ЗАПАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ЗАПАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2024 года по МПК F23Q3/00 F24H1/00 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Данная заявка запрашивает преимущественное право приоритета по корейской патентной заявке №10-2022-0186363, поданной в Корейское Ведомство интеллектуальной собственности 27 декабря 2022 года, все содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Настоящее изобретение относится к запальному элементу и к содержащему его водонагревательному устройству.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Как правило, водонагревательное устройство нагревает воду с помощью тепла, выделяемого при сжигании топлива. Нагретая вода может использоваться для различных целей, таких как горячая вода для пользователя или для отопления помещений.

[0004] Водонагревательное устройство может содержать камеру сгорания, в которой происходит реакция горения, а также горелку и запальный элемент для запуска реакции горения. Запальный элемент может испускать искру для воспламенения воздушно-топливной смеси, подаваемой из горелки. Запальный элемент обычно может быть закреплен на стенке камеры сгорания. При этом электродный стержень запального элемента может находиться внутри камеры сгорания, а электрический провод, подключенный к электродному стержню, может находиться вне камеры сгорания. Соответственно, средство для обеспечения жаропрочности электрического провода может и не потребоваться. Однако, когда запальный элемент расположен внутри камеры сгорания смежно с горелкой, электрический провод также может находиться внутри камеры сгорания, и, следовательно, электрический провод может быть деформирован или поврежден из-за высокой температуры реакции горения. Соответственно, требуются способы защиты электрического провода от высокотемпературной среды внутри камеры сгорания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Настоящее изобретение было разработано для решения вышеуказанных проблем, возникающих в уровне техники, при этом преимущества, обеспеченные уровнем техники, сохраняются в неизменном виде.

[0006] Одним из аспектов настоящего изобретения является запальный элемент с обеспечением жаропрочности и содержащее его водонагревательное устройство.

[0007] Технические задачи, решаемые настоящим изобретением, не ограничиваются вышеуказанными задачами, и любые другие технические задачи, не указанные в настоящем документе, будут хорошо понятны из нижеследующего описания специалистам в той области, к которой относится настоящее изобретение.

[0008] В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, запальный элемент водонагревательного устройства содержит корпус с выполненной в нем первой полостью, проходящей в направлении вверх-вниз, электродный стержень, вставленный в верхнюю часть первой полости, первый электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть первой полости и электрически соединенную с электродным стержнем, и первую трубку, выполненную с возможностью окружать концевую часть первого электрического провода, при этом на внешней окружной поверхности первой трубки выполнен первый слой покрытия.

[0009] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, водонагревательное устройство содержит камеру сгорания, кронштейн горелки, установленный в камере сгорания, горелку, установленную на кронштейне горелки, и запальный элемент, установленный на кронштейне горелки смежно с горелкой. Запальный элемент содержит кронштейн, соединенный с кронштейном горелки, корпус, проходящий сквозь кронштейн и частично опирающийся на кронштейн, электродный стержень, содержащий первую часть, проходящую в направлении вверх-вниз и вставленную в верхнюю часть первой полости, выполненной в корпусе, первый электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть первой полости и электрически соединенную с первой частью электродного стержня, и первую трубку, выполненную с возможностью окружать концевую часть первого электрического провода.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Вышеуказанные и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятными из следующего подробного описания, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами, где:

[0011] на фиг.1 представлен вид в продольном разрезе водонагревательного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0012] на фиг.2 представлен в аксонометрии вид, иллюстрирующий продольный разрез водонагревательного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0013] на фиг.3 представлен в аксонометрии вид, иллюстрирующий горелку и кронштейн горелки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0014] на фиг.4 представлен в аксонометрии вид, иллюстрирующий запальный элемент, установленный на кронштейне горелки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0015] на фиг.5 представлен в аксонометрии вид запального элемента с пространственным разделением деталей в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0016] на фиг.6 представлен вид сбоку запального элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

[0017] на фиг.7 представлен вид в продольном разрезе запального элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0018] Далее некоторые варианты осуществления настоящего изобретения будут раскрыты подробно со ссылкой на иллюстративные чертежи. Следует отметить, что, при придании номеров позиций компонентам каждого чертежа, идентичный или эквивалентный компонент обозначен одинаковым номером, даже если он изображен на другом чертеже. Кроме того, при раскрытии варианта осуществления настоящего изобретения будет опущено подробное описание хорошо известных признаков или функций, чтобы не затемнять без необходимости суть настоящего изобретения.

[0019] При описании компонентов варианта осуществления в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться такие термины, как первый, второй, «А», «В», (а), (b) и т.п. Эти термины предназначены только для того, чтобы отличать один компонент от другого, и они не ограничивают характер, последовательность или порядок компонентов. Когда компонент описывается как «подключенный», «соединенный» или «связанный» с другим компонентом, это может означать, что компоненты не только «подключены», «соединены» или «связаны» непосредственно, но и «подключены», «соединены» или «связаны» опосредованно, через третий компонент.

[0020] На фиг.1 представлен вид в продольном разрезе водонагревательного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 представлен аксонометрический вид, иллюстрирующий продольный разрез водонагревательного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0021] Как показано на чертежах, водонагревательное устройство 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит горелку 20, теплообменник 30, теплоизолятор 50 и аккумуляторное устройство. Направление потока газообразных продуктов сгорания, образующихся в горелке 20, определяется как базовое направление D. В варианте осуществления настоящего изобретения базовое направление D может быть направлением вверх, как показано на фиг.1 и 2. Однако базовое направление D может изменяться в зависимости от компоновки водонагревательного устройства 1 и не ограничивается восходящим направлением. Водонагревательное устройство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может быть водонагревателем, но его применение этим не ограничивается.

[0022] Кожух 10

[0023] Водонагревательное устройство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может содержать кожух 10. Горелка 20, теплообменник 30, теплоизолятор 50 и аккумуляторное устройство могут быть заключены в кожухе 10. Одна часть внутреннего пространства кожуха 10, в которую заключено аккумуляторное устройство, может быть пространственно отделена от другой части внутреннего пространства кожуха 10, в которую заключены теплообменник 30, горелка 20 и теплоизолятор 50. Аккумуляторное устройство может быть электрически подключено к панели управления, предусмотренной на поверхности кожуха 10.

[0024] Панель управления может быть размещена на части кожуха 10, в которой находится аккумуляторное устройство. Панель управления может содержать управляющее устройство, такое как кнопка, сенсорный экран и т.п., и может управляться пользователем для получения ввода команды. Кроме того, панель управления может содержать устройство отображения и может отображать и передавать информацию, необходимую пользователю.

[0025] Процессор (не показан на чертеже) может быть расположен в той части кожуха 10, в которой находится аккумуляторное устройство. Процессор может быть электрически подключен к аккумуляторному устройству и может быть электрически подключен к панели управления. Описание процессора будет приведено ниже.

[0026] Кожух 10 может содержать корпус 11 кожуха, открытый на одном своем конце, обращенном в базовом направлении D, и крышку 12 кожуха, закрывающую один конец корпуса 11 кожуха, обращенный в базовом направлении D. Крышка 12 кожуха может иметь выпускное отверстие, при этом крышка 13 выпускного отверстия может находиться на крышке 12 кожуха. Крышка 13 выпускного отверстия может прикрывать часть верхней стороны выпускного отверстия, но может не закрывать выпускное отверстие, образуя конечное выпускное отверстие меньшего размера, чем выпускное отверстие.

[0027] Теплообменник 30

[0028] Теплообменник 30 представляет собой компонент, осуществляющий теплообмен между исходной водой и газообразными продуктами сгорания. Теплообменник 30 осуществляет теплообмен между газообразными продуктами сгорания, которые образуются в результате реакции горения, и исходной водой так, чтобы исходная вода нагревалась с получением горячей воды. Чтобы газообразные продукты сгорания и исходная вода могли обмениваться теплом друг с другом, не смешиваясь друг с другом при прямом контакте, теплообменник 30 может иметь конструкцию, в которой пространство, в котором протекают газообразные продукты сгорания, отделено от пространства, в котором течет исходная вода.

[0029] Теплообменник 30 может иметь резервуар 31 и жаровую трубу 32. Резервуар 31 может иметь форму, имеющую протяженность в базовом направлении D. Резервуар 31 выполнен так, чтобы в нем протекала исходная вода, а жаровая труба 32 выполнена так, чтобы газообразные продукты сгорания проходили через жаровую трубу 32. Жаровая труба 32 может быть соединена с резервуаром 31, проходя сквозь резервуар 31. Соответственно, газообразные продукты сгорания могут протекать через жаровую трубу 32, исходная вода может протекать через пространство внутри резервуара 31 и снаружи жаровой трубы 32, при этом газообразные продукты сгорания и исходная вода могут обмениваться теплом друг с другом через жаровую трубу 32. Трубопровод 40 исходной воды является компонентом, который подает в резервуар 31 исходную воду снаружи.

[0030] Жаровая труба 32 может содержать множество жаровых труб. Множество жаровых труб могут быть расположены на расстоянии друг от друга, и, таким образом, площадь поперечного сечения, на которой исходная вода и газообразные продукты сгорания встречаются друг с другом, может быть максимальной.

[0031] В жаровой трубе 32 может находиться турбулизатор 33. Турбулизатор 33 представляет собой компонент, содержащий пластины, расположенные поперек базового направления D так, чтобы поток газообразных продуктов сгорания в жаровой трубе 32 становился турбулентным. Турбулизатор 33 может полностью проходить в базовом направлении D. Турбулизатор 33 может блокировать газообразные продукты сгорания и может определять траекторию протекания газообразных продуктов сгорания в жаровой трубе 32. Поскольку жаровая труба 32 содержит множество жаровых труб, турбулизатор 33 также может содержать множество турбулизаторов.

[0032] Водонагревательное устройство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может в кожухе 10 иметь камеру 60 сгорания, в которой расположена горелка 20. Жаровая труба 32 может сообщаться по текучей среде с камерой 60 сгорания и может принимать газообразные продукты сгорания из камеры 60 сгорания. Жаровая труба 32 может отходить от камеры 60 сгорания в базовом направлении D, а выход жаровой трубы 32 может сообщаться по текучей среде с наружной областью через выпускное отверстие, выполненное в боковой стенке кожуха 10, обращенной в базовом направлении D. Соответственно, газообразные продукты сгорания, образующиеся в камере 60 сгорания, могут протекать через жаровую трубу 32 в базовом направлении D и могут выводится наружу через выпускное отверстие. Жаровая труба 32 может проходить сквозь боковую стенку резервуара 31, обращенную в базовом направлении D.

[0033] Теплообменник 30 может быть расположен на верхней стороне камеры 60 сгорания. Теплообменник 30 может быть размещен на верхней стороне камеры 60 сгорания, при этом кожух 10 может окружать камеру 60 сгорания и теплообменник 30.

[0034] Трубопровод 40 исходной воды

[0035] Трубопровод 40 исходной воды может проходить сквозь боковую стенку резервуара 31, обращенную в базовом направлении D, и может проходить в направлении, противоположном базовому направлению D. Соответственно, исходная вода может течь по трубопроводу 40 исходной воды в направлении, противоположном базовому направлению D, и может втекать в резервуар 31 через часть резервуара 31, обращенную в направлении, противоположном базовому направлению D. Пока исходная вода течет по трубопроводу 40 исходной воды, исходная вода внутри трубопровода 40 исходной воды и воздух снаружи трубопровода 40 исходной воды могут обмениваться теплом друг с другом. Трубопровод 40 исходной воды может проходить сквозь боковую стенку кожуха 10, обращенную в базовом направлении D, при этом исходная вода может поступать извне кожуха 10 через вход трубопровода 40 исходной воды, расположенный в боковой стенке кожуха 10, обращенной в базовом направлении D.

[0036] Трубопровод 40 исходной воды может содержать удлинение 41, отстоящее от резервуара 31 в направлении, поперечном базовому направлению D, и проходящее в базовом направлении D. Удлинение 41 имеет трубчатую форму и имеет конструкцию, позволяющую исходной воде протекать внутри.. Трубопровод 40 исходной воды соединен одним своим концом с резервуаром 31 для подачи исходной воды снаружи в резервуар 31. Трубопровод 40 исходной воды может содержать часть 42 для выпуска исходной воды, смежную с одним концом трубопровода 40 исходной воды, соединенным с резервуаром 31. Часть 42 для выпуска исходной воды может подходить к резервуару 31 от дистального конца удлинения 41, обращенного в базовом направлении D, и может быть соединена с резервуаром 31. Однако, не ограничиваясь показанной на чертеже формой, трубопровод 40 исходной воды может быть обеспечен и с другой формой.

[0037] Теплоизолятор 50

[0038] Теплоизолятор 50 является компонентом для поддержания температуры исходной воды в резервуаре 31. Теплоизолятор 50 расположен между удлинением 41 и резервуаром 31. Теплоизолятор 50 может контактировать с удлинением 41 и резервуаром 31. Теплоизолятор 50 может иметь форму, протяженную в базовом направлении D. Соответственно, теплоизолятор 50 может изолировать трубопровод 40 исходной воды и резервуар 31 друг от друга на большой площади. [0039] Аккумуляторное устройство

[0040] Аккумуляторное устройство может содержать перезаряжаемую аккумуляторную батарею. Аккумулятор, входящий в состав аккумуляторного устройства, может быть литий-ионным аккумулятором, литий-полимерным аккумулятором и т.п., и его тип этим не ограничивается.

[0041] Аккумуляторное устройство может быть электрически подключено к горелке 20. В частности, аккумуляторное устройство может быть электрически подключено к запальному элементу 100, что будет раскрыто ниже. Аккумуляторное устройство может подавать электропитание на запальный элемент 100, а запальный элемент 100 может создавать электрическую искру для обеспечения воспламенения. Аккумуляторное устройство может быть электрически подключено к газовому клапану, регулирующему подачу газа, который служит топливом для горелки 20, и может быть электрически подключено к другим требующим электропитания компонентам, входящим в состав водонагревательного устройства 1. При открытом состоянии газового клапана, топливо может подаваться в горелку 20 и может воспламеняться запальным элементом 100. Затем газовый клапан может оставаться в открытом состоянии за счет подаваемого на него электропитания, и таким образом можно поддерживать пламя и реакцию горения.

[0042] Горелка 20

[0043] Горелка 20 представляет собой компонент, обеспечивающий запуск реакции горения. Во внутреннем пространстве кожуха 10 горелка 20 может находиться в области, обращенной в направлении, противоположном базовому направлению D. Горелка 20 может располагаться в камере 60 сгорания. Горелка 20 может быть установлена на кронштейне 22 горелки, который будет раскрыт ниже.

[0044] Горелка 20 может содержать множество горелочных блоков, в которые впрыскивают топливо и воздух, чтобы вызывать реакцию горения. Множество горелочных блоков могут быть расположены параллельно. Топливо для реакции горения может подаваться в горелочные блоки в газообразном виде. При этом воздух для обеспечения реакции горения может всасываться в горелочные блоки вместе с топливом или может вводиться в горелочные блоки отдельно от топлива. Введенное топливо может смешиваться с воздухом, вводимым вместе с топливом в горелочные блоки, и может находиться в состоянии, подходящем для того, чтобы вызвать реакцию горения, при этом, по мере возникновения реакции горения, пламя может проходить через отверстия для пламени, расположенные вверху горелочных блоков.

[0045] Кронштейн 22 горелки и запальный элемент 100

[0046] На фиг.3 представлен аксонометрический вид, иллюстрирующий горелку 20 и кронштейн 22 горелки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.4 представлен аксонометрический вид, иллюстрирующий запальный элемент 100, установленный на кронштейне 22 горелки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.5 представлен аксонометрический вид с пространственным разделением деталей запального элемента 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.6 представлен вид сбоку запального элемента 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Для удобства описания кронштейн 160 запального элемента 100 на фиг.6 опущен. На фиг.7 представлен вид в продольном разрезе запального элемента 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0047] В настоящем описании направление протяженности первой части 111 электродного стержня 110 может быть направлением вверх-вниз, одно направление, перпендикулярное направлению вверх-вниз, может быть направлением вперед-назад, а направление, перпендикулярное и направлению вверх-вниз, и направлению вперед-назад, может быть направлением влево-вправо. Определение направлений может быть установленным относительно и не может подразумевать абсолютных направлений. Направление вверх-вниз может быть параллельно базовому направлению D, но не ограничивается этим. Например, направление вверх-вниз и базовое направление D могут быть не параллельны друг другу в зависимости от угла, под которым расположен запальный элемент 100 в камере 60 сгорания.

[0048] Водонагревательное устройство 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит кронштейн 22 горелки и запальный элемент 100.

[0049] Кронштейн 22 горелки может быть расположен в камере 60 сгорания. Кронштейн 22 горелки может быть неподвижно установлен на внутренней поверхности камеры 60 сгорания. Горелка 20 и запальный элемент 100 могут размещаться на кронштейне 22 горелки. Например, горелка 20 может быть расположена с передней стороны кронштейна 22 горелки, а запальный элемент 100 может быть расположен на верхней стороне кронштейна 22 горелки. [0050] Кронштейн 22 горелки содержит первое отверстие 25 и второе отверстие 27. Первое отверстие 25 и второе отверстие 27 могут проходить сквозь кронштейн 22 горелки в направлении вверх-вниз. Первое отверстие 25 может иметь форму, соответствующую корпусу 150 запального элемента 100, чтобы корпус 150 частично проходил через первое отверстие 25. Например, форма первого отверстия 25, наблюдаемого в направлении вверх-вниз, может быть по существу такой же, как форма, или содержать форму, которая получается при проекции корпуса 150 без выступающей части 156 в направлении вверх-вниз. Второе отверстие 27 может сообщаться с первым отверстием 25. Передняя концевой участок второго отверстия 27 может соединяться с первым отверстием 25, а задний концевой участок второго отверстия 27 может быть открытым. Второе отверстие 27 может иметь меньшую ширину в направлении влево-вправо, чем первое отверстие 25. Ширина второго отверстия 27 в направлении влево-вправо может быть больше или равна диаметру первого электрического провода 131 или второго электрического провода 132 запального элемента 100. Слева и справа от первого отверстия 25 могут быть выполнены крепежные отверстия 29 для установки запального элемента 100. Однако положения крепежных отверстий 29 этим не ограничиваются.

[0051] Запальный элемент 100 представляет собой устройство, вызывающее реакцию горения. Запальный элемент 100 может быть установлен на кронштейне 22 горелки и может быть расположен в камере 60 сгорания смежно с горелкой 20. Запальный элемент 100 может быть электрически подключен к аккумуляторному устройству и может получать электропитание от аккумуляторного устройства. За счет электропитания запальный элемент 100 может создавать электрическую искру в воздушно-топливной смеси, выходящей из горелки 20. Смесь может воспламеняться электрической искрой, создаваемой запальным элементом 100, с образованием пламени, и может происходить реакция горения. Кроме того, запальный элемент 100 может обнаруживать пламя в камере 60 сгорания.

[0052] Запальный элемент 100 содержит кронштейн 160, корпус 150, электродный стержень 110, первый электрический провод 131, первую трубку 141, стержень 120 обнаружения пламени, второй электрический провод 132 и вторую трубку 142.

[0053] Кронштейн 160

[0054] Кронштейн 160 является компонентом для установки запального элемента 100 на кронштейн 22 горелки. Кронштейн 160 может быть расположен на кронштейне 22 горелки и может быть соединен с кронштейном 22 горелки.

[0055] Кронштейн 160 может содержать первую часть 161 и вторую часть 162. Первая часть 161 кронштейна 160 может быть выполнена в виде пластины, перпендикулярной направлению вверх-вниз. Первая часть 161 может опираться на кронштейн 22 горелки. В первой части 161 могут быть выполнены отверстия 169, соответствующие крепежным отверстиям 29 кронштейна 22 горелки. Кронштейн 160 может быть закреплен на кронштейне 22 горелки с помощью крепежных элементов (например, болтов и гаек), соединенных с отверстиями 169 и крепежными отверстиями 29. Первая часть 161 может иметь в своей центральной части отверстие, проходящее в первой части 161 в направлении вверх-вниз, а вторая часть 162 может проходить от периферии указанного отверстия. Вторая часть 162 может выступать вверх от первой части 161. Вторая часть 162 может иметь в своей центральной части отверстие 165, проходящее во второй части 162 в направлении вверх-вниз. Вторая часть 162 предназначена для размещения в ней корпуса 150. Например, форма второй части 162 может быть такой, чтобы соответствовать выступающей части 156 корпуса 150, при этом выступающая часть 156 корпуса 150 может быть размещена во второй части 162.

[0056] Корпус 150

[0057] Корпус 150 представляет собой компонент, с которым соединены электродный стержень 110, первый электрический провод 131, первая трубка 141, стержень 120 обнаружения пламени, второй электрический провод 132 и вторая трубка 142, которые будут раскрыты ниже. Корпус 150 может быть выполнен из изоляционного материала. Например, корпус 150 может содержать керамику или оксид алюминия, но не ограничивается этим. Корпус 150 может проходить сквозь кронштейн 160, но может частично опираться на кронштейн 160.

[0058] Корпус 150 содержит центральную часть 155, первую соединительную часть 151, вторую соединительную часть 152 и соединяющую часть 157.

[0059] Центральная часть 155 имеет определенную толщину в направлении вверх-вниз. При наблюдении в направлении вверх-вниз, центральная часть 155 может содержать часть, которая выполнена в соответствии с отверстием 165 кронштейна 160 и проходит сквозь отверстие 165. Центральная часть 155 может иметь выполненную на ней выступающую часть 156, которая выступает от боковой поверхности центральной части 155 (например, поверхности, обращенной в направлении, перпендикулярном направлению вверх-вниз). Выступающая часть 156 может быть выполнена в центре центральной части 155, исходя из направления вверх-вниз. Выступающая часть 156 может располагаться ниже участка центральной части 155, проходящего через отверстие 165 кронштейна 160. Выступающая часть 156 может быть выполнена в форме, соответствующей второй части 162 кронштейна 160, и может опираться на нижнюю сторону второй части 162.

[0060] В случае, когда запальный элемент 100 соединен с кронштейном 22 горелки, выступающая часть 156 может располагаться между второй частью 162 кронштейна 160 и кронштейном 22 горелки. Диаметр выступающей части 156 может быть больше диаметра отверстия 165 кронштейна 160, чтобы корпус 150 нельзя было отделить от кронштейна 160 в направлении вверх. Выступающая часть 156 может опираться на периферийный участок вокруг первого отверстия 25 кронштейна 22 горелки. Диаметр выступающей части 156 может быть больше диаметра первого отверстия 25 кронштейна 22 горелки, чтобы корпус 150 нельзя было отделить от кронштейна 22 горелки в направлении вниз.

[0061] Первая соединительная часть 151 и вторая соединительная часть 152 могут проходить сквозь центральную часть 155 в направлении вверх-вниз. Первая соединительная часть 151 может располагаться с правой стороны от центральной части 155, а вторая соединительная часть 152 может располагаться с левой стороны от центральной части 155. Первая соединительная часть 151 и вторая соединительная часть 152 могут иметь цилиндрическую форму, но не ограничиваются этим.

[0062] Первая соединительная часть 151 может иметь выполненную в ней первую полость 158. Первая полость 158 может проходить в направлении вверх-вниз и может проходить сквозь первую соединительную часть 151. В верхнюю часть первой полости 158 может быть вставлен электродный стержень 110, а в нижнюю часть первой полости 158 могут быть вставлены первый электрический провод 131 и первая трубка 141. Часть первой полости 158, в которую вставляют электродный стержень 110, может иметь меньший диаметр, чем часть первой полости 158, в которую вставляют первый электрический провод 131 и первую трубку 141. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0063] Вторая соединительная часть 152 может иметь выполненную в ней вторую полость 159. Вторая полость 159 может проходить в направлении вверх-вниз и может проходить сквозь вторую соединительную часть 152. В верхнюю часть второй полости 159 может быть вставлен стержень 120 обнаружения пламени, а в нижнюю часть второй полости 159 могут быть вставлены второй электрический провод 132 и вторая трубка 142. Часть второй полости 159, в которую вставляют стержень 120 для обнаружения пламени, может иметь меньший диаметр, чем часть второй полости 159, в которую вставляют второй электрический провод 132 и вторую трубку 142. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0064] Соединяющая часть 157 может соединять первую соединительную часть 151 и вторую соединительную часть 152, отстоящие друг от друга. Соединяющая часть 157 может проходить от первой соединительной части 151 до второй соединительной части 152, исходя из направления влево-вправо. Кроме того, соединяющая часть 157 может проходить кверху от центральной части 155 и может проходить книзу от центральной части 155. Соединяющая часть 157 может усиливать механические характеристики корпуса 150.

[0065] Электродный стержень 10, первый электрический провод 131 и первая трубка 141

[0066] Электродный стержень 110 является компонентом для создания искры, вызывающей реакцию горения. Электродный стержень 110 может испускать ток высокого напряжения, передаваемый от первого электрического провода 131 в виде искры. Электродный стержень 110 может быть соединен с корпусом 150. Часть электродного стержня 110 может проходить сквозь верхнюю сторону первой соединительной части 151.

[0067] Электродный стержень 110 может содержать первую часть 111 и вторую часть 112. Первая часть 111 может проходить в направлении вверх-вниз. По меньшей мере, участок первой части 111 может быть вставлен в первую полость 158 первой соединительной части 151. Первая часть 111 может быть вставлена в верхнюю часть первой полости 158. Вторая часть 112 может отходить от верхней концевой части первой части 111. Вторая часть 112 может проходить над горелкой 20 так, чтобы воздушно-топливная смесь, подаваемая из горелки 20, вступала в реакцию с искрой, создаваемой электродным стержнем 110.

[0068] Первый электрический провод 131 представляет собой компонент, который соединен с электродным стержнем 110 и обеспечивает электропитание для формирования искры на электродном стержне 110. Первый электрический провод 131 может частично проходить сквозь нижнюю сторону первой соединительной части 151. Первый электрический провод 131 может быть вставлен в первую полость 158 первой соединительной части 151. Концевая часть первого электрического провода 131 может быть вставлена в нижнюю часть первой полости 158 и может быть электрически подключена к первой части 111 электродного стержня 110 в первой полости 158.

[0069] Первая трубка 141 может окружать концевую часть первого электрического провода 131, обращенную кверху. Первая трубка 141 может содержать, например, стекловолокно. Первая трубка 141 вместе с первым электрическим проводом 131 может быть вставлена в первую полость 158. Первая трубка 141 может содержать часть, расположенную внутри первой полости 158, и часть, расположенную вне первой полости 158. Первая трубка 141 может защищать первый электрический провод 131 от внешнего тепла и ударного воздействия.

[0070] На наружной окружной поверхности первой трубки 141 может быть выполнен первый слой покрытия. Первый слой покрытия может содержать, например, лак. Благодаря первому слою покрытия можно поддерживать геометрическую форму первой трубки 141 и первого электрического провода 131, при этом первая трубка 141 и первый электрический провод 131 могут быть легко вставлены в первую полость 158. Первый слой покрытия может отделяться от первой трубки 141 из-за нагрева, обусловленного работой водонагревательного устройства 1. Например, первый слой покрытия может сгореть и исчезнуть из-за работы горелки 20. В другом примере первый слой покрытия может расплавиться из-за работы горелки 20 и может вытечь из первой полости 158.

[0071] Стержень 120 обнаружения пламени, второй электрический провод 132 и вторая трубка 142

[0072] Стержень 120 обнаружения пламени является компонентом для обнаружения пламени в камере 60 сгорания. В состав стержня 120 обнаружения пламени может входить металл, способный передавать микроток, генерируемый благодаря пламени. Стержень 120 обнаружения пламени может быть соединен с корпусом 150. Часть стержня 120 обнаружения пламени может проходить сквозь верхнюю сторону второй соединительной части 152.

[0073] Стержень 120 обнаружения пламени может содержать первую часть 121 и вторую часть 122. Первая часть 121 может проходить в направлении вверх-вниз. По меньшей мере, участок первой части 121 может быть вставлен во вторую полость 159 второй соединительной части 152. Первая часть 121 может быть вставлена в верхнюю часть второй полости 159. Вторая часть 122 может отходить от верхней концевой части первой части 121. Вторая часть 122 может проходить над горелкой 20 для обнаружения пламени, образующегося над горелкой 20.

[0074] Второй электрический провод 132 представляет собой компонент, который соединен со стержнем 120 обнаружения пламени и на который передается микроток от стержня 120 обнаружения пламени. Второй электрический провод 132 может быть электрически соединен с процессором и может обеспечивать микроток, передаваемый от стержня 120 обнаружения пламени к датчику или процессору. Второй электрический провод 132 может частично проходить сквозь нижнюю сторону второй соединительной части 152. Второй электрический провод 132 может быть вставлен во вторую полость 159 второй соединительной части 152. Концевая часть второго электрического провода 132 может быть вставлена в нижнюю часть второй полости 159 и может быть электрически подключена к первой части 121 стержня 120 обнаружения пламени во второй полости 159.

[0075] Вторая трубка 142 может окружать концевую часть второго электрического провода 132, обращенную вверх. Вторая трубка 142 может содержать, например, стекловолокно. Вторая трубка 142 вместе со вторым электрическим проводом 132 может быть вставлена во вторую полость 159. Вторая трубка 142 может содержать часть, расположенную внутри второй полости 159, и часть, расположенную вне второй полости 159. Вторая трубка 142 может защищать второй электрический провод 132 от внешнего нагрева и ударного воздействия.

[0076] На наружной окружной поверхности второй трубки 142 может быть выполнен второй слой покрытия. Второй слой покрытия может содержать, например, лак. Благодаря второму слою покрытия можно поддерживать геометрическую форму второй трубки 142 и второго электрического провода 132, при этом вторая трубка 142 и второй электрический провод 132 могут быть легко вставлены во вторую полость 159. Второй слой покрытия может отделиться от второй трубы 142 за счет нагрева, обусловленного работой водонагревательного устройства 1. Например, второй слой покрытия может сгореть и исчезнуть из-за работы горелки 20. В другом примере второй слой покрытия может расплавиться из-за работы горелки 20 и вытечь из второй полости 159.

[0077] Процессор

[0078] Водонагревательное устройство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может содержать процессор. Процессор представляет собой компонент, электрически соединенный с аккумуляторным устройством и запальным элементом 100, для управления аккумуляторным устройством и запальным элементом 100. Под контролем процессора высоковольтный ток по первому электрический проводу 131 может передаваться на электродный стержень 110, электродным стержнем 110 может создаваться искра, могут подаваться топливо и воздух, а также можно определить, работает ли горелка 20. Кроме того, под контролем процессора можно обнаружить возникновение или отсутствие возникновения пламени на основании микротокового сигнала, передаваемого по стержню 120 обнаружения пламени и второй электрический провод 132.

[0079] Процессор создает и передает управляющий сигнал для управления аккумуляторным устройством и запальным элементом 100. В качестве процессора может использоваться микроконтроллер (MCU, от англ. micro controller unit), центральный процессор (CPU, от англ. central processing unit), программируемая вентильная матрица (FPGA, от англ. field programmable gate array), специализированная интегральная схема (ASIC, от англ. application specific integrated circuit) и т.п.Однако тип процессора этим не ограничивается.

[0080] Управляющие команды, выполняемые процессором, могут храниться и использоваться на носителе информации, а носителем информации может быть, не ограничиваясь этим, такое устройство, как жесткий диск (HDD, от англ. hard disk drive), твердотельный накопитель (SSD, от англ. solid state drive), сервер, энергозависимый носитель, энергонезависимый носитель и т.п. Кроме того, на носителе информации могут дополнительно храниться данные, необходимые процессору для выполнения задач.

[0081] В соответствии с настоящим изобретением, даже если запальный элемент расположен в камере сгорания, можно предотвратить деформацию и повреждение электрических проводов запального элемента.

[0082] В настоящем документе, несмотря на то что в раскрытии вышеупомянутых вариантов осуществления настоящего изобретения все компоненты объединены в одном корпусе или функционируют в сочетании, настоящее изобретение не ограничено этими вариантами осуществления. Это означает, что все компоненты могут функционировать в одной или более селективных сочетаниях в рамках цели настоящего изобретения. Следует также понимать, что термины «включать в себя», «содержать» или «иметь» в описании являются выражениями «открытого типа» чтобы только сказать, что соответствующие компоненты существуют, и, если специально не указано иное, не исключают, но могут содержать дополнительные компоненты. Если не определено иное, все термины, используемые в настоящем документе, включая технические и научные термины, имеют такое же значение, как то, которое обычно понимается специалистами в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Такие термины, как те, которые определены в общеупотребительном словаре, следует толковать как имеющие значения, равные контекстуальным значениям в соответствующей области техники, и не следует толковать как имеющие идеальные или чрезмерно формальные значения, если в настоящей заявке они четко не определены как имеющие таковые.

[0083] Несмотря на то, что настоящее изобретение было раскрыто со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления и сопроводительные чертежи, настоящее изобретение не ограничивается раскрытым выше в настоящем документе, но может быть различным образом модифицировано и изменено специалистами в той области, к которой относится настоящее изобретение, без отступления от сути и объема настоящего изобретения, заявленного в нижеприведенной формуле изобретения. Таким образом, иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения приведены для объяснения сути и объема настоящего изобретения, а не для их ограничения, так что суть и объем настоящего изобретения не ограничиваются данными вариантами осуществления. Объем настоящего изобретения следует толковать на основании сопровождающей формулы изобретения, и все технические идеи в объеме, эквивалентном формуле изобретения, должны быть включены в объем настоящего изобретения.

Изобретение относится к области энергетики. Водонагревательное устройство содержит камеру сгорания, кронштейн горелки, расположенный в камере сгорания, горелку, расположенную на кронштейне горелки, и запальный элемент, расположенный на кронштейне горелки смежно с горелкой, причем запальный элемент содержит: кронштейн, соединенный с кронштейном горелки; корпус, проходящий сквозь кронштейн и частично опирающийся на кронштейн; электродный стержень, содержащий первую часть, проходящую в направлении вверх-вниз, при этом первая часть электродного стержня вставлена в верхнюю часть первой полости, выполненной в корпусе; первый электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть первой полости и электрически соединенную с первой частью электродного стержня; первую трубку, выполненную так, чтобы окружать концевую часть первого электрического провода. Запальный элемент дополнительно содержит стержень обнаружения пламени, содержащий первую часть, выполненную так, чтобы проходить в направлении вверх-вниз, при этом первая часть стержня обнаружения пламени вставлена в верхнюю часть второй полости, выполненной в корпусе; второй электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть второй полости и электрически соединенную со стержнем обнаружения пламени; вторую трубку, выполненную так, чтобы окружать концевую часть второго электрического провода. Изобретение позволяет обеспечить эксплуатационную надежность запального элемента. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Запальный элемент водонагревательного устройства, содержащий:

корпус с выполненной в нем первой полостью, проходящей в направлении вверх-вниз;

электродный стержень, вставленный в верхнюю часть первой полости;

первый электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть первой полости и электрически соединенную с электродным стержнем;

первую трубку, выполненную так, чтобы окружать концевую часть первого электрического провода,

причем на внешней окружной поверхности первой трубки выполнен первый слой покрытия.

2. Запальный элемент по п. 1, в котором первый слой покрытия содержит лак.

3. Запальный элемент по п. 1, в котором первая трубка содержит стекловолокно.

4. Запальный элемент по п. 1, дополнительно содержащий: стержень обнаружения пламени, вставленный в верхнюю часть второй полости, выполненной в корпусе, причем вторая полость проходит в направлении вверх-вниз;

второй электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть второго углубления и электрически соединенную со стержнем обнаружения пламени;

вторую трубку, выполненную так, чтобы окружать концевую часть второго электрического провода,

причем на наружной окружной поверхности второй трубки выполнен второй слой покрытия.

5. Запальный элемент по п. 4, в котором первая трубка и вторая трубка содержат стекловолокно, и

при этом первый слой покрытия и второй слой покрытия содержат лак.

6. Запальный элемент по п. 4, дополнительно содержащий: кронштейн, через который проходит корпус и на который корпус частично опирается.

7. Запальный элемент по п. 6, в котором кронштейн содержит первую часть, выполненную в форме пластины, перпендикулярной направлению вверх-вниз, и вторую часть, отходящую вверх от отверстия, выполненного в центре первой части,

причем корпус содержит центральную часть и выступающую часть, выступающую от боковой поверхности центральной части, и

причем центральная часть проходит через отверстие, выполненное во второй части кронштейна, а выступающая часть опирается на вторую часть кронштейна.

8. Запальный элемент по п. 7, в котором корпус дополнительно содержит первую соединительную часть и вторую соединительную часть, проходящие сквозь центральную часть в направлении вверх-вниз,

причем в первой соединительной части выполнена первая полость, и при этом во второй соединительной части выполнена вторая полость.

9. Запальный элемент по п. 8, в котором каждая из первой соединительной части и второй соединительной части имеет цилиндрическую форму, обеспечивающую возможность прохождения в направлении вверх-вниз.

10. Запальный элемент по п. 8, в котором корпус дополнительно содержит соединяющую часть, обеспечивающую соединение первой соединительной части и второй соединительной части, и

при этом соединяющая часть отходит вверх и вниз от центральной части и проходит от первой соединительной части до второй соединительной части.

11. Водонагревательное устройство, содержащее:

камеру сгорания;

кронштейн горелки, расположенный в камере сгорания;

горелку, расположенную на кронштейне горелки; и

запальный элемент, расположенный на кронштейне горелки смежно с горелкой,

причем запальный элемент содержит:

кронштейн, соединенный с кронштейном горелки;

корпус, проходящий сквозь кронштейн и частично опирающийся на кронштейн;

электродный стержень, содержащий первую часть, проходящую в направлении вверх-вниз, при этом первая часть электродного стержня вставлена в верхнюю часть первой полости, выполненной в корпусе;

первый электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть первой полости и электрически соединенную с первой частью электродного стержня;

первую трубку, выполненную так, чтобы окружать концевую часть первого электрического провода.

12. Водонагревательное устройство по п. 11, в котором первый слой покрытия выполнен на наружной окружной поверхности первой трубки и выполнен с возможностью отделения от первой трубки в зависимости от работы горелки.

13. Водонагревательное устройство по п. 11, в котором запальный элемент дополнительно содержит:

стержень обнаружения пламени, содержащий первую часть, выполненную так, чтобы проходить в направлении вверх-вниз, при этом первая часть стержня обнаружения пламени вставлена в верхнюю часть второй полости, выполненной в корпусе;

второй электрический провод, содержащий концевую часть, вставленную в нижнюю часть второй полости и электрически соединенную со стержнем обнаружения пламени;

вторую трубку, выполненную так, чтобы окружать концевую часть второго электрического провода.

14. Водонагревательное устройство по п. 13, в котором кронштейн содержит первую часть, расположенную на кронштейне горелки, и вторую часть, отходящую вверх от отверстия, образованного в центре первой части,

причем корпус содержит центральную часть и выступающую часть, выступающую от поверхности центральной части,

причем центральная часть проходит через отверстие, образованное во второй части кронштейна, и первое отверстие, образованное в кронштейне горелки, и при этом выступающая часть расположена между второй частью кронштейна и периферийным участком вокруг первого отверстия кронштейна горелки.

15. Водонагревательное устройство по п. 14, в котором в кронштейне горелки выполнено второе отверстие, выполненное с возможностью сообщения по текучей среде с первым отверстием кронштейна горелки, и

при этом, когда одно направление, перпендикулярное направлению вверх-вниз, определено как направление вперед-назад, передний концевой участок второго отверстия соединен с первым отверстием, а задний концевой участок второго отверстия открыт.

16. Водонагревательное устройство по п. 15, в котором, когда направление, перпендикулярное и направлению вверх-вниз, и направлению вперед-назад, определено как направление влево-вправо, ширина второго отверстия, основанная на направлении влево-вправо, больше или равна диаметру первого электрического провода или второго электрического провода.

17. Водонагревательное устройство по п. 13, в котором электродный стержень содержит вторую часть, отходящую от первой части электродного стержня, при этом вторая часть электродного стержня проходит над горелкой, и

при этом стержень обнаружения пламени содержит вторую часть, отходящую от первой части стержня обнаружения пламени, при этом вторая часть стержня обнаружения пламени проходит над горелкой.