RU2390697C2 - Водонагреватель с тепловым аккумулятором и фланец водонагревателя с тепловым аккумулятором - Google Patents
Водонагреватель с тепловым аккумулятором и фланец водонагревателя с тепловым аккумулятором Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390697C2 RU2390697C2 RU2007118677/06A RU2007118677A RU2390697C2 RU 2390697 C2 RU2390697 C2 RU 2390697C2 RU 2007118677/06 A RU2007118677/06 A RU 2007118677/06A RU 2007118677 A RU2007118677 A RU 2007118677A RU 2390697 C2 RU2390697 C2 RU 2390697C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flange
- water heater
- thermostat
- tank
- water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002680 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2021—Storage heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/223—Temperature of the water in the water storage tank
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/395—Information to users, e.g. alarms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1854—Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
- F24H9/1863—Arrangement or mounting of electric heating means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в электрических водонагревателях. Предложен фланец водонагревателя, включающий одно или более электрических сопротивлений, термостат по меньшей мере с одним датчиком температуры и перекрывающий отверстие в резервуаре указанного электрического водонагревателя, причем фланец имеет углубление, обращенное в сторону наружной поверхности резервуара и расположенное преимущественно и/или в целом параллельно плоскости, образованной фланцем, а указанный по меньшей мере один датчик температуры термостата помещается в указанном углублении. По меньшей мере один датчик температуры имеет участок поверхности, сопряженный с поверхностью углубления, термостат является термостатом капсульного типа, термостат является электронным термостатом, фланец установлен на промежуточном резервуаре. Предложен также водонагреватель с тепловым аккумулятором, в частности электрический водонагреватель, снабженный описываемым фланцем. При таком выполнении водонагревателя повышается удобство его обслуживания и точность измерения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к водонагревателю с электрическим или газовым аккумулятором и фланцу указанного водонагревателя.
Поскольку изобретение особо применимо в водонагревателях с электрическим аккумулятором, далее оно описано со ссылкой на них.
Водонагреватели с тепловым аккумулятором имеют резервуар, впускной патрубок для холодной воды, вставленный в нижнюю часть водонагревателя, и выпускной патрубок для горячей воды, выходящий из верхней части резервуара.
Часто водонагреватели и преимущественно все электрические водонагреватели имеют съемный фланец для проведения осмотра и обслуживания.
На указанном фланце электрического водонагревателя установлено одно или более электрических сопротивлений, термостат с одним или несколькими датчиками температуры и, возможно, антикоррозионное устройство, обычно в виде магниевого анода.
Наиболее распространенный фланец имеет круглую форму и расположен снаружи резервуара, тем не менее часто он также может иметь овальную форму и располагаться на наружном или промежуточном резервуаре.
Электрические сопротивления, установленные во фланце, служат для нагревания холодной воды по мере ее поступления и могут представлять собой змеевики или спиральные электрические сопротивления с целью достижения компромисса между потребностью в спирали соответствующей длины и возможностью введения и извлечения фланца, на котором установлено электрическое сопротивление.
Термостат имеет один или более датчиков температуры для измерения температуры воды в резервуаре как в процессе нормальной работы, так и для обеспечения безопасности в случае поломки.
В самом обобщенном виде термостат включает электрический контакт (размыкающий или переключающий), приводимый в действие при помощи термочувствительного элемента, и устройство для регулирования пороговой температуры.
В настоящее время в водонагревателях используются термостаты стержневого или капсульного типа либо электронного или "щелчкового" типа.
В основу работы стержневого термостата, который обычно состоит из латунного стержня и инварового сердечника, положено различие в коэффициенте теплового расширения двух материалов.
В основу работы капсульного термостата положен гидравлический принцип действия, поскольку в капсуле содержится жидкость, объем которой меняется в зависимости от изменений температуры.
В результате изменения объема расширяется резервуар сильфонного типа, который приводит в действие электрический контакт.
В электронном термостате датчик температуры (который может являться датчиком отрицательного температурного коэффициента или, реже, датчиком положительного температурного коэффициента) представляет собой проводник с электрическим сопротивлением, меняющимся в зависимости от температуры и электронной схемы, которая воздействует на коммутаторы тока в зависимости от обнаруженной температуры.
Наконец, в термостате "щелчкового" типа датчики/пускатели представляют собой так называемые "биметаллические" диски, изготовленные из листов, состоящих из двух слоев различных металлов с соответствующими различными коэффициентами теплового расширения.
На таких дисках предусмотрена выпуклость, которая при достижении определенной температуры неожиданно деформируется во впадину за счет различного теплового расширения обоих слоев.
У стержневых, капсульных или электронных термостатов датчики температуры могут помещаться в соответствующем кожухе, будучи непосредственно погружены в находящуюся в резервуаре воду, и обычно соединены с фланцем водонагревателя.
За счет погружения датчика в находящуюся в резервуаре воду обеспечивается точность и быстрота регулирования температуры.
Тем не менее такое решение создает несколько проблем.
Во-первых, наличие кожуха увеличивает затраты на производство.
Кроме того, кожух является дополнительным препятствие для установки фланца на резервуаре, на котором уже установлено одно или более электрических сопротивлений и, возможно, антикоррозионное устройство.
Наличие кожуха ограничивает возможность использования электрических сопротивлений различной формы и, более точно, из-за наличия кожуха, который препятствует введению фланца в резервуар, невозможно использовать изогнутые электрические сопротивления.
Данная задача в особенности усложняется в случае фланцев, устанавливаемых на промежуточном резервуаре, для установки которых требуется больше пространства для осуществления сложных перемещений.
В DE 10062936 описан фланец водонагревателя, изготовленный методом литья под давлением и имеющий выполненные преимущественно в едином изделии помещения для различных устройств, необходимых для нагрева воды, включая кожух для термостатного датчика. Кожух обычно выступает под прямым углом к поверхности фланца внутрь резервуара для воды. Кожух подобного рода, у которого изменена технология производства, но не его форма, не решает указанные выше недостатки, связанные с установкой всего фланца. Кроме того, как явствует из раскрытия настоящего изобретения, во многих случаях он может быть излишним.
Вместо кожуха в капсульных или электронных термостатах датчики могут помещаться в так называемом "натяжном элементе", расположенном вблизи наружной поверхности резервуара в положении, обычно недоступном после изготовления водонагревателя.
Тем не менее у такого решения также имеется несколько недостатков.
Увеличиваются издержки производства из-за необходимости включения дополнительного компонента, такого как "натяжной элемент".
Невозможно обеспечить тесный термический контакт закругленного участка датчика с плоской поверхностью резервуара.
Кроме того, при необходимости замены термостата сложно или невозможно разобрать помещающийся в "натяжном элементе" датчик.
В DE 1156518 описан электрический водонагреватель, в котором в качестве защитного термостата используется плавкий предохранитель. Чтобы исключить воздействие на защитный термостат температуры воды или воздуха, если в резервуаре отсутствует вода, предохранитель помещен в канавку на внутренней стенке резервуара для обеспечения контакта с электрическим элементом. Такая канавка, обеспечивающая близость датчика к электрическому элементу, является недостатком, если датчик должен контролировать температуру воды. Кроме того, установка датчика на стенке резервуара, а не на доступном фланце, в целом неудобна, поскольку при этом становится невозможным ремонт и/или замена компонентов.
Простейшим в обращении является термостат "щелчкового" типа, датчики которого могут располагаться непосредственно в контакте с плоской поверхностью фланца, являются легко доступными, а внутри резервуара не требуются кожухи.
К сожалению, данное решение не обеспечивает отвечающей требованиям точности регулирования температуры термостатом.
По существу, термостаты "щелчкового" типа являются довольно неточными в работе и отличаются значительной тепловой инерцией; в частности, невозможно обеспечить тесный термический контакт биметаллического диска, образующего датчик/пускатель, с фланцем, через который передается температура воды для регулирования.
В частности, датчик обнаруживает снижение температуры воды ниже температуры использования с задержкой, которая может составлять несколько минут, в результате чего увеличивается время восстановления желаемой температуры.
Об отсутствии горячей воды в течение указанного промежутка времени не поступает соответствующий предупредительный световой сигнал, из-за чего пользователь не в состоянии понять, является ли причиной этого необходимость нагрева воды или поломка водонагревателя.
Задачей настоящего изобретения является устранение по меньшей мере части недостатков, присущих известным в настоящее время водонагревателям с тепловым аккумулятором, и, в частности, описанных выше недостатков.
Данная задача решена при помощи водонагревателя и фланца согласно независимым пунктам формулы изобретения.
В первом независимом пункте предложен фланец водонагревателя, в частности электрического водонагревателя, включающий одно или более электрических сопротивлений, термостат по меньшей мере с одним датчиком температуры и перекрывающий отверстие в резервуаре указанного электрического водонагревателя, отличающийся тем, что фланец имеет углубление, обращенное в сторону наружной поверхности резервуара и расположенное преимущественно и/или в целом параллельно плоскости, образованной фланцем, а указанный по меньшей мере один датчик температуры термостата помещается в указанном углублении.
Дополнительные преимущества раскрыты в качестве дополнительных признаков, включенных в зависимые пункты формулы изобретения, и касаются того, что указанный по меньшей мере один датчик температуры имеет участок поверхности, сопряженный с поверхностью углубления, термостат является термостатом капсульного типа или электронным термостатом, фланец установлен на промежуточном резервуаре.
По второму независимому пункту предложен водонагреватель с тепловым аккумулятором, в частности электрический водонагреватель, отличающийся тем, что он снабжен фланцем по любому из пп.1-5.
Далее описан возможный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
на фиг.1 показан вид снизу водонагревателя,
на фиг.2 показан вид сбоку в поперечном разрезе водонагревателя,
на фиг.3 показана деталь вида на фиг.2.
Как показано на чертежах, позицией 1 обозначен водонагреватель в целом, включающий резервуар 2 с уплотнительным элементом 3, патрубком 6.1 для впуска холодной воды и патрубком 6.2 для выпуска горячей воды.
Уплотнительный элемент 3 электрических водонагревателей обычно представляет собой фланец 3, который перекрывает отверстие 10 в резервуаре 2, на котором установлены средства нагрева, обычно электрические сопротивления 7 и, возможно, антикоррозионное средство (не показано).
Фланец 3 дополнительно включает один или более термостатов 8 с одним или несколькими датчиками температуры.
Через патрубок 6.1, расположенный на нижней стороне резервуара 2, в него поступает холодная вода. В патрубок 6.2, который начинается на нижней стороне резервуара и заканчивается на его верхней стороне, поступает вода, нагретая до необходимой пользователю температуры.
Особенность настоящего изобретения заключается в том, что фланец 3 имеет углубление 11, обращенное в сторону наружной поверхности резервуара 2, для одного или нескольких датчиков температуры 12 одного или нескольких термостатов 8.
Углубление расположено преимущественно и/или в целом параллельно плоскости, образованной фланцем 3.
Термостаты 8 могут представлять собой капсульные или электронные термостаты.
Например, при наличии двух датчиков температуры первый датчик может выполнять функцию регулирования, а второй датчик - функцию обеспечения безопасности.
Углубление 11 предпочтительно выполнено методом выдавливания канавок в процессе штампования фланца 3 без необходимости осуществления какой-либо дополнительной операции.
Данное решение обеспечивает значительное сокращение издержек производства, поскольку не требуется каких-либо дополнительных операций для установки кожуха на фланец, как в случае, когда датчик помещается в кожухе, а также не требуются дополнительные элементы, как в случае, когда датчик помещается в натяжном элементе.
Кроме того, за счет выбора положения датчика 12 упрощена сборка или разборка в случае поломки.
Углубление 11 предпочтительно может иметь наиболее приемлемую геометрию для размещения датчиков различной формы.
В частности, углубление 11 может иметь преимущественно полукруглое сечение, обычно диаметром от 5 до 10 мм, а длина углубления может достигать 35-40 мм.
В частности, для обеспечения тесного контакта поверхности датчиков с поверхностью фланца 3 по меньшей мере участок поверхности датчиков 12 температуры сопряжен с поверхностью углубления 11.
Это позволяет размещать датчик на очень небольшом расстоянии от воды внутри резервуара 2.
За счет данного решения обеспечивается быстрое реагирование термостата на изменение температуры. Тем самым гарантируется высокая точность регулирования температуры воды в резервуаре 2.
Кроме того, в значительной мере решаются проблемы тепловой инерции, характерные для термостата щелчкового типа.
Снижение температуры воды ниже температуры использования регистрируется датчиком 12 в течение около 1 минуты и отображается при помощи соответствующего предупредительного светового индикатора 13, сигнализирующего о продолжении нагрева.
Если между датчиком и фланцем помещено проводящее соединение, время регистрации и пуска термостата дополнительно сокращается до 30/40 секунд.
Углубление 11 может использоваться в обычных фланцах 3 или фланцах, установленных на промежуточном резервуаре, с сохранением преимуществ, которые обеспечивает термостат 8 щелчкового типа, а именно удобства установки фланца и доступности термостата, но без описанных выше недостатков, связанных с оперативностью и точностью функции регулирования.
Реализованный таким образом фланец 3 предпочтительно может быть установлен на существующих и находящихся в эксплуатации электрических водонагревателях и исключает жалобы пользователей на водонагреватели, регулируемые термостатом щелчкового типа.
Claims (6)
1. Фланец водонагревателя, в частности электрического водонагревателя, включающий одно или более электрических сопротивлений, термостат по меньшей мере с одним датчиком температуры и перекрывающий отверстие в резервуаре указанного электрического водонагревателя, отличающийся тем, что фланец имеет углубление, обращенное в сторону наружной поверхности резервуара и расположенное преимущественно и/или в целом параллельно плоскости, образованной фланцем, а указанный по меньшей мере один датчик температуры термостата помещается в указанном углублении.
2. Фланец по п.1, отличающийся тем, что указанный, по меньшей мере, один датчик температуры имеет участок поверхности, сопряженный с поверхностью углубления.
3. Фланец по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что термостат является термостатом капсульного типа.
4. Фланец по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что термостат является электронным термостатом.
5. Фланец по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что он установлен на промежуточном резервуаре.
6. Водонагреватель с тепловым аккумулятором, в частности электрический водонагреватель, отличающийся тем, что он снабжен фланцем по любому из пп.1-5.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITAN2004A000056 | 2004-11-26 | ||
IT000056A ITAN20040056A1 (it) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | Scaldaacqua ad accumulo e flangia per scaldaacqua ad accumulo |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007118677A RU2007118677A (ru) | 2009-01-10 |
RU2390697C2 true RU2390697C2 (ru) | 2010-05-27 |
Family
ID=34956693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007118677/06A RU2390697C2 (ru) | 2004-11-26 | 2005-11-24 | Водонагреватель с тепловым аккумулятором и фланец водонагревателя с тепловым аккумулятором |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100557330C (ru) |
IT (1) | ITAN20040056A1 (ru) |
RU (1) | RU2390697C2 (ru) |
WO (1) | WO2006056883A1 (ru) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1153473B (de) * | 1961-07-08 | 1963-08-29 | Stiebel Werke G M B H & Co Dr | Elektrisch beheizter Heiss- und Kochendwasserbereiter |
DE1156518B (de) * | 1962-04-16 | 1963-10-31 | Licentia Gmbh | Elektrisch beheiztes Warmwassergeraet |
AUPN560795A0 (en) * | 1995-09-25 | 1995-10-19 | Stokes (Australasia) Limited | Heating element assembly |
DE10062936B4 (de) * | 2000-12-16 | 2011-05-19 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Heizeinsatz für einen elektrischen Warmwasserbereiter |
-
2004
- 2004-11-26 IT IT000056A patent/ITAN20040056A1/it unknown
-
2005
- 2005-11-24 RU RU2007118677/06A patent/RU2390697C2/ru active
- 2005-11-24 CN CN200580047061.2A patent/CN100557330C/zh active Active
- 2005-11-24 WO PCT/IB2005/003611 patent/WO2006056883A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITAN20040056A1 (it) | 2005-02-26 |
RU2007118677A (ru) | 2009-01-10 |
CN101107483A (zh) | 2008-01-16 |
CN100557330C (zh) | 2009-11-04 |
WO2006056883A1 (en) | 2006-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8337081B1 (en) | Sensor assembly for mounting a temperature sensor to a tank | |
US8245669B2 (en) | Water heating systems and methods | |
US8887671B2 (en) | Water heating systems and methods | |
US9581144B2 (en) | Arrangement for adjusting a valve | |
US20070248340A1 (en) | Water heating systems and methods | |
US20070246552A1 (en) | Water heating systems and methods | |
US20070246557A1 (en) | Water heating systems and methods | |
US20090114637A1 (en) | Household appliance for heating liquid | |
AU2009101273A4 (en) | Improved temperature sensor for an electric kettle | |
US6137955A (en) | Electric water heater with improved heating element | |
US20050013596A1 (en) | Temperature sensor assembly, water heater including the temperature sensor assembly, and method of sensing a temperature | |
RU2390697C2 (ru) | Водонагреватель с тепловым аккумулятором и фланец водонагревателя с тепловым аккумулятором | |
JP2006274872A (ja) | 車両用の機能性部品 | |
US20190203978A1 (en) | Mounting adaptor for mounting a sensor assembly to a water heater tank | |
US5386100A (en) | Control arrangement for immersion liquid heaters | |
US20130276722A1 (en) | Thermal Insulators for Providing a Thermal Break Between the Body and Flange Assembly of a Gas Water Heater Control | |
JPS6143032Y2 (ru) | ||
JP2590584Y2 (ja) | 温度センサ | |
JP6431831B2 (ja) | 流体加熱装置及びその製造方法 | |
AU2012265568B2 (en) | Improved temperature sensor for an electric kettle | |
EP3985314A1 (en) | Controller and actuator for a heat exchanger valve | |
MX2007014349A (es) | Diseño de inserto de orificio lateral para calentador de agua. | |
JP4563188B2 (ja) | 温度表示器 | |
WO2017068409A1 (en) | Thermostat with independent over-temperature actuation | |
JPH07198204A (ja) | 電気温水器 |