Плавающий саморегулирующийся абажур

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при нагреве воды для бытовых нужд. Задачей изобретения является экономия электроэнергии посредством обеспечения равномерного перемешивания нагреваемой жидкости. Поставленная задача решается тем, что плавающий саморегулирующийся абажур, подключенный снизу к подводу холодной воды, а сверху к отводу нагретой воды и снабженный кипятильником, снабжен поплавком и выполнен составным из верхнего, нижнего и промежуточного цилиндров, установленных между собой подвижно, посредством выполнения отбортовки, отогнутой внутрь по верхнему краю цилиндров и наружу – по нижнему краю, при этом нижний и верхний цилиндры имеют окна для прохода жидкости с ограничительными выступами, выполненными у верхнего цилиндра по нижней кромке окна, а у нижнего цилиндра - по верхней кромке окна, верхний цилиндр подвешен на поплавке, а нижний касается дна емкости, каждый цилиндр имеет диаметр меньше диаметра цилиндра, расположенного под ним. Используя естественную способность нагретой жидкости подниматься вверх за счет уменьшения плотности, веса и выделяющихся пузырьков пара, абажур направляет горячую жидкость через верхний цилиндр в верхнюю часть емкости, холодная жидкость самотеком через нижний цилиндр входит в абажур и направляется к нагревателю, замещая уходящую горячую жидкость. Таким образом абажур формирует непрерывный конвекционный поток жидкости, который ускоряет процесс нагревания и создает экономию электроэнергии. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может использоваться при нагреве воды для бытовых нужд в неприспособленных для этого емкостях.

Известны нагреватели жидкости, включающие плавающий абажур, выполненный в виде цилиндра, помещенного в емкость с жидкостью и снабженного кипятильником, (см., например, а.с. СССР 1773296 опубл. 30.10.1992). При таком выполнении абажура не достигается равномерный нагрев жидкости.

Известно также устройство для нагрева жидкости, включающее плавающий абажур, выполненный в виде обечайки, помещенной в емкость с жидкостью, и снабженный нагревательным элементом (см. а.с. СССР 1339360, опубл. 23.09.1987). В известном устройстве для обеспечения равномерности нагрева используется перфорированная перегородка. Однако в таком устройстве для обеспечения равномерного нагрева всего объема жидкости применяется принудительное перемешивание всего объема жидкости, а это увеличивает расход электроэнергии.

Технической задачей изобретения является экономия электроэнергии посредством обеспечения естественного автоматического перемешивания жидкости.

Поставленная задача решается тем, что плавающий саморегулирующийся абажур, подключенный снизу к подводу холодной воды, а сверху к отводу нагретой воды и снабженный кипятильником, снабжен поплавком и выполнен составным из верхнего, нижнего и промежуточного цилиндров, установленных между собой подвижно, посредством выполнения отбортовки, отогнутой внутрь по верхнему краю цилиндров и наружу по нижнему краю, при этом нижний и верхний цилиндры имеют окна для прохода жидкости с ограничительными выступами, выполненными у верхнего цилиндра по нижней кромке окна, а у нижнего цилиндра по верхней кромке окна, верхний цилиндр подвешен на поплавке, а нижний касается дна емкости, каждый цилиндр имеет диаметр меньше диаметра цилиндра, расположенного под ним.

Нагретая емкость поднимается вверх из-за разницы плотности и веса холодной и горячей жидкости и при помощи выделяющихся пузырьков пара. Абажур направляет нагретую жидкость в верхний слой общего объема емкости и одновременно направляет холодную жидкость на освободившееся место около нагревателя, т.е. автоматически перемешивает жидкость, ускоряя процесс нагрева, чем и экономит электроэнергию.

На чертеже представлен общий вид предложенного абажура

Плавающий саморегулирующийся абажур, подключенный снизу к подводу холодной воды, а сверху к отводу нагретой воды, содержит кипятильник 1, поплавок 2 и выполнен составным из верхнего 3, нижнего 4 и промежуточного 5 цилиндров, установленных между собой подвижно, посредством выполнения отбортовки 6, отогнутой внутрь по верхнему краю цилиндров и наружу - по нижнему краю. В промежуточном цилиндре 5 отбортовка может быть прорезана в шести местах через 120° и полученные секторы 7 отогнуты поочередно внутрь и наружу. При этом нижний и верхний цилиндры имеют окна 8 для прохода жидкости с ограничительными выступами 9, выполненными у верхнего цилиндра по нижней кромке окна 8, a у нижнего цилиндра по верхней кромке окна 8, верхний цилиндр 3 подвешен на поплавке 2, а нижний касается дна емкости, каждый цилиндр имеет диаметр меньше диаметра цилиндра, расположенного под ним.

Абажур в сборе с электрокипятильником в рабочем положении плавает, будучи подвешенным к поплавку, и одновременно касается дна емкости за счет подвижного соединения цилиндров. Поскольку глубины емкостей различны, абажур выполняется сборным. Верхний цилиндр 3 висит на поплавке 2. Поплавок 2 имеет центральное отверстие для прохода цоколя 10 кипятильника 1 и резиновое кольцо 11 для фиксации цоколя 10. Поплавок 2 имеет кольцевую пластину 12 для соединения с цилиндром 3 через отбортовку 6.

Для направления и отвода нагретой жидкости в верхнюю часть емкости в цилиндре 3 прорезаны четыре окна 8. Нижний цилиндр 4 также имеет четыре окна 8 для прохода холодной жидкости внутрь абажура.

Для предупреждения перекрытия окон 8 промежуточным цилиндром 5 на окнах 8 сделаны ограничительные наружные выступы 9 высотой 4 мм у верхнего цилиндра 3 по нижней кромке окна, у нижнего цилиндра 4 по верхней кромке во внутрь.

Соединение цилиндров в абажур производится путем надевания нижнего цилиндра на верхний.

Работает плавающий абажур следующим образом.

Опущенный в жидкость абажур в сборе с кипятильником самораскрывается, а именно: холодный цилиндр 4 опускается, достигает дна емкости и останавливается. Промежуточный цилиндр опускается до упора на ограничительные выступы 9. Верхний цилиндр 3 удерживается поплавком 2 в некотором среднем положении в цилиндре 5. Если глубина емкости небольшая, то цилиндр 3 опускается до упора своими выступами 9 в отбортовку 6 промежуточного цилиндра 5, который, в свою очередь, опирается на выступы 9 цилиндра 4. Если глубина емкости большая, то цилиндр 4 зависает на отбортовке 6 цилиндра 5, который, в свою очередь, зависает на отбортовке 6 цилиндра 3, удерживаемого поплавком 4 около поверхности. Создается максимальная высота абажура. После развертывания абажура электрокипятильник включается в сеть, и начинается нагрев жидкости в ограниченном объеме абажура. Когда температура жидкости в абажуре достигнет 80°С, происходит естественное активное всплывание горячей жидкости и перетекание ее в верхнюю часть общей емкости через окна 8 цилиндра 3. Одновременно освобождающийся объем абажура заполняется холодной водой через окна 8 цилиндра 4. Процесс протекает до получения заданной температуры, после чего кипятильник отключают.

Формула изобретения

Плавающий саморегулирующийся абажур, подключенный снизу к подводу холодной воды, а сверху - к отводу нагретой воды и снабженный кипятильником, отличающийся тем, что он снабжен поплавком и выполнен составным из верхнего, нижнего и промежуточного цилиндров, установленных между собой подвижно, посредством выполнения отбортовки, отогнутой внутрь по верхнему краю цилиндров и наружу - по нижнему краю, при этом нижний и верхний цилиндры имеют окна для прохода жидкости с ограничительными выступами, выполненными у верхнего цилиндра по нижней кромке окна, а у нижнего цилиндра - по верхней кромке окна, верхний цилиндр подвешен на поплавке, а нижний касается дна емкости, каждый цилиндр имеет диаметр меньше диаметра цилиндра, расположенного под ним.

РИСУНКИ