ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована в устройствах электрического и газового нагрева воды, предназначенных для обеспечения потребителя автономным источником горячей воды во время периодических или аварийных отключений от централизованного снабжения горячей водой, а также в тех случаях, когда горячее водоснабжение отсутствует.
Конструкции водонагревателей отличаются большим разнообразием и непрерывно совершенствуются. При конструировании водонагревателей разработчики сталкиваются с решением целого ряда проблем, таких как повышение экономичности, надежности, скорости нагрева воды, защиты от коррозии, уменьшения материальных затрат, увеличения срока службы прибора и др.
Известны конструкции накопительных водонагревателей с пластиковыми и стальными рабочими баками. В настоящее время рабочие баки водонагревателей изготавливаются из нержавеющей стали, или стали покрытой эмалью, а также из композиционных материалов и пластмасс. Баки, изготовленные из нержавеющей стали, эффективно противостоят коррозии. Соединительные швы рабочих баков свариваются электронно-лучевой сваркой в вакуумном поле. Такая технология обеспечивает высокую коррозионную устойчивость сварных швов. Кроме того, в рабочие баки водонагревателей устанавливают специальные элементы - магниевые аноды, предназначенные для защиты стальных элементов конструкции водонагревателя от электрохимической коррозии. Однако в результате длительного использования анод сам подвергается коррозии, его работа становится неэффективной, сварные швы корродируют, что в свою очередь, может привести к протечке швов. Необходимо также подчеркнуть, что водонагреватели с баками, изготовленными из нержавеющей стали, характеризуются очень высокой стоимостью.
В качестве аналогов предлагаемой полезной модели рассмотрим некоторые разновидности конструкций водонагревателей.
Известен бытовой водонагреватель (патент см. патент РФ на полезную модель №55102, кл. МПК 7 F24Н 1/20, опубл. 2006.07.27), который предназначен для нагрева воды в бытовых условиях, например, в ванной комнате или на кухне. Нагреватель содержит рабочий бак, наружный корпус и теплоизоляцию, расположенную между рабочим баком и наружным корпусом. Водонагреватель снабжен также патрубком подвода холодной воды и патрубком выпуска горячей воды. Внутри рабочего бака водонагревателя размещен электронагревательный элемент, его рабочий бак выполнен, по меньшей мере, двухслойным. Внутренний слой рабочего бака выполнен из полимерных материалов, а его внешний слой изготовлен из стали. При этом необходимо отметить следующее: сталь, из которой изготавливается внешний слой рабочего бака, может быть выбрана самая дешевая, так как внешний слой не имеет контакта с водой.
Известен также водонагреватель «DRAZICT» (Чехия) (www.santelm.ru/php/mebel_gidromas.php). Бак водонагревателя изготовлен из стального листа толщиной 2,5 мм. Внутренняя поверхность рабочего бака покрыта эмалированной глазурью, которая обжигается в печи при температуре 850 градусов. Водонагреватель имеет нагревательный элемент со встроенным магниевым анодом, а рабочий бак снабжен патрубками подвода холодной воды и отбора горячей воды.
Недостатком известного водонагревателя является изготовление бака из стали тощиной 2,5 мм, что значительно увеличивает вес и стоимость.
Наиболее близким по своей конструкции и технической сущности к предлагаемой полезной модели является бытовой водонагреватель UNITERM USR 30 (опубликовано в сети Интернет http//shophouse.ru/cash/info/3316.html).
Известный водонагреватель накопительного типа содержит стальной корпус, покрашенный порошковой эмалью белого цвета. Внутренне покрытие бака выполнено из высококачественной стали с эмалевым покрытием. Нагревательный элемент из нержавеющей стали с антикоррозийным магниевым анодом. Рабочий бак снабжен также патрубком подвода холодной воды и патрубком выпуска горячей воды.
В известном водонагревателе обеспечена дополнительная защита нагревательного элемента от коррозии и имеется возможность управления и индикации нагрева воды.
Однако, несмотря на несомненные достоинства известного водонагревателя, следует отметить и недостатки, присущие анализируемому техническому решению. Недостатком известного водонагревателя является возможная коррозия наружной поверхности корпуса, на котором нанесено покрытие белого цвета из порошковой эмали, при эксплуатации прибора во влажных помещениях. А также наличие таких дефектов, как царапины и потертости.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных и эксплуатационных возможностей.
Для достижения поставленных задач предлагается водонагреватель, который, как и наиболее близкий к нему, выбранный в качестве прототипа, содержит наружный корпус с покрытием, теплоизолированный герметичный рабочий бак, патрубок подвода холодной воды, патрубок выпуска горячей воды и размещенный внутри рабочего бака нагревательный элемент. Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известного, принятого за прототип водонагревателя, является то, что на наружный корпус водонагревателя нанесено дополнительное защитное покрытие, которое может быть выполнено в виде рисунка, состоящего из одного или нескольких слоев. Технический результат, достигаемый при создании предлагаемой полезной модели заключается в уменьшении теплопотерь; защите корпуса от таких дефектов, как царапины, потертости, предотвращении возможной коррозии корпуса ЭВН при эксплуатации прибора во влажных помещениях. Указанное покрытие служит дополнительной защитой от поражения потребителя электрическим током в случае его утечки.
Решению задач, поставленных при создании предлагаемой полезной модели, способствует нанесение на наружный корпус водонагревателя дополнительного защитного антикоррозийного, электроизолирующего покрытия.
Дополнительное защитное покрытие может быть выполнено в виде рисунка, состоящего из одного или нескольких слоев.
Рисунки могут быть любой цветовой гаммы (возможно с морской или «детской» тематикой), что, несомненно, повышает эстетическое восприятие устройства и отличает его от традиционно используемых покрытий белого цвета.
Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлен один из конкретных примеров реализации предлагаемого водонагревателя.
На фиг.1 изображен предлагаемый водонагреватель.
Водонагреватель состоит из рабочего бака 1, предназначенного для нагрева и хранения воды. Рабочий бак водонагревателя окружен наружным корпусом 2, который может быть выполнен из специального конструкционного пластика, либо из нержавеющей стали.
Варианты технологии производства рабочего бака могут быть различными
Рабочий бак 1 выполнен из стали, например, сталь 08-ПС ГОСТ 16523-97.
К рабочему баку водонагревателя подведен патрубок 3 подвода холодной воды и патрубок 4 выпуска горячей воды. Внутри рабочего бака размещен электронагревательный элемент 5 с анодом. Объем между наружным корпусом 2 и рабочим баком 1 заполнен теплоизоляцией 6, выполненной из экологически чистого пенополиуретана. На наружный корпус 2 нанесено дополнительное покрытие 7. Дополнительное защитное покрытие может быть нанесено в виде рисунка способом аэрографии с помощью аэрографа.
Такая техника позволяет реализовать плавные переходы цветов, любые оттенки, произвольную кривизну линий. Аэрограф позволяет рисовать посредством струи распыленной цветной жидкости и в широком диапазоне контролировать распыл, что позволяет как просто набрызгивать фон, так и производить точные работы, дозировать подачу краски и рисовать тончайшие линии.
Рисунок накладывают слоями, непосредственно один на другой, чтобы предыдущий слой не успел подсохнуть.
Если изображение сложное, то перед нанесением мелких деталей предыдущий слой необходимо высушить полностью. Все это необходимо для прочности покрытия - только так слои краски плотно скрепляются между собой, что обеспечивает корпусу водонагревателя дополнительные защитные свойства. После того как рисунок готов, поверхность покрывается лаком, который защищает рисунок от повреждения и придает ему насыщенность и глубину и сушат в сушильной камере. После нанесения лака, поверхность полируется, а при необходимости лакируется вторично и полируется снова. После полировки поверхность становится зеркальной.
Дополнительное покрытие защищает корпус от таких дефектов, как царапины, потертости и дополнительно предотвращает возможную коррозию корпуса ЭВН при эксплуатации прибора во влажных помещениях.
Предлагаемый накопительный водонагреватель работает следующим образом.
Перед включением в электрическую сеть водонагреватель заполняют холодной водой. Холодная вода через входной патрубок 3 поступает в рабочий бак, вытесняя из него воздух через выходной патрубок 4. Как только вода в рабочем баке достигнет верхнего уровня выходного патрубка 4, она начнет выливаться через него наружу, что является признаком полного заполнения водонагревателя. После этого на выходном патрубке 4 закрывается выходной вентиль (на фиг. не показан) и водонагреватель подключается к электрической сети. По мере нагрева вода за счет конвекции поднимается в верхнюю часть рабочего бака, постепенно нагревая и замещая в нем холодную воду. Расход горячей воды происходит из верхней части рабочего бака, при этом за счет максимальной удаленности точки забора горячей воды от точки поступления холодной из водонагревателя отбирается вода максимальной заданной температуры.
Пользователь задает нужный температурный режим. Нагрев воды в рабочем баке осуществляется нагревательным элементом. При снижении температуры воды термостат автоматически подключает питание, поддерживая, таким образом, установленную температуру. При расходе горячей воды ее объем непрерывно замещается равным количеством подогретой воды из нижней части рабочего бака за счет подпора давлением водопровода.
Таким образом, предлагаемая полезная модель за счет нанесения дополнительного защитного покрытия на наружный корпус водонагревателя обеспечивает уменьшение теплопотери; защиту корпуса от таких дефектов, как царапины, потертости. Предотвращает возможную коррозию корпуса ЭВН при эксплуатации прибора во влажных помещениях. Покрытие служит дополнительной защитой от поражения потребителя электрическим током в случае его утечки. Покрытие делает прибор визуально менее заметным (скрадывает габариты) при размещении в помещении, что дает дополнительный комфорт потребителю, улучшая эстетичный внешний вид водонагревателя.