CN214230940U - 用于提供热水的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于提供热水的装置，其中装置(1)包括：·水储存容器(10)；·加热元件(14)，用于对水(12)进行加热，其位于水储存容器(10)内；和·龙头(24)，其中龙头(24)位于水储存容器(10)的上方，其中龙头(24)经由管线(26)流体地连接到水储存容器(10)，其中管线(26)包括泵(30)；其特征在于，管线(26)至少部分地形成为在水储存容器(10)内或穿过水储存容器(10)的立管(28)。

Description

用于提供热水的装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于提供热水的装置。

背景技术

用于提供热饮料的装置出现在许多实施例中，并且通常具有多个特征。这些装置存在一个共同的问题。加热元件对水进行加热用于制作热饮料。通常，加热元件与龙头间隔开，以向用户提供热水。在许多情况下，加热元件位于水储存容器中用于加热大量的水。

这些装置包括将水储存容器与龙头流体连接的管线。当装置处于非活动的(即，没有用户接收热水)时，在最后一次使用装置之后，存在残留管线中的未使用的水。随着时间的流逝，未使用的水会冷却到室温。使用该装置用于接收热水的下一个用户将接收到未使用的且冷却的水。在未使用的水冷却之后的一段时间内，将从水储存容器中接收热水。因此，取自龙头的水包括来自管线的具有室温的水，其混合有来自热水储存器的热水。因此，混合水不具有期望的高温。

存在减少或防止热水和冷水的混合的一些装置。EP 2 168 466A1、WO 2016/087996A1和WO 2007/046702A2中公开的装置包括用于从管线中排出水的排水管，其中排水管位于加热元件或水储存容器与龙头之间。因此，没有可能冷却的水残留在管线中。该装置仅提供来自该装置内的水储存箱或加热部段的热水。EP 2 502 531A1公开了一种三通阀。第一通路连接到适于锅炉的进水口，而第二通路连接到外部进气口，以及第三通路连接到朝分配器的出水口，其中未使用的水通过龙头排出。

可替代地，来自管线的水可以被再循环。在EP 2 787 868B1中公开了这种装置，该装置包括与水储存容器流体地连接的排水管。出于另一个原因，其是为了防止管线内的过压而造成的损坏，DE 60 2004 008 637T2公开了一种具有回流控制阀的装置，其中如果由于过压水从锅炉中压出，则回流控制阀的第三连接件使水返回到水储存容器。

对于所有已知的热水分配器，必须去除残留在锅炉和龙头之间的部段中的残留水。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种装置，其在需要的情况下尽可能快地提供热水，而无需预先去除管线中的残留水。

本实用新型涉及一种用于提供热水的装置，其中该装置包括水储存容器、加热元件和龙头，加热元件用于对水进行加热，其位于水储存容器内。龙头位于水储存容器的上方。龙头经由管线流体地连接到水储存容器。管线包括泵。管线至少部分地形成为立管，立管在水储存容器内或穿过水储存容器。

热水可用于热饮料，尤其是茶、咖啡或热巧克力。

水储存容器优选地是开放的水储存容器。“开放的”是指水储存容器流体地连通到大气，即，它具有通风孔或类似物并且没有封闭。因此，水储存容器内的压力为大气压。

优选地，水储存容器是热隔离的。加热元件对水进行加热直到达到预先确定的温度。然后，可以停用加热元件以节省能量。水储存容器可以被热隔离以防止水冷却或至少降低冷却速率。

优选地，水储存容器可以具有1升至50升的水容量。优选地，水储存器可以具有2.5升至20升的水容量。

至少一个加热元件可以是电加热元件。例如，加热元件可以形成为加热电阻或加热线圈。

龙头位于水储存容器上方。在本实用新型的框架内，“上方”是指在竖直方向上间隔开。在水平方向上龙头到水储存容器的距离是任意的，并且仅受边界条件的限制，边界条件如装置的体积(即，装置占用的空间)、管线的长度等。

管线内的泵配置成抵抗重力从水储存容器朝龙头泵送水，该龙头在水储存容器的上方。

至少部分地形成为在水储存容器内或穿过水储存容器的立管的管线有利地具有以下效果：立管内的或至少在立管的被水包围的部分内的水通过水储存容器内的热水保持温暖。水储存容器内部的立管的加热还具有另一个优点，即与立管相邻的管线部分也被加热。因此，大量的残留水被保持在高温下。

如果不使用该装置，并且管线中的水保持未被使用，则其中的水不会随时间流逝而冷却至室温。想要接收热水用于制作热饮料的用户现在可以接收来自立管的水，并且然后接收来自水储存容器的热水。因此，与从没有立管在水储存容器内或穿过水储存容器的装置接收的水的温度相比，接收的水的温度更高。

在一个实施例中，管线还包括排水阀，用于从管线或其部分中排出水，其中排水阀包括出水位置和排水位置，其中如果排水阀处于出水位置，则水储存容器和龙头经由立管流体地连接到彼此。

优选地，排水阀是三通两位阀(three-two-way valve)。

阀的命名如下：第一个数字给出阀具有的端口的数量。第二个数字给出阀可以采取的位置的数量。因此，三通两位阀具有三个端口，并且可以采取两个位置。

排水阀的第一端口和第二端口连接到管线，其中排水阀位于管线内。优选地，排水阀位于立管和龙头之间。换言之，从水储存容器朝龙头流动的水必须流动通过管线以及经过第一端口和第二端口流动通过排水阀。第一端口可以流体地连接到管线并且随后流体地连接到水储存容器。第二端口可以连接到管线，并且随后连接到龙头。

排水阀可以采取出水位置和排水位置。在出水位置中，排水阀打开管线。因此，水可以通过立管从水储存容器朝龙头流动。

在一个实施例中，如果排水阀处于排水位置中，则龙头和水储存容器经由管线流体地连接到彼此。

因此，在排水位置中，龙头用作进气口。在龙头是进气口的情况下，排水阀和龙头之间的水可以通过回流管线朝水储存容器或排水管流动。这可以将未使用的水从管线的未被水储存容器和包含于其内的热水保持温暖的部分去除。

在另一个实施例中，龙头还流体地连接到第二水源，并且管线包括止回阀。

第二水源和龙头之间的流体连接例如可以通过T形件(T-piece)实现。第二水源例如可以是冷水源(即，提供冷却水的冷却单元、提供冷却水的冰箱)或公共供水系统(提供室温下的水)。

止回阀防止来自第二供水系统的水(特别是冷却水)从立管向下朝水储存容器流动或流入水储存容器内。因此，止回阀防止水储存容器溢流。

第二水源与龙头之间的流体连接有利地使得装置的用户不仅可以具有特定的预设温度的热水，而且可以具有期望的任意温度的混合水。当然，该温度的上限是单独的热水的温度，以及该温度的下限是来自第二水源的水的温度。产生的温度取决于热水和来自第二供水系统的水的混合比。

在另一个实施例中，管线包括在排水阀和止回阀之间的减压阀。优选地，减压阀位于立管内或立管之后。如果减压阀位于立管内，则它可以将水蒸气或水释放到水储存容器或大气中。减压阀可以位于水储存容器内的水位的上方或水位的下方。

当具有止回阀和排水阀并且排水阀处于排水位置中时，止回阀和排水阀之间的空间(包括立管内的空间)被关闭。如果立管中的水被加热到足以使管线内的压力上升到安全极限以上的程度，则该减压阀用于释放管线中的压力，其中安全极限指示装置的安全操作。因此，减压阀防止立管、排水阀和止回阀由于过压而受到损坏。

在另一个实施例中，泵是增压泵。优选地，泵位于水储存容器下方。在该实施例中，增压泵用于增压水柱在其入口处的压力，以通过其出口抵抗重力将水朝龙头挤压。

在本实用新型的框架内，“在……下方”是指在竖直方向上间隔开。“在……下方”与“在……上方”相反。泵在水平方向上与水储存容器相距的距离可以是任意的，并且仅受边界条件的限制，边界条件如装置的体积(即，装置占用的空间)、管线的长度等。

在一个实施例中，管线在水储存容器的底部部段处流体地连接到水储存容器。

有利地，连接到水储存容器的底部部段的管线减少管线重新在水储存容器的底部处连接到水储存容器的路径，这对于立管穿过水储存容器而言是必需的。在这种情况下，立管在水储存容器内具有最大长度，从而具有与热水接触的最大可能性。这种接触增强将立管和水保持在温暖状态的效果。

根据另一个实施例，该泵是进水泵。优选地，泵位于水储存容器上方。在该实施例中，进水泵用于将水从水储存容器抽吸到立管中，并抵抗重力朝龙头抽吸。

在一个实施例中，立管包括进水口，其中进水口位于水储存容器的底部部段的上方。进水口还位于标称水位下方，其中标称水位是在装置标称地(例如，在没有任何干扰的情况下)运行时在水储存容器内的水位。立管可悬挂在水储存容器中。例如，管线连接到水储存容器的顶部部段，并且作为水储存容器内的立管延伸并插入水中。与连接到水储存容器的顶部部段相反，立管的另一端是自由端，其位于水储存容器的底部部段的上方。在该实施例中，泵通过立管的进水口即自由端从水储存容器中抽吸水。

有利地，可以通过限定立管的长度调节从水储存容器中抽吸水的高度、以及立管到达水储存容器内和水储存容器中的水的距离。

在另一个实施例中，水储存容器内的立管与加热元件之间的距离D大于或等于安全距离D_s。安全距离D_s例如可以大于5毫米、优选大于10毫米，并且可以不超过20厘米、优选不超过15厘米。

立管可由金属管、优选铜管或不锈钢管形成。金属具有高的热导率，这就是为何优选使用金属管作为立管来保持水处于温暖状态的原因。然而，如果加热元件布置得太近，则加热元件可能会变得太热，以致立管受到损坏。有利地，维持安全距离D_s，使得保护立管不受加热元件的过多热量的影响。

在一个实施例中，加热元件配置成将水储存容器内的水加热到90℃至100℃之间的温度，优选地在95℃至97℃之间的温度。对于沏茶或冲泡咖啡而言通常使用90℃至100℃之间的温度，并且尤其是95℃至97℃之间的温度。高于100℃的温度会导致在水储存容器内的水沸腾，这是不期望的。虽然水储存容器是开放的水储存容器，但是由于水的沸腾会浪费大量能量。

附图说明

将参考附图中示出的示例详细地描述本实用新型，其中示出以下内容：

图1是包括增压泵的本实用新型的实施例；

图2是包括排水阀的本实用新型的实施例。

图3是包括进水泵的本实用新型的实施例。

附图标记清单

1装置

10水储存容器

11底部部段

12水

13开口

14加热元件

16水源

18止回阀

20压力开关

22阀

24龙头

26管线

28立管

29进水口

30泵

32止回阀

34外壳

36排水阀

38回流管线

39减压阀

D距离

具体实施方式

图1示出用于提供热水12的装置1。该装置包括水储存容器10。在操作中时，水储存容器10填充有水12。水12通过加热元件14加热。加热元件14优选可以是加热电阻或加热线圈，该加热元件14电连接到外部电源(未示出)。

加热元件14配置成加热水储存容器10内的水12。水12可以具有在90℃至100℃之间的温度，优选地在95℃至97℃之间的温度。为了防止加热元件14不必要地加热水储存容器10内的水12，可以用隔离材料将水储存容器10热隔离。

水源16提供要填充到水储存容器10中的水12。因此，水源16经由止回阀18、压力开关20和阀22流体地连接到水储存容器10。阀22可采取两个位置。在第一位置中，阀22打开，并且水12从水源16流入水储存容器10内。在第二位置中，阀22关闭，这中断水12的流动。如果阀22在第二位置中，则没有水12流入到水储存容器10内。止回阀18和压力开关20是装置1的可选部件。

装置1还包括用于排出水12的龙头24。龙头24位于水储存容器10的上方。优选地，龙头24可以构建在小厨房、厨柜、厨房单元等上。然后可以将水储存容器10和其他部件分别构建到小厨房、厨柜、厨房单元等内。如果以这种方式安装装置1，则由于水储存容器10和其他部件被隐藏在厨房家具内，其可能对用户更具吸引力。

龙头24经由管线26流体地连接到水储存容器10。管线26至少部分地形成为立管28，立管28在水储存容器10内或穿过水储存容器10。换言之，管线26穿过水储存容器10延伸。在图1中，管线26在水储存容器10的底部部段11中进入水储存容器10，并在水储存容器10的顶部部段处离开水储存容器10。在图1中，水储存容器10的顶部部段形成为开口13。在这两个部段之间，管线26形成为立管28。立管28的外部与水储存容器10内的热水12接触。立管28的内部与水12接触，该水12将在从水储存容器10到达龙头24的水12之前提供给龙头24。因此，水储存容器10内的热水12将立管28和水12保持在热的状态。从龙头24中排出热水12的用户将首先接收来自立管28的水12，然后不久之后接收来自水储存容器10的水12。从而，接收的水的温度被最大化。

在加热元件14和立管28之间测得距离D。距离D大于安全距离D_S，该安全距离D_S表示减小立管暴露于过多热量的风险的最小距离。

管线26包括泵30，以抵抗重力朝龙头24泵送水12。在图1中示出的实施例中，泵30是增压泵，该增压泵增加了在其进口端口处施加于其上的压力。施加到泵30的进口端口的压力来自水储存容器10中水12的水柱。增加压力以抵抗重力朝龙头24挤压水12。

在泵30之后的流动方向上，管线还包括止回阀32，以防止水12朝水储存容器10流回。如果龙头24另外与第二水源(未示出)流体地连接，则这是尤其重要的，第二水源如冷水源或公共供水管线。公共供水管线处于在建筑物的较高楼层中提供流动水的压力下。水储存容器10是开放的水储存容器10。水12不受控制地流回到水储存容器10将导致水12溢出水储存容器10并可能从装置1中泄漏出来。因此，泵之后的止回阀32防止装置1的溢出和泄漏。

图1的装置1还包括外壳34。外壳34保护水储存容器10和装置1的其他部件免于损坏(由于意外的冲击和摇晃)。外壳34进一步保护水储存容器10免于灰尘和存储在周围的厨房单元等中的其他物品的影响。为了将水储存容器10流体地连接到大气，外壳34必须不被封闭。外壳34至少需要在某处有孔或开口以使空气进出外壳34。

此外，外壳34保护用户免受意外接触热水存储容器10之害，以免受到来自装置1的电子部件的电击。因此，外壳保护用户免受伤害。

图2示出来自图1的装置1的变型。与图1的装置1相比，图2的装置1的管线26另外包括排水阀36。排水阀36具有三个端口并且可以采取两个不同的位置，即出水位置和排水位置。因此，排水阀36是三通两位阀。在替代实施例中，排水阀可包括更多的端口、更多的位置或更多的端口和更多的位置。

图2示出处于出水位置中的排水阀36。这三个端口中的两个端口连接到管线26。如果排水阀36处于出水位置中，则由泵30从水储存容器10朝龙头24泵送的水12流动通过排水阀36。排水阀36的第三端口流体地连接到回流管线38。

回流管线38流体地连接到水储存容器10。如果排水阀36处于排水位置中，则水储存容器10和龙头24经由排水阀36和回流管线38流体地连接到彼此。然后，龙头24实现进气口的功能，使得排水阀36和龙头24之间的管线26内的水12能够经由回流管线38流回到水储存容器10内。

管线26还可以包括减压阀39，以防止立管28、止回阀32或排水阀36由于立管内的过压而受到损坏。如果立管内的压力太高，则减压阀39可将水或水蒸汽释放到水储存容器内或大气内。在替代实施例(未示出)中，减压阀39可位于止回阀32和排水阀36之间的任何位置。在图2中，减压阀39位于水位上方。在替代实施例中，减压阀39可位于水位下方。

图3示出根据本实用新型的装置1的另一实施例。在该实施例中，管线26包括泵30，该泵30是进水泵并且位于水储存容器10的上方。进水泵克服重力通过进水口29和立管28将水12从水储存容器10中朝龙头24抽吸。为了防止来自第二水源(未示出)的水12溢出水储存容器10，管线26还包括位于泵30和龙头24之间的止回阀32，第二水源也可以流体地连接到龙头24。

在图3中示出的装置1的另一实施例中，管线26可包括在止回阀32和龙头24之间的排出阀36(类似于图2中示出的排出阀)。

Claims (15)

1.一种用于提供热水的装置，其中装置(1)包括：

水储存容器(10)；

加热元件(14)，用于对水(12)进行加热，其位于水储存容器(10)内；和

龙头(24)，其中龙头(24)位于水储存容器(10)的上方，其中龙头(24)经由管线(26)流体地连接到水储存容器(10)，其中管线(26)包括泵(30)；

其特征在于，管线(26)至少部分地形成为立管(28)，立管(28)在水储存容器(10)内或穿过水储存容器(10)。

2.根据权利要求1所述的用于提供热水的装置，其特征在于，水储存容器(10)是开放的水储存容器(10)。

3.根据权利要求1或2所述的用于提供热水的装置，其特征在于，管线(26)包括排水阀(36)，用于从管线(26)或其部分中排出水(12)，其中排水阀(36)包括出水位置和排水位置，其中如果排水阀(36)处于出水位置中，则水储存容器(10)和龙头(24)经由立管(28)流体地连接到彼此。

4.根据权利要求3所述的用于提供热水的装置，其特征在于，排水阀(36)是三通两位阀。

5.根据权利要求3所述的用于提供热水的装置，其特征在于，如果排水阀(36)处于排水位置中，则龙头(24)和水储存容器(10)经由回流管线(38)流体地连接到彼此。

6.根据权利要求3所述的用于提供热水的装置，其特征在于，龙头(24)还流体地连接到第二水源，并且管线(26)包括止回阀(32)。

7.根据权利要求6所述的用于提供热水的装置，其特征在于，管线(26)包括在排水阀(36)和止回阀(32)之间的减压阀(39)。

8.根据权利要求1或2所述的用于提供热水的装置，其特征在于，泵(30)是增压泵。

9.根据权利要求8所述的用于提供热水的装置，其特征在于，泵(30)位于水储存容器(10)的下方。

10.根据权利要求8所述的用于提供热水的装置，其特征在于，管线(26)流体地连接到水储存容器(10)的底部部段(11)。

11.根据权利要求1或2所述的用于提供热水的装置，其特征在于，泵(30)是进水泵。

12.根据权利要求11所述的用于提供热水的装置，其特征在于，泵(30)位于水储存容器(10)的上方。

13.根据权利要求11所述的用于提供热水的装置，其特征在于，立管(28)包括进水口(29)，其中进水口(29)位于水储存容器(10)的底部部段(11)的上方并且在标称水位之下。

14.根据权利要求1或2所述的用于提供热水的装置，其特征在于，水储存容器(10)内的立管(28)与加热元件(14)之间的距离D大于或等于安全距离D_s。

15.根据权利要求1或2所述的用于提供热水的装置，其特征在于，加热元件(14)配置成将水储存容器(10)内的水加热到90℃至100℃之间的温度。

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