ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК F24J3/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева воды для бытовых и производственных нужд.

Известны устройства, использующие изменения физико-механических параметров воды, в частности давления, объема и скорости для получения тепловой энергии.

Например, "Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости", патент №2045715, состоящий из теплогенератора, включающего ускорители движения жидкости - перепускной патрубок и циклон, тормозные устройства, и сетевого насоса с инжекционным патрубком. Недостатком устройства является недостаточно высокий КПД и его падение при увеличении мощности устройства.

В качестве прототипа выбран "Теплогенератор механический", патент №2188366, состоящий из емкости и водонагревателя, приводящегося во вращение высокооборотным электродвигателем. Недостатком прототипа является наличие высоких скоростей вращения (8000 и более оборотов в минуту) водонагревателя.

Задача изобретения - обеспечение нагрева воды водонагревателем упрощенной конструкции без применения традиционных теплоносителей и без затрат электроэнергии на обеспечение работы водонагревателя.

На чертеже показана схема устройства водонагревателя.

Водонагреватель состоит из входного патрубка 1 для подачи холодной воды, внутренней воронки 2 и средних воронок 3, переходящих в промежуточные патрубки 4 для нагреваемой воды, наружной воронки 5, переходящей в выходной патрубок 6 для отвода горячей воды, закрепленного в патрубках 1, 4 и 6 шнека 7 для формирования струи воды с вихревым движением, устройства 8, регулирующего кольцевые зазоры между воронками, кожуха 9, крышки 10 и крана 11 для слива воды.

Между выходными концами входного патрубка 1 и промежуточных патрубков 4 и нижними частями внутренних поверхностей внутренней воронки 2, средних воронок 3 и наружной воронки 5 образуются кольцевые зазоры 12, регулируемые устройством 8, установленным на крышке 10 кожуха 8, переходящие в полости 13 между воронками и соединяющиеся через полости 13 с полостью 14 кожуха 9.

Водонагреватель работает следующим образом. Холодная вода, поступая под давлением из водопровода, проходит по шнеку 7 через патрубки 1, 4 и 6, формируясь в струю с вихревым движением, тяготея под действием центробежной силы к внутренней поверхности патрубков, с большой скоростью многократно проходит через участки, сопрягаемые с кольцевыми зазорам 12, при этом в кольцевых зазорах 12 и, соответственно, в полостях 13 между воронками 2, 3 и 5 и в полости 14 кожуха 8 в результате подсоса воздуха создается разряжение.

В моменты прохождения воды через участки, сопрягаемые с кольцевыми зазорам 12, на границах зон повышенного давления и разряжения, согласно известному явлению, имеющему место при адиабатических процессах, локальная температура в приграничных областях зон достигает высоких значений, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из выходного патрубка 6 до 70°С.

По выходу из патрубка 6 нагретая вода используется для бытовых и производственных нужд.

Преимуществами предлагаемого водонагревателя являются:

- простота конструкции;

- отсутствует потребность в насосе, создающем давление рабочей среды, так как достаточно давления воды водопроводной сети от 2 атм. и выше;

- отсутствует потребность в электричестве.

В соответствии с сущностью изобретения изготавливается водонагреватель, в том числе:

содержащий кожух высотой Н 100 мм и диаметром Д 60 мм, двухзаходный шнек длиной L 100 мм и диаметром d 6,5 мм, пять воронок, в том числе три средних воронки, пять кольцевых зазоров размером h 0,5 мм. При давлении воды в водопроводе более 2 атм. и ее температуре 16°С температура воды на выходе водонагревателя будет в пределах 70°С;

содержащий кожух высотой Н 350 мм и диаметром Д 200 мм, четырехзаходный шнек длиной L 350 мм и диаметром d 64 мм, пять воронок, в том числе три средних воронки, пять кольцевых зазоров размером h 0,5 мм. При давлении воды в водопроводе более 2 атм. и ее температуре 16°С температура воды на выходе водонагревателя будет в пределах 95°С.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева воды для бытовых и производственных нужд. Задача изобретения - обеспечение эффективного нагрева воды водонагревателем упрощенной конструкции без применения традиционных теплоносителей и без затрат электроэнергии. Задача достигается тем, что внутри кожуха установлены воронки, переходящие в патрубки, в которых закреплён шнек. Между нижними концами патрубков и внутренними поверхностями нижних частей воронок образуются регулируемые кольцевые зазоры, переходящие в полости между воронками и соединяющиеся с полостью кожуха. 1 ил.

Водонагреватель, содержащий кожух, крышку, входной патрубок, кран для слива воды, отличающийся тем, что внутри кожуха установлены внутренняя и средние воронки, переходящие в промежуточные патрубки для нагреваемой воды, наружная воронка, переходящая в выходной патрубок; внутри патрубков закреплен шнек, при этом между выходными концами входного и промежуточных патрубков, нижними частями внутренних поверхностей внутренней воронки, средних воронок и наружной воронки образуются регулируемые кольцевые зазоры, переходящие в полости между воронками, соединяющимися с полостью кожуха, при этом устройство, регулирующее кольцевые зазоры, установлено под крышкой кожуха.