ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ ЕМКОСТНЫЙ ГАЗОВЫЙ Российский патент 2009 года по МПК F24H1/00 

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к емкостным газовым водонагревателям, и может быть использовано для нагрева воды и негорючих водных растворов в различных отраслях промышленности.

Известен газовый водонагреватель, который содержит коробчатый корпус, внутри которого расположены подающий и обратный коллекторы теплоносителя, на которых размещена арматура и исполнительные механизмы. Подвод газа осуществляется по газовому коллектору с вентилями и управляющими клапанами. Газовые горелки управляются блоком управления и работают в режиме «Включено-Отключено» (смотри патент РФ №2094708, F24H 1/12 от 28.02.1995 г.).

Недостатком такого технического решения является сложность конструкции из-за наличия четырех независимых форсунок и четырех тепловых блоков. При этом регулирование мощности каждой форсунки обеспечивается лишь режимом «Включено-Выключено», что неизбежно приводит к перерасходу газа. К тому же такое техническое решение невозможно применить для бытовых маломощных водонагревателей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является емкостный газовый водонагреватель по патенту РФ №2223450, F24H 1/28 от 25.06.2002, содержащий цилиндрический теплоизолированный резервуар с крышкой, внутри которого расположены Г-образные жаровые трубы, горизонтальные участки каждой из которых подключены к горелочному устройству и расположены на опорах, установленных на днище резервуара под вертикальными участками, каждый из которых имеет соосно размещенный с ним патрубок, причем длину горизонтального участка каждой из Г-образных жаровых труб выбирают по заданной зависимости. При этом водонагреватель дополнительно снабжен блоком управления, подключенным к датчику температуры, расположенному внутри резервуара на его стенке, и к горелочному устройству. Водонагреватель имеет подводящие и отводящие магистрали. Отвод отработавших газов производится по жаровым трубам.

Недостатком данного водонагревателя является сложность конструкции с использованием микропроцессорной техники и низкая его надежность. Также газовая горелка данного водонагревателя работает в режиме «включено-выключено» и не обеспечивает пропорционального регулирования расхода газа. Следовательно, осуществляется перерасход газа.

Цель изобретения - экономия энергоресурсов, повышение надежности.

Данная цель достигается путем использования водонагревателя, содержащего корпус, снабженный теплоизоляцией, подводящий с вентилем и отводящий трубопроводы, камеру сгорания с патрубком подвода воздуха и патрубком дымовых газов, имеющий в полости водонагревателя термический баллон, который соединен капилляром с манометрической пружиной, которая через тягу и секторный механизм соединена с главным газовым вентилем.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Водонагреватель состоит из корпуса 1, теплоизоляции 2, защитного кожуха 3, все это образует емкость водонагревателя 4, внутри которого установлен термический баллон 5, соединенный капилляром 6 с манометрической пружиной 7, которая с помощью тяги 8 и сектора 9 воздействует на главный газовый вентиль 10. Для розжига главной газовой горелки 11 установлена запальная горелка 12. При прекращении подачи газа предусмотрены термопара 13 и соленоидный клапан 14. Отвод дымовых газов осуществляется через патрубок 15. Для подвода холодной воды установлен запорный вентиль 16, отвод горячей воды осуществляется через отводящий трубопровод 17. Розжиг производится при помощи запального электрода 18. Процесс горения происходит в камере сгорания 19. Максимум подачи газа устанавливается ограничителем хода 20.

Емкостный газовый водонагреватель работает следующим образом.

После открытия запорного вентиля 16 происходит заполнение емкости водонагревателя 4. Разжигают главную газовую горелку 11 с помощью запальной горелки 12 и запального электрода 18. Происходит нагревание воды в водонагревателе. При нагреве воды происходит расширение газа в термическом баллоне 5. В первоначальный момент времени, когда вода в водонагревателе холодная, температурный напор и, следовательно, потребляемый тепловой поток через верхнюю стенку камеры сгорания 19 имеют максимальное значение, манометрическая пружина 7 не может преодолеть действие пружины ограничителя хода 20, и подается максимально количество газа. По мере прогрева воды в водонагревателе температурный напор, потребляемый тепловой поток на нагрев воды уменьшаются, давление в термическом баллоне 5 увеличивается. По капилляру 6 это давление передается в полость манометрической пружины 7. Преодолевая затяжку пружины ограничителя хода 20, манометрическая пружина 7 при помощи тяги 8 и сектора 9 воздействует на главный газовый вентиль 10, тем самым уменьшая подачу газа к главной газовой горелке 11. Пружина ограничителя хода 20 и манометрическая пружина 7 придут в равновесие при температуре воды установленной затяжкой пружины ограничителя хода 20. При снижении температуры воды в водонагревателе давление газа в термическом баллоне 5 уменьшается, следовательно, манометрическая пружина 7 сожмется, и главный газовый вентиль 10 увеличит подачу газа к главной газовой горелке 11, увеличивая тем самым мощность нагрева. При прекращении подачи газа в главную газовую горелку 11 происходит остывание термопары 13, и срабатывает соленоидный клапан 14, полностью отсекая подачу газа в камеру сгорания 19. Дальнейший запуск возможен только при открытии соленоидного клапана 14.

Таким образом, предлагаемый водонагреватель за счет регулирования подачи газа пропорционально потребляемому на нагрев воды тепловому потоку позволяет сократить расход газа на нагрев воды в емкости водонагревателя 4. Кроме того, за счет исключения традиционных средств автоматики повышается надежность работы водонагревателя, сокращаются затраты на приобретение, монтаж и эксплуатацию.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к емкостным газовым водонагревателям, и может быть использовано для нагрева воды и негорючих водных растворов в различных отраслях промышленности. Применение данного водонагревателя приводит к повышению надежности и экономии энергоресурсов. Водонагреватель состоит из корпуса, теплоизоляции, защитного кожуха, все это образует емкость водонагревателя, внутри которой установлен термический баллон, соединенный капилляром с манометрической пружиной, которая с помощью тяги и сектора воздействует на главный газовый вентиль. 1 ил.

Водонагреватель, содержащий корпус, снабженный теплоизоляцией, подводящий с вентилем и отводящий трубопроводы, камеру сгорания с патрубком подвода воздуха и патрубком дымовых газов, отличающийся тем, что в полости водонагревателя установлен термический баллон, который соединен капилляром с манометрической пружиной, которая через тягу и сектор соединена с главным газовым вентилем.