PL191681B1 - Urządzenie ochronne z wymuszonym przepływem prądu do czynnej ochrony przed korozją zbiornika podgrzewacza wody - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie ochronne z wymuszonym przeplywem pradu do czynnej ochrony przed korozja zbiornika pod- grzewacza wody, zbudowane ze zbiornika podgrzewacza wody, zawierajacego plyn przewodzacy, w którym jest za- nurzona elektroda, oraz z ukladu elektronicznego, który ma na wejsciu blok zasilania i na wyjsciu pierwszy zacisk polaczony elektrycznie ze zbiornikiem i drugi zacisk pola- czony elektrycznie z elektroda dla jej polaryzacji, a uklad elektroniczny zawiera, co najmniej jeden blok stabilizacji napiecia polaryzacji, dolaczony do drugiego zacisku i blok kontroli do wykrywania róznicy potencjalów pomiedzy pierwszym zaciskiem i drugim zaciskiem dla porównywania jej, z co najmniej jedna ustalona z góry wartoscia progowa napiecia i generowania sygnalu odniesienia przy przekro- czeniu tej wartosci progowej, a róznica potencjalów pomie- dzy pierwszym i drugim zaciskiem jest porównywana z dwiema ustalonymi z góry wartosciami progowymi napie- cia, odpowiednio nizsza i wyzsza, wzgledem zakresu pra- widlowego dzialania urzadzenia ochronnego, które zawiera takze blok akumulatora pomocniczego, umieszczony w tym ukladzie elektronicznym, znamienne tym, ze blok akumu- latora pomocniczego (10) jest dolaczony równolegle do bloku zasilania (2) ukladu elektronicznego dla dostarczania róznicy potencjalów i utrzymywania pradu polaryzacji po- miedzy anoda (50) i zbiornikiem (48) jedynie przy braku pradu sieci. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Urządzenie ochronne z wymuszonym przepływem prądu do czynnej ochrony przed korozją zbiornika podgrzewacza wody

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie ochronne z wymuszonym przepływem prądu do czynnej ochrony przed korozją zbiornika podgrzewacza wody.

Podgrzewacze wody są stosowane w gospodarstwie domowym, w obiektach użyteczności publicznej oraz w przemyśle, przy czym stosuje się podgrzewacze wody gazowe lub elektryczne, jak również systemy grzania pośredniego, to znaczy z wymiennikami ciepła w postaci spirali lub podwójnych płyt. Niezależnie od tego, jaki jest stosowany pojemnik metalowy zawierający wodę, ulega on korozji.

Podgrzewacze wody zawierające pojemniki stalowe wymagają odpowiednich urządzeń eliminujących zjawisko erozji, nawet jeżeli te pojemniki są często pokryte warstwą ochronną. Znane jest urządzenie do ochrony katodowej anody z wymuszonym przepływem prądu, uzyskiwanie za pomocą procesu galwanicznego, w którym przez jedną z elektrod, która spełnia funkcję anody, przepływa prąd elektryczny.

Znany jest z opisu patentowego USA nr 4 219 807 system czujników dla układu ochrony katodowej, w którym komparator odbiera różnicę potencjałów i wytwarza wyjściowy sygnał sterujący, zmniejszający się do zera, gdy prąd ochrony katodowej maleje poniżej ustalonej wartości progowej.

Znane są z niemieckiego opisu patentowego nr 37 07 791 sposób i urządzenie do ochrony katodowej przed korozją powierzchni metalowych, w których prąd ochronny jest przerywany okresowo i jest mierzona rzeczywista wartość potencjału pomiędzy anodą i chronioną powierzchnią, a ta rzeczywista wartość potencjału jest porównywana z wartością potencjału ochronnego.

Znane są z opisu patentowego USA nr 4 407 711, europejskiego opisu patentowego nr 0 630 426 i niemieckiego opisu patentowego nr 39 16 847 rozwiązania zawierające anodę z wymuszonym przepływem prądu, w których obwód anody jest zasilany bezpośrednio prądem sieciowym, co stwarza problemy przy zaniku tego prądu.

Znane jest z europejskiego opisu patentowego nr 771 889 rozwiązanie, w którym zastosowano akumulator, który przy braku prądu sieci dostarcza prąd niezbędny dla podtrzymania procesu galwanicznego, co stwarza problem poddania akumulatora licznym cyklom ładowania i rozładowania.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że blok akumulatora pomocniczego jest dołączony równolegle do bloku zasilania układu elektronicznego dla dostarczania różnicy potencjałów i utrzymywania prądu polaryzacji pomiędzy anodą i zbiornikiem jedynie przy braku prądu sieci.

Korzystnie blok akumulatora pomocniczego zawiera akumulator zewnętrzny względem układu elektronicznego.

Korzystnie układ elektroniczny zawiera rezystor ograniczający prąd dostarczany przez akumulator pomocniczy.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie przez urządzenie ochronne koniecznej różnicy potencjałów do podtrzymania prądu polaryzacji pomiędzy anodą i użytym zbiornikiem, gdy nie jest podawany prąd sieciowy. Ułatwiona jest kontrola skuteczności urządzenia ochronnego, albo za pomocą sygnałów świetlnych albo wykorzystując fizyczne zasady działania generatora napięcia, oraz ułatwiona jest obsługa techniczna przez wyposażenie urządzenia ochronnego w akumulator łatwo dostępny na rynku, który można montować bez żadnych problemów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat ideowy urządzenia ochronnego z wymuszonym przepływem prądu.

Urządzenie ochronne, wywołujące przepływ prądu do czynnej ochrony przed korozją zbiornika podgrzewacza wody, zawiera układ elektroniczny z blokiem zasilania 2 dla prądu sieciowego, blok akumulatora pomocniczego 10i blok stabilizacji napięcia 4, blok kontroli 6 i blok zabezpieczenia 8.

Blok zasilania 2, dołączony do zasilacza zewnętrznego 1 za pomocą zacisków 3 i 5, zawiera transformator 12 obniżający napięcie, przekształtnik napięcia 14, wykonany na przykład w postaci mostka diodowego, filtr kondensatorowy 16, stabilizator napięcia 18 i element pojemnościowy 20.

Blok akumulatora pomocniczego 10, przewidziany dla akumulatora zewnętrznego względem układu elektronicznego, jest umieszczony w układzie równoległym do bloku zasilania 2 i nie zasila układu elektronicznego, gdy prąd elektryczny jest dostarczany z zewnątrz.

Blok stabilizacji napięcia 4 zawiera diodę Zenera 22, rezystor 24 i wskaźnik świetlny 26, który sygnalizuje obecność napięcia zasilania.

Blok kontroli 6 zawiera szereg rezystorów 28, 30, 32, 34, dwa wzmacniacze operacyjne 36, 38, następny wskaźnik świetlny 40, który sygnalizuje wystąpienie problemów w działaniu urządzenia

PL 191 681 B1 ochronnego, dwa tranzystory 41, 43, pierwszy zacisk wyjściowy 42 połączony z elektrodą 50 i drugi zacisk wyjściowy 44 połączony ze zbiornikiem 48.

Blok zabezpieczenia 8 zawiera przekaźnik 46 dwupołożeniowy otwarty/zamknięty, który jest typu jednofazowego lub typu trójfazowego i umożliwia odłączenie zasilania od elementu grzejnego podgrzewacza wody, takiego jak na przykład rezystor elektryczny, palnik lub zasilanie obwodu pierwotnego spirali, aby użytkownik mógł wyraźnie zorientować się, że wystąpiło uszkodzenie - brak ciepłej wody i jednoczesne przerwanie zasilania urządzenia ochronnego w przypadku niewystarczającego działania układu elektronicznego dla ochrony przed korozją.

Podczas pracy urządzenie ochronne jest zasilane ze źródła zasilania zewnętrznego 1, takiego jak na przykład sieć prądu przemiennego, które służy jednocześnie do ładowania akumulatora pomocniczego. Jeżeli źródło zasilania zewnętrznego 1 nie dostarcza prądu, zasilanie układu elektronicznego jest zapewnione przez akumulator pomocniczy.

Blok stabilizacji napięcia 4 zapewnia na wejściu bloku kontroli 6 stałe napięcie polaryzacji pierwszego zacisku wyjściowego 42, a więc elektrody 50, która realizuje funkcję anody wewnątrz zbiornika 48.

W normalnych warunkach pracy urządzenia dwa zaciski wyjściowe 42, 44, więc anoda 50 i zbiornik 48, mają różnicę potencjałów wystarczającą do zapewnienia zbiornikowi 48 podgrzewacza wody czynnej ochrony zapobiegającej korozji. W celu kontroli, czy urządzenie ochronne pracuje poprawnie, należy nadzorować różnice potencjałów pomiędzy dwoma zaciskami wyjściowymi 42 i 44, wykorzystując dwa wzmacniacze operacyjne 36 i 38 jako komparatory.

Jeżeli różnica potencjałów przekracza ustalona wartość progową zabezpieczenia, jest możliwe, że rezystancja, jaką stanowi płyn znajdujący się w zbiorniku, jest zbyt duża i z tego względu układ nie jest w stanie zapewnić koniecznej ochrony. Inną możliwością jest to, że zbiornik jest pusty. Jeszcze inną możliwością jest to, że wystąpiła przerwa w obwodzie, spowodowana przerwaniem przewodu lub uszkodzeniem połączenia. Te dwa przypadki są nienormalne i niebezpieczne. Jeżeli natomiast różnica potencjałów jest mniejsza od drugiego progu zabezpieczenia, jest możliwe, że rezystancja, jaką stanowi płyn znajdujący się w zbiorniku 48, jest zbyt mała lub wystąpiło zwarcie wewnątrz tego zbiornika, co powoduje ryzyko szkodliwych konsekwencji. W każdym z tych przypadków urządzenie nie działa prawidłowo i należy przerwać jego pracę.

W takich warunkach napięcie na wejściu bloku zabezpieczenia 8 jest wyższe od napięcia na wejściu bloku kontroli 6, co powoduje zadziałanie przekaźnika 45 i przerwanie zasilania elementu grzejnego i urządzenia ochronnego. Następuje zaświecenie wskaźnika świetlnego 40 sygnalizujące nieprawidłowość.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie ochronne z wymuszonym przepływem prądu do czynnej ochrony przed korozją zbiornika podgrzewacza wody, zbudowane ze zbiornika podgrzewacza wody, zawierającego płyn przewodzący, w którym jest zanurzona elektroda, oraz z układu elektronicznego, który ma na wejściu blok zasilania i na wyjściu pierwszy zacisk połączony elektrycznie ze zbiornikiem i drugi zacisk połączony elektrycznie z elektrodą dla jej polaryzacji, a układ elektroniczny zawiera, co najmniej jeden blok stabilizacji napięcia polaryzacji, dołączony do drugiego zacisku i blok kontroli do wykrywania różnicy potencjałów pomiędzy pierwszym zaciskiem i drugim zaciskiem dla porównywania jej,z co najmniej jedną ustaloną z góry wartością progową napięcia i generowania sygnału odniesienia przy przekroczeniu tej wartości progowej, a różnica potencjałów pomiędzy pierwszym i drugim zaciskiem jest porównywana z dwiema ustalonymi z góry wartościami progowymi napięcia, odpowiednio niższą i wyższą, względem zakresu prawidłowego działania urządzenia ochronnego, które zawiera także blok akumulatora pomocniczego, umieszczony w tym układzie elektronicznym, znamienne tym, że blok akumulatora pomocniczego (10) jest dołączony równolegle do bloku zasilania (2) układu elektronicznego dla dostarczania różnicy potencjałów i utrzymywania prądu polaryzacji pomiędzy anodą (50) i zbiornikiem (48) jedynie przy braku prądu sieci.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że blok akumulatora pomocniczego (10) zawiera akumulator zewnętrzny względem układu elektronicznego.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że układ elektroniczny zawiera rezystor ograniczający prąd dostarczany przez akumulator pomocniczy (10).