NL2025785B1

NL2025785B1 - Heetwatertoestel

Info

Publication number: NL2025785B1
Application number: NL2025785A
Authority: NL
Inventors: Benjamin Disselkoen Micha; Theodoor Peteri Niels
Original assignee: Quooker Int B V
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2022-01-28
Also published as: IL298942A; CN116097047A; EP4162211A1; EP4162211B1; TW202210768A; KR20230038666A; JP2023539002A; CA3181887A1; US20230235919A1; AU2021290041A1; WO2021251823A1

Abstract

Een heetwatertoestel 10 is voorzien van een watertank 12 en van een watertankwand 14. Het heetwatertoestel 10 is verder voorzien van een vacuümvat 20 dat een vacuümruimte V omsluit. De watertank 12 is geheel in de vacuümruimte opgenomen en de gehele watertankwand 14 wordt begrensd door vacuüm. Het vacuümvat 20 is voorzien van vacuümvatwand 22 die bestaat uit een aantal vacuümvatwanddelen die gasdicht met elkaar zijn verbonden door lassen of solderen. Verder is het heetwatertoestel 10 voorzien van ten minste één functionele leiding 100, 200, 300, 400, 500 die zich door de watertankwand 14 uitstrekt en ter plaatse van een watertankwandverbinding 18 gasdicht met de watertankwand 14 is verbonden. De functionele leiding 100, 200, 300, 400, 500 strekt zich tevens uit door de vacuümvatwand 22 en is ter plaatse van een vacuümvatwandverbinding 24 gasdicht met de vacuümvatwand 22 verbonden. [Fig. 5]

Description

P124078NL00 Titel: Heetwatertoestel

VELD De uitvinding heeft betrekking op een heetwatertoestel voor het verwarmen en op temperatuur houden van heet water, en dat aansluitbaar is op een publieke waterleiding en op een keukenkraan.

ACHTERGROND EP 1 173 715 beschrijft een heetwatertoestel dat is voorzien van een heet-water-tank en een vacuümisolatie. De daarin beschreven constructie van het heetwatertoestel is met name geschikt voor het opslaan van water onder druk met een temperatuur van meer dan 100°C, zodat bij afgifte van het opgeslagen water via een bijvoorbeeld tap-kraan, instantaan kokend water wordt afgegeven. In de heet-water-tank bevindt zich een elektrisch verwarmingselement dat het water verhit en op temperatuur houdt. Tevens is een temperatuursensor voorzien en een watertoevoerleiding die aansluitbaar is op het openbare waterleidingnet en een waterafvoerleiding die bijvoorbeeld aansluitbaar is op een tapkraan. In EP 1173 715 is de bovenzijde van de watertank voorzien van een flens waarop met bouten een afneembaar deksel is bevestigd. Bovenop het afneembare deksel is het heetwatertoestel voorzien van een isolatiemateriaal om warmteverlies via het deksel te minimaliseren. Teneinde het warmteverlies aan de bovenkant tussen de hete tank en de koele buitenmantel verder te beperken is de verbinding tussen reservoir en mantel uitgevoerd als een dunwandige ringvormige kraag waarmee de tank hangend aan de mantel is verbonden. Door de thermische weerstand van deze kraag wordt het directe warmtegeleidingsverlies tussen de hete tank en de koele mantel beperkt.

SAMENVATTING De uitvinding beoogt een heetwatertoestel dat een nog beter rendement heeft dan het reeds bekende heetwatertoestel. Dat wil zeggen, een heetwatertoestel waarmee nog minder warmte verloren gaat bij het op de bewaartemperatuur houden van het hete water in de watertank van het heetwatertoestel.

Daartoe verschaft de uitvinding een heetwatertoestel volgens conclusie 1. Meer in het bijzonder verschaft de uitvinding een heetwatertoestel voorzien van: — een watertank voorzien van een watertankwand,; — een verwarmingselement dat in de watertank is opgenomen; — een vacuümvat dat een vacuümruimte omsluit, waarbij de watertank geheel in de vacuümruimte is opgenomen, waarbij de gehele watertankwand wordt begrensd door vacuüm, waarbij het vacuümvat is voorzien van vacuümvatwand die bestaat uit een aantal vacuümvatwanddelen die gasdicht met elkaar zijn verbonden door lassen of solderen: en — ten minste één functionele leiding die zich door de watertankwand uitstrekt en ter plaatse van een watertankwandverbinding gasdicht met de watertankwand is verbonden, en waarbij de functionele leiding zich tevens uitstrekt door de vacuümvatwand en ter plaatse van een vacuümvatwandverbinding gasdicht met de vacuümvatwand is verbonden.

Bij het heetwatertoestel volgens de uitvinding wordt de watertank geheel omsloten door een vacuümmantel. Dit in tegenstelling tot het heetwatertoestel dat in de achtergrondsectie is beschreven waarbij op het deksel van de watertank isolatiemateriaal was geplaatst en zich geen vacuümmantel bevond. Met de configuratie volgens de uitvinding wordt een nog betere isolatie verkregen waardoor er minder warmteverlies optreedt.

Ook is het warmtegeleidingsverlies van de kraagvormige verbinding tussen tank en vacuümmantel van het heetwatertoestel zoals beschreven in de achtergrondsectie afwezig omdat de tank geheel 1s omsloten door een vacuümruimte.

Verder bezit het heetwatertoestel volgens de uitvinding een compactere en een vereenvoudigde en lichtere constructie door het wegvallen van het deksel, de kraagvormige verbinding tussen tank en vacuümmantel, en het daarbij vereiste isolatiemateriaal boven het deksel van het heetwatertoestel zoals beschreven in de achtergrondsectie.

Daarnaast bestaat het heetwatertoestel volgens de uitvinding door de vereenvoudigde constructie vrijwel geheel uit metalen onderdelen waardoor het goed en duurzaam te recyclen is en goedkoper geproduceerd kan worden.

Het heetwatertoestel volgens de uitvinding is van bijzonder voordeel bij toepassing van zogenaamde kokend-water-toestellen. Het volume bedraagt daarbij typisch maximaal 20 liter, meer in het bijzonder ligt het volume bij voorkeur in het bereik van 3 tot 8 liter. De houdtemperatuur van het water in de tank is minimaal 90°C en ligt bij voorkeur in het bereik van 105°C - 108°C. De druk in de vacuümruimte bedraagt bij voorkeur 10+ mbar, bij voorkeur ten minste 10-5 mbar.

Bij een watertankvolume van bijvoorbeeld 3 liter en houdtemperatuur van 108°C kan met het heetwatertoestel volgens de uitvinding een warmteverlies van de warmwatertank van ongeveer 2 W worden gerealiseerd, waarvan 0,5 W geleidingsverlies is en 1,5 W stralingsverlies.

In een uitvoeringsvorm kan de watertank uitsluitend worden gedragen door de ten minste ene functionele leiding.

Met een functionele leiding wordt een leiding bedoeld die in elk geval aanwezig moet zijn voor het vervullen van een andere functie dan het dragen van de watertank. Een functionele leiding kan bijvoorbeeld een watertoevoerleiding of een waterafvoerleiding zijn. Ook kan het een leiding zijn voor het daarin opnemen van bepaalde componenten zoals elektrische bekabeling, een elektrisch verwarmingselement en/of een temperatuursensor. Dergelijke leidingen moeten tot in het inwendige van de watertank reiken en moeten dus ook de vacuümvatwand passeren. Als gevolg daarvan vormen deze leidingen een traject van warmtegeleiding van de watertank naar de vacuümvatwand. Echter, de aanwezigheid van een aantal van deze functionele leidingen is noodzakelijk en door deze nu ook nog een tweede functie te verschaffen, namelijk het dragen of ondersteunen van de watertank in het vacuümvat, wordt voor die tweede functie niet nog een extra warmtegeleidingsbrug tussen de watertankwand en de vacuümvatwand gecreëerd.

In een uitvoeringsvorm kan het gewicht van de watertank via de ten minste ene functionele leiding worden overgedragen op de vacuümvatwand. De vacuümvatwand kan voorts bij deze uitvoeringsvorm dan weer ter ondersteuning dienen van het gehele heetwatertoestel op een plat vlak. In een alternatieve uitvoeringsvorm zou het ook mogelijk zijn om de functionele leidingen met een vast object van de buitenwereld te verbinden, zodat het gewicht van het heetwatertoestel direct via de ten minste ene functionele leiding op het vaste object van de buitenwereld wordt overgedragen.

Een deel van de ten minste ene functionele leiding dat zich uitstrekt tussen de watertankwandverbinding en de vacuümvatwandverbinding bepaalt een warmtetransportlengte la voor warmtegeleiding van de watertankwandverbinding naar de vacuümvatwandverbinding en heeft een wanddoorsnede-oppervlak A. Bij toepassing van geribbelde of balgvormige functionele leidingen kan de warmtetransportlengte Ì: groter zijn dan de leidinglengte. In een uitvoeringsvorm kan een verhouding tussen warmtetransportlengte la in mm en wanddoorsnede-oppervlak A in mm? voldoen aan de formule 1/A > 4 mm! Bij een warmtetransportlengte/wanddoorsnede-oppervlak-quotiënt in dat bereik kan de warmtegeleiding via de ten minste ene functionele leiding zodanig beperkt worden dat de warmteverliezen via de ten minste ene functionele leiding door warmtegeleiding vrijwel verwaarloosbaar zijn.

5 Een soortgelijk gering warmteverlies kan ook worden bewerkstelligd met een uitvoeringsvorm waarbij het deel van de ten minste ene functionele leiding dat zich uitstrekt tussen de watertankwandverbinding en de vacuümvatwandverbinding een warmtetransportlengte 1» heeft die groter is dan 60 mm. Daarbij is het materiaal van de ten minste ene functionele leiding bij voorkeur roestvaststaal (RVS) of een dergelijk metaal met een relatief lage warmtegeleidingscoëfficiënt. Zeker wanneer de wanddikte van de roestvaststalen functionele leidingen daarbij dan ook ligt in het bereik van 0,4 tot 1,0 mm en de diameter kleiner is dan 8 mm kan de warmtegeleiding van de watertank naar de vacuümvatwand via de ten minste ene functionele leiding verwaarloosbaar zijn.

De watertank kan een cilindrische watertankzijwand omvatten en het vacuümvat kan een cilindrische vacuümvatzijwand omvatten. Om de efficiëntie van het heetwatertoestel nog verder te vergroten kan in een uitvoeringsvorm althans tussen de cilindrische watertankzijwand en de cilindrische vacuümvatzijwand een laminaat van reflecterende folie en glasvezeldoek zijn opgenomen.

Nadere uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies en zullen hierna onder verwijzing naar één of meer voorbeelden in de tekeningen verder worden verduidelijkt.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Fig. 1 toont schematisch een doorsnede-aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van het heetwatertoestel;

Fig. 2 toont schematisch een doorsnede-aanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van het heetwatertoestel; Fig. 8 toont schematisch een doorsnede-aanzicht van een derde uitvoeringsvorm van het heetwatertoestel; Fig. 4 toont een voorbeeld van de in figuur 3 schematisch weergegeven uitvoeringsvorm; en Fig. 5 toont een perspectivisch doorsnede-aanzicht van het voorbeeld uit figuur 4. 160 GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING In de hierna volgende gedetailleerde beschrijving worden overeenkomstige onderdelen van de verschillende uitvoeringsvormen aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.

De gedetailleerde beschrijving heeft niet uitsluitend betrekking op de in de figuren weergegeven voorbeelden.

De in de gedetailleerde beschrijving en de conclusies vermelde verwijzingscijfers hebben geen beperkende werking en dienen slechts ter verduidelijking door te verwijzen naar in de figuren weergegeven voorbeelden van de diverse uitvoeringsvormen die in de gedetailleerde beschrijving worden besproken.

In de meest algemene termen heeft de uitvinding betrekking op een heetwatertoestel 10 dat voorzien is van een watertank 12 voorzien van een watertankwand 14. In de watertank 12 is een verwarmingselement 28 opgenomen.

Het heetwatertoestel 10 is verder voorzien van een vacuümvat 20 dat een vacuümruimte V omsluit.

De watertank 12 is geheel in de vacuümruimte opgenomen en de gehele watertankwand 14 wordt begrensd door vacuüm.

Het vacuümvat 20 is voorzien van vacuümvatwand 22 die bestaat uit een aantal vacuümvatwanddelen die gasdicht met elkaar zijn verbonden door lassen of solderen.

Verder is het heetwatertoestel 10 voorzien van ten minste één functionele leiding 100, 200, 300, 400, 500 die zich door de watertankwand 14 uitstrekt en ter plaatse van een watertankwandverbinding 18 gasdicht met de watertankwand 141s verbonden. De functionele leiding 100, 200, 300, 400, 500 strekt zich tevens uit door de vacuümvatwand 22 en is ter plaatse van een vacuümvatwandverbinding 24 gasdicht met de vacuümvatwand 22 verbonden.

De voordelen van het heetwatertoestel zoals hiervoor in zijn meest algemene termen aangeduid, zijn hierboven reeds beschreven in de samenvatting en de daar beschreven voordelen worden hier geacht door verwijzing te zijn ingelast.

In de uitvoeringsvorm, waarvan een voorbeeld schematisch is weergegeven in figuur 1, kan de watertank 12 worden ondersteund door een aantal steunen 16. Bij voorkeur zijn deze steunen 16 uitgevoerd in een materiaal dat slecht warmte geleidt en ook zo min mogelijk gassen afgeeft, zodat het vacuüm in de vacuümruimte V niet wordt verstoord. Verder verdient het de voorkeur dat het contactoppervlak tussen de steunen 16 en de watertank 12 zo klein mogelijk is om de warmtegeleiding via de steunen 16 tot een minimum te beperken.

Zoals reeds hierboven 1s beschreven in de samenvatting kan in een uitvoeringsvorm, waarvan voorbeelden zijn getoond in figuren 2-4, kan de watertank 12 uitsluitend worden gedragen door de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400 en/of 500. Daarbij kan in een nadere uitwerking van deze uitvoeringsvorm het gewicht van de watertank 12 via de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400 en/of 500 worden overgedragen op de vacuümvatwand 22.

Een deel van de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400 en/of 500 dat zich uitstrekt tussen de watertankwandverbinding 18 en de vacuümvatwandverbinding 24 heeft een warmtetransportlengte la en een wanddoorsnedeoppervlak A. In een uitvoeringsvorm kan een verhouding tussen de warmtetransportlengte la in mm en het wanddoorsnedeoppervlak Ain mm? voldoen aan de formule 1:/A > 4 mm-1.

In een uitvoeringsvorm kan het deel van de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400 en/of 500 dat zich uitstrekt tussen de watertankwandverbinding 18 en de vacuümvatwandverbinding 24 een warmtetransportlengte 1» hebben die groter is dan 60 mm. Daarbij is het materiaal van de ten minste ene functionele leiding bij voorkeur één van respectievelijk roestvaststaal (RVS), titanium of Incoloy.

In een uitvoeringsvoorbeeld, waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 1-5, kan de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400 en/of 500 een buitendiameter hebben die kleiner is dan 8 mm.

Daarbij verdient het de voorkeur wanneer de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400 en/of 500 een wanddikte heeft die ligt tussen 0,4 en 1,0 mm.

In een uitvoeringsvorm kunnen de eerder genoemde watertankwandverbinding 18 tussen de ten minste ene functionele leiding en de watertankwand en de vacuümvatwandverbinding 24 tussen de ten minste ene functionele leiding en de vacuümvatwand lasverbindingen zijn.

In een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen de watertankwandverbinding 18 tussen de ten minste ene functionele leiding en de watertankwand en de vacuümvatwandverbinding 24 tussen de ten minste ene functionele leiding en de vacuümvatwand soldeerverbindingen zijn.

In een uitvoeringsvorm, waarvan voorbeelden zijn getoond in figuren 1-5, kan de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400 en/of 500 ten minste één van een watertoevoerleiding 100, een waterafvoerleiding 200, een elektrisch verwarmingselement bevattende leiding 300, 400, en een temperatuursensor bevattende leiding 500 omvatten.

In een uitvoeringsvorm, waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 1-5, kan de watertank 12 een cilindrische watertankzijwand omvatten en kan het vacuümvat 20 een cilindrische vacuümvatzijwand omvatten. Daarbij kan ten minste tussen de cilindrische watertankzijwand en de cilindrische watertankvacuümvatzijwand ter reductie van het stralingsverlies een laminaat van reflecterende folie en glasvezeldoek zijn opgenomen.

Een goede reductie van stralingsverlies wordt bijvoorbeeld verkregen wanneer het laminaat ten minste drie lagen reflecterende folie en ten minste drie lagen glasvezeldoek omvat.

In een uitvoeringsvorm, waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 3, 4 en 5, kan de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400, 500 zijn voorzien van een eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502, een eerste bocht 104, 204, 304, 404, 504 die het eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 verbindt met een tweede leidingdeel 106, 206, 306, 406, 506, een tweede bocht 108, 208, 308, 408, 508 die het tweede leidingdeel 106, 206, 306, 406, 506 verbindt met een derde leidingdeel 110, 210, 310, 410, 510.

Daarbij strekt het eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 zich uit door een bovenzijde van het vacuümvat 12. Het derde leidingdeel 110, 210, 310, 410, 510 strekt zich uit door een onderzijde van de watertank 12. Verder strekt het eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 zich in hoofdzaak verticaal uit tussen de watertankwand 14 en de vacuümvatwand 22.

Een dergelijke uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat de eerste leidingdelen bijzonder lang zijn, zodat de warmteoverdracht via die eerste leidingdelen naar de vacuümvatwand 22 verregaand wordt beperkt.

In een uitvoeringsvorm, waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 3, 4 en 5 omvat de ten minste ene functionele leiding: — een eerste functionele leiding 100 die een watertoevoerleiding is die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een eerste vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een eerste watertankbodemwandopening; — een tweede functionele leiding 200 die een waterafvoerleiding is die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een tweede vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een tweede watertankbodemwandopening; — een derde functionele leiding 300 die een eerste verwarmingselementleidingdeel is dat zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een derde vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een derde watertankbodemwandopening; en — een vierde functionele leiding 400 die een tweede verwarmingselementleidingdeel is dat zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vierde vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vierde watertankbodemwandopening, waarbij de derde leiding 300 en de vierde leiding 400 onderling zijn verbonden via een spiraalleidingdeel 28, waarbij de derde leiding 300, de vierde leiding 400 en het spiraalleidingdeel 28 een integraal eendelig deel vormen waarin een verwarmingselement en bekabeling naar dat verwarmingselement zijn opgenomen.

Tot slot kan de ten minste ene functionele leiding ook nog een vijfde functionele leiding 500 omvatten die een sensorleiding is die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vijfde vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vijfde watertankbodemwandopening. In de sensorleiding kunnen ten minste een temperatuursensor en bekabeling naar die temperatuursensor zijn opgenomen.

In een uitvoeringsvorm kunnen de watertank en het vacuümvat elk een cilindrische configuratie hebben. Daarbij kunnen de eerste, tweede, derde, de vierde en de vijfde vacuümvattopwandopeningen elk een middelpunt hebben dat is gelegen op een gemeenschappelijke steekcirkel waarvan de diameter groter is dan een buitendiameter van de cilindrische watertank en kleiner is dan de binnendiameter van het cilindrische vacuümvat en waarvan het middelpunt is gelegen op een verticale hartlijn van het cilindrische vacuümvat.

De eerste, de tweede, de derde, de vierde en de eventuele vijfde watertankbodemwandopeningen hebben elk een middelpunt dat volgens een uitvoeringsvorm kan zijn gelegen in een gemeenschappelijke verticaal vlak.

In een uitvoeringsvorm waarvan een voorbeeld is getoond in figuur 5 kan tussen het eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 van de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400, 500 en de vacuümvatwand 22 een afstandshouder 30 zijn opgenomen die is vervaardigd uit een materiaal met een warmtegeleidingscoéfficiént die kleiner is dan 5W/(m.K), zoals bijvoorbeeld een keramische ring. De afstandshouder 30 kan bij voorkeur geplaatst zijn ter hoogte van de overgang tussen een watertankonderzijde en een watertankzijwand.

In een uitvoeringsvorm waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 4 en 5 kan het ten minste ene eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 uitsluitend aanliggen tegen de watertankwand 12 ter hoogte van een overgang tussen een watertankonderzijde en een watertankzijwand.

In een uitvoeringsvorm, waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 4 en 5, kunnen een overgang van een watertankbovenzijde en de watertankzijwand en een bovendeel van het ten minste eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 op afstand van elkaar zijn gelegen.

In een uitvoeringsvorm, waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 4 en 5 kunnen het bovendeel] van het ten minste eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 en de watertankbovenzijde met behulp van een fixeerelement ten opzichte van elkaar zijn gefixeerd.

Het fixeerelement kan een tweede afstandshouder 32 zijn waarvan een voorbeeld is getoond in figuren 4 en 5. Een dergelijke tweede afstandshouder 32 kan de watertank 12 ter hoogte van een overgang van een watertankbovenzijde en de watertankzijwand enerzijds en een bovendeel van het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400, 500) anderzijds op afstand van elkaar houden. Daarbij grijpt de tweede afstandshouder (32)

enerzijds aan op de watertank en anderzijds op het bovendeel van het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400, 500).

In nadere uitwerking van deze uitvoeringsvorm kan de aangrijping van de tweede afstandshouder 32 op de watertank zijn gerealiseerd op de bovenzijde van de watertank 12 ter plaatse van de hartlijn van de watertank 12. De aangrijping van de tweede afstandshouder 32 op het bovendeel van het eerste leidingdeel 102, 202, 302, 402, 502 van de ten minste ene functionele leiding 100, 200, 300, 400, 500 kan zijn gerealiseerd op één bovendeel of op twee bovendelen 102, 402.

De tweede afstandhouder 32 1s in het getoonde voorbeeld uitgevoerd als een dunwandig element met een geringe dwarsdoorsnede- oppervlak om de warmtegeleiding door de tweede afstandhouder 32 van de watertank 12 naar de eerste leidingdelen 102, 402 zo klein mogelijk te houden. De tweede afstandhouder 32 kan zowel druk- als trekkrachten opvangen, hetgeen voor stabilisatie van de watertank 12 in het vacuümvat 20, met name tijdens transport van de heetwatertoestel, van belang is om beschadiging te voorkomen.

De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvormen en ook niet tot de voorbeelden die zijn getoond in de figuren. De figuren en de verwijzigingscijfers dienen slechts ter verduidelijking en hebben geen beperkende werking. De uitvinding wordt gedefinieerd door de hierna volgende conclusies.

Claims

CONCLUSIES

1. Een heetwatertoestel voorzien van: — een watertank (12) voorzien van een watertankwand (14); — een verwarmingselement (28) dat in de watertank (12) is opgenomen; — een vacuümvat (20) dat een vacuümruimte (V) omsluit, waarbij de watertank (12) geheel in de vacuümruimte (V) is opgenomen, waarbij de gehele watertankwand (14) wordt begrensd door vacuüm, waarbij het vacuümvat (20) 1s voorzien van vacuümvatwand (22) die bestaat uit een aantal vacuümvatwanddelen die gasdicht met elkaar zijn verbonden door lassen of solderen; — ten minste één functionele leiding (E. pipe) (100, 200, 300, 400 en/of 500) die zich door de watertankwand (14) uitstrekt en ter plaatse van een watertankwandverbinding (18) gasdicht met de watertankwand (14) is verbonden, en waarbij de functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500) zich tevens uitstrekt door de vacuümvatwand (22) en ter plaatse van een vacuümvatwandverbinding (24) gasdicht met de vacuümvatwand (22) 1s verbonden.

2. Het heetwatertoestel volgens conclusie 1, waarbij de watertank (12) uitsluitend wordt gedragen door de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500).

3. Het heetwatertoestel volgens conclusie 2, waarbij het gewicht van de watertank (12) via de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500) wordt overgedragen op de vacuümvatwand (22).

4. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een deel van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500) dat zich uitstrekt tussen de watertankwandverbinding (18)

en de vacuümvatwandverbinding (24) een warmtetransportlengte 1x voor warmtegeleiding van de watertankwandverbinding (18) naar de vacuümvatwandverbinding (24) bepaalt en een wanddoorsnedeoppervlak A heeft, waarbij een verhouding tussen warmtetransportlengte 1» in mm en wanddoorsnedeoppervlak A in mm? voldoet aan de formule 1;/A > 4 mm't.

5. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het deel van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500) dat zich uitstrekt tussen de watertankwandverbinding (18) en de vacuümvatwandverbinding (24) een warmtetransportlengte ln heeft die groter is dan 60 mm, waarbij het materiaal van de ten minste ene functionele leiding één van respectievelijk roestvaststaal, titanium of Incoloy is.

6. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500) een buitendiameter heeft die kleiner is dan 8 mm.

7. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500) een wanddikte heeft die ligt tussen 0,4 en 1,0 mm.

8. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij watertankwandverbinding (18) en de vacuümvatwandverbinding (24) lasverbindingen zijn.

9. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij watertankwandverbinding (18) en de vacuümvatwandverbinding (24) soldeerverbindingen zijn.

10. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400 en/of 500) ten minste één van een watertoevoerleiding (100), een waterafvoerleiding (200), een elektrisch verwarmingselement bevattende leiding (300, 400), en een temperatuursensor bevattende leiding (500) omvat.

11. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de watertank (12) een cilindrische watertankzijwand omvat en waarbij het vacuümvat (20) een cilindrische vacuümvatzijwand omvat, waarbij ten minste tussen de cilindrische watertankzijwand en de cilindrische vacuümvatzijwand een laminaat van reflecterende folie en glasvezeldoek 1s opgenomen.

12. Het heetwatertoestel volgens conclusie 11, waarbij het laminaat ten minste drie lagen reflecterende folie en ten minste drie lagen glasvezeldoek omvat.

13. Het heetwatertoestel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400, 500) is voorzien van een eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502), een eerste bocht (104, 204, 304, 404, 504) die het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) verbindt met een tweede leidingdeel (106, 206, 306, 406, 506), een tweede bocht (108, 208, 308, 408, 508) die het tweede leidingdeel (106, 206, 306, 406, 506) verbindt met een derde leidingdeel (110, 210, 310, 410, 510); waarbij het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) zich uitstrekt door een bovenzijde van het vacuümvat (12) waarbij het derde leidingdeel (110, 210, 310, 410, 510) zich uitstrekt door een onderzijde van de watertank (12);

waarbij het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) zich in hoofdzaak verticaal uitstrekt tussen de watertankwand (14) en de vacuümvatwand (22).

14. Het heetwatertoestel volgens conclusie 13, waarbij de ten minste ene functionele leiding omvat: — een eerste functionele leiding (100) die een watertoevoerleiding is die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een eerste vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een eerste watertankbodemwandopening; — een tweede functionele leiding (200) die een waterafvoerleiding is die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een tweede vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een tweede watertankbodemwandopening; — een derde functionele leiding (300) die een eerste verwarmingselementleidingdeel is dat zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een derde vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een derde watertankbodemwandopening; — een vierde functionele leiding (400) die een tweede verwarmingselementleidingdeel is dat zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vierde vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vierde watertankbodemwandopening, waarbij de derde functionele leiding (300) en de vierde functionele leiding (400) onderling zijn verbonden via een spiraalleidingdeel (28), waarbij de derde functionele leiding (300), de vierde functionele leiding (400) en het spiraalleidingdeel (28) een integraal eendelig deel vormen waarin een verwarmingselement en bekabeling naar dat verwarmingselement zijn opgenomen; en

— een vijfde functionele leiding (500) die een sensorleiding is die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vijfde vacuümtopwandopening en die zich uitstrekt door en gasdicht is verbonden met een vijfde watertankbodemwandopening, waarbij in de sensorleiding ten minste een temperatuursensor en bekabeling naar die temperatuursensor zijn opgenomen.

15. Het heetwatertoestel volgens conclusie 14 waarbij de watertank (12) en het vacuümvat (20) elk een cilindrische configuratie hebben, waarbij de eerste, tweede, derde, vierde en vijfde vacuümvattopwandopeningen elk een middelpunt hebben dat is gelegen op een gemeenschappelijke steekcirkel waarvan de diameter groter is dan een buitendiameter van de cilindrische watertank (12) en kleiner is dan de binnendiameter van het cilindrische vacuümvat (20) en waarvan het middelpunt is gelegen op een verticale hartlijn van het cilindrische vacuümvat (20).

16. Het heetwatertoestel volgens conclusie 14 of 15, waarbij de eerste, de tweede, de derde, de vierde en de vijfde watertankbodemwandopeningen elk een middelpunt hebben dat is gelegen in een gemeenschappelijk verticaal vlak.

17. Het heetwatertoestel volgens één van de conclusies 13-16, waarbij tussen het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400, 500) en de vacuümvatwand (22) een eerste afstandshouder (30) is opgenomen die is vervaardigd uit een materiaal met een warmtegeleidingscoéfficiént die kleiner is dan 5W/(m.K), zoals bijvoorbeeld een keramische ring.

18. Het heetwatertoestel volgens één van de conclusies 13-17, waarbij het ten minste eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) uitsluitend aanligt tegen de watertankwand (14) ter hoogte van een overgang tussen een watertankonderzijde en een watertankzijwand.

19. Het heetwatertoestel volgens conclusie 17 of 18, waarbij een overgang van een watertankbovenzijde en de watertankzijwand en een bovendeel van het ten minste eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) op afstand van elkaar zijn gelegen.

20. Het heetwatertoestel volgens conclusie 19, waarbij het bovendeel van het ten minste eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) en de watertankbovenzijde met behulp van een fixeerelement ten opzichte van elkaar zijn gefixeerd.

21. Het heetwatertoestel volgens conclusie 20, waarbij het fixeerelement is uitgevoerd als een tweede afstandshouder (32) die de watertank (12) ter hoogte van een overgang van een watertankbovenzijde en de watertankzijwand enerzijds en een bovendeel van het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400, 500) anderzijds op afstand van elkaar houdt en die enerzijds aangrijpt op de watertank (12) en anderzijds op het bovendeel van het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400, 500).

22. Het heetwatertoestel volgens conclusie 21, waarbij de aangrijping van de tweede afstandshouder (32) op de watertank (12) is gerealiseerd op de bovenzijde van de watertank (12) ter plaatse van de hartlijn van de watertank en waarbij de aangrijping van de afstandshouder op het bovendeel van het eerste leidingdeel (102, 202, 302, 402, 502) van de ten minste ene functionele leiding (100, 200, 300, 400, 500) 1s gerealiseerd op één bovendeel of op twee bovendelen (102, 402).