УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ПРОТОЧНОГО ГАЗОВОГО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ
DEVICE FOR REGULATING THE WORK OF THE STRAIGHT-THROUGH GAS-FIRED WATER HEATER

Изобретение относится к автоматизации проточных коммунально-бытовых газовых теплотехнических объектов. Технической задачей изобретения является создание нового устройства для регулирования работы проточного газового водонагревателя, обладающего небольшими габаритами и массой, технологической простотой, повышенной надежностью в работе, а также увеличенной пропускной способностью расхода воды нового устройства без превышения допустимых санитарных норм шума.
Известна конструкция работающего на газе проточного водонагревателя (прототип), включающая подпружиненный газоподводящий к горелке клапан, который выполнен регулируемым штоком, связанным с подвижным при наличии протока воды в трубопроводе водонагревателя звеном водяного блока, имеющим дроссельное устройство для регулировки его хода, согласно изобретению, подвижное звено водяного блока выполнено в виде расположенного в его полости поршня, а дроссельным устройством является сквозное отверстие, выполненное в теле поршня и соединяющее подпоршневое пространство, которое связано с подводящим патрубком холодной водопроводной воды, и надпоршневое пространство, которое связано с входом трубопровода водонагревателя.
Работа данного устройства, заключающаяся в открытии газоподводящего клапана, обеспечивается (при отсутствии классического исполнения с трубой Вентури) за счет перепада давления воды, возникающего при наличии протока воды через дросселирующее устройство (сквозное отверстие в теле поршня) из подпоршневого пространства в надпоршневое (патент РФ N 2170888 на изобретение, кл. F24H 9/20, опубл. 20.07.2001 г. - прототип).
Известная конструкция обладает следующими недостатками:
- большие габариты и масса;
- дроссельное устройство, выполненное в виде сквозного отверстия в теле поршня, являющееся нерегулируемым, при больших расходах холодной водопроводной воды через подводящий патрубок, создает шум, превышающий допустимые санитарные нормы.
Технической задачей изобретения является создание нового устройства для регулирования работы проточного газового водонагревателя, обладающего небольшими габаритами, и возможностью увеличения пропускной способности (расхода воды) нового устройства без превышения допустимых санитарных норм шума.
Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для регулирования работы проточного газового водонагревателя, включающем подпружиненный газоподводящий к горелке клапан, который выполнен регулируемым штоком, связанным с подвижным при наличии протока воды в трубопроводе водонагревателя звеном водяного блока, имеющим дроссельное устройство для регулирования его хода, согласно изобретению, подвижное звено водяного блока выполнено в виде эластичной мембраны, скрепленной с тарелкой, а дроссельным устройством является сквозное отверстие, выполненное в тарелке эластичной мембраны, в которой имеется увеличенное отверстие, концентрично расположенное дроссельному отверстию в тарелке, соединяющее подмембранное пространство, которое связано с подводящим патрубком холодной водопроводной воды, и надмембранное пространство, которое связано с входом трубопровода водонагревателя и теплообменника, а параллельно дроссельному отверстию, расположенному в тарелке, в корпусе устройства для регулирования работы проточного газового водонагревателя установлен регулируемый байпас, обеспечивающий увеличение пропускной способности (расхода) холодной водопроводной воды и регулирование расхода воды через подводящий патрубок при повороте ручки регулирования, меняя проходное сечение байпаса (от перекрытия расхода воды холодной воды до максимального значения), при этом уровень шума протекающей воды не превышает допустимые санитарные нормы.
Сопоставляемый анализ заявляемого изобретения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с прототипом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
Поскольку при исследовании по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличных от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию «существенные отличия».
Использование заявляемого изобретения в автоматизации проточных коммунально-бытовых газовых теплотехнических объектов обеспечивает ему соответствие критерию «промышленная применяемость».
Изобретение изображено на чертеже, на котором на фиг. 1 представлен общий вид устройства для регулирования работы проточного газового водонагревателя, на фиг. 2 - общий вид тарелки с дроссельным отверстием и эластичной мембраной.
Устройство для регулирования работы проточного газового водонагревателя включает подпружиненный с помощью пружины 1 газоподводящий к горелке 2 клапан 3, который выполнен регулируемым штоком 4, связанным с подвижным при наличии протока воды в трубопроводе 5 водонагревателя (что определяется открытием запорного клапана 6) звеном водяного блока 7, выполненным в виде эластичной мембраны 8, скрепленной с тарелкой 9, а дроссельным устройством является сквозное отверстие малого диаметра 10, выполненное в тарелке 9 эластичной мембраны 8, в которой имеется увеличенное отверстие 11, концентрично расположенное дроссельному отверстию 10 в тарелке 9, соединяющему подмембранное пространство 12, которое связано с подводящим патрубком 13 холодной водопроводной воды, и надмембранное пространство 14, которое связано с входом трубопровода 15 водонагревателя и теплообменником 16, в котором холодная вода нагревается от газовой горелки 2, зажигаемой при открытом газовом кране 17 запальной свечой 22, а параллельно дроссельному отверстию 10, расположенному в тарелке 9, в корпусе 18 устройства для регулирования работы проточного газового водонагревателя установлен регулируемый байпас 19, обеспечивающий увеличение пропускной способности расхода холодной водопроводной воды и регулирование расхода воды через подводящий патрубок 13 при повороте ручки 20, меняя проходное сечение 21 байпаса 19 от перекрытия расхода холодной воды до максимального значения, при этом уровень шума протекающей воды не превышает допустимые санитарные нормы.
При открытии запорного клапана 6 на выходном участке трубопровода 5 водонагревателя при закрытом положении байпаса 19 образуется поток воды, начинающийся от подводящего патрубка 13.
Поток воды, проходя через дроссельное отверстие малого диаметра 10 из подмембранного пространства 12 в надмембранное пространство 14 создает падение давления воды в надмембранном пространстве 14 по отношению с давлением в подмембранном 12, что вызывает движение эластичной мембраны 8, скрепленной с тарелкой 9, регулируемого штока 4, сжимающего пружину 1, и открытие газаподводящего к горелке 2 клапана 3, который при открытом газовом кране 17 обеспечивает доступ газа к горелке 2, зажигаемой при помощи запальной свечи 22. Холодная вода из надмембранного пространства 14 под напором поступает в трубопровод 5 водонагревателя и, проходя теплообменник 16, поступает нагретой на выходной участок 5.
При закрытии запорного клапана 6 проток воды по трубопроводу 5 прекращается и в водяном блоке 7 давление воды в надмембранном пространстве 14 и подмембранном пространстве 12 выравнивается, при этом пружина 1, толкая клапан 3 вместе со штоком 4 закрывает клапан 3, перекрывая доступ газа к горелке 2 и, тем самым, гася ее.
Таким образом, при открытии запорного клапана 6 и протоке воды в трубопроводе 5 водонагревателя автоматически осуществляется подача газа к горелке 2, а при отсутствии протока воды в трубопроводе 5 водонагревателя доступ газа к горелке 2 прекращается.
Однако, при повышении давления воды в водопроводе проток воды через дроссельное отверстие малого диаметра увеличивается, увеличивается скорость ее движения, что приводит к возникновению шума: чем больше проток, тем больше шум.
При повороте ручки 20, байпаса 19 открывается проходное сечение 21, что приводит к увеличению площади общего проходного сечения (дроссельное отверстие + байпас), при этом, расход воды, поступающий в водонагреватель из подмембранного пространства 12 в надмембранное 14 делится на два потока, что приводит к уменьшению скорости потока и, соответственно, к уменьшению шума.
Происходит регулирование работы проточного газового водонагревателя с помощью устройства, которое имеет меньшие габариты и позволяет увеличивать пропускную способность водяного блока водонагревателя без превышения санитарных норм допустимого уровня шума протекающей воды.
Указанные выше преимущества выгодно отличают заявляемое изобретение от прототипа.