RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 213136 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 14.03.2008 08723469.6 (13) (1) T3 Int.Cl. F24D 19/ (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 30.09.201 Europejski Biuletyn Patentowy 201/40 EP 213136 B1 (4) Tytuł wynalazku: System dostarczania gorącej wody (30) Pierwszeństwo:.0.2007 KR 200700418 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 17.02.20 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 20/07 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 31.03.2016 Wiadomości Urzędu Patentowego 2016/03 (73) Uprawniony z patentu: KyungDong Navien Co., Ltd, Pyeongtaek, KR (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 213136 T3 HO KEUN KIM, Seoul, KR YONG BUM KIM, Incheon, KR (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Elżbieta Kowal POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska 73 00-712 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
1 78P36744PL00 EP 2 13 136 B1 Opis patentowy Dziedzina techniki 1 [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy systemu dostarczania gorącej wody, zwłaszcza systemu dostarczania gorącej wody, do nagrzewania wody zimnej dopływającej do wlotu, do temperatury nastawionej przez użytkownika oraz następnie do dostarczania nagrzanej wody przez wylot, który to system zawiera system podgrzewania cyrkulacji maksymalnie zmniejszający czas, do osiągnięcia nastawionej temperatury, oraz jest przeznaczony do użycia części energii podgrzewania w celu grzania, oraz zapobiega zamarzaniu i pękaniu przewodów rurowych w zimie, za pomocą cyrkulacji podgrzanej wody. Stan techniki wynalazku 20 2 [0002] Ogólnie system dostarczania gorącej wody jest przeznaczony do nagrzewania wody do temperatury nastawianej prze użytkownika w krótkim czasie oraz następnie do dostarczania nagrzanej wody, zaś w systemie dostarczania gorącej wody ważnymi czynnikami określającymi wydajność systemu jest to, jak długo trwa nagrzanie wody do temperatury nastawianej przez użytkownika oraz czy jest możliwe dostarczanie wody o temperaturze utrzymywanej na nastawionym poziomie nawet, gdy ilość używanej wody zmienia się. [0003] Fig. 1 jest widokiem pokazującym konfigurację systemu dostarczania gorącej wody ze stanu techniki. 30 [0004] Zgodnie z konfiguracją systemu dostarczania gorącej wody ze stanu techniki, gdy woda dopływająca do wlotu 11 przechodzi przez wymiennik ciepła 1 jest
2 nagrzewana przez urządzenie grzewcze (palnik) znajdujące się w wymienniku ciepła 1 tak, że gorąca woda jest dostarczana przez wylot 17 do użytkownika. 1 20 2 [000] Czujnik przepływu 14, czujnik temperatury wlotowej 13 oraz czujnik temperatury wylotowej 16, które wykrywają przepływ oraz temperaturę wody znajdują się w przewodzie rurowym między wlotem 11 oraz wylotem 17. [0006] Regulator 18 porównuje temperaturę wykrywaną przez czujniki z temperaturą nastawioną przez użytkownika, przy użyciu urządzenia 19 do nastawiania temperatury, oraz utrzymuje wodę w nastawionej temperaturze przez określanie intensywności spalania urządzenia grzewczego w wymienniku ciepła 1, zależnie od porównywanych wyników. [0007] Z dokumentu US 4 977 88, który jest najbliższym stanem techniki, według niniejszego wynalazku, znany jest system dostarczania gorącej wody. Ten system dostarczania gorącej wody nagrzewa wodę, o niskiej temperaturze, dopływającą do wlotu, do wysokiej temperatury oraz dostarcza gorącą wodę przez wylot. System dostarczania gorącej wody zawiera zbiornik wody, do magazynowania wody dopływającej do wlotu. Zbiornik zawiera również wymiennik ciepła, do nagrzewania wody przepływającej przez wymiennik oraz pompę, która jest usytuowana w przewodzie rurowym łączącym pierwszy węzeł z drugim węzłem. Pierwszy węzeł jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym wymiennik ciepła z wylotem oraz drugi węzeł łączy wlot ze zbiornikiem wody. Ujawnienie wynalazku 30 Problem techniczny [0008] Nawet jeśli system dostarczania gorącej wody ze stanu techniki dostarcza gorącą wodę, która jest
3 1 nagrzewana w ustalonej temperaturze, w krótkim czasie, przez natychmiastowe dostarczenie dużej ilości energii cieplnej przez nagrzewanie przez wymiennik ciepła 1, woda płynąca do wlotu 11 ma niską temperaturę, gdy temperatura zewnętrzna jest niska tak, jak podczas zimy, i dlatego istnieje ograniczenie przy zmniejszaniu czasu, jaki zajmuje dostarczenie wody o wysokiej temperaturze, przez nagrzewanie wody o niskiej temperaturze w wymienniku ciepła 1. [0009] Ponadto, gdy system dostarczania gorącej wody nie jest używany w sposób ciągły, przez określony okres czasu podczas zimy, przewody rurowe mogą być zamarznięte oraz pęknięte. Gdy stosuje się oddzielne urządzenie grzewcze do zapobiegania pękaniu przewodów rurowych powstaje odpowiednio dodatkowa strata energii. Rozwiązanie techniczne 20 2 30 [00] Niniejszy wynalazek został wymyślony, aby przezwyciężyć powyższe problemy zaś celem wynalazku jest uzyskanie systemu dostarczania gorącej wody, który zawiera system podgrzewania cyrkulacji, który maksymalnie zmniejsza czas, do osiągnięcia temperatury nastawionej przez użytkownika, oraz może używać energię cieplną przepływającej gorącej wody do nagrzewania przez zmianę drogi wody płynącej w systemie podgrzewania cyrkulacji, zależnie od tego czy gorąca woda jest używana czy nie. [0011] Aby osiągnąć te cele niniejszy wynalazek zapewnia system doprowadzania gorącej wody, który nagrzewa wodę o niskiej temperaturze, dopływającą do wlotu, do wysokiej temperatury i dostarcza gorącą wodę przez wylot, zaś system doprowadzania gorącej wody zawiera zbiornik wody, do magazynowania wody dopływającej
4 do wlotu; wymiennik ciepła, do nagrzewania wody przepływającej w nim; regulator który porównuje temperaturę, mierzoną przez czujnik temperatury, z nastawioną temperaturą podgrzewania, oraz steruje pracą wymiennika ciepła, przy czym czujnik temperatury jest usytuowany w ustalonym położeniu w przewodzie rurowym, przez który przepływa woda; oraz pompę, która jest usytuowana w przewodzie rurowym łączącym pierwszy węzeł z drugim węzłem, przy czym pierwszy węzeł jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym wymiennik ciepła z wylotem zaś drugi węzeł jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym wlot ze zbiornikiem wody. [0012] Ponadto, zawór zwrotny, znajduje się w przewodzie rurowym łączącym pompę z drugim węzłem. 1 20 [0013] Zgodnie z wynalazkiem, trzeci węzeł jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym pierwszy węzeł z wylotem oraz zawór trójdrogowy znajduje się pomiędzy pierwszym węzłem oraz pompą tak, że podgrzana woda przechodzi przez grzejnik, który jest usytuowany na oddzielnym przewodzie rurowym, łączącym trzeci węzeł z zaworem trójdrogowym. Korzystne skutki wynalazku 2 30 [0014] Jak to opisano powyżej, w systemie dostarczania gorącej wody, według wynalazku, ponieważ zbiornik wody magazynujący określoną ilość wody zawiera system dostarczania gorącej wody, zaś woda magazynowana w zbiorniku wody i pozostająca w przewodach rurowych jest podgrzewana nawet wtedy, gdy gorąca woda nie jest używana, możliwe jest dostarczanie gorącej wody nagrzanej do nastawionej temperatury w najkrótszym czasie, kiedy tylko użytkownik chce używać gorącej wody, oraz
zapobieganie zamarzaniu oraz pękaniu przewodów rurowych podczas zimy. [001] Ponadto, ponieważ droga przepływu wody w procesie podgrzewania - cyrkulacji jest sterowana tak, że woda przechodzi przez grzejnik na zewnątrz, przez sterowanie ręczne zaworu trójdrogowego, możliwe jest używanie systemu dostarczania gorącej wody jako urządzenia grzewczego, oprócz podgrzewania wody pozostającej w systemie dostarczania gorącej wody, przy użyciu tylko jednej pompy wewnętrznej. Krótki opis rysunków [0016] Fig. 1 jest widokiem pokazującym konfigurację systemu dostarczania gorącej wody ze stanu techniki; 1 Fig. 2 jest widokiem pokazującym konfigurację systemu dostarczania gorącej wody; Fig. 3 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas podgrzewania; 20 Fig. 4 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas używania gorącej wody; Fig. jest widokiem pokazującym konfigurację systemu dostarczania gorącej wody, według przykładu wykonania wynalazku; 2 Fig. 6 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas podgrzewania, według przykładu wykonania wynalazku; oraz Fig. 7 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas używania gorącej wody, według przykładu wykonania wynalazku. 30 Najlepszy sposób wykonania wynalazku
6 1 20 2 30 [0017] Konfiguracje oraz działanie korzystnych przykładów wykonania wynalazku są opisane szczegółowo w dalszej części niniejszego, w odniesieniu do Figur, 6 oraz 7. System dostarczania gorącej wody, pokazany na Figurach 2, 3 oraz 4 nie mieści się w zakresie zastrzeżeń patentowych. [0018] Fig. 2 jest widokiem pokazującym konfigurację systemu dostarczania gorącej wody, Fig. 3 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas podgrzewania, zaś Fig. 4 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas używania gorącej wody. [0019] Jak pokazano na Fig. 2 system 20 dostarczania gorącej wody zawiera zbiornik wody 22, do magazynowania wody przepływającej do wlotu 21, wymiennik ciepła 2 do podgrzewania wody, czujnik temperatury 23 oraz czujnik przepływu 24, które są usytuowane na przewodzie rurowym łączącym zbiornik wody 22 z wymiennikiem ciepła 2, pompą 28, która znajduje się na przewodzie rurowym łączącym pierwszy węzeł 41, który jest usytuowany na przewodzie rurowym łączącym wymiennik ciepła 2 z wylotem 32 oraz drugi węzeł 42, który jest usytuowany na przewodzie rurowym łączącym wlot 21 ze zbiornikiem wody 22 oraz zawór zwrotny 29, do zapobiegania przepływowi powrotnemu. [0020] System 20 dostarczania gorącej wody ma zamkniętą wewnętrzną drogę przepływu w przewodzie rurowym łączącym wlot 21 z wylotem 32. Odpowiednio, ponieważ woda pozostająca w systemie 20 dostarczania gorącej wody jest podgrzewana, gdy użytkownik nie używa gorącej wody, woda może być nagrzewana do temperatury nastawionej przez użytkownika, w ciągu krótkiego czasu, gdy użytkownik zaczyna używać gorącej wody.
7 1 20 2 30 [0021] Około 2 l wody jest magazynowane w zbiorniku wody 22, przepływającej do wlotu 21. Woda magazynowana w zbiorniku wody 22 oraz woda pozostająca w wewnętrznym przewodzie rurowym systemu 20 dostarczania gorącej wody są nagrzewane wstępnie, gdy użytkownik nie używa gorącej wody tak, że podgrzewana woda może osiągnąć żądaną wysoką temperaturę, w ciągu krótkiego czasu, gdy użytkownik zaczyna używać gorącej wody. [0022] Fig. 3 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody, na której woda jest podgrzewana gdy użytkownik nie używa gorącej wody. Gdy gorąca woda nie jest używana wylot 32 jest zamknięty oraz woda jest podgrzewana, przepływając przez ścieżkę wskazaną grubą linią, przez pompę 28. [0023] Czujnik temperatury 23 jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym zbiornik wody 22 z wymiennikiem ciepła 2, zaś podczas podgrzewania regulator 30, połączony z czujnikiem temperatury 23, porównuje temperaturę zmierzoną przez czujnik temperatury 23 z ustaloną temperaturą podgrzewania, nastawioną przez użytkownika. Na przykład, jeżeli temperatura podgrzewania jest nastawiona na 40 C przez użytkownika, regulator 30 steruje, w celu zatrzymania nagrzewania w wymienniku ciepła 2, gdy temperatura mierzona przez czujnik temperatury 23 wynosi + C albo więcej powyżej nastawionej temperatury podgrzewania, oraz steruje w celu rozpoczęcia nagrzewania w wymienniku ciepła 2, gdy temperatura mierzona przez czujnik temperatury 23 wynosi - C albo więcej poniżej nastawionej temperatury podgrzewania. Dla specjalistów w tej dziedzinie techniki jest oczywistym, że powyższa nastawiona temperatura oraz zakres temperatur może być zmieniany przez użytkownika.
8 1 20 2 30 [0024] Ponadto czujnik temperatury 23 może być usytuowany w dowolnym miejscu w przewodzie rurowym, przez który płynie woda, ale może być korzystne umieszczenie czujnika temperatury 23 w położeniu, w przewodzie rurowym, tuż za zbiornikiem wody 22 mającym dużą pojemność cieplną oraz nastawianie temperatury mierzonej w tym położeniu jako temperatury odniesienia wody. [002] Fig. 4 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas używania gorącej wody, na której woda płynąca do wlotu 21 przechodzi przez zbiornik wody 22 oraz jest nagrzewana przez wymiennik ciepła 2. Następnie woda jest odprowadzana przez wylot 32 oraz dostarczana do użytkownika. [0026] Gdy użytkownik otwiera zawór na wylocie 32, aby używać gorącej wody, cała woda, która osiąga pierwszy węzeł 41, jest odprowadzana przez wylot 32, w wyniku różnicy ciśnień, oraz cyrkulacja wewnętrzna, jak pokazano na Fig. 3, dalej nie zachodzi. [0027] Czujnik przepływu 24 jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym zbiornik wody 22 z wymiennikiem ciepła 2 tak, że gdy zostanie wykryty przepływ wody, czujnik przepływu 24 wysyła sygnał wykrycia do regulatora 30 oraz regulator 30 uruchamia wymiennik ciepła 2. [0028] Możliwe jest uzyskanie efektu funkcjonalnego zapobiegania zamarzaniu oraz pękaniu przewodów rurowych podczas zimy, przez konfigurację podgrzewania, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku. [0029] Fig. jest widokiem pokazującym konfigurację systemu dostarczania gorącej wody, według przykładu wykonania wynalazku, Fig. 6 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas podgrzewania; oraz Fig. 7
9 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas używania gorącej wody. 1 20 2 30 [0030] Jak pokazano na Fig., konfiguracja systemu 20 dostarczania gorącej wody, według przykładu wykonania wynalazku, zawiera zawór trójdrogowy 27, usytuowany w przewodzie rurowym, łączącym pierwszy węzeł 41 z drugim węzłem 42, zawierającym konfigurację według pierwszego przykładu wykonania. Ponadto trzeci węzeł 43 jest usytuowany w przewodzie rurowym, łączącym pierwszy węzeł 41 z wylotem 32, zaś grzejnik 26 jest usytuowany w oddzielnym przewodzie rurowym, łączącym trzeci węzeł 43 z zaworem trójdrogowy 27. Zawór trójdrogowy 27 ma dwa wloty 27a, 27b oraz jeden wylot 27c oraz może zmieniać drogę przepływu wody. [0031] Jak pokazano na Fig. 6 w procesie podgrzewania cyrkulacji według drugiego przykładu wykonania, gdy użytkownik nie używa gorącej wody, pierwszy wlot 27a zaworu trójdrogowego 27 oraz wylot 32 są zamknięte, zaś drugi wlot 27b i wylot 27c zaworu trójdrogowego 27 są otwarte tak, że zostaje wywołana wewnętrzna cyrkulacja wody, drogą pokazaną na figurze. [0032] Przy użyciu konfiguracji systemu 20 dostarczania gorącej wody można zapobiegać zamarzaniu oraz pękaniu przewodów rurowych w temperaturach poniżej zera podczas zimy. Ponadto system 20 dostarczania gorącej wody może być używany jako urządzenie grzewcze przez przenoszenie ciepła gorącej wody do grzejnika 26. [0033] Wynalazek również charakteryzuje się tym, że możliwe jest dostarczanie gorącej wody oraz osiąganie nagrzewania na zewnątrz przez cyrkulację wody, przy użyciu tylko jednej pompy 28, jak pokazano na Fig. 6.
[0034] Fig. 7 jest widokiem pokazującym drogę przepływu wody podczas używania gorącej wody przez użytkownika, która jest taka sama jak pokazana na Fig. 4. Zastosowanie przemysłowe [003] Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, zapewniono system doprowadzania gorącej wody, zawierający system podgrzewający cyrkulujący, który umożliwia maksymalne zmniejszenie czasu, aby osiągnąć temperaturę nastawioną przez użytkownika, oraz jest przeznaczony do użycia części energii podgrzewania w celu grzania, zapobiegając zamarzaniu i pękaniu przewodów rurowych w zimie, za pomocą podgrzewania cyrkulacji. Kyungdong Navien Co., Ltd. 1 Pełnomocnik:
11 78P36744PL00 EP 2 13 136 B1 Zastrzeżenia patentowe 1. System (20) doprowadzania gorącej wody, który nagrzewa wodę, o niskiej temperaturze dopływającą do wlotu (21), do wysokiej temperatury oraz doprowadza gorącą wodę przez wylot (32), przy czym system (20) doprowadzania gorącej wody zawiera: zbiornik wody (22), do magazynowania wody dopływającej do wlotu (21); wymiennik ciepła (2), do nagrzewania wody przepływającej przez niego; 1 oraz pompę (28), która jest usytuowana w przewodzie rurowym łączącym pierwszy węzeł (41) z drugim węzłem (42), przy czym pierwszy węzeł (41) jest usytuowany na przewodzie rurowym łączącym wymiennik ciepła (2) z wylotem (32), znamienny tym, 20 2 30 że system (20) doprowadzania starczania gorącej wody zawiera ponadto regulator (30), który porównuje temperaturę mierzoną przez czujnik temperatury (23), z nastawioną temperaturą podgrzewania, oraz steruje pracą wymiennika ciepła (2), czujnik temperatury (23) jest usytuowany w ustalonym położeniu w przewodzie rurowym przez który przepływa woda; zaś drugi węzeł (42) jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym wlot (21) ze zbiornikiem wody (22) a trzeci węzeł (43) jest usytuowany w przewodzie rurowym łączącym pierwszy węzeł (41) z wylotem (37); oraz zawór trójdrogowy (27) znajdujący się pomiędzy pierwszym węzłem (41) oraz pompą (28)
12 tak, że podgrzana woda przechodzi przez grzejnik (26), który jest usytuowany na oddzielnym przewodzie rurowym, łączącym trzeci węzeł (43) z zaworem trójdrogowym (27). 2. System (20) dostarczania gorącej wody według zastrzeżenia 1, zawierający ponadto zawór zwrotny (29), znajdujący się na przewodzie rurowym łączącym pompę (28) z drugim węzłem (42). Kyungdong Navien Co., Ltd. Pełnomocnik: