Патент на изобретение №2184910
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
(57) Реферат: Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к нагревательным приборам, преобразующим электрическую энергию в тепловую, и может быть использовано для обогрева помещений локальными отопительными системами, заполненными жидкими теплоносителями. Нагревательное устройство включает корпус с трубчатым элементом, основной и два дополнительных фазных электрода, устанавливаемых поочередно внутри корпуса соосно с ним. Каждый электрод содержит трубчатый элемент, диаметр которого отличается от диаметра других трубчатых элементов, и при установке в корпусе образует с трубчатым элементом корпуса кольцевой зазор заданной величины, что позволяет эффективно и просто изменять тепловую мощность устройства. 2 ил. Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к нагревательным приборам, преобразующим электрическую энергию в тепловую с целью, в частности, обогрева помещений локальными отопительными системами, заполненными жидкими теплоносителями. Известны электрические водонагреватели, содержащие водопроводящие и отводящие трубы, корпус П-образной формы, в каждом из вертикальных элементов которого соосно размещена выполненная из диэлектрика труба, имеющая во внутренней полости фазный и нулевой электроды с механизмом для перемещения последнего, а его диэлектрические трубы гидравлически соединены между собой при помощи перемычки, расположенной соосно в горизонтальном элементе корпуса [1] . Указанные водонагреватели сложны по конструкции и технологии изготовления, имеют хрупкие наружные трубы в вертикальных элементах корпуса, невысокий коэффициент полезного действия за счет наличия развитой поверхности нетеплоизолированного горизонтального элемента корпуса и из-за значительных габаритов практически неприемлемы, в частности, в отопительных системах жилых помещений. Наиболее близким по технической сути к предложенному изобретению является нагревательное устройство, включающее герметичный корпус, заполненный водой, внутри которого расположен стержневой элемент с перемещающимися вдоль его оси экранирующим элементом из диэлектрика, подвешенного к поплавку, а для регулирования тепловой мощности устройства, на корпусе установлен винт со скобой [2]. Однако и это нагревательное устройство имеет практически все те же недостатки, что и описанное выше. Цель изобретения – создание высокоэффективного, компактного, простого по конструкции и технологии изготовления, надежного и долговечного в эксплуатации нагревательного устройства. Поставленная цель достигается тем, что компактная конструкция устройства обеспечивает его установку непосредственно в теплообменник, например в стандартную чугунную батарею отопления, а на трубчатом элементе его корпуса количество отверстий для циркуляции навеваемой устройством жидкости как минимум кратно двум и суммарная площадь их прохода превышает площадь кольцевого зазора между внутренним диаметром трубчатого элемента корпуса и наружным диаметром также трубчатого элемента стержневого фазового электрода не менее чем на 5%, последовательное же уменьшение площади этого зазора сначала на 25% и затем еще на 25% за счет увеличения наружного диаметра сменного стержневого фазного электрода обеспечивает увеличение первоначальной мощности устройства соответственно в два и в три раза, при этом толщина стенок обоих трубчатых элементов равна, а длина этого элемента корпуса не менее чем в 1,5 раза больше такого же элемента стержневого электрода. На фиг. 1 схематично изображено нагревательное устройство в разрезе с видом по стрелке А. На фиг.2 изображена схема отопительной системы с применением предложенного устройства. Нагревательное устройство, изображенное на фиг.1, состоит из корпуса 1 с трубчатым элементом, на котором выполнены отверстия для циркуляции нагреваемой жидкости, сменного стержневого фазного электрода 2, также с трубчатым элементом, уплотнительной прокладки 3, термостойких диэлектрических втулок 4, изолирующих корпус 1 от стержневого электрода 2, защитного кожуха 5, термодатчика (не показан), клеммы 6 для заземления устройства во время эксплуатации, дистанционной втулки 7 и нулевой клеммы 8. Локальная отопительная система с применением предложенного нагревательного устройства 9 собирается и работает следующим образом, пример с применением стандартных чугунных отопительных батарей 10, 11 и 12. При необходимости работы только одной батареи 10 в устройство 9 устанавливается стержневой электрод 2 с наименьшим наружным диаметром dн трубчатого элемента. Площадь кольцевого зазора между стержневым электродом 2 и корпусом 1 определяется по известной формуле  В нижней части батареи 10 устанавливается нагревательное устройство 9 и вентиль слива жидкости 18, а в верхней части батареи – расширительный бачок 17. Устройство 9 заземляют проводом 16 от клеммы 6, фазовый провод 14 прикрепляют к контакту хвостовой части стержневого электрода 2 и к пульту управления 13 нагревателя 9, нулевой провод 15 прикрепляют к клемме 8 корпуса нагревателя 9 и к пульту управления 13. После окончания сборки системы ее через пульт управления 13 подключают к электропроводке напряжением 220 В, предварительно установив пульт управления 13 на необходимый диапазон поддержания температуры в батарее 10, например +65…..75oС. При прохождении электрического тока через слой жидкости, находящейся в зазоре между корпусом нагревателя 1 и стержневым электродом 2, она нагревается до заданной температуры. Термодатчик нагревателя и провод его соединения с пультом управления 13 условно не показаны. При необходимости подключения второй батареи 11 в нагревательное устройство 9 устанавливают соответствующий дополнительный стержневой электрод 2 с зазором, площадь которого уменьшена на 25% по сравнению с предыдущим, и вновь собирают систему в порядке, описанном выше. Аналогично проводятся работы при необходимости подключения к системе отопления третьей батареи 12, снова уменьшив площадь зазора на 25%. Изготовление, эксплуатация и испытания локальных отопительных систем с применением опытной партии предложенных нагревательных устройств полностью подтвердили достижение цели, поставленной в изобретении, при этом коэффициент полезного действия нагревателя достигает 92-98%. Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 260030, 1975 г. 2. Авторское свидетельство СССР 502182, 1976 г. [ПРОТОТИП]. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 21.02.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 14-2004
Извещение опубликовано: 20.05.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
