RU2213433C2

RU2213433C2 - Heating device for heating-system liquids using low pressure or enclosed expansion tank

Info

Publication number: RU2213433C2
Application number: RU97122125/06A
Authority: RU
Inventors: НИКОЛАУ Хорди РОКА (ES); НИКОЛАУ Хорди РОКА
Original assignee: Райотерм Эспанья Верхели, С.Л.
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2003-09-27
Also published as: EP0849978A2; ES2142214B1; ES2142214A1; EP0849978A3; CN1131973C; AR010818A1; CN1188881A; KR19980064205A

Abstract

FIELD: domestic and industrial heating and air conditioning. SUBSTANCE: device has circulation chamber for liquid being heated enclosed on outside with circuit inductor supplied with power from high-frequency square-pulse generator that functions to control pulse range and to generate energy by means of power stage; it also has microprocessor-controlled central unit that receives information by means of separate sensors for each function checked up in following system: room temperature, circulating liquid temperature, liquid level and pressure, operating cycle of circulating and boosting pump inserted in conducting circuit of liquid being heated by device. EFFECT: reduced power requirement and enhanced performance characteristics in power generation. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для нагрева жидкостей отопления при низком давлении, или с закрытым сосудом расширения, и особенно применимо для систем отопления или прочих аналогичных систем, включая паровые, технологические, лечебные, бытовые системы и др. The invention relates to a device for heating heating fluids at low pressure, or with a closed expansion vessel, and is particularly applicable to heating systems or other similar systems, including steam, technological, medical, domestic systems, etc.

Применяемые в настоящее время устройства для нагрева жидкостей для отопления вырабатывают теплоту посредством различных систем, основанных на непосредственном нагреве с помощью электрического сопротивления и непосредственном или косвенном излучении выработанной теплоты от горения твердых и газообразных жидкостей, углеводородов, спирта, угля, древесины, пропана, природного газа, бутана, топлива коммунальных сетей и пр. Используемые в настоящее время современные системы обычно характеризуются чувствительной механической усложненностью, высокими ценами, дорогим обслуживанием, и для некоторых из них требуется чувствительное, точное и специализированное обслуживание, большинство их выбрасывает в окружающую среду большое количество загрязнителей, что обусловлено невозможностью сделать их замкнутыми системами, - все это делает установку трудной и дорогостоящей. Currently used devices for heating liquids for heating generate heat through various systems based on direct heating using electrical resistance and direct or indirect radiation of the generated heat from the combustion of solid and gaseous liquids, hydrocarbons, alcohol, coal, wood, propane, natural gas , butane, fuel utilities, etc. Currently used modern systems are usually characterized by sensitive mechanical complexity Tew, high prices, maintenance of roads, and some of them require sensitive, accurate and customized service, most of them released into the environment a large number of pollutants, which is caused by the inability to make them closed systems - all this makes installation difficult and expensive.

Устройство согласно данному изобретению предназначено для обеспечения средства нагрева жидкости для отопления и аналогичных целей и обеспечивает преимущество уменьшенных, в определенной степени, габаритов, с низким потреблением энергии и очень высокими рабочими характеристиками по выработке энергии, в этом устройстве отсутствует непосредственный выход дыма с загрязняющими окружающую среду газами, оно не дает отходов и обеспечивает быстрый нагрев жидкости, технического обслуживания для него почти не требуется, его установка чрезвычайно проста и экономична благодаря тому, что нагревательная камера (котел) является закрытой и не выпускает каких-либо загрязняющих топливных газов, и также не потребляет кислород на месте своей установки. The device according to this invention is intended to provide means for heating a liquid for heating and similar purposes and provides the advantage of reduced, to a certain extent, dimensions, low energy consumption and very high energy generation performance, this device does not directly emit smoke polluting the environment gases, it does not produce waste and provides quick heating of the liquid, maintenance is almost not required for it, its installation is It is simple and economical due to the fact that the heating chamber (boiler) is closed and does not emit any polluting fuel gases, and also does not consume oxygen at the installation site.

Устройство данного изобретения может найти очень широкое применение, например, отопление в общем, как бытовое, так и технологическое; для технологических и бытовых парогенераторов, для коммунального горячего водоснабжения, охлаждения воды, кондиционирования воздуха и др. The device of this invention can find very wide application, for example, heating in general, both domestic and technological; for technological and domestic steam generators, for municipal hot water supply, water cooling, air conditioning, etc.

Являющееся объектом данного изобретения устройство основано на принципе электромагнитной индукции, чтобы производить немедленную передачу энергии: быструю и с низким уровнем потери, подачу тепла к нагреваемой жидкости, при очень компактном наборе компонентов и при комплексном управлении определенными рабочими параметрами. The device of the present invention is based on the principle of electromagnetic induction in order to produce immediate energy transfer: fast and low loss, heat supply to the heated fluid, with a very compact set of components and the integrated management of certain operating parameters.

Известен индукционный электрический нагреватель жидкости, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, намотанной на шихтованный сердечник, вторичную обмотку, выполненную в виде замкнутой спирали, имеющей промежутки между витками для заполнения нагреваемой жидкостью, и резервуар, имеющий по крайней мере по одному входному и выходному патрубку для подвода и отвода нагреваемой жидкости и охватывающий сердечник трансформатора (Ru 2053455). Known induction electric fluid heater, containing a transformer with a primary winding wound on the lined core, a secondary winding made in the form of a closed spiral having gaps between the turns to fill the heated fluid, and a tank having at least one inlet and outlet pipe for supplying and drainage of the heated fluid and covering the core of the transformer (Ru 2053455).

Для решения вышеуказанных задач создано устройство, которое содержит средства генерирования электроэнергии, проточной камеры и нагрева жидкости магнитно-короткозамкнутым способом, средства управления и защиты и индукционный агрегат. To solve the above problems, a device has been created that contains means for generating electricity, a flow chamber and heating a liquid in a magnetically short-circuited manner, control and protection means, and an induction unit.

Нагреваемая жидкость, обычно - вода, хотя для этой цели можно также использовать антифриз, масло с определенными отвечающими данной цели характеристиками теплового сопротивления, или другую жидкость, циркуляционным насосом или насосом-ускорителем направляется во внутреннюю коаксиальную камеру предварительного нагрева и направления потока, которая составляет часть коаксиального корпуса устройства, снабженного различными камерами в зависимости от предполагаемого вида применения; производят ее предварительное нагревание и направляют при выходе из этого предварительного этапа на отражательную стенку этой камеры, преимущественно параболическую, где молекулы, после их отскока, направляют посредством нагревательного контура с помощью насоса, на них оказывает воздействие индукторный контур, который создает электромагнитное поле, магнитно замыкается накоротко железной коаксиальной камерой и обусловливает циркулирование жидкости и ее нагревание индукцией. The heated fluid, usually water, although antifreeze can also be used for this purpose, an oil with certain thermal resistance characteristics suitable for this purpose, or another fluid, is sent to the internal coaxial preheating and flow direction chamber, which forms part a coaxial housing of the device equipped with various cameras depending on the intended use; it is preheated and directed at the exit from this preliminary stage to the reflective wall of this chamber, mainly parabolic, where the molecules, after their rebound, are guided by means of a heating circuit using a pump, they are affected by an inductor circuit that creates an electromagnetic field, magnetically closes shortly by an iron coaxial chamber and causes the circulation of the liquid and its heating by induction.

Устройством управляют посредством блока, содержащего разрядный микропроцессор, контролирующий температуру помещения, температуру внутри камеры нагрева, диапазон рабочего цикла; устройство также содержит средство управления минимальным уровнем, давлением жидкости и управления максимальной температурой жидкости для комплексной системы безопасности оборудования. The device is controlled by means of a unit containing a discharge microprocessor that controls the room temperature, the temperature inside the heating chamber, the range of the operating cycle; the device also includes means for controlling the minimum level, liquid pressure and controlling the maximum temperature of the liquid for an integrated equipment safety system.

Хотя данное устройство предназначено в основном для работы под низким давлением, его можно также использовать для работы с жидкостью под определенным давлением, и в этом случае оно будет иметь предохранительный клапан. Although this device is designed primarily for low pressure operation, it can also be used to work with a liquid under a specific pressure, in which case it will have a safety valve.

Для пояснения, но не в целях ограничения объема, прилагаются чертежи, относящиеся к данному изобретению. For clarification, but not for purposes of limiting the scope, the accompanying drawings related to this invention.

Фиг.1 - общая схема устройства согласно данному изобретению. Figure 1 is a General diagram of a device according to this invention.

Фиг. 2 - продольное сечение схематического изображения проточной и нагревательной камеры. FIG. 2 is a longitudinal section of a schematic illustration of a flow and heating chamber.

На схемах показано, что устройство содержит объемную проточную и нагревательную камеру с общим обозначением 1, которая снабжена нагревательной камерой 2 и внешним индукторным контуром 3, прикрепленным к контуру, который показан только впускным отверстием жидкости 4, и выпускным отверстием 5, где жидкость направляется посредством циркуляционного насоса или насоса-ускорителя 6 к выпускному отверстию 7; терморегуляторы нагревательной системы или, в общем, проводящий контур нагретой жидкости, размещенный между выводами 4 и 7. Этот контур укомплектован расширительной камерой 8, снабженной детектором уровня 9. The diagrams show that the device contains a volumetric flow and heating chamber with the general designation 1, which is equipped with a heating chamber 2 and an external inductor circuit 3, attached to the circuit, which is shown only by the fluid inlet 4, and the outlet 5, where the fluid is guided by circulation a pump or accelerator pump 6 to an outlet 7; temperature regulators of the heating system or, in general, a conductive circuit of heated liquid, located between the terminals 4 and 7. This circuit is equipped with an expansion chamber 8, equipped with a level 9 detector.

Генератор поля 10 прямоугольных сигналов предназначен для питания силовой цепи, которая в свою очередь запитывает индукторный контур 3; управление устройством в целом осуществляют блоком управления 11, содержащим микропроцессор, который координирует функции всего устройства и принимает соответствующую информацию о температуре, давлении и уровне с помощью отдельных детекторов и датчиков для каждой функции; термостатические выборки атмосферы 12 и о температуре нагревательной камеры посредством термостата 13. В нагревательной камере 2 имеется одна или несколько коаксиальных впускных камер 14 для предварительного нагрева и направления потока жидкости, поступающей через впускное отверстие 4. Указанная камера 14 коаксиально размещена внутри главной нагревательной камеры 2, которая содержит нижнюю отражательную стенку 15, в которую ударяется поток, выходящий из коаксиальной камеры 14 через калиброванное отверстие 16. Удар струй жидкости по дальней стенке 15, предпочтительно имеющей параболическую структуру, отражает молекулы жидкости таким образом, что их движение направляется к нагревательному контуру, размещенному в зоне 17 между внутренними камерами 14 и внешней камерой 2. Во всех этих зонах жидкость подвергается электромагнитному воздействию индукторного контура 3, коаксиально помещенного на нагревательных камерах, в результате чего циркулирующая жидкость нагревается магнитным коротким замыканием. The field generator 10 of the rectangular signals is designed to power the power circuit, which in turn feeds the inductor circuit 3; the device as a whole is controlled by a control unit 11 containing a microprocessor, which coordinates the functions of the entire device and receives relevant information about temperature, pressure and level using separate detectors and sensors for each function; thermostatic samples of the atmosphere 12 and the temperature of the heating chamber by means of a thermostat 13. In the heating chamber 2 there is one or more coaxial inlet chambers 14 for preheating and directing the flow of fluid entering through the inlet 4. The chamber 14 is coaxially placed inside the main heating chamber 2, which contains the lower reflective wall 15, into which the flow exiting the coaxial chamber 14 through the calibrated hole 16 is hit. Impact of the liquid jets at the far Tenka 15, preferably having a parabolic structure, reflects the liquid molecules in such a way that their movement is directed to the heating circuit located in the zone 17 between the inner chambers 14 and the outer chamber 2. In all these zones, the liquid is subjected to the electromagnetic action of the inductor circuit 3, coaxially placed on heating chambers, as a result of which the circulating liquid is heated by a magnetic short circuit.

Камера также содержит такие элементы безопасности, как предохранительный клапан 18 и кликсон 19. The camera also contains safety features such as safety valve 18 and clixon 19.

Устройство, являющееся объектом данного изобретения, благодаря упомянутым мерам может производить быстрый нагрев циркулирующей жидкости и управлять всеми функциями и параметрами системы. The device, which is the object of this invention, due to the above measures can produce rapid heating of the circulating fluid and control all functions and parameters of the system.

Все то, что не изменяет, не модифицирует основную концепцию данного устройства, может считаться вариантами данного изобретения. Everything that does not change, does not modify the basic concept of this device, can be considered variants of the present invention.

Claims

1. Device for heating heating fluids at low pressure or through a closed expansion vessel, characterized in that it contains a heating chamber for the heated fluid, surrounded on the outside by an inductor circuit powered by a high-frequency rectangular signal generator, which controls the pulse range and generates energy through a power stage , and also contains a central unit controlled by a microprocessor, which receives information through separate sensors for each f nktsii controlled system in the room temperature, the temperature of the circulating fluid, level and pressure of the fluid, the duty cycle of the circulation and acceleration pump included in the conductive fluid circuit heated by the device.

2. The device according to p. 1, characterized in that the chamber has an internal preheating chamber connected to the inlet of the return fluid of the circuit, and it is configured to eject through the calibrated hole of the heating fluid to the reflective wall of the intermediate and external heating chambers, which are connected to circulation loop and fluid outlet.

3. The device according to p. 1, characterized in that the inductor circuit contains a coaxial winding on the outside of the main heating chamber.

4. The device according to claim 1, characterized in that the reflective wall of the main chamber has a parabolic shape.

5. The device according to claim 1, characterized in that it comprises an internal preheating chamber in the main chamber coaxially relative to it with a calibrated hole oriented towards the reflective wall, which is located in the lower part of the main chamber.