CN102905589A - 沸水分配器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沸水分配器(1)，包括入水口(2)和出水口(7)，在入水口(2)和出水口(7)之间存在流动路径(11)。在这个流动路径中，加热设备(4)配置为加热通过所述流动路径(11)流动的水。另外，所述流动路径包括配置为通过所述流动路径(11)在流水方向中从所述入水口(2)到所述加热设备(4)泵水的泵(3)。第一限流器元件(5)置于所述流动路径(11)中所述加热设备(4)的下游，在所述加热设备(4)中产生过压。此外，所述沸水分配器(1)包括在所述流动路径(11)中的所述第一限流器元件(5)下游的热水储水池(15)，其中所述热水储水池(15)配置为允许从液态水分离气态水。所述热水储水池(15)具有热水储水池入口开口(17)和热水储水池出口开口(18)，其中从所述热水储水池出口开口(18)到所述出水口(7)的所述流动路径(11)的部分配置为在使用期间在所述热水储水池(15)中引起水的积聚。从这个沸水分配器(1)流动的水将以良好定义的方式没有溅射地流出所述出水口(7)。这使得所述沸水分配器特别对用户友好并且使用安全。

Description

沸水分配器
技术领域
本发明涉及沸水分配器，包括入水口，出水口，连接所述入水口到所述出水口的流动路径，配置为加热通过所述流动路径流动的水的加热设备，配置为通过所述流动路径在流水方向中从所述入水口向所述加热设备抽水的泵，以及置于所述流动路径中所述加热设备下游的第一限流器元件，从而所述第一限流器元件配置为在所述加热设备中产生过压。
背景技术
已知许多设备配置为加热水并配置为分配热水或者甚至沸水。WO2009/151321A2公开了这样设备的一个实例。在这个专利文件中公开的热水系统具有罐，在该罐中将水加热。当水龙头打开时这个水可以通过排放管排放。WO2009/151321A2公开了其设备的该罐配置为在高于大气压的压力下保持水温约110℃。当打开水龙头时热水将开始流出。离开水龙头的水将经历压力下降到大气压。由于水的温度在大气压沸点以上，流出的水将表现出类似液态水和气态水都存在的沸腾特性。在水龙头出口这将引起热水的溅射。由于溅射的热水对于靠近水龙头出口拿着茶杯的用户可能是危险的，例如当该用户想用沸水注满所述茶杯以沏茶、制作速食汤或其他处理时，因此通过WO2009/151321A2公开的设备的一个问题是离开水龙头的热水的溅射。特别是拿着所述茶杯的手是处于被溅射的热水、沸水击中的危险中的。这可能引起用户经历疼痛，或者，在更严重的情况中，引起用户的手的烫伤。另外，离开水龙头的沸水的溅射导致糟蹋珍贵的加热的水。甚至进一步，溅射可能会在采用狭窄的注入开口注满茶杯或其他类型的容器时引起问题。
EP1462040A1公开了配置为加热水并配置为分配热水的设备的一个进一步的实例。这个专利文件公开了一种用于热水的制备的设施，该设施包括流通式加热单元，在其中将水加热到刚好低于100℃的温度。EP1462040A1的设施是开放式系统，在该开放式系统中水的沸腾温度是100℃。因此，EP1462040A1的设施不能提供沸水，而仅仅能提供热水。通过将水加热到刚好低于100℃的温度是防止在加热单元中形成大量的气泡。气态水比液态水具有不同的热吸收率是广泛已知的。这个不同导致在其中形成大量的气态水的加热元件的局部过热是已知的。针对加热器故障局部过热是已知的原因。当流通式加热器连续工作持续期间时这尤其是一个问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种沸水分配器，来自该沸水分配器的水没有溅射地流动。
本发明的目的由如权利要求1中定义的沸水分配器实现。具体地，根据本发明的沸水分配器包括在所述流动路径中的所述第一限流器下游的热水储水池，其中所述热水储水池配置为允许从液态水分离气态水，所述热水储水池具有热水储水池入口开口和热水储水池出口开口，其中从所述热水储水池出口开口到所述出水口的所述流动路径的部分配置为在使用期间在所述热水储水池中引起水的积聚。
本发明的沸水分配器通过所述入水口连接到某供水源。该供水源可能是自来水管供水源、单独的储水器或者适于向所述热水分配器供给水的目的的任何其他类型的供水源。在根据本发明的沸水分配器的使用过程中，水将在泵的工作的影响下在经由流动路径从所述入水口到所述出水口的流水方向流动。该泵可以是适于泵送需要的流速的任何类型的泵。泵的这些类型通常是已知的并且不形成本发明的一部分。通常，在入水口处的水温是远低于在出水口处的水温的。在入水口处的水温可以例如在15℃和25℃之间。其他输入值也是可能的。当从入水口到出水口流动时，水通过泵的下游的加热设备，该加热设备配置为将所述水加热。在所述流动路径中所述加热设备的下游放置第一限流器元件。有关流体运输系统的限流器元件是广泛已知的。因此，本领域技术人员将针对实际情况选择合适的限流器元件。准则将在下面进一步说明。当串联放置泵和限流器元件时将在所述泵和所述限流器元件之间的流动路径中引起过压是众所周知。在此上下文中过压将理解为高于在没有限流器元件情况下的普遍压力的压力。过压的数量既依赖于泵的特性也依赖于限流器元件的特性。当加热设备放置在所述泵和所述第一限流器元件之间时，本发明的沸水分配器中的所述泵和所述第一限流器元件之间生成的过压也在该加热设备中存在。水的沸腾温度或沸点以及更一般的任何流体的沸腾温度或沸点是压力的函数是普通的一般知识。一般来说，水的沸腾温度随着压力增加将增加。作为由所述泵和所述第一限流器元件的组合引起的加热设备中的压力增加的结果，在所述加热设备中的水可以加热到高于环境沸腾温度的温度而不会发生沸腾。环境沸腾温度被认为是在环境压力下水的沸腾温度，从而没有由所述泵和所述第一限流器组合引起的压力增加。
本发明的沸水分配器的加热设备的尺寸使得将沿着流动路径流动的水加热到期望的温度。这样的尺寸被认为是对本领域技术人员众所周知的，并没有进一步的详细说明，也不被认为是本发明的一部分。所述加热设备可以包括控制逻辑以基于流出所述加热设备的实际水温和流出所述加热设备的水的期望的温度来调节所述加热设备的行为。可替换地，或除此之外，所述加热设备可以包括基于流入所述加热设备的水温调节所述加热设备的行为的控制逻辑。在其他实施方式中，所述加热设备可以设计为无需控制逻辑而操作。
由于所述第一限流器元件，通过所述第一限流器元件的热水将经历压力下降。流过所述第一限流器元件的水将因此具有较低的沸腾温度。在优选的实施方式中流出所述加热设备的水将具有低于考虑所述加热设备中的压力的水的沸点的温度，但同时具有高于在所述第一限流器元件之后的常压下的沸腾温度的温度。按照通常已知的物理定律，通过所述第一限流器元件的热水将开始沸腾，并且其温度将下降到常压下的水的沸腾温度。沸水将包含气态水和液态水的混合物。沸水将流入热水储水池。这个热水储水池允许沸水的气相和沸水的液相分离。从所述热水储水池出口开口到所述出水口的流动路径的部分配置为在使用期间在所述热水储水池引起水的积聚。由于这个积聚，从所述热水储水池入口开口到所述热水储水池出口开口的水的流动-通过时间增加，允许水的气相和液相分离更有效地发生。
在一个实际的实施方式中，从所述热水储水池出口开口到所述出水口的流动路径的部分相比所述第一限流器元件可以具有更大的直径。
在一个实际的实施方式中，在所述热水储水池出口开口和所述出水口之间放置另一个限流器元件。
在另一个实际的实施方式中，出水口可以位于当在重力场观察时所述热水储水池出口开口的上方，从而通过所述热水储水池出口开口和所述出水口之间的流动路径流动的水必须克服重力。
在沸腾温度的水的液相经由另一个限流器元件从所述热水储水池到所述出水口流动。热水将从所述沸水分配器设备流动并且可以由用户使用例如做出美味的热饮料。由于只有水的液相流动通过所述出水口因此将不会发生溅射。换言之，在所述热水储水池中发生的热水的液相和气相的分离导致来自所述沸水分配器的水的受控流出，使得根据本发明的沸水分配器对用户友好并且使用安全。应当理解的是，分配的热水将处于或接近考虑环境压力的水的沸腾温度。接近所述沸腾温度可以是位于该环境压力的沸腾温度的90％和100％之间的任何地方。
应当理解的是，该设备的操作的各种方法都是可能的。例如，根据本发明的沸水分配器可以由用户通过仅仅按压一个按钮而操作。所述按钮将激活所述加热设备而包含传感器的控制电路配置为测量在加热器中的水的温度。当达到预定温度时，可以启动泵以通过所述流动路径开始水的流动。在可替换的实施方式中根据本发明的沸水分配器可以具有两个控制按钮。第一个按钮可以配置为允许用户打开所述加热设备。第二个按钮可以配置为允许用户打开所述泵。在这样的实施方式中可以向用户提供用户界面以向用户指示所述加热设备中的水对于启动所述泵并且使沸水流出所述出水口是足够热的。甚至其他的操作方式也是可行的。
根据本发明的沸水分配器的另一个优点是用户可以相当精确地给予要加热的水量。这防止如在传统水壶中经常发生的水的多余的量的加热。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，所述第一限流器元件配置为在连续操作期间在所述加热设备中产生约1.4巴的过压。约1.4巴理解为在1.2巴和1.6巴之间。似乎对于本发明的发明人这个过压可以很容易地在家用电器中采纳而不需要昂贵的安全措施，而同时它会在所述加热设备中引起足够的压力增加以允许将水加热到如上文所详述一个温度。
根据本发明的沸水分配器中，所述加热设备配置为将水加热到接近其沸腾温度的温度，优选的是其沸腾温度的90％和98％之间的温度，甚至更优选地是其沸腾温度的93％和95％之间的温度。当水沸腾时，即当气态水发展到气态水不能在液态水溶解的这样的数量时，在配置为将水加热到处于或接近其沸腾温度的加热设备中，从所述加热设备到水的热传输下降。应当注意的是在这个沸腾开始前不久，在所述加热设备和水之间的界面处形成气态水的小气泡。这些小气泡在水中迅速溶解。如从物理知识所公知的，从热源到液态水传输的热量比从热源到气态水传输的热量更好。不能够将其热量传输到水的热的加热设备可能会遭受过热。这种过热可以导致所述加热设备的损坏并且甚至导致整个所述沸水分配器的故障。为了防止气态水发展，发明人发现将所述加热设备中的水加热到在所述加热设备中的压力下的沸腾温度的90％和98％之间的值是有利的。选择此范围的上限接近所述沸腾温度同时仍然允许所述加热设备中的水的温度中的局部变化不导致气态水发展到可能损坏所述加热设备的程度。在另一方面，选择此范围的下限使得水将在通过所述第一限流器元件之后处于沸点。发现当在所述加热设备中将水加热到在所述加热设备中的压力下其沸腾温度的93％和95％之间的温度，可以实现沸水分配器的更可靠的操作。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，流引导件置于热水储水池入口开口和热水储水池出口开口之间，所述流引导件配置为防止从所述热水储水池入口开口到所述热水储水池出口开口的水的直接流动。这个流引导件延迟从热水储水池入口开口到热水储水池出口开口的水的流动，从而允许沸水的气相和沸水的液相分离。这确保只有液态水从热水出口开口流出以及因此也从所述出水口流出。
在一个优选的实施方式中所述流引导件是多孔的。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，所述分配器还包括冷水储水池，所述冷水储水池流体连接到所述入水口。冷水储水池在没有水管出口连接器可用的位置提供利用所述沸水分配器的选择。在多数家庭中，水管连接器或水龙头只在某些位置可用。当根据本发明的沸水分配器在其他位置也可以使用是非常有益的。这是通过具有流体连接到所述入水口的冷水储水池实现的。在所述设备使用之前水可以存储在所述冷水储水池中。所述冷水储水池可以可拆卸地附着到所述沸水分配器或者固定地附着到所述沸水分配器。在水存储在所述冷水储水池之后，所述沸水分配器可以在任何位置使用，而不论水管连接的可用性。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，热水储水池具有溢流出口。热水储水池位于另一个限流器元件前面。结果将是在热水储水池中有接近或处于水的沸腾温度的水的积聚。与上述相似，接近该沸腾温度可以是该热水储水池中位于该环境压力的沸腾温度的90％和100％之间的任何地方。当出水口由于任何原因堵塞而泵在运行时，热水储水池将由沸水填充。热水储水池溢流以防止在流动路径中的水停止流动而该加热设备仍然在运行的情况。没有热水储水池溢流，加热设备中的水将到达沸腾，气态水在流动路径中引起压力的快速升高。这个快速压力升高可以引起对该流动路径中的一个或多个元件的损坏。热水储水池溢流防止了这种可能的危险的损坏。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，热水储水池的溢流出口流体连接到冷水储水池。潜在地，从热水储水池溢流流动的水是位于或接近其沸点的。这个温度的水对用户是潜在的危险的由于它可以导致严重烧伤。因此，应当防止通过该溢流流出该热水储水池的水可以与该用户接触。通过采用封闭的流动路径方式连接该热水储水池溢流到冷水储水池，建立可以防止热水从沸水分配器的除出水口之外的其他位置出去的流动路径。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，热水储水池具有至少部分半透明或透明的外壳，使得可以从分配器外部观察到水。在可替换的实施方式中，热水储水池具有一个至少部分地透明的外壳。通过观察该热水储水池中的水，用户可以容易地检查该沸水分配器的正确操作。由于从出水口流动的水不包含典型的对于水的沸腾的气泡或气态水的其他痕迹，用户将不能够判断该沸水分配器的正确运行。正如上面所说明的，水在第一限流器之后将包含典型的对于沸腾的水的气态形式和液态形式的混合物。混合物流入该热水储水池。通过允许用户观察该热水储水池中的水，用户可以观察气态水和液态水的混合物，并使她自己或他自己确信沸水分配器的正确运行到流入热水储水池的水的确是沸腾的程度。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，沸水分配器还包括光源，其中所述光源配置为照亮该热水储水池。来自光源的光使得用户观察热水储水池中的气态水和液态水的混合物更加容易。这提高了沸水分配器的使用的方便。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，该加热设备是流通式加热器。流通式加热器的应用显着地降低了有关沸水分配器的体积或尺寸的设计上的限制。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，分配器配置为使用后清空温水。用户开始沸水分配器的操作直接从分配器开始分配水的时刻将呈现预期温度的水。由于加热设备不是在流动路径的末端而是在泵和第一限流器元件之间，因此在分配器的操作开始之前，加热设备和水流出处之间的流动路径中存在的任何水将不会由加热设备加热并且当从水流出处流动时将低于期望的温度。因此，如果在使用后从沸水分配器清空加热设备之后的流动路径中存在的水，则是有利的。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，热水储水池包含与环境空气的开口连接，使得在热水储水池中不可以存在负压。这是很便宜和方便的方式来实现在使用后清空沸水分配器。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，在使用期间热水储水池的高度高于在所述储水池中的平衡水高度。由于另一个限流器元件，因此热水储水池中的水量从沸水分配器的操作开始时将增加。具有足够高度的储水池将防止通过热水储水池溢流的沸水的大量丢失或者防止无溢流的热水储水池变为造成危险情况的完全充满。在这种完全充满的情况下流动路径将受阻并且加热设备中的水将到达沸腾。由这个沸腾引起的气态水在流动路径中导致压力的快速升高。这个快速压力升高可以引起对该流动路径中的一个或多个元件的损坏。足够高度(这是一个高于平衡水高度的热水储水池的高度)的热水储水池，确保沸水分配器的安全和高效运作。
当使用基本物理知识，平衡水高度可以相当直截了当地计算。已知的是水柱的底部出口的静水压力由P＝ρgh给出，其中ρ表示的水的密度，g表示重力常数以及h表示该水柱的高度。同时通常已知的是所述压力导致流出速度
Figure BPA00001641727500081
该流出速度也可以表示为：v＝Q/A，其中A是流出开口的表面面积并且Q是流量。在平衡状态中热水储水池的流入和流出是相等的。这个流入与由泵的操作所引起的流量是密切相关的，并且因此这是已知的。组合方程可以获得，在沸水储水池中的水的平衡高度可以表示为heq＝Q2 pump/(2gA2)。
根据本发明的沸水分配器的一个优选的实施方式中，该分配器还包括配置为测量通过所述流动路径的水的流动的流量计，以及配置为至少基于由所述流量计测量的所述流量控制所述泵的控制单元，其中所述流量计位于所述入水口和所述热水储水池入口开口之间的所述流动路径中。通过控制由泵引起的流量，确保沸水分配器的操作期间，实际情况类似于在设计期间所假设的那样，导致沸水分配器的甚至更好的和更可靠的性能。这对于取决于流量的加热设备中的压力以及也取决于由泵产生的流量的热水储水池中的水柱的平衡高度是特别重要的。
参照权利要求，可以注意到，本发明还涉及到各项权利要求中所定义的特征和/或措施的所有可能的组合。
附图说明
下面提供本发明的详细描述。该描述通过将参照附图阅读的非限制性实例的方式提供，其中：
图1示出了根据本发明的沸水分配器的第一实施方式的示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的沸水分配器1。冷水储水池8保存一些冷水9。冷水储水池8流体地连接到入水口2。入水口2是流体地连接的一系列元件的开始，该一系列元件形成流动路径11。这个流动路径11还包含泵3、加热设备4、第一限流器元件5、热水储水池15、另一个限流器元件6以及出水口7。从入水口2开始直到出水口7的这些元件一起形成该沸水分配器的核心。在沸水分配器1的操作期间，泵3致力于沿流动路径向出水口7泵水。沸水将从出水口7流入到容器或杯13中。泵3经由控制单元10控制，该控制单元10连接到能够接收用户输入的用户接口元件16、连接到流量计19和连接到加热设备4。热水储水池15还包含入口开口17和出口开口18。流引导件12置于入口开口17和出口开口18之间。进一步地，热水储水池15具有流体地连接到冷水储水池9的溢流口14。
期望利用沸水分配器1的用户将水9装填到冷水储水池。在可替换的实施方式中沸水分配器可以不具有冷水储水池。取而代之，沸水分配器可以直接连接到主水管。然而，具有冷水储水池的沸水分配器是更用户友好性的，因为它也可以在没有主水管连接点的位置使用。冷水储水池8可以固定地或者可拆卸地连接到沸水分配器1。用户将装填冷水储水池8使其具有想要的沸水的量。然而，如将在后文说明的，这不是关键的。填充冷水储水池8之后，冷水储水池8中的冷水9的量将至少是所需的沸水的量。然而，如果冷水的量不够，冷水储水池可以再装填并且在沸水分配器1的第二轮操作中继续沸水的分配。如可能的情况下，冷水储水池8仍然可能包含来自沸水分配器1的较早使用的水9，以及装填冷水储水池8是没有必要的。
用户通过使用用户接口元件16通知沸水分配器1以启动操作。这个用户接口元件16可以是能够接收用户输入的并且，在一些实施方式中，将沸水分配器1的操作上的信息反馈到用户的任何设备。通过用户接口元件16例如通过用户对开关的致动或者对触摸敏感区域的触摸的寄存可以接收用户输入。用户接口元件16也可以由用户使用以指示结束沸水分配器1的操作的期望。可替换地，加热预定量的水之后沸水分配器1的操作可能终止。在一些实施方式中，用户可以选择将要加热的水的量。用户接口元件16传输反映用户输入的信号到控制单元10。控制单元10将提示泵3以启动泵送并且提示加热设备4以启动加热。在泵3的影响下，水将沿流动路径在从入水口2到出水口7的方向中开始流动。在加热设备4中将水加热。当在水的流动的方向中观察时，置于加热设备4之后的第一限流器元件5将引起泵3和第一限流器元件5之间存在的过压。因此，这个过压也将在加热设备4中存在。产生过压的这个方法在本领域中是公知的。在这个实施方式中流量计19置于泵3之前。流量计19连接到控制单元10，并配置为向控制单元10传达沿着流动路径11流动的水的流量。控制单元10可以基于所测量的流量调节泵3以获得在沸水分配器1中的预定的流量。通过控制泵3，通过系统的流量被很好的限定。因此，泵3和第一限流器元件5之间的过压也被很好的限定，以允许沸水分配器1的最佳操作。如将在后文说明的，由泵3生成的流量对于热水储水池15的尺寸设定也是重要的。通过控制泵3以生成预定的流量，保证了针对预定的流量设计的储水池15满足实际使用期间的要求。在可替换的实施方式中，流量计9可能会省略。加热设备4的尺寸设定为使得加热水到高于在沸水分配器1以外的环境压力下的水的沸腾温度的温度。由于加热设备4中的水在某个更高的压力下，如前面所解释的加热设备4中的水经历由泵3和第一限流器元件5的组合所引起的过压，加热设备4中的水的沸腾温度将更高。沸腾温度的这个变化由众所周知的物理定律支配并且没有进一步的详细说明。在有利的实施方式中，一方面选择加热设备并且另一方面选择泵3和第一限流器元件5的组合使得加热设备4中普遍的过压是约1.4巴，因此绝对压力是2.4巴。同时由加热设备4加热水到约105℃和120℃之间的温度，该温度稍低于约126摄氏度的2.4巴的绝对压力下的水的沸腾温度。应当注意的是无需脱离本发明在其他实施方式中可以实现其他压力和温度。还应当注意的是，在一些实施方式中，离开加热设备4的水的温度可以取决于流入加热设备4的水的温度。在加热设备中加热水到低于其沸点的温度是有益的，沸腾期间不在周围水中溶解的气态水将发展。加热设备和气态水之间的热传递相比加热设备和液态水之间的热传递是相当少的。因此，在与水接触的加热设备的表面的温度将增加。这可能会导致加热设备的局部过热引起加热设备故障。此外，由于气态水的形成，加热设备中的压力将增加，从而导致朝着第一限流器元件5的水的爆发。将要注意的是，当水接近沸腾时小气泡将在加热元件4和水之间的界面发展。这些小气泡将使这个界面松动并溶解到周围的水中。如从本领域中已知的，在这种效果发生的温度下，加热设备4和水之间的热交换显著的更高。加热设备4是所谓的流动通过类型。在其他实施方式中，也可以采用其他类型的加热设备。一种操作流通通过加热设备的众所周知的方法，类似沸水分配器1中采用的该方法，是测量从加热设备流出的水的温度并将这个测量提供到像控制单元10的控制设备。当从加热设备流动的水的温度上升到高于预定的阈值时关闭加热设备，这会引起向外流动的水的温度下降。当离开加热设备的水的温度下降到低于另一个预定的阈值时，控制单元将再次打开加热设备。应当注意的是，在其他实施方式中可以实现其他控制策略并且没有加热设备控制的那些实施方式也是可行的。
通过第一限流器元件5之后，水将经历压力下降。在这个较低压力下，水的沸腾温度也较低。在加热设备4中加热到约105℃和110℃之间的温度的水将处于高于第一限流器元件5之后的普遍压力下的沸腾温度的温度。这引起水开始沸腾而其温度下降到普遍压力下的沸腾温度。由于水的沸腾，气态水和液态水将都存在。这种两个水相的混合物进一步通过流动路径11流动，经由热水储水池入口开口17进入热水储水池15。在热水储水池15中该水的两相将分离，气态水将朝着热水储水池15的顶部上升，而液态水保持朝着热水储水池15的底部。液态水将经由热水储水池出口开口18离开热水储水池15，以沿流动路径朝着另一个限流器元件6流动，并且最后到出水口7，在该出水口7液态水离开沸水分配器1并且可能流入杯子13或者在得到热水或沸水的位置上由用户提供的其他合适的容器中。
在这个实施方式中，流引导件12置于热水储水池入口开口17和热水储水池出口开口18之间的热水储水池15中。没有该流引导件的实施方式也是可行的。流引导件将通过迫使水流转向而防止水在一个非常短的时间内从热水储水池入口开口流动到热水出口开口。因此，相比没有流引导件12水本来在热水储水池15中的时间，水将在热水储水池15中一段更长的时间。这个稍微更长的时间允许流入热水储水池15的水的两相有更多的时间而分离，导致所述相的改进的分离并且因此水的两相特性的良好分离，使得即使在高流量下也只有液态水离开出水口7。
由于另一个限流器元件6，在沸水分配器1的操作期间部分水将在热水储水池15中积聚。如果图1中hw表示水的高度。则根据物理定律，热水储水池15中的水的平衡高度将达到约heq＝Q2pump/(2gA2)，其中heq表示水的高度hw的平衡值，Qpump表示由泵3生成的水的流量，g表示重力常数以及A表示该另一个限流器元件6的开口的面积。应该注意的是，heq是来自理论模型情况下的近似值，该理论模型情况没有考虑到示出的实施方式的沸水分配器的所有现实生活环境方面。例如，热水储水池15中的水柱顶端在将由向上移动的气态水的气泡干扰。这使得水柱的顶端有点难以定义。理论模型中的其他近似导致上述公式对本领域的技术人员将是显而易见的。虽然是一个近似值，当设计热水储水池的高度hr时应当考虑heq。在图1的实施方式中，已选定hr实质上高于水柱的高度的平衡值，以确保在正常使用期间热水储水池15是足够大的。应当注意的是，另一个限流器元件6的应用是在沸水分配器1的操作使用期间可以得到热水储水池15中的一定量沸水的累积的许多方法中的一种。在其他实施方式中可以实施其他技术措施以实现在沸水储水池中的一定量沸水的积聚。在所有这样的实施方式中，关键是在第一限流器元件后的普遍压力下的、通过从热水储水池出口开口18到出水口开口7的流动路径部分的水的流动低于由泵3维持的流量。这意味着最初，继沸水分配器1的操作启动，水以比水将离开热水储水池15的流量更高的流量流入热水储水池15。这导致热水储水池15中的水的积聚。这个积聚导致热水储水池出口开口18附近的更高的静水压力。如上文讨论的，这个更高的压力将导致通过从热水储水池出口开口18到出水口开口7的流动路径部分的流动的增加。可替换实施方式可能例如具有连接热水储水池出口开口18和出水口开口7的水管，其相比连接第一限流器元件5和热水储水池入口开口17的水管具有更小的直径；或者具有有不同的内部流动阻力的水管。其他可替换方式也是可行的，诸如定位出水口在热水储水池出口开口上方，使得流动通过沸水分配器的水必须克服热水储水池出口开口和出水口之间的流动路径部分的重力。
热水储水池15还具有溢流出口14。没有这样溢流出口的其他实施方式，特别是热水储水池的高度非常大幅高于在正常操作期间热水储水池中的平衡水高度的实施方式也是可行的。在这个实施方式中，溢流出口14流体地连接到冷水储水池8。在其他实施方式中可能不是这个情况。当由于某种原因，例如出水口7的阻塞，水不能离开沸水分配器而泵3朝着出水口继续推动水，则在热水储水池中水的积聚将发生。如果热水储水池15将完全填充并且通过该设备的水的流动可能大大减少或者甚至陷于停顿，则问题会潜在地发生。由于这个流动降低，加热设备中的水将被加热到其沸腾温度引起相当大量的气态水的发展。这些大量的气态水进而引起沸水分配器流动路径中的压力的快速增加。这种压力增加可能导致一个或多个组件的故障，例如泄漏的发生。这是对用户的潜在危险并可能导致设备的完全破坏。因此，具有流体地连接到热水储水池15的溢流出口14是有利的，因为这将继续允许热水流入热水储水池15，虽然出水口7是堵塞的或者如果由于一些其他原因热水不能离开沸水分配器1而泵3和/或加热设备都在运行。经由热水储水池溢流出口14允许过多的水从热水储水池15出去。在这个实施方式中，热水储水池溢流出口14流体地与冷水储水池8连接。在其他实施方式中这不是必要地情况。然而，在这个实施方式中示出的配置防止流入热水储水池溢流出口14的任何热水将在除出水口7之外的任何其他位置离开热水分配器1。在其他实施方式中，热水储水池溢流出口可以连接到下水道或废水管或某个单独的溢流储水池。
在这个实施方式中，沸水分配器1具有与周围环境的开放式连接20。这种开放式连接20引起在热水储水池15中的水柱的顶部的压力是环境压力并防止热水储水池15内部的压力的积聚。此外，由于开放式连接20也防止在热水储水池15中存在低压，因此该开放式连接20允许在沸水分配器1的使用后清空热水储水池15。在可替换的实施方式中，该开放式连接20可以省略。
如上文描述的，在热水储水池15中发生热水的气相和液相的分离，有效地从沿流动路径11朝着出水口7连续的水中消除气相。因此，从出水口7流动的水只包含液相水或到达用户感受到从出水口7只有液态水流动的这样的程度。由于从出水口7只有液态水有效地流动，因此水的行为是良好控制的并且水的行为对用户是非常可预测的。例如从沸水分配器1流动的水将不溅射。这使得即便该用户不是该种设备的有经验的用户，沸水分配器也非常用户友好的并且对用户是操作安全的。
尽管本发明已经在附图中和前述的描述中被详细示出和描述，该图示和描述应被认为是图示性或示例性而非限制性的。本发明不限于公开的实施方式。值得注意的是，根据本发明的沸水分配器及其所有元件能够采用本身已知的工艺和材料制造。在权利要求和说明书中，术语“包括”不排除其他元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除“多个”。权利要求中的任何参考标记不应视为限制范围。进一步注意的是，在该套权利要求中定义的特征的所有可能组合是本发明的一部分。

Claims (15)

1.一种沸水分配器(1)，包括：
-入水口(2)；
-出水口(7)；
-流动路径(11)，将所述入水口(2)连接到所述出水口(7)；
-加热设备(4)，配置为加热通过所述流动路径(11)流动的水；
-泵(3)，配置为通过所述流动路径(11)在流水方向中从所述入水口(2)到所述加热设备(4)泵水；
-第一限流器元件(5)，置于所述流动路径(11)中所述加热设备(4)的下游，从而所述第一限流器元件(5)配置为相对于环境压力在所述加热设备(4)中产生过压；
其中所述加热设备(4)配置为在所述过压将水加热到接近其沸腾温度的温度使得沸腾不会发生，但该温度高于水的环境沸腾温度；
其中所述沸水分配器(1)还包括：
-热水储水池(15)，在所述流动路径(11)中的所述第一限流器元件(5)的下游；
其中所述热水储水池(15)配置为允许从液态水分离气态水，所述热水储水池(15)具有热水储水池入口开口(17)和热水储水池出口开口(18)；
其中从所述热水储水池出口开口(18)到所述出水口(7)的所述流动路径(11)的部分配置为在使用期间在所述热水储水池(15)中引起水的积聚。
2.根据权利要求1所述的分配器(1)，包括位于所述热水储水池出口开口(18)和所述出水口(7)之间的另一个限流器元件(6)。
3.根据权利要求1或2所述的分配器(1)，其中所述第一限流器元件(5)配置为在连续操作期间在所述加热设备(4)中产生约1.4巴的过压。
4.根据权利要求1或2所述的分配器(1)，其中所述加热设备(4)配置为将水加热到其在所述过压下沸腾温度的90％至98％之间的温度，甚至更优选地到其在所述过压下沸腾温度的93％至95％之间的温度。
5.根据权利要求1或2所述的分配器(1)，其中流引导件(12)置于热水储水池入口开口(17)和热水储水池出口开口(18)之间，所述流引导件(12)配置为防止从所述热水储水池入口开口(17)到所述热水储水池出口开口(18)的水的直接流动。
6.根据权利要求1或2所述的分配器(1)，其中所述分配器(1)还包括冷水储水池(8)，所述冷水储水池流体连接到所述入水口(2)。
7.根据权利要求1或6所述的分配器(1)，其中所述热水储水池(15)具有溢流出口(14)。
8.根据权利要求7所述的在涉及权利要求6的范围内的分配器(1)，所述热水储水池的溢流出口(14)流体连接到所述冷水储水池。
9.根据前述权利要求的任一项所述的分配器(1)，其中所述热水储水池(15)具有至少部分半透明或透明的外壳，使得可以从所述分配器外部观察到水。
10.根据权利要求9所述的分配器(1)，还包括光源，其中所述光源配置为照亮所述热水储水池(15)。
11.根据权利要求1或2所述的分配器(1)，其中所述加热设备(4)是流通式加热器。
12.根据权利要求1或2所述的分配器(1)，其中所述分配器(1)配置为在使用后清空温水。
13.根据权利要求12所述的分配器(1)，其中所述热水储水池(15)包含与环境空气的开口连接(20)，使得在所述热水储水池(15)中不能存在负压。
14.根据权利要求1或2所述的分配器(1)，其中所述热水储水池(15)的高度(hr)高于使用期间在所述储水池中的平衡水高度。
15.根据前述权利要求的任一项所述的分配器(1)，其中所述分配器(1)还包括流量计(19)，配置为测量通过所述流动路径的水的流动，以及控制单元(10)，配置为至少基于由所述流量计(19)测量的所述流量控制所述泵(3)，其中所述流量计(19)位于所述入水口(2)和所述热水储水池入口开口(17)之间的所述流动路径中。
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