Электроводонагреватель

Полезная модель относится к области электротехники, более конкретно - к электрическим нагревателям воды, и может быть использована в индивидуальном хозяйстве при отсутствии централизованного горячего водоснабжения. Электроводонагреватель содержит бак с крышкой, выходной патрубок и электронагреватель, размещенные в нижней части бака. Выходной патрубок снабжен вентилем, корпус бака выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, а бак установлен в декоративный корпус с гарантированным воздушным зазором между баком и корпусом. Технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей за счет придания известному устройству функции мобильной душевой установки и повышении электробезопасности пользователя, достигается благодаря тому, что на выходном патрубке перед вентилем установлено устройство для подачи воды под давлением, электрически соединенное с автономным источником питания, к выходу вентиля стыкуется съемный шланг с распылительной душевой головкой, а на выходном патрубке перед вентилем установлено устройство блокирования разбора воды при работе электронагревателя. 1 з.п.ф., 1 ил.

Заявляемая полезная модель электроводонагревателя относится к области электротехники, более конкретно - к электрическим нагревателям, и может быть использована для нагрева воды при отсутствии централизованного горячего водоснабжения, например, в дачах, гаражах, сельской местности. Функционально полезная модель предназначается как для мытья рук, посуды, овощей, фруктов и т.д., так и для принятия душа, например, после окончания пыльных работ и работ, связанных с интенсивной физической нагрузкой.

Известен аналог заявляемого технического решения, например, нагреватель воды электрический трехфазный, описанный в патенте на изобретение RU 2165053, МПК 7 F24H 1/20, опубл. 10.04.2001 г., содержащий металлическую емкость с нижним расположением вентильного штуцера входа холодной воды и с верхним расположением штуцера свободного выхода горячей воды, при этом емкость является электродом нулевой фазы и выполнена в виде трех последовательно сообщающихся сверху и снизу отсеков, в каждом из которых соосно размещен стержневой фазовый электрод и закреплен на держателе из изоляционного материала, причем емкость в нижней части снабжена дополнительным выходным вентильным штуцером холодной воды и смесителем, соединенным с ним, при этом другой вход смесителя соединен трубопроводом со штуцером выхода горячей воды, причем суммарное сечение выходного вентильного штуцера холодной воды и штуцера выхода горячей воды на (10-20)% меньше сечения вентильного штуцера входа холодной воды, дополнительно нагреватель снабжен схемой контроля уровня воды, двухходовой схемой с двумя выходами, при этом к входам подключены датчики уровней, а выходы ее нагружены светодиодами. Основным недостатком данного аналога является то, что для него требуется трехфазная электросеть, которой лишено подавляющее большинство потребителей в дачах, гаражах и индивидуальном жилом секторе.

Известен также электроводонагреватель, описанный в патенте RU 2116580, МПК 7 F24H 1/20, опубл. 27.07.1998 г., содержащий вертикально расположенные два бака, соединенные двумя трубами, при этом верхний бак снабжен трубой подачи холодной воды, нижний - трубой выпуска горячей воды и нагревательным элементом, расположенным в нижней части полости бака, труба выпуска горячей воды расположена в дне нижнего бака, а входной конец ее заведен в верхнюю часть полости этого бака. Выходной конец соединительной трубы заведен в нижнюю часть полости нижнего бака в зону расположения нагревательного элемента, а вторая соединительная труба представляет собой патрубок, снабженный вентилем и расположенный между дном верхнего бака и верхом нижнего бака. Недостатком этого аналога является его высокая металлоемкость, что приводит к высокой себестоимости, и сложное конструктивное исполнение, предполагающее стационарную установку аналога.

В качестве устройства-прототипа, как наиболее близкого по своей технической сути, выбран электроводонагреватель, описанный в патенте на полезную модель RU 66490, МПК 7 F24H 1/20, опубл. 10.09.2007 г., содержащий бак с размещенной сверху него крышкой, выходной патрубок с вентилем и электронагреватель, расположенные в нижней части бака, заборное отверстие выходного патрубка расположено сверху относительно электронагревателя, корпус бака выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, а бак установлен в декоративный корпус, причем между баком и корпусом образован гарантированный воздушный зазор, величина которого составляет (5-20) мм. Устройство-прототип имеет простую конструкцию и мобильно, т.е. его легко установить в необходимом месте, независимо от стационарных гидравлических сетей, и подключается к обычной бытовой электросети (220 В). Недостатком прототипа является то, что оно имеет ограниченные функциональные возможности, а именно с его помощью можно помыть теплой водой заданной температуры руки, посуду, продукты питания и др., но нельзя принять душ, что в дачных условиях бывает весьма актуально.

Кроме этого, прототип имеет недостаточную защищенность пользователя от поражения электрическим током, поскольку при работе электронагревателя возможна утечка тока на корпус, вследствие чего возможно поражение током пользователя при разборе подогретой воды.

Задачей, решаемой полезной моделью, является расширение функциональных возможностей известного электроводонагревателя, а именно, придания ему функции мобильной душевой установки и повышение защищенности пользователя от поражения электрическим током.

Достигается это тем, что в известном электроводонагревателе, содержащем бак с размещенной сверху него крышкой, выходной патрубок и электронагреватель, расположенные в нижней части бака, при этом выходной патрубок оснащен вентилем, расположенным снаружи бака, а заборное отверстие выходного патрубка расположено сверху относительно электронагревателя, корпус бака выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, при этом бак установлен в декоративный корпус, и между баком и корпусом образован гарантированный воздушный зазор, величина которого составляет (5-20) мм, согласно полезной модели:

- электроводонагреватель выполнен с устройством блокирования разбора воды при работе электронагревателя, электрически связанным с последним;

- на выходном патрубке перед вентилем установлено устройство для подачи воды под давлением, электрически связанное с автономным источником электропитания;

- к выходу вентиля стыкуется съемный гибкий шланг с распылительной душевой головкой;

- в качестве автономного источника электропитания используется аккумулятор.

Суть полезной модели поясняется на фиг.1, на которой схематично представлен разрез заявляемого электроводонагревателя. Электроводонагреватель содержит бак 1 с размещенной сверху него крышкой 2 с ручкой 3. Корпус бака 1 выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, например, из полиамида. Внутри бака в нижней его части расположены выходной патрубок 4 для разбора подогретой воды и электронагреватель 5, выходящий через герметизирующую прокладку 6 наружу бака 1 и соединенный электропроводами 7 с выключателем питания 8. Заборное отверстие 9 выходного патрубка 4 расположено сверху относительно электронагревателя 5 (расстояние h на фиг.1), что предотвращает перегорание электронагревателя при полном разборе воды в баке 1 (при достижении уровня воды плоскости заборного отверстия 9 выходного патрубка 4). Бак 1 установлен в декоративный корпус 10, выполненный из листового металла, и удерживается внутри него, например, с помощью уголков 11, жестко крепящихся к корпусу 10. С внешней стороны бака 1 установлен термодатчик 12, электрически связанный проводкой 22 с выключателем 8, отключающий электронагреватель 5 при нагревании воды 13, наливаемой в бак 1, до определенной заданной температуры, например, до 60°С, и включающий электронагреватель 5 при остывании воды 13 до определенной заданной температуры, например, до 50°С. Между баком 1 и декоративным корпусом 10 обеспечивается гарантированный воздушный зазор величиной (5-20) мм, уменьшающий потери тепла от корпуса бака 1. На выходном патрубке 4 последовательно установлены устройство блокирования разбора воды 21 при работе электронагревателя 5, устройство 14 для подачи воды под давлением, например, электрический насос, соединенное электропроводом 15 с автономным источником питания 16, например, аккумулятором, и вентиль 17, предназначенный для перекрывания потока подогретой воды. На выходе вентиля 17 установлен переходник 18, к которому стыкуется съемный гибкий шланг 19 с распылительной душевой головкой 20. Устройство блокирования разбора воды 21 при работе электронагревателя 5 может быть выполнено, например, в виде электромагнитного клапана, электрически связанного с электронагревателем 5 кабелем 23. При протекании электрического тока через обмотку электромагнитного клапана происходит втягивание металлического сердечника, кинематически связанного с заслонкой, установленной внутри выходного патрубка 4, вследствие чего заслонка перекрывает его сечение, и разбор воды невозможен (принципиальная и кинематическая схемы на фиг.1 не показаны). Это происходит при работе электронагревателя 5. В отсутствии напряжения на электронагревателе 5, ток через электромагнитный клапан не проходит, сердечник не втягивается внутрь клапана, и заслонка открывает доступ воде к насосу 14 и вентилю 17. Подобные электромагнитные клапаны известны из уровня техники.

Работает заявляемое устройство следующим образом. В бак 1 заливают воду 13 и закрывают крышкой 2, вентиль 17 при этом закрыт. Посредством выключателя 8 подают напряжение на электронагреватель 5, и он начинает нагревать воду в баке 1. Разбор воды из бака 1 при этом невозможен, т.к. посредством блокирующего устройства 21 сечение выходного патрубка 4 перекрыто. При достижении температуры воды заданной величины, например, 60°С, срабатывает термодатчик 12, который выключает питание электронагревателя 5. При этом электропитание на блокирующее устройство перестает подаваться, и оно открывает сечение выходного патрубка 4. Открыв вентиль 17 (без присоединенного шланга 19) можно пользоваться подогретой водой (при неработающем насосе 14 вода протекает сквозь него из бака 1 к вентилю 17), например, для мытья рук, посуды, овощей и т.д. Для принятия душа к переходнику 18 вентиля 17 стыкуют гибкий шланг 19 с распылительной душевой головкой 20 и включают насос 14, питаемый от автономного источника питания, например, от аккумулятора 16, в результате чего подогретая вода истекает из распылительной душевой головки 20 под напором, создаваемым насосом 14. Вентиль 17 при этом открыт. Таким образом, при разборе воды исключается работа электронагревателя 5, что обеспечивает безопасность пользователя от поражения электрическим током. При снижении температуры воды в баке 1, например, до 50°С, термодатчик подает управляющий сигнал на выключатель 8, который подает напряжение на электронагреватель 5, и он вновь подогревает воду 13 до заданной температуры. При необходимости вода доливается в бак 1.

Отметим преимущества заявляемого электроводонагревателя:

- не требует специального монтажа для установки (крепится на стену посредством двух шурупов или гвоздей);

- легко переносится с места на место, например, из кухни в ванную комнату, из дачи на улицу и т.д.;

- универсально с точки зрения применения, т.е. пригодно для мытья рук, посуды, продуктов питания, принятия душа;

- электробезопасно за счет применения блокирующего устройства.

Заявителем изготовлен и испытан опытный образец устройства, который имеет следующие характеристики:

- объем бака - 20 л;

- мощность электронагревателя - 1,25 кВт, 220 В;

- мощность насоса - 30 Вт, 12 В;

- время нагрева воды от 20 до 60°С - не более 60 мин.;

- время расхода полного бака при пользовании душем - 10 мин.;

- вес электроводонагревателя (без воды) - не более 6,5 кг.

Испытания показали высокую надежность устройства и его эксплуатационных характеристик. В настоящее время начинается серийное производство заявляемого устройства.

По мнению Заявителя, предлагаемое техническое решение, обладающее новизной и промышленной применимостью, может быть защищено патентом на полезную модель.

Электроводонагреватель, содержащий бак с размещенной сверху него крышкой, выходной патрубок и электронагреватель, расположенные в нижней части бака, при этом выходной патрубок оснащен вентилем, расположенным снаружи бака, а заборное отверстие выходного патрубка расположено сверху относительно электронагревателя, корпус бака выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, при этом бак установлен в декоративный корпус, и между баком и корпусом образован гарантированный воздушный зазор, величина которого составляет 5-20 мм, отличающийся тем, что электроводонагреватель выполнен с устройством блокирования разбора воды при работе электронагревателя, на выходном патрубке перед вентилем установлено устройство подачи воды под давлением, электрически соединенное с автономным источником электропитания, а к выходу вентиля стыкуется съемный гибкий шланг с распылительной душевой головкой.