ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Заявляемая полезная модель электроводонагревателя относится к области электротехники, более конкретно - к электрическим нагревателям, и может быть использована для нагрева воды при отсутствии централизованного горячего водоснабжения, например, в дачах, гаражах, сельской местности. Функционально полезная модель предназначается как для мытья рук, посуды, овощей, фруктов и т.д., так и для принятия душа, например, после окончания пыльных работ и работ, связанных с интенсивной физической нагрузкой.
Известен аналог заявляемого технического решения, например, нагреватель воды электрический трехфазный, описанный в патенте на изобретение RU №2165053, МПК 7F24H 1/20, опубл. 10.04.2001 г., содержащий металлическую емкость с нижним расположением вентильного штуцера входа холодной воды и с верхним расположением штуцера свободного выхода горячей воды, при этом емкость является электродом нулевой фазы и выполнена в виде трех последовательно сообщающихся сверху и снизу отсеков, в каждом из которых соосно размещен стержневой фазовый электрод и закреплен на держателе из изоляционного материала, причем емкость в нижней части снабжена дополнительным выходным вентильным штуцером холодной воды и смесителем, соединенным с ним, при этом другой вход смесителя соединен трубопроводом со штуцером выхода горячей воды, причем суммарное сечение выходного вентильного штуцера холодной воды и штуцера выхода горячей воды на (10-20) % меньше сечения вентильного штуцера входа холодной воды, дополнительно нагреватель снабжен схемой контроля уровня воды, двухходовой схемой с двумя выходами, при этом к входам подключены датчики уровней, а выходы ее нагружены светодиодами. Основным недостатком данного аналога является то, что для него требуется трехфазная электросеть, которой лишено подавляющее большинство потребителей в дачах, гаражах и индивидуальном жилом секторе.
Известен также электроводонагреватель, описанный в патенте RU №2116580, МПК 7F24H 1/20, опубл. 27.07.1998 г., содержащий вертикально расположенные два бака, соединенные двумя трубами, при этом верхний бак снабжен трубой подачи холодной воды, нижний - трубой выпуска горячей воды и нагревательным элементом, расположенным в нижней части полости бака, труба выпуска горячей воды расположена в дне нижнего бака, а входной конец ее заведен в верхнюю часть полости этого бака. Выходной конец соединительной трубы заведен в нижнюю часть полости нижнего бака в зону расположения нагревательного элемента, а вторая соединительная труба представляет собой патрубок, снабженный вентилем и расположенный между дном верхнего бака и верхом нижнего бака. Недостатком этого аналога является его высокая металлоемкость, что приводит к высокой себестоимости, и сложное конструктивное исполнение, предполагающее стационарную установку аналога.
В качестве устройства-прототипа, как наиболее близкого по своей технической сути, выбран электроводонагреватель, описанный в патенте на полезную модель RU №66490, МПК 7F24H 1/20, опубл. 10.09.2007 г., содержащий бак с размещенной сверху него крышкой, выходной патрубок с вентилем и электронагреватель, расположенные в нижней части бака, заборное отверстие выходного патрубка расположено сверху относительно электронагревателя, корпус бака выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, а бак установлен в декоративный корпус, причем между баком и корпусом образован гарантированный воздушный зазор, величина которого составляет (5-20) мм. Устройство-прототип имеет простую конструкцию и мобильно, т.е. его легко установить в необходимом месте, независимо от стационарных гидравлических сетей, и подключается к обычной бытовой электросети (220 В). Недостатком прототипа является то, что оно имеет ограниченные функциональные возможности, а именно с его помощью можно помыть теплой водой заданной температуры руки, посуду, продукты питания и др., но нельзя принять душ, что в дачных условиях бывает весьма актуально.
Задачей, решаемой полезной моделью, является расширение функциональных возможностей известного электроводонагревателя, а именно, придания ему функции мобильной душевой установки.
Достигается это тем, что в известном электроводонагревателе, содержащем бак с размещенной сверху него крышкой, выходной патрубок и электронагреватель, расположенные в нижней части бака, при этом выходной патрубок оснащен вентилем, расположенным снаружи бака, а заборное отверстие выходного патрубка расположено сверху относительно электронагревателя, корпус бака выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, при этом бак установлен в декоративный корпус, и между баком и корпусом образован гарантированный воздушный зазор, величина которого составляет (5 - 20) мм, согласно полезной модели:
- на выходном патрубке перед вентилем установлено устройство для подачи воды под давлением;
- к выходу вентиля стыкуется съемный гибкий шланг с распылительной душевой головкой;
- в качестве устройства для подачи воды под давлением используется насос с электроприводом, электрически соединенный с автономным источником электропитания;
- электроводонагреватель выполнен с устройством блокирования работы насоса при работе электронагревателя;
- в качестве автономного источника электропитания используется аккумулятор.
Суть полезной модели поясняется на фиг.1, на которой схематично представлен разрез заявляемого электроводонагревателя. Электроводонагреватель содержит бак 1 с размещенной сверху него крышкой 2 с ручкой 3. Корпус бака 1 выполнен из материала с высокими теплоизолирующими свойствами, например, из полиамида. Внутри бака в нижней его части расположены выходной патрубок 4 для разбора подогретой воды и электронагреватель 5, выходящий через герметизирующую прокладку 6 наружу бака 1 и соединенный электропроводами 7 с выключателем питания 8. Заборное отверстие 9 выходного патрубка 4 расположено сверху относительно электронагревателя 5 (расстояние h на фиг.1), что предотвращает перегорание электронагревателя при полном разборе воды в баке 1 (при достижении уровня воды плоскости заборного отверстия 9 выходного патрубка 4). Бак 1 установлен в декоративный корпус 10, выполненный из листового металла, и удерживается внутри него, например, с помощью уголков 11, жестко крепящихся к корпусу 10. С внешней стороны бака 1 установлен термодатчик 12, электрически связанный проводкой 22 с выключателем 8, отключающий электронагреватель 5 при нагревании воды 13, наливаемой в бак 1, до определенной заданной температуры, например, до 60°С, и включающий электронагреватель 5 при остывании воды 13 до определенной заданной температуры, например, до 50°С. Между баком 1 и декоративным корпусом 10 обеспечивается гарантированный воздушный зазор величиной (5-20) мм, уменьшающий потери тепла от корпуса бака 1. На выходном патрубке 4 последовательно установлены устройство 14 для подачи воды под давлением, например, электрический насос, соединенное электропроводом 15 с автономным источником питания 16, например, аккумулятором, и вентиль 17, предназначенный для перекрывания потока подогретой воды. На выходе вентиля 17 установлен переходник 18, к которому стыкуется съемный гибкий шланг 19 с распылительной душевой головкой 20. Кроме этого, электроводонагреватель содержит устройство 21 для блокирования разбора подогретой воды при работы электронагревателя 5, которое может быть выполнено в виде электронной схемы либо реле. Устройство 21 электрически связано с устройством 14 (на фиг.1 данная связь не показана).
Работает заявляемое устройство следующим образом. В бак 1 заливают воду 13 и закрывают крышкой 2, вентиль 17 при этом закрыт. Посредством выключателя 8 подают напряжение на электронагреватель 5, и он начинает нагревать воду в баке 1. При достижении температуры воды заданной величины, например, 6°С, срабатывает термодатчик 12, который выключает питание электронагревателя 5. Открыв вентиль 17 (без присоединенного шланга 19) можно пользоваться подогретой водой (при неработающем насосе 14 вода протекает сквозь него из бака 1 к вентилю 17), например, для мытья рук, посуды, овощей и т.д. Для принятия душа к переходнику 18 вентиля 17 стыкуют гибкий шланг 19 с распылительной душевой головкой 20 и включают насос 14, питаемый от автономного источника питания, например, от аккумулятора 16, в результате чего подогретая вода истекает из распылительной душевой головки 20 под напором, создаваемым насосом 14. Вентиль 17 при этом открыт.При работе электронагревателя 5 устройство 21 блокирует разбор подогретой воды, т.е. разбор подогретой воды возможен только при выключенном электронагревателе 5, что необходимо для безопасности пользования электроводонагревателем. При снижении температуры воды в баке 1, например, до 50°С, термодатчик подает управляющий сигнал на выключатель 8, который подает напряжение на электронагреватель 5, и он вновь подогревает воду 13 до заданной температуры. При необходимости вода доливается в бак 1.
Отметим преимущества заявляемого электроводонагревателя:
- не требует специального монтажа для установки (крепится на стену посредством двух шурупов или гвоздей);
- легко переносится с места на место, например, из кухни в ванную комнату, из дачи на улицу и т.д.;
- универсально с точки зрения применения, т.е. пригодно для мытья рук, посуды, продуктов питания, принятия душа;
- электробезопасно за счет применения блокирующего устройства. Заявителем изготовлен и испытан опытный образец устройства, который имеет следующие характеристики:
- объем бака - 20 л;
- мощность электронагревателя - 1,25 кВт, 220 В;
- мощность насоса - 30 Вт, 12 В;
- время нагрева воды от 20 до 60°С - не более 60 мин.;
- время расхода полного бака при пользовании душем - 10 мин.;
- вес электроводонагревателя (без воды) - не более 6,5 кг.
Испытания показали высокую надежность устройства и его эксплуатационных характеристик. В настоящее время начинается серийное производство заявляемого устройства.
По мнению Заявителя, предлагаемое техническое решение, обладающее новизной и промышленной применимостью, может быть защищено патентом на полезную модель.