ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЧАЙНИК С ПОДВОДКОЙ ВОДЫ

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей современного электрочайника.
Современные электрочайники, в своей массе, имеют одинаковую конструкцию, состоящую из двух основных частей: подставки с электроконтактами и шнуром и, собственно, самого чайника. Это решение очень удобно, как в плане пользования прибором, так и электробезопасности.
В виде дополнительных функциональных возможностей электрочайники снабжаются датчиками уровня воды, регуляторами температуры нагрева воды, автоматическим выключением пустого чайника и т.п.
Простейшим датчиком уровня воды является прозрачная шкала с плавающим шариком. Пользователь сам наполняет чайник водой в необходимом ему объеме. Эту процедуру приходится выполнять каждый раз, даже если необходимо долить воды всего для одной чашки.
Изобретение направлено на ограждение человека от подобных подготовительных манипуляций с электрочайником, кроме как его включения.
Технически усовершенствованный электрочайник содержит электроды уровней воды в самом чайнике и узел подключения воды и блок управления в конструкции его подставки.
На фиг.1 показан предлагаемый электрочайник с подставкой.
Электрочайник 3 с ручкой 1, клавишей управления 2, крышкой 4, электродами уровней воды 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, тепловым элементом 10, нагревательным элементом 11, токосъемными контактами нагревательного элемента 12 и токосъемными контактами электродов уровней воды 13 стоит на подставке 6, имеющей узел подключения воды 9, соединенный с электроклапаном 8, к которому подсоединен патрубок 5, блок управления 14, индикатор сети 15, автоматический выключатель сети 16 и питающий шнур 17.
В конструкции подставки 6, конечно же, имеются, но не показаны на фиг.1, токоподводящие контакты для токосъемных контактов нагревательного элемента чайника 12 и токоподводящие контакты для токосъемных контактов его электродов уровней воды 13.
Узел подключения воды 9 представляет собой тройник, к нижнему отверстию которого гибкими шлангами подключается, например, подача воды, к верхнему отверстию подключается выход воды, а со среднего отверстия происходит отбор воды для чайника. Такой узел можно назвать проточным и подключается он вразрез между трубой и краном холодной воды, например, на кухне. При этом не нужно переделывать узел на самой трубе и можно быть всегда уверенным, что в чайник не попадет застоявшаяся в гибком шланге вода.
Узел подключения воды может быть прямым, когда вода подводится непосредственно к электроклапану 8. Но для такого случая можно просто поставить заглушку на верхнее отверстие тройника 9.
Клавиша управления 2, помимо положения «выключено», имеет количество положений равное числу электродов уровней воды 7.1, 7.2, 7.3, за исключением общего электрода 7.0 и выполняется в виде ползунка или переключателя. При закипании воды, как и в обычном электрочайнике, она возвращается в положение «выключено» срабатыванием теплового элемента 10, с которым она связана механически.
Закипевший электрочайник снимается с подставки и используется по назначению.
Рассмотрим работу предлагаемого электрочайника.
Цикл задается выбранным положением клавиши управления 2 исходя из нужного количества воды. Если выбрано первое положение, электрод 7.1, блок управления 14 проверит уровень воды и, если он недостаточен, даст команду на включение электроклапана 8. Когда вода коснется электрода 7.1, блок управления 14 даст команду на отключение электроклапана 8 и включение электронагревателя 11. При закипании воды, сработает тепловой элемент 10 и вернет клавишу управления 2 в положение «выключено», т.е. обесточит электронагреватель, а блок управления 14 перейдет в режим ожидания.
Точно так же будут выглядеть циклы и для двух других электродов 7.2 и 7.3.
Электрические цепи электродов уровней воды могут быть слаботочными и/или низкого напряжения, чтобы исключить нежелательное воздействие электрического тока на воду в чайнике.
В начале каждого цикла должен запускаться таймер, который может быть в составе блока управления 14. Если вода, по истечении заданного промежутка времени, не коснется нужного электрода, вновь перевести блок управления 14 в режим ожидания. Это может означать, что в системе нет воды или имеется некая неисправность.
При наличии звукоизлучателя, в конце каждого цикла может подаваться звуковой сигнал. В конце неудачного цикла он может быть другим по звучанию.
Блок управления 14 может иметь в своем составе часы, тогда электрочайник можно программировать на включение.
Конструкцию самого чайника можно упростить переносом клавиши управления 2 на подставку. В этом случае, тепловой элемент 10 будет электрически связан с блоком управления 14, а возврат клавиши управления 2 в положение «выключено» должен быть предусмотрен в конструкции подставки, например, срабатыванием механически связанного с ней электромагнита.
Для смягчения концентрированного напора воды, на носик патрубка 5 может быть надет сеточный рассекатель. А для уменьшения разбрызгивания воды по корпусу чайника, в момент ее заливки, вертикальная внутренняя часть его корпуса под носиком может быть отделена перегородкой 18 (фиг.2), выполненной с сеточной структурой.
Для обеспечения электробезопасности, крышка чайника 4 должна несколько заходить под верхнюю часть подставки 6, как показано на фиг.1, чтобы исключить ее подъем в «рабочем» положении чайника, либо в крышке чайника 4 предусмотреть для этого выступ 19 (фиг.2), а чайник с крышкой выровнять по высоте с подставкой. Крышка при этом должна иметь поворотную ось, расположенную со стороны ручки или сниматься только с некоторым сдвигом вперед, к носику чайника. Слив воды в чайник должен быть огражден конструктивно и быть недоступным для пользователя. Примерный вариант конструкции подставки 6, для этого случая, показан на фиг.2 точечным пунктиром.
Очень важный вопрос, который необходимо решить, это предотвращение перелива воды в предлагаемый электрочайник.
Несмотря на надежность входящих в его состав современных комплектующих, исключать подобную ситуацию нельзя.
Чтобы вода сама определяла собственный уровень, разумно воспользоваться поплавком, который связан с неким исполнительным устройством.
Единственным элементом, который может перекрыть подачу воды в предлагаемый электрочайник, является электроклапан. И, если по какой-то причине, не «сработал» электрод максимального уровня воды, электроклапан необходимо аварийно обесточить.
Простым и удобным для этого элементом является геркон с нормально замкнутыми контактами, включенный в цепь управления электроклапаном. Т.е. поплавок должен приводить в движение магнит, воздействующий на геркон, размыкающий цепь электроклапана.
Возможное устройство системы, предотвращающей перелив воды в чайник, показано на фиг.3.
Поплавок 23, с магнитом 21, находится в сетчатом «кармане» 22 и под действием уровня воды поднимается к геркону 20. Магнит 21 воздействует на геркон 20, который своими нормально замкнутыми контактами разрывает цепь управления электроклапаном.
Аварийная ситуация, естественно, относится к неудачным циклам и может быть оповещена подачей аварийного звукового сигнала.
В местах общественного питания, например, в чайных барах или кафе питьевой кипяток требуется в значительно больших количествах. При этом, для создания особой обстановки, желательно, чтобы чайник подавался на стол и клиенты сами наполняли чашки по необходимости.
Используемые общие электрические водонагревательные котлы не совсем подходят для этих целей. Воду из них нужно переливать в подаваемые на столы чайники и при этом постоянно держать ее температуру близкой к кипятку, что, естественно, требует значительных затрат электроэнергии.
Для этого случая, предлагаемое изобретение может представлять собой подставку для нескольких электрочайников, при этом изменится только узел подводки воды 9. Это будет распределительная гребенка с количеством отверстий отбора воды равным количеству чайников. Каждое место «парковки» электрочайников будет аналогично «индивидуальной» подставке 6 (фиг.1).
На фиг.4 (вид сверху) показана многоместная подставка 6 с электрочайниками 3.1-3.6 и узлом подключения воды 9.
Блок управления 14 может быть для каждого чайника отдельным или многоканальным.
Каждое место «парковки» можно снабдить световой сигнализацией закипевшего чайника.
Кипячение воды происходит в каждом чайнике отдельно, в необходимом количестве под заказ конкретного столика.
Обеспечиваются оперативность и удобство в обслуживании клиентов. При этом в комплекте с подставкой удобно иметь несколько большее количество чайников.
Предлагаемый электрочайник избавляет пользователя от лишних манипуляций. Необходимое количество воды автоматически обеспечивается положением клавиши управления.
Оптимизируется расход электроэнергии.