ОДНОФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА

Изобретение относится к электроводонагревателям и предназначено для горячего водоснабжения жилых домов, небольших промышленных и сельскохозяйственных предприятий.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является индукционный нагреватель текучей среды (Авторское свидетельство СССР №886329, H05B 6/10, 26.03.80), содержащий кольцевой магнитопровод, охваченный индукционной первичной обмоткой, размещенный внутри вторичной обмотки, выполненной в виде кольцеобразной короткозамкнутой камеры, между магнитопроводом и первичной обмоткой размещена диэлектрическая камера, охватывающая магнитопровод, заполненная охлаждающей средой, а кольцевая камера выполнена из тонколистового гофрированного материала. Недостаточная площадь поверхности теплоотдачи вторичной обмотки, а также большая плотность теплового потока с этой поверхности являются недостатками этого электроводонагревателя.
Заявляемое изобретение направленно на повышение энергетических и эксплуатационных показателей.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении эффективности нагрева.
Требуемый технический результат достигается за счет увеличения площади теплоотдачи нагревательного элемента при минимальном расходе активных материалов и минимальных габаритах.
Это достигается выполнением вторичной обмотки в виде прямых трубок, расположенных концентрически одна в другой с зазором, верхние концы которых соединены между собой, а нижние накоротко замкнуты через корпус устройства, состоящий из верхнего, нижнего диска и корпусной оболочки. Заявляемая конструкция вторичной обмотки увеличивает площадь теплоотдачи нагревательного элемента формированием выходных концов трубок, т.е. добавлением выступающей части внутренних трубок и наличием концентрически расположенных внешних.
Однофазный электроводонагреватель трансформаторного типа, содержащий кольцевой магнитопровод, охваченный индукционной первичной обмоткой, размещенный внутри вторичной обмотки, выполненной в виде герметичной кольцеобразной короткозамкнутой камеры. Вторичная обмотка состоит из двух прямых трубок разного диаметра и высоты, расположенных концентрически одна внутри другой с зазором, при этом верхние концы трубок соединены между собой, нижний конец трубки меньшего диаметра соединен с нижним диском, а нижний конец трубки большего диаметра соединен с верхним диском, диски в свою очередь соединены через корпусную оболочку, образуя, таким образом, замкнутый контур. Вода нагревается в режиме протока за счет мощности, выделяемой во вторичной обмотке при протекании по ней тока.
Существенные признаки, характеризующие заявляемое устройство:
Ограничительные - однофазный электроводонагреватель трансформаторного типа, содержащий кольцевой магнитопровод, охваченный индукционной первичной обмоткой, размещенный внутри вторичной обмотки, выполненной в виде герметичной кольцеобразной короткозамкнутой камеры.
Отличительные - вторичная обмотка выполнена в виде двух прямых трубок разного диаметра и высоты, расположенных концентрически одна внутри другой с зазором, при этом верхние концы трубок соединены между собой, нижний конец трубки меньшего диаметра соединен с нижним диском, а нижний конец трубки большего диаметра соединен с верхним диском, диски в свою очередь соединены через корпусную оболочку, образуя, таким образом, замкнутый контур.
На чертеже (фиг.) показана конструкция однофазного электроводонагревателя трансформаторного типа. Индуктор состоит из кольцевого магнитопровода 1, навитого из ленты электротехнической стали и первичной обмотки 2, выполненной из медного или алюминиевого изолированного провода круглого сечения. Витки обмотки равномерно размещаются на сердечнике. Индуктор нагревательного элемента расположен внутри вторичной короткозамкнутой обмотки, представляющей собой герметичную полую тороидальную камеру, которая предохраняет индуктор от проникновения воды.
Вторичная короткозамкнутая обмотка выполнена в виде трубок меньшего 3, и большего 4 диаметров, предназначенных для прохождения нагреваемой жидкости, нижнего 5 и верхнего 6 дисков и корпусной оболочки 7 и расположенных концентрически одна внутри другой с зазором, при этом верхние концы трубок соединены между собой, нижний конец трубки меньшего диаметра соединен с нижним диском, а нижний конец трубки большего диаметра соединен с верхним диском. Диски соединены через корпусную оболочку, образуя, таким образом, замкнутый контур. Трубки размещены соосно с осью кольцевого магнитопровода.
Стрелками 8 показан один из вариантов протекания нагреваемой жидкости, которая омывает как внутреннюю поверхность трубки меньшего диаметра, так и внешнюю поверхность трубки большего диаметра.
Устройство работает следующим образом. При подключении первичной обмотки к однофазной сети по ней протекает переменный ток, создающий изменяющийся во времени магнитный поток. Этот магнитный поток индуцирует во вторичной обмотке электродвижущую силу, под действием которой во вторичной короткозамкнутой обмотке протекает переменный ток. При протекании тока во вторичной обмотке выделяется тепло, передаваемое нагреваемой жидкости.
Вследствие того, что площадь греющих элементов значительно увеличена, возможен нагрев воды с меньшим образованием накипи, а значит и более длительным сроком службы электроводонагревателя без обслуживания. Это объясняется тем, что одним из факторов, влияющих на интенсивность процесса образования накипи, является удельная поверхностная мощность, т.е. мощность на единицу греющей поверхности. За счет формирования выступающей части вторичной обмотки внутренней и внешней трубками увеличивается теплоотдающая поверхность электроводонагревателя, а следовательно, уменьшается отдельная поверхностная мощность, что приводит к ухудшению условий образования накипи как при нагреве протекающей жидкости, так и при погружении нагревателя в жидкость. Кроме того, благодаря тому, что конструкция электронагревателя герметична, он может быть целиком помещен в нагреваемую жидкость, поэтому вся тепловая мощность, выделяемая в нем, полностью передается в нагреваемую жидкость, что обеспечивает максимальный коэффициент полезного действия устройства.