ЭЛЕКТРОДНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ Российский патент 1999 года по МПК H05B3/60 F24H1/10 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электродного нагрева жидкостей, и может найти применение в системах отопления домов и теплиц, а также для получения горячей воды для бытовых нужд.

Известен электродный нагреватель жидкости, содержащий корпус, внутри которого коаксиально и с зазором расположены закрепленный на днище корпуса через проходной изолятор внутренний фазный стержневой электрод и неподвижно и с зазором относительно днища корпуса нулевой цилиндрический электрод (см. патент РФ 845298 по кл. H 05 B 3/60, 1978).

Недостатком этой конструкции нагревателя является отсутствие возможности регулирования мощности нагревателя во время его работы, небольшой ресурс работы и повышенный уровень шума.

Известен также электродный нагреватель жидкости, содержащий корпус, внутри которого коаксиально и с зазором установлен закрепленный на днище корпуса через проходной изолятор внутренний фазный стержневой электрод и неподвижно и с зазором относительно днища корпуса нулевой цилиндрический электрод, выполненный в виде стакана с центральным отверстием в донце, а нижний торец стержневого электрода заглублен в цилиндрический электрод (см. патент РФ 1051740, по кл. H 05 B 3/60, 1982 г.).

Такая конструкция нагревателя хотя и обеспечивает автоматическое изменение мощности от температуры нагретой жидкости на выходе из нагревателя, но это регулирование даже при мощности, близкой к нулю, происходит за счет постоянного кипения жидкости на центральном электроде для создания паром необходимого противодавления на поверхность жидкости, что ведет к интенсивному образованию накипи и повышенному шуму.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы избежать упомянутых недостатков и предложить такую конструкцию нагревателя, которая позволяла бы регулировать мощность нагревателя в широком диапазоне его работы при повышенной надежности и уменьшении уровня шума.

Это достигается благодаря тому, что электродный нагреватель жидкости, включающий в себя цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально и с зазором установлен перфорированный полый фазный электрод, снабжен перфорированным изолятором, расположенным в электролитическом зазоре между фазным электродом и корпусом, кроме этого, нагреватель имеет дополнительный фазный электрод с увеличенным электролитическим зазором относительно корпуса для поддержания минимальных режимов работы без интенсивного образования накипи и при отсутствии шума, что увеличивает ресурс работы всего нагревателя.

Предложенное изобретение поясняется фиг. 1 - 4, где на фиг. 1 изображен продольный разрез нагревателя; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1 при совпадении перфораций 17 и 16 в фазном электроде 9 и изоляторе 15; на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 1 при расположении с частичным перекрытием перфораций 17 и 16 в фазном электроде 9 и изоляторе 15; на фиг. 4 - сечение А-А фиг. 1 при расположении перфорации 17 и 16 полностью смещенных друг относительно друга.

Электродный нагреватель жидкости состоит из цилиндрического корпуса 1 (фиг. 1-4), выполняющего роль нулевого электрода и выполненного в виде стакана, перекрытого сверху крышкой 2, на которой расположены клеммы 3, 4, соединенные через проходные изоляторы 5 и 6 с фазными электродами 7 и 8, расположенными внутри корпуса. Кроме этого, имеется клемма 9, которая служит для подсоединения нужного провода. На стакане 1 в нижней части установлен штуцер 10 для подвода жидкости и в верхней части - штуцер 11 для отвода нагретой жидкости.

В нижней части стакана 1 установлен дисковый изолятор 12, закрепленный на валу 13, который выходит наружу через уплотнение 14. На дисковом изоляторе 12 жестко закреплен полый цилиндрический изолятор 15, выполненный с перфорацией 16, повторяющей форму перфорации 17, выполненный на фазном электроде 7 и расположенным между корпусом и этим фазным электродом.

Вал 13 снабжен хвостовиком 18, предназначенным для соединения с приводом (условно не показан), например, ручным.

Работает электродный нагреватель жидкости следующим образом.

Резисторный нагреватель жидкости подключает к сети посредством клемм 3, 4 и 9 (фиг. 1), закрепленных на крышке 2, установленной на стакане 1.

Заполнение (и пополнение) стакана жидкостью, например водой, производится через патрубок 10, а отвод жидкости - через патрубок 11.

В нижней части стакана 1 установлен дисковый изолятор 12, вал которого 13 выведен через днище стакана наружу и соединен с ручным приводом или механическим, обеспечивающим вращение полого изолятора 15, закрепленного жестко с дисковым изолятором 12.

В полом изоляторе 15 и цилиндрическом фазном электроде 7 выполнены перфорации в виде продольных пазов, форма которых подобна.

Нагреватель может быть включен в сеть посредством пускорегулирующего аппарата (ПРА).

Нагреватель может работать в любом эффективном с точки зрения эксплуатации варианте, например при включении в сеть клемм 3-9 - I вариант и 4-9 - II вариант.

Изменяя положение перфораций 16 изолятора 15 относительно перфораций, выполненных на фазном электроде 7, изменяется площадь активной поверхности электрода, (что позволяет плавно) менять мощность нагревателя, тем самым, подобрать комфортный режим нагрева при минимальном расходе электроэнергии.

На фиг. 2 изображено расположение перфорации 16, изолятора 15 относительно перфораций 17 фазного электрода 7 при полном их совпадении. При этом мощность нагревателя при 1 варианте включения (клеммы 3-9) будет минимальной, обуславливаемой только токами утечек, а при II варианте включения (клеммы 4-9) будет максимальной.

На фиг. 3 изображено расположение изолятора 15 относительно электрода 7 с частичным перекрытием перфораций 16 и 17.

При этом мощность нагревателя будет иметь промежуточное значение между максимумом и минимумом при любом варианте включения клемм - I-ом или II-ом.

На фиг. 4 изображено расположение перфораций 16 на изоляторе 15, которые полностью открыли активную поверхность фазного электрода 7 по отношению к корпусу 1.

При этом мощность нагревателя для 1-го варианта включения (клеммы 3-9) будет максимальной, а при II варианте включения (клеммы 4-9) будет минимальной, так как фазный электрод 7 будет являться экраном для фазного электрода 8 по отношению к корпусу 1.

Реализация предложенной конструкции электродного нагревателя жидкости позволяет использовать жидкости, значительно отличающиеся своими удельными сопротивлениями, точно устанавливать необходимую интенсивность нагрева, увеличить ресурс работы и уменьшить уровень шума с связи с отсутствием кипения жидкости на фазных электродах 7 и 8 при пониженных режимах мощности, которые по продолжительности работы составляют основную часть времени.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электродного нагрева жидкости, и может найти применение в системах отопления домов, теплиц и при получении горячей воды для бытовых нужд. Электродный нагреватель жидкости, включающий цилиндрический корпус с расположенным внутри него полым цилиндрическим фазным электродом с клеммами для соединения с питающей сетью, предложено снабдить специальным изолятором, препятствующим прохождению тока между фазным электродом и корпусом, и по крайней мере одним дополнительным электродом, имеющим несколько увеличенный электролитический зазор с корпусом. Предложено специальный изолятор и фазный электрод выполнить полыми и перфорированными. Изобретение позволяет увеличить ресурс работы, диапазон регулирования мощности и уменьшить уровень шума. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электродный нагреватель жидкости, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально и с зазором установлен фазный цилиндрический электрод с перфорацией и изолятор, расположенный между фазным электродом и корпусом, отличающийся тем, что изолятор выполнен с перфорацией, повторяющей форму перфорации фазного цилиндрического электрода, и с возможностью вращения относительно фазного электрода, а корпус выполняет роль нулевого электрода. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным фазным электродом, установленным с увеличенным зазором относительно корпуса.