沸水加热器系统及在该沸水加热器系统中加热水的方法
【专利摘要】沸水加热器系统（10）用于在分配出口（45）提供热水。加热器系统（10）包括第一水加热器（15）、第二水加热器（21）。第一水加热器（15）被设置成与水源（18）流体连通，用于将来自水源（18）的水从环境温度（T1）加热至第一升高温度（T2）。第二水加热器（21）被设置成与第一水加热器（15）流体连通，用于将水从第一升高温度（T2）加热至高于第一升高温度（T1）的分配温度（T3）。第二水加热器（21）包括被设置成与分配出口（45）流体连通的存储容器（20）。
【专利说明】沸水加热器系统及在该沸水加热器系统中加热水的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及沸水加热器系统以及该沸水加热器系统中加热水的方法。本发明已经关于沸水加热器进行了主要开发，并且将在下文中参照本申请进行描述。然而，应理解的是，本发明并不限于该具体使用领域，并且还适合于例如结合水加热器和水冷却器单元使用。
[0002]沸水加热器有时被称为即时沸水分配装置，尽管是这个名字，但是沸水加热器提供被加热至沸腾温度或略低于沸腾温度的水。
【背景技术】
[0003]已知的‘即时沸水’分配装置以接近沸点的温度在存储容器中保存预先确定的水量。热水可随时立即从容器进行分配。存储容器的容量越大，那么在很短的时间内可被分配的热水量就越大，例如，在办公室茶歇过程中突然对热水需求高时。
[0004]这种热水分配系统的性能部分根据其恢复速度(S卩，该系统补充耗尽的热水所用的时间段)并部分根据其能量效率来进行评估。恢复速度取决于容器大小以及对浸没式容器内的加热元件可用功率。因此，期望具有高额定功率的加热元件以将恢复时间减至最短。系统的能量效率可取决于来自存储容器表面区域的热损失以及任何存储容器隔热件的质量。因此，相对较大的容器的缺点是，虽然它可以适应突然对热水的高需求，但是它也具有能量效率差和热损失较高的可能。
[0005]发明目的
[0006]本发明的目的在于基本上克服或至少改善上述缺点。
【发明内容】
[0007]本文公开了用于在分配出口提供热水的沸水加热器系统，加热器系统包括:
[0008]第一水加热器，被设置成与水源流体相通，用于将来自水源的水加热至第一升高温度；以及
[0009]第二水加热器，被设置成与第一水加热器流体相通，用于将水从第一升高温度加热至高于第一升高温度的分配温度，
[0010]其中，第二水加热器包括被设置成与分配出口流体连通的存储容器。
[0011 ] 因此，与已知热水分配系统相比，在第二水加热器的入口处的水温被大大提高了。这意味着可增大水进入第二加热器的流量，因为第二加热器中的水需要较少的时间以达到其分配温度。这还意味着第二水加热器容器的尺寸可小于类似的单容器系统的容器，同时保留良好的恢复速度。容器表面积相应地减小，并且也减少了至大气的热损失的可能。因此，系统的能量效率可以得到改进。
[0012]在实施方式中，第一水加热器和第二水加热器彼此独立进行供电。
[0013]在实施方式中，第一水加热器是瞬时水加热器。优选地，瞬时水加热器包括固定的元件额定功率并具有固定的容积。[0014]在实施方式中，第二水加热器包括沸水存储容器。优选地，沸水存储容器包括位于其中的固定额定浸没式加热元件。
[0015]优选地，沸水存储容器包括控制器，该控制器用于将存储容器内水温控制为略低于沸点，更优选地为低于沸点一至二度，或用户可限定的任何温度。
[0016]在实施方式中，该系统还包括水管，该水管提供水源与第一水加热器之间以及第一水加热器与第二水加热器之间的流体相通。该系统可以还包括被设置在第一水加热器的上游的水管中的控制阀，该控制阀被配置成用于控制允许来自水源的水通过第一水加热器并进入第二水加热器。该控制阀可被配置成响应于分配装置在分配出口的用户驱动而允许来自水源的水通过第一水加热器和第二水加热器。
[0017]水源优选处于环境温度并优选为主水源。在实施方式中，水分配温度接近沸点。
[0018]该系统优选包括设置在第一水加热器的上游的水管中的水软化装置(如果需要)。该系统优选包括设置在第一水加热器的上游的水管中的水过滤器。
[0019]本文还公开了在沸水加热器系统中加热水的方法，水加热器系统包括:第一水加热器；第二水加热器；以及用户可驱动的分配装置，
[0020]该方法包括以下步骤:
[0021]在第一水加热器中将来自水源的水加热至第一升高温度；
[0022]将第一升高温度的水提供至第二水加热器；
[0023]将水加热至高于第一升高温度的第二分配温度；
[0024]将加热的水储存在第二水加热器中；以及
[0025]在用户驱动分配装置时，从分配装置分配加热的水。
[0026]在实施方式中，在水源的水以环境温度供给。
[0027]在实施方式中，该系统还包括一个控制器，并且该方法包括响应于分配装置在分配出口的用户驱动控制允许来自水源的水通过第一水加热器并进入第二水加热器。优选地，水在接近沸点的温度进行分配。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]下文将仅通过示例的方式参照附图对本发明的优选实施方式进行描述，在附图中:
[0029]图1是沸水加热器系统的实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0030]图1示出了沸水加热加热器系统10的实施方式。沸水加热器系统10具有瞬时型的第一水加热器15。第一水加热器15通过供应管25流体连接至主水源18。第一水加热器15包括0.12升的固定容量存储容器17，存储容器17中具有固定额定功率为2.4kff的元件30。第一水加热器15由电源供电,诸如第一主电源19。
[0031]该系统10还具有形式为沸水存储容器20的第二水加热器21，沸水存储容器20在其中具有电固定率浸没式加热元件35。存储容器20的容量为3升。第一水加热器15的存储容器17通过连接管28流体地连接至第二水加热器21的存储容器20。沸水存储容器20具有上端23和下端24，并且浸没式加热元件35位于下端24，以便在使用过程中被存储容器20中的水浸没。沸水存储容器20还设有热护套(未示出)或其它适当的隔热器具以对其进行隔热，防止其表面区域的热损失。第二水加热器21包括围绕存储容器20的外壳37，并且独立于第一水加热器15、由第二电源进行供电，诸如第二主电源22。
[0032]沸水存储容器20被流体地连接至形式为用户可驱动的龙头45的分配出口。分配出口 45位于用于泵送产品的工作台上或在存储容器的下端24处(用于重力供给产品)。形式为电磁阀50的控制阀被设置在供应管25中。控制阀50以电子方式与逻辑控制器40通信，其中逻辑控制器40与沸水存储容器20相关联。控制器40和阀50 二者都位于壳体37内，并且控制器40可编程来控制沸水存储容器20中的水的温度接近沸点，更具体地，在沸点的I度或2度范围内，以使得水准备好按需进行即时分配。控制器40也被编程以控制阀50的开和关，以使得阀50可按照要求至少部分地打开，以便当需要补充沸水存储20容器中的水时允许来自主水源18的水以具体流量进入系统10。
[0033]系统10可选地包括设置在供应管25中的过滤单元55，用于在来自主水源18的水进入系统10之前对其进行过滤。系统10还可选地包括设置在瞬时水加热器15的上游的供给管25中的软化器筒60。
[0034]该系统10的操作如下。来自主水源18的水以约17°C (Tl)的环境温度被供应至系统10。在系统10启动时或响应于龙头45的用户驱动，控制器40发送信号使控制阀50至少部分地打开，从而允许水以0.8升每分钟的具体流速从主水源18流入供应管25中。然后，供应管25中的水经过过滤器55和/或软化器筒60 (如果这些组件存在于系统10中)。然后，水流过第一水加热器15，在第一水加热器15中，水被元件30瞬间加热至初始升高温度(T2)。在本实施方式中，其中，第一水加热器是2400Watt的加热器，并且水流量保持在
0.8升每分钟，第一水加热器15将经过它的水的温度提高约40°C。因此，水以约57°C的初始升高温度离开瞬时水加热器15，并且以大约该温度通过连接管28输送至第二水加热器21的沸水存储容器20。
[0035]在替代实施方式中，水通过第一水加热器15的质量流量被保持在1.0升每分钟的恒定流量，导致经过瞬时水加热器的水的温度变化为约36°C。因此，以17°C被供应至瞬时水加热器的水以约53°C的初始升高温度(T2)被输送至沸水存储容器20。
[0036]在上述两个实施方式中的任一个中，要求第二水加热器21的元件35将水仅从53°C或57°C的初始升高温度(T2)加热至981:或991:的分配温度(了3)(在海平面)，这意味着相对于类似的已知沸水加热系统，系统10的恢复速度可有利地多于两倍。当水流入沸水存储容器20中时，可将其保持在0.8升每分钟或1.0升每分钟的相对高的流量，并且仍然以快到足以应对在龙头45处对沸水的突然高用户需求(例如在预定的办公室茶歇过程中)的速度进行加热至接近费点。因此，与已知系统相比，沸水存储容器20的容积容量可有利地减小，从而将来自沸水存储容器的表面区域的潜在热损失减少达35%。
[0037]虽然已参照优选实施方式对本发明进行了描述，但是本领域技术人员应理解的是，可在未脱离本发明的范围的情况下以许多其他形式来实施本发明。
【权利要求】
1.用于在分配出口提供热水的沸水加热器系统，所述加热器系统包括: 第一水加热器，被设置成与水源流体相通，用于将来自所述水源的水加热至第一升高温度；以及 第二水加热器，被设置成与所述第一水加热器流体相通，用于将水从所述第一升高温度加热至高于所述第一升高温度的分配温度， 其中，所述第二水加热器包括被设置成与所述分配出口流体连通的存储容器。
2.如权利要求1所述的沸水加热器系统，其中，所述第一水加热器和所述第二水加热器彼此独立进行供电。
3.如权利要求1或2所述的沸水加热器系统，其中，所述第一水加热器是瞬时水加热器。
4.如权利要求3所述的沸水加热器系统，其中，所述瞬时水加热器包括固定的元件额定功率并具有固定的容积。
5.如前述权利要求中任一项所述的沸水加热器系统，其中，所述第二水加热器包括沸水存储容器。
6.如权利要求5所述的沸水加热器系统，其中，所述沸水存储容器包括位于其中的固定额定浸没式加热元件。
7.如权利要求5或6所述的沸水加热器系统，其中，所述沸水存储容器包括控制器，所述控制器用于将所述存储容器内的水温控制为略低于沸点。
8.如权利要求7所述的沸水加热器系统，其中，所述控制器将所述存储容器内的水温控制为低于沸点一至二度。
9.如权利要求7所述的沸水加热器系统，其中，所述控制器将所述存储容器内的水温控制为由用户限定的温度。
10.如前述权利要求中任一项所述的沸水加热器系统，其中，所述系统还包括水管，所述水管提供所述水源与所述第一水加热器之间以及所述第一水加热器与所述第二水加热器之间的流体相通。
11.如权利要求10所述的沸水加热器系统，其中，所述系统还包括被设置在所述第一水加热器的上游的水管中的控制阀，所述控制阀被配置成用于控制允许来自所述水源的水通过所述第一水加热器并进入所述第二水加热器。
12.如权利要求1所述的沸水加热器系统，其中，所述控制阀被配置成响应于分配装置在所述分配出口的用户驱动而允许来自所述水源的水通过所述第一水加热器和所述第二水加热器。
13.如前述权利要求中任一项所述的沸水加热器系统，其中，所述水源处于环境温度。
14.如前述权利要求中任一项所述的沸水加热器系统，其中，所述水源为主水源。
15.如前述权利要求中任一项所述的沸水加热器系统，其中，水的所述分配温度接近沸点。
16.如前述权利要求中任一项所述的沸水加热器系统，其中，所述系统包括设置在所述第一水加热器的上游的水管中的水软化装置。
17.如前述权利要求中任一项所述的沸水加热器系统，其中，所述系统包括设置在所述第一水加热器的上游的水管中的水过滤器。
18.在沸水加热器系统中加热水的方法，所述沸水加热器系统包括:第一水加热器；第二水加热器；以及用户可驱动的分配装置， 所述方法包括以下步骤: 在所述第一水加热器中将来自水源的水加热至第一升高温度； 将所述第一升高温度的水提供至所述第二水加热器； 将水加热至高于所述第一升高温度的第二分配温度； 将加热的水储存在所述第二水加热器中；以及 在用户驱动所述分配装置时，从所述分配装置分配加热的水。
19.如权利要求18所述的烧水的方法，其中，在所述水源的水以环境温度供给。
20.如权利要求18或19所述的烧水的方法，其中，所述系统还包括控制器，并且所述方法包括响应于所述分配装置的用户驱动控制允许来自所述水源的水通过所述第一水加热器并进入所述第二水加热器。
21.如权利要求 18、19或20所述的烧水的方法，其中，水在接近沸点的温度进行分配。
【文档编号】F24H9/00GK104011477SQ201280050189
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年7月30日 优先权日:2011年10月12日
【发明者】B·切特科夫, 凯文·莫尔特 申请人:吉普工业（澳大利亚）集团有限公司