專利名稱：用于加熱水和提供熱水供給的裝置及其操作方法
技術領域：
本發(fā)明首先涉及加熱水且提供溫水供給的裝置，該裝置具有水箱和加熱裝置，所述加熱裝置用于加熱存在于水箱中的供給水，其中水箱具有供水和出水，其中出水為熱出水和冷出水二者。
背景技術：
已經知曉小面討論類型的裝置。這些裝置特別用在廚房或浴室提供熱水，還特別與排水點連接，例如，廚房水槽或浴盆。這種裝置包括水箱，水箱提供有來自房子主供水的冷水，從而提供熱水。作為加熱裝置直接或間接作用在水箱中的供水到預定溫度的結果，カロ熱存儲在水箱中的冷水。此外，這種所謂池下熱水器的形式也是已知的。這些裝置主要提供熱水供給，其中水箱總是滿著的，并且作為溫度檢測的結果，加熱裝置保持水箱中的水處于預定的溫度。這樣的裝置特別對于能量效率是不合適的，因為在幾個小時的周期上要定期重復加熱水箱中的水，而這是不必要的。因此，其它的裝置設計為使水箱僅在需要熱水時加熱。作用其上的加熱裝置根據預定溫度的需要加熱匹配量的冷水。這樣裝置的水箱插設在標準冷水供水管子上，從而水箱自身或多或少代表管子的一部分。如果系統(tǒng)中僅需要冷水，其通過供水流入水箱，并且通過出水出來到排水點。

發(fā)明內容
關于上面描述的現有技術，本發(fā)明要解決的技術問題是考慮到以更好的能量效率進ー步改善以下所討論類型的裝置。該問題首先且實質上由權利要求I的主題內容解決，其取決于這樣的事實，即供水管子在出水管子中打開，并且水箱可通過關閉排放口下游側的水流而填充。在水路管組中在該管子的排放ロ的方向上流入水流動通過出水管子。根據該設置，產生具有能量效率上的改善的裝置。由于供水管子在出水管子中打開的事實，當僅抽出冷水時，冷水不流過水箱，至少不直接流過水箱。相反，其以旁通的方式直接流出連接到家用水管的供水進入直接連接到回收場地的出水。通過供水進入出水的排放口下游提供的截止閥，水箱可在所述截止閥的對應激發(fā)后被填充。水的加熱和熱水供給的提供相應地僅在需要時發(fā)生，優(yōu)選通過使用者有目的促動截止閥時發(fā)生。在優(yōu)選布置方案中，這導致獲得冷水通過供水進入出水的背壓，該背壓產生水箱的填充。優(yōu)選地，在水箱中保持的水的對應加熱后，隨著截止閥的開啟，這允許經由熱出水流出，熱出水也用作冷出水，其中所述水箱被排空。根據該構造，水 箱專門地用在加熱一定量水的要求，該水量優(yōu)選事先由使用者選擇。這用于阻止任何的微生物污染，特別是水箱的內表面和底部區(qū)域。本發(fā)明的進ー步特征在下面以及在附圖的說明中進行解釋，并且通常優(yōu)選關聯(lián)于權利要求I的主題或者其它權利要求的特征。然而重要的是，它們分別也可以僅與權利要求I的各個特征相關聯(lián)或者它們也可以與相應的另外權利要求的各特征相關聯(lián)，或者它們是獨立的。
因此，本發(fā)明的主題的進一步優(yōu)選布置方案所提供的是，供水管子突出進入出水管子，其方式為在供水和出水管子之間留下形成流出ロ的開ロ截面。在進ー步優(yōu)選布置方案中，供水管子突出到出水管子中的軸向延伸，該軸向延伸優(yōu)選對應于供水管子外徑的O. 5至3倍，更優(yōu)選為供水管子外徑的I至I. 5倍。這進ー步優(yōu)選保證了在僅排放冷水時以直接的方式通過供水流入出水，并且由此通到排放點(旁通該水箱)。在采用管狀管件的優(yōu)選構造中，用于供水和出水的管子之間形成的開ロ截面為圓形形狀。在此情況下，該開ロ截面根據其面積進一歩選擇，以使水箱的填充受到如此限定的流出ロ影響，并且此外，方式為在截止閥的適當激發(fā)后，水箱在合理的時間上被填充到預先確定的高度。從而，作為背壓的結果，開ロ截面選擇為使得進入水箱的水通道關于每単位時間的水流量對應于単獨排出冷水時每單位時間水流量的O. 3至I倍因數，更優(yōu)選為O. 5至O. 7倍的因數。結果，該布置方案有利于快速填充水箱。因此，在該上下文中，還提供開ロ進入出水管子中的供水管子外徑對應于出水管子內徑的O. 5至O. 9倍，更優(yōu)選為O. 7至O. 8倍。對此，進ー步優(yōu)選的是供水管子在出水管子中共中心打開，從而管子之間形成環(huán)形形狀的開ロ截面。水箱的流出ロ在所述水箱的填充過程中用作進ロ端ロ。從而，水箱側上的開ロ具有雙重功能。
在進ー步優(yōu)選的布置方案中，更優(yōu)選相對于水箱的外形范圍在中心位置，供水管子通過水箱。從而，當水箱填滿時且在隨后的加熱過程中，供水管子由要被加熱的介質圍繞，結果，熱交換發(fā)生在供水管子中的水柱和水箱中接納的水量之間。從而，供水管子中的水柱在加熱過程中優(yōu)選也在至少水箱內水位的水平上變?yōu)樗Ｍ臏囟?。在此情況下，特別是在穿透水箱的區(qū)域中，供水管子優(yōu)選由好的導熱材料(例如，壁厚為Imm to 2mm的相對薄壁的銅或塑料)形成。在進ー步優(yōu)選的構造中，截止閥配備給供水管子。借此，用于填充水箱的供水可通過關閉冷水供水，在適當關閉流動方向上水箱流出ロ后面提供的關閉裝置之后而獲得。該截止閥還允許在僅出冷水時調整對應的供給。水箱出口下游側的附加關閉裝置進ー步優(yōu)選同樣以截止閥的形式形成。優(yōu)選地在與冷水供給的截止閥的結合中，其用于填充水箱和將其排空。本發(fā)明還涉及操作加熱水且提供熱水供給的裝置的方法，其中該裝置具有水箱、供水和出水，其中供水管子進ー步釋放于出水管子，并且截止閥設置在流動方向上排放之前的供水管子中以及在流動方向上排放開ロ之后的出水管子中。為了進一歩改善下面討論類型的方法，提出作為關閉出水管子的結果，水箱的填充由進入出水管子的水流開ロ下流動的供水的背壓實現。從而，優(yōu)選提供為，為了填充水箱，例如，通過適當激發(fā)截止閥，關閉也用作冷出水的出水。這里優(yōu)選提供兩個截止閥，ー個用于調整冷水供給，一個用于填充和排空水箱，在進ー步優(yōu)選布置方案中的閥門連接在一起，特別是相對于填充和排空水箱。此外，這些可為電磁激發(fā)的閥門，其中優(yōu)選的，產生背壓的截止閥的激發(fā)被耦合到調整冷水供給的截止閥的激發(fā)。進ー步優(yōu)選的是，在達到水箱中最大預定水位時，冷水供水的自動截止是通過關閉對應的截止裝置而實現的。為此，例如，適當的傳感器進ー步設置在水箱中，此外，在較簡單的構造中，采用浮子形式的傳感器。該傳感器設計為產生信號，在優(yōu)選構造中其控制冷水供給管子中的截止閥。而且，出水管子中的截止閥優(yōu)選保持在關閉位置。在開啟位置完成熱水或冷水的抽取后，優(yōu)選完全去除熱水，從而隨后排空水箱。特別是在抽出冷水的情況下，其發(fā)生在沒有水箱沖洗的情況下，優(yōu)選通過關閉供水管子中設置的閥門而實現截止。從而，在優(yōu)選構造中，在對應的熱水或冷水去除后，在冷水供給閥下游系統(tǒng)處于干燥狀態(tài)。因此，在水箱中，在出水管子中或者在相應的截止閥后面的供水管子的部分中沒有殘留的水量。作為選擇，供水截止受到關閉兩個閥門的影響，而且其中所述閥門優(yōu)選處于耦聯(lián)控制下。本發(fā)明的進ー步特征在下面以及在附圖的說明中進行解釋，并且通常優(yōu)選關聯(lián)于權利要求6的主題或者其它權利要求的特征。然而重要的是，它們分別也可以僅與權利要求6的各個特征相關聯(lián)或者它們也可以與相應的另外權利要求的各特征相關聯(lián)，或者它們是獨立的。因此，根據該方法，還在優(yōu)選結構中所提供的是，設置在水箱中供水管子進入出水管子的排放口上游的流動出口的大小形成為當僅供水通過它時，也就是優(yōu)選冷水通過它時，相對于水箱獲得抽吸效應。因此，通過供水管流入出水管的冷水提供所謂的水泵效應。該布置方案中的供水管突出進入出水中，其方式為在供水和出水管子之間留下形成流動出 ロ的優(yōu)選的環(huán)形開ロ截面。作為負壓效果的結果，通過該優(yōu)選的環(huán)形開ロ截面，流動的供給水排出殘留濕氣，特別是水箱的底部區(qū)域的濕氣。各示出的數字帶還包括所有的中間值，除非示例中另有表示，也就是，特別是從下限和/或上限直到其它各限度以1/10梯級限定。上下文中的"和"是指兩個限度朝著該限度移動ー個或多個十分之一，即它們被縮減。


下面，根據附圖詳細描述本發(fā)明，附圖僅示出一個示范性實施例。它們是圖I是冷水流過位置上所討論類型裝置的局部截面圖；圖2是圖I中的放大區(qū)域II ;圖3是沿著圖2中的III-III線剖取的截面圖；圖4是對應于圖I的示意圖，但是關于填充水箱過程中的中間位置；圖5是圖3的后續(xù)圖，關于水箱的填充位置；圖6是圖I所示的裝置，但是關于水箱中存儲且加熱的水的流出；圖7是示出裝置操作方法的流程圖。附圖標記I 裝置2 水箱3 箱底4 箱壁5 箱蓋6加熱裝置7測量傳感器8 流出 ロ9 管子10 出水11 管子
12 供水13截止閥14截止閥15促動器單元16水位傳感器17 通風ロ a 外徑b 內徑c浸沒距離X豎直軸α 角度G初始位置K冷水選擇器S 選擇W熱水選擇器Kff 冷水Wff 熱水
具體實施例方式參考圖I首先介紹和描述的是用于加熱水和提供熱水供給的裝置I。裝置I首先具有水箱2。其具有箱底3和垂直于箱底平面延伸的圍繞箱壁4。后者支撐箱蓋5，箱蓋5與箱底3豎直地間隔開來，箱蓋5在與箱壁4的高度延伸成直角設置的平面內延伸。水箱2優(yōu)選具有同中心結構，其中水箱2的豎直軸X平行于箱壁4的豎直延伸對齊。作為選擇，水箱2具有多邊形外形，例如，正方形。箱底3以一定的角度延伸到場地的中心，優(yōu)選地箱底3相對于水平面呈大約5°。加熱裝置6設置在箱底3的下側。在優(yōu)選構造中，其采取電阻加熱器的形式。此外，加熱裝置6優(yōu)選具有導電帶，其施加在形成隔離層的電介質上。這些導電帶優(yōu)選通過絲網印刷法采用陶瓷膏施加在電介質上，其中更優(yōu)選的是以豎直軸X為基準提供導電帶的同中心設置。箱底3更優(yōu)選是加熱裝置6的部件，為此，其由不銹鋼板構造，其下側上施加具有導電帶的電介質。為了提供溫度調節(jié)，測量傳感器7還優(yōu)選提供為NTC元件的形式，其電阻例如為10，000 Ω。在箱底3的中心提供流動出口 8。流動出口 8由出水10的管子9的自由內部截面形成。該出水管子9以密封形式連接到箱底3，從而留下流動出口 8，其中管子9的自由端與箱底3面對水箱內部的表面齊平。出水管子9通向排水點位置，未示出。此外，為供水12提供管子11。該管子11形成為具有圓形截面的管子，優(yōu)選的管子9也是這樣。管子11居中穿透水箱2，因此管子軸線與水箱2的豎直軸X是一致的。因此，管子11穿透箱蓋5，并且其豎直向下面對的自由端浸入出水10的管子9中。供水12的管子11的外徑a在所示的實施例中對應于出水10的管子9的自由內徑的約O. 8倍。在管子9與管子11為同心排放ロ的情況下，圓形開ロ截面相應地形成在流動出口 8的區(qū)域中。供水12的管子11以數量c浸入在出水10的管子9中，其中數量c在所示的實施例中對應于管子11的外徑a的約I. 3倍。此外，截止閥13在流動方向上提供在流動出ロ 8前面的供水12的管子11中。相同類型的另ー個截止閥14設置在出水10的管子9中的下游。所示實施例中的兩個閥構造為截止閥，但是，作為選擇，也可為滑動式閥門和/或用于調整流量的可調節(jié)閥門。截止閥13和14 二者還優(yōu)選的是電子控制的，特別是電磁促動的，為此提供相應的促動器單元15。其作用在截止閥上，進ー步優(yōu)選作用在兩個截止閥上，其中對應的控制可根據給定的參數自動實現，或作為選擇由使用者進行干預。通過參考圖7所示的流程圖，下面描述操作裝置I的步驟
裝置I插設在建筑物冷水供水和排水點位置之間，供水12的管子11直接連接到建筑冷水供水。裝置I還設計為從排水點位置供應水，即通常是來自建筑物冷水供給的冷水KW，或者水箱2中加熱的溫水Wff可取自排水點位置。在初始位置(在根據圖7的流程圖中用G表示)上，截止閥13和截止閥14 二者截止。從初始位置G開始，選擇通過排水點抽出冷水還是熱水(圖7中用S表示)，如圖所示。從而，選擇不同的流程K (冷水)和/或W (熱水)。為了抽出冷水KW，對應于經由排水點流進裝置I的水流，用于供水12的管子11和用于出水10的管子9的兩個截止閥13和14根據圖I所示開啟。由于作用在閥門上的促動裝置的耦合，并且進ー步優(yōu)選的是，經由促動單元15，截止閥13和14的開啟優(yōu)選同時進行，為此例如后者具有對應的激發(fā)按鈕〃冷水"。作為選擇，截止閥13和14也可設置為使它們靠近彼此排列，并且在它們的另ー結構中，例如是以滑動式閥門的形式免于被手動促動。為了停止冷水的排放，兩個截止閥13和14相應地再一次關閉。其后，系統(tǒng)返回到初始位直G.為了從裝置抽取熱水WW，首先必需加熱裝置I中預定量的水。為此，水箱2首先填充有流入到這里的冷水KW。為此，供水側上的截止閥13從其閥門關閉的初始位置G首先開啟，這優(yōu)選由促動單元15控制,或者作為選擇通過使用者干預而手動操作。經由開啟的截止閥13，來自供給的水-冷水KW -通過供水12的管子11流入出水10的管子9中，作為出水側上關閉截止閥14的結果水被阻擋，當通過水箱2的底部上的圓形流動出ロ 8進ー步供水流動時，水進入水箱。水箱2連續(xù)被填充，直到填充到使用者所希望的水位，進ー步優(yōu)選的是填充到最大高度，這由水位傳感器16監(jiān)測。如果水箱2中的水位達到最大值，則從水位傳感器16適當產生的信號激發(fā)供水側上的截止閥13的關閉。在填充過程中由流入水箱2中的水移動的空氣通過蓋板中的通風ロ 17逃逸到外面。供水側截止閥13的關閉后，接著通過底板上設置的加熱裝置6加熱水箱2中存儲的供給水。通過測量傳感器7監(jiān)測溫度。如果達到預定的水溫，或作為選擇達到使用者預先選擇的水溫，則從測量傳感器7產生適當的信號導致加熱裝置6關閉，因此溫水Wff準備流出。
在打開出水側的截止閥14之后發(fā)生水的流出。供水側的截止閥13保持在關閉位置上。截止閥14的開啟可根據測量傳感器7產生的達到所選擇水溫的信號以自身激發(fā)的方式自動產生。在優(yōu)選結構中，出水側截止閥14的開啟因使用者的干預而發(fā)生，如果閥門構造為例如滑動式閥門，則這可通過手動操作實現，但是，更優(yōu)選的是作為在促動單元15的區(qū)域中按壓按鈕等的結果而自動發(fā)生。由于箱底3形成有朝向流動出ロ 8的斜坡，在截止閥14開啟后，水箱2的整個容量被排放，優(yōu)選的是沒有殘留，因此，為了獲得裝置I的初始位置G，截止閥14最終再一次關閉。水箱2內任何殘留的濕氣，特別是停留在箱底3上殘留的濕氣，作為抽吸效應的結果，它們作為冷水的后續(xù)排放的一部分被去除。流動通過供水12的管子11進入出水10的 管子9的供水在該上下文中以水噴射泵的方式作用，其中通過流動出口 8的圓形開ロ截面的負壓至少作用在流動出ロ 8的底板周圍。所有公開的特征是本發(fā)明(自身)的要點。本申請在此的公開也結合全部相關/公開的現有技術文件(在先申請的副本)的引用，也用于共同結合這些文件的特征在本申請權利要求中的目的。從屬權利要求在它們的選擇性等同撰寫中描述現有技術的獨立發(fā)明范圍，特別是為了根據這些權利要求進行局部的應用。
權利要求
1.一種加熱水且提供熱水供給的裝置(1)，該裝置具有水箱(2)和加熱裝置(6)，該加熱裝置(6)配備給該水箱(2)用于加熱該水箱中的供水，其中該水箱(2)具有供水(12)和出水(10)，其中該出水(10)為熱出水和冷出水二者， 其特征在于， 用于該供水(12)的該管子(11)排放在用于該出水(10)的管子(9)中，并且通過關閉該排放口下游側的出水(10 )填充該水箱(2 )。
2.根據權利要求I所述的裝置， 其特征在于， 用于該供水(12)的該管子(11)突出進入該出水(10)的該管子(9)中，方式為在用于該供水(12)的該管子(9、11)和該出水(10)之間留下形成流動出口(8)的開口截面。
3.根據前述一項或多項權利要求所述的裝置， 其特征在于， 用于該供水(12)的該管子(11)同中心地終止在用于該出水(10)的該管子(9)中。
4.根據前述一項或多項權利要求所述的裝置， 其特征在于 用于該供水(12)的該管子(11)穿透該水箱(2)。
5.根據前述一項或多項權利要求所述的裝置， 其特征在于 截止閥(13 )配備給用于該供水(12 )的該管子(11)。
6.用于操作裝置(I)的方法，該裝置(I)用于加熱水且提供熱水供給，其中該裝置具有水箱(2)、供水(12)和出水(10)，其中用于該供水(12)的該管子(11)排放在用于該出水(10)的該管子(9)中，并且截止閥(13)設置在用于該供水(12)的該管子(11)中，位于流動方向上的排放口之前，并且截止閥(14)設置在用于該出水(10)的該管子(9)中，位于該流動方向上的該排放口之后， 其特征在于 作為關閉用于該出水(10)的該管子(9)的結果，通過在該流動出口(8)下流入該出水的該管子(9)中的供水的背壓進行對該水箱(2)的填充。
7.根據權利要求6所述的方法， 其特征在于 該流動出口(8)設置在用于該供水(12)的該管子(11)在用于該出水(10)的該管子(9)中的排放口的下游，該流動出口(8)的大小使得當供水通過它時，相對于該水箱(2)獲得抽吸效應。
全文摘要
一種加熱水且提供熱水供給的裝置(1)，具有水箱(2)和加熱裝置(6)，該加熱裝置(6)配備給該水箱(2)，用于加熱該水箱中的供水，其中該水箱(2)具有供水(12)和出水(10)，其中該出水(10)為熱出水和冷出水二者，其特征在于用于該供水(12)的該管子(11)排放在用于該出水(10)的管子(9)中，并且通過關閉該排放口下游側的出水(10)，可填充該水箱(2)。
文檔編號F24H1/12GK102667358SQ200980162794
公開日2012年9月12日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權日2009年12月8日
發(fā)明者A.扎科斯, M.科克, 彭張, 李彥欣, 王巍巍 申請人:德國福維克控股公司