УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ВОДЫ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ВОДЫ Российский патент 2000 года по МПК F23N1/08 F24D19/10 

Изобретение касается устройства для нагрева воды системы отопления и хозяйственной воды согласно ограничительной части основного пункта формулы изобретения. У известных устройств этого рода электромагнитное исполнительное звено, срабатывающее от запроса тепла системой отопления, является частью, содержащей несколько клапанов газовой арматуры на одном единственном пути газа к горелке, которыми вместе с циркуляционным насосом и трехлинейным распределителем управляет регулирующий прибор (см. Инструкцию по эксплуатации газообогревательного прибора для водняной системы отопления и хозяйственной воды (1) и Инструкцию по эксплуатации газообогревательного прибора системы водоснабжения фирмы ЮНКЕРС, а также DE-OS N 1679365 и GB-PS N 1187601). Гидравлическое исполнительное звено, активизированное потоком хозяйственной воды, действует лишь на один электрический выключатель в сигнальной цепи регулирующего прибора для переключения трехлинейного распределителя и включения циркуляционного насоса. Это выполнение отличается высоким качеством регулирования температуры воды системы отопления и хозяйственной воды в подающем трубопроводе, так что затраты на электрическое регулирующее устройство, управляющее нагревом хозяйственной воды, и на газовую арматуру приемлемы.

Преимущества изобретения
Устройство согласно изобретению с признаками основного пункта формулы изобретения имеет то преимущество, что как для гидравлического исполнительного звена, так и для основных деталей газовой арматуры могут использоваться компоненты, изготовленные большими партиями также чисто для нагрева хозяйственной воды, что удешевляет производство и упрощает ведение складского хозяйства. Далее упрощаются также средства для регулирования устройства, поскольку управление подачей газа при нагреве хозяйственной воды происходит непосредственно за счет исполнительных усилий гидравлического исполнительного звена от потока хозяйственной воды. Устройство согласно изобретению основано на концентрации усовершенствования чисто нагревателя хозяйственной воды с сохранением по возможности горелки, внутреннего корпуса и арматуры для газа и воды за счет добавления простых средств для нагрева воды системы отопления в экономичное комбинированное устройство, служащее для обеих целей.

Благодаря приведенным в зависимых пунктах формулы изобретения признакам возможны предпочтительные варианты и усовершенствования устройств согласно основному пункту формулы изобретения.

Приоритетная схема для нагрева хозяйственной воды может быть просто реализована тогда, когда цепь электромагнитного сервопривода контролируется выключателем, который при воздействии на него гидравлическим исполнительным звеном при нагреве хозяйственной воды прерывает цепь.

Экономичное решение возникает тогда, когда активизированное потоком хозяйственной воды гидравлическое исполнительное звено является частью функционального узла, который по конструкции соответствует автомату безопасности, срабатывающему при прекращении подачи воды и известному в чисто нагревателях хозяйственной воды.

Выключатель, контролирующий цепь электромагнитного исполнительного звена, может быть установлен непосредственно на корпусе автомата безопасности и приводиться в действие, например, толкателем гидравлического исполнительного звена, герметично выведенным из корпуса. Компактное выполнение возникает тогда, когда второй теплообменник, предусмотренный для нагрева хозяйственной воды, установлен по ходу внутреннего короткозамкнутого трубопровода, управляемого трехлинейным распределителем.

Для регулирования и подгонки теплопроизводительности к определенному случаю предложено выполнение проходного сечения обводного трубопровода на пути газа с возможностью изменения посредством регулируемого дросселя.

Сборка устройства облегчается тогда, когда обводной трубопровод интегрирован в газовую арматуру, содержащую главный газовый клапан. Газовая арматура может содержать основной корпус, выполненный как в чисто нагревателях хозяйственной воды, а обводной трубопровод может быть образован каналами в части корпуса, установленной на основном корпусе.

Пример выполнения изображен на чертеже и более подробно поясняется в нижеследующем описании. Единственная фигура схематично показывает общий вид функциональных элементов примера выполнения.

Описание примера выполнения
Комбинированное устройство содержит атмосферную газовую горелку 10, питаемую по газопроводу 11, проходящему через газовую арматуру 12. Последняя содержит клапан 13 отключения газа при гашении пламени, открываемый кнопкой 14 и удерживаемый в открытом положении магнитной вставкой 15. Вниз по потоку за клапаном 13 к запальной горелке 17 ответвляется трубопровод 16 запального газа, причем запальная горелка 17 нагревает термоэлемент 18 в цепи магнитной вставки 15. Детали 13-18 образуют термоэлектрический предохранитель отключения газа при гашении пламени, работа которого известна и не требует здесь подробного пояснения.

От клапана 13 отключения газа при гашении пламени главный путь газа идет через шлюзовой клапан 19, приводимый в действие кнопкой 14 и запирающий главный путь газа, как только и пока кнопка 14 занимает свое положение включения, открывающее клапан 13. От шлюзового клапана 19 главный путь газа идет дальше через главный газовый клапан 20 и регулятор 21 расхода газа (подробно не показан) к инжекционным входам горелок-труб 22, которые объединены в решетку, образующую газовую горелку. На решетке напротив запальной горелки 17 закреплен запальный электрод 23, присоединенный к источнику запальной энергии (не показан), например к пьезозапальнику, одновременно приводимому в действие кнопкой 14. Для произвольного гашения газовой горелки 10 служит приводимый в действие от руки гасительный клапан 24, установленный в трубопроводе 16 запального газа, посредством которого прерывается подача запального газа и, тем самым, нагревание термоэлемента 18, после чего клапан 13 занимает закрытое положение.

Над газовой горелкой 10 установлен теплообменник 25 в виде пластинчатого блока, через который проходит омываемый водой системы отопления змеевик, схематично изображенный выпрямленным отрезком 27 трубы. Змеевик соединен со стороны выхода через подающий трубопровод 27 с присоединением 28 отопительной сети, а со стороны выхода - через обратный трубопровод 29 с присоединением 30 отопительной сети. Обратный трубопровод 29 идет через циркуляционный насос 31 и трехлинейный распределитель 32, соединяющий сторону всасывания циркуляционного насоса 31 попеременно с присоединением 30 отопительной сети и с обводным трубопроводом 33, который, обходя теплообменник 25, идет к подающему трубопроводу 27. Конструкция и работа трехлинейного распределителя 32 подробно описаны ниже.

В обводном трубопроводе 33 установлен теплообменник 34 для нагрева хозяйственной воды, протекающей через него по змеевику 35. Последний расположен по ходу трубопровода 36 для хозяйственной воды, идущего от присоединения 37 для холодной воды к присоединению 38 для горячей воды. Трубопровод 36 проходит через водяную арматуру 40, которая по конструкции, в основном, соответствует автомату безопасности чисто нагревателя хозяйственной воды, срабатывающему при прекращении подачи воды. Как и он, водяная арматура 40 содержит гидравлическое исполнительное звено 41, на которое воздействует поток хозяйственной воды и которое связано с регулятором 42 расхода воды, а также регулятор 43 температуры в обходящем трубу Вентури обводном канале. Принцип работы подобной водяной арматуры известен и не требует здесь описания.

Трехлинейный распределитель 32 содержит гидравлическое исполнительное звено 45 с двумя напорными камерами 46, 47, из которых напорная камера 46 постоянно нагружена давлением в присоединении 30 отопительной сети. Другая напорная камера 47 присоединена к переключающему клапану 48, который связывает напорную камеру 47 в одном положении включения переключающего клапана 48 с напорной камерой 46, а в другом положении включения - с напорной стороной циркуляционного насоса 31. На переключающий клапан 48 управляющее устройство (не показано) воздействует так, что при запросе тепла системой отопления напорная камера 47 связана с напорной стороной циркуляционного насоса 31. В этом положении исполнительное звено 45 запирает обводной трубопровод 33 и открывает присоединение 30 отопительной сети. Обводной трубопровод 50, обходящий главный газовый клапан 20, контролируется газовым клапаном 51, содержащим электромагнитный сервопривод 52. Эффективное проходное сечение обводного трубопровода 50 выполнено с возможностью регулирования дросселирующим винтом 53. Переключающий клапан 48 и циркуляционный насос 31 управляют газовым клапаном 51 так, что при необходимости отопления газ даже при закрытом главном газовом клапане 20 попадает к газовой горелке 10, а трехлинейный распределитель 32 запирает обводной трубопровод 33.

Для того, чтобы нагрев хозяйственной воды имел приоритет перед запросом тепла из отопительной сети, на водной арматуре 40 установлен электрический выключатель 54, приводимый в действие гидравлическим исполнительным звеном 41. При этом устройство выполнено так, что при протекании хозяйственной воды через водяную арматуру 40 и открытом главном газовом клапане 20 выключатель 54 разомкнут, а при открытом замкнут. Выключатель 54 воздействует на коммутационные цепи переключающего клапана 48 и газового клапана 51 таким образом, что при нагреве хозяйственной воды обводной трубопровод 50 заперт и образован внутренний, идущий через теплообменник 34 короткозамкнутый контур. В то же время выключатель 54 препятствует протеканию газа через главный газовый клапан 20 и дополнительно через обводной трубопровод 50 к газовой горелке 10.

С помощью описанного устройства создается высокий комфорт чисто нагревателя хозяйственной воды без электрического управления и регулирования, поскольку управление количеством газа через поток хозяйственной воды происходит непосредственно механически. Главный газовый клапан 20 может содержать для этой цели, как показано, цельный затвор с конусным наконечником 55, за счет которого сечение клапана уменьшается в зависимости от хода последнего. Вместо этого выполнения затвор главного газового клапана 20 может быть также выполнен из двух частей для ступенчатого открывания.

Для регулирования температуры воды системы отопления в подающем трубопроводе может быть предусмотрено двухточечное регулирование, так что газовый клапан 51 обходится в качестве привода простым открывающим и закрывающим магнитом. Для управления газовым клапаном 51, переключающим клапаном 48 и циркуляционным насосом 31 достаточно небольшой коммутационной коробки. Не требуется трансформатор, поскольку всем можно управлять на основе напряжения 230 В. Для реализации пары особых функций, например тактовой блокировки и т. п. , может быть предусмотрен микропроцессор, питание которого низким напряжением происходит через RC-звено.

Изобретение предназначено для нагрева воды системы отопления и хозяйственной воды. Устройство содержит газовую горелку, первый теплообменник, установленный по ходу трубопровода для воды системы отопления, идущего через циркуляционный насос и трехлинейный распределитель, который при потоке хозяйственной воды образует внутренний короткозамкнутый контур. Контур содержит циркуляционный насос и первый теплообменник и активизирует за счет этого второй теплообменник для хозяйственной воды, а также предвключенное газовой горелке в газоподающем трубопроводе клапанное устройство, установленное с возможностью воздействия него электромагнитным исполнительным звеном, срабатывающим от запроса тепла системой отопления, и гидравлическим исполнительным звеном, активизированным потоком хозяйственной воды. Простое выполнение устройства возникает тогда, когда клапанное устройство содержит главный газовый клапан (20) и второй газовый клапан (51) в обходящем главный газовый клапан (20) обводном трубопроводе (50), при этом гидравлическое исполнительное звено (41), как у чисто нагревателей хозяйственной воды, механически воздействует на главный газовый клапан (20), а электромагнитное исполнительное звено (52) воздействует на второй газовый клапан (51). Такое выполнение устройства позволяет удешевить производство и упростить средства для регулирования устройства. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для нагрева воды системы отопления и хозяйственной воды, содержащее газовую горелку, первый теплообменник, установленный по ходу трубопровода для воды системы отопления, идущего через циркуляционный насос и трехлинейный распределитель, который при потоке хозяйственной воды образует внутренний короткозамкнутый контур, содержащий циркуляционный насос и первый теплообменник, и активизирует за счет этого второй теплообменник для хозяйственной воды, в также предвключенное газовой горелке в газоподающем трубопроводе клапанное устройство, установленное с возможностью воздействия на него электромагнитным исполнительным звеном, срабатывающим от запроса тепла системой отопления, и гидравлическим исполнительным звеном, активизированным потоком хозяйственной воды, отличающееся тем, что клапанное устройство содержит главный газовый клапан (20) и второй газовый клапан (51) в обходящем главный газовый клапан (20) обводном трубопроводе (50), при этом гидравлическое исполнительное звено (41), как у чисто нагревателей хозяйственной воды, механически воздействует на главный газовый клапан (20), а электромагнитное исполнительное звено (52) воздействует на установленный в обводном трубопроводе (50) второй газовый клапан (51). 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цепь электромагнитного сервопривода (52) выполнена с возможностью контролирования выключателем (54), который при воздействии на него гидравлическим исполнительным звеном (41) при потоке хозяйственной воды прерывает цепь. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что активизированное потоком хозяйственной воды гидравлическое исполнительное звено (41) выполнено в виде части функционального узла, который по конструкции соответствует автомату безопасности, срабатывающему при прекращении подачи воды и известному в чисто нагревателях хозяйственной воды. 4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что второй теплообменник (34), предусмотренный для нагрева хозяйственной воды, установлен по ходу внутреннего короткозамкнутого трубопровода (33), управляемого трехлинейным распределителем (32). 5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что проходное сечение обводного трубопровода (50) выполнено с возможностью изменения регулируемым дросселем (53).