Устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи

Заявляемая полезная модель относится к электронагревательной технике и может быть использована в накопительных электрических водонагревателях.
Известно устройство для защиты от накипи ферромагнитной оболочки трубчатого электронагревателя (ТЭНа), концы которой снабжены элементами крепления к корпусу электронагревателя, содержащее источник магнитного поля, при этом, по меньшей мере, на одном конце оболочки трубчатого электронагревателя, выходящей за пределы корпуса электронагревателя, закреплен постоянный магнит или электромагнит, обмотка которого включена последовательно с нагревательным элементом трубчатого электронагревателя (патент РФ №52994, 2006 г.). Данное устройство принято за ближайший аналог.
Недостатком указанного устройства является невозможность его использования для трубчатых электронагревателей с неферромагнитной оболочкой, например, латунных, медных, а также возможность образования накипи на оболочке неостывшего ТЭНа после выключения электропитания.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в предотвращении образования накипи на оболочке неостывшего ТЭНа после выключения электропитания. При этом есть возможность использования ТЭНов с неферромагнитной оболочкой.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи, содержащее источник магнитного поля, дополнительно содержит гильзу с отверстиями, причем площадь отверстий внизу гильзы не меньше площади диаметра гильзы, и реле времени, а источник магнитного поля выполнен как электромагнитный преобразователь, включающий генератор импульсов и две катушки индуктивности, расположенные в корпусе водонагревателя.
Полезная модель иллюстрируется рисунком, на котором изображен общий вид устройства защиты ТЭНа водонагревателя от накипи.
Согласно Фиг. 1, устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи содержит гильзу 1 с отверстиями вверху и внизу (на чертеже не показаны), выполненную из термостойкого материала, выдерживающего температуру до 110°С, например, стеклопластика. Внизу гильзы 1 отверстия расположены сбоку, причем площадь этих отверстий не меньше площади диаметра гильзы 1. Внутри гильзы 1 размещаются ТЭН 2 и термобаллон 3. ТЭН 2 выполнен из неферромагнитного материала, например, меди. Термобаллон 3 представляет собой термопреобразователь, чувствительный к изменению температуры, и выполнен в виде трубки, заполненной жидкостью. Источник магнитного поля выполнен как электромагнитный преобразователь, например, трансформаторный, включающий генератор импульсов, расположенный на плате 4, и две катушки индуктивности 5. Генератор импульсов подключается к источнику переменного тока и вырабатывает ток частотой от 1 до 50 кгц. Катушки индуктивности 5 имеют не менее 10 витков и неразъемно закрепляются, например, с помощью клея, в нижней части ТЭНа - одна у самого основания, вторая выше на расстоянии не менее 150 мм. Между катушками 5 расположена труба 6 для подвода проводов к ТЭНу 2 и катушкам 5. Труба 6 выполнена из коррозионностойкого материала, например, латуни, и присоединяется нижней частью к баку 7 водонагревателя с помощью резьбы. В пространстве между основанием ТЭНа 2 и оболочкой водонагревателя расположены переключатель 8 и плата 4, заключенная в корпус во избежание попадания воды, содержащая генератор импульсов электромагнитного преобразователя и реле времени 9. Переключатель 8 и реле времени 9 соединены проводами с ТЭНом 2 и катушками 5. Переключатель 8 является однополюсным и расположен под термобаллоном 3. Реле времени 9 содержит электронные компоненты, такие как резисторы и конденсаторы, и обеспечивает определенную последовательность работы элементов устройства.
Устройство защиты ТЭНа водонагревателя от накипи работает следующим образом.
После включения электропитания включается ТЭН 2, генератор импульсов 4 и катушки индуктивности 5. При нагревании ТЭНа 2 вода через нижние отверстия гильзы 1 за счет естественной циркуляции устремляется вверх и обрабатывается катушками индуктивности 5, после чего проходит через ТЭН 2. Реле времени 8 в это время выключено. При достижении температуры воды, например, 60°С термобаллон 3 воздействует на переключатель 7, который выключает ТЭН 2 и включает реле времени 8. При этом подача электропитания на катушки индуктивности 5 продолжается. Через 1-3 минуты реле времени 8 отключает подачу электропитания на катушки 5. В эти 1-3 минуты вода обрабатывается пока выключенный ТЭН не остыл, тем самым предотвращая образование накипи на неостывшем ТЭНе.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает предотвращение образования накипи на оболочке неостывшего ТЭНа после выключения электропитания. При этом есть возможность использования ТЭНов с неферромагнитной оболочкой.