ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КИПЯТИЛЬНИК НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к теплотехнике, в частности, к электрическим водонагревательным устройствам непрерывного действия и может использоваться для снабжения кипятком предприятий общепита, пассажирских вагонов.
Известен кипятильник, описанный в а.с. СССР №992939 "Кипятильник" по кл. F 24 H 1/12, A 47 J 27/21, з. 30.06.81, оп. 30.01.83. Известный кипятильник содержит водонагреватель с теплонагревательными элементами и размещенный над ним сборник кипятка, соединенные между собой переливной трубкой, при этом водонагреватель подключен трубопроводом к питательной коробке, отделенной от сборника кипятка конусной стенкой, и снабжен герметичной кольцевой полостью, частично заполняемой промежуточным теплоносителем, в котором установлены теплоэлектронагреватели.
Недостатками известного кипятильника являются значительное время разогрева до температуры кипения и неэффективное использование объема корпуса кипятильника за счет объема промежуточного теплоносителя. Известен кипятильник непрерывного действия на электроподогреве, описанный в Инструкции и паспорте по эксплуатации, уходу и монтажу, Южно-Уральский межотраслевой ЦНТИ, 1980 г, стр.4-6.
Известный кипятильник содержит корпус, внутренний резервуар и блок автоматики. Внутренний резервуар служит для приготовления и сбора кипятка и состоит из трех частей: питательной коробки, сваренной со сборником кипятка, резервуара для приготовления кипятка с перекидной трубкой, обеспечивающей перетекание кипящей воды в сборник кипятка, и трубчатых электронагревательных элементов. В сборнике кипятка расположен датчик отключения трубчатых электронагревательных элементов.
Недостатками известного кипятильника являются повышенный габарит по вертикали из-за того, что резервуар для приготовления кипятка расположен под сборником кипятка, что увеличивает металлоемкость кипятильника и увеличивает тепловые потери на его разогрев и увеличивает время нагрева холодной воды до температуры кипения.
Известен электрический кипятильник непрерывного действия, описанный в св. №26636 по кл. F 24 H 1/12, A 47 J 27/21, з. 22.07.02, оп. 10.12.02. Известный кипятильник содержит корпус, закрытый сверху крышкой, и внутренний резервуар для приготовления и сбора кипятка, состоящий из питательной коробки, соединенной со сборником кипятка, расположенного внутри сборника кипятка, соединенного с ним резервуара для приготовления кипятка с переливной трубкой, при этом в питательной коробке размещены питательный клапан и поплавок для регулирования уровня воды, сливная трубка, и датчик уровня холодной воды. В резервуаре для приготовления кипятка, соединенном трубкой с питательной коробкой, установлены трубчатые электронагреватели, а в сборнике кипятка размещены датчик для отключения трубчатых электронагревателей при заполнении сборника кипятка и датчик для их включения при понижении уровня кипятка в сборнике ниже допустимого. над переливной трубкой установлен отражатель для защиты датчиков от брызг кипятка. Для присоединения крана отбора горячей воды имеется патрубок.
Недостатками известного кипятильника являются неудобная и опасная эксплуатация, обусловленная отсутствием подставки для кипятильника а также расположением блока автоматики в кипятильнике, снижающим одновременно надежность работы, а также повышенная металлоемкость из-за наличия соединительной трубки между отсеками и переливной трубки с отражателем. При этом эксплуатационные возможности кипятильника ограничены, т.к. количество работающих ТЭНов постоянно и они более энергоемкие.
Известен электрический кипятильник непрерывного действия, описанный в п.№42376 на полезную модель «Кипятильник электрический (варианты)» по кл. Н 01 В 1/54, Н 05 В 3/78, A 47 J 31/54, A 47 J 31/56, з. 30.04.04, оп. 27.11.04.
Известный кипятильник содержит корпус, в котором расположены технологически последовательно взаимосвязанные питательный резервуар,
внутри которого установлен резервуар для приготовления кипятка с электронагревательными элементами, в верхней части которого над ними расположен резервуар для сбора кипятка. В нижней части корпуса расположены отдельные детали и крепежные элементы. Недостатками известного устройства являются повышенный габарит по вертикали из-за того, что резервуар для приготовления кипятка расположен под сборником кипятка, что, в свою очередь, увеличивает металлоемкость кипятильника и увеличивает тепловые потери на его разогрев и увеличивает время нагрева холодной воды до температуры кипения. Кроме того, размещение резервуара для сбора кипятка внутри резервуара для приготовления кипятка приводит к следующим последствиям:
- в сборник кипятка может проникнуть некипяченая вода;
- закрытая конструкция резервуара для приготовления кипятка при закрытом кране и отказе (несрабатывании) автоматики может привести к взрыву пара и, как следствие, травмам обслуживающего персонала или случайных потребителей.
Небольшой объем резервуара для сбора кипятка не позволяет обслужить достаточное количество потребителей (например, при установке его в баре или кафе).
Указанная конструкция неудобна при изготовлении, т.к. требует много ручного труда и высокой квалификации рабочих, и сложна в ремонте, поскольку при замене ТЭНов требуется полная разборка кипятильника. Наличие отдельного общего корпуса увеличивает металлоемкость изделия
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является кипятильник непрерывного действия, описанный в Руководстве по эксплуатации на «Кипятильник электрический непрерывного действия универсальный «Гном» КНУ-50/100», 2004 г. (см. Приложение к заявке).
Известный кипятильник содержит корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на два отсека - верхний, рабочий и нижний - технический отсек. В верхнем отсеке расположены технологически последовательно взаимосвязанные питательный резервуар, одновременно служащий общим корпусом для рабочего отсека, внутри которого установлен резервуар для приготовления кипятка с электронагревательными элементами в его днище,
общем с днищем питательного резервуара, и предохранительной крышкой сверху, расположенный частично внутри резервуара для сбора кипятка таким образом, что последний охватывает снаружи резервуар для приготовления кипятка, причем его днище находится выше днища резервуара для приготовления кипятка и питательного резервуара. В техническом отсеке расположены шланги от водопровода, сливной шланг и т.д.
Недостатком известного кипятильника является то, что такая конструкция не очень технологична, т.к. приходится специальным образом крепить резервуар для сбора кипятка в нижней его части, обеспечивать определенную герметичность конструкции. Кроме того, имеется некоторый перерасход электроэнергии из-за того, что часть ее уходит на нагрев воды в питательном отсеке. Отдельное днище резервуара для сбора кипятка повышает металлоемкость изделия, что также снижает его экономичность. Задачей заявляемой полезной модели является повышение технологичности конструкции кипятильника при повышении экономичности.
Поставленная задача решается тем, что в электрическом кипятильнике непрерывного действия, содержащем разделенный горизонтальной перегородкой на верхний рабочий и нижний технический отсеки корпус, рабочий отсек одновременно является питательным резервуаром, служащим общим корпусом для технологически последовательно связанных с ним резервуара для приготовления кипятка с электронагревательными элементами в его днище и предохранительной крышкой сверху и резервуара для сбора кипятка, расположенного таким образом, что он охватывает снаружи резервуар для приготовления кипятка, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, общим днищем для всех резервуаров служит горизонтальная перегородка, к которой приварены резервуар для приготовления кипятка и резервуар для сбора кипятка, при этом все резервуары выполнены в виде цилиндрических труб разной высоты и разного диаметра.
Использование в качестве общего днища для всех резервуаров горизонтальной перегородки корпуса кипятильника, к которой они приварены, и выполнение всех резервуаров в виде цилиндрических труб разной высоты и разного диаметра упрощает технологию изготовления кипятильника, уменьшает его
металлоемкость и сокращает затраты на нагрев, обеспечивая повышение экономичности конструкции.
Заявляемый электрический кипятильник непрерывного действия обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как использование в качестве общего днища для всех резервуаров горизонтальной перегородки корпуса, к которой приварены резервуары, выполненные в виде цилиндрических труб разного диаметра и разной высоты, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата. Заявляемый электрический кипятильник непрерывного действия может найти широкое применение на предприятиях общепита, в пассажирских вагонах и потому соответствует критерию "промышленная применимость". Полезная модель иллюстрируется чертежом, где схематично показана конструкция электрического кипятильника непрерывного действия. Заявляемый электрический кипятильник непрерывного действия содержит корпус, разделенный горизонтальной перегородкой 1 на два отсека: верхний -рабочий отсек 2 и нижний -технический отсек 3. Верхний отсек 2 одновременно является питательным резервуаром и служит общим корпусом для двух других, технологически последовательно связанные с ним, резервуаров: резервуара 4 для сбора кипятка и размещенного внутри него резервуара 5 приготовления кипятка, имеющего в служащей для всех резервуаров общим днищем перегородке 1 электронагревательные элементы 6 и снабженного сверху предохранительной крышкой 7. Питательный резервуар 2 снабжен крышкой 8. Внутри питательного резервуара 2 имеются питательная труба 9 и сливная труба 10.
На питательной трубе 9 прикреплено поплавковое устройство 11 (питательный клапан и поплавок). На перегородке (стенке) 12, разделяющей питательный резервуар 2 и резервуар 4 для сбора кипятка, установлен кронштейн 13 с датчиком 14 «уровень», опущенным в питательный резервуар 2, датчики 15 и 16 верхнего и нижнего уровней, опущенные в резервуар 4 для сбора кипятка. Провода от датчиков 14-16 проходят через сливную трубу 10 в нижний -технический - отсек 3 кипятильника. Здесь же (в отсеке 3) расположены шланги от водопровода, выводы электронагревательных элементов 6 и т.п. Питательный резервуар 2 и резервуар 5 для приготовления кипятка сообщаются
через трубку 18. Резервуар 4 для сбора кипятка снабжен патрубком 19 и краном 20 для вывода кипятка потребителю. Электронагревательные элементы 6 представляют собой трубчатые электронагреватели (ТЭНы). Имеется блок 21 автоматики управления работой ТЭНов, установленный вне кипятильника, прикрепленный с помощью винтов к стене.
Электрический кипятильник непрерывного действия работает следующим образом.
Кипятильник подсоединяют к питательной трубе 9 шлангом от водопровода, обеспечивают слив воды в канализацию из сливной трубы 10. Подают воду в кипятильник. Вода из водопровода через питательную трубу 9 и поплавковое устройство 11 поступает в питательный резервуар 2. Через трубку 18 между питательным резервуаров 2 и резервуаром 5 для приготовления кипятка вода попадает в последний. Оба резервуара 2 и 5 заполняются водой до уровня не выше 10-12 мм от кромки сливной трубы 10, что регулируется поплавковым устройством 12. В воду погружаются контакты датчика 15 "Уровень". Замыкание контактов датчика 15 "Уровень" на воду дает разрешение схеме блока 22 автоматики на включение ТЭНов 6.
После включения ТЭНов 6 начинается разогрев воды в резервуаре 5 для приготовления кипятка. Когда начинается кипячение, вода из резервуара 5 для приготовления кипятка начинает выплескиваться под предохранительной крышкой 8 в резервуар 4 для сбора кипятка и заполняет его. При закрытом сливном кране 20 в результате кипения и расширения воды уровень ее постепенно повысится и в результате замыкает на воду контакт датчика 16 нижнего уровня, затем контакт верхнего уровня датчика 15.
Дается команда в блок 21 автоматики на отключение ТЭНов 6. ТЭНы 6 отключаются.
В случае отбора кипятка его уровень падает ниже контакта датчика 16 нижнего уровня, включаются ТЭНы 6, поступающая холодная вода в резервуар 5 для приготовления кипятка закипает и выплескивается в резервуар 4 для сбора кипятка и оттуда через сливной кран 20 - потребителю. Количество используемых в работе ТЭНов 6 может быть равно 2 или 3, в зависимости от потребности. При работе двух ТЭНов 6 обеспечивается получение кипятка 50 л в час (мощность 6 кВт), при работе 3-х ТЭНов 6 обеспечивается получение 100
л кипятка в час (мощность 9 кВт). Переключение режимов осуществляется кнопкой на передней панели блока 21 автоматики (на чертеже не показана и не обозначена).
Если по каким-либо причинам отбор кипятка будет больше притока воды из водопровода, то уровень жидкости в питательном резервуаре 2 понизится, оголятся контакты датчика 14 "Уровень", ТЭНы 6 отключатся, на панели блока 21 автоматики загорится аварийный светодиод "Уровень" (на чертеже не показан и не обозначен).
В сравнении с прототипом заявляемый электрический кипятильник непрерывного действия является более технологичным в изготовлении и более экономичным в эксплуатации.