Устройство для нагрева жидкостей отопления при низком давлении или посредством закрытого сосуда расширения - RU2213433C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройству для нагрева жидкостей отопления при низком давлении, или с закрытым сосудом расширения, и особенно применимо для систем отопления или прочих аналогичных систем, включая паровые, технологические, лечебные, бытовые системы и др.

Применяемые в настоящее время устройства для нагрева жидкостей для отопления вырабатывают теплоту посредством различных систем, основанных на непосредственном нагреве с помощью электрического сопротивления и непосредственном или косвенном излучении выработанной теплоты от горения твердых и газообразных жидкостей, углеводородов, спирта, угля, древесины, пропана, природного газа, бутана, топлива коммунальных сетей и пр. Используемые в настоящее время современные системы обычно характеризуются чувствительной механической усложненностью, высокими ценами, дорогим обслуживанием, и для некоторых из них требуется чувствительное, точное и специализированное обслуживание, большинство их выбрасывает в окружающую среду большое количество загрязнителей, что обусловлено невозможностью сделать их замкнутыми системами, - все это делает установку трудной и дорогостоящей.

Устройство согласно данному изобретению предназначено для обеспечения средства нагрева жидкости для отопления и аналогичных целей и обеспечивает преимущество уменьшенных, в определенной степени, габаритов, с низким потреблением энергии и очень высокими рабочими характеристиками по выработке энергии, в этом устройстве отсутствует непосредственный выход дыма с загрязняющими окружающую среду газами, оно не дает отходов и обеспечивает быстрый нагрев жидкости, технического обслуживания для него почти не требуется, его установка чрезвычайно проста и экономична благодаря тому, что нагревательная камера (котел) является закрытой и не выпускает каких-либо загрязняющих топливных газов, и также не потребляет кислород на месте своей установки.

Устройство данного изобретения может найти очень широкое применение, например, отопление в общем, как бытовое, так и технологическое; для технологических и бытовых парогенераторов, для коммунального горячего водоснабжения, охлаждения воды, кондиционирования воздуха и др.

Являющееся объектом данного изобретения устройство основано на принципе электромагнитной индукции, чтобы производить немедленную передачу энергии: быструю и с низким уровнем потери, подачу тепла к нагреваемой жидкости, при очень компактном наборе компонентов и при комплексном управлении определенными рабочими параметрами.

Известен индукционный электрический нагреватель жидкости, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, намотанной на шихтованный сердечник, вторичную обмотку, выполненную в виде замкнутой спирали, имеющей промежутки между витками для заполнения нагреваемой жидкостью, и резервуар, имеющий по крайней мере по одному входному и выходному патрубку для подвода и отвода нагреваемой жидкости и охватывающий сердечник трансформатора (Ru 2053455).

Для решения вышеуказанных задач создано устройство, которое содержит средства генерирования электроэнергии, проточной камеры и нагрева жидкости магнитно-короткозамкнутым способом, средства управления и защиты и индукционный агрегат.

Нагреваемая жидкость, обычно - вода, хотя для этой цели можно также использовать антифриз, масло с определенными отвечающими данной цели характеристиками теплового сопротивления, или другую жидкость, циркуляционным насосом или насосом-ускорителем направляется во внутреннюю коаксиальную камеру предварительного нагрева и направления потока, которая составляет часть коаксиального корпуса устройства, снабженного различными камерами в зависимости от предполагаемого вида применения; производят ее предварительное нагревание и направляют при выходе из этого предварительного этапа на отражательную стенку этой камеры, преимущественно параболическую, где молекулы, после их отскока, направляют посредством нагревательного контура с помощью насоса, на них оказывает воздействие индукторный контур, который создает электромагнитное поле, магнитно замыкается накоротко железной коаксиальной камерой и обусловливает циркулирование жидкости и ее нагревание индукцией.

Устройством управляют посредством блока, содержащего разрядный микропроцессор, контролирующий температуру помещения, температуру внутри камеры нагрева, диапазон рабочего цикла; устройство также содержит средство управления минимальным уровнем, давлением жидкости и управления максимальной температурой жидкости для комплексной системы безопасности оборудования.

Хотя данное устройство предназначено в основном для работы под низким давлением, его можно также использовать для работы с жидкостью под определенным давлением, и в этом случае оно будет иметь предохранительный клапан.

Для пояснения, но не в целях ограничения объема, прилагаются чертежи, относящиеся к данному изобретению.

Фиг.1 - общая схема устройства согласно данному изобретению.

Фиг. 2 - продольное сечение схематического изображения проточной и нагревательной камеры.

На схемах показано, что устройство содержит объемную проточную и нагревательную камеру с общим обозначением 1, которая снабжена нагревательной камерой 2 и внешним индукторным контуром 3, прикрепленным к контуру, который показан только впускным отверстием жидкости 4, и выпускным отверстием 5, где жидкость направляется посредством циркуляционного насоса или насоса-ускорителя 6 к выпускному отверстию 7; терморегуляторы нагревательной системы или, в общем, проводящий контур нагретой жидкости, размещенный между выводами 4 и 7. Этот контур укомплектован расширительной камерой 8, снабженной детектором уровня 9.

Генератор поля 10 прямоугольных сигналов предназначен для питания силовой цепи, которая в свою очередь запитывает индукторный контур 3; управление устройством в целом осуществляют блоком управления 11, содержащим микропроцессор, который координирует функции всего устройства и принимает соответствующую информацию о температуре, давлении и уровне с помощью отдельных детекторов и датчиков для каждой функции; термостатические выборки атмосферы 12 и о температуре нагревательной камеры посредством термостата 13. В нагревательной камере 2 имеется одна или несколько коаксиальных впускных камер 14 для предварительного нагрева и направления потока жидкости, поступающей через впускное отверстие 4. Указанная камера 14 коаксиально размещена внутри главной нагревательной камеры 2, которая содержит нижнюю отражательную стенку 15, в которую ударяется поток, выходящий из коаксиальной камеры 14 через калиброванное отверстие 16. Удар струй жидкости по дальней стенке 15, предпочтительно имеющей параболическую структуру, отражает молекулы жидкости таким образом, что их движение направляется к нагревательному контуру, размещенному в зоне 17 между внутренними камерами 14 и внешней камерой 2. Во всех этих зонах жидкость подвергается электромагнитному воздействию индукторного контура 3, коаксиально помещенного на нагревательных камерах, в результате чего циркулирующая жидкость нагревается магнитным коротким замыканием.

Камера также содержит такие элементы безопасности, как предохранительный клапан 18 и кликсон 19.

Устройство, являющееся объектом данного изобретения, благодаря упомянутым мерам может производить быстрый нагрев циркулирующей жидкости и управлять всеми функциями и параметрами системы.

Все то, что не изменяет, не модифицирует основную концепцию данного устройства, может считаться вариантами данного изобретения.

Реферат

Изобретение может найти применение в бытовом, в промышленном отоплении и кондиционировании. Устройство для нагрева жидкостей отопления при низком давлении или посредством закрытого сосуда расширения содержит циркуляционную камеру для нагреваемой жидкости, окруженную с внешней стороны индуктором контура, запитываемым высокочастотным генератором прямоугольных сигналов, который регулирует диапазон импульсов и вырабатывает энергию посредством каскада мощности, и также содержит центральный блок, управляемый микропроцессором, который принимает информацию посредством отдельных датчиков для каждой функции, контролируемой в системе температура помещения, температура циркулирующей жидкости, уровень и давление жидкости, рабочий цикл циркуляционного и ускоряющего насоса, включенного в проводящий контур жидкости, нагреваемой устройством. Техническим результатом является низкое потребление энергии и высокие рабочие характеристики по выработке энергии. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула