ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2142603
ГАЗОВЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ АППАРАТ
Имя изобретателя: Вяххи И.Э.; Тимофеев С.С.; Прядко А.И.; Юдин В.И.; Коротынский А.В.; Жуковский А.А.; Лопота В.А.
Имя патентообладателя: Государственный научный центр России ЦНИИ робототехники и технической кибернетики
Адрес для переписки: 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., 21, Директору ГНЦ ЦНИИ РТК Лопоте В.А.
Дата начала действия патента: 1997.12.02
Изобретение предназначено для
применения в бытовой технике, для снабжения
тепловой и электрической энергиями
индивидуальных домов. Аппарат содержит
тепловые экраны между кожухом и водяной
емкостью, выполненные в виде
коммутационных пластин, между которыми
закреплены пакеты электрогенерирующих
термоэлементов для утилизации теплоты
отработавших газов аппарата. Техническим
результатом изобретения является
повышение надежности кожуха и
экономичности нагревателя в целом, что
повышает эксплуатационные качества
нагревателя.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к газовым
бытовым приборам, а именно к газовым
водонагревателям. Оно может быть
использовано для снабжения тепловой и
электрической энергиями индивидуального
дома.
Газовый водогрейный аппарат
содержит крышку, снабженную вытяжным
отверстием, кожух, образованный боковыми
стенками, внутри которого размещены
водяная емкость, основная и запальная
горелки с устройством розжига газа,
расположенные под емкостью, водяные и
газотрубопроводы с запорно-регулировочной
арматурой и автоматической системой
управления ("Большая Советская
энциклопедия", издание второе, М.: Большая
советская энциклопедия, 1952, т. 10, стр. 50-51).
При работе водонагревателя газ из горелок и
атмосферный воздух через открытий торец
кожуха поступают в камеру сгорания, где
перемешиваются. Образовавшаяся смесь
поджигается и сгорает. Выделившаяся
теплота нагревает воду в емкости.
Неиспользованная теплота вместе с
отработавшими газами через боковой зазор и
вытяжное отверстие удаляется из кожуха.
Неучаствующий в сгорании воздух,
перемещаясь по боковому зазору, экранирует
стенки кожуха от горячих отработавших
газов.
Указанный водонагреватель принят за
прототип.
Недостаток прототипа состоит в
ограниченных теплозащитных возможностях
экранирующего воздуха и в отсутствии
полезного использования теплоты
отработавших газов.
Цель изобретения - повысить
эксплуатационное качество водонагревателя.
Это достигается за счет повышения
теплозащиты стенок кожуха и утилизации
теплоты отработавших газов путем
размещения в боковом зазоре тепловых
экранов и закрепления на них
термоэлементов ТЭГ.
Цель реализована в устройстве, схематично
изображенном на фиг.1 - поперечный разрез
аппарата; фиг.2 - поперечный разрез
электрогенерирующего теплозащитного
экрана и схема его подключения к внешней
нагрузке; фиг. 3 и 4 - план и поперечный разрез
конусного теплового экрана.
Заявленный газовый водогрейный аппарат
включает кожух 1, образованный боковыми
стенками, размещенные в нем водяную емкость
2 с водяными трубами 3 и 4, газовые основную и
запальную горелки 5 с устройствами розжига
газа, установленные под камерой сгорания 6,
газовую трубу 7, тепловые экраны 8,
установленные в боковом зазоре 9 вокруг
емкости, закрепленные к кожуху элементами
10, крышку 11 с вытяжным отверстием для
удаления отработавших газов 12, запорно-регулировочную
арматуру 13 трубопроводов с системой
автоматического управления. Экраны 8
соединены угловыми вставками 14 в
непрерывную преимущественно конусную
теплозащитную поверхность с малым
основанием, расположенным в верхней части
кожуха. На каждом экране со стороны емкости
закреплены пакеты 15 термоэлектрических
элементов с закрепленными на их свободных
торцах дополнительным тепло-,
электропроводящим экраном 16, упомянутые
пакеты посредством 8 и 16 электрически
соединены между собой и шинами 17, 18 с
внешней электрической нагрузкой 19. Между
экраном 16 и емкостью имеется зазор 20.
Аппарат работает следующим образом.
Холодная вода через трубу 3 заливается в
емкость 2, газ через трубу 7 и горелки 5
поступает в камеру сгорания 6, где
смешивается с атмосферным воздухом 21,
поджигается и сгорает, образовавшийся
тепловой поток 22 омывает емкость, нагревая
в ней воду, которая по трубе 4 подается
потребителю. Отработавшие газы 12
перетекают в крышку 11 по зазору 20, при этом
их теплота поглощается тепловым экраном
8-5-16, превращающим ее на термоэлементах в
электрическую энергию для нагрузки 19, что
снижает транзит теплоты на стенки кожуха.
Экранирующий периферийный воздух 21
охлаждает экран 8, тем самым увеличивает
выход электрической энергии с
термоэлементов. Одновременно он
дополнительно снижает интенсивность
транзитного тепла из 8, поступающего на
стенки кожуха. Конусность экрана
располагает теплозащитную поверхность
поперек теплового потока, что способствует
нагреву экрана, а ее непрерывность
исключает прямой контакт газов со стенками
кожуха.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Газовый водогрейный аппарат, включающий
крышку, снабженную вытяжным отверстием,
кожух, образованный боковыми стенками,
внутри которого размещены водяная емкость,
основная и запальная горелки с устройством
розжига газа, расположенные под емкостью,
водяные и газотрубопроводы с запорно-регулировочной
арматурой и автоматической системой
управления, отличающийся тем, что в боковом
зазоре между кожухом и емкостью, вокруг
емкости установлены тепловые экраны,
прикрепленные к кожуху.
2. Газовый водогрейный аппарат по п.1,
отличающийся тем, что тепловые экраны
соединены в единую непрерывную
теплозащитную поверхность.
3. Газовый водогрейный аппарат по пп.1 и 2,
отличающийся тем, что на тепловом экране со
стороны емкости закреплены пакеты
термоэлементов, на свободных торцах
которых закреплен дополнительно тепло-,
электропроводящий экран, при этом
термоэлементы посредством экранов
электрически соединены между собой, а
экраны электрически подключены на внешнюю
электрическую нагрузку.
4. Газовый водогрейный аппарат по пп.1 - 3,
отличающийся тем, что тепловые экраны
выполнены в виде конусной поверхности с
малым основанием, расположенным в верхней
части кожуха.
Версия для печати
Дата публикации 26.03.2007гг
вверх
|
