RU2105433C1 - Electric water heater - Google Patents

Electric water heater Download PDF

Info

Publication number
RU2105433C1
RU2105433C1 RU96100030A RU96100030A RU2105433C1 RU 2105433 C1 RU2105433 C1 RU 2105433C1 RU 96100030 A RU96100030 A RU 96100030A RU 96100030 A RU96100030 A RU 96100030A RU 2105433 C1 RU2105433 C1 RU 2105433C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
electric heating
heating elements
water
output
Prior art date
Application number
RU96100030A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96100030A (en
Inventor
Б.С. Абезгауз
Ю.А. Бакумович
В.А. Тишковец
С.Б. Острер
А.Н. Хрисанов
В.М. Широков
Е.И. Усков
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "СЭВ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "СЭВ" filed Critical Акционерное общество открытого типа "СЭВ"
Priority to RU96100030A priority Critical patent/RU2105433C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2105433C1 publication Critical patent/RU2105433C1/en
Publication of RU96100030A publication Critical patent/RU96100030A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heating of water for domestic needs. SUBSTANCE: electric water heater incorporates body 1 made from heat insulation material with heat conductive upper cover 8 in which tubular U-shaped electric heating elements 2, 3, 4 with leads 7 located in cover 8 of body 1 are placed, U-shaped pipe-line 10 to feed cold water with pressure transducer 11 positioned together with knee of pipe-line not below upper part of heat transfer surface of electric heating elements 2, 3, 4. Pipe-line 10 to feed cold water is joined to lower part of body 1, pipe-line 23 to tap away heated water is connected to upper cover 8 of body 1 where local hydraulic resistance 22 and thermal regulator 17 of water are installed. Transducer of regulator 17 is confined in heat conductive enclosure that is joined to upper cover 8 with possibility of thermal contact. Height of enclosure does not exceed value 2,5λFs,, where λ is thermal conductivity of material of enclosure; Fs is area of cross-section of side wall of body 1. There are also mounted safety thermal switch 24 installed in upper cover 8 and placed between A.C. network and power supply buses of electric water heater and control unit. Control unit has button element setting power of switched on electric heating elements with buttons 27 and 28. One stroke of button 27 causes increase of power in switched on electric heating elements, depression of button 28 results in decrease of this power. Control unit also includes limiter of maximum power. Buttons 27 and 28 are connected through resistors to power supply source and through pulse formers first one - to first input of first NOT-OR gate, second one through NOT gate - to second input of OR gate. First input of OR gate is connected to output of NOT-OR gate and output - to counting input of binary reversible counter which reverse input is connected to output of first NOT-OR gate and input of setting of initial state is coupled to output of initial setting unit of counter. EFFECT: increased reliability and improved user's qualities. 10 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к электробытовым нагревательным приборам и может быть использовано с целью нагрева воды для бытовых нужд, например, на кухне или в ванной. The invention relates to electrical household heating appliances and can be used to heat water for domestic purposes, for example, in the kitchen or in the bathroom.

Известен электрический прямоточный водоподогреватель [1], содержащий по меньшей мере одну нагревательную спираль, установленную в траектории протекания подогреваемой воды, местное гидравлическое сопротивление, установленное в трубопроводе подвода холодной воды, дифференциальный датчик давления (датчик расхода) с электрическим выключателем, подключенным к схеме управления. Known electric direct-flow water heater [1], containing at least one heating coil installed in the path of the heated water, the local hydraulic resistance installed in the pipeline for supplying cold water, a differential pressure sensor (flow sensor) with an electric switch connected to the control circuit.

При поступлении воды в камеру для нагрева на гидравлическом сопротивлении появляется перепад давления, срабатывает дифференциальный датчик давления и включает электрический выключатель, сигнал с которого поступает на устройство управления, которое через время задержки, достаточное для полного заполнения полости корпуса водой, включает тиристоры в цепи питания нагревателя. When water enters the chamber for heating, a pressure drop appears on the hydraulic resistance, a differential pressure sensor is activated and an electric switch is turned on, the signal from which is supplied to the control device, which, after a delay time sufficient to completely fill the housing cavity with water, turns on the thyristors in the heater power supply circuit .

Признаки данного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения:
корпус;
электронагревательные элементы, расположенные в корпусе;
трубопровод подвода холодной воды;
присоединение трубопровода подвода холодной воды к нижней части корпуса;
трубопровод отвода воды;
местное гидравлическое сопротивление;
датчик расхода, установленный на трубопроводе подвода холодной воды и подключенный к устройству управления;
устройство управления нагревателем с коммутатором, включенным последовательно с электронагревательными элементами.
The signs of this device, coinciding with the essential features of the claimed invention:
housing;
electric heating elements located in the housing;
cold water supply pipeline;
connection of a cold water supply pipe to the lower part of the housing;
water discharge pipeline;
local hydraulic resistance;
flow sensor installed on the cold water supply pipe and connected to the control device;
heater control device with a switch connected in series with electric heating elements.

Недостатками известного устройства являются: большое запаздывание включения электронагревательных элементов после открытия крана регулирования расхода, что вызывает потери воды, особенно при полном открытии крана, и создает неудобство при пользовании. Действительно, задержка включения электронагревательных элементов, создаваемая устройством управления, необходима для полного заполнения водой электронагревательных элементов после открытия крана, а величина этой задержки устанавливается исходя из минимального расхода воды, на который рассчитан нагреватель. Поэтому при полном открытии крана это время задержки будет излишне большим;
опасность взрыва нагревателя в случае неисправности выключателя или устройства управления, при которой после закрытия крана не отключатся электронагревательные элементы (например, сваривание контактов выключателя). В этом случае через некоторое время вода закипит в замкнутом объеме, давление повысится, что вызовет разрыв оболочки корпуса.
The disadvantages of the known device are: a large delay in switching on the electric heating elements after opening the flow control valve, which causes water loss, especially when the valve is completely open, and creates inconvenience in use. Indeed, the delay in switching on the electric heating elements created by the control device is necessary for the electric heating elements to be completely filled with water after the tap is opened, and the value of this delay is set based on the minimum water flow for which the heater is designed. Therefore, when the crane is fully opened, this delay time will be excessively long;
risk of explosion of the heater in the event of a breaker switch or control device, in which after closing the tap the electric heating elements will not turn off (for example, welding of the switch contacts). In this case, after some time, the water will boil in a closed volume, the pressure will increase, which will cause the shell to break.

Известен электроводонагреватель [2], содержащий корпус, часть стенки которого выполнена в виде мембраны, трубопровод подвода холодной воды с краном для регулирования расхода, подключенный к нижней части корпуса, трубопровод отвода воды, присоединенный к корпусу в верхней части, подпружиненный клапан, установленный на трубопроводе отвода воды и имеющий сквозное отверстие, площадь проходного сечения которого составляет 0,002 - 0,004 от площади мембраны, электронагреватель, расположенный в корпусе, и выключатель питания электронагревателя со штоком, упирающимся в мембрану. Known electric heater [2], comprising a housing, a part of the wall of which is made in the form of a membrane, a cold water supply pipe with a tap for regulating the flow, connected to the lower part of the body, a water drain pipe connected to the body in the upper part, a spring-loaded valve mounted on the pipeline water outlet and having a through hole, the passage area of which is 0.002 - 0.004 of the membrane area, an electric heater located in the housing, and a power switch of the electric heater with w current abutting against the membrane.

При открывании крана трубопровода подвода холодной воды, но при расходе воды ниже минимальной производительности электроводонагревателя вся вода проходит через сквозное отверстие клапана, не создавая в корпусе давление, достаточное для включения выключателя электронагревателя. При дальнейшем открывании крана на трубопроводе подвода холодной воды расход воды увеличивается до минимальной производительности электроводонагревателя и отверстие клапана не успевает пропускать через себя весь поток воды, в результате чего давление в корпусе возрастает до величины, достаточной для срабатывания выключателя и включения электронагревателя. When you open the tap of the cold water supply pipe, but at a water flow below the minimum electric heater performance, all water passes through the valve through-hole, without creating enough pressure in the body to turn on the electric heater switch. With further opening of the tap on the cold water supply pipe, the water flow increases to the minimum electric heater productivity and the valve opening does not have time to let the entire water flow through itself, as a result of which the pressure in the body increases to a value sufficient to operate the switch and turn on the electric heater.

После прекращения подачи воды путем перекрытия крана давление в корпусе уменьшается и клапан перекрывает трубопровод отвода воды. При этом благодаря отверстию в клапане давление в корпусе падает быстро, что приводит к отключению электронагревателя. After the water supply is shut off by shutting off the tap, the pressure in the housing decreases and the valve closes the water drain pipe. At the same time, thanks to the hole in the valve, the pressure in the housing drops rapidly, which leads to the shutdown of the electric heater.

Признаки данного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения:
корпус;
электронагреватель, расположенный в корпусе;
трубопровод подвода холодной воды;
присоединение трубопровода подвода холодной воды к нижней части корпуса;
присоединение трубопровода отвода воды к верхней части корпуса;
местное гидравлическое сопротивление, установленное в трубопроводе отвода воды в виде пластины с отверстием.
The signs of this device, coinciding with the essential features of the claimed invention:
housing;
an electric heater located in the housing;
cold water supply pipeline;
connection of a cold water supply pipe to the lower part of the housing;
connection of a water drain pipe to the upper part of the housing;
local hydraulic resistance installed in the water drain pipe in the form of a plate with a hole.

Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная следующими факторами:
возникновением автоколебаний пластины клапана при среднем расходе воды, когда из-за недостаточного напора потока воды на пластину последняя не упирается в ограничитель. Автоколебания пластины в потоке воды вызывают пульсации давления жидкости, удары пластины об ограничитель и седло клапана, снижают долговечность пружины. Включение водонагревателя со сломанной пружиной клапана приведет к преждевременному включению электронагревателей (при расходе воды меньше минимально допустимого) и их перегоранию;
усадкой пружины клапана, которая также приводит к преждевременному включению электронагревателей и их перегоранию;
выбранным отношением площади проходного сечения отверстия в пластине клапана к площади мембраны, которое должно находится в пределах 0,002 - 0,004. Действительно, при малом диаметре отверстия в пластине клапана возможно его засорение крупицами ржавчины, отслаивающимися от водопроводных труб, что вызовет преждевременное включение электронагревателей ввиду образования воздушной "пробки" в корпусе и их перегорание. При достаточно большом диаметре отверстия в пластине клапана, исключающем его засорение, площадь мембраны должна быть выбрана большой, что значительно увеличивает усилие, действующее на мембрану со стороны воды. Это усилие может значительно возрасти в случае установки на конце трубопровода отвода воды разбрызгивателя и его засорения. Тогда давление в корпусе может достичь давления в водопроводной сети и разорвать мембрану.
A disadvantage of the known device is the low reliability due to the following factors:
the occurrence of self-oscillations of the valve plate at an average water flow rate, when, due to insufficient pressure of the water flow on the plate, the latter does not rest against the limiter. Self-oscillations of the plate in the water flow cause pulsations of fluid pressure, impacts of the plate on the limiter and valve seat, reduce the durability of the spring. Turning on a water heater with a broken valve spring will lead to premature switching on of electric heaters (at a flow rate of water less than the minimum allowable) and their burnout;
shrinkage of the valve spring, which also leads to premature inclusion of electric heaters and their burnout;
the selected ratio of the bore in the valve plate to the membrane area, which should be in the range 0.002 - 0.004. Indeed, with a small diameter of the hole in the valve plate, it is possible to become clogged with rust particles exfoliating from water pipes, which will cause premature activation of electric heaters due to the formation of an air "plug" in the body and their burnout. With a sufficiently large diameter of the hole in the valve plate, eliminating its clogging, the membrane area should be chosen large, which significantly increases the force acting on the membrane from the water side. This force can increase significantly if a sprinkler is installed at the end of the piping and becomes clogged. Then the pressure in the housing can reach the pressure in the water supply network and break the membrane.

Например, при диаметре отверстия в пластине клапана 2 мм площадь мембраны должна быть выбрана в пределах 7,75•10-4 - 1,55•10-3 м2. При избыточном давлении в водопроводной сети 0,3 МПа усилие, действующее на мембрану, составит 233 - 465 H, что в десятки-сотни раз превышает номинальное усилие, с которым мембрана действует на выключатель при нормальной работе нагревателя.For example, with a hole diameter in the valve plate of 2 mm, the membrane area should be selected in the range of 7.75 • 10 -4 - 1.55 • 10 -3 m 2 . With an excess pressure in the water supply network of 0.3 MPa, the force acting on the membrane will be 233 - 465 H, which is tens to hundreds of times higher than the nominal force with which the membrane acts on the switch during normal operation of the heater.

Известен электроводонагреватель [3], содержащий корпус, установленные в нем нагревательные элементы с токоподводящими выводами, расположенными в нижней части корпуса, трубопровод подвода холодной воды с краном для регулирования расхода и датчиком расхода воды, содержащим мембрану, заключенную в кожух, соединенный посредством отверстия с трубопроводом подвода холодной воды, и выключатель со штоком, упирающимся в мембрану. Трубопровод отвода воды расположен так, чтобы его открытый конец для забора нагретой воды располагался в верхней части корпуса. Known electric heater [3], comprising a housing, heating elements installed in it with current-carrying leads located in the lower part of the housing, a cold water supply pipe with a tap for regulating the flow and a water flow sensor containing a membrane enclosed in a casing connected through an opening to the pipeline supply of cold water, and a switch with a rod resting against the membrane. The water drain pipe is located so that its open end for the intake of heated water is located in the upper part of the housing.

При открывании крана на трубопроводе холодной воды последняя заполняет корпус и начинает вытекать из открытого нижнего конца трубопровода горячей воды. Как только сила давления воды в корпусе, действующая на мембрану, превысит силу сопротивления выключателя, последний срабатывает и включает электронагревательные элементы. When you open the faucet in the cold water pipeline, the latter fills the housing and begins to flow out of the open lower end of the hot water pipeline. As soon as the force of water pressure in the housing acting on the membrane exceeds the resistance force of the switch, the latter operates and turns on the electric heating elements.

Признаки известного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения:
корпус;
электронагревательные элементы, расположенные в корпусе;
трубопровод подвода холодной воды;
присоединение трубопровода подвода холодной воды к нижней части корпуса;
трубопровод отвода воды;
расположение открытого конца трубопровода отвода воды в верхней части полости корпуса;
датчик расхода, установленный на трубопроводе подвода холодной воды.
Signs of a known device that matches the essential features of the claimed invention:
housing;
electric heating elements located in the housing;
cold water supply pipeline;
connection of a cold water supply pipe to the lower part of the housing;
water discharge pipeline;
the location of the open end of the water drainage pipe in the upper part of the body cavity;
flow sensor installed on the cold water supply pipe.

Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за изменения в процессе эксплуатации настройки датчика расхода и, как следствие, преждевременного включения в сеть электронагревательных элементов, не полностью покрытых водой, с последующим их перегревом и сгоранием. A disadvantage of the known device is its low reliability due to changes in the operation of the settings of the flow sensor and, as a result, premature inclusion in the network of electric heating elements that are not completely covered with water, followed by their overheating and combustion.

Срабатывание датчика расхода происходит, когда сила давления воды на мембрану превысит силу упругости пружины выключателя. Сила давления воды складывается из силы гидростатического давления столба воды в корпусе и силы давления, вызванной гидравлическим сопротивлением трубопровода отвода воды (гидравлическим сопротивлением в корпусе можно пренебречь вследствие его большого диаметра, а на участке трубопровода подвода холодной воды от места присоединения датчика расхода до выхода в полость корпуса - вследствие малой длины этого участка), причем сила давления, вызванная гидравлическим сопротивлением трубопровода, зависит от расхода воды, т.е. от степени открытия крана на трубопроводе холодной воды. А так как датчик расхода должен срабатывать даже при малом расходе воды, установленном потребителем, т.е. при малой потере давления в трубопроводах, то сила гидростатического давления жидкости является определяющей при срабатывании датчика расхода. Следует также отметить, что величина силы гидростатического давления, при которой гарантировано полное покрытие электронагревательных элементов, находится в диапазоне от величины, определяемой высотой столба воды в корпусе, соответствующей наивысшей точке нагревательного элемента (полное покрытие), до величины, определяемой высотой корпуса (полное заполнение полости корпуса водой). Учитывая, что вследствие стремления к уменьшению габаритов водонагревателя и к увеличению его быстродействия верхняя часть электронагревателей располагается в непосредственной близости от верхней части корпусе, можно сделать вывод о близости этого диапазона и необходимости точной настройки датчика расхода. Однако при длительной эксплуатации водонагревателя возможно ослабление (усадка) пружины выключателя, что приведет к его срабатыванию при неполном покрытии электронагревательных элементов водой, перегреву электронагревательных элементов и выходу их из строя. The operation of the flow sensor occurs when the force of water pressure on the membrane exceeds the spring force of the switch spring. The force of the water pressure is the sum of the hydrostatic pressure of the water column in the housing and the pressure caused by the hydraulic resistance of the water discharge pipe (the hydraulic resistance in the housing can be neglected due to its large diameter, and in the section of the cold water supply pipe from the point where the flow sensor is connected to the cavity casing due to the small length of this section), and the pressure force caused by the hydraulic resistance of the pipeline depends on the flow of water, i.e. from the degree of opening of the tap on the cold water pipeline. And since the flow sensor should operate even at a low water flow set by the consumer, i.e. with a small pressure loss in the pipelines, the force of the hydrostatic pressure of the liquid is determining when the flow sensor is triggered. It should also be noted that the magnitude of the hydrostatic pressure force, at which full coverage of electric heating elements is guaranteed, is in the range from the value determined by the height of the water column in the housing, corresponding to the highest point of the heating element (full coverage), to the value determined by the height of the housing (full filling body cavity with water). Considering that due to the desire to reduce the dimensions of the water heater and increase its speed, the upper part of the electric heaters is located in close proximity to the upper part of the housing, we can conclude that this range is close and that the flow sensor needs to be fine-tuned. However, during long-term operation of the water heater, it is possible to weaken (shrink) the circuit breaker spring, which will lead to its operation when the electric heating elements are not completely covered with water, overheating of the electric heating elements and their failure.

Отказ устройства может быть вызван также в случае установки на конце трубопровода отвода воды разбрызгивателя с малым диаметром отверстий и их засорении. Тогда давление в корпусе может достичь давления в водопроводной сети и под действием значительного давления деформация мембраны может превысить допустимую величину. Это может привести к ее необратимой пластической деформации и даже разрыву. Например, при высоте столба воды в корпусе, вызывающего срабатывание выключателя электронагревателей (H=0,2 м), усилии срабатывания выключателя (P=2Н), площадь мембраны должна быть равна

Figure 00000002

где ρ - плотность воды (ρ=1000 кг/м3); g - ускорение свободного падения.Device failure can also be caused if a sprinkler with a small diameter of the holes and their clogging is installed at the end of the water drain pipe. Then the pressure in the housing can reach the pressure in the water supply network and under the influence of significant pressure the deformation of the membrane can exceed the permissible value. This can lead to irreversible plastic deformation and even rupture. For example, when the height of the water column in the housing causes the operation of the electric heater switch (H = 0.2 m), the operation force of the switch (P = 2H), the membrane area should be equal to
Figure 00000002

where ρ is the density of water (ρ = 1000 kg / m 3 ); g is the acceleration of gravity.

Тогда при избыточном давлении в водопроводной сети P=0,3 МПа усилие, действующее на мембрану, составит
PМ=PF=0,3•106•1,02•10-3=306 H,
что в 150 раз превышает усилие, действующее на мембрану в нормальном режиме работы.
Then, with excess pressure in the water supply network P = 0.3 MPa, the force acting on the membrane will be
P M = PF = 0.3 • 10 6 • 1.02 • 10 -3 = 306 H,
which is 150 times the force acting on the membrane in normal operation.

Низкая надежность обусловлена также отсутствием защиты от перегрева электронагревательных элементов. Low reliability is also due to the lack of protection against overheating of electric heating elements.

Известен электроводопогреватель [4], содержащий корпус, внутри которого установлен электронагревательный элемент, токоподводящий вывод которого закреплен на верхней части корпуса, входной патрубок для подвода холодной воды, присоединенный к нижней части корпуса, выходной патрубок для отвода нагретой воды, присоединенный к верхней части корпуса, терморегулятор, соединенный последовательно с нагревательным элементом, датчик температуры которого заключен в непроницаемый для воды кожух, расположенный внутри корпуса и подключенный к дифференцирующей схеме. Кроме этого, электроводоподогреватель имеет устройство, включающее электронагревательный элемент при поступлении воды в корпус. A known electric heater [4], comprising a housing, inside which an electric heating element is installed, a current-carrying output of which is fixed on the upper part of the housing, an inlet pipe for supplying cold water, connected to the lower part of the housing, an output pipe for draining heated water, attached to the upper part of the housing, a temperature controller connected in series with a heating element, the temperature sensor of which is enclosed in a water-tight casing located inside the housing and connected to a differential erentsiruyuschey scheme. In addition, the electric water heater has a device that includes an electric heating element when water enters the housing.

Признаки данного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства:
корпус;
электронагревательный элемент, расположенный в корпусе, токоподводящий вывод которого закреплен на верхней части корпуса;
патрубок подвода холодной воды, присоединенный к нижней части корпуса;
патрубок отвода нагретой воды, присоединенный к верхней части корпуса;
терморегулятор, соединенный последовательно с нагревательным элементом;
установка датчика терморегулятора в водонепроницаемом кожухе внутри корпуса.
The signs of this device, coinciding with the essential features of the claimed device:
housing;
an electric heating element located in the housing, the current-carrying terminal of which is fixed on the upper part of the housing;
a cold water inlet connected to the bottom of the housing;
a heated water outlet pipe connected to the upper part of the housing;
a temperature controller connected in series with the heating element;
installation of the temperature sensor in a waterproof casing inside the housing.

Недостатками данного устройства являются:
низкая надежность срабатывания системы защиты от перегрева в случае отказа или разрегулировки датчика расхода воды, установленного на входном патрубке. Это объясняется следующим: в случае включения нагревательного элемента при отсутствии воды в корпусе нагрев датчика температуры осуществляется благодаря тепловому излучению и конвекции нагретого воздуха в корпусе, так как между кожухом датчика и электронагревательным элементом нет непосредственного теплового контакта. Вследствие относительно низкой интенсивности указанных видов теплообмена скорость изменения температуры датчика будет достаточной для срабатывания системы защиты при значительном перегреве электронагревательного элемента, что может привести к его сгоранию. В случает частичного покрытия водой кожуха датчика температуры и электронагревательного элемента перегрев последнего будет значительно большим, так как перегрев будет воспринимать только не покрытая водой часть датчика температуры;
необходимость периодической перенастройки дифференцирующей схемы, так как с течением времени меняется интенсивность теплообмена электронагревательного элемента и кожуха датчика температуры вследствие образования на них накипи, окисления поверхности и т.п.
The disadvantages of this device are:
low reliability of the overheating protection system in the event of a failure or deregulation of the water flow sensor installed on the inlet pipe. This is explained by the following: if the heating element is switched on in the absence of water in the housing, the temperature sensor is heated due to thermal radiation and convection of heated air in the housing, since there is no direct thermal contact between the sensor housing and the electric heating element. Due to the relatively low intensity of these types of heat transfer, the rate of change of the temperature of the sensor will be sufficient to trigger the protection system with a significant overheating of the electric heating element, which can lead to its combustion. In the case of partial coating of the temperature sensor casing and the electric heating element with water, the overheating of the latter will be much larger, since only the part of the temperature sensor that is not covered by water will perceive;
the need for periodic reconfiguration of the differentiating circuit, since over time, the heat exchange rate of the electric heating element and the casing of the temperature sensor changes due to the formation of scale on them, surface oxidation, etc.

Известен электроводоподогреватель [5], содержащий корпус, внутри которого установлены электронагревательные элементы, токоподводящие выводы которых закреплены на верхней части корпуса, входной патрубок для подвода холодной воды и выходной патрубок для отвода нагретой воды, термовыключатель, установленный снаружи на верхней крышке корпуса рядом с открытым концом патрубка подвода холодной воды и подключенный последовательно с электронагревательными элементами. При перегреве корпуса электроводоподогревателя термовыключатель отключает питание электронагревательных элементов. Known electric heater [5], containing a housing, inside which are installed electric heating elements, the lead-in leads of which are fixed on the upper part of the housing, an inlet pipe for supplying cold water and an outlet pipe for removing heated water, a thermal switch mounted externally on the top cover of the case near the open end cold water supply pipe and connected in series with electric heating elements. When the body of the electric heater is overheated, the thermal switch cuts off the power to the electric heating elements.

Признаки данного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства:
корпус;
электронагревательные элементы, расположенные в корпусе, токоподводящие выводы которых закреплены на верхней части корпуса;
патрубок для подвода холодной воды;
патрубок для подвода нагретой воды;
термовыключатель, установленный снаружи на верхней крышке корпуса.
The signs of this device, coinciding with the essential features of the claimed device:
housing;
electric heating elements located in the housing, the current-carrying leads of which are fixed on the upper part of the housing;
branch pipe for cold water supply;
pipe for supplying heated water;
thermal switch mounted externally on the top cover of the housing.

Недостатками известного устройства являются:
опасность ожога потребителя при неожиданном падении давления в водопроводной сети, что объясняется большой инерционностью термовыключателя. При резком падении давления в водопроводной сети уменьшается расход воды через водоподогреватель и увеличивается температура воды на выходе. Так как чувствительный элемент термовыключателя воспринимает не температуру воды на выходе, а температуру воды вблизи открытого конца патрубка подвода холодной воды, да и то опосредованно через верхнюю крышку корпуса, то своевременного отключения нагревательных элементов не произойдет, что и вызовет перегрев воды на выходе;
низкая надежность, что объясняется большим током, коммутируемым термовыключателем (до 25 А), частым замыканием его контактов при изменении давления в водопроводной сети и, как следствие, подгоранием контактов, увеличением из переходного сопротивления и даже свариванием, что увеличивает пожароопасность устройства. Отсутствие дублирования системы термозащиты водоподогревателя делает его опасным для потребителя. Кроме того, при выходе из строя системы защиты от включения электронагревательных элементов при отсутствии воды в корпусе также возникает опасность выхода из строя электроводоподогревателя, т. к. в этом случае термовыключатель будет периодически включать и выключать электронагревательные элементы, не покрытые водой, что вызовет их перегрев и последующее перегорание.
The disadvantages of the known device are:
danger of burns to the consumer in case of an unexpected drop in pressure in the water supply network, which is explained by the high inertia of the thermal switch. With a sharp drop in pressure in the water supply network, the water flow through the water heater decreases and the temperature of the outlet water increases. Since the sensitive element of the thermal switch does not perceive the temperature of the outlet water, but the temperature of the water near the open end of the cold water supply pipe, and even then indirectly through the top cover of the casing, there will be no timely shutdown of the heating elements, which will cause the outlet water to overheat;
low reliability, which is explained by the large current switched by the thermal switch (up to 25 A), the frequent closure of its contacts when the pressure in the water supply network changes and, as a result, the contacts burn out, increase of the transition resistance and even welding, which increases the fire hazard of the device. The absence of duplication of the thermal protection system of the water heater makes it dangerous for the consumer. In addition, if the protection system against switching on of electric heating elements fails in the absence of water in the case, there is also a risk of failure of the electric heater, since in this case the thermal switch will periodically turn on and off electric heating elements that are not covered with water, which will cause them to overheat and subsequent burnout.

Известен электрический водонагреватель [6], содержащий корпус, внутри которого установлен электронагревательный элемент с токоподводящими контактами, расположенными в нижней части корпуса, патрубки подвода холодной и нагретой воды. Электронагревательный элемент окружен предохранительной трубкой без соприкосновения, к которой присоединен кожух датчика терморегулятора, соединенного последовательно с электронагревательным элементом. Known electric water heater [6], comprising a housing, inside which is installed an electric heating element with current-carrying contacts located in the lower part of the housing, pipes for supplying cold and heated water. The electric heating element is surrounded by a safety tube without contact, to which is attached the casing of the temperature control sensor connected in series with the electric heating element.

Признаки данного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства:
корпус;
электронагревательный элемент, расположенный в корпусе;
патрубок для подвода холодной воды;
патрубок для подвода нагретой воды;
термовыключатель, соединенный последовательно с электронагревательным элементом;
установка датчика терморегулятора в водонепроницаемом кожухе внутри корпуса.
The signs of this device, coinciding with the essential features of the claimed device:
housing;
an electric heating element located in the housing;
branch pipe for cold water supply;
pipe for supplying heated water;
a thermal switch connected in series with the electric heating element;
installation of the temperature sensor in a waterproof casing inside the housing.

Недостатком данного электроводонагревателя является низкая надежность. Это объясняется следующим:
отсутствием дублирования системы защиты от перегрева, что при выходе из строя терморегулятора приведет к перегоранию электронагревательного элемента;
низкой интенсивностью теплообмена между электронагревательным элементом и датчиком температуры при включении устройства, не заполненного водой. Электронагревательный элемент и кожух датчика температуры разделены воздушным зазором и предохранительной трубкой, что увеличивает запаздывание срабатывания терморегулятора, вызывает перегрев электронагревательного элемента, что может привести к его сгоранию.
The disadvantage of this heater is low reliability. This is explained by the following:
the absence of duplication of the system of protection against overheating, which, if the thermostat fails, will lead to burnout of the electric heating element;
low heat transfer between the electric heating element and the temperature sensor when you turn on the device, not filled with water. The electric heating element and the casing of the temperature sensor are separated by an air gap and a safety tube, which increases the response delay of the thermostat, causes the electric heating element to overheat, which can lead to its combustion.

Известен электроводонагреватель с предохранительным терморегулятором [7] . Электроводонагреватель содержит корпус, внутри которого установлены электронагревательные элементы, токоподводящие выводы которых закреплены на верхней крышке корпуса; патрубок подвода холодной воды, присоединенный к корпусу в нижней части; патрубок отвода нагретой воды, присоединенный к верхней крышке корпуса; датчик терморегулятора температуры воды, установленный в герметичной трубке внутри корпуса; датчик предохранительного термовыключателя, установленный на боковой стенке снаружи корпуса, причем терморегулятор температуры воды и предохранительный терморегулятор соединены последовательно, благодаря чему достигается дублирование отключения электронагревательных элементов при перегреве водонагревателя. Known electric heater with a safety thermostat [7]. The electric heater comprises a housing, inside of which electric heating elements are installed, the current-carrying leads of which are fixed to the upper housing cover; a cold water inlet pipe attached to the housing in the lower part; a heated water outlet pipe attached to the upper housing cover; a water temperature thermostat sensor installed in a sealed tube inside the housing; a safety thermoswitch sensor mounted on a side wall outside the housing, and the water temperature thermostat and the safety thermostat are connected in series, which ensures duplication of disconnection of electric heating elements when the heater overheats.

Признаки устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения:
корпус;
электронагревательные элементы, расположенные в корпусе, токоподводящие выводы которых закреплены на верхней крышке корпуса;
выполнение верхней крышки из теплопроводного материала;
патрубок для подвода холодной воды, присоединенный к нижней части корпуса;
патрубок для отвода нагретой воды, присоединенный к верхней крышке корпуса;
предохранительный термовыключатель, установленный снаружи корпуса с возможностью теплового контакта с ним;
терморегулятор с датчиком, заключенным в водонепроницаемый, теплопроводный кожух, установленный внутри корпуса.
The signs of the device, coinciding with the essential features of the claimed invention:
housing;
electric heating elements located in the housing, the current-carrying leads of which are mounted on the top cover of the housing;
the implementation of the top cover of a heat-conducting material;
a pipe for supplying cold water, attached to the lower part of the housing;
a nozzle for the removal of heated water attached to the top cover of the housing;
safety thermal switch mounted outside the housing with the possibility of thermal contact with it;
a temperature controller with a sensor enclosed in a waterproof, heat-conducting casing installed inside the housing.

Недостатком устройства является низкая надежность в случае включения электроводонагревателя, не заполненного водой. Действительно, в этом случае между электронагревательными элементами, с одной стороны, и предохранительным термовыключателем, а также датчиком терморегулятора, с другой стороны, имеется воздушный зазор, исключающий тепловой контакт между ними. Поэтому при нагреве электронагревательных элементов тепло к указанным чувствительным элементам будет передаваться через воздушный зазор путем излучения и конвекции, что вызовет значительное запаздывание срабатывания термозащиты и, как следствие, перегрев электронагревательных элементов и выход их из строя. The disadvantage of this device is the low reliability in the case of turning on the electric heater, not filled with water. Indeed, in this case, between the electric heating elements, on the one hand, and the safety thermal switch, as well as the thermostat sensor, on the other hand, there is an air gap that excludes thermal contact between them. Therefore, when heating the electric heating elements, heat will be transferred to the indicated sensitive elements through the air gap by radiation and convection, which will cause a significant delay in the operation of thermal protection and, as a result, overheating of the electric heating elements and their failure.

Известен электрических проточный нагреватель [8], содержащий корпус с установленными внутри электронагревательными элементами, токоподводящие выводы которых расположены на верхней части корпуса; трубопровод подвода холодной воды, присоединенный к верхней части корпуса; трубопровод отвода нагретой воды, присоединенный к нижней части корпуса; вентиль регулирования расхода, установленный на трубопроводе отвода нагретой воды; электронные переключающие компоненты, соединенные последовательно с электронагревательными элементами и установленными на радиаторе, прикрепленном к трубопроводу подвода холодной воды с возможностью теплового контакта; устройство управления с подключенными к нему датчиками расхода и температуры воды, присоединенное к электронным переключающим элементам, причем датчики температуры установлены в трубопроводах подвода и отвода воды. Known electric flow heater [8], comprising a housing with installed inside the electric heating elements, the lead-in leads of which are located on the upper part of the housing; cold water supply pipe connected to the upper part of the housing; heated water discharge pipe connected to the lower part of the housing; flow control valve installed on the heated water discharge pipe; electronic switching components connected in series with electric heating elements and mounted on a radiator attached to the cold water supply pipe with the possibility of thermal contact; a control device with flow and water temperature sensors connected thereto, connected to electronic switching elements, the temperature sensors being installed in the water supply and discharge pipelines.

Признаки данного нагревателя, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства:
корпус;
электронагревательные элементы, расположенные в корпусе, токоподводящие выводы которых закреплены на верхней части корпуса;
трубопровод подвода холодной воды, присоединенный к корпусу;
трубопровод отвода нагретой воды, присоединенный к корпусу;
электронные переключающие компоненты (симисторы), соединенные последовательно с электронагревательными элементами и подключенные к устройству управления;
установка симисторов на радиаторе, прикрепленном к трубопроводу подвода холодной воды с возможностью теплового контакта;
устройство управления, подключенное к симисторам;
датчик температуры нагретой воды, подключенный к устройству управления;
датчик расхода воды, установленный на трубопроводе подвода холодной воды и подключенный к устройству управления.
The signs of this heater, coinciding with the essential features of the claimed device:
housing;
electric heating elements located in the housing, the current-carrying leads of which are fixed on the upper part of the housing;
cold water supply pipe connected to the body;
heated water discharge pipe connected to the housing;
electronic switching components (triacs) connected in series with electric heating elements and connected to a control device;
installation of triacs on a radiator attached to a cold water supply pipe with the possibility of thermal contact;
control device connected to triacs;
heated water temperature sensor connected to the control device;
water flow sensor installed on the cold water supply pipe and connected to the control device.

Недостатком известного устройства является низкая надежность при использовании в водопроводных сетях, где происходит отключение подачи воды. После отключения воды в сети и ее последующего включения из водопроводного крана в течение нескольких минут может выходить механическая смесь воды и воздуха, а так как эта смесь будет проходить через датчик расхода, то может сработать устройство управления и включить электронагревательные элементы раньше, чем выйдут из водопроводной сети все воздушные пузыри. Следовательно, часть теплопередающей поверхности электронагревательных элементов некоторое время будет контактировать не с водой, а с воздухом, что вызовет ее перегрев и потерю герметичности с последующим перегоранием электронагревательных элементов. A disadvantage of the known device is its low reliability when used in water supply networks, where the water supply is cut off. After turning off the water in the network and then turning it on again, a mechanical mixture of water and air can leave the water tap for several minutes, and since this mixture will pass through the flow sensor, the control device may work and turn on the electric heating elements before they leave the water supply network all air bubbles. Consequently, part of the heat transfer surface of the electric heating elements will for some time come in contact not with water, but with air, which will cause it to overheat and lose tightness with subsequent burnout of the electric heating elements.

Кроме того, известный нагреватель оказывается незащищенным от перегрева при отказе схемы формирования задержки устройства управления. При отказе или при разрегулировке схемы формирования задержки устройство управления может преждевременно включить электронагревательные элементы, когда они еще не полностью покрыты водой, а так как нагреваемая вода еще не успеет подойти к датчику температуры, установленному в трубопроводе отвода воды, защита от перегрева водонагревателя не сработает. Следовательно, неизбежен перегрев электронагревательных элементов и их выход из строя. In addition, the known heater is unprotected from overheating in case of failure of the delay forming circuit of the control device. In the event of a failure or during the adjustment of the delay generation circuit, the control device may prematurely turn on the electric heating elements when they are not yet completely covered with water, and since the heated water does not yet have time to approach the temperature sensor installed in the water drain pipe, the protection against overheating of the water heater will not work. Consequently, overheating of electric heating elements and their failure is inevitable.

Кроме того, данный электроводонагреватель не защищен от перегрева при отказе устройства управления. In addition, this electric heater is not protected against overheating in the event of a control device failure.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является водонагреватель [9], содержащий корпус из теплопроводного материала с установленными внутри трубчатыми электронагревательными элементами, токоподводящие выводы которых расположены на верхней части корпуса; трубопровод подвода холодной воды, присоединенный к нижней части корпуса; трубопровод отвода нагретой воды, присоединенный к нижней части корпуса; вентиль регулирования расхода воды, установленный на трубопроводе подвода холодной воды; симисторы, соединенные последовательно с электронагревательными элементами и установленными на радиаторе, прикрепленном к корпусу; устройство управления, содержащее задатчик мощности, имеющий две кнопки управления, соединенные с генератором импульсов и подключенные к двоичному счетчику, выходы дешифратора подключены к элементам И; детектор нулевого уровня питающего напряжения, также подключенный к элементам И, выходы которых подключены к коммутаторам на основе симисторов; логический блок, осуществляющий начальную установку двоичного счетчика и реализацию алгоритма работы электроводонагревателя; датчик расхода воды, установленный на трубопроводе подвода холодной воды и присоединенный к устройству управления; терморегулятор с датчиком температуры нагретой воды, присоединенный к устройству управления; предохранительный термовыключатель, установленный на боковой стенке корпуса с возможностью теплового контакта и подключенный к устройству управления. The closest technical solution (prototype) is a water heater [9], comprising a housing made of heat-conducting material with tubular electric heating elements installed inside, the current-carrying leads of which are located on the upper part of the housing; cold water supply pipe connected to the lower part of the housing; heated water discharge pipe connected to the lower part of the housing; water flow control valve installed on the cold water supply pipe; triacs connected in series with electric heating elements and mounted on a radiator attached to the body; a control device comprising a power adjuster having two control buttons connected to a pulse generator and connected to a binary counter, the outputs of the decoder are connected to the And elements; a detector of a zero level of supply voltage, also connected to AND elements, the outputs of which are connected to switches based on triacs; a logical unit that performs the initial installation of the binary counter and the implementation of the algorithm of the electric heater; a water flow sensor mounted on a cold water supply pipe and connected to a control device; a temperature controller with a heated water temperature sensor connected to the control device; safety thermal switch mounted on the side wall of the housing with the possibility of thermal contact and connected to the control device.

При включении электроводонагревателя устройство управления включает все электронагревательные элементы и при достижении температуры на выходе, измеряемой датчиком температуры на трубопроводе отвода нагретой воды, значения 40,5oC терморегулятор включает такое сочетание электронагревательных элементов, чтобы обеспечить установившееся значение этой температуры при заданных расходе и температуре воды на входе. После этого терморегулятор в процессе управления не участвует.When the electric heater is turned on, the control device turns on all the electric heating elements and when the outlet temperature, measured by the temperature sensor on the heated water discharge pipe, reaches a value of 40.5 o C, the temperature regulator includes such a combination of electric heating elements to ensure a steady-state value of this temperature at a given flow rate and water temperature at the entrance. After that, the temperature controller is not involved in the control process.

При необходимости изменения температуры воды потребитель удерживает некоторое время одну из кнопок задатчика мощности в нажатом состоянии, добиваясь необходимой степени нагрева. В случае перегрева срабатывает предохранительный термовыключатель и устройство управления отключает электроводонагреватель. If it is necessary to change the water temperature, the consumer holds for some time one of the buttons of the power setter in the pressed state, achieving the required degree of heating. In case of overheating, the safety thermal switch is activated and the control device turns off the electric heater.

Признаки данного нагревателя, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства:
корпус с теплопроводной верхней крышкой;
электронагревательные элементы, расположенные в корпусе, токоподводящие выводы которых закреплены на верхней крышке корпуса;
трубопровод подвода холодной воды, присоединенный к нижней части корпуса;
трубопровод отвода нагретой воды, присоединенный к корпусу;
три коммутатора, симисторы которых соединены последовательно с электронагревательными элементами;
устройство управления, содержащее задатчик мощности, имеющий две кнопки управления, двоичный реверсивный счетчик и подключенные к нему дешифратор и блок начальной установки, три элемента И, подключенные к дешифратору, детектор нулевого уровня питающего напряжения, присоединенный входом к шине подвода питания, а выходом - к первым входам трех элементов И, выходы которых подключены к коммутаторам;
терморегулятор с датчиком температуры нагретой воды, присоединенный к устройству управления;
предохранительный термовыключатель, установленный с возможностью теплового контакта с корпусом;
установка симисторов на радиаторе с возможностью теплового контакта;
датчик расхода воды, установленный на трубопроводе подвода холодной воды и подключенный через формирователь сигнала к устройству управления;
источник питания постоянного тока.
The signs of this heater, coinciding with the essential features of the claimed device:
case with a heat-conducting top cover;
electric heating elements located in the housing, the current-carrying leads of which are mounted on the top cover of the housing;
cold water supply pipe connected to the lower part of the housing;
heated water discharge pipe connected to the housing;
three switches, triacs of which are connected in series with electric heating elements;
a control device containing a power controller having two control buttons, a binary reversible counter and a decoder and an initial installation unit connected thereto, three AND elements connected to a decoder, a zero-voltage detector connected to the input to the power supply bus, and the output to the first inputs of the three AND elements, the outputs of which are connected to the switches;
a temperature controller with a heated water temperature sensor connected to the control device;
safety thermal switch installed with the possibility of thermal contact with the housing;
installation of triacs on a radiator with the possibility of thermal contact;
a water flow sensor installed on the cold water supply pipe and connected through a signal conditioner to a control device;
DC power supply.

Недостатками устройства-прототипа являются низкие надежность и потребительские качества. The disadvantages of the prototype device are low reliability and consumer qualities.

Низкая надежность обусловлена следующими факторами. Low reliability is due to the following factors.

Включение электронагревательных элементов происходит с задержкой времени, величина которой определяется по данным о расходе воды, проходящей через датчик расхода на трубопроводе подвода холодной воды. Однако в водопроводной сети, например, после отключения воды возможно образование пузырей сжатого воздуха, которые, проходя через датчик расхода, также вызовут вращение турбинки и, следовательно, появление ложных данных о величине расхода воды. Поэтому устройство управления неверно определит время заполнения водой корпуса и включит электронагревательные элементы, еще не покрытые полностью водой. Это приведет к их перегреву и даже перегоранию. The inclusion of electric heating elements occurs with a time delay, the value of which is determined by the data on the flow rate of water passing through the flow sensor on the cold water supply pipe. However, in the water supply network, for example, after turning off the water, the formation of compressed air bubbles is possible, which, passing through the flow sensor, will also cause the rotation of the turbine and, consequently, the appearance of false data on the magnitude of the water flow. Therefore, the control device will incorrectly determine the time of filling the housing with water and turn on the electric heating elements that have not yet been completely covered with water. This will lead to overheating and even burnout.

Большое время срабатывания системы защиты от перегрева в случае отказа датчика расхода воды, что также приводит к перегреву электронагревательных элементов. В случае включения электронагревательных элементов при отсутствии воды в корпусе нагрев датчика температуры, установленного на трубопроводе отвода воды, и предохранительного термовыключателя, присоединенного к боковой стенке корпуса, осуществляется в основном благодаря тепловому излучению и конвекции нагретого воздуха в корпусе, так как между датчиком и предохранительным выключателем, с одной стороны, и электронагревательными элементами, с другой стороны, тепловой контакт осуществлен через верхнюю крышку корпуса и его боковую стенку, имеющими большое тепловое сопротивление из-за большого пути распространения тепла. Long response time of the overheat protection system in the event of a failure of the water flow sensor, which also leads to overheating of the electric heating elements. In the case of switching on electric heating elements in the absence of water in the housing, the temperature sensor installed on the water drain pipe and the safety thermal switch connected to the side wall of the housing are heated mainly due to thermal radiation and convection of heated air in the housing, since between the sensor and the safety switch , on the one hand, and electric heating elements, on the other hand, thermal contact is made through the top cover of the housing and its side walls y having a large heat resistance due to the large heat propagation paths.

Вследствие относительно низкой интенсивности указанных видов теплообмена, а также большой теплоемкости корпуса, выполненного целиком из теплопроводного материала, температура корпуса будет достаточной для срабатывания системы защиты только при значительном перегреве электронагревательных элементов, что может привести к их сгоранию. Due to the relatively low intensity of these types of heat transfer, as well as the high heat capacity of the housing, made entirely of heat-conducting material, the temperature of the housing will be sufficient for the protection system to operate only with a significant overheating of the electric heating elements, which can lead to their combustion.

При отказе устройства управления и в случае перегрева электроводонагревателя предохранительный термовыключатель не отключит электронагревательные элементы от сети переменного тока, так как управляет ими через устройство управления, что вызовет сгорание электронагревательных элементов. In case of failure of the control device and in case of overheating of the electric heater, the safety thermal switch will not disconnect the electric heating elements from the AC mains, as it controls them through the control device, which will cause the combustion of electric heating elements.

При отложении загрязнений, присутствующих в воде, на элементах оптического датчика расхода возможен его отказ вследствие потери прозрачности канала распространения светового потока. When the contaminants present in water are deposited on the elements of the optical flow sensor, it may fail due to loss of transparency of the light distribution channel.

Отсутствие дублирования в системе защиты от перегрева, т.к. устройство контроля температуры нагретой воды действует только в процессе выхода электроводонагревателя на установившийся режим работы, и после загорания индикатора "Готов" это устройство отключается от работы. Поэтому контроль перегрева осуществляется только одним предохранительным термовыключателем и при выходе его из стоя может возникнуть сгорание электронагревательных элементов. Lack of duplication in system of protection against an overheat since the heated water temperature control device operates only in the process of the electric heater reaching the steady-state operating mode, and after the “Ready” indicator lights up, this device is disconnected from operation. Therefore, the control of overheating is carried out by only one safety thermal switch, and when it comes out of standing, combustion of electric heating elements can occur.

При использовании электроводонагревателя для нагрева воды с большим содержанием минералов возможно образование накипи на металлических поверхностях деталей, контактирующих с водой. При этом накипь на теплопередающей поверхности электронагревательных элементов вызовет их перегрев и последующее перегорание. When using an electric heater for heating water with a high content of minerals, scale formation on the metal surfaces of parts in contact with water is possible. In this case, scale on the heat transfer surface of the electric heating elements will cause them to overheat and subsequently burn out.

Низкие потребительские качества объясняются следующими причинами. Low consumer qualities are explained by the following reasons.

После включения и выхода электроводонагревателя на установившийся режим работы, когда действие обратной связи по температуре нагретой воды прекращается, суммарная мощность включенных электронагревательных элементов, обеспечивающая данную температуру, "запоминается" устройством управления и в дальнейшем корректируется в зависимости от температуры и расхода воды на входе. Однако в случае появления электромагнитной помехи, вызванной, например, включением бытового электрооборудования, может произойти "сбой" уставки мощности в большую сторону и, следовательно, включение нагревателя на большую мощность, что вызовет значительное и быстрое повышение температуры на выходе и появление неприятных ощущений у потребителя. Отсутствие какой-либо индикации, предупреждающей о непроизвольном изменении числа включенных электронагревательных элементов, может выработать у потребителя комплекс неуверенности при пользовании электроводонагревателем. After the heater is turned on and the operating mode reaches the steady state, when the feedback on the temperature of the heated water stops, the total power of the included electric heating elements, ensuring this temperature, is "remembered" by the control device and is subsequently adjusted depending on the temperature and water flow rate at the inlet. However, in the event of electromagnetic interference caused, for example, by turning on household electrical equipment, a “malfunction” of the power setting to the higher side and, therefore, turning on of the heater to a large power may occur, which will cause a significant and rapid increase in the output temperature and the appearance of unpleasant sensations for the consumer . The absence of any indication warning of an involuntary change in the number of included electric heating elements can develop a consumer’s complex of insecurity when using an electric heater.

Низкие потребительские качества объясняются также и выбранным способом управления мощностью электронагревателя путем удержания одной из двух кнопок в нажатом состоянии некоторое время. Причем длительность удержания кнопки определяет величину установленной мощности электронагревательных элементов. Отсутствие у потребителя информации о суммарной мощности включенных электронагревательных элементов заставляет его соизмерять длительность удержания кнопки и температуры на выходе, что из-за присущей электроводонагревателю инерционности делает это процесс утомительным. Кроме этого, при неоднократном использовании электроводонагревателя в одинаковых условиях потребитель должен повторять эту процедуру каждый раз заново, так как отсутствие информации об установленной мощности не позволяет сразу выставить необходимую мощность электронагревательных элементов, определенную потребителем опытным путем для подобных условий эксплуатации. Low consumer qualities are also explained by the selected method of controlling the power of the electric heater by keeping one of the two buttons pressed for a while. Moreover, the button holding duration determines the value of the installed power of the electric heating elements. The consumer’s lack of information about the total power of the electric heating elements turned on makes him measure the button holding time and the outlet temperature, which, due to the inertia inherent in the electric heater, makes this process tedious. In addition, with repeated use of the electric heater in the same conditions, the consumer must repeat this procedure each time again, since the lack of information about the installed power does not immediately allow you to set the required power of the electric heating elements, determined experimentally by the consumer for such operating conditions.

Отсутствие возможности ограничения максимальной мощности электроводонагревателя вызовет неудобства для потребителя в случае использования в квартире с низкой нагрузочной способностью электропроводки, так как ошибочное включение электроводонагревателя на большую мощность вызовет срабатывание устройства защиты квартирной сети. The inability to limit the maximum power of the electric heater will cause inconvenience for the consumer in the case of using electrical wiring in an apartment with a low load capacity, since the erroneous inclusion of the electric heater for high power will cause the protection of the apartment network to trip.

Существенными признаками заявленного устройства, отличительными от прототипа, являются:
выполнение трубопровода подвода холодной воды U-образным;
применение в качестве датчика расхода датчика давления и его расположение вместе с коленом трубопровода подвода холодной воды не ниже верхней части теплопередающей поверхности электронагревательных элементов;
присоединение трубопровода отвода нагретой воды к верхней крышке корпуса и установка в нем местного гидравлического сопротивления;
выполнение нижней части и боковой стенки корпуса из теплоизолирующего материала;
установка предохранительного термовыключателя на верхней крышке корпуса и его включение между сетью переменного тока и шинами подвода питания к электроводонагревателю;
установка датчика температуры нагретой воды в теплопроводный кожух, присоединенный к верхней крышке корпуса с возможностью теплового контакта, высота которого не превышает величины 2,5λFб , где λ - коэффициент теплопроводности материала кожуха, FБ - площадь поперечного сечения боковой стенки корпуса;
введение в устройство управления электронагревателем двух резисторов, выключателя ограничения мощности, двух формирователей импульса, двух элементов ИЛИ-НЕ, элемента ИЛИ, элемента НЕ; индикатора заданной мощности;
присоединение первого контакта каждой кнопки через резистор к источнику питания постоянного тока;
присоединение первого и второго формирователей импульса к первому контакту первой и второй кнопок задатчика мощности соответственно;
соединение первого входа первого элемента ИЛИ-НЕ с выходом первого формирователя импульса;
соединение первого входа элемента ИЛИ с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ;
соединение через элемент НЕ выхода второго формирователя импульса с вторым входам элемента ИЛИ;
соединение выхода "3" дешифратора через выключатель ограничения мощности с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ;
соединение первого входа второго элемента ИЛИ-НЕ с выходом детектора нулевого уровня питающего напряжения;
соединение второго и третьего входов второго элемента ИЛИ-НЕ с выходами формирователя сигнала датчика расхода и терморегулятора соответственно;
соединение вторых входов трех элементов И с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ;
соединение входа реверса двоичного счетчика с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, счетного входа - с выходом элемента ИЛИ;
соединение выхода "0" дешифратора с вторым контактом второй кнопки, а выхода "5" - с вторым контактом первой кнопки.
The essential features of the claimed device, distinctive from the prototype, are:
the implementation of the cold water supply pipeline U-shaped;
the use of a pressure sensor as a flow sensor and its location together with the bend of the cold water supply pipe not lower than the upper part of the heat transfer surface of the electric heating elements;
connecting the heated water discharge pipe to the upper case cover and installing local hydraulic resistance in it;
the implementation of the lower part and the side wall of the housing of insulating material;
installation of a safety thermal switch on the top cover of the case and its inclusion between the AC network and the busbars for supplying power to the electric heater;
installation of a temperature sensor of heated water in a heat-conducting casing attached to the top cover of the casing with the possibility of thermal contact, the height of which does not exceed 2.5λF b , where λ is the thermal conductivity of the casing material, F B is the cross-sectional area of the side wall of the casing;
the introduction of two resistors, a power limit switch, two pulse shapers, two OR-NOT elements, an OR element, an NOT element into the electric heater control device; indicator of the set power;
attaching the first contact of each button through a resistor to a DC power source;
attaching the first and second pulse shapers to the first contact of the first and second buttons of the power setter, respectively;
the connection of the first input of the first element OR NOT with the output of the first pulse shaper;
connection of the first input of the OR element with the output of the first element OR-NOT;
connection through the element NOT of the output of the second pulse shaper to the second inputs of the OR element;
the connection of the output "3" of the decoder through the power limit switch with the second input of the first element OR-NOT;
the connection of the first input of the second element OR-NOT with the output of the detector zero level supply voltage;
the connection of the second and third inputs of the second element OR-NOT with the outputs of the driver of the signal of the flow sensor and thermostat, respectively;
the connection of the second inputs of the three elements AND with the output of the second element OR NOT;
connection of the input of the reverse of the binary counter with the output of the first OR-NOT element, the counting input - with the output of the OR element;
the connection of the output "0" of the decoder with the second contact of the second button, and the output "5" with the second contact of the first button.

Технический результат, достигаемый предлагаемым электроводонагревателем, состоит:
в повышении надежности за счет:
а) исключения включения электронагревательных элементов, не полностью покрытых водой;
б) увеличения быстродействия срабатывания системы защиты от перегрева;
в) дублирования системы защиты от перегрева;
г) исключения образования накипи на металлических деталях, контактирующих с водой:
в улучшении потребительских качеств за счет:
а) упрощения настройки электроводонагревателя на требуемую степень нагрева воды;
б) возможности для потребителя ограничения максимальной мощности электроводонагревателя.
The technical result achieved by the proposed electric heater is:
in increasing reliability due to:
a) the exclusion of the inclusion of electric heating elements that are not completely covered with water;
b) increase the response time of the overheat protection system;
c) duplication of the system of protection against overheating;
d) eliminating the formation of scale on metal parts in contact with water:
in improving consumer qualities due to:
a) simplifying the adjustment of the electric heater to the required degree of heating water;
b) the possibility for the consumer to limit the maximum power of the electric heater.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в электроводонагревателе, содержащем корпус с теплопроводной верхней крышкой, в полости которого установлены электронагревательные элементы с токоподводящими выводами, расположенными в верхней крышке корпуса, трубопровод подвода холодной воды, присоединенный к нижней части корпуса, три коммутатора, симисторы которых соединены последовательно с электронагревательными элементами и установлены на радиаторе с возможностью теплового контакта, устройство управления, имеющее задатчик мощности с двумя кнопками, двоичным реверсивным счетчиком и подключенным к нему дешифратором, три элемента И, подключенных к дешифратору своими первыми входами; детектор нулевого уровня питающего напряжения, присоединенных входом к шине подвода питания переменного тока, а выходом - к первым входам элементов И, выходы которых подключены к управляющим входам коммутаторов соответственно, и блок начальной установки, присоединенный к двоичному реверсивному счетчику; терморегулятор с датчиком температуры нагретой воды, присоединенный к устройству управления; датчик расхода воды, установленный на трубопроводе подвода холодной воды и подключенный через формирователь сигнала к устройству управления; предохранительный термовыключатель, установленный с возможностью теплового контакта с корпусом; источник питания постоянного тока; трубопровод подвода холодной воды выполнен U-образным, в качестве датчика расхода применен датчик давления, расположенный вместе с коленом не ниже верхней части теплопередающей поверхности электронагревательных элементов, трубопровод отвода нагретой воды присоединен к верхней крышке корпуса и в нем установлено местное гидравлическое сопротивление; нижняя часть и боковая стенка корпуса выполнены из теплоизолирующего материала; предохранительный термовыключатель установлен на верхней крышке корпуса и включен между сетью переменного тока и шинами подвода питания к электроводонагревателю; датчик температуры нагретой воды заключен в теплопроводный кожух, присоединенный к верхней крышке корпуса с возможностью теплового контакта, а высота кожуха не превышает величины 2,5λFб, где λ - коэффициент теплопроводности материала кожуха, Вт/(мК); FБ - площадь поперечного сечения боковой стенки корпуса, м2, а в устройство управления введены два резистора, через которые первая и вторая кнопки задатчика мощности своим первым контактом подключены к источнику питания постоянного тока; первый и второй формирователи импульса, подключенные к первому контакту первой и второй кнопок задатчика мощности соответственно; первый элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульса; элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ; элемент НЕ, включенный между выходом второго формирователя импульса и вторым входом элемента ИЛИ; второй элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом детектора нулевого уровня питающего напряжения; индикатор заданной мощности, присоединенный к выходам дешифратора; выключатель ограничения мощности, присоединенный к выходу "3" дешифратора и к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, а выходы формирователя сигнала датчика давления и терморегулятора присоединены к второму и третьему входам второго элемента ИЛИ-НЕ соответственно, выход которого соединен с вторыми входами трех элементов И; реверсивный вход "±1" двоичного реверсивного счетчика соединен с выходом первого элемента первого элемента ИЛИ-НЕ, счетный вход - с выходом элемента ИЛИ, выход "0" дешифратора соединен с вторым контактом второй кнопки задатчика мощности, а выход "5" - с вторым контактом первой кнопки задатчика мощности.The technical result of the invention is achieved in that in an electric heater containing a housing with a heat-conducting top cover, in the cavity of which electric heating elements are installed with current-carrying leads located in the upper housing cover, a cold water supply pipe connected to the lower part of the housing, three switches, which triacs connected in series with electric heating elements and mounted on a radiator with the possibility of thermal contact, control device, having a power controller with two buttons, a binary reversible counter and a decoder connected to it, three AND elements connected to the decoder with their first inputs; a detector of a zero level of supply voltage connected by an input to the AC power supply bus, and by an output to the first inputs of AND elements, the outputs of which are connected to the control inputs of the switches, respectively, and an initial installation unit connected to a binary reversible counter; a temperature controller with a heated water temperature sensor connected to the control device; a water flow sensor installed on the cold water supply pipe and connected through a signal conditioner to a control device; safety thermal switch installed with the possibility of thermal contact with the housing; DC power supply the cold water supply pipeline is made U-shaped, a pressure sensor is used as a flow sensor, located with the elbow not lower than the upper part of the heat transfer surface of the electric heating elements, the heated water discharge pipe is connected to the upper housing cover and local hydraulic resistance is installed in it; the lower part and the side wall of the housing are made of heat-insulating material; a safety thermal switch is installed on the upper case cover and is connected between the AC mains and the busbars for supplying power to the electric heater; the temperature sensor of heated water is enclosed in a heat-conducting casing attached to the top cover of the casing with the possibility of thermal contact, and the casing height does not exceed 2.5λF b , where λ is the thermal conductivity of the casing material, W / (mK); F B is the cross-sectional area of the side wall of the housing, m 2 , and two resistors are introduced into the control device, through which the first and second buttons of the power adjuster are connected to the DC power source by their first contact; the first and second pulse shapers connected to the first contact of the first and second buttons of the power setter, respectively; the first OR-NOT element, the first input of which is connected to the output of the first pulse shaper; an OR element, the first input of which is connected to the output of the first OR-NOT element; an element NOT connected between the output of the second pulse shaper and the second input of the OR element; the second element OR NOT, the first input of which is connected to the output of the detector of the zero level of the supply voltage; set power indicator connected to decoder outputs; a power limiting switch connected to the output “3” of the decoder and to the second input of the first OR-NOT element, and the outputs of the signal generator of the pressure sensor and thermostat are connected to the second and third inputs of the second OR-NOT element, respectively, the output of which is connected to the second inputs of the three elements AND; the reverse input "± 1" of the binary reverse counter is connected to the output of the first element of the first element OR-NOT, the counting input to the output of the OR element, the output "0" of the decoder is connected to the second contact of the second button of the power setter, and the output "5" to the second contact of the first button of the power adjuster.

Использование в качестве датчика расхода датчика давления, присоединение трубопровода отвода нагретой воды к верхней крышке корпуса, установка в нем местного гидравлического сопротивления, соединение первого входа второго элемента ИЛИ-НЕ с выходом детектора нулевого уровня питающего напряжения, второго входа - с выходом формирователя сигнала датчика давления, выхода - с первыми входами трех элементов И, а их выходов - с управляющими входами первого, второго и третьего коммутаторов соответственно исключает включение электронагревательных элементов, не полностью покрытых водой. После начала поступления воды в электроводонагреватель давление в корпусе будет возрастать после того, как вода начнет протекать через местное гидравлическое сопротивление, а это произойдет только после полного заполнения корпуса водой и, следовательно, полного покрытия теплопередающей поверхности электронагревательных элементов. Using a pressure sensor as a flow sensor, attaching a heated water discharge pipe to the upper case cover, installing local hydraulic resistance in it, connecting the first input of the second OR-NOT element to the output of the zero-voltage detector, and the second input to the output of the pressure sensor signal shaper , outputs - with the first inputs of three AND elements, and their outputs - with control inputs of the first, second and third switches, respectively, excludes the inclusion of an electric heater elements not completely covered by water. After the start of the flow of water into the electric heater, the pressure in the housing will increase after the water begins to flow through the local hydraulic resistance, and this will happen only after the housing is completely filled with water and, therefore, the heat transfer surface of the electric heating elements is completely covered.

Выполнение трубопровода подвода холодной воды U-образным и расположение датчика давления вместе с коленом не ниже верхней части теплопередающей поверхности электронагревательных элементов необходимо для исключения преждевременного срабатывания датчика давления под действием силы гидростатического давления столба жидкости при неполном заполнении корпуса водой. The implementation of the U-shaped cold water supply pipeline and the location of the pressure sensor together with the elbow not lower than the upper part of the heat transfer surface of the electric heating elements is necessary to prevent premature operation of the pressure sensor under the influence of the hydrostatic pressure of the liquid column when the body is incompletely filled with water.

Действительно, т.к. корпус и часть U-образного трубопровода подвода холодной воды с верхним расположением колена (от места присоединения к нижней части корпуса до колена) представляют сообщающиеся сосуды, то воздействие столба жидкости в корпусе на мембрану датчика расхода невозможно до покрытия электронагревательных элементов водой (датчик давления установлен выше). Indeed, since the case and part of the U-shaped cold water supply pipe with the upper knee (from the point of attachment to the lower part of the body to the knee) are communicating vessels, then the influence of a liquid column in the body on the membrane of the flow sensor is not possible until the electric heating elements are coated with water (pressure sensor is installed above )

Установка предохранительного термовыключателя на верхней крышке корпуса с возможностью теплового контакта позволяет увеличить быстродействие срабатывания предохранительного термовыключателя в случае включения электроводонагревателя, не заполненного водой, вызванного неисправностью системы защиты. Это достигается за счет уменьшения теплового сопротивления между электронагревательными элементами и предохранительным термовыключателем, т. к. в отличие от прототипа последний находится в непосредственной близости от места теплового контакта электронагревательных элементов и теплопроводной верхней крышки корпуса. Installing a safety thermal switch on the top cover of the case with the possibility of thermal contact allows you to increase the response time of the safety thermal switch in the case of switching on an electric heater not filled with water, caused by a malfunction of the protection system. This is achieved by reducing the thermal resistance between the electric heating elements and the safety thermal switch, because, unlike the prototype, the latter is in close proximity to the place of thermal contact of the electric heating elements and the heat-conducting upper housing cover.

Выполнение нижней части и боковой стенки корпуса из теплоизолирующего материала также повышает быстродействие срабатывания системы защиты от перегрева вследствие уменьшения теплоемкости корпуса и, кроме того, увеличивает коэффициент полезного действия нагревателя. The implementation of the lower part and the side wall of the casing of heat-insulating material also increases the response time of the overheat protection system due to a decrease in the heat capacity of the casing and, in addition, increases the efficiency of the heater.

Включение предохранительного термовыключателя между сетью переменного тока и шинами подвода питания к электроводонагревателю обеспечивает защиту электроводонагревателя от перегрева и короткого замыкания электроцепей даже в случае отказа устройства управления. The inclusion of a safety thermal switch between the AC mains and the busbars for supplying power to the heater ensures protection of the heater from overheating and short circuiting of electrical circuits even in the event of a control device failure.

Присоединение кожуха датчика температуры нагретой воды к верхней крышке корпуса с возможностью теплового контакта, а также выбор высоты кожуха, не превышающей указанной выше величины, необходимо для обеспечения своевременного отключения электронагревательных элементов при неполном заполнении водой корпуса или при ее отсутствии. Это поясняется фиг. 1, где показан разрез теплопроводного кожуха 26, соединенного с верхней крышкой корпуса 8. Внутри кожуха установлен датчик температуры 25. При полном заполнении корпуса электроводонагревателя водой датчик температуры определяет температуру воды в верхней части корпуса, которая и поступает к потребителю. Причем тепловой поток от нагретой воды в основном передается датчику через дно кожуха, имеющего наименьшую толщину, допускаемую технологией изготовления и обеспечивающую достаточную прочность дна кожуха. The connection of the casing of the temperature sensor of heated water to the upper cover of the casing with the possibility of thermal contact, as well as the choice of casing height not exceeding the above value, is necessary to ensure timely disconnection of electric heating elements when the casing is incompletely filled with water or in its absence. This is illustrated in FIG. 1, which shows a section through a heat-conducting casing 26 connected to the top cover of the casing 8. A temperature sensor 25 is installed inside the casing. When the casing of the electric heater is completely filled with water, the temperature sensor determines the temperature of the water in the upper part of the casing, which enters the consumer. Moreover, the heat flow from the heated water is mainly transmitted to the sensor through the bottom of the casing, having the smallest thickness allowed by the manufacturing technology and providing sufficient strength of the casing bottom.

В случае появления неисправности электронагревателя и включения электронагревательных элементов, не покрытых водой, начинается разогрев кожуха и заключенного в нем датчика температуры. При этом нагрев датчика происходит благодаря теплопередаче от верхней крышки корпуса через боковую стенку кожуха, тепловому излучению нагретых электронагревательных элементов, а также теплоотдаче от нагреваемого в корпусе воздуха. Увеличение скорости нагрева датчика температуры может быть достигнуто за счет увеличения теплового потока, передающегося от нагревающей верхней крышки благодаря теплопроводности стенок кожуха. In the event of a malfunction of the electric heater and the inclusion of electric heating elements not covered by water, heating of the casing and the temperature sensor enclosed in it begins. In this case, the heating of the sensor occurs due to heat transfer from the upper cover of the housing through the side wall of the casing, the thermal radiation of the heated electric heating elements, as well as heat transfer from the air heated in the housing. An increase in the heating rate of the temperature sensor can be achieved by increasing the heat flux transmitted from the heating top cover due to the thermal conductivity of the casing walls.

Так как величина этого теплового потока определяется тепловым сопротивлением кожуха, можно утверждать, что обеспечение заданного быстродействия отключения электронагревательных элементов может быть достигнуто уменьшением теплового сопротивления кожуха, определяемого по формуле:

Figure 00000003

где H - высота кожуха относительно внутренней плоскости верхней крышки корпуса, м;
λ - коэффициент теплопроводности материала кожуха, Вт/(мК);
FБ - площадь поперечного сечения боковой стенки кожуха, м2.Since the magnitude of this heat flux is determined by the thermal resistance of the casing, it can be argued that providing a given speed of shutdown of electric heating elements can be achieved by reducing the thermal resistance of the casing, determined by the formula:
Figure 00000003

where H is the height of the casing relative to the inner plane of the upper housing cover, m;
λ is the coefficient of thermal conductivity of the casing material, W / (mK);
F B - the cross-sectional area of the side wall of the casing, m 2 .

Для бытовых электроводонагревателей с максимальной мощностью, не превышающей 3 мВт, авторами экспериментально установлен верхний предел для теплового сопротивления кожуха, который составил 2,5 К/Вт, что обеспечивает отключение электронагревательных элементов терморегулятором температуры воды (при отсутствии воды в корпусе) при нагреве верхней крышки корпуса до температуры Т=353К. For domestic electric heaters with a maximum power not exceeding 3 mW, the authors experimentally set an upper limit for the thermal resistance of the casing, which was 2.5 K / W, which ensures that the electric heating elements are switched off by the water temperature thermostat (in the absence of water in the case) when the top cover is heated housing to a temperature of T = 353K.

Таким образом тепловое сопротивление кожуха должно удовлетворять неравенству

Figure 00000004

Отсюда получим неравенство, которому должна удовлетворять высота кожуха
H ≤ 2,5λFб (1)
Нижний предел для высоты кожуха определяется величиной, достаточной для расположения датчика температуры внутри кожуха за пределами верхней крышки корпуса. Это необходимо для уменьшения погрешности определения температуры воды, вызванной тепловым потоком от верхней части крышки корпуса, температура которой отличается от температуры воды.Thus, the thermal resistance of the casing must satisfy the inequality
Figure 00000004

From here we obtain the inequality that the casing height must satisfy
H ≤ 2.5λF b (1)
The lower limit for the height of the casing is determined by a value sufficient to position the temperature sensor inside the casing outside the top cover of the housing. This is necessary to reduce the error in determining the temperature of the water caused by the heat flux from the upper part of the housing cover, the temperature of which differs from the temperature of the water.

Соединение выхода терморегулятора с третьим входом второго элемента ИЛИ-НЕ позволяет обеспечить отключение электронагревательных элементов при достижении заданной температуры воды, что обеспечивает дублирование защиты электроводонагревателя от перегрева. The connection of the output of the thermostat with the third input of the second element OR-NOT allows you to disable the electric heating elements when the set water temperature is reached, which ensures duplication of protection of the electric heater from overheating.

Таким образом обеспечивается повышение надежности электроводонагревателя. This ensures increased reliability of the electric heater.

Введение в устройство управления двух резисторов, двух элементов ИЛИ-НЕ, элемента ИЛИ, элемента НЕ, дешифратора, присоединение первого контакта каждой кнопки задатчика мощности через резистор к источнику питания, соединение первого входа первого элемента ИЛИ-НЕ с выходом первого формирователя импульса, первого входа элемента ИЛИ - с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, выхода второго формирователя импульса через элемент НЕ -с вторым входом элемента ИЛИ, входа реверса двоичного счетчика - с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, счетного входа - с выходом элемента ИЛИ, входов дешифратора - с выходами двоичного счетчика и с вторыми входами элементов И соответственно, а выходов - с индикатором установленной мощности, причем выхода "0" - также с вторым контактом второй кнопки, выхода "5" - также с вторым контактом первой кнопки, решает задачу установки и индикации мощности электроводонагревателя путем нажатия одной из кнопок необходимое число раз. Однократное нажатие первой кнопки вызывает увеличение суммарной мощности включенных электронагревательных элементов на одну ступень. Однократное нажатие второй кнопки вызывает уменьшение суммарной мощности включенных электронагревательных элементов на ту же величину. Introduction to the control device of two resistors, two OR-NOT elements, an OR element, NOT element, a decoder, attaching the first contact of each button of the power adjuster through a resistor to a power source, connecting the first input of the first OR-NOT element to the output of the first pulse shaper, the first input OR element - with the output of the first OR-NOT element, the output of the second pulse shaper through the element NOT-with the second input of the OR element, the input of the binary counter reverse - with the output of the first OR-NOT element, the counting input - with you with the OR element, decoder inputs with binary counter outputs and with the second inputs of AND elements, respectively, and outputs with the installed power indicator, with output "0" also with the second contact of the second button, output "5" also with the second contact of the first buttons, solves the problem of setting and indicating the power of the electric heater by pressing one of the buttons the required number of times. A single press of the first button causes an increase in the total power of the included electric heating elements by one step. A single press of the second button causes a decrease in the total power of the included electric heating elements by the same amount.

Соединение выхода "3" дешифратора с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ через выключатель ограничения мощности позволяет ограничить максимальную мощность электроводонагревателя, что необходимо для исключения перегрузки квартирной проводки, рассчитанной на низкую мощность и, следовательно, для предотвращения срабатывания устройства защиты квартирной сети при включении электроводонагревателя. The connection of the output “3” of the decoder with the second input of the first OR-NOT element through the power limit switch allows you to limit the maximum power of the heater, which is necessary to avoid overloading the apartment wiring, designed for low power and, therefore, to prevent the protection of the apartment network from tripping when the heater is turned on .

Таким образом упрощается настройка электроводонагревателя на требуемую степень нагрева воды, исключается перегрузка квартирной электропроводки и, следовательно, улучшаются потребительские качества электроводонагревателя. This simplifies the adjustment of the electric heater to the required degree of water heating, eliminates the overload of the apartment wiring and, therefore, improves the consumer qualities of the electric heater.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.2 формулы изобретения второй и третий, четвертый и пятый электронагревательные элементы соединены параллельно, что обеспечивает изменение мощности включенных электронагревательных элементов при каждом нажатии одной из кнопок задатчика мощности на величину, равную мощности одного электронагревательного элемента. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 2, the second and third, fourth and fifth electric heating elements are connected in parallel, which ensures that the power of the switched on electric heating elements changes each time one of the buttons of the power adjuster is pressed by an amount equal to the power of one electric heating element.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.3 формулы изобретения параллельно с электронагревательными элементами включены световые индикаторы, позволяющие потребителю сопоставлять величину заданной мощности и реальной мощности включенных электронагревательных элементов и своевременно обнаруживать неисправность электроводонагревателя. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 3 of the claims, light indicators are included in parallel with the electric heating elements, allowing the consumer to compare the value of the set power and the real power of the included electric heating elements and to timely detect a malfunction of the electric heater.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.4 формулы изобретения местное гидравлическое сопротивление, установленное в трубопроводе отвода нагретой воды, выполнено в виде шайбы из неметаллического материала, например из термостойкой пластмассы со сквозном отверстием, что упрощает его изготовление и исключает образование накипи. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 4, the local hydraulic resistance installed in the heated water discharge pipe is made in the form of a washer of non-metallic material, for example, heat-resistant plastic with a through hole, which simplifies its manufacture and eliminates scale formation.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.5 формулы изобретения датчик давления содержит мембрану, заключенную в кожух; укрепленный на кожухе выключатель со штоком, упирающимся в мембрану; ограничитель прогиба мембраны, выполненный в виде конической шайбы, внутренняя поверхность которой расположена со стороны мембраны, имеющей сквозное отверстие для штока, установленного в это отверстие с возможностью движения. Такое выполнение датчика давления обеспечивает срабатывание выключателя при повышении давления в корпусе электроводонагревателя после его заполнения водой и исключает разрыв мембраны при значительном повышении давления в корпусе. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 5, the pressure sensor comprises a membrane enclosed in a casing; a switch mounted on the casing with a rod resting against the membrane; the deflection limiter of the membrane, made in the form of a conical washer, the inner surface of which is located on the side of the membrane having a through hole for the rod, mounted in this hole with the possibility of movement. This embodiment of the pressure sensor ensures that the switch trips when the pressure in the body of the electric heater rises after it is filled with water and eliminates the rupture of the membrane with a significant increase in pressure in the case.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.6 формулы изобретения радиатор с симисторами установлен на трубопроводе подвода холодной воды с возможностью теплового контакта, что обеспечивает наиболее интенсивное охлаждение симисторов. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 6, a radiator with triacs is installed on the cold water supply pipe with the possibility of thermal contact, which ensures the most intensive cooling of triacs.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.7 формулы изобретения поверхности электронагревательных элементов, верхней крышки корпуса и кожуха датчика температуры, контактирующие с водой, покрыты неметаллическим электроизолирующим материалом, например, фторопластом. Это исключает образование накипи и повышает электробезопасность электроводонагревателя. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 7 of the claims, the surfaces of the electric heating elements, the upper housing cover and the casing of the temperature sensor in contact with water are coated with a non-metallic electrically insulating material, for example, fluoroplastic. This eliminates the formation of scale and increases the electrical safety of the electric heater.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.8 формулы изобретения наружная боковая поверхность кожуха датчика температуры нагретой воды выполнена шестигранной, соединение кожуха с верхней крышкой корпуса осуществлено с помощью конического резьбового соединения, датчик температуры залит внутри кожуха теплопроводной электрически изолирующей пастой, дно кожуха выполнено конусообразным с углом при вершине конуса 60oC. Указанное выполнение кожуха обеспечивает удобство его крепления, герметичность соединения с верхней крышкой корпуса и минимальную толщину дна кожуха, внутренняя полость которого высверлена стандартным сверлом.In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 8, the outer side surface of the casing of the heated water temperature sensor is hexagonal, the casing is connected to the upper cover of the casing using a conical threaded connection, the temperature sensor is filled with a heat-conducting electrically insulating paste inside the casing, the bottom of the casing is conical with angle at the apex of the cone 60 o C. The specified design of the casing provides the convenience of its mounting, tightness of the connection with the top cover case and the minimum thickness of the bottom of the casing, the inner cavity of which is drilled with a standard drill.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.9 формулы изобретения предохранительный термовыключатель выполнен в виде двух термовыключателей, установленных в одном корпусе и содержащих первый и второй неподвижные контакты, снабженные вертикальными выводами, установленные с постоянным зазором между ними на теплопроводной и электрически изолирующей пластине и соединенные внахлест с третьим подпружиненным контактом посредством электропроводного плавкого вещества с температурой плавления, равной необходимой температуре отключения электроводонагревателя, и введенного между контактирующими плоскостями двух неподвижных и третьего контактов, последний из которых отстоит от вертикального вывода второго неподвижного контакта на расстоянии, превышающем величину перекрытия третьего и первого неподвижного контактов, и соединен с первым концом цилиндрической пружины, второй конец которой прикреплен к вертикальному выводу второго неподвижного контакта на расстоянии от этого вывода, превышающем половину наружного диаметра пружины и с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через точку крепления второго конца пружины параллельно противолежащим сторонам неподвижных контактов, а ось пружины отклонена от вертикали на угол, удовлетворяющий неравенству:

Figure 00000005

где β - угол отклонения оси пружины от вертикали;
a - величина перекрытия третьего и первого неподвижного контактов;
b - высота крепления второго конца пружины относительно верхней плоскости второго неподвижного контакта.In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 9, the safety thermal switch is made in the form of two thermal switches installed in one housing and containing the first and second fixed contacts, equipped with vertical leads, installed with a constant gap between them on a heat-conducting and electrically insulating plate and overlapped with a third spring-loaded contact by means of an electrically conductive fusible substance with a melting temperature equal to the required temperature switching off the electric heater, and two fixed and third contacts inserted between the contacting planes, the last of which is separated from the vertical output of the second fixed contact by a distance exceeding the overlap of the third and first fixed contacts, and connected to the first end of the coil spring, the second end of which is attached to the vertical the output of the second fixed contact at a distance from this output in excess of half the outer diameter of the spring and with the possibility of rotation around an axis passing through the attachment point of the second end of the spring parallel to the opposite sides of the fixed contacts, and the axis of the spring is deviated from the vertical by an angle satisfying the inequality:
Figure 00000005

where β is the angle of deviation of the axis of the spring from the vertical;
a is the amount of overlap of the third and first fixed contacts;
b - mounting height of the second end of the spring relative to the upper plane of the second fixed contact.

Корпус снабжен дном, выполненным из теплопроводного материала, и вертикальной перегородкой, причем теплопроводная и электрически изолирующая пластина зажата между корпусом и дном, а вертикальная перегородка прижимает к ней первый неподвижный контакт. The housing is provided with a bottom made of heat-conducting material and a vertical partition, moreover, the heat-conducting and electrically insulating plate is sandwiched between the housing and the bottom, and the vertical partition presses the first fixed contact to it.

Снабжение первого и второго неподвижных контактов вертикальными выводами позволяет уменьшить габариты устройства в плане. The supply of the first and second fixed contacts with vertical terminals allows to reduce the dimensions of the device in terms of.

Введение электропроводного плавкого вещества между контактирующими плоскостями двух неподвижных и третьего контактов необходимо для исключения окисления контактирующих контактов благодаря слою припоя их соединяющего. The introduction of an electrically conductive fusible substance between the contacting planes of two fixed and third contacts is necessary to prevent oxidation of the contacting contacts due to the solder layer connecting them.

Использование цилиндрической пружины и ее установка под углом к вертикали необходимо для повышения надежности устройства за счет исключения его ложного срабатывания. The use of a coil spring and its installation at an angle to the vertical is necessary to increase the reliability of the device by eliminating its false operation.

Для исключения ложного срабатывания, вызванного снижением прочности плавкого вещества при нагреве, необходимо уменьшить силу упругости пружины, а чтобы при этом не изменить быстродействие устройства - уменьшить силы сцепления расплава и поверхностного натяжения, действующие на третий контакт до его отрыва. Величина этих сил пропорциональна площади, смоченной расплавом поверхности взаимодействия контактов. Поэтому, уменьшив эту площадь после расплавления плавкого вещества, можно оторвать третий контакт от неподвижного контакта пружиной с меньшей силой упругости. Расположение пружины под углом к вертикали позволяет создать горизонтальную составляющую силы упругости, под действием которой и осуществляется горизонтальный сдвиг третьего контакта относительно первого неподвижного контакта и, следовательно, уменьшение силы межмолекулярного взаимодействия и поверхностного натяжения, действующих на третий контакт. Выбор угла β, удовлетворяющего неравенству (2), обеспечивает действие горизонтальной составляющей силы упругости до полного исчезновения перекрытия третьего и первого неподвижного контактов. To eliminate false triggering caused by a decrease in the strength of the fusible material during heating, it is necessary to reduce the spring elasticity, and in order to not change the speed of the device, reduce the adhesion forces of the melt and the surface tension acting on the third contact until it comes off. The magnitude of these forces is proportional to the area wetted by the melt of the contact interaction surface. Therefore, by reducing this area after the fusion of the fusible material, it is possible to tear the third contact from the stationary contact by the spring with less elastic force. The location of the spring at an angle to the vertical allows you to create a horizontal component of the elastic force, under the action of which the horizontal shift of the third contact is relative to the first stationary contact and, consequently, the decrease in the intermolecular interaction force and surface tension acting on the third contact. The choice of the angle β satisfying inequality (2) ensures the action of the horizontal component of the elastic force until the overlap of the third and first fixed contacts disappears completely.

Установка третьего контакта на расстоянии от вертикального вывода второго неподвижного контакта, превышающем величину перекрытия третьего и первого неподвижного контактов, обеспечивает свободу горизонтального перемещения третьего контакта до полного исчезновения его перекрытия с первым неподвижным контактом. The installation of the third contact at a distance from the vertical output of the second fixed contact, exceeding the overlap of the third and first fixed contacts, provides freedom of horizontal movement of the third contact until its overlap with the first fixed contact disappears.

Крепление второго конца пружины к вертикальному выводу второго неподвижного контакта на расстоянии, превышающем половину наружного диаметра пружины с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через точку крепления параллельно противолежащим сторонам неподвижных контактов, необходимо для обеспечения свободного поворота пружины при горизонтальном движении третьего контакта. The fastening of the second end of the spring to the vertical terminal of the second fixed contact at a distance exceeding half the outer diameter of the spring with the possibility of rotation around an axis passing through the fastening point parallel to the opposite sides of the fixed contacts is necessary to ensure free rotation of the spring during horizontal movement of the third contact.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.10 формулы изобретения температура отключения предохранительного термовыключателя превышает температуру настройки терморегулятора не менее чем на 25 К. Это необходимо для исключения преждевременного срабатывания предохранительного термовыключателя при исправном терморегуляторе и устройстве управления в случае нагрева воды до предельно допустимой температуры. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 10 of the claims, the shutdown temperature of the safety thermal switch exceeds the temperature setting of the thermostat by at least 25 K. This is necessary to prevent premature operation of the safety thermal switch with a working temperature regulator and control device if the water is heated to the maximum permissible temperature.

В частном случае реализации электроводонагревателя по п.11 формулы изобретения корпус выполнен с внутренней, центрально расположенной, цилиндрической трубкой, герметично соединенной с верхней крышкой, а электронагревательные элементы выполнены U-образными с расположением прямых участков на равном удалении от центральной трубки корпуса, причем нижние части двух несмежных электронагревательных элементов отогнуты к центральной трубке корпуса и охватывают без касания трубку соседнего электронагревательного элемента. Этим достигается уменьшение объема нагреваемой воды в корпусе и, следовательно, уменьшение тепловой инерционности электроводонагревателя. In the particular case of the implementation of the electric heater according to claim 11, the casing is made with an inner, centrally located, cylindrical tube hermetically connected to the top cover, and the electric heating elements are made U-shaped with the arrangement of straight sections at an equal distance from the central tube of the casing, the lower parts two non-adjacent electric heating elements are bent to the Central tube of the housing and cover without touching the tube of the adjacent electric heating element. This achieves a decrease in the volume of heated water in the housing and, therefore, a decrease in the thermal inertia of the electric heater.

На фиг.2 показан общий вид электроводонагревателя в разрезе; на фиг.3 - вид снизу на блок электронагревательных элементов с разрезом нижней части корпуса; на фиг. 4, 5 - вид сверху на электроводонагреватель с разрезом кожуха и разрез верхней крышки корпуса, на которой установлен кожух с датчиком температуры; на фиг.6 - пример выполнения датчика давления; на фиг. 7 - пример выполнения предохранительного термовыключателя; на фиг.8 - пример выполнения схемы электронного блока терморегулятора; на фиг.9 - структурная схема устройства управления; на фиг.10 - пример выполнения схемы блока начальной установки; на фиг.11 - пример выполнения схемы индикатора; на фиг.12 - пример выполнения схемы детектора нулевого уровня питающего напряжения; на фиг.13 - временные диаграммы напряжений, иллюстрирующие работу детектора нулевого уровня питающего напряжения; на фиг.14 - пример выполнения схемы коммутаторов. Figure 2 shows a General view of the electric heater in section; figure 3 is a bottom view of a block of electric heating elements with a cut of the lower part of the housing; in FIG. 4, 5 is a top view of an electric heater with a cut of the casing and a cut of the top cover of the casing on which the casing with the temperature sensor is mounted; figure 6 is an example of a pressure sensor; in FIG. 7 is an example of a safety thermal switch; on Fig - an example of a circuit of the electronic unit of the temperature controller; figure 9 is a structural diagram of a control device; figure 10 is an example of a block diagram of the initial installation; figure 11 is an example of the implementation of the indicator circuit; on Fig - an example implementation of the detector circuit of the zero level of the supply voltage; on Fig - timing diagrams of voltages illustrating the operation of the detector zero level supply voltage; on Fig - an example implementation of the circuit of the switches.

Электроводонагреватель содержит (фиг. 2-4) корпус 1, электронагревательные элементы 2-6 с токоподводящими контактами 7, верхнюю крышку 8, герметично закрывающую корпус 1, штуцер 9 для подсоединения к водопроводу, трубопровод подвода холодной воды 10, датчик давления 11, радиатор 12, на котором установлены симисторы 13-15 и плату 16 со смонтированными на ней терморегулятором воды 17 и блоком управления 18, индикаторы 19, 20, 32 включенных электронагревательных элементов, штуцер 21 для подсоединения к устройству отвода нагретой воды, например к разбрызгивателю (на фиг.2 не показан), местное гидравлическое сопротивление 22, трубопровод отвода нагретой воды 23, предохранительный термовыключатель 24, датчик температуры 25 терморегулятора 17 (фиг. 4), кожух 26 датчика температуры, кнопки управления мощностью электроводонагревателя 27, 28 (27 - увеличение мощности, 28 - уменьшение мощности), индикатор мощности электроводонагревателя 29, индикатор подачи питающего напряжения 30, кожух электроводонагревателя 31. The electric heater contains (Fig. 2-4) a housing 1, electric heating elements 2-6 with current-carrying contacts 7, a top cover 8 that seals the housing 1, a fitting 9 for connecting to a water supply, a cold water supply pipe 10, a pressure sensor 11, a radiator 12 on which triacs 13-15 and a board 16 are installed with a water temperature controller 17 and a control unit 18 mounted on it, indicators 19, 20, 32 of electric heating elements that are turned on, a fitting 21 for connecting to a heated water discharge device, for example, to a spray y (not shown in Fig. 2), local hydraulic resistance 22, heated water discharge pipe 23, safety thermal switch 24, temperature sensor 25 of thermostat 17 (Fig. 4), temperature sensor cover 26, electric heater power control buttons 27, 28 (27 - increase in power, 28 - decrease in power), power indicator of the electric heater 29, indicator of supply of the supply voltage 30, the casing of the electric heater 31.

Корпус 1 выполнен из неметаллического материала с низкой теплопроводностью, например из термостойкой пластмассы, что обеспечивает большую экономичность электроводонагревателя и исключает образование накипи. Корпус 1 имеет внутри трубку, предназначенную для уменьшения объема воды, омывающей электронагревательные элементы 2-6 и, следовательно, для уменьшения тепловой инерционности электроводонагревателя. The housing 1 is made of a non-metallic material with low thermal conductivity, for example, heat-resistant plastic, which ensures greater efficiency of the electric heater and eliminates the formation of scale. The housing 1 has a tube inside, designed to reduce the volume of water washing the electric heating elements 2-6 and, therefore, to reduce the thermal inertia of the electric heater.

Трубчатые электронагревательные элементы 2-6 (см. фиг.3) в количестве пяти штук выполнены U-образными, причем прямые участки располагаются на равном удалении от центрально трубки внутри корпуса и нижние части двух не смежных электронагревательных элементов отогнуты к центральной трубке корпуса и охватывают без касания трубку соседнего электронагревательного элемента. Этим достигается уменьшение объема воды в корпусе и, следовательно, уменьшение тепловой инерционности электроводонагревателя. The tubular electric heating elements 2-6 (see FIG. 3) in the amount of five pieces are made U-shaped, with straight sections located at an equal distance from the central tube inside the housing and the lower parts of two non-adjacent electric heating elements are bent to the central tube of the housing and cover without touching the tube of an adjacent electric heating element. This achieves a decrease in the volume of water in the housing and, consequently, a decrease in the thermal inertia of the electric heater.

Токоподводящие контакты 7 электронагревательных элементов 2-6 расположены выше корпуса 1 для исключения замыкания контактов в случае разгерметизации корпуса 1 и утечки из него воды. The current-carrying contacts 7 of the electric heating elements 2-6 are located above the housing 1 to prevent contact closure in case of depressurization of the housing 1 and water leakage from it.

Верхняя крышка 8 выполнена из теплопроводного материала. Трубчатые электронагревательные элементы 2-6 прикреплены к верхней крышке 8 с возможностью теплового контакта. The top cover 8 is made of heat-conducting material. Tubular electric heating elements 2-6 are attached to the upper cover 8 with the possibility of thermal contact.

Трубопровод подвода холодной воды 10 выполнен U-образным, присоединен к нижней части корпуса 1 и состоит из двух трубок, между которыми установлен радиатор 12. Колено трубопровода 10 расположено не ниже верхней части теплопередающей поверхности электронагревательных элементов 2-6. The cold water supply pipe 10 is made U-shaped, connected to the lower part of the housing 1 and consists of two tubes, between which a radiator 12 is installed. The pipe bend 10 is located not lower than the upper part of the heat transfer surface of the electric heating elements 2-6.

Датчик давления 11 предназначен для контроля давления в трубопроводе подвода холодной воды 10 и содержит (см. фиг.6) мембрану 11.1, кожух 11.2, ограничитель 11.3 прогиба мембраны, выполненный в виде конической шайбы, внутренняя поверхность которой расположена со стороны мембраны, и имеющий сквозное отверстие, выключатель 11.4 со штоком 11.5, входящим в отверстие ограничителя 11.3 с возможностью движения и упирающийся в мембрану 11.1. Датчик давления 11 установлен на трубопроводе подвода холодной воды 10 не ниже верхней части теплопередающей поверхности электронагревательных элементов 2-6. Выключатель 11.4 подключен к источнику питания 18.18 (показан на фиг.9) так, чтобы при достижении давления воды в электроводонагревателе заданного значения и срабатывании выключателя 11.4 на его выходе появлялся сигнал "логический 0". Давление срабатывания датчика давления определяется площадью мембраны 11.1 и силой упругости пружины выключателя 11.4. The pressure sensor 11 is designed to control the pressure in the cold water supply pipe 10 and contains (see FIG. 6) a membrane 11.1, a casing 11.2, a deflection limiter 11.3 of the membrane made in the form of a conical washer, the inner surface of which is located on the side of the membrane, and having a through hole, switch 11.4 with a rod 11.5 entering the hole of the limiter 11.3 with the possibility of movement and abutting against the membrane 11.1. A pressure sensor 11 is installed on the cold water supply pipe 10 not lower than the upper part of the heat transfer surface of the electric heating elements 2-6. The switch 11.4 is connected to a power source 18.18 (shown in Fig. 9) so that when the water pressure in the electric heater reaches the set value and the switch 11.4 is activated, the signal "logical 0" appears at its output. The response pressure of the pressure sensor is determined by the area of the membrane 11.1 and the spring force of the spring switch 11.4.

Радиатор 12, на котором установлены с возможностью теплового контакта симисторы 13-15, охлаждается водой, поступающей в трубопровод подвода холодной воды 10 и проходящей через внутреннее проходное отверстие радиатора 12. The radiator 12, on which the triacs 13-15 are installed with the possibility of thermal contact, is cooled by water entering the cold water supply line 10 and passing through the internal passage of the radiator 12.

Терморегулятор 17 предназначен для выработки сигнала "логический 0", когда температура нагреваемого объекта не превышает заданного значения, и сигнала "логическая 1" - при превышении этого значения. The temperature controller 17 is designed to generate a signal "logical 0" when the temperature of the heated object does not exceed the set value, and the signal "logical 1" - when this value is exceeded.

Датчик температуры 25 терморегулятора 17, например терморезистор, установлен внутри теплопроводного кожуха 26 и залит теплопроводной пастой, необходимой для улучшения теплового контакта датчика температуры 25 с кожухом 26. Последний расположен внутри корпуса 1 и присоединен к верхней крышке 8 с возможностью теплового контакта. Соединение кожуха 26 с верхней крышкой 8 осуществляется коническим резьбовым соединением, что обеспечивает герметичность сочленения без применения уплотнительных прокладок. Боковая поверхность кожуха 26 выполнена шестигранной для удобства крепления кожуха 26 к верхней крышке 8. Дно кожуха 26 выполнено конусообразным с углом при вершине конуса 60o, что необходимо для получения одинаковой минимальной толщины дна кожуха, внутренняя полость которого высверлена стандартным сверлом.The temperature sensor 25 of the temperature controller 17, for example, a thermistor, is installed inside the heat-conducting casing 26 and filled with heat-conducting paste necessary to improve the thermal contact of the temperature sensor 25 with the casing 26. The latter is located inside the housing 1 and is connected to the top cover 8 with the possibility of thermal contact. The connection of the casing 26 with the top cover 8 is a conical threaded connection, which ensures the tightness of the joint without the use of gaskets. The side surface of the casing 26 is made hexagonal for the convenience of attaching the casing 26 to the upper cover 8. The bottom of the casing 26 is conical with an angle at the apex of the cone of 60 ° , which is necessary to obtain the same minimum thickness of the bottom of the casing, the inner cavity of which is drilled with a standard drill.

На фиг.7 изображен пример выполнения схемы терморегулятора 17. Figure 7 shows an example implementation of the circuit of the temperature controller 17.

Терморегулятор 17 содержит мостовую схему на резисторах R17.1-R17.5 и терморезисторе 25 (фиг. 4), являющемся датчиком температуры воды. Резистор R17.4 является потенциометрическим задатчиком температуры нагреваемой воды. Мостовая схема присоединена к компаратору на операционном усилителе DA17.1, формирующем выходной сигнал "логическая 1", если температура нагрева датчика температуры воды превышает заданную величину. The temperature controller 17 contains a bridge circuit on the resistors R17.1-R17.5 and a thermistor 25 (Fig. 4), which is a water temperature sensor. Resistor R17.4 is a potentiometric setpoint for the temperature of the heated water. The bridge circuit is connected to the comparator on the operational amplifier DA17.1, which generates the output signal "logical 1" if the heating temperature of the water temperature sensor exceeds a predetermined value.

Блок управления 18 содержит (фиг.9) кнопки управления мощностью 27 и 28, соединенные с резисторами R1 и R1 соответственно, выключатель ограничения максимальной мощности 18.1, формирователи импульса 18.2 и 18.3, первый элемент ИЛИ-НЕ 18.4, элемент НЕ 18.5, элемент ИЛИ 18.6, блок начальной установки 18.7, реверсивный счетчик 18.8, дешифратор 18.10, второй элемент ИЛИ-НЕ 18.11, три элемента И 18.12, 18.13, 18.14, три коммутатора 18.15, 18.16, 18.17 и источник питания 18.18. Коммутаторы 18.15, 18.16 и 18.17 соединены последовательно с соответствующими электронагревательными элементами 2-6, причем элементы 3 и 4, а также 5 и 6 соединены параллельно. Между сетью переменного тока и шинами питания электроводонагревателя включен предохранительный термовыключатель 24. К второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ 18.11 присоединен вход датчика давления 11, а к третьему входу элемента ИЛИ-НЕ 18.11 - выход терморегулятора 17. Кнопки управления мощностью 27 и 28 предназначены для увеличения и уменьшения уставки суммарной мощности электронагревательных элементов соответственно. В частном случае реализации устройства по п. 2 формулы изобретения, когда мощность второго и третьего электронагревательных элементов в два раза превышает мощность первого, однократное нажатие каждой кнопки вызывает соответствующее изменение уставки суммарной мощности электронагревательных элементов на величину, равную мощности первого элемента. The control unit 18 contains (Fig. 9) power control buttons 27 and 28 connected to resistors R1 and R1, respectively, a maximum power limit switch 18.1, pulse shapers 18.2 and 18.3, the first element OR NOT 18.4, element NOT 18.5, element OR 18.6 , the initial installation block 18.7, the reverse counter 18.8, the decoder 18.10, the second element OR-NOT 18.11, the three elements AND 18.12, 18.13, 18.14, the three switches 18.15, 18.16, 18.17 and the power source 18.18. The switches 18.15, 18.16 and 18.17 are connected in series with the corresponding electric heating elements 2-6, and the elements 3 and 4, as well as 5 and 6 are connected in parallel. A safety thermal switch 24 is connected between the AC mains and the power supply busbars of the electric heater 24. The pressure sensor 11 is connected to the second input of the second OR-NOT 18.11 element, and the temperature regulator 17 is connected to the third input of the OR-NOT 18.11 element. The power control buttons 27 and 28 are designed to increase and decrease the setting of the total power of the electric heating elements, respectively. In the particular case of the implementation of the device according to claim 2, when the power of the second and third electric heating elements is twice the power of the first, a single press of each button causes a corresponding change in the setting of the total power of the electric heating elements by an amount equal to the power of the first element.

Выключатель 18.1 предназначен для ограничения максимальной мощности электроводонагревателя, например, равной тройной мощности первого электронагревательного элемента, что необходимо для исключения срабатывания устройства защиты квартирной сети переменного тока, настроенного на низкое значение предельной мощности. The switch 18.1 is designed to limit the maximum power of the electric heater, for example, equal to the triple power of the first electric heating element, which is necessary to exclude the operation of the protection device of the apartment AC mains configured to a low value of the maximum power.

Формирователи импульса 18.2 и 18.3 предназначены для выработки однократного импульса при одном нажатии кнопок 27 или 28, т.е. для предотвращения появления нескольких импульсов, вызванных "дребезгом" контактов. В простейшем случае формирователи могут быть выполнены в виде RC-интегрирующей цепочки. The pulse shapers 18.2 and 18.3 are designed to generate a single pulse with a single press of buttons 27 or 28, i.e. to prevent the appearance of several pulses caused by the "bounce" of contacts. In the simplest case, the shapers can be made in the form of an RC-integrating chain.

Первый элемент ИЛИ-НЕ 18.4 необходим для инвертирования сигнала "0", поступающего с выхода формирователя импульса 1 при нажатии кнопки 27, а также для исключения прохождения этих импульсов при достижении электронагревателем максимальной мощности, ограниченной путем включения выключателя 18.1. The first element, OR NOT 18.4, is necessary to invert the signal "0" coming from the output of the pulse shaper 1 when button 27 is pressed, as well as to prevent the passage of these pulses when the electric heater reaches its maximum power, limited by turning on the switch 18.1.

Элемент НЕ 18.5 необходим для инвертирования сигнала "0", поступающего с формирователя импульса 18.3, при нажатии кнопки 28. The element NOT 18.5 is necessary to invert the signal "0" coming from the pulse shaper 18.3, when the button 28 is pressed.

Элемент ИЛИ 18.6 необходим для пропускания на счетчик 18.8 одного из импульсов, формируемых при нажатии кнопок 27,28. The OR 18.6 element is necessary for passing one of the pulses generated by pressing the buttons 27.28 to the counter 18.8.

Счетчик 18.8 предназначен для подсчета числа импульсов, поступающих на его счетный вход C и представления его в двоичном виде. Если нажимается кнопка 27, то импульс поступает не только на счетный вход C, но и несколько раньше - на вход реверса ±1, что вызывает увеличение на 1 показаний счетчика 18.8. При нажатии кнопки 28 на вход реверса ±1 сигнал "1" не поступает и показания счетчика 18.8 уменьшаются на 1. Counter 18.8 is designed to count the number of pulses arriving at its counter input C and present it in binary form. If button 27 is pressed, the pulse arrives not only at the counting input C, but also somewhat earlier - at the reverse input ± 1, which causes an increase of 1 on the counter reading 18.8. When the button 28 is pressed at the reverse input ± 1, the signal "1" is not received and the reading of the counter 18.8 decreases by 1.

Блок начальной установки 18.7 предназначен для выработки импульса "1", устанавливающего счетчик 18.8 в нулевое состояние при включении электронагревателя в сеть, а также по желанию пользователя, и может быть выполнен по схеме, изображенной на фиг.9. The initial installation block 18.7 is designed to generate a pulse "1", which sets the counter 18.8 to zero when the electric heater is connected to the network, as well as at the request of the user, and can be performed according to the scheme shown in Fig.9.

Дешифратор 18.9 предназначен для преобразования двоичного числа включенных электронагревателей в десятичный код. Decoder 18.9 is designed to convert the binary number of electric heaters turned on into a decimal code.

Индикатор 29 необходим для индикации величины суммарной мощности включенных электронагревательных элементов и может быть выполнен по схеме, изображенной на фиг.11. Значения мощности электронагревателя 0-5 кВт, установлены при использовании электронагревательных элементов 2-6 с мощностью 1 кВт соответственно. The indicator 29 is necessary to indicate the value of the total power of the included electric heating elements and can be performed according to the circuit shown in Fig.11. Electric heater power values of 0-5 kW are set when using 2-6 electric heating elements with a power of 1 kW, respectively.

Детектор нулевого уровня питающего напряжения 18.10 предназначен для формирования импульсов "логический 0" запуска коммутаторов 18.15-18.17 в начале каждого полупериода питающего напряжения и может быть выполнен по схеме, изображенной на фиг.11. Он содержит делитель напряжения на резисторах R10.1 и R10.2, подключенный к шине подвода питания переменного тока, ограничитель напряжения на диодах VD10.1 и VD10.2, два инвертора DD10.1 и DD10.2, схему задержки на интегрирующей цепочке R10.3-C10.1, две дифференцирующие цепочки C10.2-R10.4 и C10.3-R10.5 и элемент ИЛИ-НЕ DD10.3. The detector of the zero level of the supply voltage 18.10 is designed to generate pulses "logical 0" start the switches 18.15-18.17 at the beginning of each half-cycle of the supply voltage and can be performed according to the circuit shown in Fig.11. It contains a voltage divider on resistors R10.1 and R10.2 connected to the AC power supply bus, a voltage limiter on diodes VD10.1 and VD10.2, two inverters DD10.1 and DD10.2, a delay circuit on the integrating circuit R10 .3-C10.1, two differentiating chains C10.2-R10.4 and C10.3-R10.5 and the element OR NOT DD10.3.

Работа детектора 18.10 иллюстрируется временными диаграммами напряжений, измеренных относительно фазы "0" питающей сети и изображенных на фиг.13. Переменное напряжение, снимаемое с делителя напряжения R10.1 и R10.2 (фиг.13, а), ограничивается до величин Uогр1 и Uогр2 с помощью диодов VD10.1 и VD10.2. При достижении этим напряжением порога Uпор срабатывания инвертора DD10.1 напряжение на его выходе (см. фиг.13,б) изменяется скачком. Однако фронты импульсов, генерируемых инвертором DD10.1 и отмеченных на фиг.13,б двумя штрихами, приходятся на окончание предыдущего полупериода питающего напряжения, а не на начало последующего. Поэтому такие фронты после задержки на интегрирующей цепочке R10.3-С10.1 (фиг.13,в), инвертирования на элементе DD10.2 (фиг. 13, г) и дифференцирования на дифференцирующей цепочке C10.3-R10.5 порождают импульсы в начале следующего полупериода (фиг.13,е). Фронты импульсов, генерируемых инвертором DD10.1, приходящиеся на начало полупериода (отмечены одним штрихом на фиг.13,б), дифференцируются цепочкой C10.2-R10.4 (фиг.13,д). Импульсы с дифференцирующих цепочек C10.3-R10.5 и C10.2-R10.4 складываются на элементе ИЛИ-НЕ DD10.3 (фиг.13,ж).The operation of the detector 18.10 is illustrated by timing diagrams of the voltages measured relative to the phase "0" of the supply network and shown in Fig.13. The alternating voltage removed from the voltage divider R10.1 and R10.2 (Fig.13, a) is limited to the values of U ogp1 and U ogp2 using diodes VD10.1 and VD10.2. When this voltage reaches the threshold U of the operation pores of the inverter DD10.1, the voltage at its output (see Fig. 13, b) changes abruptly. However, the fronts of the pulses generated by the inverter DD10.1 and marked in FIG. 13, b with two strokes are at the end of the previous half-cycle of the supply voltage, and not at the beginning of the next. Therefore, such fronts after a delay on the integrating chain R10.3-C10.1 (Fig. 13, c), inversion on the element DD10.2 (Fig. 13, d) and differentiation on the differentiating chain C10.3-R10.5 generate impulses at the beginning of the next half-cycle (Fig.13, e). The fronts of pulses generated by the inverter DD10.1, occurring at the beginning of the half-cycle (marked with one stroke in Fig. 13, b), are differentiated by the chain C10.2-R10.4 (Fig. 13, e). The pulses from the differentiating chains C10.3-R10.5 and C10.2-R10.4 are added to the OR-NOT DD10.3 element (Fig.13, g).

Второй элемент ИЛИ-НЕ 18.11 предназначен для пропускания импульсов "логический 0", генерируемых детектором нулевого уровня питающего напряжения 18.10, и их инвертирования при условии поступления на другие входы сигналов "логический 0" с датчика давления 11 и с электронного блока 17 терморегулятора. The second element, OR NOT 18.11, is designed to transmit the “logical 0” pulses generated by the zero-level detector of the supply voltage 18.10 and invert them provided that the “logical 0” signals are received at the other inputs from the pressure sensor 11 and from the temperature control electronic unit 17.

Элементы И 18.12-18.14 необходимы для пропускания импульсов запуска на коммутаторы 18.15-18.17, соответствующие числу подключаемых электронагревательных элементов, определяемому двоичным кодом на выходе счетчика 18.8. The AND 18.12-18.14 elements are necessary for transmitting start pulses to the switches 18.15-18.17, corresponding to the number of connected electric heating elements, determined by the binary code at the output of the counter 18.8.

Коммутаторы 18.15-18.17 предназначены для подключения к шинам питания переменного тока электронагревательных элементов 2-6 и могут быть выполнены по схеме, изображенной на фиг.14. Коммутатор представляет собой симистор VS, анод которого соединен с первой шиной питания переменного тока, а катод - с первым выводом нагревательного элемента, второй вывод которого соединен с второй шиной переменного тока. Управляющий электрод симистора VS подключен к усилителю мощности на составном транзисторе VT1,VT2, а именно: к точке соединения последовательно включенных резисторов R4,R5. Амплитуда выходных импульсов составного транзистора VT1,VT2 делится на этом делителе до величины, необходимой для включения симистора по управляющему электроду. The switches 18.15-18.17 are designed to connect electric heating elements 2-6 to the AC busbars and can be performed according to the circuit shown in Fig. 14. The switch is a triac VS, the anode of which is connected to the first AC power bus, and the cathode is connected to the first output of the heating element, the second output of which is connected to the second AC bus. The control electrode of the triac VS is connected to a power amplifier on a composite transistor VT1, VT2, namely: to the connection point of the series-connected resistors R4, R5. The amplitude of the output pulses of the composite transistor VT1, VT2 is divided on this divider to the value necessary to turn on the triac by the control electrode.

Источник питания 18.18 предназначен для питания электронных схем устройства управления электроводонагревателя. The power source 18.18 is designed to power electronic circuits of the control device of the electric heater.

Трубопровод отвода нагретой воды 23 присоединен к верхней крышке 8 корпуса 1. The heated water discharge pipe 23 is attached to the top cover 8 of the housing 1.

Местное гидравлическое сопротивление 22 выполнено в виде шайбы в проходном отверстии штуцера 21. Диаметр отверстия шайбы выбирается теоретически или экспериментально из условия обеспечения срабатывания датчика давления 11 при минимальном расходе воды, на который рассчитан электроводонагреватель. The local hydraulic resistance 22 is made in the form of a washer in the bore of the nozzle 21. The diameter of the washer hole is selected theoretically or experimentally from the condition that the pressure sensor 11 is activated at the minimum water flow rate for which the electric heater is designed.

Предохранительный термовыключатель 24 прикреплен снаружи к верхней крышке 8 с возможностью теплового контакта и образован (см. фиг.7) двумя термовыключателями, находящимися в общем корпусе 24.1. Каждый термовыключатель подсоединяется к соответствующему проводу питания и содержит первый 24.2 и второй 24.3 неподвижные контакты с вертикальными выводами, опирающиеся на теплопроводную и электрически изолирующую пластину 24.4, выполненную, например, из слюды, третий контакт 24.5, припаянный посредством плавкого вещества 24.6 внахлест к контактам 24.2 и 24.3, причем температура плавления плавкого вещества 24.6 равна необходимой температуре аварийного отключения электроводонагревателя, цилиндрическую пружину 24.7, одним концом присоединенную к третьему контакту 24.5, а другим концом - к вертикальному выводу контакта 24.3, дно корпуса 24.8, выполненное из теплопроводного материала, причем пластина 24.4 зажата между дном 24.8 и корпусам 24.1, а вертикальная перегородка корпуса 24.1 прижимает первый неподвижный контакт 24.2 к пластине 24.4. Ось пружины 24.7 отклонена от вертикали на угол β, удовлетворяющий неравенству:

Figure 00000006

где a - величина перекрытия третьего 24.5 и первого 24.2 контактов;
B - высота крепления второго конца пружины 24.7 относительно верхней плоскости второго неподвижного контакта 24.3.The safety thermal switch 24 is attached externally to the top cover 8 with the possibility of thermal contact and is formed (see Fig. 7) by two thermal switches located in a common housing 24.1. Each thermal switch is connected to the corresponding power wire and contains the first 24.2 and second 24.3 fixed contacts with vertical terminals, supported by a heat-conducting and electrically insulating plate 24.4, made, for example, of mica, the third contact 24.5, soldered by means of a fuse 24.6 lapped to contacts 24.2 and 24.3, moreover, the melting point of the fusible substance 24.6 is equal to the required temperature of the emergency shutdown of the electric heater, a cylindrical spring 24.7, one end connected to the 24.5 emu contact and the other end - the vertical terminal contact 24.3, 24.8 hull bottom formed of heat conductive material, the plate 24.4 is clamped between the bottom housings 24.8 and 24.1, and 24.1 vertical partition body presses the first stationary contact 24.2 of the plate 24.4. The axis of the spring 24.7 is deviated from the vertical by an angle β, satisfying the inequality:
Figure 00000006

where a is the overlap value of the third 24.5 and the first 24.2 contacts;
B - mounting height of the second end of the spring 24.7 relative to the upper plane of the second fixed contact 24.3.

Температура отключения предохранительного термовыключателя 24 превышает температуру настройки терморегулятора не менее чем на 25 К, что необходимо для исключения срабатывания предохранительного термовыключателя при исправном терморегуляторе. Указанная величина определена экспериментально для электроводонагревателей мощностью не свыше 5 кВт. The shutdown temperature of the safety thermal switch 24 exceeds the temperature of the thermostat by at least 25 K, which is necessary to exclude the operation of the safety thermal switch with a working thermostat. The indicated value is determined experimentally for electric heaters with a capacity of not more than 5 kW.

Электроводонагреватель работает следующим образом. Electric heater operates as follows.

Установка потребителем необходимой мощности электронагревательных элементов может осуществляться в следующем порядке. Installation by the consumer of the required power of electric heating elements can be carried out in the following order.

После включения электроводонагревателя в сеть переменного тока и подачи на блок начальной установки 18.7 блока управления 18 (см. фиг.9) напряжения питания с источника питания 18.18 дифференцирующая цепочка R7.2-C7.1 (см. фиг. 10) формирует импульс, поступающий на вход PE установки нулевого состояния счетчика 18.8 (см. фиг.9). Этот счетчик устанавливается в нулевое состояние и на его выходах 1-4 возникают сигналы "логический 0", которые поступают на элементы И 18.12, 18.13, 18.14 и исключают срабатывание коммутаторов 18.15, 18.16, 18.17 и, следовательно, включение электронагревательных элементов 2-6. Нулевое состояние счетчика 18.8. вызывает появление на выходе "0" дешифратора 18.9 состояние логическая "1" (остальное выходы дешифратора 18.9 находятся в состоянии "логический 0") и свечение светодиода "0 кВт" индикатора 29 (см. фиг.2), остальные светодиоды погашены. After turning on the electric heater in the AC network and supplying to the initial installation block 18.7 of the control unit 18 (see Fig. 9) the supply voltage from the power source 18.18, the differentiating circuit R7.2-C7.1 (see Fig. 10) generates a pulse to the input PE of the installation of the zero state of the counter 18.8 (see Fig.9). This counter is set to the zero state and “logical 0” signals appear on its outputs 1–4, which are fed to the I elements 18.12, 18.13, 18.14 and exclude the operation of the switches 18.15, 18.16, 18.17 and, therefore, the inclusion of electric heating elements 2-6. Zero state of the counter 18.8. causes the appearance of the decoder 18.9 at the “0” output as logical “1” (the rest of the outputs of the decoder 18.9 are in the “logical 0” state) and the LED “0 kW” of the indicator 29 (see FIG. 2), the remaining LEDs are off.

На верхние выводы резисторов R1 и R2 (см. фиг.9) подано напряжение "логическая 1" с источника питания 18.18. На нижний вывод кнопки 27 поступает сигнал "логический 0" с выхода 5 дешифратора 18.9, а на нижний вывод кнопки 28 подается сигнал "логическая 1" с выхода "0" дешифратора 18.9. Следовательно, при нулевом состоянии счетчика 18.8 изменять его состояние будет только нажатие кнопки 27 (увеличение уставки суммарной мощности включенных электронагревательных элементов). The upper terminals of the resistors R1 and R2 (see Fig. 9) are supplied with a logic 1 voltage from a power source 18.18. The signal “logical 0” from the output 5 of the decoder 18.9 is supplied to the lower output of the button 27, and the signal “logical 1” from the output “0” of the decoder 18.9 is supplied to the lower output of the button 28. Therefore, with the zero state of the counter 18.8, only the pressing of the button 27 will change its state (increase in the setting of the total power of the switched on electric heating elements).

Для включения электронагревательного элемента 2 необходимо (но недостаточно) один раз нажать кнопку 27, что вызовет появление однократного импульса "логический 0" на выходе формирователя импульса 18.2 и, следовательно, импульса "логическая 1" на выходе первого элемента ИЛИ-НЕ 18.4. Этот импульс поступает на вход реверса ±1 счетчика 18.8 и через элемент ИЛИ 18.6 на счетный вход C (на второй вход элемента ИЛИ 18.6 поступает сигнал "логический 0" с выхода элемента НЕ 18.5). В результате к двоичному числу, находящемуся в счетчике 18.8 (в нашем случае 0) добавляется 1. На выходе 1 счетчика 18.8 появляется сигнал "логическая 1" (на остальных выходах - сигналы "логический 0", поступающий на дешифратор 18.9, на выходе 1 которого также появляется сигнал "логическая 1", что вызывает свечение светодиода "1 кВт" индикатора 29 (см. фиг.2) (остальное светодиоды погашены). С выхода 1 счетчика 18.8 сигнал "логическая 1" поступает на второй вход элемента И 18.12, подготавливая включение электронагревательного элемента 2. Нажатие кнопки 27 еще одни раз приводит к подготовке включения параллельно соединенных элетронагревательных элементов 3,4 (появляется сигнал "логическая 1" на выходе "2" счетчика 18.8 и, следовательно, на втором входе элемента И 18.13) и исключает включение электронагревательного элемента 2. Таким образом увеличивается суммарная мощность электронагревательных элементов, подлежащих включению. To turn on the electric heating element 2, it is necessary (but not sufficient) to press the button 27 once, which will cause the appearance of a single pulse "logical 0" at the output of the pulse former 18.2 and, therefore, the pulse "logical 1" at the output of the first element OR NOT 18.4. This pulse arrives at the reverse input ± 1 of the counter 18.8 and through the OR element 18.6 to the counting input C (the signal “logical 0” from the output of the element NOT 18.5 is received at the second input of the element OR 18.6). As a result, 1 is added to the binary number located in counter 18.8 (in our case 0) 1. At the output 1 of counter 18.8, the signal "logical 1" appears (at the other outputs - signals "logical 0", which goes to the decoder 18.9, at the output of 1 of which a logical 1 signal also appears, which causes the “1 kW" LED of indicator 29 to glow (see figure 2) (the rest of the LEDs are off). From output 1 of the counter 18.8, the logical 1 signal is fed to the second input of the And 18.12 element, preparing switching on the electric heating element 2. Pressing the button 27 is another leads to the preparation of the inclusion of parallel-connected electric heating elements 3,4 (a "logical 1" signal appears at the output "2" of the counter 18.8 and, therefore, at the second input of the And 18.13 element) and excludes the inclusion of the electric heating element 2. Thus, the total power of the electric heating elements increases to be included.

В таблице приведено соответствие между числом нажатий кнопки 27, номерами подготовленных к включению электронагревательных элементов и их суммарной мощностью (при условии, что мощность одного электронагревательного элемента равна 1 кВт). При этом предполагается, что выключатель 18.1 не включен. The table shows the correspondence between the number of button presses 27, the numbers of electric heating elements prepared for switching on and their total power (provided that the power of one electric heating element is 1 kW). It is assumed that the switch 18.1 is not turned on.

После пятикратного нажатия кнопки 27 на выходе 5 дешифратора 18.9 устанавливается состояние "логическая 1", поступающая на нижний вывод кнопки 27, что исключает срабатывание счетчика 18.8 при последующих нажатиях этой кнопки. При включении выключателя 18.1 сигнал "логическая 1" появляется на входе первого элемента ИЛИ-НЕ 18.4 после трехкратного нажатия кнопки 27, что исключает изменение состояния счетчика 18.8 при последующих нажатиях кнопки 27 и, следовательно, включение электронагревательных элементов на суммарную мощность, превышающую 3 кВт. After pressing the button 27 five times at the output 5 of the decoder 18.9, the state “logical 1” is set, which is fed to the lower output of the button 27, which excludes the counter 18.8 when the button is pressed again. When the switch 18.1 is turned on, the logic 1 signal appears at the input of the first OR-NOT 18.4 element after pressing the button 27 three times, which eliminates the change in the state of the counter 18.8 upon subsequent pressing of the button 27 and, therefore, the inclusion of electric heating elements for a total power exceeding 3 kW.

С помощью кнопки 28 можно уменьшать суммарную мощность включенных элетронагревательных элементов. Нажатие кнопки 28 оказывает действие на счетчик 18.8 при исчезновении с выхода "0" дешифратора 18.9 сигнала "логическая 1", т. е. при уставке мощности, отличной от 0. При однократном нажатии кнопки 28 на выходе формирователя импульса 18.3 появляется импульс "логический 0", который инвертируется элементом НЕ 18.5 и через элемент ИЛИ 18.6 поступает на счетный вход C счетчика 18.8. Так как на вход реверса "±1" этого счетчика сигнал "логическая 1" не поступает (кнопка 27 не нажата), то из числа, хранящегося в счетчике 18.8, будет вычтена 1, что приведет к уменьшению величины суммарной мощности включенных электронагревательных элементов на 1 кВт. Using the button 28, you can reduce the total power of the included electric heating elements. Pressing the button 28 has an effect on the counter 18.8 when the signal “logical 1” disappears from the output “0” of the decoder 18.9, that is, when the power setting is other than 0. When the button 28 is pressed once, the pulse “logical 0 appears at the output of the pulse former 18.3 ", which is inverted by the element NOT 18.5 and through the element OR 18.6 enters the counting input C of the counter 18.8. Since the “logical 1” signal is not input to the reverse input “± 1” of this counter (button 27 is not pressed), 1 will be subtracted from the number stored in counter 18.8, which will lead to a decrease in the total power of the included heating elements by 1 kW

Пока потребитель не открыл водопроводный кран (на фиг.2 не показан) и холодная вода не поступает в корпус электроводонагревателя, с датчика давления 11 поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 18.11 блока управления 18 (см. фиг.9) сигнал "логическая 1". На первый вход элемента ИЛИ-НЕ 18.11 поступают импульсы "логический 0", непрерывно генерируемые детектором нулевого уровня питающего напряжения 18.10 и следующие с частотой, равной удвоенной частоте сети переменного тока. На третий вход элемента ИЛИ-НЕ 18.11 поступает сигнал, "логический 0" с терморегулятора 17. Сигнал "логическая 1" с формирователя сигнала датчика давления 11 исключает появление на выходе элемента ИЛИ-НЕ 18.11 импульсов "логическая 1", необходимых для запуска коммутаторов 18.15, 18.16, 18.17. Таким образом, несмотря на уставку суммарной мощности электронагревательных элементов коммутаторы 18.15, 18.16, 18.17 не запускаются и электронагревательные элементы 2-6 отключены от сети переменного тока. While the consumer has not opened the water tap (not shown in FIG. 2) and cold water does not enter the body of the electric heater, pressure signal 11 enters the second input of the OR-NOT 18.11 element of the control unit 18 (see Fig. 9) a logical 1 signal " At the first input of the OR-NOT 18.11 element, “logical 0” pulses are received, continuously generated by the zero-level detector of the supply voltage 18.10 and following with a frequency equal to twice the frequency of the AC network. The third input of the OR-NOT 18.11 element receives a signal, “logical 0” from the temperature controller 17. The “logical 1” signal from the signal shaper of the pressure sensor 11 excludes the appearance of the “logical 1” pulses required to start the switches 18.15 at the output of the OR-NOT 18.11 element , 18.16, 18.17. Thus, despite the setting of the total power of the electric heating elements, the switches 18.15, 18.16, 18.17 do not start and the electric heating elements 2-6 are disconnected from the AC mains.

После открытия водопроводного крана вода по трубопроводу подвода холодной воды поступает в корпус 1 и заполняет его. Когда корпус 1 и трубопровод отвода нагретой воды 23 полностью заполняются водой, давление воды в корпусе 1 повышается вследствие истечения воды через местное гидравлическое сопротивление 22. Под действием этого давления мембрана 11.1 (фиг.6) датчика давления 11 прогибается, действует на шток 11.5, который включает выключатель 11.4 и на входе формирователя сигнала датчика давления 11 появляется сигнал "логический 0". На выходе элемента ИЛИ-НЕ 18.11 появляются запускающие импульсы "логическая 1", поступающие на вторые входы элементов И 18.12, 18.13, 18.14. Эти импульсы появляются на выходах тех элементов И 18.12, 18.13, 18.14, на первые входы которых поступает сигнал "логическая 1" с соответствующего выхода счетчика 18.8. Таким образом включаются те коммутаторы 18.15, 18.16, 18.17, которые обеспечивают включение части электронагревательных элементов 2-6 с заданной суммарной мощностью. Включение электронагревательных элементов индицируется соответствующими индикаторами 19-21. After opening the water tap, water flows through the cold water supply pipe into the housing 1 and fills it. When the housing 1 and the heated water discharge pipe 23 are completely filled with water, the water pressure in the housing 1 rises due to the outflow of water through the local hydraulic resistance 22. Under the influence of this pressure, the membrane 11.1 (Fig. 6) of the pressure sensor 11 bends, acts on the rod 11.5, which turns on the switch 11.4 and at the input of the driver of the signal of the pressure sensor 11, the signal "logical 0" appears. At the output of the OR-NOT 18.11 element, triggering pulses of "logical 1" appear, arriving at the second inputs of the AND elements 18.12, 18.13, 18.14. These pulses appear at the outputs of those elements And 18.12, 18.13, 18.14, the first inputs of which receive the signal "logical 1" from the corresponding output of the counter 18.8. Thus, those switches 18.15, 18.16, 18.17 are turned on, which provide the inclusion of part of the electric heating elements 2-6 with a given total power. The inclusion of electric heating elements is indicated by the corresponding indicators 19-21.

Потребитель может изменять степень нагрева воды, изменяя уставку суммарной мощности включенных электронагревательных элементов с помощью кнопок 27 и 28. Работа блока управления 18 электроводонагревателя описана выше. The consumer can change the degree of water heating by changing the setting of the total power of the included electric heating elements using buttons 27 and 28. The operation of the control unit 18 of the electric heater is described above.

Если температура воды в верхней части корпуса 1, воспринимаемая датчиком температуры 25 (фиг. 4), превышает предельное значение, установленное при настройке терморегулятора, и возникнет опасность ожога потребителя, терморегулятор 17 формирует сигнал "логическая 1", поступающий на третий вход элемента ИЛИ-НЕ 18.11, исключающий прохождение импульсов запуска коммутаторов 18.15, 18.16, 18.17 с детектора нулевого уровня питающего напряжения 18.10. Поэтому ранее включенные электронагревательные элементы отключаются от сети переменного тока. Так как температура отключения предохранительного термовыключателя 24 как минимум на 25 К превышает температуру настройки терморегулятора 17, то срабатывание предохранительного термовыключателя 24 не происходит. If the water temperature in the upper part of the housing 1, perceived by the temperature sensor 25 (Fig. 4), exceeds the limit value set when setting the thermostat, and there is a danger of burns to the consumer, thermostat 17 generates a signal "logical 1", which is fed to the third input of the OR element NOT 18.11, excluding the passage of the start pulses of the switches 18.15, 18.16, 18.17 from the detector of the zero level of the supply voltage 18.10. Therefore, previously included electric heating elements are disconnected from the AC mains. Since the trip temperature of the safety thermal switch 24 is at least 25 K higher than the temperature of the temperature controller 17, the operation of the safety thermal switch 24 does not occur.

При отказе терморегулятора 17 температура воды в корпусе 1 и, следовательно, температура верхней крышки 8 повышаются и при достижении температуры срабатывания предохранительного термовыключателя 24 происходит расплавление плавкого вещества 24.6 (см. фиг.7). Под действием пружины 24.7 контакт 24.5 отрывается от неподвижных контактов 24.2, 24.3 и размыкает электрическую цепь. Это происходит в каждом термовыключателе, входящем в состав предохранительного термоваключателя 24, тем самым электроводонагреватель полностью отключается от сети. In case of failure of the temperature controller 17, the water temperature in the housing 1 and, therefore, the temperature of the top cover 8 increase and when the temperature of the safety switch 24 is reached, the fusible substance 24.6 melts (see Fig. 7). Under the action of the spring 24.7, the contact 24.5 is disconnected from the fixed contacts 24.2, 24.3 and opens the electric circuit. This occurs in each thermal switch included in the safety thermal switch 24, thereby the electric heater is completely disconnected from the network.

В случае отказа датчика давления 11 (фиг.2) и включения электронагревательных элементов при неполном заполнении водой корпуса 1 или без воды происходит разогрев электронагревательных элементов 2-6 и, следовательно, теплопроводной верхней крышки 8. Одновременно происходит нагрев кожуха 26 (см. фиг.4) с датчиком температуры 25 и предохранительного термовыключателя 24 (фиг. 2), которые находятся в тепловом контакте с верхней крышкой 8. При предельном значении температуры датчика 25 (фиг.4), установленном при настройке терморегулятора 17, происходит отключение элетронагревательных элементов 2-6 (как описано выше). При отказе терморегулятора отключение электронагревательных элементов осуществляет предохранительный термовыключатель 24. In the event of a failure of the pressure sensor 11 (Fig. 2) and the inclusion of electric heating elements when the housing 1 is not filled completely with water or without water, the heating elements 2-6 and, therefore, the heat-conducting top cover 8 are heated. At the same time, the casing 26 is heated (see Fig. 4) with a temperature sensor 25 and a safety thermal switch 24 (Fig. 2), which are in thermal contact with the top cover 8. When the temperature limit value of the sensor 25 (Fig. 4), set when the temperature regulator 17 was set, off Operation of electric heating elements 2-6 (as described above). In case of failure of the thermostat, the electrical heating elements are switched off by a safety thermal switch 24.

Claims (11)

1. Электроводонагреватель, содержащий корпус с теплопроводной верхней крышкой, в полости которого установлены трубчатые электронагревательные элементы с токоподводящими выводами, расположенными в верхней крышке корпуса, трубопровод подвода холодной воды, присоединенный к нижней части корпуса, три коммутатора, симисторы которых соединены последовательно с электронагревательными элементами и установлены на радиаторе с возможностью теплового контакта, устройство управления, имеющее задатчик мощности с двумя кнопками, двоичным реверсивным счетчиком и подключенным к нему дешифратором, три элемента И, подключенные к дешифратору своими первыми входами, детектор нулевого уровня питающего напряжения, присоединенный входом к шине подвода питания переменного тока, а выходом к первым входам элементов И, выходы которых подключены к управляющим входам коммутаторов соответственно, и блок начальной установки, присоединенный к двоичному реверсивному счетчику, терморегулятор с датчиком температуры нагретой воды, подключенный к устройству управления, датчик расхода воды, установленный на трубопроводе подвода холодной воды и подключенный через формирователь сигнала к устройству управления, предохранительный термовыключатель, установленный с возможностью теплового контакта с корпусом, источник питания постоянного тока, отличающийся тем, что трубопровод подвода холодной воды выполнен U-образным, в качестве датчика расхода применен датчик давления, расположенный вместе с коленом не ниже верхней части теплопередающей поверхности электронагревательных элементов, трубопровод отвода нагретой воды присоединен к верхней крышке корпуса и в нем установлено местное гидравлическое сопротивление, нижняя часть и боковая стенка корпуса выполнены из теплоизолирующего материала, предохранительный термовыключатель установлен на верхней крышке корпуса и включен между сетью переменного тока и шинами подвода питания к электроводонагревателю, датчик температуры нагретой воды заключен к теплопроводный кожух, присоединенный к верхней крышке корпуса с возможностью теплового контакта, а высота кожуха не превышает величины 2,5λFб, где λ - коэффициент теплопроводности материала кожуха, Вт/(мК), Fб площадь поперечного сечения боковой стенки корпуса, м2, а в устройство управления введены два резистора, через которые первая и вторая кнопки задатчика мощности своим первым контактом подключены к источнику питания постоянного тока, первый и второй формирователи импульса, подключенные к первому контакту первой и второй кнопок задатчика мощности соответственно, первый элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульса, элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, включенный между выходом второго формирователя импульса и вторым входом элементы ИЛИ, второй элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом детектора нулевого уровня питающего напряжения, индикатор заданной мощности, присоединенный к выходам дешифратора, выключатель ограничения мощности, присоединенный к выходу "3" дешифратора и второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, а выходы формирователя сигнала датчика давления и терморегулятора присоединены к второму и третьему входам второго элемента ИЛИ-НЕ, соответственно, выход которого соединен с вторыми входами трех элементов И, реверсивный вход "±1" двоичного реверсивного счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, счетный вход с выходом элемента ИЛИ, выход "0" дешифратора соединен с вторым контактом второй кнопки задатчика мощности, а выход "5" с вторым контактом первой кнопки задатчика мощности.1. An electric heater comprising a housing with a heat-conducting top cover, in the cavity of which tubular electric heating elements with current-carrying leads located in the upper housing cover are installed, a cold water supply pipe connected to the lower part of the housing, three switches, whose triacs are connected in series with the electric heating elements and mounted on a radiator with the possibility of thermal contact, a control device having a power controller with two buttons, binary reverse an external counter and a decoder connected to it, three AND elements connected to the decoder with their first inputs, a zero-voltage detector connected to the input to the AC power supply bus, and an output to the first inputs of the I elements, the outputs of which are connected to the control inputs of the switches, respectively , and the initial installation unit, connected to the binary reversible counter, a thermostat with a heated water temperature sensor connected to the control device, a water flow sensor, installed A dc thermal power supply connected to the cold water supply pipe and connected through a signal conditioning device to the control device, a thermal safety switch installed with the possibility of thermal contact with the housing, characterized in that the cold water supply pipe is made U-shaped, a sensor is used as a flow sensor pressure, located with the elbow not lower than the upper part of the heat transfer surface of the electric heating elements, the heated water discharge pipe is connected local hydraulic resistance is installed to the upper housing cover and the housing is installed in it, the lower part and the side wall of the housing are made of heat-insulating material, a safety thermal switch is installed on the upper housing cover and is connected between the AC mains and the busbars for supplying power to the electric heater, the temperature sensor of the heated water is connected to the heat-conducting a casing attached to the upper cover of the housing, with thermal contact, and the height of the casing does not exceed 2,5λF b, where λ - coefficient teplop ovodnosti material casing, W / (mK), F b cross sectional area of the side wall of the housing, m 2, and two resistors incorporated control device through which the first and second setpoint power button to its first terminal connected to a DC power source, the first and the second pulse shapers connected to the first contact of the first and second buttons of the power adjuster, respectively, the first OR-NOT element, the first input of which is connected to the output of the first pulse shaper, the OR element, the first input of which is connected the output of the first OR-NOT element, the NOT element connected between the output of the second pulse shaper and the second input the OR elements, the second OR-NOT element, the first input of which is connected to the output of the zero-voltage detector, the indicator of the given power connected to the outputs of the decoder, switch power limitations, connected to the output "3" of the decoder and the second input of the first element OR-NOT, and the outputs of the signal shaper of the pressure sensor and thermostat are connected to the second and third inputs of the second e OR-NOT element, respectively, the output of which is connected to the second inputs of the three AND elements, the reverse input "± 1" of the binary reverse counter is connected to the output of the first OR-NOT element, the counting input with the output of the OR element, the decoder output "0" is connected to the second contact of the second button of the power setter, and the output "5" with the second contact of the first button of the power setter. 2. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, что второй и третий, четвертый и пятый электронагревательные элементы соединены параллельно. 2. An electric heater according to claim 1, characterized in that the second and third, fourth and fifth electric heating elements are connected in parallel. 3. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, что параллельно с электронагревательными элементами включены световые индикаторы. 3. The electric heater according to claim 1, characterized in that in parallel with the electric heating elements included light indicators. 4. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, что местное гидравлическое сопротивление выполнено в виде шайбы со сквозным отверстием, изготовленной из неметаллического материала, например из термостойкой пластмассы. 4. The electric heater according to claim 1, characterized in that the local hydraulic resistance is made in the form of a washer with a through hole made of a non-metallic material, for example, heat-resistant plastic. 5. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, что датчик давления содержит мембрану, заключенную в кожух, укрепленный на кожухе выключатель со штоком, упирающимся в мембрану, ограничитель прогиба мембраны, выполненный в виде конической шайбы, внутренняя поверхность которой расположена со стороны мембраны, и имеющей сквозное отверстие для штока, установленного в это отверстие с возможностью движения. 5. The electric heater according to claim 1, characterized in that the pressure sensor comprises a membrane enclosed in a casing, a switch mounted on the casing with a rod resting on the membrane, a deflection limiter of the membrane made in the form of a conical washer, the inner surface of which is located on the side of the membrane, and having a through hole for a rod mounted in the hole with the possibility of movement. 6. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, что радиатор установлен на трубопроводе подвода холодной воды с возможностью теплового контакта. 6. The electric heater according to claim 1, characterized in that the radiator is installed on the cold water supply pipe with the possibility of thermal contact. 7. Электроводонагреватель по п. 1, отличающийся тем, что поверхности электронагревательных элементов, верхней крышки корпуса и кожуха датчика температуры, контактирующие с водой, покрыты неметаллическим электроизолирующим материалом, например фторопластом. 7. An electric water heater according to claim 1, characterized in that the surfaces of the electric heating elements, the upper housing cover and the temperature sensor housing contacting with water are coated with a non-metallic electrical insulating material, for example fluoroplastic. 8. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, то наружная боковая поверхность кожуха датчика температуры нагретой воды выполнена шестигранной, соединение кожуха с верхней крышкой корпуса осуществлено с помощью конического резьбового соединения, датчик температуры залит внутри кожуха теплопроводной, электрически изолирующей пастой, дно кожуха выполнено конусообразным с углом при вершине конуса, равным 60o.8. The electric heater according to claim 1, characterized in that the outer side surface of the casing of the heated water temperature sensor is made hexagonal, the casing is connected to the top cover of the casing using a conical threaded connection, the temperature sensor is filled inside the casing with a heat-conducting, electrically insulating paste, the bottom of the casing is made conical with an angle at the apex of the cone equal to 60 o . 9. Электроводонагреватель по п. 1, отличающийся тем, что предохранительный термовыключатель выполнен в виде двух термовыключателей, установленных в одном корпусе и содержащих первый и второй неподвижные контакты, снабженные вертикальными выводами, установленные с постоянным зазором между ними на теплопроводной и электрически изолирующей пластине и соединенные внахлест с третьим подпружиненным контактом посредством электропроводного плавкого вещества с температурой плавления, равной необходимой температуре отключения электроводонагревателя, и введенного между контактирующими плоскостями двух неподвижных и третьего контактов, последний из которых отстоит от вертикального вывода второго неподвижного контакта на расстоянии, превышающем величину перекрытия третьего и первого неподвижного контактов, и соединен с первым концом цилиндрической пружины, второй конец которой прикреплен к вертикальному выводу второго неподвижного контакта на расстоянии от этого вывода, превышающем половину наружного диаметра пружины, и с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через точку крепления второго конца пружины параллельно противолежащим сторонам неподвижных контактов, а ось пружины отклонена от вертикали на угол, удовлетворяющий неравенству
Figure 00000007

где β - угол отклонения оси пружины от вертикали;
a величина перекрытия третьего и первого неподвижного контактов;
B высота крепления второго конца пружины относительно верхней плоскости второго неподвижного контакта,
корпус снабжен дном, выполненным из теплопроводного материала, и вертикальной перегородкой, причем теплопроводная и электрически изолирующая пластина зажата между корпусом и дном, а вертикальная перегородка прижимает к ней первый неподвижный контакт.
9. The electric heater according to claim 1, characterized in that the safety thermal switch is made in the form of two thermal switches installed in one housing and containing the first and second fixed contacts, equipped with vertical leads, installed with a constant gap between them on a heat-conducting and electrically insulating plate and connected lapped with a third spring-loaded contact by means of an electrically conductive fusible substance with a melting point equal to the required temperature a heater, and inserted between the contacting planes of two fixed and third contacts, the last of which is separated from the vertical output of the second fixed contact by a distance exceeding the overlap of the third and first fixed contacts, and connected to the first end of the coil spring, the second end of which is attached to the vertical output the second fixed contact at a distance from this terminal in excess of half the outer diameter of the spring, and with the possibility of rotation around an axis passing h through the attachment point of the second end of the spring parallel to the opposite sides of the fixed contacts, and the axis of the spring is deviated from the vertical by an angle satisfying the inequality
Figure 00000007

where β is the angle of deviation of the axis of the spring from the vertical;
a the amount of overlap of the third and first fixed contacts;
B mounting height of the second end of the spring relative to the upper plane of the second fixed contact,
the housing is provided with a bottom made of heat-conducting material and a vertical partition, moreover, the heat-conducting and electrically insulating plate is sandwiched between the housing and the bottom, and the vertical partition presses the first fixed contact to it.
10. Электроводонагреватель по п. 1, отличающийся тем, что температура отключения предохранительного термовыключателя превышает температуру настройки терморегулятора не менее, чем на 25К. 10. A water heater according to claim 1, characterized in that the shut-off temperature of the safety thermal switch exceeds the temperature of the thermostat by at least 25K. 11. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с внутренней, центрально расположенной, цилиндрической трубкой, герметично соединенной с верхней крышкой, а электронагревательные элементы выполнены U-образными с расположением прямых участков на равном удалении от центральной трубки корпуса, причем нижние части двух несмежных электронагревательных элементов отогнуты к центральной трубке корпуса и охватывают без касания трубку соседнего электронагревательного элемента. 11. The electric heater according to claim 1, characterized in that the housing is made with an inner, centrally located, cylindrical tube, hermetically connected to the top cover, and the electric heating elements are made U-shaped with the arrangement of straight sections at an equal distance from the central tube of the housing, the lower parts of two non-adjacent electric heating elements are bent to the central tube of the housing and surround without touching the tube of the adjacent electric heating element.
RU96100030A 1996-01-03 1996-01-03 Electric water heater RU2105433C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96100030A RU2105433C1 (en) 1996-01-03 1996-01-03 Electric water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96100030A RU2105433C1 (en) 1996-01-03 1996-01-03 Electric water heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2105433C1 true RU2105433C1 (en) 1998-02-20
RU96100030A RU96100030A (en) 1998-03-27

Family

ID=20175370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96100030A RU2105433C1 (en) 1996-01-03 1996-01-03 Electric water heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2105433C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494318C2 (en) * 2010-07-19 2013-09-27 Бсх Бош Унд Сименс Хаусгерете Гмбх Electric heating unit for in-line heater
RU2565051C2 (en) * 2010-05-14 2015-10-20 Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. Heating circuit with control unit for domestic appliance
RU2566846C2 (en) * 2010-07-22 2015-10-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Prevention or reduction of incrustation on water heater heating element
RU2570364C2 (en) * 2010-05-14 2015-12-10 Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. Heating loop with monitoring device for household electric appliance

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2565051C2 (en) * 2010-05-14 2015-10-20 Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. Heating circuit with control unit for domestic appliance
RU2570364C2 (en) * 2010-05-14 2015-12-10 Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В. Heating loop with monitoring device for household electric appliance
RU2494318C2 (en) * 2010-07-19 2013-09-27 Бсх Бош Унд Сименс Хаусгерете Гмбх Electric heating unit for in-line heater
RU2566846C2 (en) * 2010-07-22 2015-10-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Prevention or reduction of incrustation on water heater heating element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070212036A1 (en) Non-metallic heating element for use in a fluid heater
US20190011151A1 (en) Throughflow heater
RU2105433C1 (en) Electric water heater
EP3869118A1 (en) Electric water heater
CN209054771U (en) A kind of hydroelectric separation instant-heating type hot water apparatus and hot-water heating system
CN213713535U (en) Liquid heat exchanger in container with metal ceramic heating element
US2879372A (en) Heat exchangers
US4551613A (en) Rapid-heating electric water boiler
CN204539503U (en) A kind of anti-dry burning device
KR100855789B1 (en) Temperature controller and the method using Timing Signal
RU2088855C1 (en) Electric water heater
CN112413884A (en) Liquid heat exchanger in container with metal ceramic heating element
GB2052230A (en) Fluid heating equipment
CN2400752Y (en) Leakage and dry-firing preventing rapid electric water heater
TW202144717A (en) Constant temperature heating system with precise fine-tuning function and control method thereof in which the system has a barrel part, a heating component, a plurality of coils, and a control component
CN2227306Y (en) Electric heating pipe with superheat protection
JP2009072584A (en) Stool seat apparatus
CN1219416C (en) Water heater with proportional band temp. control for improved thermal efficiency
KR100942500B1 (en) Protection circuit for regulator temperature of heating coil
JPS59183238A (en) Electrical water heater
CN220567342U (en) Electrothermal circulating equipment and electrothermal circulating heating device
CN208382548U (en) A kind of electric heater
CN211780998U (en) Safety device for protecting steam generator
CN219243897U (en) Electric heating device for quickly heating water
CN208952391U (en) A kind of electromagnetic heating water installations