1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6577
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
A 47J 27/21
(54) ЧАЙНИК
(21) Номер заявки: u 20100181
(22) 2010.02.25
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аг-
рарный технический университет"
(BY)
(72) Автор: Синяков Анатолий Леонидович
(BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Белорусский государствен-
ный аграрный технический универси-
тет" (BY)
(57)
1. Чайник, содержащий оборудованную ручкой, крышкой и носиком емкость для воды,
отличающийся тем, что он снабжен перфорированным кольцом-подставкой и тепловыми
трубами, а в основании емкости для воды выполнены отверстия, при этом перфорирован-
ное кольцо-подставка расположено под чайником и прикреплено к основанию емкости
для воды, в отверстиях которого установлены и герметично закреплены тепловые трубы
так, что их испарительные участки расположены в перфорированном кольце-подставке, а
конденсационные - в емкости для воды.
2. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что корпусы тепловых труб и перфорированное
кольцо-подставка выполнены из термо-коррозионностойкого металла, например из не-
ржавеющей стали.
3. Чайник по п. 1 или 2, отличающийся тем, что тепловые трубы выполнены в виде
двухфазных гравитационных термосифонов, заполненных жидкостью с температурой ки-
пения выше 150 °С, например глицерином.
Фиг. 1
BY6577U2010.10.30
2. BY 6577 U 2010.10.30
2
(56)
1. Чайник 3,5 л для тепловой обработки пищевых продуктов: Инструкция по эксплуа-
тации.- Производство ОАО "САНТЭП"; РБ, г. Гомель, 2010.
2. Инструкция по эксплуатации чайника из нержавеющей стали.- Производство ком-
пании "Cook and Co", Бельгия, дистибьютер Berg HOFF, 2010.
Предлагаемое техническое решение относится к конструкциям чайников, нагрев воды
в которых осуществляется теплотой сжигаемого газа в газовой плите.
Известна конструкция чайника для нагрева воды [1].
Чайник содержит емкость для воды, которая оборудована ручкой, крышкой и носи-
ком, при этом чайник выполнен из стали, покрытой термостойкой эмалью.
К недостаткам известного чайника следует отнести низкий коэффициент полезного
действия и сложность эксплуатации.
Низкий коэффициент полезного действия чайника обусловлен малой тепловой мощ-
ностью, передаваемой воде горячими продуктами сгорания газа, из-за низкого коэффици-
ента теплопередачи, обусловленного низкими коэффициентами теплопроводности эмали
и теплоотдачи от горячего основания емкости к находящейся в ней воде при свободной
конвекции воды.
В процессе эксплуатации чайника от механических и термических воздействий появ-
ляются микротрещины в эмали, в которых накапливается грязь. Кроме того, на внутрен-
ней поверхности емкости оседают соли, содержащиеся в воде при ее нагреве. Поэтому
сложность эксплуатации обусловлена сложностью очистки внутренней и наружной по-
верхностей емкости для воды от грязи и солей.
Больший коэффициент полезного действия имеет чайник, изготовленный из нержаве-
ющей стали, который также более прост в эксплуатации [2].
Чайник содержит оборудованную крышкой, ручкой и носиком емкость для воды, вы-
полненную из нержавеющей стали.
К недостатку конструкции этого чайника следует отнести низкий коэффициент полез-
ного действия.
Низкий коэффициент полезного действия чайника обусловлен малой тепловой мощ-
ностью, передаваемой воде горячими продуктами сгорания газа через площадь теплооб-
менной поверхности (площадь основания емкости для воды) из-за низкого коэффициента
теплопередачи, обусловленного низким коэффициентом теплоотдачи от теплообменной
поверхности к воде, находящейся в емкости.
Задачей предлагаемой полезной модели чайника является повышение его коэффици-
ента полезного действия.
Поставленная задача решается тем, что чайник, содержащий оборудованную ручкой,
крышкой и носиком емкость для воды, снабжен перфорированным кольцом-подставкой и
тепловыми трубами, а в основании емкости для воды выполнены отверстия, при этом
перфорированное кольцо-подставка расположено под чайником и прикреплено к основа-
нию емкости для воды, в отверстиях которого установлены и герметично закреплены теп-
ловые трубы так, что их испарительные участки расположены в перфорированном кольце-
подставке, а конденсационные - в емкости для воды.
Для упрощения эксплуатации, увеличения срока службы и повышения надежности
работы корпусы тепловых труб и перфорированное кольцо-подставка выполнены из тер-
мо-коррозионностойкого металла, например из нержавеющей стали, а сами тепловые тру-
бы выполнены в виде двухфазных гравитационных термосифонов, заполненных
жидкостью с температурой кипения выше 150 °С, например глицерином.
3. BY 6577 U 2010.10.30
3
Сущность предлагаемой полезной модели чайника поясняется следующими графиче-
скими изображениями: на фиг. 1 изображен вертикальный разрез по В-В на фиг. 2; на
фиг. 2 - сечение чайника по А-А на фиг. 1.
Чайник содержит емкость 1 для воды, которая оборудована крышкой 2, ручкой 3 и но-
сиком 4.
Для увеличения коэффициента полезного действия чайник оборудован кольцом-
подставкой 5, в котором выполнены отверстия 6 для прохода продуктов сгорания газа,
тепловыми трубами 7 с испарительными 8 и конденсационными 9 участками, а в основании
10 емкости 1 для воды выполнены отверстия 11, при этом кольцо-подставка 5 расположе-
но под чайником и прикреплено к основанию 10 емкости 1 для воды, в отверстиях 11 ко-
торого установлены и герметично закреплены тепловые трубы 7 так, что их
испарительные участки 8 расположены в кольце-подставке 5, а конденсационные участки
9 - в емкости 1 для воды.
Заявляемый чайник работает следующим образом.
В емкость 1 заливают воду, закрывают крышкой 2 и устанавливают на газовую плиту.
Зажигают газ, при этом теплота от продуктов сгорания газа передается воде чайника через
теплообменную поверхность основания 10 емкости 1 для воды, а большая часть - тепло-
выми трубами 7, испарительные участки 8 которых находятся в кольце-подставке 5, а
конденсационные 9 - в емкости 1 для воды. Теплота от горячих продуктов сгорания газа
передается испарительным участкам 8 тепловых труб конвекцией при омывании продук-
тами сгорания теплопередающей поверхности испарительных участков 8 тепловых труб 7.
Теплота, полученная испарительными участками 8, идет на нагрев промежуточного теп-
лоносителя, находящегося в испарительном участке 8 и преобразования его в пар, темпе-
ратура которого превышает 150 °С. Пары промежуточного теплоносителя поступают в
конденсационные участки 9 тепловых труб, где отдают теплоту воде, контактирующей с
теплообменной поверхностью конденсационных участков 9, при этом пары конденсиру-
ются и конденсат самотоком поступает в испарительные участки 8 тепловых труб 7.
Далее процесс передачи теплоты от горячих продуктов сгорания газа воде повторяется.
Благодаря оборудованию чайника тепловыми трубками 7 значительно увеличивается
теплообменная поверхность, через которую теплота от горячего основания емкости пере-
дается воде, при этом уменьшилось сопротивление теплоотдачи от основания емкости к
находящейся в ней воде, в результате чего увеличился коэффициент теплопередачи от го-
рячих продуктов сгорания газа воде через теплообменную поверхность. Благодаря этому
увеличилось количество теплоты, которая идет на нагрев воды в емкости 1 от общего ко-
личества теплоты, получаемого при сжигании газа, т.е. увеличился коэффициент полезно-
го действия чайника равного отношению теплоты, полученной водой, к общему
количеству теплоты, выделившейся при сжигании газа.
Таким образом, в процессе работы заявляемой конструкции чайника происходит до-
стижение поставленной технической задачи: повышение коэффициента полезного дей-
ствия чайника за счет увеличения теплоты, идущей на нагрев воды в чайнике путем
увеличения теплообменной поверхности чайника и коэффициента теплопередачи от горя-
чих продуктов сгорания газа воде, находящейся в чайнике, при помощи тепловых труб,
которыми оборудован чайник.
4. BY 6577 U 2010.10.30
4
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
![BY 6577 U 2010.10.30
2
(56)
1. Чайник 3,5 л для тепловой обработки пищевых продуктов: Инструкция по эксплуа-
тации.- Производство ОАО "САНТЭП"; РБ, г. Гомель, 2010.
2. Инструкция по эксплуатации чайника из нержавеющей стали.- Производство ком-
пании "Cook and Co", Бельгия, дистибьютер Berg HOFF, 2010.
Предлагаемое техническое решение относится к конструкциям чайников, нагрев воды
в которых осуществляется теплотой сжигаемого газа в газовой плите.
Известна конструкция чайника для нагрева воды [1].
Чайник содержит емкость для воды, которая оборудована ручкой, крышкой и носи-
ком, при этом чайник выполнен из стали, покрытой термостойкой эмалью.
К недостаткам известного чайника следует отнести низкий коэффициент полезного
действия и сложность эксплуатации.
Низкий коэффициент полезного действия чайника обусловлен малой тепловой мощ-
ностью, передаваемой воде горячими продуктами сгорания газа, из-за низкого коэффици-
ента теплопередачи, обусловленного низкими коэффициентами теплопроводности эмали
и теплоотдачи от горячего основания емкости к находящейся в ней воде при свободной
конвекции воды.
В процессе эксплуатации чайника от механических и термических воздействий появ-
ляются микротрещины в эмали, в которых накапливается грязь. Кроме того, на внутрен-
ней поверхности емкости оседают соли, содержащиеся в воде при ее нагреве. Поэтому
сложность эксплуатации обусловлена сложностью очистки внутренней и наружной по-
верхностей емкости для воды от грязи и солей.
Больший коэффициент полезного действия имеет чайник, изготовленный из нержаве-
ющей стали, который также более прост в эксплуатации [2].
Чайник содержит оборудованную крышкой, ручкой и носиком емкость для воды, вы-
полненную из нержавеющей стали.
К недостатку конструкции этого чайника следует отнести низкий коэффициент полез-
ного действия.
Низкий коэффициент полезного действия чайника обусловлен малой тепловой мощ-
ностью, передаваемой воде горячими продуктами сгорания газа через площадь теплооб-
менной поверхности (площадь основания емкости для воды) из-за низкого коэффициента
теплопередачи, обусловленного низким коэффициентом теплоотдачи от теплообменной
поверхности к воде, находящейся в емкости.
Задачей предлагаемой полезной модели чайника является повышение его коэффици-
ента полезного действия.
Поставленная задача решается тем, что чайник, содержащий оборудованную ручкой,
крышкой и носиком емкость для воды, снабжен перфорированным кольцом-подставкой и
тепловыми трубами, а в основании емкости для воды выполнены отверстия, при этом
перфорированное кольцо-подставка расположено под чайником и прикреплено к основа-
нию емкости для воды, в отверстиях которого установлены и герметично закреплены теп-
ловые трубы так, что их испарительные участки расположены в перфорированном кольце-
подставке, а конденсационные - в емкости для воды.
Для упрощения эксплуатации, увеличения срока службы и повышения надежности
работы корпусы тепловых труб и перфорированное кольцо-подставка выполнены из тер-
мо-коррозионностойкого металла, например из нержавеющей стали, а сами тепловые тру-
бы выполнены в виде двухфазных гравитационных термосифонов, заполненных
жидкостью с температурой кипения выше 150 °С, например глицерином.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)