Устройство для нагрева проточной жидкости
Изобретение относится к энергетике, преимущественно к устройствам, предназначенным для нагрева жидкости при ее протекании через водонагреватель. Устройство содержит два трубчатых теплообменника U-образной формы, внутри которых коаксиально размещен ТЭН с узлами герметизации и клеммами электропитания, при этом теплообменники установлены параллельно друг к другу, два близлежащих конца теплообменников соединены узлом герметизации, а два других конца соединены через второй узел герметизации с подводящим и отводящим патрубками. Сигнализатор наличия воды жестко закреплен на корпусе второго узла герметизации и гидравлически соединен с подводящим патрубком. Такое выполнение позволяет выпускать водонагреватели различной мощности без изменения габаритов и компоновки устройства. Жесткое крепление сигнализатора наличия воды непосредственно на узле герметизации без дополнительного гидравлического канала обеспечивает повышение надежности устройства. Расположение клемм электропитания с наружной стороны корпуса позволяет производить подключение и проверку электропитания без раскрытия корпуса устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области электронагрева воды и других негорючих жидкостей, преимущественно к устройствам, предназначенным для нагрева жидкости при ее протекании через водонагреватель, и может быть использовано в районах, где отсутствует централизованное снабжение горячей водой, или при профилактических отключениях горячей воды в районах, где централизованное снабжение существует.
Известен теплообменник водонагревателя проточного, содержащий цилиндрический корпус с подводящим и отводящим патрубками, оси которых перпендикулярны оси корпуса, крышки со смонтированным на одной из них трубчатым электронагревателем (ТЭН), герметично установленные на корпусе, сливную медную трубку, расположенную внутри корпуса и проходящую вне зоны размещения ТЭН, жестко закрепленную в сливном патрубке, применяемый, например, в водонагревателях фирмы ATMOR (Израиль). Такой теплообменник имеет две крышки, герметично установленные на корпусе. На одной из крышек закреплены трубчатый электронагреватель и дискретный регулятор нагрева, содержащий биметаллический элемент. Сливная трубка проходит через внутреннюю полость корпуса и упирается в его верхнюю часть. Наличие сливной трубки предложенной конструкции препятствует сокращению габаритов теплообменника, что создает объемы жидкости, не подвергаемые нагреву. Течение струи жидкости происходит, в основном, вдоль нагревателя. Вследствие этих условий теплообменник имеет недостаточную эффективность и значительное время выхода на режим. Кроме того, недостатком указанного теплообменника является сравнительно грубое отслеживание заданной температуры на выходе из теплообменника из-за тепловой инерции биметаллического элемента, отсутствует возможность плавного регулирования температуры нагрева жидкости при заданном ее расходе. Частые включения и отключения нагревателей в процессе регулирования температуры приводят к снижению срока их службы, ухудшают качество питающего напряжения и влияют на работу других потребителей.Известен также водонагреватель, содержащий теплообменник с подводящим и отводящим патрубками, в полости которого смонтирован электронагреватель, регулятор нагрева с ключевым элементом, например симистром, размещенные в едином корпусе. Недостатком такого водонагревателя является необходимость установки симистора на охладитель (радиатор), имеющий значительные габариты (см. свидетельство на полезную модель № 2020 с приоритетом от 31 января 1995 года, а также кн. Евсеева Ю.А., Крылова С.С. Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре. - М.: Электроатомиздат, 1990, с.70, 92).Известен электроводонагреватель, выполненный в виде нагревательного модуля, в состав которого входят корпус трубчатой формы с подводящим и отводящим патрубками, ТЭН с узлами герметизации, установленный внутри корпуса коаксиально по всей длине корпуса с зазором, датчик наличия воды, выполненный в виде сигнализатора давления, чувствительный элемент которого связан гидравлическим каналом с внутренней полостью корпуса, термоограничитель и светоиндикатор работы ТЭНа (см. патент РФ № 2119616 с приоритетом от 6 февраля 1997 г.). Указанное техническое решение как наиболее близкий аналог может быть принято в качестве прототипа.Недостатками прототипа являются сравнительно малый диапазон изменения мощности без изменения габаритов и компоновки устройства по требованию потребителя, наличие гидравлического канала, требующего дополнительных мест герметизации, снижающих надежность работы устройства.Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение мощности, надежности и долговечности работы устройства для нагрева проточной жидкости.Согласно изобретению в устройсте для нагрева проточной жидкости, содержащем трубчатый теплообменник, внутри которого коаксиально размещен ТЭН с узлами герметизации и клеммами электропитания и который имеет подводящий и отводящий патрубки и снабжен термоограничителем и сигнализаторами работы устройства и наличия воды, поставленная задача решается тем, что использовано два одинаковых по размерам теплообменника U-образной формы, установленных параллельно друг к другу и соединенных последовательно, для чего два близлежащих конца теплообменников соединены узлом герметизации между собой, а два других конца соединены через второй узел герметизации с подводящим и отводящим патрубками. Путем подбора мощности теплообменников можно обеспечить требуемую мощность устройства для нагрева жидкости. Сигнализатор наличия воды жестко закреплен на корпусе второго узла герметизации и гидравлически соединен без дополнительных трубопроводов с подводящим патрубком, что повышает надежность устройства - если нет давления жидкости на входе, устройство не включится. Кроме того, термоограничители установлены на каждом теплообменнике, что также повышает надежность работы устройства.В предложенном устройстве для нагрева жидкости регулирование температуры осуществляется изменением расхода жидкости, поэтому отпадает необходимость применения всевозможных (в том числе электронных) регуляторов температуры, следовательно, нет частых включений и отключений и соответственно помех в питающей сети и работе других потребителей.Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для нагрева проточной жидкости со снятой крышкой, на фиг.2 - ниша для размещения клемм электропитания, на фиг.3 - расположение в корпусе нагревательных элементов.Устройство для нагрева проточной жидкости содержит корпус 1, установленные в нем параллельно два трубчатых теплообменника 2, выполненных U-образной формы, два близлежащих конца теплообменников соединены между собой узлом герметизации 3, а два других конца – через узел герметизации 4 соединены с подводящим 5 и отводящим 6 патрубками. Сигнализатор наличия воды 7 закреплен на корпусе узла герметизации 4 и гидравлически соединен с подводящим патрубком 5. На каждом теплообменнике 2 установлен термоограничитель 8, срабатывающий при повышении температуры выше допустимой. Клеммы электропитания 9 установлены в нише 10 задней стенки корпуса 1 и закрыты крышкой 11, что позволяет подключать электропроводку к устройству для нагрева проточной жидкости и производить ее проверку без раскрытия корпуса 1.Устройство для нагрева проточной жидкости работает следующим образом. Питание устройства осуществляется путем подключения к электросети напряжением 220 В. Устройство через подводящий патрубок 5 соединяется с системой водоснабжения. При поступлении жидкости на устройство срабатывает сигнализатор наличия воды 7, тем самым включается электропитание и светосигнальный индикатор (на чертеже не показан) работы нагревательных элементов 2. Температура нагрева определяется расходом протекающей в теплообменниках жидкости. В случае прекращения поступления жидкости или недостаточного ее давления срабатывает сигнализатор наличия воды 7, который автоматически отключает электропитание нагревательных элементов 2. В случае перегрева жидкости выше допустимой температуры срабатывают термоограничители 8, установленные на каждом нагревательном элементе, которые размыкают цепь электропитания.Устройство для нагрева проточной жидкости предложенной конструкции с использованием двух нагревательных элементов дает возможность выпускать изделия различной мощности без изменения габаритов и компоновки устройства. Жесткое крепление сигнализатора наличия воды непосредственно на узле герметизации без дополнительного гидравлического канала обеспечивает повышение надежности устройства за счет уменьшения количества мест герметизации. Расположение клемм электропитания с наружной стороны корпуса позволяет производить подключение и проверку электропитания без раскрытия корпуса устройства.Формула изобретения
1. Устройство для нагрева проточной жидкости, содержащее трубчатый теплообменник, внутри которого коаксиально размещен ТЭН с узлами герметизации и клеммами электропитания, теплообменник имеет подводящий и отводящий патрубки и снабжен термоограничителем и сигнализаторами работы устройства и наличия воды, отличающееся тем, что в устройстве использовано два одинаковых по размерам теплообменника U-образной формы, установленные параллельно друг другу, при этом два близлежащих конца теплообменников соединены узлом герметизации, а два других конца соединены через второй узел герметизации с подводящим и отводящим патрубками, сигнализатор наличия воды жестко закреплен на корпусе второго узла герметизации и гидравлически соединен с подводящим патрубком.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термоограничитель установлен на каждом теплообменнике.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клеммы электропитания установлены на стенке корпуса устройства в нише, закрытой крышкой.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 16.01.2009
Дата публикации: 20.05.2011