UA125339C2 - Device and method to produce instant hot water - Google Patents
Device and method to produce instant hot water Download PDFInfo
- Publication number
- UA125339C2 UA125339C2 UAA201900774A UAA201900774A UA125339C2 UA 125339 C2 UA125339 C2 UA 125339C2 UA A201900774 A UAA201900774 A UA A201900774A UA A201900774 A UAA201900774 A UA A201900774A UA 125339 C2 UA125339 C2 UA 125339C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- heating
- hot water
- temperature
- water
- pumping
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 255
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 150
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 30
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 19
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 1
- 235000020278 hot chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
- A47J31/542—Continuous-flow heaters
- A47J31/545—Control or safety devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
- A47J31/56—Water boiling vessels in beverage making machines having water-level controls; having temperature controls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/219—Temperature of the water after heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/238—Flow rate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/25—Temperature of the heat-generating means in the heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/305—Control of valves
- F24H15/31—Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/335—Control of pumps, e.g. on-off control
- F24H15/34—Control of the speed of pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Apparatus For Making Beverages (AREA)
- Cookers (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Цей винахід стосується нового апарата для одержання гарячої води, способу одержання гарячої води та застосувань, в яких можливо використання такого нового апарата для одержання гарячої води.This invention relates to a new apparatus for obtaining hot water, a method for obtaining hot water and applications in which such a new apparatus for obtaining hot water can be used.
Передумови створення винаходуPrerequisites for creating an invention
Одержання гарячої води є необхідним в численних технічних застосуваннях у промисловості, наприклад, у виробничих процесах, у промислових або побутових застосуваннях, подібних до пристроїв для чищення, та в побутовій техніці, призначеній для інших застосувань. У побутовій техніці такі застосування мають відношення до, наприклад, кавомашин та пристроїв для чищення.The production of hot water is necessary in numerous technical applications in industry, for example in manufacturing processes, in industrial or domestic applications such as cleaning devices, and in household appliances intended for other applications. In household appliances, such applications are related to, for example, coffee machines and cleaning devices.
Відомі пристрої, призначені для одержання гарячої води, мають ряд недоліків, один з яких полягає у необхідності тривалого очікування, перш ніж пристрій запрацює та користувач зможе використовувати гарячу воду.Known devices designed for receiving hot water have a number of disadvantages, one of which is the need for a long wait before the device starts working and the user can use hot water.
Отже, однією із задач цього винаходу є створення апарата або пристроїв, які зменшують або усувають недоліки відомих пристроїв. Інша задача цього винаходу полягає у забезпеченні наявності гарячої води за відносно короткий проміжок часу з моменту увімкнення цього апарата.Therefore, one of the tasks of the present invention is to create an apparatus or devices that reduce or eliminate the shortcomings of known devices. Another task of the present invention is to ensure the availability of hot water in a relatively short period of time from the moment this device is turned on.
Суть винаходуThe essence of the invention
В одному з аспектів цей винахід має відношення до апарата для одержання гарячої води, який може забезпечити наявність гарячої води за відносно короткий проміжок часу з моменту увімкнення цього апарата.In one aspect, the present invention relates to an apparatus for obtaining hot water, which can ensure the availability of hot water in a relatively short period of time from the moment the apparatus is turned on.
В ще одному аспекті цей винахід має відношення до способу одержання гарячої води.In yet another aspect, this invention relates to a method of obtaining hot water.
В ще одному аспекті цей винахід має відношення до апарата та способу одержання гарячої води, в яких накопичувач або вмістище для зберігання гарячої води перед її використовуванням не є потрібним.In yet another aspect, the present invention relates to an apparatus and method for obtaining hot water in which a storage tank or container for storing hot water prior to its use is not required.
У ще одному аспекті цей винахід має відношення до пристроїв, в яких застосований такий апарат для одержання гарячої води.In yet another aspect, this invention relates to devices in which such an apparatus for obtaining hot water is used.
Зокрема, за одним з аспектів винаходу пропонується апарат для швидкого одержання гарячої води, який включає в себе (ї) засіб для нагрівання, який являє собою швидкодійний нагрівальний елемент, (ії) засіб для закачування, (ії) засіб керування, який виконаний з можливістю керування засобом для закачування та засобом для нагрівання, при цьому засібIn particular, according to one of the aspects of the invention, an apparatus for quickly obtaining hot water is proposed, which includes (i) means for heating, which is a fast-acting heating element, (ii) means for pumping, (ii) means of control, which is made with the possibility control of the injection medium and the heating medium, while the medium
Зо керування виконаний з можливістю змінювання температури засобу для нагрівання при зміненні тиску засобу для закачування. Максимальний об'єм води, що нагрівається засобом для нагрівання, не перевищує 20 мл. Засіб керування, засіб для закачування та засіб для нагрівання виконані здатними забезпечувати можливість регулювання продуктивності засобу для закачування під час випускання гарячої води з урахуванням температури швидкодійного нагрівального елемента, так щоб підтримувати оптимальне співвідношення між продуктивністю засобу для закачування та температурою швидкодійного нагрівального елемента, та здатними забезпечувати можливість, з використанням контуру зворотного зв'язку, керування вимірюваною температурою води, що випускається, шляхом регулювання температури нагрівального елемента. Засіб для нагрівання та засіб керування виконані здатними забезпечувати можливість налаштовування засобу для нагрівання на необхідну температуру.The control is made with the possibility of changing the temperature of the heating medium when the pressure of the pumping medium changes. The maximum volume of water heated by the heating device does not exceed 20 ml. The control means, the pumping means and the heating means are made capable of providing the ability to regulate the performance of the pumping means during the hot water release, taking into account the temperature of the rapid heating element, so as to maintain an optimal relationship between the performance of the pumping means and the temperature of the rapid heating element, and capable of providing the possibility, using a feedback circuit, to control the measured temperature of the released water by adjusting the temperature of the heating element. The heating means and the control means are made capable of providing the ability to adjust the heating means to the required temperature.
Даний апарат не має додаткового вмістища для гарячої води.This device does not have an additional container for hot water.
В окремих варіантах здійснення апарат додатково включає в себе резервуар для води, датчик обертання для засобу для закачування, засіб для вимірювання продуктивності засобу для закачування, засіб для вимірювання температури в засобі для нагрівання, засіб для вимірювання тиску, вмістище для води засобу для нагрівання, впускний отвір для холодної води та випускний отвір для гарячої води на засобі для нагрівання та/(або додатковий водяний контур, який проходить крізь вмістище засобу для нагрівання. Засіб для нагрівання може мати вмістище для води об'ємом від 10 мл, за варіантом, якому віддають перевагу - від 5 мл, за варіантом, якому віддають більшу перевагу - 10 мл. Засіб для нагрівання та засіб керування можуть бути виконані здатними забезпечувати можливість нагрівання засобу для нагрівання до температури від 20 до 250 "С, за варіантом, якому віддають перевагу - від 80 до 200 "С. 5. Засіб для нагрівання та засіб керування можуть бути виконані здатними забезпечувати можливість підвищення температури засобу для нагрівання до необхідної температури за 0,5-5 с, за варіантом, якому віддають перевагу - за 1-3 с. Засіб для нагрівання може мати потужність від 1300 до 2500 Вт, за варіантом, якому віддають перевагу - від 1400 до 2000 Вт. Витрата гарячої води на випускному отворі для гарячої води на засобі для нагрівання та/або тиск можуть бути регульованими. Засіб керування може бути виконаний з можливістю забезпечення змінювання та/або узгоджування температури засобу для нагрівання, роботи засобу для закачування, за варіантом, якому надають перевагу - тиску та/або продуктивності цього засобу для закачування, бо витрати гарячої води та/або тиску гарячої води на випускному отворі. Засіб керування може бути виконаний з можливістю підтримування постійної заздалегідь заданої температури в засобі для нагрівання при збільшенні продуктивності засобу для закачування. Засіб для закачування може бути виконаний здатним забезпечувати продуктивність від 0 до 400 г/хв, за варіантом, якому віддають перевагу - від 50 до 200 г/хв, за варіантом, якому віддають більшу перевагу - 120 г/хв. Тиск, створюваний засобом для закачування, може становити від 0,5 МПа до 2 МПа, за варіантом, якому віддають перевагу - від 0,7 до 1,5 МПа, за варіантом, якому віддають більшу перевагу - 1 МПа. Вмістище засобу для нагрівання може виконуватися здатним уможливлювати зниження температури всередині нього за допомогою водяного контуру.In certain embodiments, the apparatus further includes a water reservoir, a rotation sensor for the injection means, a means for measuring the performance of the injection means, a means for measuring the temperature in the heating means, a means for measuring pressure, a container for the water of the heating means, an inlet a cold water outlet and a hot water outlet on the heating device and/or an additional water circuit that passes through the heating device container. The heating device can have a water container with a volume of 10 ml or more, optionally given preference - from 5 ml, according to the option that is preferred - 10 ml. The means for heating and the control means can be made capable of providing the possibility of heating the means for heating to a temperature from 20 to 250 "C, according to the option that is preferred - from 80 to 200 "С. 5. The means for heating and the control means can be made capable of providing the possibility of increasing temperature of the heating medium to the required temperature in 0.5-5 s, according to the preferred option - in 1-3 s. The heating device can have a power of 1300 to 2500 W, according to the preferred option - from 1400 to 2000 W. The hot water consumption at the hot water outlet on the heating device and/or the pressure can be adjustable. The control means can be made with the possibility of ensuring the change and/or adjustment of the temperature of the means for heating, the operation of the means for pumping, according to the preferred option - the pressure and/or the performance of this means for pumping, because the consumption of hot water and/or the pressure of hot water at the outlet. The control means can be made with the possibility of maintaining a constant predetermined temperature in the means for heating while increasing the productivity of the means for pumping. The injection means can be designed to provide a productivity of 0 to 400 g/min, preferably 50 to 200 g/min, more preferably 120 g/min. The pressure created by the means for injection can be from 0.5 MPa to 2 MPa, according to the variant which is preferred - from 0.7 to 1.5 MPa, according to the variant which is more preferred - 1 MPa. The container of the heating agent can be made capable of reducing the temperature inside it by means of a water circuit.
За одним з аспектів винаходу пропонується спосіб швидкого одержання гарячої води, який включає такі кроки: () закачування рідини всередину вмістища для води засобу для нагрівання, при цьому максимальний об'єм води в цьому вмістищі, який нагрівається нагрівальним елементом, не перевищує 20 мл, (ії) регулювання температури та тиску в засобі для нагрівання для досягнення необхідної температури та тиску нижче максимального значення тиску, (ії) випускання гарячої води з засобу для нагрівання крізь засіб для випускання, причому під час випускання гарячої води продуктивність засобу для закачування регулюють з урахуванням температури швидкодійного нагрівального елемента так, щоб підтримувати оптимальне співвідношення між продуктивністю засобу для закачування та температурою швидкодійного нагрівального елемента, та вимірюють температуру гарячої води, що випускається, при цьому контур зворотного зв'язку забезпечує керування температурою води, що випускається, шляхом регулювання температури нагрівального елемента, причому засіб для нагрівання налаштовують на необхідну температуру, при цьому в пристрої не використовується додаткове вмістище для гарячої води.According to one of the aspects of the invention, a method of quickly obtaining hot water is proposed, which includes the following steps: () pumping liquid into the water container of the heating device, while the maximum volume of water in this container, which is heated by the heating element, does not exceed 20 ml, (ii) adjusting the temperature and pressure in the heating means to achieve the required temperature and pressure below the maximum pressure value, (ii) discharging hot water from the heating means through the discharge means, and during the discharge of hot water, the performance of the pumping means is regulated taking into account temperature of the rapid heating element so as to maintain an optimal relationship between the performance of the injection medium and the temperature of the rapid heating element, and measure the temperature of the hot water leaving, the feedback loop providing control of the temperature of the leaving water by adjusting the temperature of the heating main element, and the means for heating are adjusted to the required temperature, while the device does not use an additional container for hot water.
В одному з варіантів здійснення засіб для нагрівання нагрівають до температури 250 "С та регулюють так, щоб досягти необхідної температури 180 "С та/або максимального тиску від 0,5 до 1,5 МПа, за варіантом, якому віддають перевагу - менше 1,3 МПа. В одному з варіантів здійснення необхідної температури досягають за 0,5-5 с, за варіантом, якому віддають перевагу - за 0,5-3 с, за варіантом, якому віддають більшу перевагу - за 1-2 с. В одному з варіантів здійснення продуктивність регулюють так, щоб вона перебувала в діапазоні від 10 до 400 г/хв, за варіантом, якому віддають перевагу - від до 200 г/хв, за варіантом, якому віддають більшу перевагу - 120 г/хв. В одному з варіантів здійснення необхідну температуру в засобі для нагрівання регулюють в діапазоні від 80 до 250 "С. Гарячу воду можуть випускати через менш ніж 5 с, за варіантом, якому віддають перевагу - через менш ніж З с, за варіантом, якому віддають більшу перевагу - через менш ніж 1-2 с.In one embodiment, the heating means is heated to a temperature of 250 °C and adjusted to achieve the required temperature of 180 °C and/or a maximum pressure of 0.5 to 1.5 MPa, with a preferred option of less than 1, 3 MPa. In one of the implementation options, the required temperature is reached in 0.5-5 s, according to the preferred option - in 0.5-3 s, according to the more preferred option - in 1-2 s. In one embodiment, the performance is adjusted to be in the range of 10 to 400 g/min, preferably to 200 g/min, more preferably 120 g/min. In one of the implementation options, the required temperature in the means for heating is regulated in the range from 80 to 250 "С. Hot water can be released after less than 5 s, according to the preferred option - after less than 3 s, according to the option which is given more advantage - in less than 1-2 seconds.
За одним з аспектів винаходу пропонується пристрій для кавомашини, який включає в себе зазначений вище апарат.According to one of the aspects of the invention, a device for a coffee machine is proposed, which includes the above-mentioned apparatus.
За одним з аспектів винаходу пропонується пристрій для роздавання гарячої води, який включає в себе зазначений вище апарат.According to one of the aspects of the invention, a device for dispensing hot water is proposed, which includes the above apparatus.
Короткий опис фігурA brief description of the figures
На фіг. 1 показаний апарат за цим винаходом, в якому засіб (5) для нагрівання оточений вмістищем (7) (згадується також як вмістище для води або камера для води, або бак для кип'ятіння), наповненим водою (4). Засіб (5) для нагрівання включає в себе або сполучений із засобом (б) для визначення температури нагрівального елемента. Стрілка (15) вказує на потік води всередину вмістища (7), при цьому впускний отвір для води явно не показаний, а випускний отвір для гарячої води (не показаний явно) розташований на місці стрілки, що вказує в напрямку соленоїдного клапана (8), який буде передавати значення температури гарячої води на виході до електронного блока (9) керування. Крім того, показані насос (2) й датчик (3) обертання для насоса, які сполучають резервуар (1) для води з нагрівальним елементом (5) та вмістищем (7) для води. Електронний блок (9) керування координує роботу та керує усіма параметрами апарата та процесу шляхом: керування (11) потужністю нагрівального елемента, регулювання (12) насоса та керування (13) продуктивністю й, відповідно, об'ємом та тиском, що подаються, всередині вмістища (7). Датчик температури (14) забезпечує зворотний зв'язок за температурою гарячої води, що випускається, та забезпечує можливість регулювання температури гарячої води на виході шляхом керування нагрівальним елементом (5) відповідно через електронний блок (9) керування.In fig. 1 shows an apparatus according to the present invention, in which the heating means (5) is surrounded by a container (7) (also referred to as a water container or water chamber or boiling tank) filled with water (4). Means (5) for heating includes or is combined with means (b) for determining the temperature of the heating element. The arrow (15) points to the flow of water into the container (7), with the water inlet not clearly shown and the hot water outlet (not clearly shown) located at the location of the arrow pointing in the direction of the solenoid valve (8). which will transmit the hot water temperature at the outlet to the electronic control unit (9). Also shown is a pump (2) and a rotation sensor (3) for the pump that connects the water tank (1) to the heating element (5) and the water container (7). The electronic control unit (9) coordinates the operation and controls all parameters of the apparatus and the process by: controlling (11) the power of the heating element, regulating (12) the pump and controlling (13) the performance and, accordingly, the volume and pressure supplied inside containers (7). The temperature sensor (14) provides feedback on the temperature of the outgoing hot water and provides the ability to adjust the temperature of the hot water at the outlet by controlling the heating element (5) respectively through the electronic control unit (9).
На Фіг.2 показано керування регульованою температурою нагрівального елемента та взаємозв'язок компонентів (1), (2), (3), (4) пристрою.Fig. 2 shows the control of the adjustable temperature of the heating element and the relationship of the components (1), (2), (3), (4) of the device.
В наведеному прикладі здійснення винаходу описаний спосіб за цим винаходом, кроки та бо послідовність кроків, виконуваних пристроєм, у розглянутому для прикладу режимі роботи:The given example of the implementation of the invention describes the method according to this invention, the steps and the sequence of steps performed by the device in the operating mode considered for the example:
Апарат для одержання гарячої води, використовуваний у пристрої, включає в себе вмістище для води, спеціальний насос та швидкодійний нагрівальний елемент.The apparatus for receiving hot water used in the device includes a container for water, a special pump and a fast-acting heating element.
Згадана послідовність кроків та параметри процесу більш детально описані нижче.The aforementioned sequence of steps and process parameters are described in more detail below.
Аспект Мо 1 способу за цим винаходом.Aspect Mo 1 of the method of the present invention.
А) Початок здійснення способу: спеціальний насос наповнює водою згадане вмістище (максимальний об'єм: 20 мл). Після цього швидкодійний нагрівальний елемент налаштовують, доки не буде досягнуто необхідної температури, значення якої складає 200 "С, при цьому тиск не перевищуватиме 13 бар (1,3 МПа); необхідні параметри одержують за менш ніж 0,5-3 с.A) The beginning of the implementation of the method: a special pump fills the mentioned container with water (maximum volume: 20 ml). After that, the high-speed heating element is adjusted until the required temperature is reached, the value of which is 200 "С, while the pressure will not exceed 13 bar (1.3 MPa); the necessary parameters are obtained in less than 0.5-3 s.
В) Система є готовою до випускання гарячої води: після випускання гарячої води з камери для нагрівання/води за допомогою регульованого пристрою, гарячу воду випускають крізь випускний отвір (з діаметром, наприклад, від 0,5 до 10 мм). Вимірюють температуру гарячої води та виконують з'єднання датчика з електронним блоком керування для керування та регулювання температурою(-и) гарячої води на виході. Під час випускання гарячої води продуктивність згаданого спеціального насоса регулюють з урахуванням температури швидкодійного нагрівального елемента, щоб підтримувати оптимальне співвідношення між продуктивністю цього спеціального насоса та температурою цього швидкодійного нагрівального елемента.C) The system is ready to release hot water: after hot water is released from the heating/water chamber by means of an adjustable device, the hot water is released through the outlet hole (with a diameter of, for example, 0.5 to 10 mm). Measure the hot water temperature and connect the sensor to the electronic control unit to control and regulate the leaving hot water temperature(s). During hot water delivery, the performance of said special pump is adjusted according to the temperature of the high-speed heating element in order to maintain an optimal relationship between the performance of this special pump and the temperature of this high-speed heating element.
Аспект Мо 2 способу за цим винаходом.Aspect Mo 2 of the method of the present invention.
А) Під час роботи пристрою та неперервного здійснення процесу: нагрівальний елемент регулюють так, щоб досягти або підтримувати конкретне необхідне значення температури (наприклад, 250 "С).A) During the operation of the device and the continuous implementation of the process: the heating element is adjusted to reach or maintain a specific required temperature value (for example, 250 "C).
В) Система є готовою до випускання гарячої води: випускання гарячої води за допомогою регульованого пристрою здійснюється одночасно з наповненням вмістища водою (максимальний об'єм: 20 мл) спеціальним насосом з регульованою конкретною продуктивністю.C) The system is ready for issuing hot water: issuing hot water with the help of an adjustable device is carried out simultaneously with filling the container with water (maximum volume: 20 ml) with a special pump with an adjustable specific capacity.
Гарячу воду знову випускають крізь випускний отвір. Під час випускання гарячої води продуктивність спеціального насоса регулюють з урахуванням значення температури швидкодійного нагрівального елемента таким чином, щоб підтримувати оптимальне співвідношення між продуктивністю цього спеціального насоса та температурою цього швидкодійного нагрівального елемента. Вимірюють температуру гарячої води, що випускається,Hot water is released again through the outlet. During hot water delivery, the performance of the special pump is adjusted according to the temperature value of the high-speed heating element in such a way as to maintain an optimal relationship between the performance of this special pump and the temperature of the high-speed heating element. Measure the temperature of hot water released,
Зо при цьому контур зворотного зв'язку забезпечує керування температурою води, що випускається, шляхом регулювання температури нагрівального елемента (5).At the same time, the feedback circuit provides control of the temperature of the water released by adjusting the temperature of the heating element (5).
Детальний описDetailed description
Далі наводиться опис цього винаходу, зокрема детальний опис різних аспектів цього винаходу, а також розкриття його переваг у порівнянні з відомими пристроями.The following is a description of the present invention, including a detailed description of various aspects of the present invention, as well as a disclosure of its advantages over known devices.
Нижче наводиться детальний опис деяких термінів за цим винаходом.The following is a detailed description of some of the terms used in this invention.
Терміни "апарат для одержання води" або "апарат для одержання гарячої води", які можуть використовуватись як взаємозамінні, у значенні, яке вживається в цьому описі, слід розуміти як нагрівальний елемент або нагрівальний апарат, або засіб для нагрівання, який включає в себе вмістище або камеру для води з впускним отвором для води та випускним отвором для одержуваної гарячої води. Продуктивність за гарячою водою та об'єм цієї гарячої води можна регулювати впуском холодної води в апарат для одержання гарячої води, випускний отвір переважно може включати в себе засіб керування та, відповідно, регулювати випускання гарячої води, та/або випускання гарячої води можна регулювати відповідно до впускання холодної води.The terms "apparatus for obtaining water" or "apparatus for obtaining hot water", which may be used interchangeably, in the sense used in this description, are to be understood as a heating element or a heating apparatus, or a means for heating which includes a container or a water chamber with an inlet for water and an outlet for hot water. The hot water capacity and the volume of this hot water can be adjusted by injecting cold water into the hot water device, the outlet preferably can include a control means and, accordingly, adjust the hot water release, and/or the hot water release can be adjusted accordingly to the cold water inlet.
Терміни "швидко одержувана гаряча вода" або "швидко одержувана вода", які можуть використовуватись як взаємозамінні, у значенні, яке вживається в цьому описі, слід розуміти як гарячу воду, яка може бути одержаною за вимогою за дуже короткий проміжок часу, і при цьому немає потреби у тривалому часі підготовки системи перед її одержанням; крім того, у випадку "швидко отримуваної гарячої води", як слід розуміти із цього опису, немає потреби у накопичувачі або вмістищі, в яких гарячу воду приготовляють у певній кількості, який(-ке) обмежує об'єм використовуваної або готової до використання гарячої води. Одержання "швидко одержуваної гарячої води", на відміну від одержання гарячої води порціями, як у відомих пристроях, навпаки, здійснюватиметься за вимогою та неперервно.The terms "quickly available hot water" or "rapidly available water", which may be used interchangeably, as used in this description, are to be understood as hot water that can be produced on demand in a very short period of time, and there is no need for a long time to prepare the system before receiving it; in addition, in the case of "rapidly obtained hot water", as understood from this description, there is no need for a storage or container in which hot water is prepared in a certain amount, which limits the volume of hot water used or ready for use water The production of "rapidly obtained hot water", in contrast to the production of hot water in portions, as in known devices, on the contrary, will be carried out on demand and continuously.
У значенні, яке вживається в цьому описі, терміни "гаряча вода за вимогою" або "вода за вимогою", які можуть використовуватись як взаємозамінні, слід розуміти як гарячу воду, яка може бути використана відразу після її одержання в апараті для одержання гарячої води, та при цьому одержання гарячої води може бути неперервним, причому вода, або будь-яка інша рідина, або вода, яка містить інші рідини або добавки, подається в апарат для одержання гарячої води на впускний отвір для води та відводиться з цього апарата для одержання гарячої бо води крізь його випускний отвір.As used in this description, the terms "hot water on demand" or "water on demand", which may be used interchangeably, are to be understood as hot water that can be used immediately after it is obtained in a hot water apparatus, and the production of hot water may be continuous, whereby water, or any other liquid, or water containing other liquids or additives, is supplied to the hot water apparatus at the water inlet and discharged from the apparatus to produce hot water. for water through its outlet.
Термін "тиск" в значенні, яке вживається в цьому описі, відноситься до тиску, утворюваного насосом або засобом для закачування у діапазоні від приблизно 5 бар (0,5 МПа) до приблизно 20 бар (2 МПа), і який може бути відрегульований та узгоджений з іншим апаратом або іншими умовами процесу.The term "pressure" as used herein refers to a pressure generated by a pump or injection device in the range of about 5 bar (0.5 MPa) to about 20 bar (2 MPa) and which can be adjusted and coordinated with other apparatus or other process conditions.
Термін "потрібна температура" в значенні, яке вживається в цьому описі, може мати відношення до температури засобу для нагрівання або до температури гарячої води, одержаної апаратом для одержання гарячої води. Потрібна температура може перебувати в діапазоні від приблизно 20 до 250 "С.The term "required temperature" as used in this description may refer to the temperature of the means for heating or to the temperature of the hot water produced by the apparatus for producing hot water. The required temperature can be in the range from about 20 to 250 "С.
Термін "вмістище для води" або "камера для води" у значенні, яке вживається в цьому описі, має відношення до посудини та об'єму, яка сполучена із засобом для нагрівання, або оточує цей засіб для нагрівання, або утворює частину цього засобу для нагрівання. Цей об'єм може знаходитись в діапазоні від приблизно 2 до 200 мл, або від 5 до 50 мл, або від 5 до 10 мл.The term "water container" or "water chamber" as used in this specification refers to a vessel and volume that is connected to, or surrounds, or forms part of, a heating means. heating. This volume may range from about 2 to 200 ml, or from 5 to 50 ml, or from 5 to 10 ml.
Термін "час нагрівання" у значенні, яке вживається в цьому описі, означає час, необхідний для досягнення потрібері температури, наприклад, посудиною, цільовою рідиною, такою як вода, засобом для нагрівання; цей час може становити менше 10 с, або менше 5 с, або від 10 до 20 с, або від 5 до 10 с, або від 0,5 до 5 с, або від 1 до З с.The term "heating time" as used herein means the time required to reach a desired temperature by, for example, a vessel, a target liquid such as water, a heating medium; this time can be less than 10 s, or less than 5 s, or from 10 to 20 s, or from 5 to 10 s, or from 0.5 to 5 s, or from 1 to 3 s.
В одному з аспектів цей винахід має відношення до апарата для швидкого одержання гарячої води, який включає в себе: (ї) засіб для нагрівання, (ії) засіб для закачування, (іїї) засіб керування, який керує засобом для закачування та засобом для нагрівання, при цьому засіб керування виконаний так, щоб змінювати температуру засобу для нагрівання при зміненні тиску засобу для закачування.In one aspect, the present invention relates to an apparatus for rapid production of hot water, which includes: (i) means for heating, (ii) means for pumping, (ii) control means that controls the means for pumping and the means for heating , while the control means is designed to change the temperature of the heating medium when the pressure of the pumping medium changes.
Одна з переваг апарата за цим винаходом полягає в тому, що наявність гарячої води може бути забезпечена за нетривалий проміжок часу після увімкнення згаданого апарата, та користувачу не потрібно очікувати стільки, скільки при використанні відомих апаратів для одержання гарячої води.One of the advantages of the apparatus according to the present invention is that the availability of hot water can be ensured in a short period of time after turning on the mentioned apparatus, and the user does not have to wait as long as when using known apparatus for obtaining hot water.
Інша перевага цього винаходу - відсутність необхідності в накопичувачі гарячої води.Another advantage of the present invention is the absence of a need for a hot water storage tank.
Накопичувач гарячої води, такий як описаний у відомих пристроях, являє собою або вмістище, розміщене після блоку для одержання гарячої води (наприклад, нагрівального елемента), або вмістище, яке вміщує елемент для одержання гарячої води і служить при цьому накопичувачемA hot water accumulator, such as described in known devices, is either a container placed after the unit for receiving hot water (for example, a heating element), or a container that contains the element for receiving hot water and serves as an accumulator
Зо гарячої води. З цього елемента гарячу воду випускають крізь випускний отвір або через клапан.From hot water. From this element, hot water is released through an outlet or through a valve.
Один із недоліків відомого апарата для одержання гарячої води - потрібно відносно багато часу на те, щоб цей апарат став готовим до випускання гарячої води. Ще один недолік - обмежений об'єм гарячої води, яка протягом деякого часу може бути доступною для використання, тобто як тільки гаряча вода, яка міститься в цьому накопичувачі гарячої води, буде використана, або вода, яка міститься в цьому накопичувачі, буде використана, згадане вмістище необхідно повторно заповнити водою, а воду - повторно нагріти, що знову вимагатиме певного часу, доки апарат не буде готовий до випускання гарячої води. У випадку ж, коли вода неперервно подається в накопичувач, який включає в себе засіб для нагрівання, важко контролювати та регулювати температуру гарячої води. Можливою є ситуація, коли потрібна температура гарячої води не буде досягнута, та буде випускатись гаряча вода з температурою нижчою за потрібну. Тому відомі апарати для одержання гарячої води припускають тривале очікування після їх увімкнення або в процесі використання.One of the disadvantages of the known device for obtaining hot water is that it takes a relatively long time for this device to become ready for issuing hot water. Another disadvantage is the limited amount of hot water that can be available for use for some time, i.e. as soon as the hot water contained in this hot water storage tank will be used, or the water contained in this storage tank will be used, said container must be refilled with water and the water reheated, which will again require some time until the device is ready to dispense hot water. In the same case, when water is continuously supplied to the accumulator, which includes a means for heating, it is difficult to control and regulate the temperature of hot water. A situation is possible when the required hot water temperature will not be reached, and hot water with a temperature lower than the required one will be released. Therefore, known devices for obtaining hot water assume a long wait after turning them on or during use.
Перевага апарата за цим винаходом полягає в тому, що, на відміну від відомих апаратів, він може забезпечувати наявність гарячої води дуже швидко після увімкнення. Щоб випуск гарячої води став можливим, апарату потрібен лише дуже короткий проміжок часу; відповідно, перевага апарата за цим винаходом полягає в мінімальному часі очікування до моменту забезпечення наявності гарячої води. Крім того, у випадку його використовування немає потреби очікувати готовності гарячої води кожного разу, коли є необхідним повторне заповнення резервуара для води. Крім того, уможливлене керування потрібною температурою та бажаною температурою гарячої води.The advantage of the device according to this invention is that, unlike known devices, it can provide hot water very quickly after switching on. The device only needs a very short period of time for the release of hot water to become possible; accordingly, the advantage of the device according to this invention is the minimum waiting time until hot water is provided. In addition, in the case of its use, there is no need to wait for hot water to be ready every time it is necessary to refill the water tank. In addition, it is possible to control the desired temperature and the desired temperature of hot water.
З точки зору конструкції та виконання, цей винахід також забезпечує переваги, оскільки у порівнянні з відомими апаратами для одержання гарячої води він складається з меншої кількості компонентів або з компонентів, які мають менші розміри. Відповідно, пристрої можуть бути виконаними по-різному та в багатьох випадках мати менші розміри, що являє собою перевагу, а також припускає зниження витрат.In terms of design and performance, this invention also provides advantages in that it consists of fewer components or components that are smaller in size compared to known hot water dispensers. Accordingly, the devices can be made differently and in many cases have smaller dimensions, which is an advantage and also implies a reduction in costs.
Перевага одного з варіантів здійснення цього винаходу полягає в тому, що апарат для одержання гарячої води виконаний з можливістю надавати гарячу воду без тривалого очікування при використанні такого пристрою. Також, перевагою такого апарата для одержання гарячої води за цим винаходом, загалом, є підтримування фіксованої або регульовної, бо заздалегідь встановленої або потрібної температури нагрівального елемента.The advantage of one of the variants of the implementation of the present invention is that the device for obtaining hot water is made with the ability to provide hot water without a long wait when using such a device. Also, the advantage of such a device for obtaining hot water according to this invention, in general, is the maintenance of a fixed or adjustable, because previously set or desired temperature of the heating element.
Головна ідея та один з аспектів цього винаходу полягають у тому, що на початку процесу спеціальний насос заповнює водою вмістище (з максимальним об'ємом, наприклад, від 10 до 20 мл). Швидкодійний нагрівальний елемент регулюють, доки не буде досягнуто необхідної температури, значення якої складає 200 С, при цьому тиск не перевищуватиме 15 бар (1,5 МПа); такі цільові параметри одержують менше ніж за 5 с, наприклад, за час від 0,5 до З с.The main idea and one of the aspects of the present invention is that at the beginning of the process, a special pump fills the container with water (with a maximum volume, for example, from 10 to 20 ml). The high-speed heating element is adjusted until the required temperature is reached, the value of which is 200 C, while the pressure does not exceed 15 bar (1.5 MPa); such target parameters are obtained in less than 5 s, for example, in a time from 0.5 to 3 s.
В цей момент система є готовою до випускання гарячої води. Гарячу воду випускають за допомогою регульованого пристрою з камери для нагрівання/води/гарячої води, при цьому гарячу воду випускають, наприклад, крізь випускний отвір нагрівального елемента або за через клапан.At this moment, the system is ready to issue hot water. The hot water is released by means of an adjustable device from the heating/water/hot water chamber, while the hot water is released, for example, through the outlet of the heating element or through a valve.
Під час роботи пристрою та неперервного здійснення процесу нагрівальний елемент регулюють так, щоб досягти або підтримувати конкретне необхідне значення температури (наприклад, 250 "С). Система є готовою до випускання гарячої води. Ця система виконана так, щоб одночасно випускати гарячу воду за допомогою регульованого пристрою та наповнювати холодною водою вмістище спеціальним насосом з регульованою конкретною продуктивністю.During the operation of the device and the continuous implementation of the process, the heating element is adjusted to reach or maintain a specific required temperature value (for example, 250 "C). The system is ready to dispense hot water. This system is designed to simultaneously dispense hot water using an adjustable device and fill the container with cold water with a special pump with adjustable specific capacity.
Випускання гарячої води здійснюється крізь випускний отвір нагрівального елемента. Під час випускання гарячої води продуктивність спеціального насоса регулюють з урахуванням значення температури швидкодійного нагрівального елемента таким чином, щоб підтримувати оптимальне співвідношення між продуктивністю спеціального насоса та значенням температури цього швидкодійного нагрівального елемента.Hot water is released through the outlet of the heating element. During hot water production, the performance of the special pump is adjusted taking into account the temperature value of the high-speed heating element in such a way as to maintain an optimal relationship between the performance of the special pump and the temperature value of this high-speed heating element.
Апарат за цим винаходом може також включати в себе резервуар для води, датчик обертання для засобу для закачування, засіб для вимірювання продуктивності, засіб для вимірювання температури в засобі для нагрівання, засіб для вимірювання тиску, вмістище для води засобу для нагрівання, впускний отвір для холодної води та випускний отвір для гарячої води на засобі для нагрівання та/(або додатковий водяний контур, який проходить крізь вмістище засобу для нагрівання, при цьому згаданий апарат не має додаткового вмістища для гарячої води.The apparatus of the present invention may also include a water tank, a rotation sensor for the pumping means, a means for measuring performance, a means for measuring the temperature in the heating means, a means for measuring pressure, a water container for the heating means, an inlet for cold water and a hot water outlet on the heating means and/or an additional water circuit that passes through the heating means container, while said appliance does not have an additional hot water container.
В одному з аспектів перевага цього винаходу полягає також в тому, що шляхом комбінування блока (9) керування з вимірювальними засобами (3), (б) та шляхом здійснення (11), (12), (13), (14) можна, наприклад, підтримувати необхідну температуру нагрівальногоIn one of the aspects, the advantage of this invention also lies in the fact that by combining the control unit (9) with measuring means (3), (b) and by implementing (11), (12), (13), (14) it is possible, for example, to maintain the required heating temperature
Зо елемента (5) та регулювати інші засоби (2) и (8), а також витрату та тиск води під час випускання гарячої води крізь соленоїдний клапан (8). Інші параметри також можна підтримувати у необхідних значеннях, і ці інші характеристики та параметри регулюватимуться для одержання гарячої води. Таким чином, блок (9) керування забезпечує загальне керування різними параметрами.From the element (5) and adjust other means (2) and (8), as well as the flow and pressure of water during the release of hot water through the solenoid valve (8). Other parameters can also be maintained at the required values and these other characteristics and parameters will be adjusted to produce hot water. Thus, the control unit (9) provides general control of various parameters.
Апарат також може включати в себе додатковий водяний контур, який проходить крізь вмістище засобу для нагрівання.The device can also include an additional water circuit that passes through the container for heating.
Апарат може додатково характеризуватися тим, що не має жодної ємності для гарячої води або додаткової ємності для гарячої води. В відомих пристроях використовується вмістище для гарячої води, яке вміщує заздалегідь одержану гарячу воду, готову до використання, або вмістище, яке вміщує максимальний об'єм води та гарячу воду, готову до використання.The appliance may additionally be characterized by having no hot water tank or an additional hot water tank. Known devices use a hot water container that holds pre-received hot water ready for use, or a container that holds the maximum volume of water and hot water ready for use.
У ще одному з аспектів апарат за цим винаходом включає в себе засіб для нагрівання, який являє собою швидкодійний засіб для нагрівання, який переважно має вмістище для води об'ємом від 10 до 50 мл, переважно - від 5 до 25 мл, більш переважно - 10 мл.In another aspect, the apparatus according to the present invention includes a means for heating, which is a fast-acting means for heating, which preferably has a container for water with a volume of from 10 to 50 ml, preferably from 5 to 25 ml, more preferably - 10 ml.
В апараті, охарактеризованому формулою цього винаходу, засіб для нагрівання може бути налаштований на будь-яку наперед задану температуру, і його налаштовують на потрібну температуру, при цьому потрібна температура може змінюватися в залежності від застосування та конкретної вимоги до використовуваної гарячої води.In the apparatus characterized by the formula of the present invention, the means for heating can be adjusted to any predetermined temperature, and it is adjusted to the desired temperature, while the desired temperature can vary depending on the application and the specific requirement for the hot water used.
В апараті за цим винаходом засіб для нагрівання може бути нагрітий до температури від 20 до 250 "С, переважно - від 80 до 200 с.In the apparatus according to this invention, the heating medium can be heated to a temperature of 20 to 250 °C, preferably from 80 to 200 °C.
Перевага згаданого апарата полягає в тому, що температура засобу для нагрівання може бути підвищена до потрібної температури за 0,5-5 с, переважно -- за 1-3 с.The advantage of the mentioned device is that the temperature of the heating medium can be raised to the desired temperature in 0.5-5 seconds, preferably in 1-3 seconds.
Використовуваний засіб для нагрівання матиме потужність, яка зазвичай застосовується для таких апаратів, переважно засіб для нагрівання має потужність від 1300 до 2500 Вт, переважно - від 1400 до 2000 Вт.The heating means used will have a power that is normally used for such devices, preferably the heating means has a power of from 1300 to 2500 W, preferably from 1400 to 2000 W.
Подача гарячої води та/або тиск можуть бути змінені під час роботи апарата. Подача води та/або тиск будуть регулюватися за вимогою та відповідно до інших параметрів апарата (таких як температура, тиск та об'єм), які можуть знадобитися для одержання гарячої води.The hot water supply and/or pressure may change during operation of the appliance. The water supply and/or pressure will be adjusted on demand and according to other parameters of the device (such as temperature, pressure and volume) that may be required to produce hot water.
Непередбачено авторами була одержана конструкція апарата для одержання гарячої води, яка дозволяє одержувати гарячу воду без необхідності попереднього нагрівання або тривалого 60 очікування, перш ніж гаряча вода стане готовою до використання. Переваги цього винаходу можуть бути досягнуті електронним керуванням потрібною температурою та температурою засобу для нагрівання, регулюванням закачуваних об'ємів та/або тиску, створюваного засобом для закачування. Крім того, у такий спосіб можна забезпечити наявність гарячої води "за вимогою" негайно та у кількості, необхідній для відповідного застосування.Unforeseen by the authors, the design of the device for receiving hot water was obtained, which allows receiving hot water without the need for pre-heating or long 60 waiting before the hot water becomes ready for use. The advantages of the present invention can be achieved by electronic control of the required temperature and temperature of the means for heating, regulation of pumped volumes and/or pressure created by the means for pumping. In addition, in this way it is possible to ensure the availability of hot water "on demand" immediately and in the quantity required for the respective application.
В одному з аспектів апарат за цим винаходом включає в себе засіб керування, який формує повністю або частково електронне керування, при цьому засіб керування може змінювати та/або узгоджувати температуру засобу для нагрівання, роботу засобу для закачування, переважно тиск та/або продуктивність цього засобу для закачування, витрату та/або тиск гарячої води на випускному отворі та/або роботу випускного клапана для гарячої води.In one aspect, the apparatus of the present invention includes a control means that forms a fully or partially electronic control, wherein the control means can vary and/or adjust the temperature of the heating means, the operation of the pumping means, preferably the pressure and/or performance of the means for pumping, flow and/or pressure of hot water at the outlet and/or operation of the hot water outlet valve.
Засіб керування може бути налаштований на будь-яке заздалегідь задане або будь-яке змінне значення, яке має відношення до усіх відповідних частин апарата та засобів, та послідовностей процесу (одержання гарячої води|Ї. У переважному варіанті здійснення цього винаходу засіб керування підтримує постійну заздалегідь задану температуру в засобі для нагрівання, коли продуктивність засобу для закачування збільшується.The control means can be adjusted to any pre-set or any variable value that is relevant to all relevant parts of the apparatus and means and process sequences (hot water production). In a preferred embodiment of the present invention, the control means maintains a constant pre- a set temperature in the heating medium when the performance of the pumping medium increases.
За потреби, можливе керування та регулювання продуктивністю(-ності) засобу для закачування. Переважно засіб для закачування може забезпечувати продуктивність від 0 до 400 г/хв, переважно -- від 50 до 200 г/хв, больш переважно - 120 г/хв.If necessary, it is possible to control and adjust the performance(s) of the injection tool. Preferably, the means for injection can provide productivity from 0 to 400 g/min, preferably - from 50 to 200 g/min, more preferably - 120 g/min.
За необхідності, можливе керування та регулювання тиском(-у) засобу для закачування.If necessary, it is possible to control and adjust the pressure(s) of the injection medium.
Переважно тиск, створюваний засобом для закачування, становить від 5 бар (0,5 МПа) до 20 бар (2 МПа), переважно - від 7 бар (0,7 МПа) до 15 бар (1,5 МПа), більш переважно - 10 бар (1 МПа).Preferably, the pressure created by the means for injection is from 5 bar (0.5 MPa) to 20 bar (2 MPa), preferably from 7 bar (0.7 MPa) to 15 bar (1.5 MPa), more preferably - 10 bar (1 MPa).
У апараті, якому віддається перевага, температура всередині вмістища засобу для нагрівання може бути зменшена за допомогою водяного контуру.In a preferred apparatus, the temperature inside the heating medium container can be reduced by a water circuit.
В ще одному з аспектів цей винахід має відношення до способу одержання гарячої води, який включає такі кроки: () закачування рідини всередину вмістища для води засобу для нагрівання, (її) регулювання температури та тиску в засобі для нагрівання для досягнення необхідної температури та тиску нижче максимального необхідного значення тиску, (її) випускання гарячої води із засобу для нагрівання крізь засіб для випускання.In another aspect, the present invention relates to a method of obtaining hot water, which includes the following steps: () pumping liquid into the water container of the heating means, (it) adjusting the temperature and pressure in the heating means to achieve the required temperature and pressure below of the maximum required pressure value, (its) discharge of hot water from the means for heating through means for discharge.
Одна з переваг способу за цим винаходом полягає у можливості швидкого одержанняOne of the advantages of the method according to the present invention is the possibility of rapid preparation
Зо гарячої води, у якій "є потреба", без тривалого часу, за який усі компоненти процесу дійдуть робочого стану. Гаряча вода буде одержана протягом короткого часу після запуску процесу.From hot water that "is needed" without a long time for all process components to reach working condition. Hot water will be produced within a short time after starting the process.
У способі, якому віддається перевага, засіб для випускання гарячої води являє собою випускний отвір із придатним діаметром, переважно вихідний отвір має діаметр 0,1-50 мм.In a preferred method, the means for releasing hot water is an outlet with a suitable diameter, preferably the outlet has a diameter of 0.1-50 mm.
У способі за цим винаходом засіб для нагрівання буде налаштовуватися, а змінювання температури будуть регулюватися відповідно до інших параметрів процесу. Температура засобу для нагрівання знаходитиметься в діапазоні від 20 до 250 "С, переважно від 100 до 250 С. Крім того, тиск у системі під час процесу та/або тиск засобу для закачування встановлюватиметься та регулюватиметься в діапазоні, який є відповідним з точки зору інших умов та параметрів процесу, а також в залежності від заданого обсягу витрати гарячої води. В переважному варіанті здійснення способу за цим винаходом засіб для нагрівання нагрівають до 250 С та регулюють так, щоб досягти потрібної температури 180 "С та/або максимального тиску від 5 бар (0,5 Мпа) до 15 бар (1,5 МПа), переважно - менше 13 бар (1,3 МПа).In the method of the present invention, the means for heating will be adjustable and the temperature changes will be adjusted according to other process parameters. The temperature of the heating medium will be in the range of from 20 to 250°C, preferably from 100 to 250°C. In addition, the system pressure during the process and/or the pressure of the injection medium will be set and controlled in a range that is appropriate from the point of view of other conditions and parameters of the process, as well as depending on the given amount of hot water consumption. In a preferred embodiment of the method according to the present invention, the heating means is heated to 250 C and regulated so as to reach the desired temperature of 180 "C and/or a maximum pressure of 5 bar (0.5 MPa) to 15 bar (1.5 MPa), preferably less than 13 bar (1.3 MPa).
У цьому способі засіб для нагрівання буде налаштований так, щоб досягнути потрібної температури, яка може змінюватися, як описано вище. Перевага способу за цим винаходом полягає в тому, що потрібна температура буде досягнута за дуже короткий проміжок часу.In this method, the heating means will be adjusted to reach the desired temperature, which may vary as described above. The advantage of the method according to the present invention is that the required temperature will be reached in a very short period of time.
Відповідно, гаряча вода переважно буде доступною через дуже короткий проміжок часу.Accordingly, hot water will preferably be available after a very short period of time.
Потрібна температура переважно досягається за 0,5-5 с, переважно - за 0,5-3 с, більш переважно -- за 1-2 с.The required temperature is preferably reached in 0.5-5 s, preferably in 0.5-3 s, more preferably in 1-2 s.
Відповідно, гаряча вода також є готовою до випускання для використовування через проміжок часу від 0,5 до 5 с, переважно - від 0,5 до З с, більш переважно - від 1 до 2 с.Accordingly, the hot water is also ready for release for use after a time interval from 0.5 to 5 s, preferably from 0.5 to 3 s, more preferably from 1 to 2 s.
Випускання гарячої води може регулюватися будь-якими засобами, відомими фахівцю в цій галузі, та ці засоби відповідають певним настройкам та застосуванням апарата. У способі, якому віддається перевага, випускання гарячої води регулюється випускним клапаном.Hot water output can be adjusted by any means known to one skilled in the art, and these means are appropriate for the specific settings and applications of the appliance. In the preferred method, the release of hot water is controlled by a release valve.
У способі за цим винаходом рідину, переважно воду, закачують всередину вмістища або в камеру для води, яка є сполученою із засобом для нагрівання, або оточує цей засіб для нагрівання, або є частиною цього засобу для нагрівання, або є розміщеною в будь-який придатний спосіб із цим засобом для нагрівання. Вода закачуватиметься в такому об'ємі та/або під таким тиском, які є придатними та регулюватимуться відповідно до інших параметрів процесу. Для забезпечення неперервного подавання гарячої води закачування рідини у згадану 60 камеру має здійснюватися в залежності від випускання гарячої води, включаючи, наприклад,In the method according to the present invention, a liquid, preferably water, is pumped into a container or into a water chamber that is connected to the heating means, or surrounds the heating means, or is part of the heating means, or is placed in any suitable method with this heating agent. Water will be injected in a volume and/or pressure that is suitable and adjusted according to other process parameters. In order to ensure a continuous supply of hot water, the injection of liquid into the mentioned chamber 60 should be carried out depending on the release of hot water, including, for example,
об'єм гарячої води, швидкість та інше. У способі, якому віддається перевага, засіб для закачування - слідом за випуском гарячої води - закачує рідину у вмістище для води засобу для нагрівання із заданою продуктивністю, яка регулюється в залежності від температури засобу для нагрівання.volume of hot water, speed, etc. In a preferred method, the means for pumping - following the release of hot water - pumps liquid into the water container of the heating means at a given capacity which is regulated depending on the temperature of the heating means.
У ще одному з аспектів способу за цим винаходом подача води, яка має впускатися в камеру для води, та/або гарячої води, яка має випускатися, регулюватиметься відповідно до інших параметрів процесу, та переважно подачу регулюють так, щоб вона перебувала в діапазоні від 10 до 400 г/хв, переважно -- від 50 до 200 г/хв, більш переважно - 120 г/хв.In another aspect of the method of the present invention, the supply of water to be admitted to the water chamber and/or hot water to be discharged will be regulated according to other process parameters, and preferably the supply is regulated to be in the range of 10 up to 400 g/min, preferably - from 50 to 200 g/min, more preferably - 120 g/min.
У ще одному з аспектів способу за цим винаходом встановлюють температуру, яка відповідає необхідній температурі засобів для нагрівання, при цьому потрібна температура може змінюватися під час процесу одержання гарячої води в залежності від різних параметрів та з урахуванням об'єму гарячої води, що випускається. Переважно, необхідну температуру засобу для нагрівання регулюють в діапазоні від 80 до 250 "С.In another aspect of the method according to the present invention, a temperature is set that corresponds to the required temperature of the means for heating, while the required temperature can change during the process of obtaining hot water depending on various parameters and taking into account the volume of hot water produced. Preferably, the required temperature of the means for heating is regulated in the range from 80 to 250 "С.
Однією з переваг способу за цим винаходом є швидка доступність гарячої води. У варіанті виконання цього виноходу, якому віддається перевага, гаряча вода може випускатися через менш ніж 5 с, переважно - через менш ніж З с, більш переважно - через менш ніж 1-2 с.One of the advantages of the method according to this invention is the quick availability of hot water. In the preferred embodiment of this faucet, hot water can be released in less than 5 seconds, preferably in less than 3 seconds, more preferably in less than 1-2 seconds.
Апарат та спосіб, розкриті вище, можуть використовуватися та застосовуватись у будь- якому технічному, науково-дослідницькому, промисловому, побутовому або будь-якому іншому застосовуванні, в якому гаряча вода є необхідною.The apparatus and method disclosed above can be used and applied in any technical, scientific, research, industrial, domestic or any other application in which hot water is required.
Одним з можливих застосувань є застосування апарата для одержання гарячої води та способу, розкритих вище, в пристрої для роздавання гарячої води.One possible application is the application of the apparatus for obtaining hot water and the method disclosed above in a device for dispensing hot water.
Такий пристрій для роздавання гарячої води може бути використаний у будь-якому застосуванні, в якому є необхідність у швидкому одержанні гарячої води за короткий проміжок часу, й швидке забезпечення гарячою водою являє собою перевагу.Such a hot water dispenser can be used in any application where there is a need to quickly obtain hot water in a short period of time, and a quick supply of hot water is an advantage.
Іншим можливим використанням апарата для одержання гарячої води та способу, які розкриті вище, - застосування в пристрої для приготування гарячих напоїв, таких як чай, гарячий шоколад або кава, або таких страв, як гарячі супи швидкого приготування, тощо.Another possible use of the hot water apparatus and method disclosed above is in a device for preparing hot beverages such as tea, hot chocolate or coffee, or foods such as instant hot soups, etc.
Наведені нижче приклади розкривають варіанти виконання виноходу, яким віддається перевага, та не повинні розумітися як такі, що обмежують в будь-якому сенсі цей винахід.The following examples illustrate preferred embodiments and should not be construed as limiting the invention in any way.
Зо Фахівцям в цій галузі техніки слід приймати до уваги, що розкриті у прикладах ознаки, всі та будь-які з них, можуть комбінуватися зо всіма та будь-якими з ознак, які описані вище.Those skilled in the art will appreciate that any and all of the features disclosed in the examples may be combined with any and all of the features described above.
ПрикладиExamples
Приклад 1Example 1
У цьому прикладі детально описані компоненти, які можуть бути використані в пристрої за цим винаходом:This example details the components that may be used in the device of the present invention:
Насос:Pump:
Тип: спеціальнийType: special
Реверсивний: ТакReversible: Yes
Тиск: 10 бар (1 МПа) максимальнийPressure: 10 bar (1 MPa) maximum
Продуктивність: 0-50 г/хвProductivity: 0-50 g/min
Нагрівальний елемент:Heating element:
Напруга: 230 ВVoltage: 230 V
Максимальна потужність: 2200 ВтMaximum power: 2200 W
Продуктивність: 47 г/хвProductivity: 47 g/min
Місткість: 0-10 млCapacity: 0-10 ml
Вмістище для води:Water tank:
Приклад 2Example 2
В цьому прикладі описаний пристрій за цим винаходом, кроки та послідовність кроків, виконуваних пристроєм в наведеному для прикладу режимі роботи (Фіг. 2): 1. Гаряча вода відсутня:This example describes the device according to the present invention, the steps and the sequence of steps performed by the device in the example mode of operation (Fig. 2): 1. There is no hot water:
Регулювання потужності нагрівального елемента (Фіг. 1:55 для регулювання температури (Фіг. 1:6).Adjusting the power of the heating element (Fig. 1:55) to adjust the temperature (Fig. 1:6).
Соленоїдний клапан закритий (Фіг. 1:86). 2. Змінення від стану "гаряча вода відсутня" до стану "одержання гарячої води":The solenoid valve is closed (Fig. 1:86). 2. Change from the state "no hot water" to the state "obtaining hot water":
Регулювання насоса (Фіг. 1:2).Adjusting the pump (Fig. 1:2).
Регулювання потужності нагрівального елемента (Фіг. 1:5).Adjusting the power of the heating element (Fig. 1:5).
Відкривання соленоїдного клапану (Фіг. 1:8). 3. Одержання гарячої води:Opening the solenoid valve (Fig. 1:8). 3. Obtaining hot water:
Регулювання потужності нагрівального елемента (Фіг. 1:5).Adjusting the power of the heating element (Fig. 1:5).
Регулювання продуктивності насоса (Фіг. 1:2) для регулювання температури (Фіг. 1:6) нагрівального елемента (Фіг. 1:5).Adjusting the performance of the pump (Fig. 1:2) to adjust the temperature (Fig. 1:6) of the heating element (Fig. 1:5).
Соленоїдний клапан відкритий (Фіг. 1:8). 4. Змінення від стану "одержання гарячої води" до стану "припинення одержання гарячої води":The solenoid valve is open (Fig. 1:8). 4. Change from the "hot water supply" state to the "stop hot water supply" state:
Закривання соленоїдного клапана (Фіг. 1:8)Closing the solenoid valve (Fig. 1:8)
Регулювання потужності нагрівального елемента (Фіг. 1:5) для регулювання температури (Фіг. 1:6).Adjusting the power of the heating element (Fig. 1:5) to adjust the temperature (Fig. 1:6).
Список позначень 1. Резервуар для води (подавання рідини для одержання гарячої води) 2. Насос 3. Датчик обертання для насоса 4. Вода всередині вмістища/бака для кип'ятіння 5. Засіб для нагрівання/нагрівальний елемент 6. Вимірювальний засіб для визначення температури нагрівального елемента 7. Вмістище/вмістище для води апарата для одержання гарячої води/ бак для кип'ятіння 8. Соленоїдний клапан 9. Електронний блок керування 10. Гаряча вода 11. Керування потужністю нагрівального елемента 12. Регулювання насоса 13. Керування продуктивністю 14. Датчик температури у зворотному зв'язку з електронним блоком керування для регулювання температури гарячої води на виході 15. ВодаList of designations 1. Water tank (liquid supply for obtaining hot water) 2. Pump 3. Rotation sensor for the pump 4. Water inside the container/boiling tank 5. Heating means/heating element 6. Measuring means for determining the temperature of the heating element 7. Container/water container of the hot water device/boiling tank 8. Solenoid valve 9. Electronic control unit 10. Hot water 11. Heating element power control 12. Pump control 13. Performance control 14. Sensor temperature in feedback with the electronic control unit to adjust the hot water temperature at the outlet 15. Water
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16001852 | 2016-08-24 | ||
PCT/EP2017/001004 WO2018036653A1 (en) | 2016-08-24 | 2017-08-23 | Device and method to produce instant hot water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA125339C2 true UA125339C2 (en) | 2022-02-23 |
Family
ID=56852035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201900774A UA125339C2 (en) | 2016-08-24 | 2017-08-23 | Device and method to produce instant hot water |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3799614A1 (en) |
RU (1) | RU2759647C2 (en) |
UA (1) | UA125339C2 (en) |
WO (1) | WO2018036653A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109480620A (en) * | 2018-10-29 | 2019-03-19 | 九阳股份有限公司 | A kind of control method of electric water bottle |
US11060764B2 (en) | 2018-11-13 | 2021-07-13 | White Knight Fluid Handling Inc. | On-demand heater and temperature control system and related process |
CN114246472B (en) * | 2020-09-23 | 2024-06-04 | 杭州九阳净水系统有限公司 | Instant heating machine and water making control method thereof |
CN115200226B (en) * | 2022-08-26 | 2023-09-15 | 杭州老板电器股份有限公司 | Preheating control method and device for gas heating equipment and gas heating equipment |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7401545B2 (en) * | 2004-11-09 | 2008-07-22 | Nestec S.A. | Method and apparatus for optimizing variable liquid temperatures |
FR2878023B1 (en) * | 2004-11-15 | 2007-04-13 | Seb Sa | METHOD AND DEVICE FOR PROVIDING HOT WATER |
US20070151457A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Michelle Rabin | On demand hot liquid dispenser |
US20080041231A1 (en) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | The Procter & Gamble Company | Method and device for brewing beverages |
GB2447024A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-03 | Kraft Foods R & D Inc | A dispensing machine for hot or cold drinks |
EP2575561B1 (en) * | 2010-05-31 | 2017-02-15 | Tuttoespresso S.r.l. | Device and method for preparation of beverages with differing tastes |
GB201301297D0 (en) * | 2013-01-24 | 2013-03-06 | Strix Ltd | Liquid heating apparatus |
WO2014195842A2 (en) * | 2013-06-02 | 2014-12-11 | Heatex Ltd. | A device and a method for the preparation of hot liquid or steam |
-
2017
- 2017-08-23 WO PCT/EP2017/001004 patent/WO2018036653A1/en unknown
- 2017-08-23 RU RU2019105009A patent/RU2759647C2/en active
- 2017-08-23 UA UAA201900774A patent/UA125339C2/en unknown
- 2017-08-23 EP EP17794225.7A patent/EP3799614A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019105009A (en) | 2020-09-25 |
EP3799614A1 (en) | 2021-04-07 |
WO2018036653A1 (en) | 2018-03-01 |
RU2019105009A3 (en) | 2020-12-23 |
RU2759647C2 (en) | 2021-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA125339C2 (en) | Device and method to produce instant hot water | |
US10966567B2 (en) | Beverage preparation apparatus and method | |
RU2552766C2 (en) | Dispensing device for hot and cold beverages | |
JP2017056226A (en) | Beverage preparation machines and methods for operating beverage preparation machines | |
EP3307118B1 (en) | Brewing system and process of brewing a beverage | |
JP2016010684A (en) | Device for humidifying ground coffee and humidification method | |
EP3713457B1 (en) | Machine and method for preparing beverages | |
RU2754155C2 (en) | Espresso coffee machine with advanced system for regulating water temperature and method for regulating water temperature in espresso coffee machine | |
UA125875C2 (en) | Device and method to produce instant steam | |
US8802174B2 (en) | Method of preparing coffee infusions and machine for achieving same | |
US12075940B2 (en) | Beverage preparation machine | |
KR20200066209A (en) | Coffe machine with proportional pre-infusion system |