NO117653B - - Google Patents

Description

Anordning ved vannvarmere.

Foreliggende oppfinnelse angår vannvarmere, og særlig vannvarmere av gjennomstrømningstypen.

Ved en vanlig utførelsesform for gjennomstrømningsvannvarmere

er denne bygget opp av en tank med.et innløp, en skål som fylles med vann fra en mugge og hvorfra vannet,,, strømmer ,inn i tanken, og et ut-løp med en åpning til en øvre del av tanken for utmatning av varmt vann fra denne som resultat av ifyllingen av koldt vann til skålen og i tanken. Ved slike vannvarmere er det ønskelig å holde vannet i tanken på en på forhånd valgt høy temperatur, f.eks. i nærheten av 95°C. Det er også vanlig å lufte ut den øvre del av tanken for å

lette bruk av en anordning med siffongutløp som vanligvis benyttes for å hindre drypping på grunn av utvidelse av vannet i tanken når dette varmes opp. Et problem oppstår når det gjelder de vanlige varmeanordninger ved at det foregår en betydelig fordampning slik at .vannivået i tanken synker uønsket, hvorved det volum man får av varmt vann hvis tanken står uten bruk i lengre tid,vil bli vesentlig mindre enn ønskelig ved den første nye tapning. Går man ennu lenger vil fordampningen kanskje føre til at vannivået faller under varme-anordningene som vanligvis omfatter en elektrisk varmespiral i tanken, og varmespiralen'vil da for det første kunne ødelegges og dessuten

skape brannfare.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å tilveiebringe en forbedret -vannvarmer der man unngår de ovennevnte ulemper ved de kjente vannvarmere, på en ny og enkel måte.

Oppfinnelsen angår således en vannvarmer med en tank forsynt med et innløp, en skål for ifylling av vann, innretninger for ledning av vannet fra skålen gjennom innløpet til en nedre del av tanken, et utløp med en åpning til en øvre del av tanken for ledning av vann fra denne ved tilførsel av vann gjennom innløpet til tanken, og innretninger som fører inn i tanken over utløpets nivå for lufting av den øvre del av tanken til den omgivende luft, samt innretninger for oppvarmning av vannet i tanken, karakterisert ved en første varmeinnretning for oppvarmning av vannet i tanken til en på forhånd bestemt høy temperatur som er lavere enn kokepunktet, hvilken oppvarmning skal foregå med en på forhånd valgt høy hastighet, og en ytterligere oppvarmningsinnretning for oppvarmning av vannet i tanken med en vesentlig lavere hastighet enn den førstnevnte for derved, på en

effektiv måte, å redusere fordampning av vann samtidig med at temperaturen på vannet i det vesentlige holdes på den på forhånd valgte høye temperatur i en betydelig periode på tross av varmetap fra vannet gjennom tanken.

Andre trekk og detaljer vil fremgå av den følgende beskrivelse

under henvisning til tegningen der:

Fig. 1, sett fra siden, viser en vannvarmer utført i henhold til oppfinnelsen med enkelte deler vist i snitt for å illustrere opp-finnelsens virkemåte, med det elektriske opplegg vist helt skjematisk,

fig. 2 viser vannvarmeren sett ovenfra og

fig. 3 viser et vertikalt snitt hovedsakelig tatt etter linjen

3-3 på fig. 2.

I den utførelse av oppfinnelsen som her er vist som eksempel, omfatter vannvarmeren, som generelt er betegnet med 10, et gjennom-strømningsapparat der det finnes en tank 11 med en sidevegg 12, en bunn 13, en oppad avtrappet mellomliggende horisontal vegg 14 og en topp 15 med en innløpsåpning 16. Toppen 15 kan, som vist på fig. 3> omfatte en skål 17 som er anbrakt på tanken. I en slik gjennomstrøm-ningsvarmer blir koldt vann helt opp i skålen 17 .og renner herfra ned gjennom åpningen l6, og en ledning l8 som fortsetter ned fra åpningen, fører vannet inn i tanken ved dennes nedre del 19 nær inntil'Bunnen 13. Varmt vann mates ut fra tanken gjennom ei> svanehalsformet utløp

20 med siffongvirkning. Svanehalsen har en nedbøyet indre del 21 som

åpner inn mot en øvre del 22 av tanken, en U-formet del 23 på utsiden av tanken og en nedbøyet del 24 for utmatning av varmt vann gjennom en utløpsarmatur 25 til en ikke vist anordning for tilbered-ning av den ønskede drikk.

Vannet i tanken varmes opp av et antall elektriske varmeelemén-ter, innbefattende et første høywattselement 26 som skal heve temperaturen på vannet til den på forhånd valgte høye temperatur som for-trinsvis ligger noe under kokepunktet og som f.eks. kan være omtrent 95°C. Som vist på fig. 3 omfatter varmeelementet 26 et par klemmer 27 på utsiden av tanken 11, under den mellomliggende vegg 14, og en innvendig varmespiraldel 28 i tanken, hvilken del strekker seg ned mot tankrommet 19. Et ytterligere høywattselement 29 er anbrakt ved veggen 14 for oppvarmning av vannet i tanken med en vesentlig mindre hastighet enn man får med varmeelementet 26, for på en effektiv måte å holde temperaturen på vannet i tanken på den på forhånd bestemte høye temperatur, samtidig med at man på en effektiv måte reduserer fordampningen av vannet. Som eksempel kan wattstyrken på varmeelementet 26 være minst ti ganger wattstyrken på varmeelementet 29 og i den viste utførelsesform er det store varmeelement tredve ganger større enn det lille, idet elementet 26 er på 1500 watt og varmeelementet 29 er på 45 watt. Det store varmeelement 26 kan ha en forholdsvis liten lengde slik at man får en forholdsvis høy lineær wattbelastning, noe som fører til en enkel og økonomisk oppbygning.

Det store varmeelement kan stikke gjennom veggen 14, som vist på fig. 31°g være anbrakt tett i veggen ved hjelp av en passende pakning 30 og mutteranordning 31» Temperaturen på vannet måles med et termoelement 32 som har en innvendig følsom del 33 festet til den indre ende 34 av det store varmeelement 26 med en passende klemme 35* Termostatelementet 32 stikker ut gjennom tankens sidevegg 12, gjennom en tettende koplingsanordning 36, og er forbundet med en termostat-bryter 37 f°r elektrisk regulering av varmeelementene 26 og 29. Varmeelementet 29 kan stå i varmeoverførende forbindelse med tankveggen 14 ved hjelp av en passende brakett 38 som er festet med muttere Jl. Skålen 17 kan stå på passende braketter 39 og 40 såvel som på den

øvre ende av tanken 14, og bryteren 37 kan sitte på en passende brakett 41 festet til skålen 17. Innløpsledningen 28 har en liten lufte-åpning 42 like under toppen 15 og over nivået for den indre ende 43 av den ytre siffongdel 21.

Elektrisk strøm tilføres vannvarmeren 10 fra en passende strøm-kilde gjennom ledninger L 1 og L2. Bryteren 37 er en enpolet bryter for valgvis brytning av en krets mellom ledningen LI og en leder 44 som er forbundet med en klemme 27 for det store varmeelement 26. Den annen klemme for det store varmeelement er tilkoplet ledningen L2, og-på denne måte blir det store element tilkoplet strømkilden og styrt av termostatbryteren 37 som måler temperaturen på vannet følerelemen-tet 32 sitter i i tanken 11. Bryteren kan stilles slik at den kopler inn det store varmeelement 26 når temperaturen faller under 93°C og kopler varmeelementet ut når temperaturen når y6°C. Det lille varmeelement 29 er koplet til ledningene LI og L2 ved hjelp av ledninger 45 og 46 og vil være kontinuerlig innkoplet.

Virkemåten for vannvarmeren 10 er overordentlig enkel. Når kaldt vann fylles i skålen 17, f.eks. fra en vannmugge, renner vannet ned igjennom ledningen 18 til den nedre del 1"9 av tanken 11. Inn-føringen av kaldt vann hever nivået på vannet i tanken inntil vannet kommer opp til den øvre ende av svanehalsen 23 som utgjør en del av hevertutløpet 20. Deretter fortsetter det varme vann på toppen av tanken å strømme ut gjennom utløpet 20 og.utløpsarmaturen 25 for til-beredning av en på forhånd bestemt mengde drikk, f.eks. kaffe eller liknende. Strømmen av varmt vann fortsetter etter at tilførselen av kaldt vann til tanken er avsluttet inntil nivået faller til enden 43 av utløpet i tanken og på dette trinn blir hevertvirkningen avbrutt. Fallet av nivået lettes av lufteåpningen 42 i ledningen 28 idet åpningen tillater luft å strømme inn i den øvre del av tanken på dette tidspunkt. Da temperaturen på det kalde vann vil være lavere enn den temperatur som ér innstilt på bryteren 37» vil bryteren kople inn og sette på det store varmeelement for forholdsvis hurtig oppvarmning av vannet i tanken. Etterhvert som vannet varmes opp vil det utvide seg, og nivået stiger over utløpsenden 43 slik at utløpsrøret lukkes. Heverten er imidlertid slik innrettet at den kan utlikne den maksi-male utvidelse av det varme vann i tanken på grunn av oppvarmning av dette idet maksimumnivået alltid vil ligge under den øvre del av svanehalsen 23. Den uønskede drypping av varmt vann fra tanken som et resultat av utvidelsen utelukkes. Når nivået i tanken stiger over nivået for hevertenden 43) blir luft kontinuerlig og langsomt drevet ut gjennom lufteåpningen 42 og utelukker derved at det oppstår trykk i den øvre del av tanken. Slike trykk ville søke å drive varmt vann ut gjennom utløpsrøret 20.

Når temperaturen på vannet i tanken når den øvre grense for termostatbryteren 37> bryter denne kretsen og kopler ut det store varmeelement 26. Det lille varmeelement 29 holdes imidlertid innkoplet for å utlikne varmetap gjennom tanken, slik at temperaturen på vannet i tanken holdes f.eks. omtrent på 95°C i lange perioder uten at det er nødvendig å kople inn det store varmeelement 26. Som et eksempel kan wattstyrken på varmeelementet 29 være tilstrekkelig til å holde den ønskede temperatur på varmtvannet i omtrent 15. min. eller mer. Da oppvarmningen av vann i tanken således hovedsakelig foregår ved hjelp av det lille varmeelement 29 som på en effektiv måte reduserer vannfordampningen, vil vannivået i tanken holdes i tilsvarende lange tider, samtidig med at vannets temperatur holdes på tilberedningstemperaturen for øyeblikkelig utmatning av varmt vann etter ønske. Når det lille varmeelement 29 på en effektiv måte reduserer fordampningen, vil man heller ikke få noen trykkoppbygning i den nedre del 22 av tanken, som- vil søke å drive avbrutte vannmengder ut gjennom hevertrøret 20 og trykkoppbygningen unngås selv om luft-åpningen 42 er liten.

Den forbedrede vannvarmer 10 har således en forbedret utluftet hevertutmatning av varmt vann uten uønsket drypping av varmt vann på grunn av trykkoppbygning som man kjenner til fra vanlige gjennom-strømningsapparater, der forholdsvis store varmeelementer benyttes for å holde vannmengden på den ønskede temperatur.

Claims (9)

1. Anordning ved vannvarmer med en tank forsynt med et innløp-,- en skål for ifylling av vann, innretninger for ledning av vannet fra skålen gjennom innløpet til en nedre del av tanken, et utløp med en åpning til en øvre del av tanken for ledning av vann fra denne når vann tilføres gjennom innløpet til tanken, og innretninger som fører inn i tanken over utløpets nivå for lufting av den øvre del av tanken til den omgivende luft, samt innretninger for oppvarming av vannet i tanken, karakterisert ved en første varmeinnretning for oppvarming av vannet i tanken til en på forhånd bestemt høy temperatur som er lavere enn kokepunktet, hvilken oppvarming skal foregå med en på forhånd valgt høy hastighet, og en ytterligere oppvarmingsinnretning for oppvarming av vannet i tanken med en vesentlig lavere hastighet enn den førstnevnte for derved på en effektiv måte å redusere fordampning av vann samtidig med at temperaturen på vannet i det vesentlige holdes på den på forhånd valgte høye temperatur i en betydelig periode på tross av varmetap fra vannet gjennom tanken.

2. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert v e d at den annen varmeinnretning er innrettet til å være kontinuerlig i drift.

3» Anordning som angitt i krav 1,karakterisert v e d at lufteinnretningen har mindre tverrsnitt enn utløpet og at den annen varmeinnretning er beregnet på å varme opp vannet i tanken med en hastighet som er tilstrekkelig lav til. å tillate vanndamp som frembringes å passere fra tanken gjennom lufteinnretningen i stedet for gjennom.utløpet når vannivået i tanken er høyere enn dette, hvorved man unngår at en del av vannet drives ut gjennom utløpet av den nevnte damp.

4..Anordning som angitt i krav 1, karakterisert v e d at tanken har tit styr for å begrense varmetapet fra denne slik' at den annen varmeinnretning vil kunne holde temperaturen på vannet omtrent på den på forhånd innstilte temperatur i minst 15 min.

5. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert v e d at den høye oppvarmingshastighet den første varmeinnretning har er minst ti ganger større enn oppvarmingshastigheten den annen varmeinnretning har.

6. Anordning som angitt i krav 1, kara %k teri sert v e d at oppvarmingshastigheten for den første varmeinnretning er minst tredve ganger større enn oppvarmingshastigheten for den annen varmeinnretning.

7. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert v e d at den første oppvarmingsinnretning er et kort elektrisk varmeelement med høy lineær varmeytelse pr. flateenhet.

8. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert v e d at den første varmeinnretning omfatter et elektrisk varmeelement anbrakt i tanken, og at den annen varmeinnretning omfatter et elektrisk varmeelement anbrakt utenpå tanken.

9. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert v e d at utløpet omfatter en svanehalsformet hevert og at vannivået x tanken normalt ligger over åpningen når vannet omtrent har den på forhånd bestemte temperatur, slik at røret normalt er blokkert av varmt vann i åpningen.