RU96100030A - Электроводонагреватель - Google Patents

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, 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 в теплопроводный кожух, присоединенный к верхней крышке корпуса с возможностью теплового контакта, а высота кожуха не превышает величины 2,5λF_Б, где λ - коэффициент теплопроводности материала кожуха, Вт/(мК); F_Б - 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 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.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй и третий, четвертый и пятый электронагревательные элементы соединены параллельно.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что параллельно с электронагревательными элементами включены световые индикаторы.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что местное гидравлическое сопротивление выполнено в виде шайбы со сквозным отверстием, изготовленной из неметаллического материала, например из термостойкой пластмассы.

5. Устройство по п. 1, отличающееся 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, имеющей сквозное отверстие для штока, установленного в это отверстие с возможностью движения.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиатор установлен на трубопроводе подвода холодной воды с возможностью теплового контакта.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхности электронагревательных элементов, верхней крышки корпуса и кожуха датчика температуры, контактирующие с водой, покрыты неметаллическим электроизолирующим материалом, например фторопластом.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что 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 60^o.

9. Устройство по п. 1, отличающееся 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:

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.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что температура отключения предохранительного термовыключателя превышает температуру настройки терморегулятора не менее, чем на 25 К.

11. Устройство по п.1, отличающееся 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.