RU195429U1

RU195429U1 - Limescale heater heater protection device

Info

Publication number: RU195429U1
Application number: RU2019133556U
Authority: RU
Inventors: Александр Ефимович Прокофьев
Original assignee: Александр Ефимович Прокофьев
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2020-01-28

Abstract

Полезная модель относится к электронагревательной технике и может быть использована в накопительных электрических водонагревателях.Устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи содержит гильзу 1 с отверстиями вверху и внизу. Внизу гильзы 1 отверстия расположены сбоку, причем площадь этих отверстий не меньше площади диаметра гильзы 1. Внутри гильзы 1 размещаются ТЭН 2 и термобаллон 3. Источник магнитного поля выполнен как электромагнитный преобразователь, включающий генератор импульсов, расположенный на плате 4, и две катушки индуктивности 5. Между катушками 5 расположена труба 6 для подвода проводов к ТЭНу 2 и катушкам 5. В пространстве между основанием ТЭНа 2 и оболочкой водонагревателя расположены переключатель 8 и плата 4, заключенная в корпус во избежание попадания воды, содержащая генератор импульсов электромагнитного преобразователя и реле времени 9. Переключатель 8 и реле времени 9 соединены проводами с ТЭНом 2 и катушками 5. Переключатель 8 расположен под термобаллоном 3. Реле времени 9 обеспечивает определенную последовательность работы элементов устройства.Полезная модель обеспечивает предотвращение образования накипи на оболочке неостывшего ТЭНа после выключения электропитания. При этом есть возможность использования ТЭНов с неферромагнитной оболочкой.The utility model relates to electric heating equipment and can be used in storage electric water heaters. The device for protecting the heater from a scale contains a sleeve 1 with holes at the top and bottom. At the bottom of the sleeve 1, the holes are located on the side, and the area of these holes is not less than the area of the diameter of the sleeve 1. Inside the sleeve 1 are placed the heater 2 and the thermowell 3. The magnetic field source is designed as an electromagnetic converter, including a pulse generator located on the board 4, and two inductors 5 Between the coils 5 there is a pipe 6 for supplying wires to the heating element 2 and coils 5. In the space between the base of the heating element 2 and the shell of the water heater there is a switch 8 and a board 4, enclosed in a housing to prevent ingress water containing the pulse generator of the electromagnetic converter and the time relay 9. The switch 8 and the time relay 9 are connected by wires to the heater 2 and coils 5. The switch 8 is located under the thermal bulb 3. The time relay 9 provides a certain sequence of operation of the device elements. A useful model prevents the formation of scale on the shell of an uncooled heating element after turning off the power. In this case, it is possible to use heaters with a non-ferromagnetic shell.

Description

Заявляемая полезная модель относится к электронагревательной технике и может быть использована в накопительных электрических водонагревателях.The inventive utility model relates to electric heating equipment and can be used in storage electric water heaters.

Известно устройство для защиты от накипи ферромагнитной оболочки трубчатого электронагревателя (ТЭНа), концы которой снабжены элементами крепления к корпусу электронагревателя, содержащее источник магнитного поля, при этом, по меньшей мере, на одном конце оболочки трубчатого электронагревателя, выходящей за пределы корпуса электронагревателя, закреплен постоянный магнит или электромагнит, обмотка которого включена последовательно с нагревательным элементом трубчатого электронагревателя (патент РФ №52994, 2006 г.). Данное устройство принято за ближайший аналог.A device for protecting against scaling the ferromagnetic shell of a tubular electric heater (TENA), the ends of which are equipped with fasteners to the electric heater body, containing a magnetic field source, while at least one end of the tubular electric heater shell extending outside the electric heater case is fixed a magnet or an electromagnet, the winding of which is connected in series with the heating element of the tubular electric heater (RF patent No. 52994, 2006). This device is taken as the closest analogue.

Недостатком указанного устройства является невозможность его использования для трубчатых электронагревателей с неферромагнитной оболочкой, например, латунных, медных, а также возможность образования накипи на оболочке неостывшего ТЭНа после выключения электропитания.The disadvantage of this device is the impossibility of its use for tubular electric heaters with a non-ferromagnetic shell, for example, brass, copper, as well as the possibility of scale formation on the shell of an uncooled heating element after turning off the power.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в предотвращении образования накипи на оболочке неостывшего ТЭНа после выключения электропитания. При этом есть возможность использования ТЭНов с неферромагнитной оболочкой.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to prevent the formation of scale on the shell of an uncooled heating element after turning off the power. In this case, it is possible to use heaters with a non-ferromagnetic shell.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи, содержащее источник магнитного поля, дополнительно содержит гильзу с отверстиями, причем площадь отверстий внизу гильзы не меньше площади диаметра гильзы, и реле времени, а источник магнитного поля выполнен как электромагнитный преобразователь, включающий генератор импульсов и две катушки индуктивности, расположенные в корпусе водонагревателя.The specified technical result is achieved in that the device of protection of the heater from the scum containing a source of magnetic field, further comprises a sleeve with holes, and the area of the holes at the bottom of the sleeve is not less than the area of the diameter of the sleeve, and a time relay, and the source of the magnetic field is made as an electromagnetic converter, including a pulse generator and two inductors located in the body of the water heater.

Полезная модель иллюстрируется рисунком, на котором изображен общий вид устройства защиты ТЭНа водонагревателя от накипи.The utility model is illustrated in the figure, which shows a general view of the device for protecting the heater from the scale of the heater.

Согласно Фиг. 1, устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи содержит гильзу 1 с отверстиями вверху и внизу (на чертеже не показаны), выполненную из термостойкого материала, выдерживающего температуру до 110°С, например, стеклопластика. Внизу гильзы 1 отверстия расположены сбоку, причем площадь этих отверстий не меньше площади диаметра гильзы 1. Внутри гильзы 1 размещаются ТЭН 2 и термобаллон 3. ТЭН 2 выполнен из неферромагнитного материала, например, меди. Термобаллон 3 представляет собой термопреобразователь, чувствительный к изменению температуры, и выполнен в виде трубки, заполненной жидкостью. Источник магнитного поля выполнен как электромагнитный преобразователь, например, трансформаторный, включающий генератор импульсов, расположенный на плате 4, и две катушки индуктивности 5. Генератор импульсов подключается к источнику переменного тока и вырабатывает ток частотой от 1 до 50 кгц. Катушки индуктивности 5 имеют не менее 10 витков и неразъемно закрепляются, например, с помощью клея, в нижней части ТЭНа - одна у самого основания, вторая выше на расстоянии не менее 150 мм. Между катушками 5 расположена труба 6 для подвода проводов к ТЭНу 2 и катушкам 5. Труба 6 выполнена из коррозионностойкого материала, например, латуни, и присоединяется нижней частью к баку 7 водонагревателя с помощью резьбы. В пространстве между основанием ТЭНа 2 и оболочкой водонагревателя расположены переключатель 8 и плата 4, заключенная в корпус во избежание попадания воды, содержащая генератор импульсов электромагнитного преобразователя и реле времени 9. Переключатель 8 и реле времени 9 соединены проводами с ТЭНом 2 и катушками 5. Переключатель 8 является однополюсным и расположен под термобаллоном 3. Реле времени 9 содержит электронные компоненты, такие как резисторы и конденсаторы, и обеспечивает определенную последовательность работы элементов устройства.According to FIG. 1, the device for protecting the heater from the scale contains a sleeve 1 with holes at the top and bottom (not shown), made of a heat-resistant material that can withstand temperatures up to 110 ° C, for example, fiberglass. At the bottom of the sleeve 1, the openings are located on the side, and the area of these holes is not less than the area of the diameter of the sleeve 1. Inside the sleeve 1 are placed a heating element 2 and a thermal bulb 3. The heating element 2 is made of a non-ferromagnetic material, for example, copper. Thermoballion 3 is a thermocouple, sensitive to temperature changes, and is made in the form of a tube filled with liquid. The magnetic field source is designed as an electromagnetic converter, for example, a transformer, including a pulse generator located on the board 4, and two inductors 5. The pulse generator is connected to an alternating current source and generates a current from 1 to 50 kHz. Inductors 5 have at least 10 turns and are permanently fixed, for example, with glue, in the lower part of the heater - one at the very base, the second higher at a distance of at least 150 mm. Between the coils 5, a pipe 6 is located for supplying wires to the heating element 2 and coils 5. The pipe 6 is made of a corrosion-resistant material, for example, brass, and is connected with the bottom to the tank 7 of the water heater using a thread. In the space between the base of the heater 2 and the shell of the water heater there is a switch 8 and a board 4, enclosed in a housing to prevent water ingress, containing a pulse generator of an electromagnetic converter and a timer 9. Switch 8 and a timer 9 are connected by wires to the heater 2 and coils 5. Switch 8 is single-pole and is located under the thermal bulb 3. The time relay 9 contains electronic components, such as resistors and capacitors, and provides a certain sequence of operation of the elements of the device va.

Устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи работает следующим образом.The protection device of the heater in the water heater from scale is as follows.

После включения электропитания включается ТЭН 2, генератор импульсов 4 и катушки индуктивности 5. При нагревании ТЭНа 2 вода через нижние отверстия гильзы 1 за счет естественной циркуляции устремляется вверх и обрабатывается катушками индуктивности 5, после чего проходит через ТЭН 2. Реле времени 8 в это время выключено. При достижении температуры воды, например, 60°С термобаллон 3 воздействует на переключатель 7, который выключает ТЭН 2 и включает реле времени 8. При этом подача электропитания на катушки индуктивности 5 продолжается. Через 1-3 минуты реле времени 8 отключает подачу электропитания на катушки 5. В эти 1-3 минуты вода обрабатывается пока выключенный ТЭН не остыл, тем самым предотвращая образование накипи на неостывшем ТЭНе.After turning on the power, the heater 2, the pulse generator 4 and the inductor 5 are turned on. When heating the heater 2, water through the lower holes of the sleeve 1 rushes up and is processed by the inductor 5 due to natural circulation, after which it passes through the heater 2. Time relay 8 at this time turned off. Upon reaching a water temperature of, for example, 60 ° C, the bulb 3 acts on the switch 7, which turns off the heater 2 and turns on the timer 8. In this case, the power supply to the inductors 5 continues. After 1-3 minutes, the time relay 8 cuts off the power supply to the coils 5. In these 1-3 minutes, the water is treated until the switched off heating element has cooled down, thereby preventing the formation of scale on an uncooled heating element.

Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает предотвращение образования накипи на оболочке неостывшего ТЭНа после выключения электропитания. При этом есть возможность использования ТЭНов с неферромагнитной оболочкой.Thus, the claimed utility model ensures the prevention of scale formation on the shell of an uncooled heating element after turning off the power. In this case, it is possible to use heaters with a non-ferromagnetic shell.

Claims

A device for protecting the heater heater from scale, containing a magnetic field source, characterized in that it further comprises a sleeve with holes, the hole area at the bottom of the sleeve being not less than the diameter area of the sleeve, and a time relay, and the magnetic field source is designed as an electromagnetic converter including a pulse generator and two inductors located in the body of the water heater.