RU2241912C2 - Self-adjusting floating screen - Google Patents

Abstract

FIELD: power engineering; heating water for domestic needs.

SUBSTANCE: proposed floating screen connected at bottom to cold water inlet and on top, to hot water outlet has composite water heater provided with float and built of top, bottom, and intermediate cylinders loosely joined together by means of upper edges of cylinders flanged inside and lower edges flanged outside; bottom and top cylinders are provided with liquid passing ports and limiting projections on lower edge of port at top cylinder and on upper edge of port, at bottom cylinder; top cylinder is suspended from float and bottom one contacts tank bottom; each cylinder has diameter smaller than that of cylinder disposed lower. Proposed self-adjusting floating screen depends for its operation on ability of heated liquid to go up due to reduced density and mass, and due to escaping vapor bubbles and functions to convey hot liquid through top cylinder to upper part of tank; cold liquid runs by gravity through bottom cylinder to screen and is transferred to heater while displacing hot liquid to its outlet. In this way screen organizes continuous convective liquid flow that speeds up heating process and provides for saving electric power.

EFFECT: reduced power requirement due to uniform stirring of liquid being heated.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может использоваться при нагреве воды для бытовых нужд в неприспособленных для этого емкостях.The invention relates to energy and can be used when heating water for domestic use in unsuitable containers.

Известны нагреватели жидкости, включающие плавающий абажур, выполненный в виде цилиндра, помещенного в емкость с жидкостью и снабженного кипятильником, (см., например, а.с. СССР 1773296 опубл. 30.10.1992). При таком выполнении абажура не достигается равномерный нагрев жидкости.Known liquid heaters, including a floating lampshade, made in the form of a cylinder placed in a container with liquid and equipped with a boiler (see, for example, AS USSR 1773296 publ. 30.10.1992). With this embodiment, the lampshade does not achieve uniform heating of the liquid.

Известно также устройство для нагрева жидкости, включающее плавающий абажур, выполненный в виде обечайки, помещенной в емкость с жидкостью, и снабженный нагревательным элементом (см. а.с. СССР 1339360, опубл. 23.09.1987). В известном устройстве для обеспечения равномерности нагрева используется перфорированная перегородка. Однако в таком устройстве для обеспечения равномерного нагрева всего объема жидкости применяется принудительное перемешивание всего объема жидкости, а это увеличивает расход электроэнергии.A device for heating a liquid is also known, including a floating lampshade made in the form of a shell placed in a container with a liquid and equipped with a heating element (see AS USSR 1339360, published on 09/23/1987). In the known device to ensure uniform heating, a perforated partition is used. However, in such a device, to ensure uniform heating of the entire liquid volume, forced mixing of the entire liquid volume is used, and this increases the energy consumption.

Технической задачей изобретения является экономия электроэнергии посредством обеспечения естественного автоматического перемешивания жидкости.An object of the invention is to save energy by providing natural automatic mixing of the liquid.

Поставленная задача решается тем, что плавающий саморегулирующийся абажур, подключенный снизу к подводу холодной воды, а сверху к отводу нагретой воды и снабженный кипятильником, снабжен поплавком и выполнен составным из верхнего, нижнего и промежуточного цилиндров, установленных между собой подвижно, посредством выполнения отбортовки, отогнутой внутрь по верхнему краю цилиндров и наружу по нижнему краю, при этом нижний и верхний цилиндры имеют окна для прохода жидкости с ограничительными выступами, выполненными у верхнего цилиндра по нижней кромке окна, а у нижнего цилиндра по верхней кромке окна, верхний цилиндр подвешен на поплавке, а нижний касается дна емкости, каждый цилиндр имеет диаметр меньше диаметра цилиндра, расположенного под ним.The problem is solved in that a floating self-adjusting lampshade connected from below to a cold water supply and from above to a heated water outlet and equipped with a boiler is equipped with a float and is made integral of the upper, lower and intermediate cylinders mounted movably between each other by means of flanging, bent inward along the upper edge of the cylinders and outward along the lower edge, while the lower and upper cylinders have windows for the passage of fluid with restrictive protrusions made at the upper cylinder along the lower edge of the window, and at the lower cylinder along the upper edge of the window, the upper cylinder is suspended on the float, and the lower one touches the bottom of the container, each cylinder has a diameter smaller than the diameter of the cylinder located under it.

Нагретая емкость поднимается вверх из-за разницы плотности и веса холодной и горячей жидкости и при помощи выделяющихся пузырьков пара. Абажур направляет нагретую жидкость в верхний слой общего объема емкости и одновременно направляет холодную жидкость на освободившееся место около нагревателя, т.е. автоматически перемешивает жидкость, ускоряя процесс нагрева, чем и экономит электроэнергию.The heated container rises up due to the difference in density and weight of the cold and hot liquids and with the help of the released vapor bubbles. The lampshade directs the heated liquid to the upper layer of the total volume of the tank and at the same time directs the cold liquid to the vacant space near the heater, i.e. automatically mixes the liquid, accelerating the heating process, which saves energy.

На чертеже представлен общий вид предложенного абажураThe drawing shows a General view of the proposed lampshade

Плавающий саморегулирующийся абажур, подключенный снизу к подводу холодной воды, а сверху к отводу нагретой воды, содержит кипятильник 1, поплавок 2 и выполнен составным из верхнего 3, нижнего 4 и промежуточного 5 цилиндров, установленных между собой подвижно, посредством выполнения отбортовки 6, отогнутой внутрь по верхнему краю цилиндров и наружу - по нижнему краю. В промежуточном цилиндре 5 отбортовка может быть прорезана в шести местах через 120° и полученные секторы 7 отогнуты поочередно внутрь и наружу. При этом нижний и верхний цилиндры имеют окна 8 для прохода жидкости с ограничительными выступами 9, выполненными у верхнего цилиндра по нижней кромке окна 8, a у нижнего цилиндра по верхней кромке окна 8, верхний цилиндр 3 подвешен на поплавке 2, а нижний касается дна емкости, каждый цилиндр имеет диаметр меньше диаметра цилиндра, расположенного под ним.A floating self-adjusting lampshade connected from below to a cold water supply and to a heated water discharge from above contains a boiler 1, a float 2 and is made integral of the upper 3, lower 4 and intermediate 5 cylinders mounted movably between each other by flanging 6, bent inward on the upper edge of the cylinders and outward - on the lower edge. In the intermediate cylinder 5, the flanging can be cut in six places through 120 ° and the obtained sectors 7 are bent alternately inward and outward. In this case, the lower and upper cylinders have windows 8 for fluid passage with restrictive protrusions 9 made at the upper cylinder along the lower edge of the window 8, and at the lower cylinder along the upper edge of the window 8, the upper cylinder 3 is suspended on the float 2, and the lower one touches the bottom of the tank , each cylinder has a diameter less than the diameter of the cylinder located under it.

Абажур в сборе с электрокипятильником в рабочем положении плавает, будучи подвешенным к поплавку, и одновременно касается дна емкости за счет подвижного соединения цилиндров. Поскольку глубины емкостей различны, абажур выполняется сборным. Верхний цилиндр 3 висит на поплавке 2. Поплавок 2 имеет центральное отверстие для прохода цоколя 10 кипятильника 1 и резиновое кольцо 11 для фиксации цоколя 10. Поплавок 2 имеет кольцевую пластину 12 для соединения с цилиндром 3 через отбортовку 6.The lampshade assembly with the electric boiler in the working position floats, being suspended from the float, and at the same time touches the bottom of the tank due to the movable connection of the cylinders. Since the depths of the containers are different, the lampshade is prefabricated. The upper cylinder 3 hangs on the float 2. The float 2 has a central hole for the passage of the base 10 of the boiler 1 and a rubber ring 11 for fixing the base 10. The float 2 has an annular plate 12 for connection with the cylinder 3 through the flange 6.

Для направления и отвода нагретой жидкости в верхнюю часть емкости в цилиндре 3 прорезаны четыре окна 8. Нижний цилиндр 4 также имеет четыре окна 8 для прохода холодной жидкости внутрь абажура.Four windows 8 are cut into the upper part of the container in the cylinder 3 for directing and discharging the heated liquid. The lower cylinder 4 also has four windows 8 for the passage of cold liquid into the lampshade.

Для предупреждения перекрытия окон 8 промежуточным цилиндром 5 на окнах 8 сделаны ограничительные наружные выступы 9 высотой 4 мм у верхнего цилиндра 3 по нижней кромке окна, у нижнего цилиндра 4 по верхней кромке во внутрь.In order to prevent the windows 8 from being blocked by an intermediate cylinder 5, restrictive external protrusions 9 of 4 mm high were made on the windows 8 at the upper cylinder 3 along the lower edge of the window and at the lower cylinder 4 along the upper edge inward.

Соединение цилиндров в абажур производится путем надевания нижнего цилиндра на верхний.The connection of the cylinders to the lampshade is done by putting the lower cylinder on top.

Работает плавающий абажур следующим образом.A floating lampshade works as follows.

Опущенный в жидкость абажур в сборе с кипятильником самораскрывается, а именно: холодный цилиндр 4 опускается, достигает дна емкости и останавливается. Промежуточный цилиндр опускается до упора на ограничительные выступы 9. Верхний цилиндр 3 удерживается поплавком 2 в некотором среднем положении в цилиндре 5. Если глубина емкости небольшая, то цилиндр 3 опускается до упора своими выступами 9 в отбортовку 6 промежуточного цилиндра 5, который, в свою очередь, опирается на выступы 9 цилиндра 4. Если глубина емкости большая, то цилиндр 4 зависает на отбортовке 6 цилиндра 5, который, в свою очередь, зависает на отбортовке 6 цилиндра 3, удерживаемого поплавком 4 около поверхности. Создается максимальная высота абажура. После развертывания абажура электрокипятильник включается в сеть, и начинается нагрев жидкости в ограниченном объеме абажура. Когда температура жидкости в абажуре достигнет 80°С, происходит естественное активное всплывание горячей жидкости и перетекание ее в верхнюю часть общей емкости через окна 8 цилиндра 3. Одновременно освобождающийся объем абажура заполняется холодной водой через окна 8 цилиндра 4. Процесс протекает до получения заданной температуры, после чего кипятильник отключают.The lampshade lowered into the liquid assembly with the boiler is self-opening, namely: the cold cylinder 4 lowers, reaches the bottom of the tank and stops. The intermediate cylinder is lowered all the way to the stop tabs 9. The upper cylinder 3 is held by the float 2 in a certain middle position in the cylinder 5. If the capacity is shallow, then the cylinder 3 is lowered all the way by its tabs 9 into the flange 6 of the intermediate cylinder 5, which, in turn, , relies on the protrusions 9 of the cylinder 4. If the depth of the tank is large, then the cylinder 4 hangs on the flanging 6 of the cylinder 5, which, in turn, hangs on the flanging 6 of the cylinder 3, held by the float 4 near the surface. The maximum height of the lampshade is created. After deployment of the lampshade, the electric boiler is plugged into the network, and heating of the liquid in a limited volume of the lampshade begins. When the temperature of the liquid in the lampshade reaches 80 ° C, a natural active flooding of the hot liquid occurs and it flows into the upper part of the total capacity through the windows 8 of the cylinder 3. At the same time, the released volume of the lampshade is filled with cold water through the windows 8 of the cylinder 4. The process proceeds until the desired temperature is obtained, after which the boiler is turned off.

Claims (1)

Плавающий саморегулирующийся абажур, подключенный снизу к подводу холодной воды, а сверху - к отводу нагретой воды и снабженный кипятильником, отличающийся тем, что он снабжен поплавком и выполнен составным из верхнего, нижнего и промежуточного цилиндров, установленных между собой подвижно, посредством выполнения отбортовки, отогнутой внутрь по верхнему краю цилиндров и наружу - по нижнему краю, при этом нижний и верхний цилиндры имеют окна для прохода жидкости с ограничительными выступами, выполненными у верхнего цилиндра по нижней кромке окна, а у нижнего цилиндра - по верхней кромке окна, верхний цилиндр подвешен на поплавке, а нижний касается дна емкости, каждый цилиндр имеет диаметр меньше диаметра цилиндра, расположенного под ним.A floating self-adjusting lampshade connected from below to a cold water supply and from above to a heated water outlet and equipped with a boiler, characterized in that it is equipped with a float and is made integral of the upper, lower and intermediate cylinders mounted movably by means of flanging, bent inward along the upper edge of the cylinders and outwardly along the lower edge, while the lower and upper cylinders have windows for the passage of fluid with restrictive protrusions made at the upper cylinder along the lower ke windows and at the bottom of the cylinder - along the upper edge of the window, the upper cylinder is suspended on a float and the bottom touches the bottom of the container, each cylinder having a diameter smaller than the diameter of the cylinder, located beneath it.