×
20.05.2019
219.017.5cf6

Автономный газовый водонагреватель

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева воды для бытовых и производственных нужд. Технический результат достигается автономным газовым водонагревателем, содержащим цилиндрический корпус с крышкой, снабженной выхлопным патрубком и днищем с центральным воздухозаборным отверстием, покрытыми теплоизоляцией, внутри которого снизу вверх помещены камера сгорания с горелкой с устройством автоматического зажигания, цилиндрический двухступенчатый теплообменник, соединенный с накопительной емкостью, камера уходящих газов, причем внутренние стенки водных кольцевых каналов первой и второй ступеней теплообменника выполнены с вертикальными прямоугольными пазами, в которые частично утоплены термоэлектрические звенья, состоящие из прямоугольных вставок, внутри которых помещены ряды, расположенных параллельно, термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару параллельных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, спаянных на концах между собой с образованием зазора шириной Δ, каждое термоэлектрическое звено последовательно соединены между собой на торцах в зонах водных кольцевых каналов первой и второй ступеней теплообменника конденсаторами, покрытыми слоем водонепроницаемого диэлектрического материала, образуя термоэлектрический блок в форме разомкнутого кольца, первый и последний из вышеупомянутых конденсаторов которого соединены с токовыводами, соединенными через преобразователь и аккумулятор с системой автоматизации и безопасности водонагревателя. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева воды для бытовых и производственных нужд.

Известен газовый водонагреватель, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный ствол с отверстиями с верхней и нижней крышками, огневую камеру и газовую горелку, мембраны, витую платину, водораспределитель и водосборную емкость, причем в цилиндрическом корпусе, в центральной его части установлен вертикальный ствол с отверстиями, сверху корпус имеет крышку и днище, соединенную с водосборной емкостью, ствол внизу имеет крышку, над которой размещена газовая горелка с газовой задвижкой, а сверху ствол закрыт крышкой, через которую проходит трубопровод холодной воды, соединенный с кольцевым водораспределителем, размещенным над крышкой ствола [Патент РФ №25033893, МПК F24H1/10, 2014].

Недостатками известного устройства является отсутствие систем автоматики и безопасности, что снижает его экономическую и экологическую эффективность.

Более близким к предлагаемому изобретению является бытовой газовый проточный водонагреватель, содержащий кожух (корпус), внутри которого размещены блок-кран, снабженный ручкой управления и системами автоматики и безопасности, соединенный с газовым трубопроводом, теплообменник, сообщающийся с подающим и обратным трубопроводами воды, запальную и рабочую горелки, расположенные под вытяжным устройством отвода продуктов сгорания газа, терморегулятор потока газа в рабочую горелку, адаптированный к заданной температуре нагрева воды теплообменником, который через газовую камеру соединен на входе с блок-краном и на выходе с рабочей горелкой, а обратным трубопроводом сообщен с камерой термостата, выход из которой соединен с трубопроводом для разбора нагретой воды [Патент РФ №2280215, МПК F24H1/00, F24H9/20, 2006].

Основным недостатками известного устройства является необходимость для его успешной работы постоянное снабжение систем автоматики и безопасности электроэнергией из посторонних источников, что снижает его эффективность и надежность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и надежности автономного газового водонагревателя.

Технический результат достигается автономным газовым водонагревателем, содержащим цилиндрический корпус с крышкой , снабженной выхлопным патрубком и днищем с центральным воздухозаборным отверстием, покрытыми теплоизоляцией, внутри которого снизу вверх помещены камера сгорания с горелкой с устройством автоматического зажигания, цилиндрический двухступенчатый теплообменник, первая ступень которого состоит из наружного водного кольцевого канала, заглушенного с торцов и снабженного входным и выходным патрубками и газового кольцевого канала, сообщающегося с торцов с камерой сгорания и камерой уходящих газов, вторая ступень состоит из внутреннего водного кольцевого канала, заглушенного с торцов, соединенного через патрубок с первой ступенью теплообменника и снабженного патрубком, соединенным с накопительной емкостью, и газового цилиндрического канала, также сообщающегося с торцов с камерой сгорания и камерой уходящих газов, причем внутренние стенки водных кольцевых каналов первой и второй ступеней выполнены с вертикальными прямоугольными пазами, в которые частично утоплены термоэлектрические звенья, состоящие из прямоугольных вставок, выполненных из термостойкого диэлектрического коррозионностойкого материала с высокой теплопроводностью, внутри которых помещены ряды, состоящие из расположенных параллельно термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару параллельных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, спаянных на концах между собой с образованием зазора шириной Δ, каждое термоэлектрическое звено последовательно соединены между собой на торцах (в зонах водных кольцевых каналов первой и второй ступеней теплообменника) конденсаторами, покрытыми слоем водонепрницаемого диэлектрического материала, образуя термоэлектрический блок в форме разомкнутого кольца, первый и последний из вышеупомянутых конденсаторов которого соединены с токовыводами, соединенными через преобразователь и аккумулятор с системой автоматизации и безопасности водонагревателя.

На фиг. 1, 2 представлены общий вид и разрез автономного газового водонагревателя (АГВН), на фиг. 3, 4 – узел термоэлектрического звена (ТЭЗ), на фиг. 5 – узел термоэлектрических преобразователей (ТЭП).

Предлагаемый АГВН содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, снабженной выхлопным патрубком 3 и днищем 4 с центральным воздухозаборным отверстием 5, покрытыми теплоизоляцией 6, внутри которого снизу вверх помещены камера сгорания 7 с горелкой 8 с устройством автоматического зажигания (на фиг. 1–5 не показано), цилиндрический двухступенчатый теплообменник 9, первая ступень 10 которого состоит из наружного водного кольцевого канала 11, заглушенного с торцов и снабженного патрубками 12 и 13, соответственно, и газового кольцевого канала 14, сообщающегося с торцов с камерой сгорания 7 и камерой уходящих газов 15, вторая ступень 16 которого состоит из внутреннего водного кольцевого канала 17, заглушенного с торцов, соединенного через патрубок 13 с первой ступенью 10 и снабженного патрубком 18, соединенного с накопительной емкостью (на фиг. 1–5 не показана), соответственно, и газового цилиндрического канала 19, также сообщающегося с торцов с камерой сгорания 7 и камерой уходящих газов 15, причем внутренние стенки водных кольцевых каналов 11 и 17 выполнены с вертикальными прямоугольными пазами 20, в которые частично утоплены термоэлектрические звенья (ТЭЗ) 21, состоящие из прямоугольных вставок 22, выполненных из термостойкого диэлектрического коррозионностойкого материала с высокой теплопроводностью (например, стеклопластика), внутри которых помещены ряды 23, состоящие из расположенных параллельно термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) 24. Каждый ТЭП 24 представляет собой пару параллельных проволочных отрезков 25 и 26, выполненных из разных металлов М1 и М2, спаянных на концах между собой с образованием некоторого зазора шириной Δ (значение Δ выбирается из условий надежной изоляции отрезков 25 и 26), причем ТЭЗ 21 установлены в пазах 20 таким образом, чтобы часть каждого ТЭП 24 рядов 23 омывалась дымовыми газами, поступающими из камеры сгорания, а другая часть, находящаяся в пазах 20 водных кольцевых водных каналов 11 и 17, охлаждалась проточной водой, нагреваемой этими газами. Каждое ТЭЗ 21 последовательно соединены между собой на торцах (в зонах водных кольцевых каналов 11 и 17) конденсаторами 27, покрытыми слоем водонепрницаемого диэлектрического материала, образуя термоэлектрический блок (ТЭБ) 28 в форме разомкнутого кольца, первый и последний из вышеупомянутых конденсаторов 27 ТЭБ 28 соединены с токовыводами 29 и 30, которые, в свою очередь, через преобразователь и аккумулятор соединены с системой автоматизации и безопасности (на фиг. 1–5 не показаны).

В основу работы предлагаемого АГВН, наряду с процессами горения газа и теплообменными процессами нагрева воды, положено использование эффекта термоэлектричества. Так как в ТЭЗ 21 помещены ряды 23, состоящие из ТЭП 24, изготовленных из проволочных отрезков 25 и 26, выполненных из металлов М1 и М2, спаянные на концах между собой, то при нагреве одних спаянных концов ТЭП 24 горячими дымовыми газами в газовых каналах 14 и 19 и охлаждении противоположных им спаянных концов этих же ТЭП 24, помещенных в пазы 20, проточной водой в водных каналах 11 и 17, в ТЭЗ 21 возникает термоэлектричество [С.Г. Калашников. Электричество. – М: «Наука», 1970, с. 502–506].

Автономный газовый водонагреватель (АГВН), представленный на фиг. 1–5, работает следующим образом. Горячие дымовые газы, выходя из камеры сгорания 7, нагревают вертикальные прямоугольные вставки 22 выполненного из термостойкого диэлектрического коррозионностойкого материала с высокой теплопроводностью, и соответственно, спаи термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) 24 ТЭЗ 21, противоположные концы которых охлаждаются через пазы 20 проточной водой, нагреваемой этими же дымовыми газами в первой и второй ступенях 10 и 16 теплообменника 9. В результате нагрева спаянных концов проволочных отрезков 25 и 26 ТЭП 24 в рядах 22 ТЭЗ 21 горячими дымовыми газами и охлаждении других спаянных концов ТЭП 24, расположенных в пазах 20, проточной водой в ТЭЗ 21 образуется термоэлектричество, которое суммируется в ТЭБ 28 и через токовыводы 29 и 30 подается через преобразователь и аккумулятор в системы автоматизации и безопасности. При этом проволочные отрезки 25 и 26 ТЭП 24 ТЭЗ 21 изолированы от непосредственного контакта с дымовыми газами и водой слоем диэлектрического коррозионностойкого материала прямоугольных вставок 22, что предохраняет металлы М1 и М2 пар 25 и 26 ТЭП 24 от коррозии и появления между ними короткого замыкания. Выполнение вставок 22 прямоугольной формы, утопленной в прямоугольные пазы 20, обеспечивает их прочную стыковку с их поверхностью. Кроме того, соединение ТЭЗ 21 последовательно через конденсаторы 27 в конструкции ТЭБ 28 АГВН значительно снижает электрическое сопротивление АГВН и, соответственно, увеличивает силу тока на токовыводах 29 и 30.

Величина разности электрического потенциала на токовыводах 29 и 30 АГВН зависит от разности температур на противоположных спаях ТЭП 24, характеристик пар металлов М1 и М2, из которых изготовлены проволочные отрезки 25 и 26 ТЭП 24, числа их в ТЭЗ 21, числа ТЭЗ 21 в ТЭБ 28 и количества ТЭБ 28. Полученный электрический ток используется для автоматического розжига горелки, работы систем автоматика и безопасности АГВН.

Таким образом, предлагаемый автономный газовый водонагреватель обеспечивает, наряду с получением горячей воды, генерацию электричества за счет использования термоэлектрического эффекта, позволяющее эксплуатировать устройство в автономном режиме без использования посторонних источников электроэнергии, что повышает его надежность и эффективность.

Автономный газовый водонагреватель, содержащий цилиндрический корпус с крышкой, снабженной выхлопным патрубком и днищем с центральным воздухозаборным отверстием, покрытыми теплоизоляцией, внутри которого снизу вверх помещены камера сгорания с горелкой с устройством автоматического зажигания, цилиндрический двухступенчатый теплообменник, первая ступень которого состоит из наружного водного кольцевого канала, заглушенного с торцов и снабженного входным и выходным патрубками и газового кольцевого канала, сообщающегося с торцов с камерой сгорания и камерой уходящих газов, вторая ступень которого состоит из внутреннего водного кольцевого канала, заглушенного с торцов, соединенного через патрубок с первой ступенью теплообменника и снабженного патрубком, соединенным с накопительной емкостью, и газового цилиндрического канала, также сообщающегося с торцов с камерой сгорания и камерой уходящих газов, системы автоматизации и безопасности, отличающийся тем, что внутренние стенки водных кольцевых каналов первой и второй ступеней теплообменника выполнены с вертикальными прямоугольными пазами, в которые частично утоплены термоэлектрические звенья, состоящие из прямоугольных вставок, выполненных из термостойкого диэлектрического коррозионно-стойкого материала с высокой теплопроводностью, внутри которых помещены ряды, состоящие из расположенных параллельно термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару параллельных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, спаянных на концах между собой с образованием зазора шириной Δ, каждое термоэлектрическое звено последовательно соединены между собой на торцах в зонах водных кольцевых каналов первой и второй ступеней теплообменника конденсаторами, покрытыми слоем водонепроницаемого диэлектрического материала, образуя термоэлектрический блок в форме разомкнутого кольца, первый и последний из вышеупомянутых конденсаторов которого соединены с токовыводами, соединенными через преобразователь и аккумулятор с системой автоматизации и безопасности водонагревателя.
Автономный газовый водонагреватель
Автономный газовый водонагреватель
Автономный газовый водонагреватель
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 19.
26.08.2017
№217.015.eaf1

Классификатор для разделения очищенных дымовых газов на азот и углекислый газ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей, например, для полной утилизации дымовых газов теплогенераторов, работающих на бессернистом топливе (природном газе). Классификатор для разделения очищенных дымовых газов на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627892
Дата охранного документа: 14.08.2017
04.04.2018
№218.016.2fe5

Дифференциатор

Изобретение относится к промышленной электронике, аналого-цифровой технике и схемотехнике. Технический результат заключается в уменьшении погрешности дифференцирования от конечного значения коэффициента. Дифференциатор содержит операционный усилитель, конденсатор и резистор, один из выводов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644531
Дата охранного документа: 12.02.2018
04.04.2018
№218.016.365f

Аналоговый интегратор

Изобретение относится к промышленной электронике. Технический результат направлен на уменьшение погрешности интегрирования. Аналоговый интегратор, содержащий два операционных усилителя, два конденсатора и четыре резистора, а также дополнительный операционный усилитель, дополнительный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646377
Дата охранного документа: 02.03.2018
10.05.2018
№218.016.3bf6

Энергосберегающая система вентиляции здания

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для естественной вентиляции зданий с холодными подвалами, например для зданий с поквартирным отоплением. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности энергосберегающей системы вентиляции здания. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647825
Дата охранного документа: 19.03.2018
10.05.2018
№218.016.3fe8

Цифро-аналоговый преобразователь

Изобретение относится к схемотехнике, автоматике, промышленной электронике и аналого-цифровой технике и может быть использовано в устройствах преобразования цифровых величин в пропорциональные аналоговые величины. Техническим результатом является уменьшение значения составляющей погрешности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648579
Дата охранного документа: 26.03.2018
29.05.2018
№218.016.539c

Теплоизолирующий надувной купол

Изобретение относится к военной технике. Теплоизолирующий надувной купол состоит из ограждения, выполненного в виде полусферического купола с входным отверстием в вершине полусферы, составленного из соединенных между собой по длине кольцеобразных труб, кольца каждой из которых разорваны с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653902
Дата охранного документа: 15.05.2018
29.05.2018
№218.016.57d3

Компактный термоэлектрогенератор

Использование: для трансформации тепловой энергии в электрическую при отсутствии источников электроснабжения. Сущность изобретения заключается в том, что компактный термоэлектрогенератор содержит отбортованный сверху корпус, закрытый съемной прижимной крышкой, выполненные из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654980
Дата охранного документа: 23.05.2018
09.06.2018
№218.016.5f42

Коррозионноустойчивая шахтная мультиблочная установка для очистки и утилизации дымовых газов

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей. Коррозионноустойчивая шахтная мультиблочная установка для очистки и утилизации дымовых газов содержит транзитный газоход, вертикальную шахту – камеру очистки, внизу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656498
Дата охранного документа: 05.06.2018
09.06.2018
№218.016.5f96

Узел комплексной очистки природного газа

Изобретение относится к технике распределения газов и может быть использовано для очистки природных газов от вредных примесей: капель конденсата, кристаллогидратов углеводородов и механических частиц в газораспределительных станциях (ГРС) и газораспределительных пунктах (ГРП). Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656771
Дата охранного документа: 06.06.2018
09.06.2018
№218.016.5f9b

Автономный воздухонагреватель

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах децентрализованного отопления для нагревания воздуха в бытовых и производственных помещениях. Автономный воздухонагреватель включает цилиндрический корпус, внутри которого установлены вентилятор с электродвигателем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656773
Дата охранного документа: 06.06.2018
Показаны записи 1-10 из 221.
20.08.2014
№216.012.eb1f

Устройство для капиллярной конденсации отработавшего пара турбин

Изобретение относится к энергетике. Устройство для капиллярной конденсации отработавшего пара турбины, содержащее конденсатор первой ступени, соединенный паропроводом отработавшего пара с турбиной, паропроводом остаточного пара и конденсатопроводом с рабочим насосом через мультиступенчатый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525999
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.11.2014
№216.013.08f9

Оконный стеклоблок-электрогенератор

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении оконных ограждений. Оконный стеклоблок-электрогенератор содержит первое наружное и второе внутреннее стекла, имеющие внутреннюю и внешнюю поверхности с кромочным участком, раму, состоящую из полого профиля, между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533698
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.14cd

Комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для очистки выхлопных газов судовых двигателей. Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности комплексного устройства для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536749
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.191e

Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с конверсией диоксида углерода в кислород

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки и утилизации дымовых газов теплоэнергетических установок ТЭС для снижения парникового эффекта окружающей атмосферы. Комплексный способ очистки и утилизации дымовых газов с конверсией диоксида углерода в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537858
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.192d

Электрогенерирующее покрывало

Изобретение относится к многослойным изделиям и может быть использовано при изготовлении гибких теплоизолирующих покрытий для объектов, излучающих тепловую энергию, с целью ее утилизации для получения электрической энергии. Электрогенерирующее покрывало, содержащее гибкий лист, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537873
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1992

Капиллярный электростатический конденсатор-электрогенератор

Изобретение относится к энергомашиностроению, к теплообменной аппаратуре и может быть использовано для конденсации отработанного пара без использования хладоагента с трансформацией части тепловой энергии в электрическую. Технический результат состоит в повышении эффективности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537974
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1b07

Система гелиотеплохладоснабжения

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения, содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538347
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.27b5

Вентиляторная градирня

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий. Вентиляторная градирня содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, установленный на водосборном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541622
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2866

Теплоэлектрический генератор для индивидуального энергоснабжения

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения тепловой и электрической энергии в индивидуальных домах и квартирах. Сущность изобретения в том, что теплоэлектрический генератор для индивидуального энергоснабжения содержит подключенные друг к другу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541799
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2932

Наружная многослойная монолитная стена многоэтажного здания

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении наружных многослойных стен монолитных многоэтажных зданий. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности. Наружная многослойная монолитная стена многоэтажного здания содержит монолитные бетонные слои,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542003
Дата охранного документа: 20.02.2015
+ добавить свой РИД