ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H05B3/44 F24H1/20 

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к конструкции электрического водонагревателя, и может быть использовано при проектировании водонагревательных приборов бытового, промышленного и сельскохозяйственного назначения.

Известен электрический водонагреватель, содержащий электрический корпус с входными и выходными патрубками, по оси которого размещены коаксиальные трубчатые наружный и центральный электроды, подключенные к источнику тока, образующие между собой межэлектродную полость, а между электродом и корпусом
кольцевое пространство [1]
Недостатком известного устройства является низкая степень защищенности потребителя от воздействия электрического тока, а также большие тепловые потери, связанные со значительными температурными градиентами.

Согласно изобретению корпус выполнен из электроизоляционного, а патрубки из электропроводного материала и установлены в контакте с источником тока, причем внутренняя полость центрального электрода с одной стороны сообщена с выходным патрубком, а с другой через межэлектродную полость и кольцевое пространство между корпусом и наружным электродом с входным патрубком, при этом соотношения площадей сечения кольцевого пространства, межэлектродной полости и внутренней полости центрального электрода равно (1,8 3,2) 1 1.

На чертеже схематически показан продольный разрез электрического водонагревателя. Нагреватель содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками 2 и 3, по оси которого размещены коаксиальные трубчатые наружный и центральный электроды 4 и 5, подключенные к источнику 6 тока, образующие между собой межэлектродную полость7, а между наружным электродом 4 и корпусом 1 кольцевое пространство 8, причем корпус 1 выполнен из электроизоляционного материала, а патрубки 2 и 3 из токопроводящего материала и установлены в контакте с источником тока 6, причем внутренняя полость центрального электрода 5 с одной стороны сообщена с выходным патрубком 3, а с другой через межэлектродную полость 7 и кольцевое пространство 8 между корпусом 1 и наружным электродом 4 с входным патрубком 2, при этом соотношения площадей сечения кольцевого пространства 8, межэлектродной полости 7 и внутренней полости центрального электрода 4 равно (1,8-3,2) 1 1.

Водонагреватель работает следующим образом.

Вода проходит через входной патрубок 2 и через кольцевое пространство 8 попадает в межэлектродную полость 7, где нагревается электрическим разрядом и через внутреннюю полость центрального электрода 5 поступает потребителю. Входной патрубок 2 и выходной патрубок 3 электрически соединены с центральным электродом 5, который заземлен и поэтому снимает электрический потенциал, который мог бы остаться в потоке воды и на выходе, что существенно повышает безопасность эксплуатации водонагревателя.

Наличие кольцевого пространства 8 позволяет подогревать воду на входе, когда она еще не подвергается воздействию электрического разряда, что уменьшает теплообмен с окружающей средой и повышает эффективность работы водонагревателя.

Использование: машиностроение, в частности оборудование для нагрева воды и других жидкостей непосредственным пропусканием электрического тока через поток текучей среды с использованием проводимости ионизированного слоя. Сущность изобретения: при протекании жидкости по зазору 10 между коаксиальными электродами 1 и 2 происходит нагрев этой жидкости и самих электродов 1 и 2. Жидкость омывает их наружные стенки, дополнительно снимая тепло и уменьшая теплопоток от коаксиальной электродам наружной стенки корпуса 3 в окружающую среду. Электрический контакт между входным и выходным патрубками 4, 5 позволяет упростить заземление выходного патрубка 5 и обеспечить удобную сборку нагревателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электрический нагреватель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, по оси которого размещены коаксиальные трубчатые наружный и центральный электроды, подключенные к источнику тока, образующие между собой межэлектродную полость, а между наружным электродом и корпусом - кольцевое пространство, отличающийся тем, что корпус выполнен из электроизоляционного, а патрубки из токопроводного материала и установлены в контакте с источником тока, причем полость центрального электрода с одной стороны сообщена с выходным патрубком, а с другой через межэлектродную полость и кольцевое пространство между корпусом и наружным электродом с входным патрубком. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что соотношение площадей сечения кольцевого пространства, межэлектродной полости и внутренней полости центрального электрода равно 1,8 3,2 1 1.