申请日2013.09.20
公开(公告)日2014.12.24
IPC分类号C02F9/00; C02F1/32; C02F1/02
摘要
本发明提供一种水加热系统。该水加热系统包括可以连接到未处理的水供应的入口、可以连接到使用点水处理系统的供应管线和返回管线和用于分配处理过和可选地加热过的水供应的输出。内部加热元件适于将经过处理的水加热到多个预选温度设置之一。可以通过循环施加到加热元件的功率和/或控制经过处理的水通过加热元件的流率来实现温度控制。水加热系统包括在电相容性、能量消耗和远程故障检测方面的额外改进。
权利要求书
1.一种用于水处理系统的加热系统，包括：
流体流动路径，其包括与所述水处理系统成流体连通的入口，所述流体流动路径分成第一通道和第二通道;
加热元件，其用于加热穿过所述第一通道而循环的水，所述第二通道绕开所述加热元件;以及
阀组件，其用于选择性地将来自所述流体处理系统的水的流动转移到所述第一通道和第二通道中的任一个。
2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述阀组件包括第一阀和第二阀，所述第一阀用于控制通过所述第一通道的水流量，所述第二阀用于控制通过所述第二通道的水流量。
3.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，其还包括：温度传感器，其用于测量在所述第一通道中的水温。
4.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，其还包括：控制器，其联接到所述温度传感器的输出，所述控制器适于控制施加到所述加热元件上的功率。
5.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，其还包括：控制器，其联接到所述温度传感器的输出，所述控制器适于控制通过所述加热元件的水的流率。
6.一种用于提供在所希望温度的经纯化流体的流率的方法，所述方法包括：
提供加热元件;
提供流体流动路径，所述流体流动路径分成第一通道和第二通道，所述第一通道与所述加热元件成流体连通，所述第二通道绕开所述加热元件;
选择性地导向经过处理的水的流动到所述第一通道以加热所述经过处理的水到多个预选温度之一;以及
选择性地导向所述经过处理的水的流动到所述第二通道以维持所述经过处理的水基本上在周围温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其还包括：控制施加到所述加热元件上的功率以加热所述经纯化流体到所述多个预选温度之一。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制施加到所述加热元件上的功率包括使施加到所述加热元件上的功率发生循环。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其还包括：控制通过所述第一通道的经过处理的水的流率以加热所述经过处理的水到多个预选温度之一。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述经过处理的水的流率包括间歇地阻止所述经过处理的水的流动以增加所述经过处理的水向来自所述加热元件的热的暴露。
11.一种用于具有供应管线和返回管线的加热系统的清洁模块，所述清洁模块包括：
壳体，其限定入口、出口、以及在它们之间的流动路径，所述入口可以与所述供应管线配合，所述出口可以与所述返回管线配合;以及
清洁剂，其在所述壳体内并且与所述壳体入口和所述壳体出口成流体连通，其中响应于所述加热系统供应管线中的流体流率，所述清洁剂循环到所述加热系统返回管线内。
12.根据权利要求11所述的清洁模块，其特征在于，所述清洁剂为水溶液，包括下列中的至少一种：柠檬酸、醋酸、高氯酸、过醋酸、酒石酸和其组合。
13.根据权利要求11所述的清洁模块，其特征在于，响应于来自所述流体供应管线的流体流率，基本上所有清洁剂分散到所述加热系统返回管线内。
14.一种用于清洁包括流体供应管线和流体返回管线的加热系统的方法，所述方法包括：
提供清洁模块，其包括入口、出口和清洁剂，清洁剂与所述清洁模块入口和所述清洁模块出口成流体连通;
使所述清洁模块入口与所述加热系统流体供应管线配合并且使所述清洁模块出口与所述加热系统流体返回管线配合;以及
使来自所述加热系统流体供应管线的流体循环通过所述清洁模块并且进入到所述加热系统流体返回管线内以将所述清洁剂分散到所述加热系统内。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，其还包括：当已经过了预定时段后从所述加热系统排放所述清洁剂。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，其还包括:：
阻止流体通过所述加热系统的流动持续预定时段;以及
当已经过了预定时段之后，重新起始所述流体通过所述加热系统的流动以净化来自所述加热系统的清洁剂。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，其还包括:：
从所述加热系统移除所述清洁模块;
使所述加热系统流体供应管线和流体返回管线与水纯化器配合;以及
使来自所述加热系统流体供应管线的流体循环通过所述水纯化器并且进入到所述加热系统流体返回管线内以将所述清洁剂基本上从所述加热系统清洗净化。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述清洁剂为水溶液，包括下列中的至少一种：柠檬酸、醋酸、高氯酸、过醋酸、酒石酸和其组合。
19.一种可移除地附连到水纯化器的加热系统，包括：
加热元件，其用于加热通过所述加热系统循环的流体;
电气元件，其用于向所述加热元件供应功率;
管道，其用于将所述经纯化水的流动导向至所述加热元件;以及
散热器，其插置于所述电气元件与所述管道之间以在经纯化水进入所述加热元件之前预热通过所述管道流动的经纯化水。
20.根据权利要求19所述的加热系统，其特征在于，所述电气元件为双向三极晶闸管。
21.根据权利要求19所述的加热系统，其特征在于，所述散热器为由导热金属材料形成的块体。
22.根据权利要求19所述的加热系统，其特征在于，所述管道延伸穿过所述散热器的至少一部分。
23.根据权利要求22所述的加热系统，其特征在于，所述散热器包括第一开口和第二开口以在它们之间限定通孔，所述管道延伸穿过所述通孔。
24.根据权利要求22所述的加热系统，其特征在于，所述管道迂回穿过所述散热器。
25.一种用于水纯化器的加热系统，包括：
入口和分配器，所述入口可连接到经预处理的水的源，所述分配器适于分配经过处理的水，所述经过处理的水加热到高于所述经预处理的水的温度;
内部水储集器，其与所述入口成流体连通以用于接收经预处理的水的供应;以及
泵，所述泵与所述内部水储集器成流体连通并且当所述入口中的水压降低到低于预选流率时适于维持未处理的水的预选流率。
26.根据权利要求25所述的加热系统，其特征在于，其还包括：适配器，其附连到所述水纯化器上，所述适配器包括供应管线和返回管线。
27.根据权利要求26所述的加热系统，其特征在于，其还包括：加热元件，其在所述返回管线与所述分配器之间串联地连接。
28.一种用于提供经过处理的水的经调节流率的方法，所述方法包括：
提供使用点水处理组件;
提供加热系统，所述加热系统包括加热元件和备用储集器;
将一定流率的水导向至所述加热系统，然后到所述水处理组件，并且再次到所述加热系统;以及
响应于所述水的流率降低到低于预选水平，从所述备用储集器向所述水处理组件泵送水。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述加热系统包括泵，所述泵串联地连接于所述备用储集器与所述使用点水处理组件之间。
30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述加热元件适于加热通过所述加热系统循环的所述水的流率。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，加热系统包括分配器臂，所述方法还包括提供连接于所述水处理组件与所述分配臂之间的旁通通道。
32.一种通用插塞适配器系统，其用于水加热系统和便携式水处理系统，所述通用插塞适配器系统包括：
电插塞适配器，其将所述水加热系统联接到所述水处理系统，其中所述电插塞适配器为多个电插塞适配器之一，每个电插塞适配器可以与不同的电连接器兼容。
33.根据权利要求32所述的电源适配器系统，其特征在于，所述水加热系统包括联接到所述电插塞适配器的可移除的电源适配器。
34.根据权利要求32所述的电源适配器系统，其特征在于，其还包括将所述水加热系统联接到市电电压的电源线。
35.根据权利要求33所述的电源适配器系统，其特征在于，所述电源线包括凸型端部，所述凸型端部适用于其中使用所述水处理系统的特定地理区域中的电源插座。
36.一种用于便携式水处理组件的加热系统，所述加热系统包括：
加热系统壳体，其包括：
入口，其可以连接到经预处理的水的源;以及
适配器，其包括供应管线和返回管线，每个管线可以连接到所述水处理组件;以及
分配器臂，其包括出口，所述出口用于从所述加热系统分配经过处理的水，所述分配器臂可以相对于所述加热系统从第一固定位置旋转到第二固定位置，所述第一固定位置用于分配经纯化水，所述第二固定位置与所述水处理组件邻接。
37.根据权利要求36所述的加热系统，其特征在于，所述加热系统包括喷射器，所述喷射器从朝向前的侧壁延伸以与用于所述水处理系统中相对应的压入配合配件相接合。
38.根据权利要求36所述的加热系统，其特征在于，所述分配器臂可以绕基本上竖直的旋转轴线旋转。
39.根据权利要求36所述的加热系统，其特征在于，所述加热系统壳体包括大体上凹入的开口以至少部分地在其中接纳所述水处理组件。
40.根据权利要求39所述的加热系统，其特征在于，所述分配器可以旋转到至少部分地在所述大体上凹入开口内的第三固定位置以用于储存所述加热系统。
41.根据权利要求36所述的加热系统，其特征在于，所述分配器臂包括用于联接到多个喷嘴出口之一的喷嘴适配器。
42.一种用于包括初级线圈的便携式水处理组件的加热系统，所述加热系统包括：
加热系统壳体，其包括：
入口，其可以连接到经预处理的水的源;以及
适配器，其包括供应管线和返回管线，每个管线可以连接到所述水处理组件;以及
在所述加热系统壳体内的次级电路，其适于测量由所述水处理组件初级线圈所生成的电磁场强度。
43.根据权利要求42所述的加热系统，其特征在于，所述次级电路包括：
次级线圈;
模拟至数字转换器，其电连接到所述次级线圈;以及
控制器，其电连接到所述模拟至数字转换器。
44.根据权利要求43所述的加热系统，其特征在于，所述控制器适于基于所述次级线圈中生成的所述电流或电压来确定通过所述水处理系统的水的流率。
45.根据权利要求43所述的加热系统，其特征在于，所述控制器适于基于所述次级线圈中生成的所述电流或电压来确定所述便携式水处理系统中故障条件的存在。
46.根据权利要求43所述的加热系统，其特征在于，所述控制器适于基于所述次级线圈中生成的所述电流或电压的变化来确定所述便携式水处理系统中故障条件的存在。
47.根据权利要求46所述的加热系统，其特征在于，所述初级线圈适于向所述水处理系统内的紫外光源提供无线电源，故障条件指示所述光源启辉的故障。
48.根据权利要求46所述的加热系统，其特征在于，所述初级线圈适于向所述水处理系统内的紫外光源提供无线电源，故障条件指示所述光源预热的故障。
49.根据权利要求46所述的加热系统，其特征在于，所述初级线圈适于向所述水处理系统内的紫外光源提供无线电源，故障条件指示所述光源提供预定发光输出的故障。
50.根据权利要求42所述的加热系统，其特征在于，其还包括：加热元件，其与所述返回管线流体连通以加热所述经过处理的水到可以由使用者选择的多个预定温度设置之一。
说明书
用于水处理系统的选择性水温部件
技术领域
本发明涉及一种水加热系统，在本文中被称作水温部件。更特定而言，本发明涉及一种用于水处理系统和其它应用的水温部件。
背景技术
存在用于对人饮用的水进行处理的多种水处理系统。根据一种这样的水处理系统，过滤一定流率的水并且随后使水向杀菌辐射暴露。过滤该流率移除了悬浮固体诸如沙尘粒子。来自紫外线光源的杀菌辐射将过滤悬浮固体时逃脱的有害微生物灭活。根据这个过程和其它已知的过程，将该流率的水转变成适合于人饮用和其它用途的适于饮用的条件。
在许多情形下，可能希望加热来自水处理系统的水。根据一种已知的方法，经过处理的水积聚在储集器中并且根据批过程进行加热。即，在将热水的任何部分排放供人使用之前，将经过处理的水的基本上整个体积加热到高温。虽然受益于这种简便性，但这个过程具有许多不足。例如，加热较大体积的水可能是能量低效的，特别是在需要少于整个体积的热水的情况下。在使用较小加热储集器的情况下，输出可能是间歇性的，主要取决于经过处理的水在排放之前被加热的速度。
因此，仍然持续地需要用于加热经过处理的水的改进的系统和方法。特别地，仍然持续地需要改进的水温部件，其可以与水处理系统兼容，这种水温部件在很多种条件下是高效的，同时随时供应热水供人饮用和用于其它用途。
发明内容
本发明提供了一种选择性水温部件。该选择性水温部件包括可以连接到未处理的水供应的入口，可以连接到水处理系统的供应和返回管线以及用于分配热水的输出。选择性水温部件可以与较广范围的水处理系统组合使用，包括例如使用点水纯化器，其提供过滤和紫外线消毒。
在一实施例中，选择性水温部件包括流体流动路径，流体流动路径分成第一通道和第二通道。第一通道包括加热元件，而第二通道绕开加热元件。水温部件的操作包括选择性地导向一定流率的经过处理的水到第一通道以将经过处理的水加热到多个预选温度之一。加热经过处理的水可以包括使施加到加热元件的功率循环和/或控制经过处理的水通过加热元件的流量。
在另一实施例中，选择性水温部件包括：电气元件，其用于向加热元件供应功率;管道，其用于将经纯化水流动导向至加热元件;以及，散热器，其插置于电气元件与管道之间以用于预热。电气元件可以包括双向三极晶闸管或TRIAC并且散热器可以包括由导热金属材料形成的块体。在操作中，利用从TRIAC生成的热来预热通过管道流动的水。随后在从水温部件排放之前在加热元件中加热已经预热的水。
在再一实施例中，提供一种用于选择性水温部件的清洁模块。清洁模块包括壳体，壳体限定入口、出口和在它们之间的流动路径。入口可以与水温部件供应管线配合并且出口可以与水温部件返回管线配合。清洁模块额外地包括在清洁模块壳体内的清洁剂。在操作中，水通过清洁模块循环到水温部件内以在水加热组件内分散清洁剂。清洁剂可以是水溶液，可选地包括下列中的至少一种：柠檬酸、醋酸、高氯酸、过醋酸、酒石酸和其组合。
在再一实施例中，水温部件包括备用水储集器和内部泵。备用水储集器串联地连接于水温部件入口与水温部件供应管线之间。在操作中，当入口处的水压降低到低于阈值水平时，备用水储集器和内部泵维持未处理的水到供应管线的流率。内部泵可以额外地维持备用水储集器中所希望的水体积。
在另一实施例中，提供一种通用适配器系统。通用适配器系统包括多个可互换的插塞适配器，其在水处理系统与水温部件之间形成接口连接。插塞适配器中的每一个包括可以与不同的电连接器兼容的电插口。此外，通用适配器系统包括电连接器，其用于将水温部件联接到市电电压。电连接器包括用于从市电插座汲取电力的第一端部和用于向插塞适配器并且因此向水处理系统提供电力的第二端部。
在又一实施例中，水温部件包括分配器臂。分配器臂可以从缩回位置旋转到延伸位置以分配经过处理的水。在缩回位置，分配器臂与水处理系统的一部分邻接。水温部件额外地包括快速释放组件，快速释放组件包括用于与水处理系统壳体中的相对应的推入配合配件接合的喷射器。当促动喷射器时，推入配合配件释放供应管线和返回管线。水温部件壳体包括大体上凹入的开口以在其中至少部分地接纳水处理系统壳体。
在再一实施例中，水温部件包括次级电路，次级电路适于测量由水处理系统中的初级线圈生成的电磁场强度。次级电路可选地包括：次级线圈;模拟至数字转换器，其电连接到次级线圈;以及，控制器，其电连接到模拟至数字转换器。在操作中，电磁场强度的相对强度可能表明在水处理系统中水的流率。电磁场强度变化可能表明故障条件，包括预热故障和启辉故障。
因此本发明的实施例可以提供一种用于水处理系统的选择性水温部件。选择性水温部件可以将来自水处理系统的水加热到使用者指定的温度设置，同时若需要，也提供未加热或周围温度的水。选择性水温部件还可以包括在电兼容性、能量消耗和远程故障检测等方面的改进。
