Отдельные линии развития чайника

Котелок или котёл

Котёл  — металлический сосуд для приготовления пищи методом варки на открытом огне. Используется до настоящего времени в туристических походах. Как технический термин слово «котёл» применяется для обозначения закрытого сосуда, предназначенного для нагревания воды или превращения её в пар.

Их история настолько же древняя, как и самых первых чайников, появившихся 3000 лет до нашей эры.

П роблема была в функциональности – через открытый верх (котелки в первое время были без крышки) выпаривалась вода. Другим неудобством было то, что вскипячённую воду неудобно было переливать через край котелка. Именно поэтому большую популярность для кипячения воды приобрела современная форма чайника.

Самовар

Самовар по принципу действия схож с теми конструкциями, которые применялись в Риме. Для нагревания и кипячения воды используется накопитель тепла – уголь, который нагревается посредством горения внутри полой трубки внутри самовара.

С амова́р — устройство для кипячения воды и приготовления чая. Первоначально вода нагревалась внутренней топкой, представляющей собой высокую трубку, наполняемую древесными углями. Позже появились другие виды самоваров — керосиновые, электрические и пр.

Приборы такого типа давно были известны в Китае, но они не служили для приготовления чая. Ведь, как и у большинства других изобретений, у самовара были свои предшественники. Прежде всего это китайские хо-го, которые, как и самовары, имеют трубу и поддувало. Но, в отличие от самовара, в хо-го издревле подавали (а не варили) бульоны и супы, а поэтому и краны у них не делали. Чай же и поныне китайцы заваривают в чашках или чайниках с решеткой.

В Древнем Риме пользовались для подогрева воды и варки пищи сосудами двух типов. Первый тип - автепса. Делали его в виде четырехугольной площадки с обнесенной двойной стенкой. Между стенками наливали воду, а на площадке в середине разводили огонь. Так подогревали воду для добавления в вино. Над площадкой устраивали треножник для подогрева или варки пищи. Второй тип - сосуды в виде вазы с краном, но без трубы и поддувала.

Первые самовары и внешне и по-своему устройству были похожи на английские так называемые "чайные урны" или "чайные сосуды", которые служили для кипячения воды и использовались в Англии в 1740-1770-е годы. К концу XVIII века самовар уже имел все отличительные конструктивно-функциональные особенности, необходимые для нагревания воды, которые привычны сейчас. Это позволяет считать самовар сугубо национальным русским изделием.

Первоначальной Родиной самовара в России является Урал. О появлении первых документально зафиксированных самоваров в России (в Туле) известно следующее. В 1778 году на улице Штыковой, что в Заречье, братьями Иваном и Назаром Лисицыными изготовлен самовар в небольшом, поначалу, первом в городе самоварном заведении. Основателем этого заведения был их отец, оружейник Федор Лисицын, который в свободное от работы на оружейном заводе время построил собственную мастерскую и упражнялся в ней всякого рода работами по меди.

Несмотря на разнообразие форм, устроены самовары одинаково.

Каждый самовар состоит из нижеперечисленных частей:

• Стенка (основная часть самовара, куда наливается вода для кипячения)

• Кувшин (внутренняя труба в самоваре, куда кладётся топливо: сосновые шишки, ветки, щепки, угли)

• Круг (литое кольцо, которое находится на верхней части стенки)

• Шейка (низ самовара)

• Поддон (основание самовара)

• Ручки

• Репеёк (фигурная пластина, прикрепляемая к стенке самовара, в которую врезается кран)

• Ветка (ручка крана, которая может быть самых разнообразных форм и декоративных украшений)

• Конусный кран

• Донышко

• Душничок (отверстие на крышке самовара для выпускания пара при кипячении воды)

• Подшишки (гвозди для прикрепления деревянных шишек)

• Конфорка (приспособление для установки заварочного чайника и для осуществления тока воздуха, если конфорка закрыта крышкой)

• Заглушка (колпачок, чтобы закрывать кувшин)

Итак, самовар – это цельный тонкостенный сосуд, который вертикально пронизывает труба, от топки до конфорки. Через трубу закладывается топливо. Внизу труба расширяется. Топка прикрепляется к нижней части самовара на некотором расстоянии от поверхности стола. Это обеспечивает устойчивость и пожарную безопасность. Через решётку в трубу проходит воздух и естественным образом поднимается вверх, создавая тягу в топке. На небольшом расстоянии от дна расположен кран. В деревенских избах труба самовара соединялась с помощью г-образной трубы с дымоходом, которая обеспечивала тягу. В случае, когда топливо или погода были сырыми, самовар нужно было раздувать. Это можно сделать через отверстия в стенках топки, или с помощью сапога, так называемым «крестьянским способом», который одевался на трубу самовара. Когда вода начинает закипать, на конфорку устанавливается заварочный чайник. Тяга замедляется. Вода медленно доходит до кипения, заваривая при этом чай⁴.

Самовар можно считать относительным предшественником электрического чайника. В советское время стали изготавливаться как жаровые, так и электрические самовары. Выпускаются они и в наши дни. Электрические самовары - это лжесамовары. Они ничего общего не имеют с настоящим русским жаровым самоваром. Электрический самовар - это по существу тот же электрочайник, имеющий форму традиционного жарового самовара. Он представляет собой металлический корпус, внутренняя часть которого служит резервуаром для воды. Внутри резервуара расположена металлическая трубка с нагревательным элементом⁵.

Водонагреватель для улицы

Сходным с самоваром принципом действия обладает водонагреватель для улицы.

Его торговыми названиями являются Келли чайник, Storm чайник, Thermette и чайник-вулкан. Это названия эффективных портативных устройств кипячения воды на открытом воздухе с использованием веток, угля, обломков дерева и других мелких горючих материалов.

Э ти устройства состоят из простенка, который представляет собой резервуар с водой. В центре него находится столб для горючих материалов. такое устройство позволяет вскипятить воду довольно легко – даже в самую ветреную погоду, и очень быстро. Келли чайник и Чайник-вулкан являются зарегистрированными торговыми марками компании Kelly, которая впервые изготовила этот прибор в Ирландии в начале 1900-х. Thermette был впервые изготовлен в Новой Зеландии в 1929 году и активно использовался во время Второй мировой войны, когда он был известен как кипятильник Бенгази.

Т акие водонагреватели, как правило, сделаны из прочного теплопроводного металла: алюминий, нержавеющая сталь, медь или олово. Источники тепла, как правило, от мелких предметов из горючих материалов, таких как бумага и веток. База, расположенная под телом водонагревателя, является ёмкостью, в котором размещают топливо и в ней же происходит горение топлива. Дополнительное топливо может быть добавлено в огонь через трубу. Наиболее распространенной среди всех конструкций является та, в которой реализуется принцип внутреннего дымохода, что позволяет теплу подниматься вертикально вверх. И это наиболее эффективно.

Есть различные варианты ёмкости этого водонагревателя: 0.5-1.5 литра (2-6 чашек стоит). Форма внутренней трубы либо ровная, либо с расширением книзу и сужением кверху, что позволяет добавлять больше топлива. Конструкция может быть разборной, со съёмной ручкой, или без разъединяющихся деталей.

К ранним примерам водонагревателей с использованием водяной рубашки относят уже описанный нами выше самовар из Восточной, Центральной и Юго-Восточной Европы, а также на Ближнем Востоке.

Титан

Титан обладает функциями, схожими с самоваром и водонагревателем для улицы.

Дровяные водонагреватели, в народе их зовут коротко «титан», более 50 лет применяются для нагрева воды в бассейнах и не только. Современные электрические и газовые водонагреватели не могут вытеснить эти аппараты, хотя использование дровяных водонагревателей сопряжено с рядом неудобств.

Недостатки у дровяного водонагревателя конечно же есть, например невозможность автоматического управления. Однако такие водонагреватели обладают множеством преимуществ, которые и делают их незаменимыми в определенных условиях. Например, вам нужно создать систему горячего водоснабжения в загородном доме, а к вашему дачному поселку не подведены сети газопровода и электричества. Автономность работы сделала дровяные водонагреватели незаменимыми для поездов дальнего следования, ведь только благодаря им пассажиры всю дорогу могут пользоваться горячей кипяченой водой.

Еще из достоинств «титанов» можно назвать то, насколько проста их конструкция, а значит, и их надежность очень высока. Также они очень удобны в монтаже. Их можно подсоединять и к водопроводу, и к накопительной бочке. Водонагреватель на дровах работает очень просто. Вода циркулирует по трубе, с помощью насоса, нагревая при этом воду в бассейне, до нужной температуры. Дровяной водонагреватель очень удобен для применения на дачах, т.к. с его помощью вы сможете сэкономить затраты на электроэнергию и газ.

Кипятильник

Функциональным предшественником электрического чайника можно считать его отдельную часть, а именно – нагревательный элемент, представленный в виде кипятильника.

Кипятильник — простейший электрический прибор, предназначенный для нагрева жидкостей. В отличие от электрического чайника не имеет сосуда для жидкости и предполагает погружение в жидкость.

В качестве нагревательного элемента в кипятильнике используется трубчатый электронагреватель. Кипятильник прост по конструкции и очень компактен, благодаря чему он получил широкое распространение. При этом исторически во всех источниках даются ссылки на практически одновременное изобретение электрического чайника и кипятильника. Значит, его история начинается с конца XIX – начала XX века.

К стати говоря, что касается возможности подключения электроприборов к компьютеру – кипятильник уже может работать от USB-разъёма на компьютере.

Чайник для заваривания чая

Эта линия не имеет функционального значения, так как она использовала только уже имеющуюся форму чайника и, не добавив к ней ничего нового с точки рения функциональности, превратила его в инструмент для последующих операций со вскипяченной горячей жидкостью. А именно – для заваривания чая.

Заварной чайник — посуда для заливания чайных листов (в том числе в чайном пакетике) горячей или кипящей водой с целью приготовления чая. Может быть керамическим, фаянсовым, фарфоровым, металлическим, стеклянным.

В начале шестнадцатого столетия в Европу впервые привезли чай. А вместе с ним и заварочный чайник. Небольшой горшочек, рассчитанный на одну порцию чая, носил португальское название Воссаго (большой рот). Некоторые считают, что он и стал прообразом современного заварочного чайника. Отдельные ученые придерживаются точки зрения, что в Китае исторически чайники не существовали вовсе. Чай заваривали в специальных чашках типа пиал, позволяя листьям чая медленно опускаться на дно, оставляя напитку свой аромат и вкус. Так в Китае пьют чай и по сей день.

С корее всего, в основе создания чайника, каким мы его знаем, слияние двух веяний, достигших Европы в середине XVII столетия. Первое, как ни странно, связано с известным врагом чая кофе, точнее, с исламским кофейником. Знакомство европейцев с этим предметом пришлось как раз на то время, когда кофе-дома, появившиеся в Европе и Англии, пользовались большой популярностью. Второе - с китайскими сосудами для вина, которые служили упаковкой чая при перевозке и были заморской диковинкой. Именно от них современный чайник получил свою шарообразную форму.

Тем не менее, какие бы версии ни выдвигались, заварочный чайник и по сей день чисто европейское изобретение. Первые экземпляры были достаточно неудачными: тяжеловесные и неудобные, из керамики достаточно грубого изготовления, не шли ни в какое сравнение с изысканными изделиями китайских мастеров, поэтому еще долгое время основным источником фарфора оставался Китай. В начале XVIII века немецкие, а потом и английские мастера научились производить фарфор, равный по качеству китайскому. Чуть позже, чем фарфоровая и фаянсовая, появилась и чайная посуда из металла. Изысканная серебряная посуда всегда ценилась как знак социального статуса. Это повлекло за собой и создание чайных сервизов. Интересно и то, что чайник в них не имел постоянной формы, первоначально шарообразный, на какое-то время он стал прямоугольным, а затем овальным. Естественным недостатком серебряных чайников было то, что они сильно нагревались, в том числе ручка. Это сказывалось на вкусе чая. Что, впрочем, не помешало серебряной посуде благополучно дожить до наших дней. На радость скорее любителям роскоши, нежели ценителям чая. Одновременно появились оловянные чайники, как более дешевый вариант для тех, кто не мог позволить себе дорогие серебряные.

В конце XVIII века чайник приобрел все свои основные черты, которые, в общем-то, сохранил и по сей день.

Историю развития чайника по его основным формам и трансформациям, можно проследить следующим образом:

	чайник заварной
	чайник	самовар	электрический чайник
котелок		водонагреватель	кипятильник

Первый этап – упрощённое кипячение, затем – изменение формы сосуда, вслед за этим – активное развитие второго принципа действия (не нагревание на огне, а передача тепла). Наконец, последним историческим периодом (и с другим принципом действия) связан электрический чайник и кипятильник, основанные на принципе преобразования электроэнергии в тепло.

Функционально-физический анализ

1. Функция предназначения

Нагревание и кипячение воды

D = нагревание и кипячение воды с помощью электроэнергии

G = вода

H = закрытый сосуд

2. Описание физической операции

вода с t1	увеличение	вода с t2
электроэнергия	преобразование	тепло

3. Двухуровневая иерархическая схема по Колмогорову

Следует отметить, что в набор выделенных функциональных элементов не вошёл ряд существующих в современных электрических чайниках элементов. Например, таких как защитный фильтр; шкала; трубка подачи пара; биметаллическая пластина; контроллер; выключатель; кнопка блокировки открывающейся крышки; индикаторная лампа.

Данное ограничение работы является следствием принципиальной постановки исследовательской задачи. Последняя же сводится к попытке принципиального пересмотра технического решения электрического прибора для нагревания и кипячения воды в домашних условиях. Таким образом, проблемы фильтрации, очистки воды. контроля температуры, изоляции, отключения электрочайника сознательно оставлены вне поля нашего зрения.

.