<Desc/Clms Page number 1>
Titel : Waterverwarmingsapparaat
De uitvinding heeft betrekking op een waterverwarmingsapparaat voor het verwarmen van verbruikwater, dat voorzien is van een door de buitentemperatuur bestuurde en met een verbruikwater-en een koud water aansluiting verbonden mengklep en een buffervoorraadvat voor het opnemen van opgewarmd verbruikwater, alsmede een isolatie, waarbinnen het buffervoorraadvat is opgesteld.
Bij dergelijke waterverwarmingsapparaten, waarbij het meestal gaat om gecombineerde verwarmingsapparaten, die zowel verbruik- als ook verwarmingswater verhitten, is, om vertragingen bij de uitloop van warm verbruikwater bij het begin van het aftappen te vermijden, een buffervoorraadvat opgesteld, dat ofwel verwarmingswater opneemt, dat via een warmtewisselaar verbruikwater verwarmt, of dat direkt verbruikwater opneemt. In laatstgenoemde geval zorgt de isolatie voor het in stand houden van een overeenkomstig hoge temperatuur, ook bij langere tussenpozen tussen het aftappen.
Bij de bekende dergelijke waterverwarmingsapparaten is de mengklep in de buurt van de aftapplaats opgesteld.
Daarbij doet zieh echter het nadeel voor, dat bij langdurige pauzes tussen het aftappen de regelzuiger van de mengklep een met de kamertemperatuur overeenkomende positie
<Desc/Clms Page number 2>
inneemt, waardoor bij begin van het aftappen de toeloop van verbruikwater, dat zieh bevindt op het peil van de temperatuur in het voorraadvat, wijd geopend, en de koudwatertoeloop vrijwel gesloten is. Daardoor wordt kort na het begin van het aftappen een zeer hoge uitlooptemperatuur verkregen, die enerzijds kan leiden tot verbrandingen, en anderzijds gepaard gaar met een onnodig energieverlies, dat door het klein gehouden voorraadvolume tot een aansluitende temperatuurverlaging leidt. Het verloop van een dergelijke aftapkromme wordt weergegeven in Fig. 6. Eerst na enige tijd stelt de met de mengklep ingestelde uitlooptemperatuur zieh in.
Doel van de uitvinding is deze nadelen te vermijden en een waterverwarmingsapparaat van de in de inleiding vermelde soort te verschaffen, waarbij de bij de bekende apparaten optredende temperatuurpieken en temperatuurdalen bij het begin van het aftappen worden vermeden.
Dit wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de mengklep binnen de door de isolatie omsloten ruimte is opgesteld.
Op deze manier wordt gegarandeerd, dat de mengklep ook tijdens de tussenpozen tussen het aftappen is blootgesteld aan de hoge temperatuur van het verbruikwater.
Daardoor is bij het begin van het aftappen de toeloop voor verbruikwater verregaand gesloten en die van het koudwater verregaand geopend.
Daardoor stroomt het verbruikwater bij begin van het aftappen met betrekkelijk lage temperatuur uit, waarbij echter de temperatuur door het snel in werking treden van de regelinrichting van de mengklep snel oploopt. Daardoor worden enerzijds verbrandingen met zekerheid worden vermeden en anderzijds een energieverlies door het uitlopen van te heet water wordt vermeden. Bovendien wordt door deze maatregel het voordeel verkregen, dat een te ver gaand regelen, zoals dat bij de bekende apparaten optreedt, wordt vermeden.
Volgens een verder kenmerk ban de uitvinding kan er voor zijn gezorgd, dat de mengklep in de onmiddellijke
<Desc/Clms Page number 3>
nabijheid van het buffervoorraadvat is opgesteld.
Op deze manier wordt het voordeel verkregen, dat de mengklep op een vrijwel met de temperatuur van het verbruikwater overeenkomende temperatuur wordt gehouden.
De uitvinding wordt nu aan de hand van de tekening nader toegelicht.
Daarbij vertoont :
Fig. 1 schematisch een waterverwarmingsinstallatie,
Fig. 2 een doorsnede door een voorraadvat,
Fig. 3 een andere doorsnede door een voorraadvat,
Fig. 4 en 5 schematisch een mengklep in verschillende bedrijfstoestanden en
Fig. 6 en 7 diagrammen.
In alle zeven Figuren betekenen gelijke verwijzingstekens telkens dezelfde bijzonderheden.
Fig. 1 toont schematisch een gecombineerd waterverwarmingsapparaat. Bij deze is een buffervoorraadvat 1 opgesteld, waarvan het inwendige via een voorloopleiding 2 en een terugloopleiding 3 verbonden is met een verwarmingsinrichting voor het verwarmen van verwarmingswater voor een ruimteverwarmingsinrichting 11. De verwarmingsinrichting voor het verwarmen van verwarmingswater wordt gevormd door een brander 9 en een verwarmingswarmtewisselaar 10, waarbij voor het in stand houden van een doorstroming door de ruimteverwarmingsinrichting 11 en de warmtewisselaar 10, zomede het buffervoorraadvat 1 een circulatiepomp 13 is opgesteld.
Aan circulatiepomp 13 wordt het verwarmingswater afhankelijk van de stand van omschakelklep 20, die door een elektromotor 21 via een leiding 22 uit de stuureenheid 23 wordt bestuurd, ofwel uit de verwarmingskringloop 11 via de terugloopleiding 24 of via de terugloopleiding 3 uit het buffervoorraadvat 1 toegevoerd. De verwarmingswaterkringloop wordt via de voorloopleiding naar de ruimteverwarmingsinrichting 11 of via de voorloopleiding 2 naar het buffervoorraadvat gesloten.
De besturing van brander 9 geschiedt via een
<Desc/Clms Page number 4>
brandstofklep 12, die in werking wordt gesteld door een magnetische aandrijving 25, die via een besturingsleiding 26 met de stuureenheid 23 is verbonden. De ontsteking van het brandstof-lucht mengsel geschiedt via een ontstekingsinrichting 27, die via de ontstekingsleiding 28 is verbonden met stuureenheid 23.
Brander 9 wordt afhankelijk van de informaties van de sensoren voor de voorlooptemperatuur van het verwarmingswater, de temperatuur van het voorraadvat 30 en de koudwater doorsrtroming 31, die via de leidingen 32,33 en 34 verbonden zijn met besturing 23, naar behoefte in werking gezet.
In het inwendige van buffervoorraadvat 1, dat als buffermedium verwarmingswater bevat, is verder een door verbruikwater doorstroombare buisspiraal 4 opgesteld, die aan het ene einde is verbonden met neen koudwater aansluiting 5 en aan het andere einde met een mengklep 6. In plaats van het verbruikwater kan ook het verwarmingswater in de buisspiraal worden geleid en het verbruikwater als buffermedium dienen.
Deze mengklep 6 is mert zijn ene aansluiting 16 verbonden met de koudwater aansluiting 5 en met een mengwateraansluiting 15 verbonden is via een naar een niet weergegeven aftappunt lopende leiding 7. De warmwateraansluiting 14 is verbonden met de buisspiraal 4.
Daarbij is mengklep 6 voorzien van een regelinrichting, die afhankelijk van de mengtemperatuur de toeloop van warm- en koudwater naar de klep regelt, om een vooraf ingestelde temperatuur van het in leiding 7 stromende water te kunnen handhaven.
Mengklep 6 is nabij buffervoorraadvat 1 opgesteld in een door een isolatie 8 omgeven en buffervoorraadvat 1 omsluitende ruimte (Fig. 2).
Bij de plaatsing van mengklep 6 volgens Fig. 3 is deze onmiddellijk aan de buitenwand 35 van buffervoorraadvat 1 aangebracht en wordt derhalve nagenoeg op de temperatuur van het water in buffervoorraadvat 1 gehouden. Uit Fig. 3 kan men ook zien, dat mengklep 6 is voorzien van een aanwijzer voor de nominale waarde, waarmee de
<Desc/Clms Page number 5>
temperatuur van het mengwater kan worden ingesteld.
Door deze maatregel wordt gegarandeerd, dat de koudwater toevoer op grond van de omstandigheid, dat de aan mengklep 6 ingestelde uitlooptemperatuur beneden de temperatuur van het in buffervoorraadvat 1 aanwezige water ligt, in vergaande mate geopend is en die van het uit buisspiraal 4 wegstromende verbruikwater in vergaande mate gesloten is.
Fig. 4 toont schematisch een mengklep 6 voor een aftapbegin bij een omgevingstemperatuur, die hoger is dan de nominale temperatuur van het mengwater, zoals dat bij de opstelling van mengklep 6 volgens de uitvinding het geval is. Schuif 18 is daarbij in een positie, waarin de warmwater aansluiting 14 afgesloten en de koudwater aansluiting 15 geopend is.
Bij aftapbegin treedt een doorstroming van koudwater van aansluiting 16 naar aansluiting 15 op, waardoor het met schuif 18 verbonden uitzetbare lichaam 19 krimpt en schuif 18 zieh verplaatst van warmwater aansluiting 14 naar koudwater aansluiting 15 en derhalve de temperatuur van het uit aansluiting 15 komende water oploopt. Daarmee wordt echter een verder krimpen van uitzetbaar lichaam 19 beperkt, respectievelijk tot staan gebracht. Bij bereiken van de ingestelde temperatuur van het mengwater blijft schuif 18 in een overeenkomstige tussenstand staan.
Daardoor treedt bij het begin van het aftappen een doorstroming van mengklep 6 met in hoofdzaak koudwater op, waardoor de regelinrichting de koudwater toevoer afknijpt en de verbruikwater toevoer verder open zet, tot de gewenste uitlooptemperatuur net is bereikt. Dit valt te zien uit Fig.
5.
Dit kan men ook zien in Fig. 7, dat het temperatuurverloop van het uit mengklep 6 lopende water bij het begin van het aftappen, uitgezet tegen de tijd, toont.
EMI5.1
Daarbij is de kamertemperatuur aangeduid met tR, de nominale temperatuur van het uitlopend water met ts en de temperatuur van het mengwater met t. Uit Fig. 7 kan men
<Desc/Clms Page number 6>
zien, dat de uitlooptemperatuur snel oploopt tot de ingestelde nominale waarde en met geringe marge om deze schommelt. In tegenstelling daarmee toont Fig. 6 het in de inleiding vermelde temperatuurverloop van gebruikelijke apparaten.
<Desc / Clms Page number 1>
Title: Water heating device
The invention relates to a water heating device for heating consumption water, which is provided with a mixing valve controlled by the outside temperature and connected to a consumption water and a cold water connection and a buffer storage vessel for receiving heated consumption water, as well as an insulation, within which buffer storage tank is set up.
In such water heaters, which are usually combined heaters, which heat both consumable and heating water, to avoid delays in the discharge of hot consumable water at the start of the draw-off, a buffer storage vessel is installed which either absorbs heating water heats consumption water via a heat exchanger, or that absorbs consumption water directly. In the latter case, the insulation maintains a correspondingly high temperature, even at longer intervals between drains.
In the known water heating devices of this type, the mixing valve is arranged in the vicinity of the tap point.
However, this has the drawback that during long pauses between draining the control piston of the mixing valve has a position corresponding to the room temperature
<Desc / Clms Page number 2>
through which, at the beginning of the tapping, the supply of consumption water, which is at the level of the temperature in the storage vessel, is wide open, and the cold water supply is almost closed. As a result, a very high outlet temperature is obtained shortly after the start of tapping, which on the one hand can lead to burns, and on the other hand, coupled with an unnecessary energy loss, which leads to a subsequent temperature reduction due to the small stock volume. The course of such a tapping curve is shown in FIG. 6. Only after some time, the outlet temperature set with the mixing valve sets itself.
The object of the invention is to avoid these drawbacks and to provide a water heating device of the type mentioned in the introduction, whereby the temperature peaks and temperature dips occurring in the known devices are avoided at the start of the tapping.
This is achieved according to the invention in that the mixing valve is arranged within the space enclosed by the insulation.
In this way it is ensured that the mixing valve is also exposed to the high temperature of the consumable water during the intervals between draining.
As a result, at the beginning of the draw-off, the supply water flow is largely closed and that of the cold water is largely open.
As a result, the consumable water flows out at a relatively low temperature at the start of draining, but the temperature quickly rises due to the rapid actuation of the control device of the mixing valve. This prevents burns with certainty on the one hand and prevents energy loss through the outflow of hot water on the other. Moreover, this measure provides the advantage that excessive control, such as occurs with the known devices, is avoided.
According to a further feature of the invention, the mixing valve can be provided in the instant
<Desc / Clms Page number 3>
near the buffer storage vessel.
In this way, the advantage is obtained that the mixing valve is kept at a temperature substantially corresponding to the temperature of the drinking water.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.
The following shows:
Fig. 1 schematically a water heating installation,
Fig. 2 a section through a storage vessel,
Fig. 3 another section through a storage vessel,
Fig. 4 and 5 schematically a mixing valve in different operating states and
Fig. 6 and 7 diagrams.
In all seven Figures, the same reference characters always mean the same details.
Fig. 1 schematically shows a combined water heating device. A buffer storage vessel 1 is arranged here, the interior of which is connected via a supply line 2 and a return line 3 to a heating device for heating heating water for a space heating device 11. The heating device for heating heating water is formed by a burner 9 and a heating heat exchanger 10, wherein a circulation pump 13 is arranged in order to maintain a flow through the space heating device 11 and the heat exchanger 10, as well as the buffer storage vessel 1.
Depending on the position of change-over valve 20, which is controlled by an electric motor 21 via a line 22 from the control unit 23, the heating water is supplied to circulation pump 13, either from the heating circuit 11 via the return line 24 or via the return line 3 from the buffer storage tank 1. The heating water circuit is closed via the supply line to the space heating device 11 or via the supply line 2 to the buffer storage tank.
Burner 9 is controlled via a
<Desc / Clms Page number 4>
fuel valve 12, which is actuated by a magnetic drive 25, which is connected to the control unit 23 via a control line 26. The ignition of the fuel-air mixture takes place via an ignition device 27, which is connected to control unit 23 via ignition line 28.
Burner 9 is activated as required depending on the information from the sensors for the heating water supply temperature, the temperature of the storage vessel 30 and the cold water flow 31, which are connected to control 23 via lines 32, 33 and 34.
In the interior of buffer storage vessel 1, which contains heating water as a buffer medium, a tube coil 4 which can flow through through consumption water is further arranged, which is connected at one end to no cold water connection 5 and at the other end to a mixing valve 6. Instead of the consumption water the heating water can also be fed into the tube spiral and the consumption water can serve as a buffer medium.
This mixing valve 6 is connected with one connection 16 to the cold water connection 5 and is connected to a mixing water connection 15 via a conduit 7 running to a tap point (not shown). The hot water connection 14 is connected to the pipe coil 4.
Mixing valve 6 is provided with a control device, which controls the flow of hot and cold water to the valve depending on the mixing temperature, in order to be able to maintain a preset temperature of the water flowing in line 7.
Mixing valve 6 is arranged near buffer storage vessel 1 in a space enclosed by an insulation 8 and enclosing buffer storage vessel 1 (Fig. 2).
When placing mixing valve 6 according to fig. 3, it is immediately mounted on the outer wall 35 of buffer storage vessel 1 and is therefore maintained substantially at the temperature of the water in buffer storage vessel 1. From fig. 3 it can also be seen that mixing valve 6 is provided with a pointer for the nominal value, with which the
<Desc / Clms Page number 5>
temperature of the mixed water can be set.
This measure ensures that the cold water supply, due to the circumstance that the outlet temperature set on mixing valve 6 is below the temperature of the water present in buffer storage vessel 1, is largely open and that of the consumption water flowing out of tube coil 4 into is largely closed.
Fig. 4 schematically shows a mixing valve 6 for a drain start at an ambient temperature which is higher than the nominal temperature of the mixing water, as is the case in the arrangement of mixing valve 6 according to the invention. Slide 18 is thereby in a position in which the hot water connection 14 is closed and the cold water connection 15 is opened.
At the beginning of the draw-off, a flow of cold water from connection 16 to connection 15 occurs, as a result of which the expandable body 19 connected to slide 18 shrinks and slide 18 moves from hot water connection 14 to cold water connection 15 and therefore the temperature of the water coming from connection 15 rises. . However, this further limits or halts further shrinkage of expandable body 19. When the set temperature of the mixed water is reached, slide 18 remains in a corresponding intermediate position.
As a result, a flow of mixing valve 6 with mainly cold water occurs at the start of draining, so that the control device cuts off the cold water supply and further opens the consumption water supply until the desired outlet temperature has just been reached. This can be seen from Fig.
5.
This can also be seen in Fig. 7, which shows the temperature trend of the water flowing from mixing valve 6 at the start of the drawing, versus time.
EMI5.1
The room temperature is indicated with tR, the nominal temperature of the leaving water with ts and the temperature of the mixed water with t. From fig. 7 one can
<Desc / Clms Page number 6>
see that the outlet temperature quickly rises to the set nominal value and fluctuates by a small margin. In contrast, FIG. 6 the temperature trend of conventional appliances as stated in the introduction.