NL2018020B1

NL2018020B1 - Tap water heater and method thereof

Info

Publication number: NL2018020B1
Application number: NL2018020A
Authority: NL
Inventors: Klootwijk Marcel
Original assignee: Energie Totaal Projecten B V
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-06-26
Also published as: EP3555531A1; WO2018117823A1

Abstract

De uitvinding betreft een tapwaterbereider voor het verwarmen van koud tapwater omvattend een warmtewisselaar, een aanvoeraansluiting voor koud tapwater in een primair warmtewisselaar circuit , een afleveraansluiting voor warm tapwater uit het primair circuit, en een warmtebron voor het verwarmen van tapwater in het primair circuit, waarbij de warmtebron zich in de warmtewisselaar bevindt en voorzien is van koelingsmiddelen voor het bestuurbaar koelen van de warmtewisselaar en het zich in het primair circuit bevindend tapwater. Voorts betreft de uitvinding een werkwijze omvattend: het laten stromen van tapwater door het primair circuit van de warmtewisselaar; het in het primair circuit van de warmtewisselaar verwarmen van het stromend tapwater tot warm tapwater; het onderbreken van de stroming zodat geen tapwater meer stroomt; het vervolgens doen afkoelen van de warmtewisselaar en warm tapwater dat zich in het primair circuit van de warmtewisselaar bevindt, tot een temperatuur gelijk aan of lager dan 25°C.The invention relates to a tap water heater for heating cold tap water comprising a heat exchanger, a supply connection for cold tap water in a primary heat exchanger circuit, a delivery connection for hot tap water from the primary circuit, and a heat source for heating tap water in the primary circuit, wherein the heat source is in the heat exchanger and is provided with cooling means for controllably cooling the heat exchanger and the tap water present in the primary circuit. The invention further relates to a method comprising: allowing tap water to flow through the primary circuit of the heat exchanger; heating the running tap water to hot tap water in the primary circuit of the heat exchanger; interrupting the flow so that tap water no longer flows; subsequently cooling the heat exchanger and hot tap water located in the primary circuit of the heat exchanger to a temperature equal to or lower than 25 ° C.

Description

OctrooicentrumPatent center

NederlandThe Netherlands

Θ 2018020 (21) Aanvraagnummer: 2018020 © Aanvraag ingediend: 19/12/2016Θ 2018020 (21) Application number: 2018020 © Application submitted: 19/12/2016

BI OCTROOI @ Int. CL:BI PATENT @ Int. CL:

F24D 17/00 (2017.01) C02F 11/18 (2017.01) E03C 1/10 (2017.01)F24D 17/00 (2017.01) C02F 11/18 (2017.01) E03C 1/10 (2017.01)

Aanvraag ingeschreven: Application registered: (73) Octrooihouder(s): (73) Patent holder (s): 26/06/2018 26/06/2018 Energie Totaal Projecten B.V. te Joure. Energy Total Projects B.V. in Joure. (43) Aanvraag gepubliceerd: (43) Application published: - - (72) Uitvinder(s): (72) Inventor (s): Marcel Klootwijk te Dordrecht. Marcel Klootwijk in Dordrecht. (47) Octrooi verleend: (47) Patent granted: 26/06/2018 26/06/2018 (74) Gemachtigde: (74) Agent: (45) Octrooischrift uitgegeven: (45) Patent issued: ir. M.F.J.M. Ketelaars c.s. te Den Haag. ir. M.F.J.M. Ketelaars et al. In The Hague. 26/06/2018 26/06/2018

© Tapwaterbereider en werkwijze daarvoor © De uitvinding betreft een tapwaterbereider voor het verwarmen van koud tapwater omvattend een warmtewisselaar, een aanvoeraansluiting voor koud tapwater in een primair warmtewisselaar circuit, een afleveraansluiting voor warm tapwater uit het primair circuit, en een warmtebron voor het verwarmen van tapwater in het primair circuit, waarbij de warmtebron zich in de warmtewisselaar bevindt en voorzien is van koelingsmiddelen voor het bestuurbaar koelen van de warmtewisselaar en het zich in het primair circuit bevindend tapwater. Voorts betreft de uitvinding een werkwijze omvattend: het laten stromen van tapwater door het primair circuit van de warmtewisselaar; het in het primair circuit van de warmtewisselaar verwarmen van het stromend tapwater tot warm tapwater; het onderbreken van de stroming zodat geen tapwater meer stroomt; het vervolgens doen afkoelen van de warmtewisselaar en warm tapwater dat zich in het primair circuit van de warmtewisselaar bevindt, tot een temperatuur gelijk aan of lager dan 25°C.The invention relates to a tap water heater for heating cold tap water comprising a heat exchanger, a supply connection for cold tap water in a primary heat exchanger circuit, a delivery connection for hot tap water from the primary circuit, and a heat source for heating tap water. in the primary circuit, wherein the heat source is located in the heat exchanger and is provided with cooling means for controllably cooling the heat exchanger and the tap water present in the primary circuit. The invention further relates to a method comprising: allowing tap water to flow through the primary circuit of the heat exchanger; heating the running tap water into hot tap water in the primary circuit of the heat exchanger; interrupting the flow so that tap water no longer flows; subsequently cooling the heat exchanger and hot tap water located in the primary circuit of the heat exchanger to a temperature equal to or lower than 25 ° C.

NL BI 2018020NL BI 2018020

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.This patent has been granted regardless of the attached result of the research into the state of the art and written opinion. The patent corresponds to the documents originally submitted.

Tapwaterbereider en werkwijze daarvoorTap water heater and method thereof

Technisch vakgebiedTechnical field

De uitvinding heeft betrekking op een tapwaterbereider volgens de aanhef van conclusie 1. Voorts heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor een tapwaterbereider volgens conclusie 15.The invention relates to a tap water preparer according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for a tap water preparer according to claim 15.

Stand van de techniekState of the art

Tapwaterbereiders voor het verwarmen van koud tapwater (drinkwater) om te worden gebruikt voor hygiënedoeleinden zijn algemeen bekend en worden vooral toegepast in drie vormen:Tap water preparers for heating cold tap water (drinking water) to be used for hygiene purposes are generally known and are mainly used in three forms:

• CV-ketels, waarin koud tapwater wordt verwarmd in een warmtewisselaar door de verbranding van gas of olie.• Central heating boilers, in which cold tap water is heated in a heat exchanger by burning gas or oil.

• Elektrisch verwarmde boilervaten, waarin het koude tapwater wordt verwarmd met behulp van elektrische verwarmingselementen.• Electrically heated boiler vessels, in which the cold tap water is heated using electric heating elements.

• Warmte-afleversets veelal gebruikt bij stadsverwarming, waarbij het koude tapwater wordt verwarmd in een warmtewisselaar met behulp van heet water uit het verwarmingsnet.• Heat supply sets commonly used in district heating, where the cold tap water is heated in a heat exchanger using hot water from the heating network.

Voor hygiënedoeleinden behoeft de temperatuur van warm tapwater slechts 40° tot 45 °C te bedragen. In dit temperatuurbereik is er echter sprake van een sterke ontwikkeling van de Legionella bacterie. Om besmetting met deze bacterie te voorkomen wordt het tapwater in de tapwaterbereiders verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 55°C tot ongeveer 60°C, zodat de bacterie sterft. Het realiseren van een dergelijke hoge temperatuur leidt echter tot aanzienlijke energieverliezen tijdens opwekking, transport en opslag van het tapwater.For hygiene purposes, the temperature of hot tap water need only be 40 ° to 45 ° C. In this temperature range, however, there is a strong development of the Legionella bacteria. To prevent contamination with this bacterium, the tap water in the tap water processors is heated to a temperature of approximately 55 ° C to approximately 60 ° C, so that the bacterium dies. However, the realization of such a high temperature leads to considerable energy losses during generation, transport and storage of the tap water.

Het is derhalve een doelstelling van de uitvinding een tapwaterbereider en een werkwijze daarvoor te verschaffen die dit nadeel ondervangen.It is therefore an object of the invention to provide a tap water generator and a method therefor which obviate this drawback.

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

De doelstelling wordt bereikt door een tapwaterbereider voor het verwarmen van koud tapwater tot warm tapwater, omvattend een warmtewisselaar, een aanvoeraansluiting voor koud tapwater in een primair circuit van de warmtewisselaar, een afleveraansluiting voor warm tapwater uit het primair circuit van de warmtewisselaar, een sensor voor het bepalen van stroming van water door de afleveraansluiting, en een warmtebron voor het verwarmen van het inkomende tapwater, waarbij de warmtebron zich in de warmtewisselaar bevindt, met het kenmerk, dat de tapwaterbereider voorzien is van koelingsmiddelen voor het bestuurbaar koelen van de warmtewisselaar en het zich in het primair circuit bevindend tapwater, waarbij de koelingsmiddelen zijn ingericht om de warmtewisselaar en het zich in het primair circuit bevindend tapwater te koelen tot een temperatuur van 25°C of lager.The objective is achieved by a tap water heater for heating cold tap water to hot tap water, comprising a heat exchanger, a cold water supply connection in a primary circuit of the heat exchanger, a hot water supply connection from the primary circuit of the heat exchanger, a sensor for determining the flow of water through the delivery connection, and a heat source for heating the incoming tap water, the heat source being located in the heat exchanger, characterized in that the tap water producer is provided with cooling means for controllably cooling the heat exchanger and tap water contained in the primary circuit, the cooling means being adapted to cool the heat exchanger and the tap water contained in the primary circuit to a temperature of 25 ° C or lower.

Doordat de warmtewisselaar en het volume van koud tapwater dat deze warmtewisselaar bevat, na de productie van warm tapwater binnen korte tijd weer worden afgekoeld tot een temperatuur waarbij de Legionella bacterie zich niet meer vermenigvuldigt, is het niet meer nodig om de warmtewisselaar te verwarmen tot 55°C - 60°C teneinde de Legionella bacterie te doden. Om te bereiken dat tijdens het stilstaan van tapwater in de warmtewisselaar onder praktische omstandigheden geen ontoelaatbare vermenigvuldiging van deze bacterie plaatsvindt, worden de warmtewisselaar en het zich daarin bevindend tapwater actief afgekoeld tot een temperatuur waarbij de groei van Legionella praktisch stilstaat. Een dergelijke temperatuur ligt volgens de huidige wetenschappelijke inzichten op 25°C of lager. De vakman zal inzien dat de instelling van de temperatuur afhankelijk kan zijn van bijvoorbeeld de kwaliteit van het koude tapwater of het gebruikte materiaal voor de warmtewisselaar.Because the heat exchanger and the volume of cold tap water containing this heat exchanger are cooled down again within a short time after the production of hot tap water to a temperature at which the Legionella bacterium no longer reproduces, it is no longer necessary to heat the heat exchanger to 55 ° C - 60 ° C to kill the Legionella bacteria. In order to ensure that during the standstill of tap water in the heat exchanger under practical conditions no inadmissible multiplication of this bacterium takes place, the heat exchanger and the tap water contained therein are actively cooled to a temperature at which the growth of Legionella is practically stopped. According to current scientific insights, such a temperature is 25 ° C or lower. Those skilled in the art will appreciate that the temperature setting may depend on, for example, the quality of the cold tap water or the material used for the heat exchanger.

In plaats van de gebruikelijke relatief hoge temperatuur van 55°C tot 60°C is een verwarmingstemperatuur van de warmtewisselaar van ongeveer 40°C tot ongeveer 45°C voldoende. Een dergelijke lagere temperatuur kan met veel hoger rendement worden opgewekt dan de in de stand van de techniek gebruikelijke hoge temperaturen van 55°C tot 60°C.Instead of the usual relatively high temperature of 55 ° C to 60 ° C, a heating temperature of the heat exchanger from about 40 ° C to about 45 ° C is sufficient. Such a lower temperature can be generated with much higher efficiency than the high temperatures customary in the prior art from 55 ° C to 60 ° C.

Omdat de warmtewisselaar en het zich daarin bevindend tapwater na de productie van warm tapwater worden afgekoeld tot een temperatuur van ongeveer 25°C of lager, is het niet meer nodig om de warmtewisselaar ook in de periode dat er geen warm tapwater wordt geproduceerd, te verwarmen om de ontwikkeling van de Legionella bacterie te voorkomen.Because the heat exchanger and the tap water contained therein are cooled to a temperature of approximately 25 ° C or lower after the production of hot tap water, it is no longer necessary to heat the heat exchanger even in the period that no hot tap water is produced. to prevent the development of the Legionella bacteria.

De hierdoor voorkomen warmteverliezen leiden al snel tot 10-20% reductie van het totale energiegebruik.The resulting heat losses quickly lead to a 10-20% reduction in total energy consumption.

Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor een tapwaterbereider voor het verwarmen van koud tapwater tot warm tapwater omvattend een warmtewisselaar, een aanvoeraansluiting voor koud tapwater in een primair circuit van de warmtewisselaar, een afleveraansluiting voor warm tapwater uit het primair circuit van de warmtewisselaar, en een warmtebron voor het verwarmen van het inkomende tapwater in het primair circuit, waarbij de warmtebron zich in de warmtewisselaar bevindt, waarbij de werkwijze omvat:In addition, the invention relates to a method for a tap water conditioner for heating cold tap water to hot tap water comprising a heat exchanger, a supply connection for cold tap water in a primary circuit of the heat exchanger, a delivery connection for hot tap water from the primary circuit of the heat exchanger, and a heat source for heating the incoming tap water in the primary circuit, the heat source being in the heat exchanger, the method comprising:

het laten stromen van tapwater door het primair circuit van de warmtewisselaar;flowing tap water through the primary circuit of the heat exchanger;

het in het primair circuit van de warmtewisselaar verwarmen van het stromend tapwater tot warm tapwater;heating the running tap water into hot tap water in the primary circuit of the heat exchanger;

het onderbreken van de stroming zodat geen tapwater meer stroomt;interrupting the flow so that tap water no longer flows;

het vervolgens doen afkoelen van de warmtewisselaar en warm tapwater dat zich in het primair circuit van de warmtewisselaar bevindt, tot een temperatuur gelijk aan of lager dan 25°C.subsequently cooling the heat exchanger and hot tap water located in the primary circuit of the heat exchanger to a temperature equal to or lower than 25 ° C.

Voordelige uitvoeringsvormen worden gedefinieerd door de afhankelijke conclusies. Verdere kenmerken, toepassingsmogelijkheden en voordelen van de uitvinding blijken uit de hierna volgende beschrijving van uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding.Advantageous embodiments are defined by the dependent claims. Further features, application possibilities and advantages of the invention appear from the following description of exemplary embodiments of the invention.

Korte beschrijving van de tekeningBrief description of the drawing

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van enkele tekeningen, waarin enkele uitvoeringsvoorbeelden worden getoond. De tekeningen zijn slechts bedoeld voor illustratieve doeleinden, en dienen niet te worden uitgelegd als beperking van de uitvindingsgedachte, welke wordt gedefinieerd door de bijgevoegde conclusies.The invention will be explained in more detail below with reference to a few drawings, in which some exemplary embodiments are shown. The drawings are intended for illustrative purposes only, and are not to be construed as limiting the inventive concept, which is defined by the appended claims.

Daarbij tonen:Show:

Figuur 1 schematisch een tapwaterbereider volgens een uitvoeringsvorm;Figure 1 shows diagrammatically a tap water producer according to an embodiment;

Figuur 2 schematisch een tapwaterbereider volgens een verdere uitvoeringsvorm;Figure 2 shows diagrammatically a tap water producer according to a further embodiment;

Figuur 3 schematisch een tapwaterbereider volgens een uitvoeringsvorm, en Figuur 4 schematisch een tapwaterbereider volgens een uitvoeringsvorm.Figure 3 schematically shows a tap water generator according to an embodiment, and Figure 4 shows schematically a tap water generator according to an embodiment.

In de hiernavolgende beschrijving duiden dezelfde verwijzingscijfers telkens gelijke of overeenkomstige componenten aan in de figuren.In the following description, the same reference numerals designate identical or corresponding components in the figures.

Beschrijving van uitvoeringsvormenDescription of embodiments

Figuur 1 toont schematisch een tapwaterbereider volgens een uitvoeringsvorm.Figure 1 shows schematically a tap water producer according to an embodiment.

De in de figuur getoonde warm tapwaterbereider 100 omvat een warmtewisselaar 1, een aansluiting op een aanvoerleiding 2 met koud tapwater, een aansluiting op een aflever leiding 7 naar een warm-tapwater afleverpunt, een sensor 3 om de afsluiting of stroming S van het warm tapwater te detecteren, een besturingseenheid 4, een toevoer 6 van heet circulatiewater, een klep 5 in de toevoer met heet circulatiewater, een afvoer 8 van het circulatiewater, een aftakleiding 9 in de afleverleiding en een klep 10 in de aftakleiding.The hot tap water processor 100 shown in the figure comprises a heat exchanger 1, a connection to a supply line 2 with cold tap water, a connection to a delivery line 7 to a hot tap water delivery point, a sensor 3 around the closure or flow S of the hot tap water to detect, a control unit 4, a hot circulation water supply 6, a valve 5 in the hot circulation water supply, a drain 8 of the circulation water, a branch line 9 in the delivery line and a valve 10 in the branch line.

In de warmtewisselaar is voorzien in een primair circuit voor doorvoer van tapwater en wordt een secundair circuit van heet circulatiewater, bijvoorbeeld afkomstig van stadsverwarming, gebruikt als warmtebron voor het verwarmen van het tapwater. In het secundair circuit wordt het circulatiewater wordt toegevoerd via toevoer 6 en afgevoerd door afvoer 8.In the heat exchanger, a primary circuit for passing through tap water is provided and a secondary circuit of hot circulation water, for example originating from district heating, is used as a heat source for heating the tap water. In the secondary circuit, the circulation water is supplied via feed 6 and discharged through drain 8.

Als er warm water benodigd is, gaat het water in de afleverleiding 7 naar het warmtapwater afleverpunt stromen, terwijl tegelijk koud tapwater wordt aangevoerd vanaf toevoerleiding 2. De sensor 3 die is verbonden met de besturingseenheid 4 (aangeduid door de streeplijn tussen sensor 3 en besturingseenheid 4), detecteert deze stroming S. De besturingseenheid 4 stuurt op basis van de sensorwaameming de klep 5 in de toevoer 6 van heet circulatiewater open (aangeduid door de streeplijn tussen klep 5 en besturingseenheid 4). Hierdoor stroomt er heet water van bijv. 50°C vanuit de toevoer 6 van heet circulatiewater door de warmtewisselaar 1 als verwarmende stroom.If hot water is required, the water in the delivery line 7 flows to the hot water delivery point, while at the same time cold tap water is supplied from supply line 2. The sensor 3 which is connected to the control unit 4 (indicated by the broken line between sensor 3 and control unit) 4), this flow S detects. The control unit 4 opens the valve 5 in the hot circulation water supply 6 based on the sensor sensing (indicated by the broken line between valve 5 and control unit 4). As a result, hot water of, for example, 50 ° C flows from the supply of hot circulating water through the heat exchanger 1 as a heating current.

In de warmtewisselaar 1 wordt het primaire circuit met koud tapwater door thermische koppeling met de verwarmende stroom in het secundair circuit van heet circulatiewater opgewarmd tot ca. 45°C. Tegelijkertijd wordt het circulatiewater afgekoeld naar 20°C tot 40°C en stroomt terug door afvoer 8.In the heat exchanger 1, the primary circuit with cold tap water is heated to approximately 45 ° C by thermal coupling with the heating current in the secondary circuit of hot circulation water. At the same time, the circulation water is cooled to 20 ° C to 40 ° C and flows back through drain 8.

Wanneer er geen warm tapwater meer benodigd is, stopt de stroming van tapwater door de toevoerleiding 2 en afleverleiding 7. De besturingseenheid 4 sluit de klep 5 in de toevoer 6 van heet circulatiewater op basis van de waarneming van de sensor 3, waardoor de aanvoer van heet circulatiewater stopt. De besturingseenheid 4 is verbonden met de klep 10 in de aftakleiding9, aangeduid door de streeplijn tussen klep 10 en besturingseenheid 4. Na een vooraf bepaalde wachttijd opent de besturingseenheid 4 de klep 10 in de aftakleiding gedurende een koelingsperiode, waarbij koud tapwater door de warmtewisselaar 1 stroomt en deze daardoor de warmtewisselaar 1 en het zich daarin bevindend tapwater afkoelt tot een temperatuur van 25 °C of lager, waarbij de legionella bacterie zich niet meer ontoelaatbaar ontwikkelt. Het voor de afkoeling gebruikte tapwater wordt afgevoerd naar een afvoer 11.When no more hot tap water is required, the flow of tap water through the supply line 2 and delivery line 7 stops. The control unit 4 closes the valve 5 in the supply 6 of hot circulating water on the basis of the detection of the sensor 3, whereby the supply of hot circulation water stops. The control unit 4 is connected to the valve 10 in the branch line 9, indicated by the dashed line between the valve 10 and the control unit 4. After a predetermined waiting time, the control unit 4 opens the valve 10 in the branch line during a cooling period, with cold tap water passing through the heat exchanger 1 flows and thereby cools the heat exchanger 1 and the tap water contained therein to a temperature of 25 ° C or lower, the legionella bacteria no longer developing inadmissibly. The tap water used for cooling is discharged to a drain 11.

De besturingseenheid 4 is voorzien van een tijdsbesturing voor het bepalen van ten minste de wachttijd en optioneel de koelingsperiode.The control unit 4 is provided with a time control for determining at least the waiting time and optionally the cooling period.

De wachttijd kan worden bepaald om enerzijds te voorkomen dat bij herhaald met korte intervallen tappen van verwarmd water onnodige koeling en opwarming van het tapwater nodig is en anderzijds te voorkomen dat ontoelaatbare ontwikkeling van Legionella plaatsvindt, wat afhankelijk is van de temperatuur van het tapwater in de warmtewisselaar en onder andere van de waterkwaliteit van het inkomende koude tapwater.The waiting time can be determined on the one hand to prevent the need for unnecessary cooling and heating of the tap water in the case of repeated tap taps of heated water and on the other hand to prevent unacceptable development of Legionella, which is dependent on the temperature of the tap water in the heat exchanger and, among other things, the water quality of the incoming cold tap water.

Onder praktische omstandigheden zou de wachttijd bijvoorbeeld tussen 15 minuten en ongeveer 90 minuten kunnen worden gekozen. Ook kan rekening gehouden worden met bestaande normen voor afkoeling van warm water in een warmwater afle verleiding. In Nederland bijvoorbeeld geldt hiervoor een norm dat na 45 minuten het stilstaand water in de afleverleiding is afgekoeld tot 25°C.For example, under practical circumstances, the waiting time could be selected between 15 minutes and about 90 minutes. Existing standards for cooling off hot water in a hot water drain can also be taken into account. In the Netherlands, for example, a standard applies that after 45 minutes the stagnant water in the delivery pipe has cooled down to 25 ° C.

In een uitvoeringsvorm omvat de besturingseenheid 4 een tijdrelais voor het besturen van genoemde wachttijd en, optioneel, de koelingsperiode.In one embodiment, the control unit 4 comprises a time relay for controlling said waiting time and, optionally, the cooling period.

Liguur 2 toont schematisch een tapwaterbereider 101 volgens een verdere uitvoeringsvorm.Ligure 2 schematically shows a tap water producer 101 according to a further embodiment.

In deze verdere uitvoeringsvorm omvat de tapwaterbereider 101 aanvullend een temperatuursensor 12 die voor doorgifte van een temperatuursignaal is verbonden aan de besturingseenheid 4, aangeduid door de streep lijn tussen temperatuursensor 12 en besturingseenheid 4. De temperatuursensor 12 is ingericht voor meten van de temperatuur van de warmtewisselaar 1 en het volume aan tapwater dat deze bevat. Nadat de stroming van warm tapwater in de afleverleiding 7 stopt, wordt na de vooraf bepaalde wachttijd de klep 10 in de aftakleiding 9 geopend door de besturingseenheidIn this further embodiment the tap water generator 101 additionally comprises a temperature sensor 12 which is connected to the control unit 4 for the transmission of a temperature signal, indicated by the dashed line between temperature sensor 12 and control unit 4. The temperature sensor 12 is adapted to measure the temperature of the heat exchanger 1 and the volume of tap water it contains. After the flow of hot tap water in the delivery line 7 stops, after the predetermined waiting time the valve 10 in the branch line 9 is opened by the control unit

4. Onder besturing van de besturingseenheid 4, sluit de klep 10 in de aftakleiding 9 weer als de temperatuur van de warmtewisselaar 1 en het volume tapwater dat deze bevat, is afgenomen tot een ingestelde door de temperatuursensor waargenomen temperatuur, 25°C of lager.4. Under control of the control unit 4, the valve 10 in the branch line 9 closes again when the temperature of the heat exchanger 1 and the volume of tap water containing it has decreased to a set temperature, 25 ° C or lower, observed by the temperature sensor.

Figuur 3 toont schematisch een tapwaterbereider volgens een uitvoeringsvorm.Figure 3 shows schematically a tap water producer according to an embodiment.

De in de figuur getoonde warm tapwaterbereider 102 omvat een warmtewisselaar 1, een aansluiting op een toevoerleiding 2 met koud tapwater, een aansluiting op een afleverleiding 7 naar een warm-tapwater afleverpunt, een sensor 3 om de afsluiting of stroming S van het warm tapwater te detecteren, een besturingseenheid 4, een toevoer 6 van heet circulatiewater, een klep 5 in de toevoer met heet circulatiewater, een afvoer 8 van het circulatiewater. Hierbij zijn als koelingsmiddelen een uitwendig koellichaam 13 dat thermisch gekoppeld is aan de warmtewisselaar 1, voorzien. In deze uitvoeringsvorm wordt er dus geen tapwater als koelvloeistof gebruikt. Warmte wordt in dit geval afgevoerd door afgifte vanuit het koellichaam 13 naar de omgeving.The hot tap water processor 102 shown in the figure comprises a heat exchanger 1, a connection to a cold water tap supply line 2, a connection to a delivery line 7 to a hot tap water delivery point, a sensor 3 to detect the shut-off or flow S of the hot tap water detecting, a control unit 4, a hot circulation water supply 6, a valve 5 in the hot circulation water supply, a drain 8 of the circulation water. An external cooling body 13 which is thermally coupled to the heat exchanger 1 is herein provided as cooling means. In this embodiment, therefore, no tap water is used as cooling liquid. Heat in this case is dissipated by release from the heat sink 13 to the environment.

Nadat de stroming van warm tapwater in de afleverleiding 7 stopt, voert het koellichaam 13 warmte af naar de omgeving, bijvoorbeeld de omgevingslucht.After the flow of hot tap water in the delivery line 7 stops, the cooling body 13 dissipates heat to the environment, for example the ambient air.

Hierdoor worden de warmtewisselaar 1 en het volume aan tapwater dat deze bevat afgekoeld.As a result, the heat exchanger 1 and the volume of tap water it contains are cooled.

Om de afkoeling te bevorderen, kan een ventilator 14 zijn voorzien voor het creëren van een luchtstroom rond het koellichaam 13. De ventilator 14 is verbonden met de besturingseenheid 4, zoals aangeduid door de streep lijn tussen ventilator 14 en besturingseenheid 4. De ventilator 14 wordt op een vooraf bepaalde tijd na het stoppen van de stroming van warm tapwater in afleverleiding 7 gestart door de besturingseenheid 4, op basis van de waarneming van de stromingssensor 3.To promote cooling, a fan 14 may be provided for creating an air flow around the heat sink 13. The fan 14 is connected to the control unit 4, as indicated by the dashed line between fan 14 and control unit 4. The fan 14 is at a predetermined time after stopping the flow of hot tap water in delivery line 7 started by the control unit 4, based on the observation of the flow sensor 3.

Ook in deze uitvoeringsvorm kan de tapwaterbereider 102 zijn voorzien van een temperatuursensor 12 voor het meten van de temperatuur van de warmtewisselaar en het tapwater dat zich daarin bevindt. De temperatuursensor staat in verbinding met de besturingseenheid zoals al is toegelicht onder verwijzing naar figuur 2.Also in this embodiment the tap water generator 102 can be provided with a temperature sensor 12 for measuring the temperature of the heat exchanger and the tap water contained therein. The temperature sensor is in communication with the control unit as already explained with reference to figure 2.

Figuur 4 toont schematisch een tapwaterbereider 103 volgens een uitvoeringsvorm.Figure 4 shows schematically a tap water processor 103 according to an embodiment.

In deze uitvoeringsvorm betreft het verwarmende medium geen heet water, maar koudemiddel.In this embodiment, the heating medium does not concern hot water, but refrigerant.

Het secundair circuit van de warmtewisselaar 1 is aangesloten op een toevoer 15 met heet, vloeibaar of gasvormig koudemiddel van hoge druk en een afvoer 16 met vloeibaar koudemiddel van hoge druk. In het secundair circuit zijn de toevoer 15 en afvoer 16 aan elkaar verbonden.The secondary circuit of the heat exchanger 1 is connected to a supply 15 with high pressure hot, liquid or gaseous refrigerant and a discharge 16 with high pressure liquid refrigerant. In the secondary circuit the supply 15 and discharge 16 are connected to each other.

Het secundair circuit of de toevoer 15 met vloeibaar of gasvormig koudemiddel van hoge druk heeft een aftakking naar een afvoerleiding 17 voor gasvormig koudemiddel onder lage druk. De afvoerleiding 17 voor gasvormig koudemiddel is verbonden aan een (vacuüm)compressor (niet getoond) voor het verkrijgen van een lage druk in de afvoerleiding 17.The secondary circuit or the high pressure liquid or gaseous refrigerant feed 15 has a branch to a low pressure gaseous refrigerant discharge line 17. The gaseous refrigerant discharge line 17 is connected to a (vacuum) compressor (not shown) for obtaining a low pressure in the discharge line 17.

In elke van de toevoer 15, afvoer 16 en afvoerleiding 17 voor koudemiddel is een eerste afsluitklep 18, tweede afsluitklep 19, respectievelijk derde afsluitklep 20 opgenomen. De eerste, tweede en derde afsluitklep 18, 19, 20 zijn ieder verbonden met de besturingseenheid 4 zoals aangeduid door de respectieve streeplijnen tussen eerste, tweede en derde afsluitklep 18, 19, 20 en besturingseenheid .In each of the refrigerant inlet 15, outlet 16 and outlet line 17, a first shut-off valve 18, second shut-off valve 19 and third shut-off valve 20 are included. The first, second and third shut-off valve 18, 19, 20 are each connected to the control unit 4 as indicated by the respective dashed lines between first, second and third shut-off valve 18, 19, 20 and control unit.

Tijdens rust zijn alle drie afsluitkleppen 18, 19, 20 in de koudemiddel voerende leidingen 15, 16, 17 gesloten.During rest, all three shut-off valves 18, 19, 20 in the lines 15, 16, 17 carrying the refrigerant are closed.

Als er warm water benodigd is, gaat het water in de leiding naar het tapwater afleverpunt 7 stromen, terwijl tegelijk koud tapwater in het primair circuit van de warmtewisselaar 1 wordt aangevoerd vanaf aanvoerleiding 2. De sensor 3 detecteert deze stroming S en de besturingseenheid 4 stuurt de eerste afsluitklep 18 en tweede afsluitklep 19 open. Hierdoor stroomt er vloeibaar of gasvormig koudemiddel onder hoge druk van de toevoer 15 voor hoge druk vloeibaar of gasvormig koudemiddel door het secundair circuit van de warmtewisselaar 1 naar de afvoer 16 voor vloeibaar koudemiddel. In het primair circuit van de warmtewisselaar 1 wordt het koude tapwater opgewarmd tot ca. 45°C, terwijl tegelijk in het secundair circuit van de warmtewisselaar aangevoerd gasvormige koudemiddel condenseert (en het gevormde condensaat afkoelt) of het aangevoerde vloeibaar koudemiddel afkoelt. Het verkregen afgekoelde, vloeibare koudemiddel stroomt naar afvoer 16.If hot water is required, the water in the line will flow to the tap water delivery point 7, while at the same time cold tap water is supplied from the supply line 2 to the primary circuit of the heat exchanger 1. The sensor 3 detects this flow S and controls the control unit 4 the first shut-off valve 18 and second shut-off valve 19 open. As a result, high-pressure liquid or gaseous refrigerant flows from the high-pressure liquid or gaseous refrigerant inlet 15 through the secondary circuit of the heat exchanger 1 to the liquid refrigerant outlet 16. In the primary circuit of the heat exchanger 1, the cold tap water is heated to approximately 45 ° C, while gaseous refrigerant supplied in the secondary circuit of the heat exchanger condenses (and the condensate formed cools) or the liquid refrigerant supplied cools down. The resulting cooled, liquid refrigerant flows to drain 16.

In deze stap komt in ieder geval voor het gasvormig koudemiddel onder hoge druk de heersende druk in het secondair circuit overeen met de condensatiedruk behorend bij de condensatietemperatuur van het gebruikte koudemiddel.In this step, the prevailing pressure in the secondary circuit for the gaseous refrigerant under high pressure corresponds to the condensation pressure associated with the condensation temperature of the refrigerant used.

Wanneer er geen warm tapwater meer benodigd is, stopt de stroming van warm tapwater in de afleverleiding 7. De besturingseenheid 4 sluit de eerste en tweede afsluitkleppen 18 en 19, waardoor de aanvoer van koudemiddel onder hoge druk stopt, terwijl aanwezig koudemiddel onder hoge druk in het secundair circuit blijft staan. Na een vooraf bepaalde tijd opent de besturingseenheid 4 de derde afsluitklep naar de afvoerleiding 17 voor gasvormig koudemiddel onder lage druk, waardoor de druk van het koudemiddel in het secundair circuit van de warmtewisselaar 1 daalt. Door het dalen van de druk van het koudemiddel in het secundair circuit van de warmtewisselaarWhen no more hot tap water is needed, the flow of hot tap water stops in the delivery line 7. The control unit 4 closes the first and second shut-off valves 18 and 19, whereby the supply of high-pressure refrigerant stops, while high-pressure refrigerant enters the secondary circuit remains. After a predetermined time, the control unit 4 opens the third shut-off valve to the low pressure gaseous refrigerant discharge line 17, whereby the pressure of the refrigerant in the secondary circuit of the heat exchanger 1 drops. By lowering the pressure of the refrigerant in the secondary circuit of the heat exchanger

1, gaat het in het secundair circuit aanwezige vloeibare koudemiddel verdampen waardoor warmte wordt onttrokken aan de warmtewisselaar 1 en het volume aan tapwater dat deze bevat, als gevolg waarvan de temperatuur verder daalt.1, the liquid refrigerant present in the secondary circuit starts to evaporate whereby heat is extracted from the heat exchanger 1 and the volume of tap water it contains, as a result of which the temperature falls further.

Als de temperatuur voldoende is gedaald zoals gemeten door bijvoorbeeld de temperatuursensor 12 of zoals bepaald door de tijdsduur, kan de derde afsluitklep 20 worden gesloten door de besturingseenheid 4.If the temperature has fallen sufficiently as measured by, for example, the temperature sensor 12 or as determined by the duration, the third shut-off valve 20 can be closed by the control unit 4.

Door de toepassing van een afvoerleiding 17 voor lage druk gasvormig koudemiddel, kunnen de warmtewisselaar 1 en het volume water dat het primair circuit van de warmtewisselaar bevat, worden gekoeld tot een temperatuur die lager is dan zowel de omgevingstemperatuur als de temperatuur van het toegevoerde koude tapwater. Hierdoor wordt de ontwikkeling van de legionella bacterie nog meer vertraagd.By applying a low pressure gaseous refrigerant discharge line 17, the heat exchanger 1 and the volume of water containing the primary circuit of the heat exchanger can be cooled to a temperature that is lower than both the ambient temperature and the temperature of the cold tap water supplied. . This further slows down the development of the legionella bacteria.

Diverse koudemiddelen kunnen worden toegepast zoals aan de vakman bekend zal zijn. Als voorbeelden worden genoemd: R134A, R410A, koolstofdioxide (CO2), R1234 en water (H2O), maar de koudemiddelen zijn niet beperkt tot deze voorbeelden.Various refrigerants can be used as will be known to those skilled in the art. As examples are mentioned: R134A, R410A, carbon dioxide (CO2), R1234 and water (H2O), but the refrigerants are not limited to these examples.

Er wordt opgemerkt dat als alternatieve warmtebron naast heet circulatiewater of koudemiddel, ook hete lucht (verbrandingsgassen) of een elektrisch verwarmingselement mogelijk is. De vakman zal inzien dat dergelijke warmtebronnen op soortgelijke wijze kunnen worden gebruikt als het hete circulatiewater of het koudemiddel. Ook zal de vakman inzien dat de uitvinding op een dezelfde wijze als hiervoor beschreven kan worden toegepast bij gebruik van deze alternatieve warmtebronnen.It is noted that as an alternative heat source, in addition to hot circulation water or refrigerant, hot air (combustion gases) or an electric heating element is also possible. Those skilled in the art will appreciate that such heat sources can be used in a similar manner to the hot circulation water or the refrigerant. It will also be appreciated by those skilled in the art that the invention can be applied in the same manner as described above when using these alternative heat sources.

Alternatieve en equivalente uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn denkbaar binnen de uitvindingsgedachte, zoals aan de deskundige op het vakgebied duidelijk zal zijn. Daarbij vormen alle beschreven of weergegeven kenmerken op zichzelf of in willekeurige combinatie het onderwerp van de uitvinding, onafhankelijk van hun samenvatting in de conclusies of hun terugverwijzing alsmede onafhankelijk van hun formulering respectievelijk voorstelling in de beschrijving respectievelijk in de tekening. De uitvindingsgedachte wordt slechts beperkt door de bijgevoegde conclusies.Alternative and equivalent embodiments of the present invention are conceivable within the inventive concept, as will be apparent to those skilled in the art. In addition, all the features described or represented on their own or in any combination form the subject of the invention, independently of their summary in the claims or their referral, and regardless of their formulation or presentation in the description or in the drawing. The inventive concept is only limited by the appended claims.

Claims

Conclusions

A tap water heater (100; 101; 102; 103) for heating cold tap water to hot tap water, comprising a heat exchanger (1), a supply connection (2) for cold tap water in a primary circuit of the heat exchanger, a delivery connection (7) for hot tap water from the primary circuit of the heat exchanger, a sensor (3) for determining the flow of water through the delivery connection, and a heat source for heating the incoming tap water, the heat source being located in the heat exchanger, characterized in , that the tap water generator is provided with cooling means for controllable cooling of the heat exchanger (1) and the tap water present in the primary circuit, the cooling means being adapted to cool the heat exchanger and the tap water present in the primary circuit to 25 ° C or lower.

A tap water processor according to claim 1, wherein the cooling means comprise a branch line (9) on the hot water connection (7) and a drain valve (10), the drain valve being located in the branch line.

A tap water processor according to claim 1, wherein the cooling means comprise an external cooling body (13), wherein the cooling body is thermally connected to the heat exchanger (1).

A tap water heater according to claim 3, wherein the external cooling body (13) is provided with a fan (14) for creating an air flow along the cooling body.

The tap water processor according to claim 1, wherein the cooling means comprise a refrigerant circuit, wherein the refrigerant circuit is thermally connected to the heat exchanger.

A tap water processor according to any one of the preceding claims, comprising a control unit (4) for controlling the cooling means.

A tap water processor according to claim 6, comprising a temperature sensor (12) for determining the temperature of the heat exchanger and / or the tap water contained therein, the temperature sensor being connected to the control unit (4) for outputting a temperature signal to the control unit .

A tap water processor according to claim 6 or claim 7, comprising a shut-off sensor (3) for detecting the absence of tap water flow in the primary circuit, the sensor being communicatively connected to the control unit (4) and adapted to issuing a shut-off signal if there is no flow of the tap water.

The tap water heater according to claim 8, wherein the control unit is provided with a time control for supplying a cooling signal at a preset time period after receipt of the shut-off signal from the shut-off sensor.

A tap water generator according to any of the preceding claims 1-9, wherein the heat source is one selected from a group comprising an electric heating element, a gas or oil fired heating element, and a secondary circuit for hot circulating water.

A tap water generator according to any one of the preceding claims 1-9, wherein the heat source comprises a secondary circuit of the heat exchanger provided with a high-pressure supply line (15) and a liquid discharge line (16), wherein the supply line and the liquid discharge line in the heat exchanger ( 1) are connected to each other in the secondary circuit and the heat source is provided with a first shut-off valve (18) in the high-pressure supply line and a second shut-off valve (19) in the liquid discharge line, and the cooling means a low-pressure gas discharge line (17) for a pressure equal to or lower than the pressure associated with an evaporating temperature of the refrigerant of 25 ° C, wherein the low pressure gas discharge line in the heat exchanger is connected to the secondary circuit between the high pressure supply line and the liquid discharge line, the low pressure gas discharge line is provided with a third shut-off valve (20) for closing it off the connecting line g.

The tap water heater according to claim 11, wherein the control unit (4) is adapted to control the first, second and third shut-off valves (18, 19, 20).

A tap water processor according to claim 12, wherein the control unit is adapted to open the first and second shut-off valves when there is flow of the tap water in the primary circuit, and is arranged to close the first and second shut-off valves when there is no flow of tap water in the primary circuit, wherein delivering a cooling signal comprises opening the third shut-off valve.

A tap water processor according to any one of claims 11-13, wherein the high pressure supply line is adapted to contain refrigerant at a high pressure and a high temperature, the low pressure gas discharge line is adapted to contain gaseous refrigerant at a low pressure and low gas temperature, wherein the low pressure is relatively lower than the high pressure and the low gas temperature is relatively lower than the aforementioned high temperature.

A hot water heater according to any of claims 11-14, wherein the high pressure and high temperature refrigerant is a gaseous refrigerant.

A hot water heater according to any one of claims 11-14, wherein the high pressure and high temperature refrigerant is a liquid refrigerant.

A method for a tap water heater (100; 101; 102; 103) for heating cold tap water to hot tap water comprising a heat exchanger (1), a cold water connection (2) in a primary circuit of the heat exchanger, a delivery connection ( 7) for hot tap water from the primary circuit of the heat exchanger, and a heat source for heating the incoming tap water in the primary circuit, the heat source being in the heat exchanger, the method comprising:

flowing tap water through the primary circuit of the heat exchanger; heating the running tap water into hot tap water in the primary circuit of the heat exchanger;

interrupting the flow so that tap water no longer flows; subsequently cooling the heat exchanger and hot tap water located in the primary circuit of the heat exchanger to a temperature equal to or lower than 25 ° C.

The method of claim 17, wherein the cooling starts at a predetermined time after the tap water flow is interrupted.

A method according to claim 18, wherein the cooling operation precedes: the detection by a shut-off sensor of the absence of tap water flow through the primary circuit; outputting a shut-off signal that there is no flow of the tap water, and determining the predetermined time based on the issued shut-off signal.

The method of any one of claims 17 to 19, comprising determining the temperature of the heat exchanger.

The method of claim 20, wherein the cooling takes place to a predetermined temperature equal to or lower than 25 ° C.

A method according to any one of claims 17-21, wherein heating the flowing tap water to hot tap water in the heat exchanger takes place by supplying refrigerant as a heat source in a secondary circuit at a high pressure and a high temperature, wherein the tap water is supplied. warmed up and the refrigerant cools and condenses, as far as gaseous is supplied, into liquid refrigerant, the high pressure corresponding to at least the condensing pressure of the refrigerant at the condensing temperature;

interrupting the flow of tap water in the primary circuit interrupting the flow of the gaseous and liquid refrigerant through the secondary circuit of the heat exchanger so that liquid refrigerant is in the secondary circuit of the heat exchanger; and subsequently cooling the heat exchanger and hot tap water in the secondary circuit comprises evaporating the liquid refrigerant present in the heat exchanger.

A method according to claim 22, wherein the high-pressure and high-temperature refrigerant is supplied by a supply line closable by a first shut-off valve, the liquid refrigerant is discharged by a liquid discharge line closable by a second shut-off valve, the supply line and discharge line passing through the secondary circuit of the heat exchanger are connected to each other, and the evaporated refrigerant is discharged through a low pressure gas discharge conduit connected to the secondary circuit and closable by a third shut-off valve thereof, the method comprising:

opening the first and second shut-off valves for supplying high-pressure and high-temperature refrigerant through the supply line, respectively, discharging liquid refrigerant through the liquid discharge line, while the third shut-off valve is closed when performing the primary circuit of the heat exchanger heating the running cold tap water to hot tap water;

shutting off the first and second shut-off valves when interrupting the flow of tap water in the primary circuit;

opening the third shut-off valve when vaporizing the liquid refrigerant present in the secondary circuit of the heat exchanger, while the first and second shut-off valves are closed.

The method of claim 23, wherein the opening of the third shut-off valve takes place after a predetermined time after the flow of the

5 tap water in the primary circuit or after shutting off the first and second shut-off valves.