БЫТОВОЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК F24H1/20 

Изобретение относится к электробытовым нагревательным приборам и может быть использовано с целью нагрева воды для бытовых нужд, например, в ванной комнате или на кухне.

Известен водонагреватель (SU, а.с. 1020719, F 24 H 1/20, 1983), содержащий теплоизолированный корпус со съемной крышкой, подводящим и отводящим патрубками, причем подводящий патрубок расположен в днище корпуса, а отводящий - в крышке. В полости корпуса расположены съемный стакан с перфорированным днищем, снабженный вертикальными перегородками, и нагревательный элемент, расположенный в днище корпуса. Кроме того, электронагреватель снабжен декоративным кожухом.

Основные недостатки этого водонагревателя:
имеет место возможность включения электронагревателя при отсутствии воды в теплоизолированном корпусе, что приводит к работе нагревательного элемента "всухую" и его выходу из строя;
возможность взрыва водонагревателя из-за отсутствия устройства, контролирующего и регулирующего скопление воздуха в верхней части корпуса водонагревателя;
из-за расположения подводящего патрубка в днище водонагревателя возникают осложнения с его установкой в любом, удобном для пользователя месте (напольный вариант).

Известен водонагреватель закрытого типа (Бекман Г., Гилли П. Тепловое аккумулированние энергии. М. : Мир, 1987, с. 178, рис. 6.4; Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971, с. 339, рис. XII-9), которые содержат корпус, в котором установлены закрытые емкости, снабженные входной и выходной трубами, запираемыми вентилями. На входной трубе установлен пружинный предохранительный клапан. В полости закрытых емкостей установлены трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы), управляемые терморегуляторами.

Основные недостатки этих водонагревателей - малая надежность из-за возможности поражения пользователя электрическим током, возможность включения электронагревателей при отсутствии воды в закрытой емкости водонагревателя, возможность взрыва из-за скопления в закрытых емкостях пара.

Известен закрытый электронагреватель (JP, з-ка N 62-51375, F 24 H 1/10, 1987), содержащий корпус, внутри которого установлен электронагревательный элемент, токоподводящий вывод которого закреплен на верхней части корпуса, входной патрубок для подвода холодной воды, расположенный в нижней части корпуса, и патрубок для отвода нагретой воды, расположенный в верхней части корпуса, терморегулятор, соединенный последовательно с нагревательным элементом, датчик температуры, заключенный в водонепроницаемый кожух, расположенный внутри корпуса и подключенный к дифференцируемой схеме. Имеется также устройство, включающее электронагревательный элемент при поступлении воды в корпус.

Недостатками данного устройства являются:
низкая надежность срабатывания системы защиты от перегрева в случае отказа или разрегулирования датчика расхода воды, установленного на входном патрубке;
дополнительные затраты электроэнергии при нагревании воды за счет расположения ТЭНа в верхней части корпуса;
из-за расположения патрубка подвода холодной воды в нижней части корпуса, невозможность его установки в удобном для пользователя месте (напольный вариант).

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение (RU, патент 2009407, F 24 H 1/20, 1994), бытовой водонагреватель, содержащий теплоизолированный корпус, размещенный в декоративном корпусе, патрубки подвода холодной воды и отвода горячей воды, нагревательный элемент, размещенный в нижней боковой части теплоизолированного корпуса и автоматический терморегулятор.

Основные недостатки нагревателя:
сложность очистки или быстрой замены электронагревательных элементов из-за стационарной установки ТЭНа в корпусе водонагревателя:
обязательное присутствие пользователя при работе водонагревателя (включение и отключение подачи воды);
отсутствие защиты от перегрева и ожога паром;
отсутствие защиты от поражения электротоком при разрушении ТЭНа;
неудобство для пользователя - смеситель жестко сблокирован с водонагревателем, тем самым ограничены места возможной установки последнего.

Задачей данного изобретения является создание надежного, компактного, эстетичного, удобного и простого в эксплуатации, с программируемым нагревом воды, а также легко монтируемого водонагревателя, который не нарушает интерьер помещения и хорошо вписывается в ряд современной бытовой мебели.

Поставленная задача решается тем, что бытовой водонагреватель содержит теплоизолированный корпус, размещенный в декоративном корпусе, нагревательный элемент, сблокированный с датчиком температуры и автоматическим терморегулятором. Нагревательный элемент расположен в нижней боковой части теплоизолированного корпуса и снабжен устройством защитного отключения и электронным программирующим устройством, содержащим дополнительный датчик температуры, установленный в верхней части теплоизолированного корпуса. Над нагревательным элементом расположен патрубок подвода холодной воды с обратным клапаном, патрубок отвода горячей воды расположен в верхней части корпуса и над ним установлен автоматический воздухоудалитель. Бытовой нагреватель может быть дополнительно снабжен автоматической насосной установкой и системой водоподготовки.

Изобретение иллюстрируется чертежом. На чертеже изображен общий вид бытового водонагревателя (теплоизолированный корпус в разрезе).

Бытовой водонагреватель содержит теплоизолированный корпус 1, размещенный в декоративном корпусе 2, патрубок подвода холодной воды 3 с обратным клапаном 4, патрубок отвода горячей воды 5 с автоматическим воздухоудалителем 6. К патрубкам подвода и отвода воды подсоединены гибкие подводки 7. В нижней части боковой стенки корпуса установлен нагревательный элемент с датчиком температуры и автоматическим терморегулятором, представляющие собою единый блок 8, к которому подключены устройство защитного отключения 9 и электронное программирующее устройство 10 с собственным датчиком температуры 11, установленным в верхней части теплоизолированного корпуса.

Для повышения давления воды в системе водонагреватель оборудован автоматической насосной установкой 12 и, при необходимости, системой водоподготовки (очистки, умягчения воды и т.д.)13.

Теплоизолированный корпус 1 с плоским дном, системы подвода и отвода воды, автоматическая насосная установка 12 и система водоподготовки 13 без дополнительного крепления помещены в декоративный корпус 2, представляющий собой, например, стандартный стол под кухонную мойку, либо стол "Мойдодыр", устанавливаемый в ванной комнате.

Устройство работает следующим образом.

Гибкую подводку 7 соединяют с магистралью холодной воды. Если давление воды в магистрали нестабильно или недостаточно, к системе подачи воды подключают автоматическую насосную установку 12, которая поддерживает необходимое давление воды в системе.

Если вода по своим характеристикам не соответствует санитарным нормам, ее перед подачей в теплоизолированный корпус пропускают через систему водоподготовки 13, где происходит очистка, обеззараживание, умягчение воды и т. д.

Вода подается в теплоизолированный корпус 1, установленный в декоративном корпусе 2, через патрубок подвода холодной воды 3, снабженный обратным клапаном 4, который исключает произвольный слив воды из теплоизолированного корпуса.

По мере наполнения водонагревателя водой воздух автоматически удаляется через автоматический воздухоудалитель 6, что сопровождается шипением.

Как только шипение прекращается, водонагреватель включают в розетку и автоматическим терморегулятором нагревательного элемента 8 грубо задают максимальную температуру нагрева воды, а электронным программирующим устройством 10, получающим информацию с датчика температуры 11, задают температуру воды на выходе из водонагревателя и программу нагрева (например: с понедельника по среду с 5 = 00 до 22 = 00 часов; пятница - нагрев не требуется; суббота и воскресенье - с 00 = 00 до 24 = 00 часов).

После нагрева воды до заданной температуры, о чем потребитель узнает по показаниям табло электронного программирующего устройства 10, можно начинать отбор горячей воды через патрубок 5.

В процессе отбора горячей воды через патрубок 5 холодная вода автоматически подается из системы через патрубок 3, а подающий вместе с ней растворенный воздух, скапливающийся при нагревании в верхней части водонагревателя, удаляется через автоматический воздухоудалитель 6.

В случае разрушения нагревательного элемента 8 он мгновенно отключается устройством защитного отключения 9.

Таким образом, поставленная задача выполнена. Создан надежный в эксплуатации и безопасный для использования бытовой водонагреватель.

Работа термодатчика и терморегулятора нагревательного элемента дублируется электронным программирующим устройством с собственным датчиком температуры, расположенным в оптимальной зоне и наоборот, что исключает перегрев и закипание воды, а тем самым - ожоги пользователя.

Воздухоудалитель, удаляя высвобождающийся при нагреве воды пар, также исключает возможность ожога пользователя и обеспечивает лапидарный поток воды.

Нагревательный элемент всегда находится в воде и работает в оптимальном режиме, а если даже и разрушится, срабатывает устройство защитного отключения. Все это исключает поражение потребителя электрическим током.

Программируемый нагрев воды создает для пользователя дополнительные удобства.

Расположение патрубка подвода холодной воды над нагревательным элементом в нижней боковой части теплоизолированного корпуса обеспечивает простоту обслуживания, в частности, чистки нагревательного элемента и теплоизолированного корпуса, смены ТЭНа и т.д., а также исключает возможность работы ТЭНа без воды даже при отказа обратного клапана.

Выполнение теплоизолированного корпуса с плоским дном позволяет легко установить его в декоративном корпусе и не требует дополнительного крепления.

Установка всех частей нагревателя в декоративном корпусе делает его компактным и эстетичным.

Выполнение декоративного корпуса в виде стола под кухонную мойку, либо стола "Мойдодыр" не нарушает дизайн интерьера помещения, в котором расположен.

Изобретение предназначено для нагрева воды в бытовых условиях, например в ванной комнате, на кухне, и может использоваться в электробытовых нагревательных приборах. Нагревательный элемент водонагревателя расположен в нижней боковой части теплоизолированного корпуса и снабжен устройством защитного отключения и электронным программирующим устройством с дополнительным датчиком температуры 11. Над нагревательным элементом 8 расположен патрубок подвода холодной воды 3, снабженный обратным клапаном 4. Патрубок отвода горячей воды 5 с установленным над ним автоматическим воздухоудалителем 6 расположен в верхней части теплоизолированного корпуса. Кроме того, бытовой водонагреватель может быть снабжен системой водоподготовки 13 и автоматической насосной установкой 12. Такое выполнение водонагревателя обеспечивает надежность и безопасность при его эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Бытовой водонагреватель, содержащий теплоизолированный корпус, размещенный в декоративном корпусе, патрубки подвода холодной воды и отвода горячей воды, нагревательный элемент, размещенный в нижней боковой части теплоизолированного корпуса, и автоматический терморегулятор, отличающийся тем, что нагревательный элемент сблокирован с датчиком температуры и снабжен устройством защитного отключения и электронным программирующим устройством, содержащим дополнительный датчик температуры, установленный в верхней части теплоизолированного корпуса, причем патрубок подвода холодной воды снабжен обратным клапаном и расположен над нагревательным элементом, а патрубок отвода горячей воды снабжен установленным над ним автоматическим воздухоудалителем и расположен в верхней части теплоизолированного корпуса. 2. Бытовой водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен автоматической насосной установкой. 3. Бытовой водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен системой водоподготовки.