申請日2013.09.20
公開(公告)日2014.12.24
IPC分類號C02F9/00; C02F1/32; C02F1/02
摘要
本發(fā)明提供一種水加熱系統(tǒng)。該水加熱系統(tǒng)包括可以連接到未處理的水供應(yīng)的入口、可以連接到使用點(diǎn)水處理系統(tǒng)的供應(yīng)管線和返回管線和用于分配處理過和可選地加熱過的水供應(yīng)的輸出。內(nèi)部加熱元件適于將經(jīng)過處理的水加熱到多個預(yù)選溫度設(shè)置之一。可以通過循環(huán)施加到加熱元件的功率和/或控制經(jīng)過處理的水通過加熱元件的流率來實(shí)現(xiàn)溫度控制。水加熱系統(tǒng)包括在電相容性、能量消耗和遠(yuǎn)程故障檢測方面的額外改進(jìn)。
權(quán)利要求書
1.一種用于水處理系統(tǒng)的加熱系統(tǒng)，包括：
流體流動路徑，其包括與所述水處理系統(tǒng)成流體連通的入口，所述流體流動路徑分成第一通道和第二通道;
加熱元件，其用于加熱穿過所述第一通道而循環(huán)的水，所述第二通道繞開所述加熱元件;以及
閥組件，其用于選擇性地將來自所述流體處理系統(tǒng)的水的流動轉(zhuǎn)移到所述第一通道和第二通道中的任一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述閥組件包括第一閥和第二閥，所述第一閥用于控制通過所述第一通道的水流量，所述第二閥用于控制通過所述第二通道的水流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：溫度傳感器，其用于測量在所述第一通道中的水溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：控制器，其聯(lián)接到所述溫度傳感器的輸出，所述控制器適于控制施加到所述加熱元件上的功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：控制器，其聯(lián)接到所述溫度傳感器的輸出，所述控制器適于控制通過所述加熱元件的水的流率。
6.一種用于提供在所希望溫度的經(jīng)純化流體的流率的方法，所述方法包括：
提供加熱元件;
提供流體流動路徑，所述流體流動路徑分成第一通道和第二通道，所述第一通道與所述加熱元件成流體連通，所述第二通道繞開所述加熱元件;
選擇性地導(dǎo)向經(jīng)過處理的水的流動到所述第一通道以加熱所述經(jīng)過處理的水到多個預(yù)選溫度之一;以及
選擇性地導(dǎo)向所述經(jīng)過處理的水的流動到所述第二通道以維持所述經(jīng)過處理的水基本上在周圍溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其還包括：控制施加到所述加熱元件上的功率以加熱所述經(jīng)純化流體到所述多個預(yù)選溫度之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，控制施加到所述加熱元件上的功率包括使施加到所述加熱元件上的功率發(fā)生循環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其還包括：控制通過所述第一通道的經(jīng)過處理的水的流率以加熱所述經(jīng)過處理的水到多個預(yù)選溫度之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述經(jīng)過處理的水的流率包括間歇地阻止所述經(jīng)過處理的水的流動以增加所述經(jīng)過處理的水向來自所述加熱元件的熱的暴露。
11.一種用于具有供應(yīng)管線和返回管線的加熱系統(tǒng)的清潔模塊，所述清潔模塊包括：
殼體，其限定入口、出口、以及在它們之間的流動路徑，所述入口可以與所述供應(yīng)管線配合，所述出口可以與所述返回管線配合;以及
清潔劑，其在所述殼體內(nèi)并且與所述殼體入口和所述殼體出口成流體連通，其中響應(yīng)于所述加熱系統(tǒng)供應(yīng)管線中的流體流率，所述清潔劑循環(huán)到所述加熱系統(tǒng)返回管線內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的清潔模塊，其特征在于，所述清潔劑為水溶液，包括下列中的至少一種：檸檬酸、醋酸、高氯酸、過醋酸、酒石酸和其組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的清潔模塊，其特征在于，響應(yīng)于來自所述流體供應(yīng)管線的流體流率，基本上所有清潔劑分散到所述加熱系統(tǒng)返回管線內(nèi)。
14.一種用于清潔包括流體供應(yīng)管線和流體返回管線的加熱系統(tǒng)的方法，所述方法包括：
提供清潔模塊，其包括入口、出口和清潔劑，清潔劑與所述清潔模塊入口和所述清潔模塊出口成流體連通;
使所述清潔模塊入口與所述加熱系統(tǒng)流體供應(yīng)管線配合并且使所述清潔模塊出口與所述加熱系統(tǒng)流體返回管線配合;以及
使來自所述加熱系統(tǒng)流體供應(yīng)管線的流體循環(huán)通過所述清潔模塊并且進(jìn)入到所述加熱系統(tǒng)流體返回管線內(nèi)以將所述清潔劑分散到所述加熱系統(tǒng)內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括：當(dāng)已經(jīng)過了預(yù)定時段后從所述加熱系統(tǒng)排放所述清潔劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括:：
阻止流體通過所述加熱系統(tǒng)的流動持續(xù)預(yù)定時段;以及
當(dāng)已經(jīng)過了預(yù)定時段之后，重新起始所述流體通過所述加熱系統(tǒng)的流動以凈化來自所述加熱系統(tǒng)的清潔劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括:：
從所述加熱系統(tǒng)移除所述清潔模塊;
使所述加熱系統(tǒng)流體供應(yīng)管線和流體返回管線與水純化器配合;以及
使來自所述加熱系統(tǒng)流體供應(yīng)管線的流體循環(huán)通過所述水純化器并且進(jìn)入到所述加熱系統(tǒng)流體返回管線內(nèi)以將所述清潔劑基本上從所述加熱系統(tǒng)清洗凈化。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述清潔劑為水溶液，包括下列中的至少一種：檸檬酸、醋酸、高氯酸、過醋酸、酒石酸和其組合。
19.一種可移除地附連到水純化器的加熱系統(tǒng)，包括：
加熱元件，其用于加熱通過所述加熱系統(tǒng)循環(huán)的流體;
電氣元件，其用于向所述加熱元件供應(yīng)功率;
管道，其用于將所述經(jīng)純化水的流動導(dǎo)向至所述加熱元件;以及
散熱器，其插置于所述電氣元件與所述管道之間以在經(jīng)純化水進(jìn)入所述加熱元件之前預(yù)熱通過所述管道流動的經(jīng)純化水。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電氣元件為雙向三極晶閘管。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱器為由導(dǎo)熱金屬材料形成的塊體。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述管道延伸穿過所述散熱器的至少一部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱器包括第一開口和第二開口以在它們之間限定通孔，所述管道延伸穿過所述通孔。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述管道迂回穿過所述散熱器。
25.一種用于水純化器的加熱系統(tǒng)，包括：
入口和分配器，所述入口可連接到經(jīng)預(yù)處理的水的源，所述分配器適于分配經(jīng)過處理的水，所述經(jīng)過處理的水加熱到高于所述經(jīng)預(yù)處理的水的溫度;
內(nèi)部水儲集器，其與所述入口成流體連通以用于接收經(jīng)預(yù)處理的水的供應(yīng);以及
泵，所述泵與所述內(nèi)部水儲集器成流體連通并且當(dāng)所述入口中的水壓降低到低于預(yù)選流率時適于維持未處理的水的預(yù)選流率。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：適配器，其附連到所述水純化器上，所述適配器包括供應(yīng)管線和返回管線。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：加熱元件，其在所述返回管線與所述分配器之間串聯(lián)地連接。
28.一種用于提供經(jīng)過處理的水的經(jīng)調(diào)節(jié)流率的方法，所述方法包括：
提供使用點(diǎn)水處理組件;
提供加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括加熱元件和備用儲集器;
將一定流率的水導(dǎo)向至所述加熱系統(tǒng)，然后到所述水處理組件，并且再次到所述加熱系統(tǒng);以及
響應(yīng)于所述水的流率降低到低于預(yù)選水平，從所述備用儲集器向所述水處理組件泵送水。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述加熱系統(tǒng)包括泵，所述泵串聯(lián)地連接于所述備用儲集器與所述使用點(diǎn)水處理組件之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述加熱元件適于加熱通過所述加熱系統(tǒng)循環(huán)的所述水的流率。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，加熱系統(tǒng)包括分配器臂，所述方法還包括提供連接于所述水處理組件與所述分配臂之間的旁通通道。
32.一種通用插塞適配器系統(tǒng)，其用于水加熱系統(tǒng)和便攜式水處理系統(tǒng)，所述通用插塞適配器系統(tǒng)包括：
電插塞適配器，其將所述水加熱系統(tǒng)聯(lián)接到所述水處理系統(tǒng)，其中所述電插塞適配器為多個電插塞適配器之一，每個電插塞適配器可以與不同的電連接器兼容。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電源適配器系統(tǒng)，其特征在于，所述水加熱系統(tǒng)包括聯(lián)接到所述電插塞適配器的可移除的電源適配器。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電源適配器系統(tǒng)，其特征在于，其還包括將所述水加熱系統(tǒng)聯(lián)接到市電電壓的電源線。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電源適配器系統(tǒng)，其特征在于，所述電源線包括凸型端部，所述凸型端部適用于其中使用所述水處理系統(tǒng)的特定地理區(qū)域中的電源插座。
36.一種用于便攜式水處理組件的加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括：
加熱系統(tǒng)殼體，其包括：
入口，其可以連接到經(jīng)預(yù)處理的水的源;以及
適配器，其包括供應(yīng)管線和返回管線，每個管線可以連接到所述水處理組件;以及
分配器臂，其包括出口，所述出口用于從所述加熱系統(tǒng)分配經(jīng)過處理的水，所述分配器臂可以相對于所述加熱系統(tǒng)從第一固定位置旋轉(zhuǎn)到第二固定位置，所述第一固定位置用于分配經(jīng)純化水，所述第二固定位置與所述水處理組件鄰接。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱系統(tǒng)包括噴射器，所述噴射器從朝向前的側(cè)壁延伸以與用于所述水處理系統(tǒng)中相對應(yīng)的壓入配合配件相接合。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述分配器臂可以繞基本上豎直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱系統(tǒng)殼體包括大體上凹入的開口以至少部分地在其中接納所述水處理組件。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述分配器可以旋轉(zhuǎn)到至少部分地在所述大體上凹入開口內(nèi)的第三固定位置以用于儲存所述加熱系統(tǒng)。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述分配器臂包括用于聯(lián)接到多個噴嘴出口之一的噴嘴適配器。
42.一種用于包括初級線圈的便攜式水處理組件的加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括：
加熱系統(tǒng)殼體，其包括：
入口，其可以連接到經(jīng)預(yù)處理的水的源;以及
適配器，其包括供應(yīng)管線和返回管線，每個管線可以連接到所述水處理組件;以及
在所述加熱系統(tǒng)殼體內(nèi)的次級電路，其適于測量由所述水處理組件初級線圈所生成的電磁場強(qiáng)度。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述次級電路包括：
次級線圈;
模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其電連接到所述次級線圈;以及
控制器，其電連接到所述模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于基于所述次級線圈中生成的所述電流或電壓來確定通過所述水處理系統(tǒng)的水的流率。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于基于所述次級線圈中生成的所述電流或電壓來確定所述便攜式水處理系統(tǒng)中故障條件的存在。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于基于所述次級線圈中生成的所述電流或電壓的變化來確定所述便攜式水處理系統(tǒng)中故障條件的存在。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述初級線圈適于向所述水處理系統(tǒng)內(nèi)的紫外光源提供無線電源，故障條件指示所述光源啟輝的故障。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述初級線圈適于向所述水處理系統(tǒng)內(nèi)的紫外光源提供無線電源，故障條件指示所述光源預(yù)熱的故障。
49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述初級線圈適于向所述水處理系統(tǒng)內(nèi)的紫外光源提供無線電源，故障條件指示所述光源提供預(yù)定發(fā)光輸出的故障。
50.根據(jù)權(quán)利要求42所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：加熱元件，其與所述返回管線流體連通以加熱所述經(jīng)過處理的水到可以由使用者選擇的多個預(yù)定溫度設(shè)置之一。
說明書
用于水處理系統(tǒng)的選擇性水溫部件
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種水加熱系統(tǒng)，在本文中被稱作水溫部件。更特定而言，本發(fā)明涉及一種用于水處理系統(tǒng)和其它應(yīng)用的水溫部件。
背景技術(shù)
存在用于對人飲用的水進(jìn)行處理的多種水處理系統(tǒng)。根據(jù)一種這樣的水處理系統(tǒng)，過濾一定流率的水并且隨后使水向殺菌輻射暴露。過濾該流率移除了懸浮固體諸如沙塵粒子。來自紫外線光源的殺菌輻射將過濾懸浮固體時逃脫的有害微生物滅活。根據(jù)這個過程和其它已知的過程，將該流率的水轉(zhuǎn)變成適合于人飲用和其它用途的適于飲用的條件。
在許多情形下，可能希望加熱來自水處理系統(tǒng)的水。根據(jù)一種已知的方法，經(jīng)過處理的水積聚在儲集器中并且根據(jù)批過程進(jìn)行加熱。即，在將熱水的任何部分排放供人使用之前，將經(jīng)過處理的水的基本上整個體積加熱到高溫。雖然受益于這種簡便性，但這個過程具有許多不足。例如，加熱較大體積的水可能是能量低效的，特別是在需要少于整個體積的熱水的情況下。在使用較小加熱儲集器的情況下，輸出可能是間歇性的，主要取決于經(jīng)過處理的水在排放之前被加熱的速度。
因此，仍然持續(xù)地需要用于加熱經(jīng)過處理的水的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。特別地，仍然持續(xù)地需要改進(jìn)的水溫部件，其可以與水處理系統(tǒng)兼容，這種水溫部件在很多種條件下是高效的，同時隨時供應(yīng)熱水供人飲用和用于其它用途。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種選擇性水溫部件。該選擇性水溫部件包括可以連接到未處理的水供應(yīng)的入口，可以連接到水處理系統(tǒng)的供應(yīng)和返回管線以及用于分配熱水的輸出。選擇性水溫部件可以與較廣范圍的水處理系統(tǒng)組合使用，包括例如使用點(diǎn)水純化器，其提供過濾和紫外線消毒。
在一實(shí)施例中，選擇性水溫部件包括流體流動路徑，流體流動路徑分成第一通道和第二通道。第一通道包括加熱元件，而第二通道繞開加熱元件。水溫部件的操作包括選擇性地導(dǎo)向一定流率的經(jīng)過處理的水到第一通道以將經(jīng)過處理的水加熱到多個預(yù)選溫度之一。加熱經(jīng)過處理的水可以包括使施加到加熱元件的功率循環(huán)和/或控制經(jīng)過處理的水通過加熱元件的流量。
在另一實(shí)施例中，選擇性水溫部件包括：電氣元件，其用于向加熱元件供應(yīng)功率;管道，其用于將經(jīng)純化水流動導(dǎo)向至加熱元件;以及，散熱器，其插置于電氣元件與管道之間以用于預(yù)熱。電氣元件可以包括雙向三極晶閘管或TRIAC并且散熱器可以包括由導(dǎo)熱金屬材料形成的塊體。在操作中，利用從TRIAC生成的熱來預(yù)熱通過管道流動的水。隨后在從水溫部件排放之前在加熱元件中加熱已經(jīng)預(yù)熱的水。
在再一實(shí)施例中，提供一種用于選擇性水溫部件的清潔模塊。清潔模塊包括殼體，殼體限定入口、出口和在它們之間的流動路徑。入口可以與水溫部件供應(yīng)管線配合并且出口可以與水溫部件返回管線配合。清潔模塊額外地包括在清潔模塊殼體內(nèi)的清潔劑。在操作中，水通過清潔模塊循環(huán)到水溫部件內(nèi)以在水加熱組件內(nèi)分散清潔劑。清潔劑可以是水溶液，可選地包括下列中的至少一種：檸檬酸、醋酸、高氯酸、過醋酸、酒石酸和其組合。
在再一實(shí)施例中，水溫部件包括備用水儲集器和內(nèi)部泵。備用水儲集器串聯(lián)地連接于水溫部件入口與水溫部件供應(yīng)管線之間。在操作中，當(dāng)入口處的水壓降低到低于閾值水平時，備用水儲集器和內(nèi)部泵維持未處理的水到供應(yīng)管線的流率。內(nèi)部泵可以額外地維持備用水儲集器中所希望的水體積。
在另一實(shí)施例中，提供一種通用適配器系統(tǒng)。通用適配器系統(tǒng)包括多個可互換的插塞適配器，其在水處理系統(tǒng)與水溫部件之間形成接口連接。插塞適配器中的每一個包括可以與不同的電連接器兼容的電插口。此外，通用適配器系統(tǒng)包括電連接器，其用于將水溫部件聯(lián)接到市電電壓。電連接器包括用于從市電插座汲取電力的第一端部和用于向插塞適配器并且因此向水處理系統(tǒng)提供電力的第二端部。
在又一實(shí)施例中，水溫部件包括分配器臂。分配器臂可以從縮回位置旋轉(zhuǎn)到延伸位置以分配經(jīng)過處理的水。在縮回位置，分配器臂與水處理系統(tǒng)的一部分鄰接。水溫部件額外地包括快速釋放組件，快速釋放組件包括用于與水處理系統(tǒng)殼體中的相對應(yīng)的推入配合配件接合的噴射器。當(dāng)促動噴射器時，推入配合配件釋放供應(yīng)管線和返回管線。水溫部件殼體包括大體上凹入的開口以在其中至少部分地接納水處理系統(tǒng)殼體。
在再一實(shí)施例中，水溫部件包括次級電路，次級電路適于測量由水處理系統(tǒng)中的初級線圈生成的電磁場強(qiáng)度。次級電路可選地包括：次級線圈;模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其電連接到次級線圈;以及，控制器，其電連接到模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器。在操作中，電磁場強(qiáng)度的相對強(qiáng)度可能表明在水處理系統(tǒng)中水的流率。電磁場強(qiáng)度變化可能表明故障條件，包括預(yù)熱故障和啟輝故障。
因此本發(fā)明的實(shí)施例可以提供一種用于水處理系統(tǒng)的選擇性水溫部件。選擇性水溫部件可以將來自水處理系統(tǒng)的水加熱到使用者指定的溫度設(shè)置，同時若需要，也提供未加熱或周圍溫度的水。選擇性水溫部件還可以包括在電兼容性、能量消耗和遠(yuǎn)程故障檢測等方面的改進(jìn)。
