NL1032610C2 - Inrichting voor het afgeven van water met variabele temperaturen. - Google Patents

Description

τ »

Korte aanduiding: Inrichting voor het afgeven van water met variabele temperaturen.

Deze uitvinding betreft een inrichting en een werkwijze voor het afgeven van water met variabele temperaturen.

Een dergelijke inrichting is geschikt voor het met name in de keuken leveren van warm/heet water, d.w.z. een temperatuur onder het 5 atmosferisch kookpunt van water, en van kokend water. Een dergelijke inrichting omvat een bij voorkeur elektrisch verhit reservoir dat, al dan niet middels appendages, op een koudwaterleiding is aangesloten, en een menginrichting. De inhoud van het reservoir kan relatief klein zijn bijvoorbeeld maximaal 20 liter, bij voorkeur maximaal 8 liter, 10 en is daarom vooral geschikt voor huishoudelijke of kleine bedrijfskeukens.

Het waterreservoir houdt water met een temperatuur die boven het atmosferisch kookpunt ligt. Dit hete water kan via een eerste uitlaat worden afgegeven als kokend water. Via een tweede uitlaat kan 15 het water aan een menginrichting worden afgegeven welke het hete water mengt met water afkomstig uit een koudwaterleiding om water met een gewenste uitgangstemperatuur te verschaffen welke onder het atmosferische kookpunt van water ligt.

Een soortgelijke inrichting is bekend uit EP 0 422 738 BI. Deze 20 bekende inrichting is een alternatief ten opzichte van een bekende op afstand van een afgiftepunt geplaatste centrale waterverwarmer zoals een C.V.-ketel of grote boiler die doorgaans op zolders of in kelders of op andere locaties binnen- of buitenshuis op afstand van een keuken of ander aftappunt worden geplaatst.

25 Ten opzichte van een dergelijke centrale waterverwarmer heeft de bekende inrichting volgens EP 0 422 738 BI het voordeel dat leidingverliezen met de daarbij behorende verspilling van energie, water en tijd zijn weggenomen. Daarbij geeft de bekende inrichting de mogelijkheid om naast heet of warm water ook via een andere uitlaat 30 kokend water af te geven.

Echter heeft de bekende inrichting het nadeel dat deze gebruik maakt van een klein reservoir -genoemd worden volumes in de orde van maximaal 20 liter. De praktijk leert dat veel gebruikers dit beperkte i n % o fi 1 0 - 2 - volume als hinderlijk ervaren, ondanks het opheffen van de genoemde nadelen van de centrale waterverwarmer.

Daarbij heeft de bekende inrichting het nadeel dat de kokend-watervoorziening verstoord kan worden wanneer te veel warm water 5 gebruikt is.

Bovendien heeft het achteraf plaatsen van de bekende inrichting het nadeel dat de bestaande warmwaterleiding vaak wordt afgesloten op de locatie waar de inrichting wordt geplaatst, bijvoorbeeld in de keuken. Er blijft dus een relatief lange doodlopende aftakking van 10 een warmwaterleiding achter. In een dergelijke doodlopende aftakking ontstaat er als gevolg een aanzienlijk risico op de vorming van legionella kolonies, wat een gevaar voor de gezondheid zou kunnen opleveren.

Opgemerkt wordt dat het in principe wel mogelijk om de 15 warmwaterleiding bij een splitsing af te sluiten, zodat er geen doodlopende aftakking in de warmwaterleiding achter blijft, maar in de praktijk blijkt dit regelmatig tot hak- en breekwerk te leiden omdat de splitsing zich bijvoorbeeld achter een tegelwand in de badkamer bevindt. Het bij de splitsing afsluiten van de warmwater-20 leiding kan dus aanzienlijke kosten en werkzaamheden met zich meebrengen, wat de aanschaf en het achteraf plaatsen van de bekende inrichting onaantrekkelijk maakt.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor warm, heet en/of kokend water die een of meer van de 25 bovengenoemde nadelen opheft.

Dit doel is bereikt met een inrichting volgens conclusie 1.

Door het verschaffen van een menginrichting volgens conclusie is het volgende mogelijk. Wanneer de gebruiker bijvoorbeeld een op de aftap voor heet of warm water aangesloten kraan opent, zal er 30 relatief koud water, d.w.z. water dat is afgekoeld in de warmwaterleiding, uit de warmwaterleiding naar de menginrichting stromen. Aangezien dit water niet de gewenste minimale temperatuur heeft zal de regelinrichting water uit het waterreservoir met een temperatuur boven het atmosferische kookpunt mengen met het water uit de 35 warmwaterleiding om de gewenste, vooraf ingestelde minimale temperatuur in de orde van bijvoorbeeld 40-65 ‘C.

Na enige tijd zal het water uit de warmwaterleiding geleidelijk warm worden aangezien het nieuwe warme water uit de centrale waterverwarmer de inrichting bereikt, waarbij de menginrichting de 40 toestroom van zeer heet water uit het reservoir steeds meer en - 3 - tenslotte geheel zal afsluiten. Omdat de menginrichting uitgerust is met een temperatuurgevoelig regelelement zal de gebruiker een constante warmwatertemperatuur ervaren, gekoppeld aan het comfort van direct warm water in een onbeperkte hoeveelheid.

5 Bij een regelstand van de regelinrichting waarin slechts of water van de eerste of van de tweede watertoevoer wordt doorgelaten is er volgens de uitvinding sprake van door de regelinrichting geregelde menging, waarbij er evengoed geen daadwerkelijke menging van water uit beide watertoevoeren sprake is.

10 De regelinrichting van de menginrichting kan elke geschikte regelinrichting zijn welke in staat is het water afkomstig uit de warmwaterleiding en het water afkomstig uit het waterreservoir te mengen om water in een bepaalde gewenste verhouding te mengen. Bijvoorbeeld kan de regeling kleppen omvatten die door middel van 15 thermostaatregelingen werken. Ook is het mogelijk om electrisch bediende kleppen te voorzien in de eerste en tweede watertoevoer die op basis van ingangs- en uitgangstemperaturen worden aangestuurd.

Het wordt opgemerkt dat er zogenoemde "hot fill"-keukenboilers bekend zijn. Dit betreft een kleine boiler die niet op de koudwater-20 leiding is aangesloten, maar op een warmwaterleiding die gevoed wordt door een centrale waterverwarmer zoals een C.V.-ketel of grote boiler. Gezien het feit dat een keukenboiler geplaatst wordt als oplossing voor leidingverliezen betekent dat de aanduiding "hot fill" eigenlijk niet juist is, omdat in eerste instantie koud water in het 25 apparaat stroomt welk koud water afkomstig is uit de afgekoelde warmwaterleiding die de centrale waterverwarmer met de boiler verbindt. Dit heeft drie grote nadelen. Ten eerste ontstaat een grote fluctuatie in de temperatuur van het tapwater. Eerst zal dit immers de temperatuur van het reservoir zijn, maar naarmate er meer koud 30 water binnengestroomd is zal de tapwatertemperatuur sterk dalen, en vervolgens zal deze weer toenemen wanneer warm water uit centrale waterverwarmer door de keukenboiler het tappunt bereikt. Hiermee samenhangend is een bezwaar dat deze "hot fill"boiler vrij groot van inhoud moet zijn om de grote temperatuur-fluctuaties nog enigszins te 35 beperken. En tenslotte is dit systeem energetisch gezien de slechts denkbare oplossing: men paart de substantiële stilstandsverliezen van de keukenboiler aan het warmteverlies dat optreedt door afkoeling in de warmwaterleiding van de centrale waterverwarmer naar de keukenboiler. Bovendien zal bij iedere kleine waterafname in de keuken de 40 centrale waterverwarmer inschakelen.

- 4 -

Daarbij heeft een "hot-fill" boiler het nadeel dat deze wordt gevuld met water dat reeds enige tijd in een C.V. ketel of grote boiler op een bepaalde hoge temperatuur wordt gehouden. Dit maakt het water minder geschikt voor consumptie. Met de huidige uitvinding 5 wordt de verblijfstijd aanzienlijk verkort in het geval het waterreservoir wordt gevuld met VERS koud water uit een koudwaterleiding. Derhalve is een dergelijke uitvoeringsvorm meer geschikt voor consumptie.

In een uitvoeringsvorm is het waterreservoir vacuüm-10 geïsoleerd. Dit is in het bijzonder bij een inrichting volgens de uitvinding wenselijk omdat als gevolg van de watertemperatuur in het waterreservoir die aanzienlijk hoger is dan die van gewone boilers, de mogelijke warmteverliezen relatief groot zijn.

In een uitvoeringsvorm is de inrichting zowel op een koudwater-15 leiding als een warmwaterleiding aangesloten.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting met een driewegklep wordt het systeem nog energiezuiniger. De gebruiker kan er voor kiezen om voor kleine hoeveelheden warm water de verbinding met de warmwaterleiding om te schakelen naar de koudwaterleiding. Dit heeft 20 als voordeel dat de centrale waterverwarmer niet zal aanschakelen hetgeen energetisch ongewenst is in geval van afname van kleine hoeveelheden. Ook zou dit automatisch kunnen gebeuren door middel van een regeling die bijvoorbeeld tijd-, hoeveelheid- of debiet-afhankelijk een driewegklep schakelt.

25 In principe is het voor het toestel volgens de uitvinding niet essentieel of de watertemperatuur in het reservoir onder of boven het atmosferisch kookpunt ligt. Uiteraard is het zo dat naarmate deze temperatuur hoger ligt, de inhoud van het reservoir kleiner kan zijn, omdat meer koud water bijgemengd kan worden om dezelfde gewenste 30 tapwatertemperatuur te verkrijgen. In een uitvoeringsvorm waarbij de watertemperatuur in het reservoir boven het atmosferisch kookpunt komt is het gewenst een kookbeveiliging op te nemen tussen het reservoir en de warmwaterkraan, zodat in geval van wegvallen van de waterdruk op de hoofdleiding water onder invloed van de dampdruk uit 35 de warmwaterkraan zou kunnen stromen. Deze kookbeveiliging kan reageren op druk, temperatuur, stroming etc.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze volgens conclusie 16.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding verschaft de 40 uitvinding een inrichting voor het afgeven van warm, heet en/of - 5 - kokend water, welke is voorzien van een kookbeveiliging, welke voorkomt dat via de aftap voor warm of heet water kokend water kan worden afgegeven wanneer de waterdruk in de warmwaterleiding en/of de koudwaterleiding wegvalt.

5 Een aantal uitvoeringsvormen van de uitvinding worden hieronder bij wijze van voorbeeld beschreven zonder dat een uitputtende opsomming van alle denkbare varianten beoogd wordt.

Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. Wanneer door middel van de warmwaterkraan (13) water 10 afgetapt wordt door de kraanuitloop (15), zal tegelijkertijd koud water uit koudwaterleiding (1) het reservoir (2) instromen. De regelinrichting (12) zal middels de regelbare kleppen (10 en 11) het meestal afgekoelde water uit warmwaterleiding (9) vermengen met heet water dat volgens de uitvinding warmer is dan het atmosferisch 15 kookpunt uit het reservoir, zodanig dat de op de regelinrichting (12) ingestelde temperatuur bereikt wordt, bijvoorbeeld 50-70 graden, bij voorkeur 60 graden. Dit warme water kan vervolgens weer gemengd worden met koud water dat wordt afgegeven via de kraan (14) zodat water met een gewenste temperatuur wordt afgegeven bij uitloop (15). 20 De kranen (13) en (14) vormen in de praktijk een mengkraan, bijvoorbeeld een thermostaatkraan.

De menginrichting (10,11,12) kan tevens als kookbeveiliging dienst doen, voor het geval de waterdruk van de hoofdwaterleiding wegvalt. Hiertoe wordt indien de waterdruk wegvalt in de warmwater-25 leiding (9) de klep (11) gesloten zodat het hete water uit het reservoir niet uit de kraan (13) kan stromen wanneer deze wordt geopend. Verder dient de terugstroombeveiliging, in de vorm van terugslagklep (16) als kookbeveiliging in het geval de druk wegvalt in de koudwaterleiding.

30 In het reservoir (2) wordt koud ingestroomd water uit de koudwaterleiding (1) door middel van een verwarmingselement (4) verwarmd tot een temperatuur die boven het atmosferisch kookpunt van water ligt.

35 Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm waarbij het reservoir is voorzien van een heet of kokend waterafsluiter (7) waarmee water kan worden afgetapt via een aftap voor kokend water door een kokend wateruitloop (8). Het hete water kan hierbij gezuiverd worden door een actief-koolstoffilter (8). De inrichting is verder voorzien van 40 een aantal terugstroombeveiligingen (16,18,19) en een overdruk- - 6 - beveiliging (17). De terugstroombeveiligingen (16) en (19) zorgen ervoor dat er geen water ten gevolge van uitzetting door de verhitting zal terugstromen in de koud- resp. warmwaterleiding. De terugstroombeveiliging (18) voorkomt eventuele instroming van water 5 boven in het reservoir (1) wanneer heet of kokend water wordt afgetapt via afsluiter (7). Figuur 2 toont tevens een drukgevoelige kookbeveiliging (20), die voorkomt dat kokend water ongewenst uitstroomt via de aftap voor warm of heet water uit uitloop (15) wanneer de warmwaterkraan (13) geopend wordt terwijl er geen druk op 10 de koudwaterleiding (1) staat. Dit uitstromen zal gebeuren onder invloed van de dampdruk die aanwezig is wanneer het reservoir (2) verhit wordt tot een temperatuur boven het atmosferisch kookpunt. De drukgevoelige kookbeveiliging is een klep dat afgesloten wordt wanneer de druk in het systeem onder een vooraf ingestelde waarde 15 komt. Deze waarde zal moeten liggen tussen de dampdruk van het water in reservoir (2), te weten 1-2 mPa (abs.) en de normaal aanwezige waterdruk op de koudwaterleiding van ca. 3-4 mPa (abs.). Ook zijn er uitvoeringsvormen mogelijk waarbij de kookbeveiliging reageert op temperatuur, stroming etc.

20 Figuur 3 toont een uitvoeringsvorm waarbij het reservoir (2) gevuld wordt met water uit de warmwaterleiding(9). De regelinrichting (12) zorgt ook hier voor de juiste tapwatertemperatuur door de regelbare kleppen (10) en (11) te openen of af te sluiten. De terugstroombeveiliging (18) voorkomt ongewenst binnenstromen van warmwater boven 25 in het reservoir bij het aftappen van heet of kokend water (8).

Figuur 4 toont een uitvoering waarbij een temperatuurgevoelige regelinrichting (12) de toevoer van water uit de warmwaterleiding (9) reguleert door middel van de regelbare klep (10), in combinatie met 30 water uit het reservoir (2) door middel van de regelbare klep (11) . Deze uitvoering heeft een extra verbinding tussen de afsluiter (13) voor warm water en de koudwaterleiding (1) via de regelbare klep (21). Deze klep is tevens verbonden met de regelinrichting (12), waardoor het mogelijk wordt water van alle gewenste temperaturen 35 tussen koud en de temperatuur van reservoir (2) te verkrijgen via de warmwaterkraan (13) . Hierdoor is het ook mogelijk om de gewenste uitgangstemperatuur van de regelinrichting lager in te stellen dan de uitgangstemperatuur van de centrale waterverwarmer. De menginrichting (10,11,12,21) kan ook dienst doen als kookbeveiliging wanneer de druk 40 in de koudwaterleiding (1) wegvalt.

- 7 -

Figuur 5 toont een uitvoering waarin de regelinrichting (12) zorgt voor de afsluiting van een extra klep (23) bij het te ver oplopen van de watertemperatuur bij het aftappen van warm water door de warm-5 waterkraan (13).

Figuur 6 toont de een uitvoeringsvorm die het mogelijk maakt om de regelbare klep (10) te voeden met water uit de warmwaterleiding (9) of uit de koudwaterleiding (1). De driewegklep (24) zorgt voor de 10 omschakeling van deze watertoevoer. Het toestel volgens de uitvinding en de centrale waterverhitter die de warmwaterleiding zullen hierdoor tezamen wezenlijk minder energie gaan gebruiken dan in andere uitvoeringsvormen. Als er weinig warm tapwater via de warmwaterkraan (13) nodig is, is het verstandig de externe warmwatervoorziening 15 welke is aangesloten op de warmwaterleiding (9) niet te belasten. De driewegklep (24) kan handmatig in de gewenste gezet worden door de gebruiker, maar kan ook aangestuurd worden door middel van de regelinrichting (12), of een verdere automatische bedieningseenheid.

20 Figuur 7 toont een uitvoeringsvorm die twee temperatuurgevoelige regeleenheden (26,12) omvat die de warmtapwater-temperatuur voor het warmwatertappunt (15) op twee verschillende posities meten en afregelen tot de gewenste gebruikstemperatuur. Drie regelbare kleppen (10,11,21) zorgen voor de juiste menging van de drie watertoevoeren; 25 de warmwaterleiding (9), de heet- of kokendwatertoevoer uit het reservoir (2) en de koudwaterleiding (1). Een drukgevoelige sensor (25) zorgt dat de afsluiter (23) de toevoer naar het warmwatertappunt (15) afsluit bij het wegvallen van de druk in de koudwaterleiding (1) .

1 03 2 6 1 0 '

Claims (19)

1. Inrichting voor het afgeven van water met variabele temperaturen, omvattende: 5. een waterreservoir voor het houden van water op een reservoir- temperatuur die boven de atmosferische kooktemperatuur van water ligt, welk waterreservoir een reservoirinlaat en een eerste reservoiruitlaat en een tweede reservoiruitlaat omvat, waarbij de reservoirinlaat is aangesloten op een bron van water, de eerste 10 reservoiruitlaat is aangesloten op een aftap voor kokend water, en de tweede reservoiruitlaat is aangesloten op een aftap van warm of heet water, met het kenmerk dat de inrichting een menginrichting met een eerste watertoevoer, een tweede watertoevoer en een met een afgiftepunt 15 verbonden waterafvoer, waarbij de eerste watertoevoer is aangesloten op een van een op afstand gelegen centrale warmwaterbron afkomstige warmwaterleiding en de tweede watertoevoer is aangesloten op de tweede reservoiruitlaat, waarbij de menginrichting een regel-inrichting omvat welke is ingericht om water uit de eerste en tweede 20 watertoevoer te mengen zodanig dat het af te geven water in hoofdzaak een gewenste temperatuur heeft.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de menginrichting een derde watertoevoer omvat welke is aangesloten op een koudwater- 25 leiding, en waarbij de regelinrichting is ingericht om het water uit de eerste, tweede en derde watertoevoer te mengen zodanig dat het af te geven water in hoofdzaak een gewenste temperatuur heeft in het geval de temperatuur van het water van de warmwaterleiding hoger is dan de gewenste temperatuur. 30

3. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de gewenste temperatuur in hoofdzaak gelijk is aan de uitgangstemperatuur van de warmwaterbron.

4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de menginrichting een thermostatische regeling met electrisch bediende kleppen omvat.

5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de 40 inrichting een tweede menginrichting omvat, welke is aangesloten op 1 03 2 6 1 0 - 9 - de waterafvoer van de eerste menginrichting en op een koudwater-leiding.

6. Inrichting volgens de voorgaande conclusie, waarbij de tweede 5 menginrichting een keukenkraan, bij voorkeur een thermostaatkraan is.

7. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het waterreservoir een verwarmingsmiddel en een thermostaat omvat voor het verwarmen van het water in het waterreservoir en het op de 10 reservoirtemperatuur houden daarvan.

8. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de bron van water een warmwaterleiding is.

19. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de bron van water een koudwaterleiding is.

10. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste watertoevoer van de menginrichting een klep omvat, welke een 20 eerste positie omvat waarin de eerste watertoevoer wordt gevoed met water uit de warmwaterleiding en een tweede positie waarin de watertoevoer wordt gevoed met water uit een koudwaterleiding.

11. Inrichting volgens de voorgaande conclusie, waarbij de klep een 25 automatisch bediende klep is, waarbij de keuze tussen de eerste positie en de tweede positie afhankelijk is van de hoeveelheid water in het waterreservoir.

12. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij de klep handmatig te 30 bedienen is door de gebruiker.

13. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij tussen of in de reservoiruitlaat en/of de tweede watertoevoer een afsluitklep is aangebracht, welke is ingericht om bij wegvallen van druk in de 35 warmwaterleiding de reservoiruitlaat af te sluiten.

14. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij de afsluitklep wordt gevormd door een klep van de regelinrichting in de tweede watertoevoer . 40 * - 10 -

15. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in de reservoirinlaat een afsluitklep, bij voorkeur een terugslagklep is aangebracht, welke is ingericht om bij wegvallen van druk in de bron van water de reservoirinlaat af te sluiten. 5

16. Werkwijze voor het bij een afgiftepunt afgeven van water met een bepaalde gewenste minimale afgiftetemperatuur, waarbij de werkwijze omvat: - het uit een warmwaterleiding die is aangesloten op een op afstand 10 van het afgiftepunt gelegen warmwaterbron, afgeven van een hoeveelheid water, en - het, indien de temperatuur van het af te geven water uit de warmwaterleiding lager is dan de gewenste minimale afgiftetemperatuur, mengen van het water uit de warmwaterleiding met water 15 dat afkomstig is uit een ten opzichte van de warmwaterbron dichtbij het afgiftepunt gelegen warmwaterreservoir tot de gewenste temperatuur.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij de werkwijze verder 20 omvat: het, indien de temperatuur van het af te geven water uit de warmwaterleiding, eventueel gemengd met het water van het waterreservoir, hoger is dan de gewenste minimale afgiftetemperatuur, mengen met water uit een koudwaterleiding. 25

18. Inrichting voor het afgeven van warm, heet en/of kokend water, omvattende: - een waterreservoir voor het houden van water op een reservoir-temperatuur die boven de atmosferische kooktemperatuur van water 30 ligt, welk waterreservoir een reservoirinlaat en een eerste reservoiruitlaat omvat, waarbij de reservoirinlaat is aangesloten op een bron van water, de eerste reservoiruitlaat is aangesloten op een aftap voor kokend water, en de tweede reservoiruitlaat is aangesloten op een aftap voor warm of heet water, 35 met het kenmerk dat in de reservoirinlaat een afsluitklep, bij voorkeur een terugslagklep is aangebracht, welke is ingericht om bij wegvallen van druk in de bron van water de reservoirinlaat af te sluiten. « - - 11 -

19. Inrichting voor het afgeven van warm, heet en/of kokend water, omvattende: - een waterreservoir voor het houden van water op een reservoir-temperatuur die boven de atmosferische kooktemperatuur van water 5 ligt, welk waterreservoir een reservoirinlaat en een eerste reservoiruitlaat en een tweede reservoiruitlaat omvat, waarbij de reservoirinlaat is aangesloten op een bron van water, de eerste reservoiruitlaat is aangesloten op een aftap voor kokend water, en de tweede reservoiruitlaat is aangesloten op een aftap voor warm of heet 10 water, met het kenmerk dat in de tweede reservoiruitlaat of de aftap voor warm of heet water een afsluitklep is aangebracht, welke is ingericht om bij wegvallen van druk in een waterleiding die verbonden is met de aftap voor warm of heet water, de tweede reservoiruitlaat of de aftap 15 voor warm of heet water af te sluiten. 1 0 3 2 6 1 0