Электрическое нагревательное устройство
Формула / Реферат
1. Электрическое нагревательное устройство для автоматического нагревания воды, проходящей через него из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды, содержащее
корпус нагревателя воды, включающий в себя электрический нагреватель, впускную соединительную муфту и выпускную соединительную муфту,
электрическое управляющее устройство, управляющее упомянутым электрическим нагревателем,
впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и впускной соединительной муфтой корпуса электрического нагревателя для введения холодной воды,
выпускной канал, подсоединяемый между выпускной соединительной муфтой корпуса нагревателя воды и напорной водопроводной трубой для выведения в нее горячей воды,
и чувствительное к давлению устройство, взаимодействующее с упомянутым электрическим управляющим устройством для управления электрическим нагревателем,
отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство связано с одним из упомянутых каналов параллельно упомянутому корпусу электрического нагревателя, и тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство включает в себя впускное отверстие, образованное за одно целое с упомянутым одним каналом и соответствующей соединительной муфтой корпуса нагревателя воды.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый один канал, образованный за одно целое с впускным отверстием упомянутого чувствительного к давлению устройства, представляет собой впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и впускной соединительной муфтой корпуса электрического нагревателя для введения холодной воды в электрический нагреватель.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что упомянутый впускной канал также образован за одно целое с упомянутой впускной соединительной муфтой.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит регулирующий клапан для управления потоком воды через упомянутый электрический нагреватель, где упомянутый регулирующий клапан включает в себя корпус, имеющий впускное отверстие, также образованное за одно целое с упомянутым одним каналом и, по меньшей мере, с частью упомянутого корпуса регулирующего клапана.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутый регулирующий клапан представляет собой предварительно устанавливаемый клапан с ручным управлением.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутый предварительно устанавливаемый клапан с ручным управлением представляет собой шаровой клапан, имеющий шар, вращающийся внутри корпуса регулирующего клапана и образованный с углублением, располагаемым по выбору внутри пропускного канала для управления потоком воды через пропускной канал и через электрический нагреватель.
7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутый регулирующий клапан представляет собой регулирующий клапан, автоматически регулирующий поток воды, проходящий через него, чтобы иметь относительно постоянную скорость потока, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что упомянутый регулирующий клапан содержит мембрану, деформируемую в пропускном канале управления потоком в ответ на поток воды, проходящий через упомянутый пропускной канал для поддержания относительно постоянной скорости потока через него, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что упомянутый регулирующий клапан включает в себя стержень, имеющий головку выпуклой конфигурации, обращенную к упомянутой мембране, но обычно отстоящую от нее для определения упомянутого пропускного канала управления потоком, при этом выпуклая конфигурация головки стержня вместе с мембраной образует разные площади поперечного сечения и, таким образом, различные скорости потока в пропускном канале управления, формируя перепады давления, которые действуют на мембрану, стремясь деформировать мембрану таким образом, чтобы поддерживать относительно постоянную скорость потока через пропускной канал управления потоком, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что упомянутую головку стержня предварительно устанавливают относительно упомянутой мембраны для задания скорости потока.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутую головку стержня вставляют с помощью резьбового соединения в упомянутый стержень так, что вращение стержня в одном направлении перемещает головку стержня к мембране, а вращение стержня в противоположном направлении отодвигает головку стержня от мембраны.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает давление во впускном отверстии его корпуса для управления подачей напряжения на электрический нагреватель.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него для управления подачей напряжения на упомянутый электрический нагреватель в ответ на считываемую скорость потока.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него посредством считывания перепада давления в двух местоположениях на пути потока, где одно находится ниже по потоку относительно другого.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что два местоположения на упомянутом пути потока имеют отличные друг от друга площади поперечного сечения.
16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство включает в себя смещаемый элемент, который смещается в соответствии с упомянутым считываемым перепадом давления и воздействует на упомянутое электрическое управляющее устройство, которое управляет упомянутым электрическим нагревателем.
17. Устройство по п.13, отличающееся тем, что упомянутое электрическое управляющее устройство включает в себя множество электрических переключателей, управляемых упомянутым смещаемым элементом чувствительного к давлению устройства, и упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства последовательно приводит в действие электрические переключатели в соответствии с величиной смещения упомянутого последнего смещаемого элемента для управления величиной электрического нагрева, производимого электрическим нагревателем, в соответствии со скоростью потока воды.
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства включает в себя толкаемую пружиной мембрану и стержень, подсоединенный к упомянутой мембране и последовательно входящий в зацепление с упомянутыми переключателями для управления величиной электрического нагрева в соответствии со скоростью потока воды.
19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый электрический нагреватель включает в себя редукционный клапан для сбрасывания чрезмерно высокого давления внутри электрического нагревателя в атмосферу.
20. Электрическое нагревательное устройство для автоматического нагревания воды, проходящей через него из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды, содержащее
корпус, включающий в себя электрический нагреватель,
электрическое управляющее устройство, управляющее упомянутым электрическим нагревателем,
впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и электрическим нагревателем для введения холодной воды в электрический нагреватель,
соединительную муфту нагревателя, сообщающуюся с упомянутым впускным каналом для введения из него воды в упомянутый электрический нагреватель,
выпускной канал, подсоединяемый между электрическим нагревателем и напорной водопроводной трубой для выведения в нее горячей воды из электрического нагревателя,
и чувствительное к давлению устройство, взаимодействующее с упомянутым электрическим управляющим устройством для управления электрическим нагревателем и имеющее впускное отверстие, сообщающееся с упомянутым впускным каналоь ш соединительной муфтой нагревателя,
отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него для управления подачей напряжения на упомянутый электрический нагреватель в ответ на считываемую скорость потока.
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него посредством считывания перепада давления в двух местоположениях на пути потока, при этом одно находится ниже по потоку относительно другого.
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что эти два местоположения на упомянутом пути потока имеют отличные друг от друга площади поперечного сечения.
23. Устройство по п.20, отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство включает в себя смещаемый элемент, который смещается в соответствии с упомянутым считываемым перепадом давления и воздействует на упомянутое электрическое управляющее устройство, которое управляет упомянутым электрическим нагревателем.
24. Устройство по п.20, отличающееся тем, что упомянутое электрическое управляющее устройство включает в себя множество электрических переключателей, управляемых упомянутым смещаемым элементом чувствительного к давлению устройства, и упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства последовательно приводит в действие электрические переключатели в соответствии с величиной смещения упомянутого последнего смещаемого элемента для управления величиной электрического нагрева, производимого электрическим нагревателем, в соответствии со скоростью потока воды.
25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства включает в себя толкаемую пружиной мембрану и стержень, подсоединенный к упомянутой мембране и последовательно входящий в зацепление с упомянутыми переключателями, с целью управления величиной электрического нагрева в соответствии со скоростью потока воды.
26. Устройство по п.20, отличающееся тем, что упомянутый электрический нагреватель включает в себя редукционный клапан для сбрасывания чрезмерно высокого давления внутри электрического нагревателя в атмосферу.
27. Регулирующий клапан, содержащий корпус, мембрану внутри упомянутого корпуса и стержень внутри упомянутого корпуса, имеющий головку выпуклой конфигурации, обращенную к упомянутой мембране, но обычно отстоящую от нее для определения пропускного канала управления потоком, причем выпуклая конфигурация упомянутой головки стержня вместе с мембраной образуют разные площади поперечного сечения и, таким образом, различные скорости потока в упомянутом пропускном канале управления, создавая перепады давления, которые действуют на упомянутую мембрану, стремясь деформировать мембрану таким образом, чтобы поддерживать относительно постоянную скорость потока через пропускной канал управления потоком, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии.
28. Клапан по п.27, отличающийся тем, что упомянутую головку стержня предварительно устанавливают относительно упомянутой мембраны для задания скорости потока.
29. Клапан по п.28, отличающийся тем, что упомянутую головку стержня вставляют с помощью резьбового соединения в упомянутый стержень так, что вращение стержня в одном направлении перемещает головку стержня к мембране, а вращение стержня в противоположном направлении отодвигает головку стержня от мембраны.
Текст
1 Область техники и предпосылки создания изобретения Настоящее изобретение относится к электрическим нагревательным устройствам, и в частности к устройству для автоматического нагревания воды, проходящей через устройство из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды. Для мгновенного обеспечения горячей воды из подводящей трубы холодной воды, например, для приготовления горячего напитка,принятия горячего душа, мытья посуды и т.д. широко используют электрические нагревательные устройства упомянутого выше типа. Такое устройство в общем включает в себя корпус,имеющий электрический нагреватель, по меньшей мере один электрический переключатель,управляющий электрическим нагревателем,впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и электрическим нагревателем для ввода холодной воды в электрический нагреватель, чувствительное к давлению устройство, взаимодействующее с электрическими переключателями для управления электрическим нагревателем, соединительную муфту нагревателя для введения воды в электрический нагреватель и выпускной канал, подсоединяемый между электрическим нагревателем и водопроводной напорной трубой для выведения горячей воды из электрического нагревателя в напорную трубу горячей воды. Некоторые устройства дополнительно включают в себя регулирующий клапан для управления потоком воды, поступающим в электрический нагреватель. В общем, некоторые или все вышеупомянутые компоненты на стороне впускного отверстия электрического нагревателя изготавливают в виде отдельных узлов и собирают в электрическое нагревательное устройство во время его установки. При изготовлении вышеупомянутых компонентов в виде отдельных узлов увеличиваются время и стоимость монтажа такого электрического нагревательного устройства, а также время демонтажа устройства с целью обслуживания и/или ремонта. Сущность изобретения Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении электрического нагревательного устройства, предоставляющего возможность быстрой установки, а также более удобного обслуживания и ремонта устройства. Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается электрическое нагревательное устройство для автоматического нагревания воды, проходящей через него из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды, содержащее корпус нагревателя воды, включающий в себя электрический нагреватель в нем, впускную соединительную муфту и выпускную соединительную муфту; электрическое управляющее устройство, управ 004024 2 ляющее упомянутым электрическим нагревателем; впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и впускной соединительной муфтой корпуса электрического нагревателя для введения холодной воды; выпускной канал, подсоединяемый между выпускной соединительной муфтой корпуса нагревателя воды и напорной водопроводной трубой для выведения в нее горячей воды; и чувствительное к давлению устройство, взаимодействующее с упомянутым электрическим управляющим устройством с целью управления электрическим нагревателем; отличающееся тем,что упомянутое чувствительное к давлению устройство подсоединено к одному из упомянутых каналов параллельно упомянутому корпусу электрического нагревателя, и тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство включает в себя впускное отверстие, образованное за одно целое с упомянутым одним каналом и соответствующей соединительной муфтой корпуса нагревателя воды. Канал, образованный за одно целое с впускным отверстием чувствительного к давлению устройства, предпочтительно представляет собой впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и впускной соединительной муфтой корпуса электрического нагревателя. Кроме того, впускной канал также предпочтительно образован за одно целое с впускной соединительной муфтой. Такая конструкция значительно облегчает установку, обслуживание и ремонт устройства. Ниже с целью примера описан ряд вариантов осуществления изобретения. В некоторых из описанных вариантов осуществления устройство дополнительно содержит регулирующий клапан для управления потоком воды, поступающим в электрический нагреватель; регулирующий клапан, включающий в себя корпус, имеющий впускное отверстие, также образованное за одно целое с впускным каналом и по меньшей мере с частью корпуса регулирующего клапана, таким образом дополнительно облегчая установку, обслуживание и ремонт устройства. Ниже описаны несколько вариантов осуществления, в которых регулирующий клапан представляет собой предварительно устанавливаемый клапан с ручным управлением, в частности шаровой клапан,имеющий шар, вращающийся внутри корпуса регулирующего клапана и образованный с пропускным каналом переменной глубины, для управления потоком воды, проходящим через него в электрический нагреватель. В других описанных вариантах осуществления регулирующий клапан представляет собой распределитель регулятора, автоматически регулирующий проходящий через него поток воды для получения относительно постоянной скорости потока несмотря на изменения напора воды во впускном канале. 3 Однако ниже описаны также варианты осуществления, в которых регулирующий клапан непосредственно внутри электрического нагревательного устройства не предусмотрен, и в этом случае потоком воды можно управлять с помощью отдельного клапана, расположенного выше по потоку относительно электрического нагревательного устройства. В некоторых из описанных ниже вариантов осуществления изобретения чувствительное к давлению устройство считывает давление во впускном отверстии в устройстве для управления подачей напряжения на электрический нагреватель; в этих вариантах осуществления электрический нагреватель обычно обесточен,но автоматически включается, как только к впускному отверстию прикладывается давление. Такой электрический нагреватель также можно обеспечить термостатным управлением для выключения электрического нагревателя, когда вода в нем достигает предварительно определенной температуры, что может происходить очень быстро, если через электрический нагреватель поток воды не проходит. Ниже описаны другие варианты осуществления изобретения, в которых чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока, проходящего через него для управления подачей напряжения на электрический нагреватель. В описанных предпочтительных вариантах осуществления чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока посредством считывания перепада давления на входе и выходе чувствительного к давлению устройства. Таким образом, если перепад давления по существу равен нулю, это показывает, что через это устройство поток не проходит, и поэтому оно не будет подавать напряжение на электрический нагреватель; тогда как если перепад давления существенный, это указывает на прохождение потока через устройство, и поэтому на электрический нагреватель устройство подаст напряжение. Согласно дополнительным признакам в описанных ниже дополнительных вариантах осуществления чувствительное к давлению устройство включает в себя смещаемый элемент,который смещается согласно считываемому перепаду давления и приводит в действие электрическое управляющее устройство, предпочтительно множество электрических переключателей для управления электрическим нагревателем в соответствии со смещением смещаемого элемента. Согласно одному варианту осуществления смещаемый элемент приводит в действие все переключатели одновременно; а в других вариантах осуществления он последовательно приводит в действие электрические переключатели в соответствии с величиной смещения этого элемента. В результате, это управляет величиной электрического нагрева, производимого электрическим нагревателем, в соответствии со 4 скоростью потока воды таким образом, что сильный нагрев производится при высоких скоростях потока воды, а при более низких скоростях потока производится слабый нагрев. Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечено электрическое нагревательное устройство для автоматического нагревания воды, проходящей через него из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды, содержащее корпус, включающий в себя электрический нагреватель; электрическое управляющее устройство, управляющее электрическим нагревателем; впускной канал,подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и электрическим нагревателем для введения холодной воды в электрический нагреватель; соединительную муфту нагревателя, сообщающуюся с впускным каналом для введения из него воды в электрический нагреватель; выпускной канал, подсоединяемый между электрическим нагревателем и напорной водопроводной трубой для выведения в нее горячей воды из электрического нагревателя; и чувствительное к давлению устройство, взаимодействующее с электрическим управляющим устройством для управления электрическим нагревателем и имеющее впускное отверстие, сообщающееся с впускным каналом и соединительной муфтой нагревателя; отличающееся тем, что чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока, протекающего к электрическому нагревателю или через него для управления подачей напряжения на электрический нагреватель в ответ на считываемую скорость потока. Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечен регулирующий клапан,содержащий корпус; мембрану внутри корпуса; и стержень внутри корпуса, имеющий головку выпуклой конфигурации, обращенную к мембране, но обычно отстоящую от нее для определения пропускного канала управления потоком; где выпуклая конфигурация головки стержня вместе с мембраной образует разные площади поперечного сечения и, таким образом, различные скорости потока в пропускном канале управления, создавая перепады давления, которые действуют на мембрану, стремясь деформировать мембрану таким образом, чтобы поддерживать относительно постоянную скорость потока через пропускной канал управления потоком, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии. Дальнейшие особенности и преимущества изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания. Краткое описание чертежей Ниже описано изобретение, только посредством примера, относительно прилагаемых чертежей, где фиг. 1 иллюстрирует одну форму электрического нагревательного устройства, сконст 5 руированного в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 иллюстрирует основные элементы устройства согласно фиг. 1 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения,фиг. 2 а, 2b представляют их виды в разрезе, фиг. 2 с представляет вид с торца, а фиг. 2d представляет вид в разрезе фиг. 2 с; фиг. 3 иллюстрирует основные элементы второго варианта осуществления изобретения,фиг. 3 а и 3b представляют их виды в разрезе по линиям В-В и С-С соответственно, фиг. 3 с иллюстрирует полностью закрытое состояние клапана, а фиг. 3d иллюстрирует полностью открытое состояние клапана; фиг. 4 иллюстрирует третий вариант осуществления изобретения, фиг. 4 а и 4b представляют виды в разрезе по линиям А-А и В-В на фиг. 4; фиг. 5 иллюстрирует основные элементы четвертого варианта осуществления изобретения, фиг. 5 а представляет их вид в разрезе по линии А-А, фиг. 5b представляет вид с торца (с левой стороны) фиг. 5, а фиг. 5 с и 5d представляют виды в разрезе по линиям С-С и D-D соответственно на фиг. 5b; и фиг. 6 иллюстрирует пятый вариант осуществления изобретения, фиг. 6 а и 6b представляют виды в разрезе по линиям A-А и В-В на фиг. 6 соответственно,фиг. 7 иллюстрирует еще один вариант осуществления изобретения, включающий в себя редукционный клапан, и фиг. 7 а иллюстрирует конструкцию редукционного клапана согласно фиг. 7. Описание предпочтительных вариантов осуществления Вариант осуществления на фиг. 1 и 2. Фиг. 1 иллюстрирует один вариант осуществления электрического нагревательного устройства, сконструированного в соответствии с настоящим изобретением. Иллюстрируемое устройство включает в себя внешний корпус 2,содержащий корпус 3 электрического нагревателя для автоматического, и по существу мгновенного, нагревания воды, проходящей через электрический нагреватель из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды. Впускной канал 4 подсоединяется между подводящей водопроводной трубой (не показанной) и электрическим нагревателем 3 для введения холодной воды в электрический нагреватель, а выпускной канал 5 подсоединяется между электрическим нагревателем 3 и напорной водопроводной трубой (не показанной) для выведения в нее горячей воды из электрического нагревателя. Нагревательное устройство, иллюстрируемое на фиг. 1, дополнительно включает в себя регулирующий клапан 6, который управляет подачей воды в электрический нагреватель 3,чувствительное к давлению устройство 7, кото 004024 6 рое взаимодействует по меньшей мере с одним электрическим переключателем в нем для управления подачей напряжения на электрический нагреватель 3, и впускную соединительную муфту 8 для корпуса 3 нагревателя воды,сообщающуюся с впускным каналом 4 и с впускным отверстием 7 а в чувствительное к давлению устройство 7, для введения воды в один конец электрического нагревателя. Другой конец электрического нагревателя 3 включает в себя выпускную соединительную муфту 9, связанную с выпускным каналом 5. Как было указано раньше, вышеупомянутые элементы электрического нагревательного устройства обычно изготавливают в виде отдельных узлов, которые поэтому требуют значительного времени и усилий для сборки узлов при монтаже устройства, а также для их демонтажа, когда требуются ремонт и/или обслуживание. Изобретение, как описано ниже более конкретно, включает в себя многие из вышеупомянутых частей в виде составных узлов, и таким образом весьма облегчает установку, обслуживание и ремонт такого устройства. Одна предпочтительная конструкция более ясно показана на фиг. 2 и 2a-2d. Фиг. 2 иллюстрирует впускной канал 4,клапан 6 с ручным управлением, чувствительное к давлению устройство 7 и соединительную муфту 8 нагревателя. Как показано на фиг. 2 а,впускной канал 4 образован за одно целое с корпусом клапана 6 с ручным управлением, а также с соединительной муфтой 8 нагревателя; и, как показано на фиг. 2d, соединение 4 а впускной соединительной муфты 4 между корпусом 6 клапана с ручным управлением и соединительной муфтой 8 нагревателя образовано за одно целое с впускным отверстием 7 а и частью корпуса 7b чувствительного к давлению устройства 7. Как дополнительно показано на фиг. 2 а,клапан 6 с ручным управлением представляет собой шаровой клапан, включающий в себя шар 10, вращающимся образом установленный внутри гнезда в его корпусе между впускным каналом 4 и соединительной муфтой 8 нагревателя. Шар 10 образован со стержнем 11, выступающим через фитинг 12, ввинченный в корпус регулирующего клапана 6, позволяя шару 10 вращаться относительно оси стержня 11. Внешняя поверхность шара 10 образована с углублением 13, проходящим по части окружности шара. Как, в частности, показано на фиг. 2d, углубление 13 выровнено с пропускным каналом между впускным каналом 4 и соединительной муфтой 8 нагревателя для управления потоком воды через этот перепускной канал в электрический нагреватель. Как также показано на фиг. 2d, впускное отверстие 7 а в чувствительное к давлению устройство 7 находится ниже по потоку относительно клапана 6 с ручным управлением. Чувст 7 вительное к давлению устройство 7 включает в себя, в дополнение к секции 7b корпуса, образованной за одно целое с ее впускным отверстием 7 а, другую секцию 7 с корпуса, с помощью резьбового соединения принимающую секцию 7b корпуса. Мембрана 14 зажата между двумя секциями 7b, 7 с корпуса так, что одна поверхность мембраны подвергается давлению впускного отверстия (ниже по потоку от клапана 6) через впускное отверстие 7 а, в то время как противоположная поверхность мембраны 14 смещается пружиной 15 (фиг. 2b). Последняя поверхность несет стержень 16, который смещается против действия пружины 15 в соответствии с давлением во впускном отверстии, прикладываемом через впускное отверстие 7 а. Чувствительное к давлению устройство 7 дополнительно включает в себя пару электрических переключателей 17, имеющих средства 17 а управления (фиг. 2 с), зацепляемые стержнем 16 при смещении посредством давления во впускном отверстии на предварительно определенное расстояние. Электрические переключатели 17 управляют подачей напряжения на электрический нагреватель 3. Таким образом, когда давление воды к впускному отверстию 7 а не прикладывается, мембрана 14 обычно подталкивается пружиной 15 в положение, в котором стержень 16 расцепляется со средствами 17 а управления переключателя; но при подаче воды под давлением во впускной канал 4, появляющейся во впускном отверстии 7 а чувствительного к давлению устройства 7, мембрана 14 прижимается внутрь против действия пружины 15, перемещая стержень 16 для сцепления одновременно со средствами 17 а управления переключателя и при этом подавая напряжение на электрический нагреватель 3. Таким образом это устройство, как показано на фиг. 2, подает напряжение на электрический нагреватель, как только во впускное отверстие поступает вода. Такой электрический нагреватель обычно включает в себя термостат (не показанный), который автоматически отключает напряжение от электрического нагревателя 3,когда вода нагревается до предварительно определенной температуры. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 3 и 3a-3d. Фиг. 3 и 3a-3d иллюстрируют устройство,почти аналогичное устройству согласно фиг. 2,за исключением того, что вместо обеспечения предварительно устанавливаемого клапана 6 с ручным управлением, устройство обеспечено регулирующим клапаном управления для автоматического регулирования потока воды через него таким образом, чтобы он имел относительно постоянную скорость потока, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии. Для легкости восприятия те детали, которые являются общими для описанного выше устройства, имеют такие же ссылочные пози 004024 8 ции,тогда как регулирующий клапан на фиг. 3 обозначен в общем ссылочной позицией 30. Как показано, в частности, на фиг. 3 а и 3b,регулирующий клапан 30 включает в себя корпус 31, также образованный за одно целое с впускным каналом 4, соединительной муфтой 8 нагревателя и впускным отверстием 7 а чувствительного к давлению устройства 7. Корпус 31 включает в себя мембрану 32 в форме колпачка,имеющего торцевую стенку 32 а и цилиндрическую боковую стенку 32b. Боковая стенка 32b образована с впускным отверстием 32 с, сообщающимся с впускным каналом 4, и с выпускным отверстием 32d, сообщающимся с соединительной муфтой 8 нагревателя. Иллюстрируемый регулирующий клапан дополнительно включает в себя головку 33 стержня выпуклой конфигурации, обращенную к торцевой стенке 32 а мембраны, но обычно отстоящую от нее для определения пропускного канала управления потоком между впускным отверстием 32 с и выпускным отверстием 32d. Таким образом, внешняя выпукло изогнутая поверхность 33 а с торцевой стенкой 32 а мембраны образует пропускной канал управления потоком, имеющий в центре поверхности 33 а маленькую площадь поперечного сечения и большие площади поперечного сечения по внешнему периметру поверхности 33 а. Это различие в площадях поперечного сечения формирует разные скорости потока, то есть высокую скорость потока в центре поверхности 33 а и более низкие скорости потока по внешнему периметру этой поверхности. Высокая скорость потока в центре поверхности 33 а производит низкое давление в этой области, тогда как низкие скорости потока по периметру поверхности производят более высокое давление в этой области. Эти перепады давления действуют, соответственно, на стенку 32 а мембраны, деформируя эту мембрану так, чтобы поддерживать относительно постоянную скорость потока через пропускной канал управления, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии. Головка 33 стержня предварительно устанавливается относительно торцевой стенки 32 а мембраны, чтобы задать скорость потока. Для этой цели стержень 34, несущий головку 33 стержня, вращающимся образом устанавливают относительно корпуса 31, и он включает в себя снабженный резьбой наконечник 34 а, вставляемый с помощью резьбового соединения внутрь в снабженное резьбой высверленное отверстие 33b головки, так что вращение стержня 34 в одном направлении перемещает головку 33 стержня к торцевой стенке 32 а мембраны, а вращение стержня в противоположном направлении отодвигает головку стержня от стенки мембраны. Фиг. 3 с иллюстрирует полностью закрытое положение, а фиг. 3d иллюстрирует полностью открытое положение этого пропускного канала 9 между выпуклой поверхностью 33 а и торцевой стенкой 32 а мембраны. Во всех других аспектах устройство, показанное на фиг. 3, и его виды в разрезе 3a-3d являются по существу такими же, как описано выше относительно фиг. 2, и поэтому для обозначения соответствующих элементов используются те же ссылочные позиции. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 4 и 4 а-4b. Устройство согласно фиг. 4 и 4 а-4b аналогично устройству согласно фиг. 2, за исключением того, что для устройства 7 на фиг. 2 используется другое чувствительное к давлению устройство, в общем обозначенное ссылочной позицией 40. Как показано, в частности, на фиг. 4 а, чувствительное к давлению устройство 40 в устройстве на фиг. 4 также включает в себя секцию 40 а впускного отверстия и первую секцию 40b корпуса, образованные за одно целое с впускным каналом 4 и соединительной муфтой 8 нагревателя. Как и на фиг. 2, вторая секция 40 с корпуса входит с помощью резьбового соединения в секцию 40b корпуса, а мембрана 41 зажата между двумя секциями корпуса. Секция 40 а впускного отверстия включает в себя пропускной канал 42, сообщающийся с соединительной муфтой 8 нагревателя. Пропускной канал 42 также сообщается через высверленное отверстие 42 а с одной стороной мембраны 41, а в дополнительном высверленном отверстии 42b с противоположной стороной мембраны. Как видно, в частности, на фиг. 4 а, высверленное отверстие 42 а сообщается с секцией 42 с большого диаметра пропускного канала 42,а высверленное отверстие 42b сообщается с секцией 42d уменьшенного диаметра пропускного канала 42 ниже по потоку относительно высверленного отверстия 42 а. В соответствии с этим мембрана 41 подвергается перепаду давления у высверленного отверстия 42 а по сравнению с высверленным отверстием 42b. Высверленное отверстие 42 а сообщается с секцией 42 с пропускного канала,которая имеет больший диаметр, чем секция 42d пропускного канала, с которой сообщается высверленное отверстие 42b. Таким образом, в то время как в чувствительном к давлению устройстве 7 на фиг. 2 мембрана чувствительна только к давлению во впускном отверстии, в устройстве 40 на фиг. 4 мембрана 41 чувствительна к скорости потока через впускной канал 4 в соединительную муфту 8 нагревателя. То есть, если в пропускном канале 42 нет потока, давление в двух высверленных отверстиях 42 а, 42b будет равным, и,поскольку они прикладываются к противоположным сторонам мембраны, мембрана не будет изогнута; тогда как, если в пропускном канале есть поток, давление в высверленном отверстии 42b будет меньше, чем давление в вы 004024 10 сверленном отверстии 42 а, на величину, зависящую от скорости потока, таким образом заставляя изгибаться мембрану 41 в соответствии со скоростью потока. При наличии находящегося ниже по потоку высверленного отверстия 42b, сообщающегося с участком 42d меньшего диаметра пропускного канала 42, имеется усиление перепада давления между находящимся выше по потоку высверленным отверстием 42 а, которое сообщается с находящимся выше по потоку и большего диаметра участком 42 с, и находящимся ниже по потоку высверленным отверстием 42b. Как показано, в частности, на фиг. 4b,мембрана 41 подсоединена к стержню 43, подталкиваемому пружиной 44 в нормальное положение и смещаемому мембраной для приведения в действие множества переключателей 45. Таким образом, стержень 43 включает в себя поверхность 43 а кулачка, который может перемещаться для сцепления или расцепления со средствами 45 а управления переключателей. В иллюстрируемом примере, как показано, в частности, на фиг. 4, имеется предпочтительно три таких электрических переключателя 45, расположенных так, чтобы их средства 45 а управления переключателей последовательно зацепляются поверхностью 43 а кулачка стержня 43 во время осевого смещения стержня мембраной 41. Электрические переключатели 45 управляют подачей напряжения на электрический нагреватель 3. В соответствии с этим, когда нет потока воды через впускной канал 4, клапан 6 с ручным управлением и соединительную муфту 8 нагревателя в электрические нагреватели, давление в двух впускных отверстиях 40 а, 42 (фиг. 4 а) равное, и поэтому отклонения мембраны 41 не будет; соответственно, ни один из электрических переключателей 45 не будет приводиться в действие стержнем 43. Однако, когда вода начинает протекать по впускному каналу 4 через клапан 6 с ручным управлением, поток в соединительную муфту 8 нагревателя заставит давление во впускном отверстии 42 понизиться относительно давления во впускном отверстии 40 а на величину, соответствующую разности скоростей потока в пропускных каналах 42 а и 42b. Таким образом, при относительно маленьких скоростях потока мембрана 41 сместит стержень 43 лишь на небольшую величину, например, для приведения в действие одного из электрических переключателей 45; тогда как при более высоких скоростях потока мембрана будет отклоняться, производя большее смещение стержня и, таким образом,заставляя приводить в действие два или все три электрических переключателя, увеличивая количество электроэнергии, подаваемой на электрический нагреватель 3. Во всех других отношениях вариант осуществления на фиг. 4 сконструирован так же,как было описано выше относительно фиг. 2, и поэтому для облегчения понимания его соответ 11 ствующие детали имеют соответственную нумерацию. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 5 и 5a-5d. Фиг. 5 и 5a-5d иллюстрируют устройство,аналогичное устройству согласно фиг. 4, за исключением того, что вместо обеспечения трех электрических переключателей 45, приводимых в действие мембраной 41 через ее стержень 43,обеспечиваются два таких электрических переключателя 45, последовательно приводимых в действие смещаемым стержнем. Следует понимать, что устройство может включать в себя любое требуемое количество электрических переключателей в соответствии с требуемым управлением электрического нагревателя в ответ на скорость потока воды, протекающей в электрический нагреватель. Для ясности, детали в устройстве на фиг. 5 и 5a-5d, соответствующие 6 деталям согласно фиг. 4 и 4a-4d, а также на других чертежах,имеют соответственную нумерацию. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 6 и 6 а-6b. На фиг. 6, 6 а и 6b иллюстрируется устройство, аналогичное устройству согласно фиг. 4,4 а и 4b, за исключением того, что опущен клапан 6 с ручным управлением. Такое устройство можно использовать, например, там, где клапан с ручным управлением предусмотрен непосредственно в подводящей водопроводной трубе (не показанной), с целью управления скоростью потока воды в электрический нагреватель. Во всех других отношениях устройство, иллюстрируемое на фиг. 6, 6 а и 6b, сконструировано и работает таким же образом, как описано выше согласно фиг. 4, 4 а и 4b, и поэтому для облегчения понимания соответствующие детали имеют соответственную нумерацию. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 7 и 7 а. Фиг. 7 и 7 а иллюстрируют вариант осуществления изобретения, в котором электрический нагреватель 3 включает в себя редукционный клапан, в общем обозначенный ссылочной позицией 50, рядом с выпускным отверстием 9 горячей воды. Как показано на фиг. 7 а, редукционный клапан 50 сообщается с отверстием 51 в электрическом нагревателе 3 и включает в себя корпус, сконструированный из первой секции 52, образованной за одно целое с нагревателем, и второй секции 53, с помощью резьбового соединения закрывающей секцию 52. Элемент 54 клапана обеспечен внутри корпуса и подталкивается для закрывания отверстия 51 стержнем 55 и пружиной 56. Пока давление внутри электрического нагревателя 3 ниже предварительно определенного максимального значения, которое задано пружиной 56, элемент 54 клапана закрывает отверстие 51, но всякий раз, когда это давление превышается, элемент клапана смещается для сбрасывания высокого давления в ат 004024 12 мосферу через выпускное отверстие 57 из корпуса и трубы 58, выпуская давление в атмосферу. Хотя изобретение было описано относительно нескольких предпочтительных вариантов осуществления, должно быть понятно, что они сформулированы просто с целью примера и что можно делать много видоизменений. Например,чувствительное к давлению устройство и/или регулирующий клапан, если он включен, можно обеспечивать в выпускном канале 9 и образовывать за одно целое с этим каналом, а не во впускном канале 4. Кроме того, регулируемый клапан на фиг. 3 можно использовать в других применениях. Должны быть очевидны множество других видоизменений, модификаций и применений изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электрическое нагревательное устройство для автоматического нагревания воды, проходящей через него из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды,содержащее корпус нагревателя воды, включающий в себя электрический нагреватель, впускную соединительную муфту и выпускную соединительную муфту,электрическое управляющее устройство,управляющее упомянутым электрическим нагревателем,впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и впускной соединительной муфтой корпуса электрического нагревателя для введения холодной воды,выпускной канал, подсоединяемый между выпускной соединительной муфтой корпуса нагревателя воды и напорной водопроводной трубой для выведения в нее горячей воды,и чувствительное к давлению устройство,взаимодействующее с упомянутым электрическим управляющим устройством для управления электрическим нагревателем,отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство связано с одним из упомянутых каналов параллельно упомянутому корпусу электрического нагревателя,и тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство включает в себя впускное отверстие, образованное за одно целое с упомянутым одним каналом и соответствующей соединительной муфтой корпуса нагревателя воды. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что упомянутый один канал, образованный за одно целое с впускным отверстием упомянутого чувствительного к давлению устройства, представляет собой впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и впускной соединительной муфтой корпуса электрического нагревателя для введения холодной воды в электрический нагреватель. 13 3. Устройство по п.2, отличающееся тем,что упомянутый впускной канал также образован за одно целое с упомянутой впускной соединительной муфтой. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем,что устройство дополнительно содержит регулирующий клапан для управления потоком воды через упомянутый электрический нагреватель, где упомянутый регулирующий клапан включает в себя корпус, имеющий впускное отверстие, также образованное за одно целое с упомянутым одним каналом и, по меньшей мере, с частью упомянутого корпуса регулирующего клапана. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем,что упомянутый регулирующий клапан представляет собой предварительно устанавливаемый клапан с ручным управлением. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем,что упомянутый предварительно устанавливаемый клапан с ручным управлением представляет собой шаровой клапан, имеющий шар, вращающийся внутри корпуса регулирующего клапана и образованный с углублением, располагаемым по выбору внутри пропускного канала для управления потоком воды через пропускной канал и через электрический нагреватель. 7. Устройство по п.4, отличающееся тем,что упомянутый регулирующий клапан представляет собой регулирующий клапан, автоматически регулирующий поток воды, проходящий через него, чтобы иметь относительно постоянную скорость потока, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем,что упомянутый регулирующий клапан содержит мембрану, деформируемую в пропускном канале управления потоком в ответ на поток воды, проходящий через упомянутый пропускной канал для поддержания относительно постоянной скорости потока через него, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем,что упомянутый регулирующий клапан включает в себя стержень, имеющий головку выпуклой конфигурации, обращенную к упомянутой мембране, но обычно отстоящую от нее для определения упомянутого пропускного канала управления потоком, при этом выпуклая конфигурация головки стержня вместе с мембраной образует разные площади поперечного сечения и,таким образом, различные скорости потока в пропускном канале управления, формируя перепады давления, которые действуют на мембрану, стремясь деформировать мембрану таким образом, чтобы поддерживать относительно постоянную скорость потока через пропускной канал управления потоком, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем,что упомянутую головку стержня предвари 004024 14 тельно устанавливают относительно упомянутой мембраны для задания скорости потока. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем,что упомянутую головку стержня вставляют с помощью резьбового соединения в упомянутый стержень так, что вращение стержня в одном направлении перемещает головку стержня к мембране, а вращение стержня в противоположном направлении отодвигает головку стержня от мембраны. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем,что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает давление во впускном отверстии его корпуса для управления подачей напряжения на электрический нагреватель. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем,что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него для управления подачей напряжения на упомянутый электрический нагреватель в ответ на считываемую скорость потока. 14. Устройство по п.13, отличающееся тем,что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него посредством считывания перепада давления в двух местоположениях на пути потока, где одно находится ниже по потоку относительно другого. 15. Устройство по п.14, отличающееся тем,что два местоположения на упомянутом пути потока имеют отличные друг от друга площади поперечного сечения. 16. Устройство по п.14, отличающееся тем,что упомянутое чувствительное к давлению устройство включает в себя смещаемый элемент, который смещается в соответствии с упомянутым считываемым перепадом давления и воздействует на упомянутое электрическое управляющее устройство, которое управляет упомянутым электрическим нагревателем. 17. Устройство по п.13, отличающееся тем,что упомянутое электрическое управляющее устройство включает в себя множество электрических переключателей, управляемых упомянутым смещаемым элементом чувствительного к давлению устройства, и упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства последовательно приводит в действие электрические переключатели в соответствии с величиной смещения упомянутого последнего смещаемого элемента для управления величиной электрического нагрева, производимого электрическим нагревателем, в соответствии со скоростью потока воды. 18. Устройство по п.17, отличающееся тем,что упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства включает в себя толкаемую пружиной мембрану и стержень, подсоединенный к упомянутой мембране и последовательно входящий в зацепление с упомянутыми переключателями для управления 15 величиной электрического нагрева в соответствии со скоростью потока воды. 19. Устройство по п.1, отличающееся тем,что упомянутый электрический нагреватель включает в себя редукционный клапан для сбрасывания чрезмерно высокого давления внутри электрического нагревателя в атмосферу. 20. Электрическое нагревательное устройство для автоматического нагревания воды,проходящей через него из подводящей трубы холодной воды в напорную трубу горячей воды,содержащее корпус, включающий в себя электрический нагреватель,электрическое управляющее устройство,управляющее упомянутым электрическим нагревателем,впускной канал, подсоединяемый между подводящей водопроводной трубой и электрическим нагревателем для введения холодной воды в электрический нагреватель,соединительную муфту нагревателя, сообщающуюся с упомянутым впускным каналом для введения из него воды в упомянутый электрический нагреватель,выпускной канал, подсоединяемый между электрическим нагревателем и напорной водопроводной трубой для выведения в нее горячей воды из электрического нагревателя,и чувствительное к давлению устройство,взаимодействующее с упомянутым электрическим управляющим устройством для управления электрическим нагревателем и имеющее впускное отверстие, сообщающееся с упомянутым впускным каналом и соединительной муфтой нагревателя,отличающееся тем, что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него для управления подачей напряжения на упомянутый электрический нагреватель в ответ на считываемую скорость потока. 21. Устройство по п.20, отличающееся тем,что упомянутое чувствительное к давлению устройство считывает скорость потока в электрический нагреватель или через него посредством считывания перепада давления в двух местоположениях на пути потока, при этом одно находится ниже по потоку относительно другого. 22. Устройство по п.21, отличающееся тем,что эти два местоположения на упомянутом пути потока имеют отличные друг от друга площади поперечного сечения. 23. Устройство по п.20, отличающееся тем,что упомянутое чувствительное к давлению устройство включает в себя смещаемый элемент, который смещается в соответствии с упомянутым считываемым перепадом давления и воздействует на упомянутое электрическое 16 управляющее устройство, которое управляет упомянутым электрическим нагревателем. 24. Устройство по п.20, отличающееся тем,что упомянутое электрическое управляющее устройство включает в себя множество электрических переключателей, управляемых упомянутым смещаемым элементом чувствительного к давлению устройства, и упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства последовательно приводит в действие электрические переключатели в соответствии с величиной смещения упомянутого последнего смещаемого элемента для управления величиной электрического нагрева, производимого электрическим нагревателем, в соответствии со скоростью потока воды. 25. Устройство по п.24, отличающееся тем,что упомянутый смещаемый элемент чувствительного к давлению устройства включает в себя толкаемую пружиной мембрану и стержень, подсоединенный к упомянутой мембране и последовательно входящий в зацепление с упомянутыми переключателями, с целью управления величиной электрического нагрева в соответствии со скоростью потока воды. 26. Устройство по п.20, отличающееся тем,что упомянутый электрический нагреватель включает в себя редукционный клапан для сбрасывания чрезмерно высокого давления внутри электрического нагревателя в атмосферу. 27. Регулирующий клапан, содержащий корпус, мембрану внутри упомянутого корпуса и стержень внутри упомянутого корпуса,имеющий головку выпуклой конфигурации,обращенную к упомянутой мембране, но обычно отстоящую от нее для определения пропускного канала управления потоком, причем выпуклая конфигурация упомянутой головки стержня вместе с мембраной образуют разные площади поперечного сечения и, таким образом,различные скорости потока в упомянутом пропускном канале управления, создавая перепады давления, которые действуют на упомянутую мембрану, стремясь деформировать мембрану таким образом, чтобы поддерживать относительно постоянную скорость потока через пропускной канал управления потоком, несмотря на изменения давления воды во впускном отверстии. 28. Клапан по п.27, отличающийся тем, что упомянутую головку стержня предварительно устанавливают относительно упомянутой мембраны для задания скорости потока. 29. Клапан по п.28, отличающийся тем, что упомянутую головку стержня вставляют с помощью резьбового соединения в упомянутый стержень так, что вращение стержня в одном направлении перемещает головку стержня к мембране, а вращение стержня в противоположном направлении отодвигает головку стержня от мембраны.
МПК / Метки
МПК: A47J 31/00
Метки: устройство, нагревательное, электрическое
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/12-4024-elektricheskoe-nagrevatelnoe-ustrojjstvo.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Электрическое нагревательное устройство</a>
Предыдущий патент: Теплоизолированный корпус установки для подготовки воздуха
Следующий патент: Устройство для экстракции вещества
Случайный патент: Способ прогнозирования перспективных площадей для поиска месторождений углеводородов