ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ БЫТОВОЙ АППАРАТ Российский патент 2009 года по МПК F24H9/00 

Изобретение относится к автоматическим системам горячего водоснабжения. Оно может быть использовано, например, в водонагревательных проточных газовых бытовых аппаратах. Ближайшим по технической сущности является, например, проточный газовый аппарат «Астра» (паспорт 8910 ПС «Аппараты водонагревательные проточные газовые бытовые») - [1].

Известный аппарат, на задней стенке которого смонтированы все основные узлы - блок газовый, блок водяной, клапан газовый электромагнитный, основная горелка, теплообменник, запальник, а на передней панели - ручки управления подачи газа запальника и основной горелки, кнопка газового электромагнитного клапана, подвешен на стену с помощью крючков. Нижняя часть аппарата открыта, в нем расположены три патрубка. Патрубок подвода холодной воды через запорный вентиль соединен с водопроводной сетью и смесителями с одной стороны. Патрубок отвода горячей воды - с трубопроводом горячей воды и смесителями с другой стороны. Патрубок подвода газа - с газопроводом и общим краном.

Он работает следующим образом. Перед включением аппарата проверить наличие тяги, открыть общий газовый кран и общий запорный вентиль на водопроводе перед аппаратом. Отвести влево ручку управления подачи газа запальной горелки до упора в положение открытия. Нажать кнопку клапана газового электромагнитного и поднести зажженную спичку к запальной горелке через окно на передней панели. При этом должно вспыхнуть пламя запальной горелки. Отпустить кнопку через 10-60 секунд после загорания запальной горелки. При этом пламя запальной горелки не должно погаснуть. Открыть плавно кран горячей воды на одном из смесителей. Подать газ на основную горелку, для чего плавно отвести влево ручку подачи газа основной горелки, при этом пламя запальной горелки продолжает гореть

Регулирование степени нагрева производится величиной отбора теплой воды или поворотом ручки управления подачи газа основной горелки. Отрегулированная по температуре вода поступает для выполнения той или иной операции, мытье посуды или купание. После окончания операций аппарат выключают. Это происходит в следующей последовательности. Повернуть ручку управления подачи газа основной горелки вправо до упора в положение закрытия, при этом основная горелка гаснет. Затем повернуть вправо ручку управления подачи газа запальной горелки в положение закрытия. Закрыть кран горячей воды, общий кран на газопроводе. Независимо оттого, работает или выключен аппарат, холодная вода постоянно подается к смесителям.

Недостатками указанного аппарата являются сложность конструкции и обслуживания монтажной схемы, выполненной на смесителях. Невозможность нагрева воды при малых расходах ее и давлениях, большая материалоемкость и стоимость.

Задачей изобретения является упрощение монтажной схемы и обслуживания аппарата, возможность нагревания воды при малых расходах ее и давлении, снижение материалоемкости и стоимости.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в известном водонагревательном бытовом аппарате, содержащем радиатор, клапан газовый электромагнитный, блок водяной, блок газовый, запальник, основную горелку, ручки управления подачи газа основной горелки и запальника, запорный вентиль на трубопроводе холодной воды, согласно изобретению он дополнительно снабжен вторым и третьим запорными вентилями, из которых второй запорный вентиль установлен на патрубке горячей воды, а третий - на трубопроводе, параллельном радиатору, причем входы первого и третьего вентилей соединены с трубопроводом холодной воды, а выходы второго и третьего соединены трубопроводом с одновентильными разборными устройствами, кроме того, надмембранная и подмембранная полости водяного блока разделены глухой мембраной, при этом надмембранная полость через запорное устройство соединена с подмембранной полостью и водопроводной сетью.

Сущность предлагаемого изобретения представлена на чертеже, на котором изображен водонагревательный бытовой аппарат (схема).

Аппарат содержит блок водяной 1, внутренняя емкость которого глухой мембраной 2 разделена на две полости - надмембранную 3 и подмембранную 4, служит для управления с помощью штока 5 газовым клапаном 6, который в исходном положении плотно прижат к седлу пружиной 7. В свою очередь надмембранная полость 3 через запорное устройство 8 соединена с подмембранной 4 и водопроводной сетью. Запорные вентили 9, 10 соответственно установлены на патрубках подвода холодной воды и отвода горячей воды. Запорный вентиль 11 установлен на параллельном радиатору 12 трубопроводе, при этом входы вентилей 9, 11 соединены трубопроводом 13 с водопроводной сетью, выходы вентилей 10, 11 - трубопроводом 14 с одновентильными разборными устройствами 15, 16, соответственно установленными на мойке 17 и ванне 18. Трехходовым краном 19 производят переключение воды на душ 20 или ванну 18. Патрубок (на чертеже не показан) подвода газа к аппарату соединен с газовым краном 21, клапаном газовым электромагнитным 22, с выхода последнего газ поступает к блоку газовому 23, затем через газовый клапан 6 к основной горелке 24 и запальнику 25.

Аппарат имеет ручку 26 запорного устройства 8, ручку управления 27 подачи газа к запальнику 25 и ручку управления 28 подачи газа к основной горелке 24.

Устройство работает следующим образом. Закрыть вентиль 11. Открыть газовый кран 21, вентили 9, 10 соответственно на газопроводе, трубопроводах подвода холодной воды и отвода горячей воды. Вследствие чего холодная вода по трубопроводу 13 через радиатор 12 по трубопроводу 14 поступает на выходы разборных устройств 15, 16. Ручку 26 запорного устройства 8 поставить в положение «Открыто». В этом случае надмембранная полость 3 водяного блока 1 соединена с подмембранной полостью 4 и водопроводной сетью. Отвести ручку управления 27 подачи газа запальника 25 до упора в положении открытия. Нажать кнопку газового электромагнитного клапана 22 и поднести зажженную спичку к запальнику 25 через окно на передней панели аппарата. При этом должно вспыхнуть пламя запальника 25, отпустить кнопку через 10-60 секунд после загорания запальника 25. При этом пламя запальника 25 не должно погаснуть. Открыть кран одновентильного разборного устройства 15. Подать газ на основную горелку 24, для чего плавно отвести влево ручку управления 28 подачи газа основной горелки 24. Должно вспыхнуть пламя основной горелки 24, при этом пламя запальника 25 продолжает гореть. Степень нагрева воды регулируется величиной отбора теплой воды или поворотом ручки подачи газа основной горелки 24. Отрегулированная по температуре вода поступает для выполнения той или иной операции, мытье посуды или купания. Аналогично проводится операция подготовки воды для ванны 18 с той разницей, что в начале с помощью трехходового вентиля 19 производят переключение воды в ванну 18, регулируют степень нагрева воды по вышеописанному способу. По необходимости можно переключить воду на душ 20. Запорное устройство 8, используемое в качестве замедлителя зажигания и работающего как дроссель при вытекании воды из надмембранной полости 3, приводит к погасанию основной горелки 24 при работе аппарата на малых расходах, т.е. меньших 6 л/мин. В этом случае растет давление в надмембранной полости 3, которое в сумме с усилием пружины 7 клапана 6 противодействует усилию в подмембранной полости 4 и приводит к постепенному погасанию основной горелки 24.

Чтобы исключить такое явление, ручку 26 запорного устройства 8 перевести в положение «Закрыто», т.е. надмембранная полость 3 отключается от подмембранной полости 4 и водопроводной сети. Все изменения давления, связанные с малым расходом воды, не передаются в надмембранную полость 3. Только усилие пружины 7 клапана 6 противодействует усилию в подмембранной полости 4. Это дает возможность аппарату работать в широком диапазоне малых расходов горячей воды. Таким образом, ручка 26 запорного устройства 8 занимает два положения «Открыто» и «Закрыто», что соответствует работе аппарата при больших расходах горячей воды, т.е. больше 6 л/мин и при малых расходах, т.е. меньше 6 л/мин.

Выключение аппарата происходит в следующей последовательности.

Повернуть ручку управления 28 подачи газа основной горелки 24 вправо до упора в положение закрытия, при этом основная горелка 24 гаснет. Затем повернуть вправо ручку управления 27 подачи газа запальника 25 в положение закрытия.

Повернуть ручку 26 запорного устройства 8 в положение «Открыто», закрыть кран горячей воды. Закрыть общий кран на газопроводе и запорные вентили 9, 10. Открыть запорный вентиль 11.

И холодная вода по трубопроводам через вентиль 11 поступает на входы одновентильных водоразборных устройств 15, 16, установленных на мойке 17 и ванне 18.

Известно, что смесители устанавливаются в системах централизованного горячего водоснабжения. Эти же смесители в течение многих десятилетий применяются в монтажных схемах водонагревательных проточных газовых аппаратов. Конструкция аппаратов позволяет регулирование степени нагрева горячей воды величиной ее отбора или поворотом ручки управления подачи газа основной горелки. По ошибке или по незнанию конструкции все же используют смесители для регулирования температуры проточной воды. Последнее приводит к перегреву и разрушению радиатора. Во избежание этого в паспортах серийно выпускаемых аппаратов крупным шрифтом напечатано предупреждение: Внимание! Во избежание перегрева и разрушения радиатора не рекомендуется использовать смеситель для регулирования степени нагрева воды. Технический парадокс - схема разработана на смесителях, пользоваться которыми не рекомендуется.

Применение смесителей усложнило монтажную схему, она получилась двухконтурной: один контур для холодной воды, другой - для горячей. Холодная вода постоянно наступает на смесители независимо от того, работает аппарат или нет.

Предложенная монтажная схема на трех запорных вентилях, одновентильных разборных устройств является одноконтурной. Используется она как для холодной, так и для горячей воды. Исключает перегрев и разрушение радиатора, что важно для увеличения срока эксплуатации. На монтаж одноконтурной схемы потребуется намного меньше материала - труб, деталей, чем на двухконтурную.

Одноконтурная схема монтажа аппарата проста по схемному решению, монтажу, обслуживанию. Все это ведет к увеличению срока эксплуатации аппарата.

При эксплуатации выпускаемых аппаратов установлено, что в диапазоне малых расходов воды, т.е. менее 6 л/мин, основная горелка гаснет, вода не нагревается. Причиной этому является замедлитель зажигания горелки. Основным его элементом является постоянный дроссель, благодаря которому надмембранная полость постоянно соединена с подмембранной полостью блока водяного и водопроводной смесью. Поэтому все изменения давления воды передаются в надмембранную полость. С уменьшением расхода воды увеличивается давление, которое через постоянное отверстие дросселя передается в надмембранную полость, где в сумме с усилием пружины газового клапана противодействует усилию в подмембранной полости. В момент времени, когда давления в полостях выравниваются, под действием пружины происходит опускание газового клапана на седло. Вследствие чего прекращается доступ газа к основной горелке, пламя которой гаснет.

Чтобы исключить это явление при работе аппарата на малых расходах надмембранная полость отключается от подмембранной полости и водопроводной сети. Для этого введено запорное устройство с ручкой, поворотом которой обеспечивается переход из положения «Открыто» в положение «Закрыто» и наоборот. Все изменения давления в подмембранной полости не передаются в надмембранную полость. Вследствие этого газовый клапан постоянно обеспечивает доступ газа к основной горелке в диапазоне работы аппарата на малых расходах.

Предлагаемый двухпозиционный водонагревательный бытовой аппарат работает в двух режимах - на больших и малых расходах горячей воды - независимо от высотности этажей, прост по эксплуатации и обслуживанию, надежен, экономичен по расходу газа, воды и монтажных материалов.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в автоматических системах горячего водоснабжения. Водонагревательный аппарат содержит радиатор, клапан газовый электромагнитный, блок водяной, блок газовый, запальник, основную горелку, ручки управления подачи газа основной горелки и запальника, запорный вентиль на трубопроводе холодной воды. Аппарат также снабжен вторым и третьим запорными вентилями, из которых второй запорный вентиль установлен на патрубке горячей воды, а третий - на трубопроводе, параллельном радиатору. Входы первого и третьего вентилей соединены с трубопроводом холодной воды, а выходы второго и третьего соединены трубопроводом с одновентильными разборными устройствами. Надмембранная и подмембранная полости водяного блока разделены глухой мембраной, при этом надмембранная полость через запорное устройство соединена с подмембранной полостью и водоприводной сетью. Изобретение обеспечивает упрощение монтажной схемы и обслуживания аппарата, возможность нагревания воды при малых расходах ее и давлении, снижение материалоемкости и стоимости. 1 ил.

Водонагревательный бытовой аппарат, содержащий радиатор, клапан газовый электромагнитный, блок водяной, блок газовый, запальник, основную горелку, ручки управления подачи газа основной горелки и запальника, запорный вентиль на трубопроводе холодной воды, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен вторым и третьим запорными вентилями, из которых второй запорный вентиль установлен на патрубке горячей воды, а третий - на трубопроводе, параллельном радиатору, причем входы первого и третьего вентилей соединены с трубопроводом холодной воды, а выходы второго и третьего соединены трубопроводом с одновентильными разборными устройствами, кроме того, надмембранная и подмембранная полости водяного блока разделены глухой мембраной, при этом надмембранная полость через запорное устройство соединена с подмембранной полостью и водоприводной сетью.