RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 178428 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 310708 (22) Data zgłoszenia: 28.09.1995 (51) IntCl6: F24H 1/10 F24H 9/20 (54) Przepływowy ogrzewacz wody oraz jego układ połączeń (43) Zgłoszenie ogłoszono: 01.04.1997 BUP 07/97 (73) Uprawniony z patentu: BIAWAR Spółka z o.o., Białystok, PL (72) Twórcy wynalazku: Zofia Chodkowska, Białystok, PL Andrzej Haściłowicz, Białystok, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 28.04.2000 WUP 04/00 (74) Pełnomocnik: Bieniak Wiesław, Biuro Patentowe PL 1 7 8 4 2 8 B 1 ( 5 7 ) 1. Przepływowy ogrzewacz wody, w obudowie którego znajduje się elektryczny zespół grzejny, zespół wodny z dopływem wody zimnej i odpływem wody ogrzanej, oraz zespół sterujący wraz z elementami sygnalizacyjnymi, przy czym zespół grzejny składa się ze zbiornika wody, wewnątrz którego usytuowany jest wkład grzejny, znamienny tym, że wkład grzejny (4) zawiera zestaw grzałek (5), połączonych elektrycznie z przekaźnikami (19), w korpusie (10) zespołu wodnego znajduje się komora pomiarowa (13) przepływu wody, a zespół sterujący składa się z wyłącznika (17), który z jednej strony jest połączony poprzez mikrowyłącznik (18) z przekaźnikiem (19), zaś z drugiej strony z komorą pomiarową (13) przepływu wody. Fig. 2
Przepływowy ogrzewacz wody oraz jego układ połączeń Zastrzeżenia patentowe 1. Przepływowy ogrzewacz wody, w obudowie którego znajduje się elektryczny zespół grzejny, zespół wodny z dopływem wody zimnej i odpływem wody ogrzanej, oraz zespół sterujący wraz z elementami sygnalizacyjnymi, przy czym zespół grzejny składa się ze zbiornika wody, wewnątrz którego usytuowany jest wkład grzejny, znamienny tym, że wkład grzejny (4) zawiera zestaw grzałek (5), połączonych elektrycznie z przekaźnikami (19), w korpusie (10) zespołu wodnego znajduje się komora pomiarowa (13) przepływu wody, a zespół sterujący składa się z wyłącznika (17), który z jednej strony jest połączony poprzez mikrowyłącznik (18) z przekaźnikiem (19), zaś z drugiej strony z komorą pomiarową (13) przepływu wody. 2. Przepływowy ogrzewacz według zastrz. 1, znamienny tym, że w komorze pomiarowej (13) usytuowana jest prostopadle do przepływu wody kryza (14), dzieląca komorę na dwie strefy, które połączone są przewodami (29) i (30) z wyłącznikiem (17). 3. Przepływowy ogrzewacz według zastrz. 1, znamienny tym, że w dolnej gniazdowej części komory roboczej (22) wyłącznika (17), umieszczona jest membrana (23), stykająca się z prostopadle do niej usytuowanym popychaczem (24), na którym znajduje się sprężyna (25), przy czym koniec popychacza (24) styka się z dźwignią mikrowyłącznika (18), który jest połączony z przekaźnikiem (19), zaś przestrzeń po obu stronach membrany (23) połączona jest odpowiednio z obiema strefami komory pomiarowej (13) za pomocą przewodów (29) i (30). 4. Przepływowy ogrzewacz według zastrz. 3, znamienny tym, że we wspólnym korpusie (21) usytuowane są cztery niezależne wyłączniki (17), o różnym napięciu sprężyn (25) i o różnej wielkości gniazd komór roboczych. 5. Przepływowy ogrzewacz według zastrz. 1, znamienny tym, że zestaw grzałek (5) zawiera grzałki w kształcie litery U, które swoimi końcami ustalone są wymiennie w obsadzie (6) w kształcie kołnierza, wciśniętego w obudowę zbiornika wody (3). 6. Układ połączeń przepływowego ogrzewacza wody zawierającego mikrowyłączniki drogowe, przekaźniki elektromagnetyczne, elementy sygnalizacyjne, przełącznik zakresów mocy, ogranicznik temperatury oraz oporowe elementy grzejne, znamienny tym, że poszczególne elementy grzejne (5) połączone są niezależnie od siebie jednym biegunem ze źródłem napięcia (35), a drugim z odpowiadającym sobie przekaźnikiem (19), przy czym każdy przekaźnik połączony jest z oddzielnym mikrowyłącznikiem (18) oraz z właściwym elementem sygnalizacyjnym (31), zaś mikrowyłączniki (18) poprzez przełącznik mocy (32) i wyłącznik termiczny (36) połączone są z zasilaniem (35). * * * Przedmiotem wynalazku jest przepływowy ogrzewacz wody oraz jego układ połączeń, stanowiący wyposażenie sanitariatów obiektów mieszkalnych i przemysłowych. Powszechnie znane elektryczne przepływowe ogrzewacze wody składają się ze zbiornika, dopływu wody zimnej, odpływu wody ogrzanej, elementu grzejnego i termostatu. Układy połączeń ogrzewaczy zawierają przekaźniki elektromagnetyczne, elementy sygnalizacyjne, przełącznik zakresów mocy, ogranicznik temperatury oraz oporowe elementy grzejne. Z opisu wzoru użytkowego Ru 53151 znany jest przepływowy elektryczny ogrzewacz wody, posiadający podstawę w postaci prostopadłościennej kostki, wewnątrz której znajdują się kanały dopływu wody zimnej i odpływu wody ogrzanej. Na dopływie zamocowana jest membrana, a nad nią znajduje się sprężyna i łącznik sprzężony z czujnikiem temperatury wody. Nad kanałem odpływu wody ogrzanej zamocowana jest kolumna grzewcza w postaci dwu współosiowych tu lei wody zimnej i wody ogrzanej. Na zewnątrz tulei usytuowany jest element grzewczy w postaci
178 428 3 spirali. Trudnym problemem w konstruowaniu przepływowych podgrzewaczy wody stanowi utrzymanie zadanej temperatury wody ogrzanej niezależnie od zmiennej wielkości jej wydatkowania. Innym problemem jest dostosowanie mocy grzejnej do zadanej temperatury oraz zmiennej wielkości zużywanej wody ogrzanej. Problemy te zostały rozwiązane w przepływowym ogrzewaczu wody według wynalazku, składającym się z elektrycznego zespołu grzejnego, zespołu wodnego z dopływem wody zimnej i odpływem wody ogrzanej, oraz zespołu sterującego, którego istota polega na tym, że wkład grzejny zawiera zestaw grzałek, połączonych elektrycznie z przekaźnikami, w korpusie zespołu wodnego znajduje się komorą pomiarowa przepływu wody, a zespół sterujący składa się z wyłącznika, który z jednej strony jest połączony poprzez mikrowyłącznik z przekaźnikiem, zaś z drugiej strony z komorą pomiarową przepływu wody. W korzystnym wykonaniu w komorze pomiarowej usytuowana jest prostopadle do przepływu wody kryza, dzieląca komorę na dwie strefy, które połączone są przewodami z wyłącznikiem. W korzystnym wykonaniu wyłącznika, w dolnej gniazdowej części jego komory roboczej, umieszczona jest membrana, stykająca się z prostopadle do niej usytuowanym popychaczem, na którym znajduje się sprężyna, przy czym koniec popychacza styka się z dźwignią mikro wyłącznika, który jest połączony z przekaźnikiem, zaś przestrzeń po obu stronach membrany połączona jest odpowiednio z obiema strefami komory pomiarowej za pomocą przewodów. W korzystnym wykonaniu we wspólnym korpusie usytuowane są cztery niezależne wyłączniki, o różnym stopniu napięcia sprężyn oraz różnej wielkości gniazd komór roboczych. W korzystnym wykonaniu zespołu grzejnego zestaw grzałek zawiera grzałki w kształcie litery U, które swoimi końcami ustalone są wymiennie w obsadzie w kształcie kołnierza, wciśniętego w obudowę zbiornika wody. Układ połączeń przepływowego ogrzewacza wody zawierającego mikrowyłączniki drogowe, przekaźniki elektromagnetyczne, elementy sygnalizacyjne, przełącznik zakresów mocy, ogranicznik temperatury oraz oporowe elementy grzejne, charakteryzujące się tym, że poszczególne elementy grzejne połączone są niezależnie od siebie jednym biegunem ze źródłem napięcia, a drugim z odpowiadającym sobie przekaźnikiem, przy czym każdy przekaźnik połączony jest z oddzielnym mikrowyłącznikiem oraz z właściwym elementem sygnalizacyjnym, zaś mi krowyłączniki poprzez przełącznik mocy i wyłącznik termiczny połączone są z zasilaniem. Przedstawione rozwiązanie cechuje duża funkcjonalność, przejawiająca się w automatycznym dostosowywaniu mocy grzejnej do wielkości zużywanej wody grzejnej i zadanej temperatury. Dokładność dostosowywania jest duża, ze względu na czterosegmentowy wyłącznik i sposób jego połączenia w układzie z innymi elementami zespołu sterującego, takimi jak przekaźniki i mikrowyłączniki drogowe, pozwalający uzyskać z 5 stopni mocy konfigurację 8 ustawień zależności mocy i przepływu. Cenną zaletę stanowi też łatwość wymiany zarówno całego wkładu grzejnego jak i pojedyńczego elementu. W znanych rozwiązaniach grzałki są wlutowane na stałe i stanowią kompletny wymienny zespół. Zaletą jest także duża łatwość obsługi ogrzewacza przez użytkownika, któremu pozostaje tylko ustawienie zakresu żądanej temperatury za pomocą przełącznika mocy, a układ sterujący w zależności od wydatku wody ogrzanej automatycznie reguluje liczbą załączanych elementów grzejnych, utrzymując w ten sposób stabilność zadanej temperatury wody. Na ogół w znanych ogrzewaczach włączanie kolejnych stopni mocy realizowane jest przez użytkownika. Ogrzewacz według wynalazku pokazano w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok ogrzewacza z przodu, fig. 2 widok ogrzewacza po zdjęciu osłony, fig. 3 - zespół grzejny, fig. 4 przedstawia w dwóch rzutach wyłącznik, zaś fig. 5 elektryczny układ połączeń. W prostopadłościennej obudowie 1 zamocowany jest zespół grzejny 2. Zespół grzejny składa się ze zbiornika 3 w kształcie tulei, wewnątrz której ustalony jest rozłącznie wkład grzejny 4, zawierający sześć wymiennych elementów grzejnych 5, osadzonych w obsadzie 6, za pomocą tulejki 7 i uszczelki 8. Każdy element stanowi typową grzałkę oporową, w kształcie
4 178 428 litery U. Obsada wraz z grzałkami wciśnięta jest swoim kołnierzem w płaszcz zbiornika i uszczelniona oringiem 9. Zespół grzejny zamocowany jest na korpusie 10, posiadającym kanał wlotowy wody zimnej 11, połączony z instalacją wodną, oraz kanał wylotowy wody zimnej 12, połączony ze zbiornikiem zespołu grzejnego. Pomiędzy kanałami znajduje się komora pomiarowa 13 przepływu wody zimnej, przedzielona kryzą 14. Zbiornik wyposażony jest w rurę odpływową 15, która poprzez wkręcenie we wkład grzejny i nakręcaną końcówkę 16 wylotu wody ogrzanej, łączy w całość zespół grzejny i korpus 10. Temperatura wody ogrzanej regulowa na jest przez zespół sterujący, składający się z wyłącznika 17, mikrowyłączników 18 i przekaźników 19. Wyłącznik składa się z czterech segmentów 20, zawartych w jednym wspólnym korpusie 21. W każdym segmencie znajduje się komora robocza 22, w której w dolnej części w rozszerzeniu gniazdowym umieszczona jest membrana 23 z popychaczem 24. Na popychaczu usytuowana jest sprężyna 25, opierająca się od góry o tulejkę prowadzącą26, zaś od dołu o grzybek popychacza 27. Na końcu popychacza usytuowana jest suwliwie tulejka regulacyjna 28, wkręcana w korpus i nadająca sprężynie określone napięcie. Komora pomiarowa z obu stron kryzy połączona jest przewodami 29 i 30 z komorą roboczą wyłącznika, przy czym jeden przewód łączy komorę pomiarową przed kryzą z komorą roboczą pod membraną, zaś drugi komorę pomiarową za kryzą z komorą roboczą nad membraną. Końce popychaczy stykają się z dźwigniami mikrowyłączników 18, które są połączone z przekaźnikami 19 i lampkami sygnalizacyjnymi 31. Ogrzewacz wyposażony jest w krzywkowy przełącznik mocy 32, posiadający dwa zakresy mocy uruchamiane poprzez włączniki 33 i 34. Przełącznik mocy połączony jest ze źródłem zasilania 35 za pośrednictwem wyłącznika termicznego 36.
178 428 Fig. 3
Fig. 4 178 428
178 428 Fig. 5
178 428 Fig. 1 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.