NL2001674C2 - Warmwatertoestel en werkwijze voor het toevoeren van warm water. - Google Patents

Description

WO 11679-Me/vw

Warmwatertoestel en werkwijze voor het toevoeren van warm water 5 De uitvinding.heeft betrekking op een warmwatertoe stel voorzien van ten minste één warmwatervat, een toevoerleiding die aansluitbaar is op de openbare waterleiding en een afvoerleiding die aansluitbaar is op een kraan, waarbij het warmwatervat is voorzien van tenminste één wand die ten 10 minste een deel van het inwendige van het vat omhult, en is uitgevoerd met een in het warmwatervat ondergebracht verwarmingselement alsmede met een temperatuurregeling.

In warmwatertoestellen wordt water vanuit de waterleiding opgewarmd tot de gewenste temperatuur. Daarbij treedt 15 expansie van het water op, die 2-5% kan bedragen. Dit expan-sievolume aan water moet ergens blijven. Afhankelijk van het soort warmwatertoestel bestaan daarvoor verschillende oplossingen in de stand van de techniek. Daarbij moet onderscheid gemaakt worden tussen drukloze (atmosferische) toestellen en 20 toestellen met drukvaten. Bij het oplossen van het expansieprobleem moet men rekening houden met landelijke installatietechnische voorschriften.

Atmosferische warmwatertoestellen hebben veelal een afsluiter aan de inlaatkant, waardoor de hete uitloop open is. 25 In veel gevallen laat men het warme expansiewater dan door de uitloop weglekken, wat een eenvoudige maar weinig elegante oplossing is. Een druppende kraan is storend voor de gebruiker en er wordt water en (opwarm-)energie verspild.

Atmosferische warmwatertoestellen hebben het nadeel 30 dat het vat is voorzien van een ventilatie-opening is waaruit waterdamp kan ontsnappen. Om die reden zijn dergelijke verhittere minder geschikt voor het bewaren van water op temperaturen boven de 80 °C. De warmwatertoestellen moeten dan ook in een goed geventileerde ruimte geplaatst worden.

35 Bij het gebruik van drukvaten voor het bewaren van warm water zoals in de onderhavige uitvinding worden verschillende expansiesystemen gebruikt.

2

In een eerste systeem wordt gebruik gemaakt van een terugslagklep, overstortventiel en overstorttrechter ('inlaat-combinatie'). Het overstortventiel is gemonteerd in de koude toevoerleiding direct voor het vat. Bij een bepaalde druk die 5 hoger is dan de maximale waterleidingdruk zal dit ventiel opengaan waarna het expansiewater wegloopt via een open verbinding en een trechtervormige opvang die veelal uitmondt in een afvoerleiding. Deze oplossing heeft de volgende bezwaren: 1) De open verbinding met de afvoer kan leiden tot overstro-10 ming bij verstopping in een waterafvoerleiding, bijvoorbeeld in een keukenkastje. 2) Er wordt afhankelijk van de warmwater-temperatuur 2-5% water verspild. 3) De druk in het vat loopt bij elke opwarmcyclus noodgedwongen op tot boven de maximale waterleidingdruk. 4) Het aanbrengen van de expansiewaterafvoer 15 vraagt extra installatie-inspanning en gaat ten koste van de beschikbare ruimte in de kast.

Bij een tweede systeem vindt een installatie van een terugslagklep en expansievat voor de koudwaterinlaat plaats. Bij opwarmen zal het expansiewater in het expansievat terecht-20 komen. Dit heeft de volgende consequenties: 1) Het membraan (van EPDM- of butylrubber) dat zorgt voor de scheiding tussen gas en water is niet volledig gasdicht, waardoor het vat periodiek op druk moet worden gebracht. 2) Er moet een vrij grote extra component geïnstalleerd worden, wat kostenverhogend 25 werkt, en inbouwruimte vraagt. 3) Doorstroming van het water in het expansievat is niet gegarandeerd (één toegangsleiding), wat onder omstandigheden zou kunnen leiden tot bacteriegroei.

Deze oplossing is dan ook voor warmwater toepassingen niet zonder meer acceptabel. Daarnaast is het service-30 aspect een belangrijk bezwaar.

In een derde systeem wordt een interne luchtkamer voor opvang van expansiewater benut. Hierbij wordt als oplossing voor de bezwaren die kleven aan het weg laten vloeien of extern opvangen van expansiewater een luchtvolume ingesloten 35 in de top van het warmwatervat. Het uitlaatkanaal steekt zover naar beneden in de ketel, dat bij het vullen van het vat een luchtvolume van voldoende omvang wordt gecomprimeerd tot de gereduceerde waterleidingdruk. Bij het opwarmen van het water 3 zal het expansiewater nu de opgesloten lucht comprimeren. Hierdoor neemt de luchtdruk - dus daarmee de druk in het vat -toe. De druk neemt verder toe door het opwarmen van de lucht. Tenslotte neemt de druk in de expansiekamer toe door de signi-5 ficante druk van de verzadigde waterdamp boven het hete water. Deze drie factoren kunnen leiden tot sterk toenemende drukken bij het initiële opwarmen van het vat. De enige manier om de einddruk te beperken is het gebruik van een relatief grote luchtruimte, waardoor de compressie t.g.v. het opwarmen van 10 het water wordt beperkt. Maar een grotere luchtkamer kan alleen verkregen worden door de heetwater-uitlaat nog weer verder naar beneden in de ketel te laten steken om de benodigde (koude) luchtcompressie te bereiken. De noodzaak van initiële compressie van de koude lucht om een expansiebuffer 15 te creëren is het belangrijkste probleem van de "luchtbel" ex-pansiesystemen. Het gevolg is namelijk dat bij uittappen een groot deel van het hete water niet afgetapt kan worden. Bij bewaartemperaturen hoger dan 75 °C wordt dit een wezenlijk nadeel .

20 Een ander probleem is gelegen in het feit dat er geen scheiding bestaat tussen gas (lucht/waterdamp) en water, waardoor de hoeveelheid lucht kan toe- of afnemen. Toename van de hoeveelheid lucht kan uiteindelijk leiden tot ontsnappen van lucht bij openen van de kraan, terwijl een luchtafname kan 25 leiden tot overdruk in de ketel bij opwarmen.

Verder levert de interne lucht/dampbel een verhoogd corrosierisico t.g.v. de combinatie van hoge temperatuur met waterdamp en zuurstof, en een wisselende vloeistofspiegel.

DE 8806097U1 openbaart een warmwatervat voor het be-30 waren van warm water voor huishoudelijk gebruik met daarin een membraan van rubber of ander elastisch materiaal, waarbij tussen membraan en deksel van het vat of vatwand een gaskamer is gevormd voor het opnemen van de volumevergroting van het water bij de verwarming daarvan.

35 DE 3040450 Al openbaart een drukloos warmwatervat, waarbij in de wand van het vat vervormbare plooien kunnen zijn aangebracht. De plooien zijn voorzien van bimetaallagen die actief de vervorming van de plooien veroorzaken bij wijziging 4 van de temperatuur, waardoor een volumeverandering van het vat tot stand wordt gebracht. In een andere uitvoering is het vat voorzien van een drukstaaf met bimetaalplooien die voor een verlenging en verkorting van het vat zorgen bij verandering 5 van de temperatuur.

De uitvinding heeft nu ten doel de nadelen van de bekende warmwatertoestellen zo veel mogelijk te vermijden en een nieuw warmwatertoestel te verschaffen dat bij voorkeur eenvoudig te installeren en compact van bouw is.

10 Hiertoe wordt het warmwatertoestel volgens de uit vinding daardoor gekenmerkt dat de wand van het vat ten minste een gedeelte bezit dat gevormd is ten einde onder druk vervormbaar te zijn waardoor een uitzetting en samentrekking van het vat mogelijk is, welk vervormbaar gedeelte van de vatwand 15 werkzaam in verbinding staat met, en bij voorkeur omgeven is door, een gaskamer met daarin gas onder druk dat in staat is de uitzetting van het vat te balanceren.

Het gebruik van het warmwatertoestel volgens de uitvinding lost de problemen van de lucht-dampbel expansiekamer 20 voor een belangrijk deel op doordat nu gebruik wordt gemaakt van een vat dat samenwerkt met een vaste gaskamer. Dit heeft de volgende voordelen: 1) Het gehele volume van het vat is uittapbaar doordat het vat volledig met water kan zijn gevuld.

25 2) Er is geen drukverhoging door toedoen van water damp .

3) De hoeveelheid gas is constant, omdat het gas in een afzonderlijke gaskamer is opgesloten en derhalve is afgescheiden van het water.

30 Alhoewel de gaskamer via een zuiger of dergelijke met het vervormbare gedeelte van de vatwand in verbinding kan staan, is het voordelig om dit vervormbare gedeelte direct door de gaskamer te omgeven, omdat dit een eenvoudigere en compactere constructie oplevert.

35 Het is gunstig indien het vervormbare gedeelte is uitgevoerd met vervormbare plooien of (zigzagvormige) vouwen, omdat dan gebruik kan worden gemaakt van een bij de werkdruk 5 ken van het warmwatertoestel vervormbaar maar niet rekbaar materiaal .

Bij voorkeur is het vat voorzien van een cilindrische omtrekswand met een langsas en twee eindwanden, waarbij 5 ofwel de omtrekswand van het vat nabij ten minste één van de eindwanden het vervormbare gedeelte bevat waarin de plooien of vouwen een balg of harmonica vormen voor het toestaan van de uitzetting en de samentrekking van het vat in de richting van de langsas, welk balggedeelte van de omtrekswand en de aan-10 grenzende eindwand zijn omgeven door de gaskamer, dan wel ten minste één van de eindwanden is uitgevoerd met het vervormbare gedeelte en is omgeven door de gaskamer.

Op deze wijze ontstaat een makkelijk vervormbaar balggedeelte dat een goed controleerbare uitzetting en inkrim-15 ping toestaat met relatief grote volumeveranderingen zonder het gebruik van een rekbaar materiaal.

Zo kan het vervormbare gedeelte van de wand, en bij voorkeur de gehele wand zijn vervaardigd van metaal, in het bijzonder roestvast staal, dat uit één stuk kan zijn gevormd, 20 en een wanddikte kan bezitten van circa 0,6 mm of minder, bij voorkeur circa 0,4 mm.

Het vervormbare gedeelte van de vatwand is bij voorkeur ontworpen voor het toestaan van een maximale uitzetting van het vat van maximaal circa 10% en bij voorkeur maximaal 5% 25 van zijn onuitgezette volume. Dit is in de meeste gevallen voldoende voor het opvangen van de expansie van het opwarmende water in het vat.

Het vat is bij voorkeur uitgevoerd met een aanslag voor het begrenzen van ten minste de samentrekkingsbewegingen 30 van het vervormbare gedeelte van de vatwand, welke aanslag bijvoorbeeld kan zijn aangebracht op de binnenzijde van de gaskamerwand, in het bijzonder op de omtrekswand van gaskamer, en kan samenwerken met ten minste één plooi van het balggedeelte.

35 Op deze wijze is het minimum volume van het vat vastgelegd en kan van daaruit de uitzetting van het vat door de expansie van het water op voorspelbare wijze plaatsvinden.

6

Het balggedeelte kan in zijn onbelaste toestand een lengte bezitten die ligt tussen de uiterste lengten van het balggedeelte tijdens gebruik, bij voorkeur ongeveer in het midden tussen zijn uiterste lengten.

5 Hierdoor zal het balggedeelte tijdens normaal ge bruik slechts laag belast worden doordat dit zich in de buurt van de onbelaste toestand beweegt en in de stationaire toestand laag of niet belast is.

Het volume van de gaskamer kan circa 10-50%, bij 10 voorkeur 10-25% van het volume van het vat in de niet- uitgczctte toestand bedragen. Door dit relatief kleine volume wordt het totale volume van het warmwatertoestel slechts weinig door de gaskamer vergroot.

In een voorkeursuitvoering van het warmwatertoestel 15 volgens de uitvinding zijn het verwarmingselement en de temperatuurregeling ingericht voor het verhitten van het water tot een temperatuur van meer dan 100° C onder bovenatmosferische druk.

Op deze wijze is het warmwatertoestel geschikt voor 20 het direct leveren van kokend water.

De uitvinding omvat tevens een werkwijze voor het toevoeren van warm water met een warmwatertoestel dat is voorzien van ten minste één uitzetbaar vat met een toevoerleiding die is aangesloten op de openbare waterleiding en een afvoer-25 leiding die is verbonden met een kraan. Volgens de uitvinding omvat de werkwijze de stappen van het: 1) het toevoeren van water vanuit de waterleiding naar het vat totdat het niet-uitgezette vat volledig met koud water gevuld is, 30 2) het verwarmen van het water in het vat tot een temperatuur van bij voorkeur circa 100°C of meer, waarbij het volume van het water toeneemt en het vat uitzet, 3) het achtereenvolgens door de kraan aftappen van 35 hoeveelheden water uit het vat waardoor de gas druk het vat weer tot zijn samengetrokken toestand samendrukt en het 7 4) het weer aanvullen en opwarmen van het water in het vat en het daardoor uitzetten van het vat in een mate die afhangt van de hoeveelheid afgetapt water.

5

De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van de tekeningen die uitvoeringsvoorbeelden van het warmwatertoestel volgens de uitvinding weergeven.

Fig. 1 is een schema van een voorbeeld van het warm-10 watertoestel volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een doorsnede van een mogelijke uitvoering van het warmwatertoestel van Fig. 1.

Fig. 3 en 4 zijn zeer schematische doorsneden van het vervormbare wandgedeelte van een vat van een ander voor-15 beeld van het warmwatertoestel volgens de uitvinding, in twee verschillende uitzettingstoestanden.

Fig. 5 is een zeer schematische doorsnede van een verder voorbeeld van het vervormbare wandgedeelte van een vat van het warmwatertoestel volgens de uitvinding.

20 Fig. 1 toont het schema van een mogelijke uitvoering van een warmwatertoestel. Het toestel is voorzien van een warmwatervat 1, een toevoerleiding 2 die aansluitbaar is op de openbare waterleiding M, alsmede een afvoerleiding 3 die aansluitbaar is op een kraan T. De toevoerleiding 2 is uitgevoerd 25 met een terugslagklep/drukreduceerventiel 4,5 voor het regelen van de druk in het vat 1 bij het toevoeren van water uit de waterleiding M. Voorts is het warmwatertoestel voorzien van een verwarmingselement 6.

Het vat 1 van het warmwatertoestel bezit een om-30 trekswand 11, een bovenwand 12 en een onderwand 13. In dit uitvoeringsvoorbeeld heeft een gedeelte 14, hier het onderste gedeelte, van de omtrekswand 11 een zodanige vorm dat dit onder druk in het vat 1 elastisch kan vervormen, waardoor een uitzetting en samentrekking van het vat 1 mogelijk is. Hier is 35 het gedeelte 14 met vervormbare golven of plooien en derhalve balgvormig uitgevoerd. In dit uitvoeringsvoorbeeld beslaat het balgvormige gedeelte 14 iets minder dan de helft van de lengte van de omtrekswand 11 in onvervormde toestand (bijvoorbeeld 8 ca. 30% tot 40 a 50 %) en het balgvormige gedeelte is zodanig uitgevoerd dat deze een volumevergroting van 5-10 % van het water in het vat kan opnemen. Het balgvormige gedeelte strekt zich om een gedeelte van het verwarmingselement uit en vormt 5 een integraal deel van het vat 1. De samentrekking en eventueel uitzetting van het balgvormige gedeelte van het vat 1 kan worden begrensd door een aanslag 15 die samenwerkt met ten minste één van de plooien, in dit geval de onderste plooi 14' van het balgvormige gedeelte 14 die bij samentrekking van het 10 balgvormige gedeelte 14 tegen de aanslag 15 zal komen aan te liggen.

De in dit geval ringvormige aanslag 15 is hier gevormd in een omtrekswand 16, die tezamen met een eindwand 17 een gaskamer, in het bijzonder luchtkamer, 18 begrenst, welke 15 het balgvormige gedeelte 14 en de onderwand 13 van het vat 1 omgeeft. De omtrekswand 16 van de gaskamer 18 is aan de omtrekswand 11 van het vat 1 bevestigd, bijvoorbeeld door lassen, op een plaats juist boven het balgvormige gedeelte 14. Op deze wijze vormt de gaskamerwand 16, 17 een stationaire, 20 tijdens gebruik praktisch onvervormbare eenheid met het vat 1 en is het balgvormige gedeelte 14 beweegbaar ten opzichte van de gaskamerwand 16, 17. Hierdoor zal bij samentrekking of uitzetting van het balgvormige gedeelte 14 het volume van de gaskamer 18 toe- of afnemen en kan de gaskamer 18 als een gas-25 veer werken voor het warmwatervat 1 doordat de druk in de gaskamer 18 een kracht uitoefent op de onderwand 13 van het vat 1 en zodoende het balgvormige gedeelte 14 voorspant naar een samengetrokken toestand. De mate van samentrekking of uitzetting van het balgvormige gedeelte 14 van het vat 1 zal 30 afhangen van het evenwicht tussen enerzijds de druk van het water in het vat 1 (en het gewicht) en anderzijds de druk in de gaskamer 18 en de stijfheid van het balgvormige gedeelte. Het is daarbij gunstig om de veerconstante van het balgvormige gedeelte 14 relatief klein te maken omdat een soepelere balg 35 leidt tot en lagere maximumdruk in het vat dan een stijvere balg. Het volume van de gaskamer kan bijvoorbeeld circa 10-50%, bij voorkeur 10-25% van het volume van het vat 1 in de niet-uitgezette toestand bedragen.

9

Het balgvormige gedeelte 14 en bij voorkeur de gehele omtrekswand 11 van het vat 1 kan worden vervaardigd uit één stuk roestvast staal dat een wanddikte kan bezitten van circa 0,6 mm of minder, bij voorkeur 0,4 mm. De omtrekswand van het 5 vat kan bijvoorbeeld door hydro-forming worden vervaardigd. De keuze voor roestvast staal is vooral ingegeven door de hygiënische eigenschappen van dit metaal die dit zeer geschikt maken om het warmwatertoestel voor drinkwater te gebruiken.

Het balgvormige gedeelte 14 wordt bij voorkeur zodanig gevormd 10 dat dit in zijn onbelaste toestand een lengte bezit die ligt tussen de uiterste lengten van het balggedeelte 14 tijdens gebruik, bij voorkeur ongeveer nabij het midden tussen zijn uiterste lengten. Dit betekent dat indien de onderste plooi 14' van het balggedeelte 14 tegen de aanslag 15 is gelegen en 15 er dus geen tot weinig druk in het vat 1 heerst, het balggedeelte 14 door de druk in de gaskamer 18 wordt samengedrukt tegen de veerdruk in. Bij het uitzetten van het balggedeelte 14 door opwarming van het water en derhalve het toenemen van de druk in het vat zal het balggedeelte 14 eerst ontspannen en 20 na het passeren van het onbelaste punt tegen de veerdruk in worden uitgerekt.

De werking van het in Fig. 1 weergegeven warmwatertoestel is als volgt.

Bij het in gebruik nemen van het warmwatertoestel 25 zal het vat 1 met water uit de waterleiding geheel worden gevuld, waarbij het water in het vat 1 en de lucht in de gaskamer 18 koud zullen zijn, normaal gesproken een temperatuur bezitten van 10 - 20°C. Als gevolg van deze lage temperatuur zal de door de lucht in de gaskamer 18 uitgeoefen-30 de kracht op de onderwand 13 van het vat 1 ongeveer 25% minder zijn dan in de normale gebruikstoestand waarbij de temperatuur van het water en de lucht ongeveer 110°C zal zijn. Het balgvormige gedeelte 14 bevindt zich dan in zijn stand waarbij de onderste plooi tegen de aanslag 15 rust en derhalve het volume 35 van het vat 1 minimaal is. Hierdoor is een maximale uitzetting van het balgvormige gedeelte 14 en derhalve van het vat 1 mogelijk. De druk in de gaskamer 18 werkt zowel de druk van het 10 water in het vat 1 tegen als de druk van het enigszins samengedrukte balgvormige gedeelte 14.

Indien het water in het vat 1 wordt opgewarmd met behulp van het verwarmingselement 6, zal het water uitzetten, 5 waardoor het volume toeneemt en het balgvormige gedeelte 14 zal uitzetten. Als gevolg hiervan zal de onderwand 13 van het vat 1 naar beneden bewegen en zal de druk in de gaskamer 18 toenemen ten gevolge van de vermindering van het volume daarvan en ten gevolge van de toename van de temperatuur van de 10 lucht in de gaskamer 18. De stand van de onderwand 13 van het vat 1 zal zich telkens zodanig instellen dat een evenwicht in krachten aanwezig is. In de praktijk zal in de normale ge-bruikstoestand het balggedeelte 14 niet zover uitzetten dat de tweede plooi in aanraking komt met de aanslag 15. Indien im-15 mers het vat 1 niet verder kan uitzetten terwijl het water in het vat 1 dit wel doet, dan kunnen zeer hoge drukken in het watervat 1 ontstaan, hetgeen uiteraard moet worden vermeden.

Het volume van het water in het vat 1 zal het grootste zijn na het volledig met koud water vullen van het vat en 20 het vervolgens verhitten van dit koude water, omdat dan immers het verschil tussen de gemiddelde begin- en eindtemperatuur van het water het grootst is.

Wanneer de kraan T voor het eerst wordt geopend na ingebruikname van het warmwatertoestel, zal de waterdruk te-25 rugvallen tot een druk nabij de gereduceerde waterleidingdruk wanneer het expansievolume (bij een 3 litervat zal dit typisch ongeveer 125 ml zijn) door de kraan T is gestroomd en het balgvormige gedeelte naar zijn bovenste stand tegen de aanslag 15 is teruggekeerd. Na het sluiten van de kraan T zal de wer-30 king van het reduceerventiel de benedenwaartse kracht op de onderwand 13 van het vat 1 licht doen toenemen, doch ook nu zal het balgvormige gedeelte in aanraking blijven met de aanslag 15, omdat de druk van de verwarmde lucht in de gaskamer 18 aanzienlijk hoger is, ca. 25 - 30 %, dan in koude toestand. 35 Het nieuw toegevoerde koude water zal nu worden op gewarmd door het verwarmingselement 6. Afhankelijk van de hoeveelheid heet water die door de kraan T is afgevoerd (en derhalve de hoeveelheid toegevoerd koud water) zal uitzetting 11 van het water in het vat 1 door de verwarming meer of minder zijn, doch zal uiteraard altijd minder zijn dan wanneer het gehele vat met koud water wordt gevuld. De uitzetting van het balgvormige gedeelte 14 zal derhalve onder het maximum blij-5 ven. Deze cyclus zal zich telkens herhalen bij het weer tappen van water uit en vullen van water in het vat 1.

Fig. 2 toont een praktische uitvoering van het warm-watertoestel volgens Fig. 1, welke is voorzien van een temperatuurvoeler 7 met een elektronische temperatuurregeling 10 8, waarmee de temperatuur van het water in het vat 1 thermo statisch wordt geregeld. De bovenwand 12 van het vat 1 wordt gevormd door een deksel dat met bevestigingsmiddelen, zoals bouten, op een flens van het vat wordt bevestigd. Bij het verwijderen van het deksel worden de daaraan bevestigde 15 temperatuurvoeler 7, het verwarmingselement 6 en de toe- en afvoerleidingen 3, 4 uit het vat genomen. Verder is te zien dat de omtrekswand 16 van de gaskamer 18 glad aansluit op het bovenste gedeelte van de omtrekswand 11 van het vat 1 zodat een gladde buitenkant van het vat 1 ontstaat. Hierdoor is het 20 mogelijk om dit vat uit te voeren met een vacuümisolatie, zoals is geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift US 6,612,268 Bl, waarvan de inhoud hierin door verwijzing daarnaar is opgenomen. Ten behoeve van de eenvoud is in Fig. 2 een isolatie van het vat 1 door isolatiemateriaal 19 weergegeven. 25 Fig. 3 en 4 tonen zeer schematisch een verder uit- voeringsvoorbeeld van het warmwatertoestel volgens de uitvinding, in het bijzonder het vervormbare gedeelte van de wand van het vat 1. De figuren 3 en 4 tonen de omtrekswand 11 van het vat 1, de onderwand 13 van het vat 1 en de omtrekswand 30 16 en de onderwand 17 van de gaskamer 18. In dit geval is een ringvormig dwarsschot 20 in het vat 1 aangebracht, waaraan het vervormbaar wandgedeelte 14 is bevestigd, dat hier als harmonicavormig wandgedeelte is uitgevoerd. In samengedrukte toestand rust het harmonicavormige wandgedeelte 14 tegen het 35 als aanslag werkende dwarsschot 20. Dit harmonicavormige wandgedeelte 14 kan eveneens van metaal, en in het bijzonder roestvast staal zijn gevormd, dat zeer goed vorm- en lasbaar is en tevens een zeer goede corrosiebestendigheid heeft. De 12 segmenten van de harmonica kunnen uit segmenten van twee maal 0,25 mm bestaan die voor de benodigde drukvastheid (bijvoorbeeld 3 bar drukverschil tussen binnen en buiten) zorgen. Het volume van de gaskamer 18 kan circa 450 ml zijn, waarbij het 5 vervormbare gedeelte 14 voor een uitzetting van 150 ml kan zorgen bij een vat met een inhoud van 3 liter (het verschil tussen de stand in Fig. 3 en 4) .

Fig. 5 toont zeer schematisch nog een verdere uitvoeringsvorm van een vervormbaar wandgedeelte, waarbij in dit 10 geval de onderwand 13 van het vat 1 is voorzien van een vervormbaar wandgedeelte 7.7. Het vervormbare wandgedeelte 22 bevat in dit geval cirkelvormige plooien 23, zoals ook in de bodem van een conservenblik zijn aangebracht, waarbij echter de plooien geprononceerder zijn om een uitzetting en samen-15 trekking van het vat 1 mogelijk te maken. Fig. 5 toont de onderwand 13 in twee verschillende standen, waarbij het vervormbare gedeelte 22 in verschillende mate is vervormd en daarbij hoofdzakelijk in een richting evenwijdig aan de hartlijn van het cilindrische vat beweegt. Ten minste het midden 20 van de onderwand dient werkzaam met de gaskamer in verbinding te staan. In dit geval is de gehele onderwand door de gaskamer omgeven.

Uit het voorgaande zal duidelijk zijn dat de uitvinding een warmwatertoestel verschaft dat uitblinkt door eenvoud 25 en compactheid. Voorts gaat geen expansiewater verloren, waardoor het toestel tevens zuinig is. De normale werking van het warmwatertoestel en de efficiëntie daarvan worden niet nadelig beïnvloed door de maatregelen volgens de uitvinding en ook de hygiëne blijft gewaarborgd. De maatregelen volgens de uitvin-30 ding zijn in het bijzonder goed toepasbaar bij een toestel dat kokend water levert, bijvoorbeeld in de keuken, waarbij het toestel in het keukenkastje onder de gootsteen is ondergebracht .

De uitvinding is niet beperkt tot het in de tekening 35 weergegeven en in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoor-beelden die binnen het kader van de uitvinding kunnen worden gevarieerd. Zo is het vervormbare wandgedeelte in de beschreven en getoonde uitvoeringsvoorbeelden gevormd van elastisch 13 vervormbaar, maar in principe tijdens gebruik niet-rekbaar materiaal. Het is echter mogelijk het vervormbare wandgedeelte van elastisch rekbaar materiaal te vervaardigen, zodat de uitzetting niet (alleen) door vervorming van het vat, maar (ook) 5 door rek van het materiaal wordt bewerkstelligd.

In het geval van een niet-rekbaar materiaal en een cilindrisch vat zal de uitzetting voor het grootste gedeelte in de richting evenwijdig aan de hartlijn van het vat plaatsvinden, zodat de betreffende eindwand die beweegt (geheel of 10 in het midden) werkzaam met de gaskamer zal zijn verbonden, resp. daardoor zijn omgeven. Zoals eerder gezegd is het vervormbare gedeelte zodanig gevormd en geconstrueerd dat de veerconstante en derhalve de benodigde vervormingskracht relatief laag is en derhalve de balanceerkracht voor de waterdruk 15 voornamelijk door de gasdruk wordt opgewekt.

Bij of voor de kraan T of op een ander tappunt kan het hete water uit het warmwatertoestel worden gemengd met koud water zodat uit het warmwatertoestel water van elke temperatuur kan worden verkregen.

Claims (18)

1. Warmwatertoestel voorzien van ten minste één warmwatervat, een toevoerleiding die aansluitbaar is op de openbare waterleiding en een afvoerleiding die aansluitbaar is op een kraan, waarbij het warmwatervat is voorzien van tenmin-5 ste één wand die ten minste een deel van het inwendige van het vat omhult, en is uitgevoerd met een in het warmwatervat ondergebracht verwarmingselement alsmede met een temperatuurregeling, met het kenmerk, dat de wand van het vat ten minste een gedeelte bezit dat gevormd is ten einde onder druk ver-10 vormbaar te zijn waardoor een uitzetting en samentrekking van het vat mogelijk is, welk vervormbaar gedeelte van de vatwand werkzaam in verbinding staat met, en bij voorkeur omgeven is door, een gaskamer met daarin gas onder druk dat in staat is de uitzetting van het vat te balanceren.

2. Warmwatertoestel volgens conclusie 1, waarbij het vervormbare gedeelte is uitgevoerd met vervormbare plooien.

3. Warmwatertoestel volgens conclusie 2, waarbij het vat is voorzien van een cilindrische omtrekswand met een langsas en twee eindwanden, waarbij ofwel de omtrekswand van 20 het vat nabij ten minste één van de eindwanden het vervormbare gedeelte bevat waarin de plooien of vouwen een balg of harmonica vormen voor het toestaan van de uitzetting en de samentrekking van het vat in de richting van de langsas, welk balggedeelte van de omtrekswand en de aangrenzende eindwand 25 zijn omgeven door de gaskamer, dan wel ten minste één van de eindwanden is uitgevoerd met het vervormbare gedeelte en is omgeven door de gaskamer.

4. Warmwatertoestel volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij het vervormbare gedeelte van de wand, en bij voorkeur 30 de gehele wand is vervaardigd van metaal, in het bijzonder roestvast staal, dat uit één stuk kan zijn gevormd, en een wanddikte kan bezitten van circa 0,6 mm of minder, bij voorkeur circa 0,4 mm.

5. Warmwatertoestel volgens conclusie 3 of 4, waarbij 35 de gaskamer is gevormd tussen het warmwatervat en een gaska- merwand die ten minste een eindwand en een omtrekswand van de gaskamer omvat.

6. Warmwatertoestel volgens conclusie 5, waarbij de omtrekswand van de gaskamer aan zijn van de eindwand van de 5 gaskamer afgekeerde uiteinde is bevestigd aan de omtrekswand van het warmwatervat, in het bijzonder aangrenzend aan het vervormbare gedeelte.

7. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het vervormbare gedeelte van de vatwand is 10 ontworpen voor het toestaan van een maximale uitzetting van het vat van maximaal circa 10% en bij voorkeur maximaal 5% van zijn onuitgezette volume.

8. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het vat is uitgevoerd met een aanslag voor 15 het begrenzen van ten minste de samentrekkingsbewegingen van het vervormbare gedeelte van de vatwand.

9. Watertoestel volgens conclusie 5 en 8, waarbij de aanslag is aangebracht op de binnenzijde van de gaskamerwand, in het bijzonder op de omtrekswand van gaskamer, en samenwerkt 20 met ten minste één plooi van het balggedeelte.

10. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de toevoerleiding is uitgevoerd met een drukreducerend ventiel voor het regelen van de waterdruk in het vat.

11. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande con clusies, waarbij het balggedeelte in zijn onbelaste toestand een lengte bezit die ligt tussen de uiterste lengten van het . balggedeelte tijdens gebruik, bij voorkeur ongeveer in het midden tussen zijn uiterste lengten.

12. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande con clusies, waarbij het balggedeelte circa 30-50% van de totale lengte van de omtrekswand in niet-uitgezette toestand uitmaakt .

13. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande con- 35 clusies, waarbij het volume van de gaskamer circa 10-50%, bij voorkeur 10-25% van het volume van het vat in de niet-uitgezette toestand bedraagt.

14. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het verwarmingselement en de temperatuurregeling zijn ingericht voor het verhitten van het water tot een temperatuur van meer dan 100° C onder bovenatmosferische 5 druk.

15. Warmwatertoestel volgens conclusie 3, waarbij de eindwand van het vat aangrenzend aan het balggedeelte de onderwand van het vat vormt.

16. Warmwatertoestel volgens één der voorgaande con-10 clusies, waarbij het verwarmingselement zich uitstrekt tot in het deel van het vat dat door het vervormbare gedeelte is omgeven .

17. Werkwijze voor het toevoeren van warm water met een warmwatertoestel dat is voorzien van ten minste één uit- 15 zetbaar vat met een toevoerleiding die is aangesloten op de openbare waterleiding en een afvoerleiding die is verbonden met een kraan, en welke werkwijze de stappen omvat van het: 1. toevoeren van water vanuit de waterleiding naar het vat totdat het niet-uitgezette vat volledig 20 met koud water gevuld is,. 2. verwarmen van het water in het vat tot een tem peratuur van bij voorkeur circa 100°C of meer, waarbij het volume van het water toeneemt en het vat uitzet, 25 3) achtereenvolgens door de kraan aftappen van hoe veelheden water uit het vat waardoor de gasdruk het vat tot zijn samengetrokken toestand samendrukt en het 4. weer aanvullen en opwarmen van het water in het 30 vat en het daardoor uitzetten van het vat in een mate die afhangt van de hoeveelheid afgetapt water.

18. Warmwatertoestel voorzien van ten minste één warmwaterdrukvat, een toevoerleiding die aansluitbaar is op de 35 openbare waterleiding voor het onder waterleidingdruk binnenlaten, opwarmen en bewaren van waterleidingwater op een temperatuur van tenminste 80°C en een afvoerleiding die aansluitbaar is op een drinkwaterkraan, waarbij het warmwatervat geheel is vervaardigd van een corrosiebestendig metaal en is voorzien van tenminste één om een hartlijn gevormde cilindrische wand die ten minste een deel van het inwendige van het vat omhult, en is uitgevoerd met een in het warmwatervat on-5 dergebracht verwarmingselement alsmede met een temperatuurregeling, waarbij de cilindrische wand van hét vat nabij een uiteinde van het vat een gedeelte met vervormbare plooien bezit dat gevormd is ten einde onder druk van het water in het vat vervormbaar te zijn in een richting evenwijdig aan de 10 hartlijn waardoor een uitzetting en samentrekking van het vat mogelijk is, welk vervormbaar gedeelte van de cilindrische vatwand en het aangrenzende uiteinde van de het vat werkzaam omgeven zijn door een gaskamer met daarin gas onder druk dat in staat is de waterdruk en de uitzetting van het vat te ba-15 lanceren.