей мощности. Они могут быть разного цвета.
Недостатком данного сосуда для нагрева жидкости является неравномерная и точечная подсветка воды, так как отсутствует регулировка яркости.
Известен чайник (PCT/GB2001/000392 от 09.08.2001, класс МПК A47J 27/212) с электрическим подогревом или кувшин с горячей водой, имеющий толстопленочный нагревательный элемент, снабженный элементами PTCR, которые генерируют переменные напряжения, когда нагревательный элемент нагревается при использовании, и эти напряжения используются для запуска работы соответствующих диодов матрицы светодиодов, так что матрица светится все больше при повышении температуры. Цвет светодиодов варьируется от зеленого (холодный) до желтого / оранжевого (теплый) и красного (горячий) и может освещать смотровое стекло сосуда или содержимое сосуда, и в этом случае стенка сосуда имеет по меньшей мере одну прозрачную часть. Наличие такого дисплея на чайнике или кувшине, снабженного биметаллическими элементами управления, обеспечивает «высокотехнологичный» вид устройству, которое по сути является технически несложным, и делает его привлекательным по сравнению с более дорогими приборами с электронным управлением.
Недостатком данного чайника является неравномерная и точечная подсветка воды, так как отсутствует регулировка яркости.
Известен светящийся чайник (CN 103784007 от 14.05.2014, класс МПК A47J 27/21), содержащий корпус чайника; датчик касания и кольцевидная светодиодная лампа (светоизлучающий диод) расположены в центре верхней крышки корпуса чайника; светодиодная лампа в форме рамки расположена на периферии экрана отображения уровня воды, который расположен на боковой стенке; цепь датчика касания соединена с кольцевидной светодиодной лампой и светодиодной лампой в форме рамки; когда пользователь касается верхней крышки чайника, датчик касания управляет светодиодными лампами, с тем чтобы они горели.
Недостатком данного светящегося чайника является неравномерная и точечная подсветка воды, так как отсутствует регулировка яркости.
Известно водонагревательное устройство (RU2014147784 от 03.07.2013, класс МПК A47J27/21), содержащее нагревательный элемент, датчик уровня, выполненный с возможностью определять состояние, когда водонагревательное устройство пусто, и приемопередатчик, обеспечивающий возможность включать и выключать упомянутый нагревательный элемент на расстоянии путем посылки пользователем на упомянутый приемопередатчик соответствующего командного сигнала с помощью мобильного устройства связи, при этом время, за которое достигается закипание содержимого водонагревательного устройства, определяется либо исходя из данных, задаваемых пользователем, либо на основе параметров по заданной формуле.
Недостатком данного водонагревательного устройства является отсутствие установленной подсветки воды.
Известен электрический чайник (ЕР 1597989 В1 от 18.06.2004, класс МПК A47G19/14; A47J27/21; A47J27/212; A47J31/54; A47J), включающий водосодержащий сосуд, имеющий дно и окно, электрический нагревательный элемент, расположенный относительно сосуда таким образом, чтобы передавать тепло воде, содержащейся в нем, датчик температуры для измерения температуры воды внутри сосуда, излучатели света, светящие в сосуд, чтобы освещать в нем воду, причем каждый излучатель света имеет разные характеристики излучения цвета; а также электрическую схему, связанную с датчиком температуры и каждым излучателем света, которая управляет работой каждого излучателя для освещения воды таким образом, что ниже и выше первой температуры вода освещается соответственно первым и вторым цветом, отличающийся тем, что каждый излучатель света содержит светодиод, расположенный внутри кожуха, который герметично проходит через дно сосуда.
Недостатком данного электрического чайника является неравномерная и точечная подсветка воды, так как отсутствует регулировка яркости, кроме того отсутствует беспроводное управление.
Известен сосуд для нагрева жидкости (ЕР2661994 В1 от 14.09.2016, класс A47J27/21083, A47J27/2105, G05D23/1905, G05D23/22, G05D23/24, G05D23/27, A47J 2203/00, A47J31/52, Н01Н36/02), взятый по своим техническим характеристикам за прототип, в котором предусмотрен резервуар для нагрева жидкости, включающий пользовательский интерфейс, воплощенный в устройстве дистанционного управления, которое также может осуществлять индикацию состояния и может включать в себя по меньшей мере некоторые из функций управления сосудом. Также имеется промежуточное устройство, которое связывается с сосудом и с устройством дистанционного управления и может обеспечивать дополнительные функциональные возможности. Например, промежуточное устройство может предоставлять сосуду информацию, которую нельзя получить с пульта дистанционного управления. Промежуточное устройство может быть предусмотрено между источником электропитания и емкостью и может включать в себя функцию переключения питания. Промежуточное устройство может определять свойство сосуда или его содержимого.
Недостатком данного сосуда является необходимость в отдельном устройстве для дистанционного управления, прилагаемом к сосуду, ограниченный функционал устройства дистанционного управления, выражающийся в необходимости в промежуточном устройстве, неравномерная и точечная подсветка воды, так как отсутствует регулировка яркости, отсутствие обратной связи между индикацией уровня жидкости и световой индикацией.
Задачей заявляемого технического решения является создание устройства для нагрева жидкости с беспроводным управлением, обеспечивающего регулировку яркости подсветки либо через автоматический режим при помощи датчика освещенности, либо удаленно при помощи мобильного устройства связи с дистанционным управлением.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Технический результат вышеприведенной задачи достигается за счет разработки устройства для нагрева воды с беспроводным управлением и светодиодной индикацией и функцией измерения количества жидкости, включающего в себя емкость с установленным нагревательным элементом, датчиком температуры, светодиодами, при этом каждый из светодиодов имеет разные характеристики излучения цвета; а также печатные платы, связанные с датчиком температуры и светодиодами, и отличающегося тем, что в нижнюю часть корпуса, установленную на базу/подставку из пластика с контактной парой Strix, сетевым шнуром и резиновыми ножками, встроены тензодатчики, связанные со светодиодами, где расположение последних по диаметру нижней части корпуса обеспечивает визуально световую линию, где регулировка режима работы каждого отдельного светодиода осуществляется через плату управления, на которой также расположен датчик освещенности, позволяющий управлять яркостью каждого светодиода, обеспечивая работу подсветки, где последняя сохраняет режим работы в энергонезависимой памяти. Указанное техническое решение обеспечивает информирование пользователя и внешней системы управления о количестве воды в устройстве визуальным способом и путем передачи информации по беспроводному каналу связи. При этом световая индикация происходит с учетом освещенности помещения, чтобы не ослепить пользователя.
Возможен вариант технического решения, при котором количество светодиодов составляет более двух штук, при этом оно ограничено диаметром нижней части корпуса устройства. Указанное техническое решение обеспечивает более плавное распределение светового потока без видимых неосвещенных промежутков между светодиодами.
Возможен вариант технического решения, при котором плата управления находится как в ручке устройства, так и в дне устройства или в базе/подставке устройства. Указанное техническое решение обеспечивает энергонезависимость памяти, в которой хранятся настройки управления устройством, а также отсутствие необходимости в изменении корпуса устройства, оставляя его в более привычной для потребителя форме.
Возможен вариант технического решения, при котором каждый из светодиодов, находящихся в нижней части корпуса, представлен в разных цветах. Указанное техническое решение обеспечивает большую вариативность световой индикации температуры жидкости и уровня воды в устройстве с возможностью самостоятельно настраивать параметры подсветки.
Возможен вариант технического решения, при котором световая линия является прерывистой или сплошной, статичной или динамичной и состоит из одного цвета или комбинации цветов. Указанное техническое решение обеспечивает большую вариативность световой индикации температуры жидкости и уровня воды в устройстве с возможностью самостоятельно настраивать параметры подсветки.
Возможен вариант технического решения, при котором энергонезависимая память сохраняет данные параметров устройства в количестве прямо пропорциональном объему памяти. Указанное техническое решение обеспечивает простоту использования и настройки устройства.
Возможен вариант технического решения, при котором плата управления имеет канал связи. Указанное техническое решение обеспечивает возможность дистанционного управления как в ближнем радиусе, так и на большом удалении от устройства.
Возможен вариант технического решения, при котором включение/выключение связи с устройством осуществляется через физическую кнопку, которая является сенсорной или тактовой. Указанное техническое решение обеспечивает долговечность и безопасность устройства.
Возможен вариант технического решения, при котором светодиоды показывают изменение объема воды в устройстве цветом. Указанное техническое решение обеспечивает эргономичность устройства за счет визуального отображения необходимой информации о статусе устройства.
Возможен вариант технического решения, при котором устройство является чайником или термопотом. Указанное техническое решение обеспечивает универсальность, позволяя применять последнее в различных типах устройств для нагрева жидкостей.
Возможен вариант технического решения, при котором устройство работает в режиме термопота/термоса за счет поддержания заданной температуры длительное время. Указанное техническое решение обеспечивает экономичность устройства, позволяя снижать расход электроэнергии, не используя его на повторное кипячение жидкости, которую следует только подогреть.
Возможен вариант технического решения, при котором плата управления имеет по меньшей мере одну кнопку заказа. Указанное техническое решение обеспечивает возможность за минимальное время восполнить запас расходных и дополнительных материалов для устройства путем его заказа в службе доставки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чертежи и описание в этом техническом решении предложены только для способствования пониманию и не должны быть истолкованы как ограничивающие его объем.
На фиг.1 представлено заявляемое техническое решение, а именно устройство для нагрева воды на примере чайника в разобранном состоянии.
На фиг.2 представлено заявляемое техническое решение, а именно устройство для нагрева воды на примере чайника в разрезе.
На фиг.3 представлен вид снизу заявляемого технического решения.
Поз. 1 - колба;
Поз. 2 - крышка с установленным уплотнителем, преимущественно изготовленным из силикона;
Поз. 3 - дно колбы 1;
Поз. 4 - корпус;
Поз. 5 - отражатель;
Поз. 6 - нижняя часть корпуса;
Поз. 7 - плата подсветки;
Поз. 8 - тензодатчики;
Поз. 9 - заглушки;
Поз. 10 - база/подставка с установленной контактной парой Strix;
Поз. 11 - ручка колбы 1;
Поз. 12 - плата питания, установленная внутри ручки 11;
Поз. 13 - крышка ручки 11;
Поз. 14 - контейнер с платой управления, установленной внутри ручки 11;
Поз. 15 - кнопки для вкл./выкл. устройства для нагрева воды;
Поз. 16 - датчик температуры, установленный на дно 3 колбы 1;
Поз. 17 - уплотнитель, установленный на дно 3 колбы 1.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Пример реализации технического решения отражен на фиг.1-4.
Колба (1) может быть выполнена из стекла, органического стекла, пластмассы или металлического материала. Сама колба (1) закрывается крышкой с силиконовым уплотнителем. Конструктивно в зависимости от модели устройства для нагрева воды крышка (2) может быть съемной или несъемной.
Нагревательный элемент ТЭН, изготовленный из нержавеющей стали, установленный внутри дна (3) колбы (1), выполняется в виде спирали или пластины.
Сама колба (1) установлена на корпус (4), который выполнен из светорассеивающего пластика, но может быть изготовлен также из других материалов, таких как пластмасса и стекло. Внутри корпуса (4) установлен отражатель (5), который отвечает за обеспечение светоотражения. Отражатель (5) преимущественно белого цвета, так как белый цвет лучше отражает (в отличие от черного, который поглощает) и не меняет оттенок света. Конструктивно отражатель (5) также в некоторых моделях устройства для нагрева воды может быть выполнен прозрачным или зеркальным. Нижняя часть (6) корпуса (4) позволяет разместить вспомогательные детали, например тензодатчики (8).
Плата подсветки (7) установлена внутри корпуса (4) на нижнюю часть корпуса (6) и представляет собой печатную плату с цифровыми RGB-светодиодами. Количество светодиодов - более 2-х штук, что должно обеспечивать плавную равномерную световую линию с равным шагом светодиодов по диаметру колбы (1).
Тензодатчики (8) представляют собой тензометрические датчики, которые измеряют усилие и нагрузку, и размещены в нижней части корпуса (6). Количество тензодатчиков (8) должно быть четным, с равномерным распределением по дну корпуса (4) для равномерного распределения веса колбы (1) с водой. Сверху тензодатчиков (8) установлены заглушки (9), обеспечивающие их сохранность и защиту.
Сама нижняя часть корпуса (6) установлена на базе/подставке (10), представляющей собой изделие из пластика с контактной парой Strix, сетевым шнуром и резиновыми ножками.
На колбе (1) установлена ручка (11), обеспечивающая удерживание в руках. На ручке (11) установлены кнопки (15) для включения/выключения, а также регулировки настроек устройства для нагрева воды. Кнопки (15) могут быть тактовыми или сенсорными.
Плата питания (12) представляет собой печатную плату с компонентами и установлена в ручку колбы 1 (11), она обеспечивает питанием все электронные компоненты устройства для нагрева воды.
Крышка ручки (13) обеспечивает защиту компонентов, таких как плата питания (12) и контейнер с платой управления (14), установленных внутри ручки (11).
Контейнер с платой управления (14) установлен внутри ручки (11) и обеспечивает управление функционалом устройства для нагрева воды непосредственно через каналы связи, такие как BLE и Wi-Fi.
Датчик температуры (16), установленный на дно колбы (3), представляет собой терморезистор, посредством которого измеряется температура воды.
Уплотнитель (17) выполнен из силикона и установлен в дно колбы (3).
При подключении к устройству для нагрева воды со смартфона в приложении будут отображаться объем и температура воды в устройстве. Подсветка осуществляется 24 цифровыми RGB-светодиодами через корпус поз.4 и колбу поз.1. На плате управления установлен датчик освещенности (на фиг. не показан), в зависимости от освещенности подсветка ярче/тусклее. Датчик освещенности представляет собой, например, фотоэлемент.
Заявляемое техническое решение работает следующим образом.
Пользователь 1 паркует машину, подключается со своего электронного устройства, например мобильного телефона, к устройству для нагрева воды, находящемуся в помещении, через канал связи, например по Wi-Fi, через мобильное приложение, используя устройство Gateway, установленное дома, которое преобразует Wi-Fi сигнал в BLE, позволяя управлять устройством для нагрева воды из любой точки мира, при этом оставляя безопасное соединение с техникой через канал BLE. Пользователь 1 хочет запустить процесс кипячения устройством для нагрева воды, чтобы, когда он пришел домой, вода была бы уже горячей.
На экране приложения Пользователь 1 видит уровень объема воды в чайнике и понимает, что ее недостаточно. Пользователь 1 звонит Пользователю 2 и просит долить воды в устройство. Пользователь 2 осуществляет данное действие, при этом само заявляемое устройство стоит на базе. Пользователь 2 наблюдает, как светодиодное кольцо постепенно переходит из голубого цвета в синий на отметке 1,7 литра Пользователь 2 останавливает наливание воды в чайник. С помощью управления, находящегося в ручке устройства, Пользователь 2 включает режим «Подогрев + Кипячение», выбрав температуру воды для поддержания после кипячения 60 градусов. Во время кипячения Пользователь 2 видит на светодиодном кольце плавное изменение цветов из той палитры, которая установлена в мобильном приложении: цвет переходит из желтого в зеленый и через белый цвет опять возвращается в желтый. По завершении кипячения подсветка чайника меняется на фиолетовую, соответствующую температуре 60 градусов.
Пользователь 2 открывает шкафчик с чаем и обнаруживает, что он скоро закончится, нажимает тактовую кнопку на чайнике, чтобы сделать заранее предустановленный на приложении автозаказ любимого чая Greenfield Earl Grey Tea и ждет звонка для подтверждения заказа.
Пользователь 1 выходит из машины и в приложении видит процесс кипения воды, он торопится домой, чтобы успеть к окончанию кипячения. Зайдя в помещение и налив чай, Пользователь 1 включает любимый режим «Ночник» с приложения, ранее для этого режима установив весь спектр цветов для плавного перехода, каждый светодиод постепенно меняет цвет, создается ощущение радужной световой подсветки в нижней части корпуса заявляемого устройства.
Пользователь 1 нажимает тактовую кнопку на чайнике и тем самым завершает сеанс подключения к чайнику. Пользователь 2 выключает свет в помещении, и яркость светодиодов плавно снижается благодаря датчику освещенности, установленному в ручке устройства.
Заявляемое техническое решение, а именно устройство для нагрева жидкости с беспроводным управлением, подсветкой, индикацией и функцией определения количества жидкости обеспечивает возможность дистанционной работы. Данное техническое решение повышает удобство пользования устройством для нагрева жидкости, выводя полную информацию, такую как уровень жидкости в сосуде, температура жидкости, готовность устройства к работе, предварительные настройки нагрева жидкости и т.д., на экран мобильного устройства связи (смартфон, планшет и т.п.). Информация о температуре жидкости и ее объеме отображается визуально посредством подсветки, яркость которой автоматически регулируется в зависимости от уровня освещенности, что повышает эргономичность устройства. Дистанционное управление и подсветка повышают безопасность использования устройства, предохраняя пользователя от термических ожогов или поражения электрическим током, а также от так называемого сухого кипения, когда в сосуде отсутствует жидкость. Устройство облегчает уход за детьми маленького возраста с помощью удобной настройки параметров приготовления детского питания, а также помогает ведению здорового образа жизни путем учета количества потребленной жидкости.