Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель належить до нагрівачів плинного середовища і може бути використана як нагрівач рідини для 2 подальшого підігріву повітря перед подачею його в систему повітряного опалення помешкань та будинків, а з вмонтованим теплообмінником - і для їхнього тепловодопостачання.The useful model belongs to the fluid medium heaters and can be used as a liquid heater for 2 further heating of air before supplying it to the air heating system of apartments and houses, and with a built-in heat exchanger - for their hot water supply.
Найближчим аналогом за сукупністю співпадаючих ознак до пристрою, що заявляється, є електроводонагрівач (патент КО 2085056 Злектродньйй нагреватель водь, кл. НОБ5ВЗ/44), що має циліндричний корпус, по вісі якого розміщені коаксіальні фазний та нульовий електроди, що під'єднані до електромережі. 70 Відомі електродні нагрівачі рідини мають суттєві вади, що перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату: - використання нагрівача, заповненого водою, в об'ємі якої розміщено електрод під напругою, в мережі водяного опалення з виносом небезпечного потенціалу в трубопровідну систему вимагає обов'язкового захисного занулення корпусу нагрівача чи труби опалення окремим нульовим провідником від найближчого електрощита, що 72 не завжди є технічно можливим, особливо в сільській місцевості, і змушує споживача для уникнення ураження електричним струмом влаштовувати місцеве заземлення; - неможливість без розбирання нагрівача періодично очищати поверхні електродів від накипу, який швидко утворюється на них, особливо при використанні води з високим вмістом солей, і спричиняє різке падіння потужності, відновлення якої вимагає розбирання нагрівача для очистки електродів; - неможливість без розбирання нагрівача та заміни електродів регулювати споживану електричну потужність нагрівача, яка залежить від активної площі електродів та електропровідності води, що нагрівається, і має бути такою, щоб не перевищувати значень допустимих струмових навантажень у електромережі приміщення або будинку.The closest analog in terms of a set of matching features to the claimed device is an electric water heater (patent KO 2085056 Zlectrodnyi haiatator vody, cl. НОБ5ВЗ/44), which has a cylindrical body, along the axis of which coaxial phase and neutral electrodes connected to the electrical network are placed . 70 Known electrode liquid heaters have significant defects that prevent the expected technical result from being obtained: - the use of a heater filled with water, in the volume of which a live electrode is placed, in a water heating network with the removal of a dangerous potential into the pipeline system requires mandatory protective zeroing heater body or heating pipe with a separate neutral conductor from the nearest electrical panel, which is not always technically possible, especially in rural areas, and forces the consumer to arrange local grounding to avoid electric shock; - impossibility without disassembling the heater to periodically clean the surfaces of the electrodes from scale, which quickly forms on them, especially when using water with a high salt content, and causes a sharp drop in power, the restoration of which requires disassembling the heater to clean the electrodes; - impossibility without disassembling the heater and replacing the electrodes to adjust the consumed electric power of the heater, which depends on the active area of the electrodes and the electrical conductivity of the heated water, and must be such that it does not exceed the values of the permissible current loads in the electrical network of the room or house.
Тому в основу корисної моделі покладено завдання удосконалення електродного нагрівача рідини та повітря 22 таким чином, щоб за рахунок конструктивних особливостей можна було надійно усунути небезпеку для життя шо споживача, знайти технічно прості рішення періодичної очистки поверхні електродів від накипу та регулювання потужності нагрівача.Therefore, the basis of a useful model is the task of improving the electrode heater of liquid and air 22 in such a way that, due to design features, it is possible to reliably eliminate the danger to the life of the consumer, to find technically simple solutions for periodic cleaning of the electrode surface from scale and regulation of the heater power.
Суть корисної моделі викладена в описі та показана на кресленні. Електродний нагрівач рідини та повітря має зовнішній теплозахисний та електрозахисний корпус 1, виконаний з ізоляційного матеріалу, що не дає о 30 можливості споживачеві безпосередньо контактувати з внутрішнім металевим корпусом 2, наповненим водою під о напругою. Це надійно гарантує безпеку споживача, перешкоджає зайвим втратам тепла через теплообмін між металевою ємністю з гарячою водою і навколишнім середовищем та акумулює гаряче повітря у міжкорпусному со просторі, в якому для кращого відбору тепла встановлено з певними проміжками перетинки З таким чином, що /дФ3 вони утворюють ряд повітряних каналів 4, які мають спільну гарячу стінку з водяною ємністю. Канали 3о забезпечують суттєве подовження шляху повітря, послідовне обтікання ним всієї гарячої бокової поверхні -- водяної ємності з метою його максимально можливого підігріву перед примусовою подачею канальним вентилятором на вихід 5 у повітропровід. У центрі внутрішнього металевого корпусу з рідиною коаксіально розміщені трубчасті циліндричні струмопровідні електроди - зовнішній нульовий з боковими отворами по колупо /«Т всій висоті електрода та внутрішній фазний електрод з такими самими отворами та різзю на зовнішній поверхні. 50 Для регулювання потужності нагрівача та очищення електродів від накипу в міжелектродний проміжок по різі З с на зовнішній поверхні фазного електрода 6 шляхом обертання маховика 7, виведеного на верхню кришку ємності зThe essence of the useful model is described in the description and shown in the drawing. The liquid and air electrode heater has an external thermal and electrical protective housing 1 made of insulating material, which does not allow the consumer to directly contact the internal metal housing 2 filled with water under voltage. This reliably guarantees the safety of the consumer, prevents excessive heat loss due to heat exchange between the metal container with hot water and the environment, and accumulates hot air in the interbody space, in which, for better heat extraction, membranes Z are installed at certain intervals in such a way that /dF3 they form a number of air channels 4, which have a common hot wall with a water tank. Channels 3o ensure a significant lengthening of the air path, successive flow of it around the entire hot side surface of the water tank in order to heat it as much as possible before it is forced to be supplied by the channel fan to outlet 5 in the air duct. Tubular cylindrical current-conducting electrodes are coaxially placed in the center of the inner metal case with the liquid - the outer zero with side holes along the entire height of the electrode and the inner phase electrode with the same holes and slits on the outer surface. 50 To adjust the power of the heater and clean the electrodes from scale in the interelectrode gap along the cut Z c on the outer surface of the phase electrode 6 by rotating the flywheel 7, which is located on the upper cover of the container with
І» водою, вкручується діелектричний трубчастий циліндр 8 відповідного діаметру та боковою поверхнею з обдиральною насічкою 9, який щільно заходить у міжелектродний проміжок, витісняючи воду, що виходить через отвори на бокових поверхнях електродів 10 разом з рештками накипу, який за кількаразового проходження 45 діелектричного циліндра вгору-вниз повністю знімається його внутрішньою різзю та обдиральною насічкою з - відповідних поверхонь електродів. (се) Нагрівання води в електродному нагрівачі відбувається за умови протікання, внаслідок різниці потенціалів, електричного струму Через об'єм води між фазним та нульовим електродами. Рівень споживаної нагрівачем бо потужності визначається тим, наскільки трубчастий діелектрик, що виконує функції регулюючого пристрою, при о 20 своєму русі змінює активну поверхню взаємодіючих через воду електродів. При опусканні регулюючого пристрою потужність нагрівача плавно зменшується, при піднятті - збільшується. Перед увімкненням нагрівача пристрій сл перебуває в нижньому положенні. Шляхом обертання маховика він піднімається до такого рівня, коли встановлюється номінальне значення потужності, що фіксується амперметром та певним положенням маховика.I" with water, a dielectric tubular cylinder 8 of the appropriate diameter and a side surface with a scraping notch 9 is screwed in, which fits tightly into the interelectrode space, displacing the water that comes out through the holes on the side surfaces of the electrodes 10 together with the remains of the scale, which after several passes of the dielectric cylinder 45 up and down is completely removed by its internal slit and scraping notch from - the corresponding surfaces of the electrodes. (se) Heating of water in the electrode heater takes place under the condition of flow, due to the potential difference, of an electric current through the volume of water between the phase and zero electrodes. The level of power consumed by the heater is determined by the extent to which the tubular dielectric, which performs the functions of the regulating device, during its movement changes the active surface of the electrodes interacting through water. When lowering the regulating device, the power of the heater gradually decreases, when it is raised, it increases. Before turning on the heater, the device sl is in the lower position. By rotating the flywheel, it rises to such a level when the nominal power value is set, which is fixed by an ammeter and a certain position of the flywheel.
Електродний нагрівач води та повітря такої конструкції повністю відповідає вимогам техніки безпеки, має простий та ефективний механізм для очищення електродів від накипу та регулювання потужності, не підлягає с реєстрації в органах технагляду, оскільки вода в нагрівачі не перебуває під тиском, та має значно розширені межі застосування. Найбільш доцільним є його використання в системах повітряного опалення, яке порівняно з водяним не потребує затрат енергії на нагрів маси води, що циркулює в системі, і є найнадійнішою, а за умови г встановлення багатотарифного електролічильника, - однією з найдешевших опалювальних технологій.An electrode water and air heater of this design fully meets safety requirements, has a simple and effective mechanism for cleaning electrodes from scale and power regulation, is not subject to registration with technical supervision bodies, since the water in the heater is not under pressure, and has significantly expanded application limits . It is most appropriate to use it in air heating systems, which, compared to water heating, does not require energy to heat the mass of water circulating in the system, and is the most reliable, and if a multi-tariff electricity meter is installed, it is one of the cheapest heating technologies.