用于配送温度可变的水的设备.pdf

本发明涉及一种用于配送水的设备，包括用于将水保持在箱体温度处的水箱，所述水箱包括箱体入口和箱体出口，其中所述箱体入口连接到水源，且所述箱体出口连接到用于温水或热水的分接点。本发明的特征在于，所述设备包括混合设备，所述混合设备具有第一供水设施、第二供水设施以及连接到配送点的排水设施，其中所述第一供水设施连接到源自中央热水源的热水管道，所述中央热水源设置在一定距离处，并且所述第二供水设施连接到所述箱体出口，其中所述混合设备包括控制设备，所述控制设备设计为混合来自所述第一和第二供水设施的水，以便使将要被配送的水基本具有所需温度，并且其中所述箱体温度高于将要被配送的水的所述所需温度。

1、  一种用于配送水的设备，包括：
用于将水保持在箱体温度处的水箱，所述水箱包括箱体入口和箱体出口，其中所述箱体入口连接到水源，并且所述箱体出口连接到用于温水或热水的分接点，其特征在于，所述设备包括混合设备，所述混合设备具有第一供水设施、第二供水设施以及连接到配送点的排水设施，其中所述第一供水设施连接到源自中央热水源的热水管道，所述中央热水源设置在一定距离处，并且所述第二供水设施连接到所述箱体出口，其中所述混合设备包括控制设备，所述控制设备设计为混合来自所述第一和第二供水设施的水，以便使将要被配送的水基本具有所需温度，并且其中所述箱体温度高于将要被配送的水的所述所需温度。

2、  根据权利要求1所述的设备，其中所述箱体温度比所需温度高至少15℃，优选为至少25℃。

3、  根据权利要求1或2所述的设备，其中所述箱体温度至少为85℃，优选为至少95℃。

4、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述箱体温度高于水的大气压沸腾温度。

5、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述水箱具有第二箱体出口，所述第二箱体出口连接到用于非常热的水或沸水的分接点。

6、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述混合设备包括第三供水设施，所述第三供水设施连接到冷水管道，并且其中所述控制设备设计为混合来自所述第一、第二和第三供水设施的水，以便在所述热水管道的水的温度高于所述所需温度的情况下，使将要被配送的水基本具有所需温度。

7、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述所需温度基本等于所述热水源的起始温度。

8、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述混合设备包括恒温控制器，所述恒温控制器具有电操作的阀门。

9、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述设备包括第二混合设备，所述第二混合设备连接到所述第一混合设备的所述排水设施，并且连接到冷水管道。

10、  根据前一项权利要求所述的设备，其中所述第二混合设备为厨房分接头，优选为恒温分接头。

11、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述水箱包括加热装置和恒温装置，所述加热装置和恒温装置用于对所述水箱中的水加热并将水保持在所述箱体温度处。

12、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述水源为热水管道。

13、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述水源为冷水管道。

14、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述混合设备的所述第一供水设施包括阀门，所述阀门包括第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述第一供水设施被供应以来自热水管道的水，在所述第二位置，所述第一供水设施被供应以来自冷水管道的水。

15、  根据前一项权利要求所述的设备，其中所述阀门为自动操作的阀门，其中根据所述水箱中的热水的量在所述第一位置和所述第二位置之间选择。

16、  根据权利要求14或15所述的设备，其中所述阀门为自动操作的阀门，其中根据排出的热水的量在所述第一位置和所述第二位置之间选择。

17、  根据权利要求10所述的设备，其中所述阀门能够由使用者手动操作。

18、  根据权利要求1所述的设备，其中截流阀设置在所述箱体出口和所述第二供水设施之间，或者设置在所述箱体出口中或所述第二供水设施中，所述截流阀设计为在所述热水管道中的压力降低时切断所述箱体出口。

19、  根据权利要求18所述的设备，其中所述截流阀由所述第二供水设施中的所述控制设备的阀门形成。

20、  根据前述权利要求任意一项所述的设备，其中所述截流阀，优选为止回阀，设置在所述箱体入口中，所述截流阀设计为在所述水源中的压力降低时切断所述箱体入口。

21、  一种用于在配送点配送某一所需最小配送温度的水的方法，其中所述方法包括：
-从热水管道配送一定量的水，其中所述热水管道连接到热水源，所述热水源远离所述配送点而设置，并且
-如果将要从所述热水管道被配送的水的温度低于所述所需最低配送温度，那么将来自所述热水管道的水与源自热水箱的水混合，从而达到所述所需温度，所述热水箱相对于所述热水源更接近所述配送点。

22、  根据权利要求21所述的方法，其中所述方法还包括：
如果在可选地与来自所述水箱的水混合后，将要从所述热水管道被配送的水的温度高于所述所需最低配送温度，那么混合来自冷水管道的水。

23、  一种用于配送温水、热水和/或沸水的设备，包括：
-用于将水保持在箱体温度处的水箱，所述箱体温度高于水的大气压沸腾温度，所述水箱包括箱体入口、第一箱体出口和第二箱体出口，其中所述箱体入口连接到水源，所述第一箱体出口连接到用于沸水的分接点，并且所述第二箱体出口连接到用于温水或热水的分接点，其特征在于，截流阀，优选为止回阀，设置在所述箱体入口中，所述截流阀设计为在所述水源中的压力降低时切断所述箱体入口。

24、  一种用于配送温水、热水和/或沸水的设备，包括：
-用于将水保持在箱体温度处的水箱，所述箱体温度高于水的大气压沸腾温度，所述水箱包括箱体入口、第一箱体出口和第二箱体出口，其中所述箱体入口连接到水源，所述第一箱体出口连接到用于沸水的分接点，并且所述第二箱体出口连接到用于温水或热水的分接点，其特征在于，截流阀设置在所述第二箱体出口或者用于温水或热水的所述分接点中，所述截流阀设计为在水管中的压力降低时切断所述第二箱体出口或者用于温水或热水的所述分接点，所述水管连接到用于温水或热水的所述分接点。

用于配送温度可变的水的设备
本发明涉及用于配送温度可变的水的设备和方法。
这类设备适于热水供应，尤其适于厨房中的热水供应。这种设备包括优选为电加热的箱体，必要时该箱体通过附件连接到冷水管道。箱体的容积可以相对较小，例如最大20升，优选为最大8升，并且在这类实施方式中主要适于家用厨房或小型的专用厨房。
在一个具体的实施方式中，水箱将水保持在高于大气压沸点的温度处。这种相当热的水能够经由第一出口而配送到混合设备，该混合设备将这种水与来自冷水管道的水混合，以便提供低于水的大气压沸点的所需起始温度的水。经由第二出口，这种水能够作为沸水而被配送。
相似的设备公开于EP 0 422 738 B1中。这种公知的设备相比远离配送点设置的公知的中央热水器是一种替代，所述中央热水器例如中央供热锅炉或者大型锅炉，它们通常被设置在远离厨房或其它分接点(tapping point)的阁楼或者地下室或者其它室内或室外的场所。
相比这种中央热水器，根据EP 0 422 738 B1的公知设备具有消除了能量、水和时间的关联消耗和管道损耗的优点。同时，除了热水或温水，该公知设备通过另一个出口提供了配送沸水的可能性。
然而，该公知设备具有的缺点是，其包括较小的箱体容积，提及的量级为最大20升。应用中，许多使用者已经发现这种受限的容积是不利的，尽管事实上已经解决了中央热水器的所提及的缺点。
同时，该公知设备具有的缺点有，如果已使用了过多热水，那么会干扰沸水的供应。
此外，对该公知设备改型所具有的缺点有，在安装该设备的地方，例如在厨房中，现有的热水管道经常要被切断。因而，热水管道的相对较长的死端支路保持位置不变。从而，存在在这样的死端支路中形成军团菌(legionella)聚集的极大危险，这能够形成健康危险。
应当注意，原则上可以在分叉处切断热水管道，以便消除热水管道中的死端支路，但在应用中，这经常受到结构上的干扰，因为分叉位于例如盥洗室中的瓷砖墙面后。因此在分叉处切断热水管道会带来极大的费用和劳力，这使得安装或改型该公知设备不具有吸引力。
本发明的目的是提供一种用于热水的设备，该设备消除了上述缺点的一个或者多个。
该目的通过根据权利要求1所述的设备来实现。
通过提供根据权利要求1的混合设备，以下成为可能。例如，当使用者打开连接到用于热水或温水的分接点的分接头时，相对冷的水，即已经在热水管道中冷却的水，将从热水管道流到混合设备。因为这样的水不具有所需的最低温度，所以控制设备将来自水箱的水与来自热水管道的水混合，所述来自水箱的水具有的温度高于将被配送的水的所需温度，从而实现例如40-65℃的量级的所需预定温度。
在一定时间之后，随着来自中央热水器的新的热水到达该设备，来自热水管道的水将逐渐变热，同时混合设备逐渐减少来自箱体的相当热的水的供应，并最终完全停止供应。由于混合设备具有温度敏感型控制元件，使用者将体验到恒定的热水温度，以及即时的热水的不限制供应的便利。
在控制设备的一种控制位置的情况下，其中仅允许来自第一或来自第二供水设施的水通过，根据本发明，所述混合由控制设备所控制，并且来自两个供水设施的水实际上不发生混合。
混合设备的控制设备可以是任何适合的控制设备，所述任何适合的控制设备能够混合来自热水管道的水和来自水箱的水从而以特定的所需比率对水进行混合。例如，控制装置可以包括通过恒温控制器而被操作的阀门。还可以在第一和第二供水设施的中提供电操作的阀门，所述阀门基于入口和出口温度而被控制。
应当注意，所称的“热灌注(hot fill)”厨房锅炉是公知的。这些是小型的锅炉，这些锅炉没有连接到冷水管道，而是连接到热水管道，所述热水管道通过中央热水器，例如中央供热锅炉或大型锅炉而给水。从使用厨房锅炉以便解决管道损耗的问题的事实来看，“热灌注”的称呼其实是不正确的，因为冷水最初流入到该设备内，所述冷水来自冷却的热水管道，所述热水管道将中央热水器连接到该锅炉。这具有三个极大的缺点。
首先，这造成分接头处的水温的较大波动。毕竟，分接头处的水温最初将是锅炉箱体的温度，但是随着更多冷水流入，分接头处的水温将极大地下降，并随后当来自中央热水器的热水通过厨房锅炉到达分接点时，分接头处的水温将再次升高。在此连接中，不利的是，该“热灌注”锅炉的容积必须相对较大，从而将所述较大的温度波动至少限制到几度(to some degree)。最后，该系统从能量效率的观点来看是最差的可行方案：厨房锅炉基本的稳态损耗(stationary losses)会与由于中央热水器到厨房锅炉的热水管道冷却而产生的热损耗结合。此外，无论何时厨房中的一定量的水被排出，无论该量有多小，中央热水器都将自己开启。
另外，“热灌注”锅炉具有的缺点是，它们被灌注的水已经在中央供热锅炉或大型锅炉中以某一高温保持了一段时间。这使得该水不适合于人类消费。利用本发明，当水箱灌注有来自冷水管道的新鲜冷水时，极大地减小了滞留时间。根据这种实施方式的水从而更为适合于人类消费。
DE 195 03741 A1描述了“热灌注”系统的实例。在此情况下，(冷却的)水最初从热水管道通过锅炉流到配送点。该水一达到所需温度，它就立即通过三通阀经由旁路从热水管道被传送到热水配送点。然而，正被控制的被配送的热水的所需温度未被提及，并且没有提供混合设备。
通过根据本发明的来自水箱的水达到的温度高于所需热水温度，并且将其与在管道中已经冷却的水混合，将来自管道的冷却的水的温度提高到所需的起始温度所需要的来自水箱的水的体积更小。从而，可以提供较小的箱体，该箱体当在厨房或盥洗室使用时是特别有利的。
优选地，箱体温度至少比将被配送的水的所需温度高15℃，并且更优选为至少高25℃。以绝对数值而言，箱体温度优选为至少85℃，并且更优选为至少95℃。
在一个实施方式中，箱体温度高于水的大气压沸腾温度。
在一个实施方式中，该设备包括第二箱体出口，该第二箱体出口直接连接到分接点，该分接点用于非常热的水，即比85℃更热的水，优选为比95℃更热的水，或者沸水，也就是说，在此情况下，箱体温度等于或大于水的大气压沸腾温度。
如介绍部分所述，这样的分接点有利地提供在例如厨房中，从而除了冷水，还可以通过根据本发明的所述设备经由第一分接点配送温水或热水，并且经由第二分接点配送非常热的水或者沸水。
在一个实施方式中，水箱是真空绝热的。由于水箱中的水温极大地高于常规锅炉的水温，因而可能的热损耗相对较大，所以真空绝热对根据本发明的设备是特别合乎需要的。
在一个实施方式中，该设备连接到冷水管道和热水管道。冷水管道能够被用来将冷水灌注到箱体。另外，通过自动混合设备，冷水能够被用来将源于热水源并且比所需温度热的水冷却到所需温度。优选地，该自动设备为第一混合设备。
在具有三通阀的设备的一个实施方式中，使得该系统还具有更高的能量效率。对于小量的热水，使用者能够选择将与热水管道的连接转换到冷水管道。这带来的优点是，当配送少量时，从能量效率的观点来看，中央热水器不必被不合乎需要地开启。这也能够通过控制装置自动地发生，该控制装置例如随着时间、流量和流速的变化而转换三通阀。
原则上，无论箱体中的水温在大气压沸点之上还是之下，根据本发明的该装置都不是必须的。显然，该温度越高，能够减小的箱体的容积越大，因为更多的冷水能够被混合，以便实现同样的所需分接头水温。在一个实施方式中，其中箱体中的水温超过了大气压沸点，合乎需要的是，在箱体和热水分接点之间并入沸点断流器(cut-out)，从而万一主管道中的水压降低，水也不会由于蒸汽压力流出热水分接点。该沸点断流器可以对压力、温度、流动等做出反应。
另外，本发明涉及根据权利要求21的方法。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种用于配送温水、热水和/或沸水的设备，该设备提供有沸点断流器，当热水管道和/或冷水管道中的水压降低时，该沸点断流器防止沸水从温水或热水分接点被配送。
下面，通过实例的方式来描述本发明的大量实施方式，这并非旨在作为所有可能变型的完全概述。
图1显示了根据本发明的设备的实施方式。图1显示了用于将水保持在某一箱体温度处的水箱(2)。设置用于新鲜水的入口点(3)，以便允许新鲜水进入水箱(2)。在箱体(2)中，通过优选为电加热的元件(4)，从冷水管道(1)经由入口点(3)而进入的冷水被加热到高于水的大气压沸点的温度。通常，为此目的而设置优选为电加热的元件，该电加热的元件能够将水箱中的水加热到箱体温度。可以设置具有温度传感器(5)或其它控制装置的恒温控制器，用于将水箱中的水保持在箱体温度处。
箱体温度优选为高于85℃，更优选为95℃。可控阀(11)设置在水箱(2)的出口线中，并位于与热水管道(9)的连接的上游，该热水管道(9)来自中央热水器(未显示)。可控阀(10)设置在热水管道(9)中。在混合设备的下游，热水管道(9)延伸到热水分接头(13)。设置控制设备(12)，以便在热水管道(9)中所测得的水温的基础上启动可控阀(10)、(11)。
当通过热水分接头(13)将水经过分接头出口(15)排放时，来自冷水管道(1)的冷水将同时流入到箱体(2)内。通过可控阀(10和11)，控制设备(12)将混合来自热水管道(9)的水与来自水箱(2)的热水，热水管道(9)源自中央热水器(未显示)，该中央热水器具有冷却的大部分(which has for the most part cooled down)，以此方式实现控制设备(12)上的温度设定，例如50-70℃，优选为60℃。在应用中，该设定的温度将优选为对应于中央热水器中设定的温度。该热水能够接着又与经由分接头(14)配送的冷水混合，以便在出口(15)处配送所需温度的水。在应用中，分接头(13)和(14)经常形成混合分接头，例如恒温分接头。
万一主水管道中的水压降低，如果需要，混合设备(10，11，12)还可以作为沸点断流器(boiling point cut-out)。为此目的，如果水压降低，关闭热水管道(9)中的阀门(11)，从而在打开分接头(13)时，来自箱体的热水不会流出分接头(13)。另外，万一冷水管道中的压力降低，形式为止回阀(16)的逆流保护作为沸点断流器。
图2至7显示根据本发明的设备的可替代实施方式。相似部分以相同的附图标记表示。
图2显示了一个实施方式，其中水箱(2)还具有用于热水或沸水的截流阀(shut-off valve)(7)，通过截流阀(7)，水能够经由用于(非常)热的水或沸水的分接点并经由用于非常热的水或沸水的出口(8)而排出。为了配送沸水，箱体温度必须在水的大气压沸点之上。在此情况下，热水能够通过活性炭过滤器(6)而被净化。该设备还具有大量逆流保护单元(16，18，19)以及卸压部件(pressure-relief feature)(17)。由于受热膨胀，逆流保护单元(16)和(19)分别保证了水将不会流回到冷水管道或热水管道内。当热水或沸水经由截流阀(7)而被排出时，逆流保护单元(18)防止任何水在顶部进入箱体(1)。
图2还显示了压力敏感型沸点断流器(20)，当冷水管道(1)中没有压力而打开热水分接头(13)时，压力敏感型沸点断流器(20)防止沸水经由用于温水或热水的分接点从出口(15)而不期望地流出。由于当箱体(2)被加热到大气压沸点之上的温度时而出现的蒸汽压力，将发生这样的流出。该压力敏感型沸点断流器是在该系统中的压力降到低于预定数值时而关闭的阀门。该数值将必须介于箱体(2)中的水蒸汽压力，即100-200kPa(绝对数值(abs.))，以及大约300-400kPa(绝对数值)的正常存在于冷水管道中的水压之间。各个实施方式同样可能在其中该沸点断流器对温度、流动等做出反应。
图3显示了一个实施方式，其中在箱体(2)灌注来自热水管道(9)的水而不是灌注冷水。控制设备(12)同样通过打开或关闭可控阀(10)和(11)保证正确的分接头水温。当热水或沸水(8)被排出时，逆流保护单元(18)防止热水在箱体顶部处流入，该热水的流入是不合需要的。
图4显示了一个实施方式，其中温度敏感型控制设备(12)通过可控阀(10)控制来自热水管道(9)的水的供给，并且通过可控阀(11)控制来自箱体(2)的水的供给。该实施方式经由可控阀(21)在用于热水的截流阀(13)与冷水管道(1)之间具有附加的连接。该阀门还连接到控制设备(12)，因而经由热水分接头(13)可以获得在冷的和箱体(2)的温度之间任何所需温度的水。因此，可以将所述控制设备的所需起始温度设定为低于中央热水器的起始温度。当冷水管道(1)中的压力降低时，混合设备(10，11，12，21)还可以作为沸点断流器。
图5显示了一个实施方式，其中当热水经由热水分接头(13)被排出时，控制设备(12)还保证在水温超出合理范围时切断附加阀(23)。
图6显示了一个实施方式，其使得可以将来自热水管道(9)或冷水管道(1)的水供应到可控阀(10)。在这些供水设施之间的转换通过三通阀(24)来执行。从而，根据本发明的该装置和中央热水器一起将基本上比在其他实施方式中利用更少的能量。如果经由热水分接头(13)需要少量热水，那么明显地不需要加载连接到热水管道(9)的外部中央热水器。使用者可以手动地将三通阀(24)设置到所需的位置，但也可以通过控制设备(12)或其它自动操作单元启动三通阀(24)。
图7显示了一个实施方式，其包括两个温度敏感型控制单元(26，12)，所述两个温度敏感型控制单元(26，12)在两个不同位置测量用于热水分接点(15)的热水分接头水温，并且调节该温度直到其达到所需的使用温度。三个可控阀(10，11，21)保证了三个供水设施被正确地混合，所述三个供水设施即热水管道(9)、来自箱体(2)的热水或沸水供水设施，以及冷水管道(1)。当冷水管道(1)中的压力降低时，压力敏感型传感器(25)保证截流阀(23)切断热水分接点(15)的供给。