RU12637U1 - ELECTRODE LIQUID HEATER - Google Patents

Abstract

1. Электродный нагреватель жидкости, содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, крышку, концентрически установленные фазный и нулевой электроды, один из которых неподвижный, а другой, регулирующий, установлен с возможностью поворота относительно неподвижного электрода, отличающийся тем, что электроды выполнены в виде полых цилиндров, у которых боковые взаимообращенные друг к другу поверхности представляют собой, в поперечном сечении, равные в угловом отношении круговые сектора в виде равномерно чередующихся электропроводных и неэлектропроводных секций.2. Электродный нагреватель жидкости по п.1, отличающийся тем, что регулирующий и неподвижный электроды выполнены из электропроводного материала, образующего электропроводные секции, а неэлектропроводные секции выполнены в виде сквозных прорезей в боковых поверхностях электродов.3. Электродный нагреватель жидкости по п.1, отличающийся тем, что регулирующий и неподвижный электроды выполнены из электропроводного материала, образующего электропроводные секции, а неэлектропроводные секции выполнены в виде выгнутых по дугам концентрических окружностей, соответствующих окружностям электродов, полос из неэлектропроводного материала, неподвижно укрепленных на взаимообращенных друг к другу боковых поверхностях электродов.4. Электродный нагреватель жидкости по п.1, отличающийся тем, что регулирующий и неподвижный электроды выполнены из электропроводного материала, образующего электропроводные секции, а неэлектропроводные секции одного из электродов выполнены в виде сквозных прорезей, а другого - в виде выгнутых по дугам кон1. The electrode fluid heater, comprising a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging liquid, a cover, concentrically mounted phase and zero electrodes, one of which is stationary and the other, regulating, is mounted to rotate relative to the stationary electrode, characterized in that the electrodes are made in the form of hollow cylinders, in which the lateral mutually reversed surfaces are, in cross section, angularly equal circular sectors in the form of uniformly alternating Xia conductive and non-conductive sektsiy.2. The electrode fluid heater according to claim 1, characterized in that the regulating and stationary electrodes are made of electrically conductive material forming the electrically conductive sections, and the non-conductive sections are made in the form of through slots in the side surfaces of the electrodes. The electrode fluid heater according to claim 1, characterized in that the regulating and stationary electrodes are made of electrically conductive material forming the electrically conductive sections, and the nonelectrically conductive sections are made in the form of concentric circles curved along arcs corresponding to the circumferences of the electrodes, strips of non-electrically conductive material fixedly mounted on interchanged to each other side surfaces of the electrodes. 4. The electrode fluid heater according to claim 1, characterized in that the regulating and stationary electrodes are made of electrically conductive material forming the electrically conductive sections, and the non-electrically conductive sections of one of the electrodes are made in the form of through slots, and the other in the form of cones curved along arcs

Description

Полезная модель относиться к электротехнике, а именно, к устройствам для электродного нагрева жидкости, и может найти применение в системах циркуляционного водяного отопления объектов, не имеющих централизованного теплоснабжения, например, бытовок для строителей и монтажников, теплиц, коттеджей и т. п..The utility model relates to electrical engineering, namely, devices for electrode heating of liquids, and can be used in circulating water heating systems of objects that do not have centralized heat supply, for example, cabins for builders and installers, greenhouses, cottages, etc.

Известен электродный водогрейный котел для систем водяного отопления, содержащий зануленный цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками и днищем с жестко закрепленным в нем, соосно корпусу, фазным электродом, охватываемым диэлектрическим экраном с приводом осевого перемещения 1.Known electrode hot water boiler for water heating systems, containing a nullified cylindrical body with inlet and outlet pipes and a bottom with a rigidly fixed therein, coaxially to the housing, a phase electrode covered by a dielectric screen with an axial displacement drive 1.

Регулирование мощности в этом котле осуществляется вертикальным перемещением диэлектрического экрана. Поэтому недостатком известного устройства является большой вертикальный габарит, ведущий к излишней материалоемкости.Power regulation in this boiler is carried out by vertical movement of the dielectric screen. Therefore, a disadvantage of the known device is the large vertical dimension, leading to excessive material consumption.

Известен электродный нагреватель жидкости, выбранный за прототип, содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, крышку, концентрически установленные фазный и нулевой электроды, один из которых неподвижный, а другой, регулирующий, установлен с возможностью поворота относительно неподвижного электрода 2.Known electrode fluid heater, selected for the prototype, containing a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging fluid, a cover, concentrically mounted phase and zero electrodes, one of which is stationary, and the other, regulating, is mounted to rotate relative to the stationary electrode 2.

Регулирование мощности в этом нагревателе осуществляется изменением расстояния между электродами при повороте, в пределах 180°, регулирующего электрода, выполненного в виде полосы. При этом электроды выгнуты по дугам концентрических окружностей. Недостатком известного нагревателя является большая неравномерность электрического поля между электродами, обусловленная тем, что при такой конструкции электродов тяжело добиться параллельности их поверхностей, как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации, что, в конечном счете, приводит к их быстрому неравномерному износу.The power regulation in this heater is carried out by changing the distance between the electrodes during rotation, within 180 °, of the regulating electrode made in the form of a strip. In this case, the electrodes are curved along the arcs of concentric circles. A disadvantage of the known heater is the large unevenness of the electric field between the electrodes, due to the fact that with such a design of the electrodes it is difficult to achieve parallelism of their surfaces, both during manufacture and during operation, which ultimately leads to their rapid uneven wear.

В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания простого по устройству, технологичного в изготовлении, надежного и безопасного в эксплуатации электродного нагревателя жидкости с бесступенчатым регулированием мощности, в основном для систем автономного водяного отопления служебных помещений и коттеджей, позволяющего встраивать его непосредственно в систему отопления.The basis of this utility model is the task of creating a simple-to-use device that is technologically advanced to manufacture, reliable and safe in operation, an electrode fluid heater with stepless power control, mainly for autonomous water heating systems in office rooms and cottages, which allows it to be built directly into the heating system.

Поставленная задача решена за счет того, что в известном техническом решении, содержащем цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, крышку, концентрически установленные фазный и нулевой электроды, один из которых неподвижный, а другой, регулирующий, установлен с возможностью поворота относительно неподвижного электрода, согласно полезной модели, электроды (неподвижный и регулирующий) выполнены в виде полых цилиндров, у которых боковые, взаимообращенные друг к другу поверхности представляют собой, в поперечном сечении, равные в угловом отношении круговые сектора, в виде равномерно чередующихся электропроводных и неэлектропроводных секций.The problem is solved due to the fact that in the known technical solution containing a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging liquid, a cover, concentrically mounted phase and zero electrodes, one of which is stationary, and the other, regulating, is mounted with the possibility of rotation relative to the stationary electrode, according to a utility model, the electrodes (fixed and regulating) are made in the form of hollow cylinders, in which the lateral, mutually reversed surfaces are in cross section and angularly equal circular sectors, in the form of uniformly alternating electrically conductive and non-conductive sections.

Выполнение неподвижного и регулирующего электродов в виде полых цилиндров, у которых боковые, взаимообращенные друг к другу, поверхности представляют собой, в поперечном сечении, равные в угловом отношении круговые сектора, в виде равномерно чередующихся электропроводных и неэлектропроводных секций позволяет существенно упростить конструкцию нагревателя, повысить технологичность изготовления, надежность и безопасность эксплуатации и обеспечить бесступенчатое регулирование мощности в диапазоне от минимальной до максимальной. При этом возможность выполнения неэлектропроводных секций на электродах, выполненных из электропроводного материала, или в виде соответствующих сквозных прорезей (когда ни один из электродов не является корпусообразующим), или в виде выгнутых по дугам концентрических окружностей, соответствующих окружностям электродов, полос из неэлектропроводного материала неподвижно укрепленных на взаимообращенных друг к другу боковых поверхностях электродов, или сочетания сквозных прорезей и полос изThe implementation of the stationary and control electrodes in the form of hollow cylinders, in which the lateral, mutually reversed to each other, surfaces are, in cross section, angularly equal circular sectors, in the form of uniformly alternating electrically conductive and non-conductive sections, can significantly simplify the design of the heater, improve manufacturability manufacturing, reliability and safety of operation and to provide stepless power regulation in the range from minimum to maximum. In this case, the possibility of performing non-conductive sections on electrodes made of an electrically conductive material, or in the form of corresponding through slots (when none of the electrodes is body-forming), or in the form of concentric circles bent along arcs corresponding to the circumferences of the electrodes, strips of non-conductive material fixedly fixed on the side surfaces of the electrodes interchanged to each other, or a combination of through slots and strips of

неэлектропроводного материала, например эмали, позволяет выбрать конструкцию нагревателя более подходящего для изготовления на имеющемся оборудовании с сохранением эксплуатационных качеств.non-conductive material, such as enamel, allows you to choose the design of the heater more suitable for manufacturing on existing equipment while maintaining performance.

На фиг. 1 изображено одно из исполнений электродного нагревателя жидкости, когда электропроводный корпус является заодно и нулевым электродом (зануленный корпус), в продольном разрезе. На фиг. 2 сечение по А- А на фиг. 1., при взаимном положении неподвижного и регулирующего электродов соответствующему минимальной мощности нагревателя. На фиг.З - сечение по А-А на фиг.1., при взаимном положении неподвижного и регулирующего электродов соответствующему максимальной мощности нагревателя.In FIG. 1 shows one embodiment of an electrode fluid heater when the electrically conductive housing is at the same time and the zero electrode (a null housing), in longitudinal section. In FIG. 2 a section along A-A in FIG. 1., with the relative position of the stationary and control electrodes corresponding to the minimum heater power. In Fig.3 - a section along aa in Fig.1., With the relative position of the stationary and control electrodes corresponding to the maximum power of the heater.

Электродный нагреватель жидкости (см. фиг. 1.) содержит корпус 1, неподвижный нулевой электрод, в виде полого цилиндра с днищем и патрубком подвода жидкости 2 и патрубком отвода жидкости 3.4крышка корпуса 1 с установленным на ней, с возможностью поворота и концентрично неподвижному нулевому электроду - корпусу 1, регулирующим электродом 5, в виде полого цилиндра из токопроводящего материала. 6 - шайба электроизоляционная верхняя. 7 - шайба электроизоляционная нижняя. На корпус 1 с крышкой 4 надет защитный колпак - 8. Внутренняя боковая поверхность неподвижного нулевого электрода - корпуса 1, поделена, в поперечном сечении, на равные в угловом отношении круговые сектора (см. фиг. 2 и фиг. 3), в виде равномерно чередующихся электропроводных 9 и неэлектропроводных 10 секций.The fluid electrode heater (see Fig. 1.) contains a housing 1, a fixed zero electrode, in the form of a hollow cylinder with a bottom and a fluid supply pipe 2 and a fluid discharge pipe 3.4, the housing cover 1 with it installed, rotatable and concentrically fixed to zero the electrode - the housing 1, the regulatory electrode 5, in the form of a hollow cylinder of conductive material. 6 - top electrical insulating washer. 7 - lower insulating washer. A protective cap - 8 is put on the housing 1 with the cover 4. The inner side surface of the fixed zero electrode - the housing 1, is divided, in cross section, into equal circular angles (see Fig. 2 and Fig. 3), in the form of uniformly alternating conductive 9 and non-conductive 10 sections.

В рассматриваемой конструкции нагревателя неэлектропроводные секции 10 выполнены из неэлектропроводного материала в виде полос соответствующей ширины, выгнутых по дуге окружности, соответствующей внутренней поверхности корпуса 1, неподвижного нулевого электрода, и неподвижно укрепленных на ней. А внешняя боковая поверхность регулирующего, неподвижного фазного электрода 5, изготовленного из электропроводного материала, поделена на равные в угловом отношении круговые сектора, соответствующие секторам неподвижного электрода, зануленного корпуса 1, в виде равномерно чередующихся электропроводных Ни неэлектропроводных 12 секций. При этом неэлектропроводные секции 12, в рассматриваемом случае, изготовлены в виде сквозных прорезей, соответствующей величины, в боковой поверхности полого цилиндрического регулирующего электрода 5.13- ручка регулятора мощности нагревателя, соединенная с регулирующим электродом 5.14- шкала регулятора мощности в диапазоне Минимальная - Максимальная мощность. 15 - нулевой провод. 16 фазный провод. 17 - провод заземления.In the design of the heater under consideration, the non-conductive sections 10 are made of non-conductive material in the form of strips of a corresponding width, curved along an arc of a circle corresponding to the inner surface of the housing 1, a fixed zero electrode, and fixedly mounted thereon. And the outer side surface of the regulating, stationary phase electrode 5, made of an electrically conductive material, is divided into equal angularly circular sectors corresponding to the sectors of the fixed electrode, a nullified housing 1, in the form of uniformly alternating electrically conductive Nonelectrically conductive 12 sections. In this case, the non-conductive sections 12, in the case under consideration, are made in the form of through slots of the corresponding size on the side surface of the hollow cylindrical regulating electrode 5.13 - heater power regulator knob connected to the regulating electrode 5.14 - power regulator scale in the range Minimum - Maximum power. 15 - neutral wire. 16 phase wire. 17 - ground wire.

Электродный нагреватель жидкости работает следующим образом. Нагреватель патрубками 2 и 3 присоединяют к трубам системы отопления в низшей точке, заземляют проводом 17. Подключают к электросети непосредственно или через блок управления нулевым проводом 15 и фазным проводом 16. Заполняют систему отопления водой и подают напряжение назануленный корпус 1 и фазный электрод 5. При этом нагреватель находиться в исходном положении (см. фиг. 2), когда электропроводные секции 11 фазного регулирующего электрода 5 находятся строго напротив неэлектропроводных секций 10 зануленного корпуса 1, а положение ручки регулятора мощности 13 соответствует положению Минимальная мощность шкалы указателя мощности 14. Проходящий через жидкость ток минимальный. Затем, вращая ручку регулятора мощности 13, в пределах диапазона Минимальная -Максимальная мощность шкалы регулятора 14, устанавливаем нагреватель на максимальную мощность (см. фиг. 3). При этом электропроводные секции 11 фазного регулирующего электрода 5 находятся строго напротив электропроводных секций 9 зануленного корпуса 1, а положение ручки регулятора мощности 13 соответствует положению Максимальная мощность шкалы указателя мощности 14. Проходящий через жидкость ток максимальный. Нагретая в корпусе 1 вода через патрубок отвода жидкости 3 поступает в отопительные приборы (не показаны). Охладившись в отопительных приборах, вода через патрубок подвода жидкости 2 поступает в корпус 1, где вновь нагревается, повторяя цикл. Поворачивая регулирующий электрод 5, путем вращения ручки регулятора мощности 13, соединенной с ним, изменяют активную взаимодействующую поверхность электропроводных секций 9 и 11 зануленного корпуса 1 и регулирующего фазного электрода 5, соответственно. Что контролируется по положению ручки регулятора мощности 13 на шкале 14. После достижения нужной температуры воды в системе отопления, соответствующей нужной температуре в помещении, регулировку прекращают.The electrode fluid heater operates as follows. The heater with pipes 2 and 3 is connected to the pipes of the heating system at the lowest point, ground with a wire 17. Connect to the mains directly or through the control unit of the neutral wire 15 and the phase wire 16. The heating system is filled with water and voltage is applied to the housing 1 and phase electrode 5. When this heater is in its original position (see Fig. 2) when the conductive sections 11 of the phase control electrode 5 are strictly opposite to the non-conductive sections 10 of the zeroed housing 1, and the position of the handle is adjusted Power ora 13 corresponds to the position Minimum power on the scale of power indicator 14. The current passing through the liquid is minimal. Then, turning the knob of the power regulator 13, within the range of Minimum -Maximum power of the scale of the regulator 14, set the heater to maximum power (see Fig. 3). In this case, the conductive sections 11 of the phase control electrode 5 are located exactly opposite the conductive sections 9 of the zeroed housing 1, and the position of the handle of the power regulator 13 corresponds to the position of the Maximum power scale of the power indicator 14. The maximum current passing through the liquid. Heated in the housing 1, the water through the pipe outlet 3 enters the heating devices (not shown). Having cooled in heating appliances, water through the fluid supply pipe 2 enters the housing 1, where it is again heated, repeating the cycle. By turning the control electrode 5, by rotating the handle of the power regulator 13 connected to it, the active interacting surface of the electrically conductive sections 9 and 11 of the nullified housing 1 and the control phase electrode 5 are changed, respectively. What is controlled by the position of the power control knob 13 on the scale 14. After reaching the desired water temperature in the heating system corresponding to the desired room temperature, the adjustment is stopped.

Таким образом, простота конструкции нагревателя, сочетаемая с технологичностью его изготовления, надежностью, простотой и безопасностью в эксплуатации, и обеспечение простого бесступенчатого регулирования мощности позволяют обеспечить его широкое использование в автономных циркуляционных системах отопления.Thus, the simplicity of the heater design, combined with the manufacturability of its manufacture, reliability, simplicity and safety in operation, and the provision of simple stepless power control make it possible to ensure its widespread use in autonomous circulating heating systems.

1 Патент РФ № 2027949, кл. F22B 1/30, 1993 г. 2 Патент РФ № 2029199, кл. F24H 1/20, 1992 г.1 RF Patent No. 2027949, cl. F22B 1/30, 1993. 2 RF Patent No. 2029199, cl. F24H 1/20, 1992

Claims (5)

1. Электродный нагреватель жидкости, содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, крышку, концентрически установленные фазный и нулевой электроды, один из которых неподвижный, а другой, регулирующий, установлен с возможностью поворота относительно неподвижного электрода, отличающийся тем, что электроды выполнены в виде полых цилиндров, у которых боковые взаимообращенные друг к другу поверхности представляют собой, в поперечном сечении, равные в угловом отношении круговые сектора в виде равномерно чередующихся электропроводных и неэлектропроводных секций.1. The electrode fluid heater, comprising a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging liquid, a cover, concentrically mounted phase and zero electrodes, one of which is stationary and the other, regulating, is mounted to rotate relative to the stationary electrode, characterized in that the electrodes are made in the form of hollow cylinders, in which the lateral mutually reversed surfaces are, in cross section, angularly equal circular sectors in the form of uniformly alternating Xia conductive and non-conductive sections. 2. Электродный нагреватель жидкости по п.1, отличающийся тем, что регулирующий и неподвижный электроды выполнены из электропроводного материала, образующего электропроводные секции, а неэлектропроводные секции выполнены в виде сквозных прорезей в боковых поверхностях электродов. 2. The electrode fluid heater according to claim 1, characterized in that the regulating and stationary electrodes are made of electrically conductive material forming electrically conductive sections, and the non-conductive sections are made in the form of through slots in the side surfaces of the electrodes. 3. Электродный нагреватель жидкости по п.1, отличающийся тем, что регулирующий и неподвижный электроды выполнены из электропроводного материала, образующего электропроводные секции, а неэлектропроводные секции выполнены в виде выгнутых по дугам концентрических окружностей, соответствующих окружностям электродов, полос из неэлектропроводного материала, неподвижно укрепленных на взаимообращенных друг к другу боковых поверхностях электродов. 3. The electrode fluid heater according to claim 1, characterized in that the regulating and stationary electrodes are made of electrically conductive material forming the electrically conductive sections, and the non-conductive sections are made in the form of concentric circles bent along arcs corresponding to the circumferences of the electrodes, strips of non-conductive material, fixedly fixed on the side surfaces of the electrodes interchanged to each other. 4. Электродный нагреватель жидкости по п.1, отличающийся тем, что регулирующий и неподвижный электроды выполнены из электропроводного материала, образующего электропроводные секции, а неэлектропроводные секции одного из электродов выполнены в виде сквозных прорезей, а другого - в виде выгнутых по дугам концентрических окружностей, соответствующих окружности электрода, полос из неэлектропроводного материала, неподвижно укрепленных на электроде. 4. The electrode fluid heater according to claim 1, characterized in that the regulating and stationary electrodes are made of electrically conductive material forming electrically conductive sections, and the non-conductive sections of one of the electrodes are made in the form of through slots, and the other in the form of concentric circles curved along arcs, corresponding to the circumference of the electrode, strips of non-conductive material, fixedly mounted on the electrode. 5. Электродный нагреватель жидкости по пп.1, 3 и 4, отличающийся тем, что неэлектропроводные секции выполнены из неэлектропроводного материала, например эмали, нанесенного на соответствующие сектора боковых поверхностей электродов.

5. The electrode fluid heater according to claims 1, 3 and 4, characterized in that the non-conductive sections are made of non-conductive material, such as enamel, deposited on the respective sectors of the side surfaces of the electrodes.