ЧАЙНИК

Полезная модель относится к чайникам, предназначенным для нагрева, преимущественно, открытым огнем. В частности, данное устройство позволяет получить портативный, экономичный, безопасный, автономный и экологический чайник, работающий в любом месте, где имеется воздушная среда.
Обеспечение горячими напитками часто является весьма важным для людей, находящихся вдалеке от дома или рабочего места, на прогулке или пикнике или находящихся на открытом воздухе, где нет источника электроэнергии, вследствие профессиональной необходимости.
Чайники с резервуаром для нагреваемой жидкости, как правило, изготавливают со сплошным плоским днищем, что позволяет использовать их и для электрической, и для газовой печи. Но такая конфигурация не очень эффективна, в т.ч. для газовых печей, где применяется открытый огонь. При использовании таких чайников время закипания воды достаточно значительно, что объясняется ограничением площади нагрева только днищем сосуда, а значит и площадью теплоотдачи, от которой напрямую зависит скорость нагрева и кипения воды в чайнике. Причем, при использовании газового источника горения - чем больше время горения газа, тем больше его расход и выделение вредных выбросов в окружающую среду.
В отличие от чайников традиционной конструкции, нагрев воды в цилиндрическом резервуаре самовара (см. Самовары России. Популярная энциклопедия. - М: ООО «Хобби Пресс», 2009) осуществляется от стенок внутренней трубы, а теплоотдающий материал, чаще всего в виде разогретого угля, размещается внутри этой трубы.
Известна конструкция чайника, нагреваемого газовым пламенем (см. RU №2128808, F24H 1/06, опубл. 10.04.1999), где с целью повышения эффективности работы чайника предложено введение вытяжных каналов, проходящих от зоны над горелкой, размещенной в корпусе, через резервуар за поверхность корпуса. Чайник предназначался для автономного использования без газовой печи. Конструкция чайника представляет собой довольно сложное устройство для исполнения и использования, например, в походных условиях.
По конструкции чайника для газовой печи известны рациональные предложения для чайника-самовара (см. журнал «Моделист-конструктор», 2001, №8), в частности:
1) днище чайника изготавливать вогнутым, чтобы увеличить площадь контакта с нагретыми струями воздуха и пламени при горении газа;
2) разместить в чайнике спираль из трубы, открытой с торцов, один конец которой приваривается к середине днища чайника, а другой конец выводится наружу в верхней части чайника.
К недостаткам чайника для газовой печи можно отнести:
- уменьшение объема воды (при одних и тех же размерах чайника) из-за вогнутости днища и размещения спиральной трубы в чайнике;
- сложность при эксплуатации, требующей регулярной чистки внутренней поверхности чайника;
- сложность изготовления.
В качестве ближайшего аналога принято устройство чайника, нагреваемого на кухонной плите (см. RU №128972, A47G 19/14, опубл. 20.06.2013), содержащий резервуар для нагреваемой жидкости, крышку чайника и вытяжной канал, характеризующийся тем, что дно резервуара имеет отверстие, края которого соединены с нижней частью вытяжного канала, вытяжной канал расположен внутри объема резервуара, крышка чайника имеет отверстие, верхняя часть вытяжного канала соединена с окружающим чайник воздухом через отверстие в крышке чайника.
Недостатком известного устройства является сложность при изготовлении и эксплуатации, вызванные, прежде всего, перегревом крышки, что может вызвать определенные неудобства, и необходимостью обеспечить соосность внутренней полости (вытяжного канала), проходящей через два отдельных детали чайника - резервуар и крышку.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности работы чайника без существенного усложнения его конструкции.
Технический результат, получаемый при использовании устройства, выражается в получении несложной конструкции чайника, позволяющей сократить время для нагрева и кипения воды, экономить энергоресурсы и уменьшить вредные выбросы, выделяемые, например, при сгорании газа.
Для решения поставленной задачи конструкция чайника, нагреваемого, преимущественно, открытым огнем, например, газовым пламенем, отличается тем, что во внутренней полости чайника от середины днища до верха имеется сквозная полость, например, в виде открытой с торцов стальной трубы. При этом нижний конец трубы по периметру имеет герметичное соединение с днищем чайника, а верхний конец выведен наружу с изгибом к носику чайника.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками ближайших аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, быстрый и экономичный нагрев воды в чайнике предлагаемой конструкции, что особенно актуально при использовании, например, в походных условиях.
Имеющаяся внутри чайника сквозная полость в виде открытой с торцов трубы, увеличивает площадь теплоотдачи, что способствует ускорению процессов нагрева воды. Вертикальная часть внутренней полости начинается, например, с середины днища, а ближе к крышке - загибается к носику чайника. В этом случае резервуар для воды будет ограничен между наружной стенкой полости и внутренней стенкой корпуса чайника.
При использовании чайника по заявляемому решению струи горящего газа и нагретого воздуха будут не только омывать днище чайника и его боковые поверхности, но и наружную поверхность внутренней полости, что увеличивает площадь теплоотдачи и, как следствие, способствует быстрому нагреву воды.
Конструкция чайника поясняется чертежом, где на фигуре показан вертикальный разрез чайника.
Условные обозначения, принятые на чертеже:
1 - чайник;
2 - носик чайника;
3 - сквозная полость в чайнике;
4 - внутренняя стенка корпуса чайника;
5 - крышка чайника;
6 - ручка чайника.
Эксплуатационные преимущества по сравнению с известными решениями:
- незначительное снижение объема воды;
- упрощение изготовления и чистки внутренней поверхности чайника;
- относительно быстрый нагрев и закипание жидкости в чайнике.
В некоторой степени предлагаемая конструкция чайника вбирает в себя положительные идеи, заложенные при создании обычного чайника и самовара. Диаметр чайника должен быть относительно широким, например, не менее 20 см, диаметр внутренней полости около 5 см. Для того, чтобы конвективные потоки нагретого воздуха подольше омывали наружную поверхность чайника, конфигурация ее должна быть не конусообразной с сужением вверх, а в виде прямого цилиндра.