CN107781979A - 用于水处理系统的选择性水温部件 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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。

通过参考当前实施例的描述和附图，本发明的这些和其它优点和特点将会被更好地理解和了解。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的选择性水温部件的透视图。

图2为图1的选择性水温部件的正视图。

图3为图1的选择性水温部件的底部透视图，示出了分配臂的旋转。

图4为选择性水温部件和水处理系统的透视图。

图5为选择性水温部件和水处理系统的透视图，示出了处于延伸位置的分配器臂。

图6为选择性水温部件和水处理系统的正视图。

图7为图1的选择性水温部件的示意图。

图8为加热元件的第一透视图。

图9为加热元件的第二透视图。

图10为加热元件的分解图。

图11为加热板的平面图。

图12为与图1的选择性水温部件对接的水纯化器的透视图。

图13是喷射器组件的透视图。

图14为图13的喷射器组件的分解图。

图15是接纳于图1的选择性温度部件中的开口内的电源适配器的透视图。

图16为通用插塞适配器系统的分解图。

图17是多个插塞适配器的第一视图。

图18是图17的多个插塞适配器的第二视图。

图19是次级电路的示意图。

图20是图19的次级电路的电路图。

图21为标识水纯化器的故障条件的表。

图22为示出联接到用于图1的选择性水温部件的温度传感器的分压器的电路图。

图23为选择性水温部件的示意图，示出了内部储集器和泵系统。

具体实施方式

当前的实施例涉及一种用于加热来自水处理系统例如使用点水纯化器的水的选择性水温部件。出于说明目的，结合在Kuennen等人的美国专利No. 6,451,202中所公开的使用点水纯化器示出和描述了选择性水温部件，该专利申请的公开以全文引用的方式并入到本文中。然而，本发明的实施例可以合适地适用于较广范围的水处理系统，无论是已知的还是在后来开发的，包括具有现有温度控制系统的水处理系统。

I. 选择性水温部件概述

现参考图1至图6，示出了选择性水温部件并且大体上标注为50。选择性水温部件50包括外壳体52，例如由热塑性或热固性塑料形成的刚性壳体。壳体包括底座54、多个向上延伸的侧壁56、包括控制面板60的盖子58和分配器臂62。朝向前的侧壁63限定大体上凹入的开口64以在其中接纳使用点水纯化器200的至少一部分。例如，如在图4至图6中所示，使用点水纯化器200直立，与选择性水温部件50中的凹入开口64竖直对准。总之，选择性水温部件50和水纯化器200大小可以设定成用于台面应用，如在图4中大体上示出，或者可以根据需要将大小设定为用于更大或更小的应用。

而且，如在图3中示出，选择性水温部件50包括：入口66，其可连接到未处理的供应水源；供应管线68和返回管线70，每个管线可以连接到水纯化器200；以及，在分配器臂62中的出口72，其用于从选择性水温部件50分配经过纯化或经过处理的水。在图示实施例中，供应管线68被定位在返回管线70的左边，而在其它实施例中，供应管线68被定位在返回管线70的右边。在图3所示的实施例中，入口66包括朝向下的开口，朝向下的开口可以连接到加压水供应。入口水通过供应管线68被导向至水纯化器200，通过返回管线70返回到选择性水温部件68。供应管线68和返回管线70彼此相邻并且大小和形状被设定为与水纯化器200中的相对应连接件配合。在图示实施例中，供应管线68和返回管线70大致水平地或垂直于选择性水温部件侧壁56延伸。在使用者希望的情况下，内部加热元件加热由水纯化器200处理的水。在加热之后，分配臂62从分配器臂出口72排放经过加热并经过处理的水，可选地到杯、马克杯或其它容器250内，如图4所示。

现参考图7，选择性水温部件50包括从入口66延伸到供应管线68的预处理的流动路径74。预处理的流动路径74可选地包括如在下文的部分IV中更详细地讨论的水储集器76和泵78。在进入到入口66内的预处理的水的流率降低到低于阈值水平的情形下，泵78可以维持预处理的水从水储集器76到供应管线68的最小流率。一旦处于水纯化器200中，根据任何所希望的方法来处理水，包括例如紫外线消毒，炭块过滤、电离、氧化、化学水纯化和其组合。然后将来自水纯化器的水在入口压力或泵压力下供应到返回管线70以在选择性水温部件50内进行可选加热。

而且，如图7所示，选择性水温部件包括从返回管线70延伸到分配器臂出口72的经过处理的流动路径80。经过处理的流动路径80在选择性水温部件壳体52内分成第一通道82和第二通道84。第一通道82使经过处理的水循环通过加热元件86，之后止于分配器臂出口72，而第二通道84绕开加热元件86并且止于分配器臂出口72。尽管被图示为单独地终止，第一通道82和第二通道84中的每一个可以在单个流动路径内组合以在止于分配器臂出口72之前实现所希望的温度。此外，阀组件控制经过处理的水通过第一通道82和第二通道84的流量。如图7所示，阀组件可选地包括在经过处理的流动路径80中分叉92下游的第一阀88和第二阀90。在此实施例中，第一阀88控制水在第一通道82中的流量，而第二阀90控制水在第二通道84中的流量。阀可以是适于调节流体流动的任何装置。例如，阀可以是双位电磁阀，具有两个端口和两个不同的位置，而在其它实施例中，阀可以根据需要包括其它配置。

II. 加热元件和温度控制

如上文所指出的那样，当使用者希望时，加热元件86适于选择性地加热在经过处理的流动路径80中的水。加热元件86可以是适于加热一定流率的流体例如经过处理的水的任何装置。在一实施例中，加热元件86包括流通式电热水器，包括例如即热式电热水器，其包括内部流动路径。在其它实施例中，加热元件86可以根据需要包括不同的配置。现参考图8至图10，加热元件86包括入口歧管94、出口歧管96、在它们之间的流动路径98和加热板100，加热板100与通过第一通道82移动的经过处理的水接触。在图10所示的实施例中，厚膜盒加热元件86包括电阻加热板100、硅酮覆盖物102、刚性金属壳体104和硅酮流动引导件106。水通过入口歧管94进入硅酮流动引导件106，通过流动引导件106以迂回图案流动，并且通过出口歧管96排到第一通道82的其余部分。在加热元件86中已经被加热的水然后通过分配器臂出口72排放。在另一实施例中，加热元件86包括多个加热管，多个加热管从入口歧管接收水并且通过出口歧管排出水。在此实施例中，加热管被涂布薄膜电阻涂层，以便将电能转换为热。薄膜电阻涂层可以是例如氧化铟锡（ITO）。加热管具有石英层，石英层接触流动的水并且电阻涂层并不接触在流动路径中的水。加热管具有均一大小和电阻涂层使得每个管的加热容量相同。

当使用者希望时，加热元件86可以将经过处理的流动路径80中的水温升高到多个温度之一。例如，加热元件86可以将经过处理的流动路径87中的水温升高到约45℃、约70℃和约90℃，取决于使用者的偏好。为了实现所希望的温度升高，选择性水温部分50可以控制施加到加热元件86上的功率和/或控制通过加热元件86的水流率。例如，选择性水温部件50可以包括一个或多个温度传感器93、95、97以直接地或间接地测量通过处理流体流动路径80循环的水温。在本实施例中，单个温度敏感的恒温器93位于加热元件86上水流动路径的外侧，如在图11中最佳地看出。在其它实施例中，可以利用多个温度传感器，包括直接测量经过处理的水的流动的温度传感器。在另一实施例中，第一热敏电阻器93位于加热元件86上热水流动路径82外侧并且第二热敏电阻器95位于分配器臂出口72处。热敏电阻器向控制器提供模拟输入以确定流动控制器打开/闭合状态和加热器开/关状态。可选的第三热敏电阻器97可以位于通向选择性水温部件50的入口66处以基于供应的水温来调整流量和加热特征。

如上文所指出的那样，恒温器93包括电输出，电输出联接到控制器9。控制器96可以包括适于控制加热器元件86操作的基本上任何控制器。例如，控制器96可以包括微控制器，专用集成电路(ASIC)或可编程的逻辑控制器（PLC）。在需要的情况下，也可以使用其它控制器。在本实施例中，控制器96比较温度传感器输出与使用者选择的温度设置。控制器96然后操纵一个或多个外部变量以驱动（多个）测量的温度趋向使用者选择的温度设置。如上文所指出的那样，外部变量可以包括施加到加热元件的功率，经过处理的水通过第一通道的流量或二者。其它外部变量也是可能的。这个过程以闭合控制环路自身重复以提供在所希望的温度的允许范围（例如，+/-2℃、+/-4℃、+/-6℃）内的热水。

更特定而言，控制器96可以调节施加到加热元件86上的电功率。例如，控制器96可以周期性地中断供应到加热元件86功率以减小加热元件86的热输出。这种中断可以通过减小施加到加热元件86的交流电的占空比来实现。在希望最大热输出的情况下，占空比是一。当希望更小的热输出时，占空比小于一。小于一的占空比包括以短暂时段（在此期间不向加热元件86施加功率）分开的脉冲递送的交流电。控制器96也可以通过改变交流电的RMS电压来调节施加到加热元件86上的电功率。例如，在希望最大热输出的情况下，RMS电压等于输入电压的值。在希望更小的热输出的情况下，降压变压器可能将输入电压减小到更小的RMS电压。在这些和其它配置中，由控制器96调节施加到加热元件86的功率以提供所希望的热输出，与经过处理的水的初始温度无关。

控制器96可以额外地调节水通过加热元件86的流量。例如，控制器96可以选择性地闭合第一阀88（同时第二阀90保持闭合）以减缓或停止经过处理的水通过加热元件86移动的流率。通过间歇地闭合第一阀88或者使经过处理的水的流率脉动，减小热水流率并且使经过处理的水向来自加热元件86的热暴露持续延长的时段。控制器96可以继续循环第一阀88以驱动（多个）测量的温度趋向使用者选择的温度设置，与经过处理的水的初始温度无关。在这整个加热过程中，第二阀90能保持闭合，使得仅热水通过分配器臂出口72分配。在某些实施例中，上文所描述的阀促动过程用于补充上文所描述的功率控制过程。即，如果利用施加到加热元件86的最大可用功率并未实现所希望的热输出，控制器96将减缓或停止经过处理的水通过加热元件的流动直到实现所希望的热输出。在其它实施例中，上文所描述的阀促动过程用作上文所描述的功率控制过程的替代方案。

如上文所指出的那样，加热元件86升高通过第一通道82移动的水温。在另一实施例中，第一通道82与第二通道84合并，在分配器臂出口72之前形成组合的流动路径。例如，第一通道82和第二通道84可以在分配器臂出口72前方组合以允许第一通道82中的热水与在第二通道84中的周围温度的水相互混合。在此实施例中，分配器输出可以实现低于第一通道82中水温但高于第二通道84中水温的水温。控制器96可以通过控制热水与周围温度的水的比例或者通过控制在第一通道84中的水温来控制水温。例如，控制器96可以通过增加通过第一阀88的流率和/或减小通过第二阀90的流率来升高在组合的流动路径中的水温。以类似方式，控制器96能通过减小通过第一阀99的流率和升高通过第二阀90的流率减小之前的组合的流动路径中的水温。控制器96可以额外地通过增加施加到加热元件86的功率，通过减小经过处理的水通过加热元件86的流率或者这两种方式来升高组合的流动路径中的水温。

再次重申，选择性温度加热部件50包括加热元件86以在水从分配器臂出口72排放之前加热经过处理的水。可以通过控制施加到加热元件86的功率，通过控制经过处理的水通过加热元件86的流率或二者来加热经过处理的水。当使用者从更高温度设置切换到更低温度设置（例如，从接近沸腾切换到热或温热，或者从热切换到温热）时，分配的水从热流动管线82和周围温度流动管线84供应直到在热流动管线82中的水冷却到可接受的温度。在希望室温的水的情况下，经过处理的水绕开加热元件86并且在分配器臂出口72处排放。

III.预热系统

选择性水温部件50可以额外地包括预热系统。在水进入加热元件86之前，预热系统可以预热来自水纯化器200的经过处理的水。再次参考图8至图9，预热系统包括用于向加热元件86供应功率的电气元件108，用于将经过处理的水流动导向至加热元件86的管道110和在电气元件108与管道110之间的散热器112。电气元件108基本上是至少部分地电阻性的任何电气元件。在本实施例中，电气元件1018是双向三极晶闸管或TRIAC，用于向附近的加热元件86提供功率。根据需要，在其它实施例中，也可以使用其它电气元件。

而且，如在图8至图9中所描绘，电气元件108由散热器112支承并且刚性地固定到散热器112上。散热器112由导热材料，例如金属材料和例如铝或铝合金的块体形成。散热器112包括第一开口114和第二开口116以在它们之间限定通孔，管道110延伸穿过通孔，朝向加热器元件的引入歧管94。可选地，管道110在散热器11内卷绕或弯曲以增加经过处理的水向来自电气元件108的热的暴露并且同时冷却电气元件108。

IV. 水储集器

如关于图7所指出的那样，选择性水温部件50可额外地包括水储集器76和连接于入口66与水纯化器200之间的泵78。水储集器76在功能上是备用储集器，响应于给定标准，向水纯化器200提供预处理的水供应。给定标准可以包括例如入口水压降低到低于阈值水平或者水纯化器流率降低到低于阈值水平。

如在图23中额外地示出，储集器76包括入口202和出口204。入口202与未处理的水供应流体连通，出口24与水纯化器200流体连通。辅助返回流动路径206从经过处理的流动路径80分支。辅助返回流动路径206向辅助出口208提供经过处理的水供应，辅助出口208可以在下文的部分IX中提到的‘冲洗’模式中使用。可选地在控制器96的控制之下，控制阀210通过操作以控制经过处理的水通过辅助返回流动路径206的流量。

可以使用多种泵来向水储集器76中的未处理的水提供负压或正压源。如图23所示，泵78可以在储集器76的外部并且连接于储集器出口204与供应管线68之间，提供负压源。泵78也可以至少部分地定位于储集器76内。例如，空气囊212或球囊214（和相关联的压缩机216）可以从储集器76内提供正压源。压缩机216可以通过使未处理的水从储集器76内移位以在不存在空气囊212或球囊214的情况下提供正压源。也可以根据需要使用其它泵组件。

在操作中，在控制器96的控制下，当触发给定标准时，泵78提供正压或负压。给定标准可以包括例如入口水压降低到低于阈值水平或者水纯化器流率降低到低于阈值水平。在所有其它时间或者其子部分，控制器96可以维持水储集器76中预处理的水的适当体积。如在图7和图23中所描绘，水储集器76可以在选择性水温部件壳体52内自含。例如，水储集器可以与壳体52的左边部分上的分配器臂62相对，从基底54延伸到盖子58。在本实施例中，水储集器76提供至少大约半升的额外容量，进一步可选地大约一升的额外容量。在其它实施例中，若需要，水储集器76提供不同的容量。

V. 联接组件和快速释放件

现参考图12至图14，选择性水温部件50包括快速释放组件118，快速释放组件118用于使选择性水温部件50脱离水纯化器200。快速释放组件118包括按钮119和喷射器120。按钮119与壳体52和特别地与壳体盖子58齐平。喷射器120包括喷射板128，喷射板128在第一喷射器套筒130与第二喷射器套筒132之间水平地延伸。快速释放组件118还包括肘形引导件126，肘形引导件126用于引导按钮119的竖直移动和斜坡构件122的水平移动。

当向下促动时，按钮119克服压缩弹簧124向前驱动斜坡构件122。而压缩弹簧向前推压喷射器120。当向前推压喷射器120时，喷射板128释放与水纯化器200相关联的第一推入配合配件121和第二推入配合配件123。推入配合配件121、123可选地为John Guest (或其它半盒)配件，其响应于喷射板128被促动而释放。因此，供应管线68和返回管线70快速地从水纯化器200释放，水纯化器200可以从选择性水温部件壳体52移除。在按钮119的整个促动期间，供应管线68和返回管线70相对于肘形引导件126保持固定，而允许喷射器120相对于肘形引导件126和供应管线68和返回管线70移动。

VI. 通用插塞适配器

现参考图15至图18，选择性水温部件50包括通用插塞适配器系统。通用插塞适配器系统通常包括多个电插塞适配器134。多个电插塞适配器134适于将水纯化器电源适配器135联接到选择性水温部件50内的配电板。单独的电源线137适于将配电板联接到市电电压。

电插塞适配器134是多个适配器之一，每个适配器可以彼此互换。例如，选择性水温部件50可以包括四个电插塞适配器134，如图18所示，允许用于各具有不同标准的插塞大小、形状和额定功率的多个地理区域中。更特定而言，电插塞适配器134固持在壳体侧壁138中的开口136中。间隔件140的大小适于接纳于壳体侧壁138与选定的电插塞适配器134之间，其中间隔件140和选定的电插塞适配器134都接纳于侧壁开口136中。

如可能在图17中最佳地示出，电插塞适配器134包括用于其中使用水纯化器200的地理区域中的第一插口142。例如，第一插口142可能适于接纳两脚NEMA连接器、三脚澳标/新西兰标准连接器或两脚CEE 7/16 欧标插塞连接器。第一插口142可以适于根据需要接纳其它连接器。多个电插塞适配器134额外地包括与第一插口142相对的第二插口144以接收电力电缆的凸型插脚。如可选地在图18中所示，第二插口144包括与第一插口142相同的配置。电力电缆从内部配电板向所希望的电插塞适配器134提供合适的电流或电压。

如图18所示，水纯化器200包括电源适配器135。电源适配器135向水处理系统200供应电力。由于电源适配器135包括对应于使用地理区域的凸型插脚136，电源适配器135可以与多种电插塞适配器134中的至少一种兼容。电源线137使内部配电板与合适市电电压互连，如可能在图4中最佳地示出。电源线137包括具有用于给定使用地理区域的电连接器的第一端部。电源线127包括联接到内部配电板的第二端部。例如，在某些实施例中，第二端部可以钎焊到内部配电板，而在其它实施例中，第二端部包括连接到内部配电板上的插塞的适当电连接件。

在操作中，选择性水温部件50从墙壁插座接收交流电。交流电线被分成水纯化器200可以插入的交流电出口和由选择性水温部件50使用的交流电。选择性水温部件50使用交流电来向加热元件86供电并且将交流电转换成直流电并且使用直流电来向控制系统和控制面板60供电。

VII. 分配器臂和控制面板

分配器臂62可跨多个位置旋转。在图3的左边所示的第一位置，分配器臂62缩回到大体上凹入的开口64内以用于储存或装运选择性水温部件50。在如图6左边所示的第二位置，分配器臂62与水纯化器200邻接。在如图3和图6所示的第三位置，分配器臂62处于延伸位置用于分配来自选择性水温部件50的水。

分配器臂62可以被成形为密切地对应于水纯化器200。例如，分配器臂可以是弓形的，可以绕竖直轴线旋转并且包括内凹入表面146和外凸出表面148和基本上平面的顶表面150和底表面152。当分配器臂62处于第二位置时，并且当水纯化器200与选择性水温部件50对接时，内凹入表面146与水纯化器200的外形相符或很接近相符。此外，分配器臂62可以从选择性水温部件50的上部延伸以容纳更高的水容器。

如在图1和图3中所示，选择性水温部件50包括在上右前拐角和分配器臂62紧邻上方的控制面板60。控制面板60允许使用者从多种水温设置进行选择。在本实施例中，可以向使用者提供四种水温设置。在其它实施例中，可以向使用者提供更多或更少的温度设置。控制面板60还包括可以被按压以分配水的分配按钮156。分配按钮156以与所选水温设置相对应的颜色点亮。此外，分配按钮的功能基于所选水温而改变。下表示出了示例性水温设置和相对应的分配按钮操作：

设置	水温	分配按钮颜色	分配功能
				周围温度	水管线温度	蓝色	按压按钮一次以开始分配并且再次按压以停止分配
温热	45℃	琥珀色	按压按钮一次以开始分配并且再次按压以停止分配
				热	70℃	红色	下压按钮以分配
接近沸腾	90℃	红色	下压按钮以分配

可以使用控制面板或者带有可由使用者操纵的控件的其它界面来实现温度选择。控件可以包括例如旋钮、滑块和/或带按钮的显示器。显示器可能显示关于选择性水温部件50、水纯化器200和/或水正在分配的信息。

VIII. 远程监视

现参考图19至图21，选择性水温部件50适于远程监视水纯化器200。更具体而言，在水纯化器200包括初级线圈的应用中，选择性水温部件50适于检测由初级线圈生成的电磁场强度。例如，在某些实施例中，水纯化器200将包括由随着时间变化的电流驱动、生成电磁场的初级线圈。在选择性水温部件50内的次级电路160可以测量电磁场强度以确定在水纯化器200中的一种或多种故障条件。

更具体而言，在某些应用中，水纯化器200可以包括紫外线灯以照射通过水纯化器200循环的水的流率。在某些实施例中，紫外线灯可以包括电连接到次级线圈的气体放电灯。在初级线圈中随着时间变化的电流可以包括在此附近次级线圈中的随着时间变化的电流。这种随着时间变化的电流的操作频率在本实施例中为大约100kHz，而在其它实施例中，频率可以根据需要不同。由初级线圈中随着时间变化的电流生成的电磁场强度通常在气体放电灯预热、启辉和稳态操作之间不同。一般而言，以较低场强度驱动气体放电灯以预热灯电极、利用高场强度驱动气体放电灯以使电极启辉/点燃，和利用中场强度来驱动气体放电灯来生成杀菌辐射。初级线圈或单独的RFID读取器可以以不同频率操作以向与水纯化器200中的过滤器相关联的FRID标签读取和写入数据。在本实施例中，RFID频率大约为125kHz，而在其它实施例中，频率可能根据需要不同。向RFID标签读取和写入数据的能力可以验证水纯化器流体流动路径中正在运作的过滤器的存在。

参考图19，选择性水温部件50包括在水纯化器200中初级线圈附近的次级电路160（不同于紫外线灯中的次级线圈）。次级电路160可以包括感应次级线圈(inductivesecondary)162、滤波器164、放大器166和具有模拟至数字转换器的微控制器168。次级电路160能监视由水纯化器初级线圈生成的电磁场的频率和振幅。在本实施例中，感应次级线圈162包括在水纯化器初级线圈附近的线形天线或迹线天线。在感应次级线圈162中的感应电压（以数毫瓦的数量级）然后使用放大电路166放大，诸如运算放大器并且转换为0-5V的信号。在由放大器166放大信号之前，滤波器164，例如100 kHz -125 kHz带通滤波器，可以从次级线圈接收的信号过滤掉噪音。可选地使用两个放大器允许一个放大的信号用于将电容器充电到导致峰值振幅信号的水平，而另一个放大器直接以充分的采样率用于输入到微控制器的ADC以测量预期的频率范围。大约125kHz的频率可以被认为是来自水纯化器200的RFID读取/写入尝试并且大约100kHz和具有更高振幅值的频率可以指示水纯化器紫外线灯的操作。

在图20中示出了根据一实施例的次级电路160。次级电路160包括用于次级线圈162的相对应端部的两个端子170、172，其中一个端子接地并且另一个端子通过高通滤波器174连接到第一放大器176。第一放大器176通过操作将大约数毫瓦的次级线圈输出放大为0与5伏之间的电压。第一放大器输出电连接到采样和保持电容器178和下拉电阻器180。采样和保持电容器178向微控制器168提供第一模拟输入182，微控制器168可选地为在上文的部分II中提到的控制器96。标记为ANT_PK_DETECT的第一模拟输入182提供在0伏与5伏之间的峰值电压，其与水纯化器初级线圈的电磁场强度成比例。第一放大器输出也电连接到第二放大器184，第二放大器184适于生成在0与5伏之间并且具有与水纯化器初级线圈中频率相对应的频率的重复方波。重复方波向微控制器168提供第二模拟输入186，在图20中标记为ANT_FREQ。

现参考在图21中示出的表，到微控制器168的模拟输入182、186用于远程确定和/或辨别在水纯化器200中的多种条件。左列指示由微控制器168检测的条件，而右列指示模拟输入182、186的相对应特征。例如，在次级电路160并未检测到电磁场的情况下，确定水并不通过水纯化器200流动，这基本上仅在流体流率存在下激励初级线圈。在次级电路160检测到电磁场的情况下，确定水通过水纯化器流动。

也可以远程确定水纯化器气体放电灯的正常和异常操作。而且，如在图21中所示，水纯化器气体放电灯的正常操作通常包括预热灯丝，启辉和稳态操作，对应于低、高和中电磁场强度。由微控制器168基于第一模拟输入182来评估低、高和中场强度的模式。在其中第一模拟输入并不接收对应于低-高-中电磁场强度的电压模式的情形下，微控制器168可以诊断一种或多种异常操作条件。例如，低-高场强度之后为无场强度可能表明紫外线灯损坏。而且，举例而言，低-高-低场强度可能表明紫外线灯工作但较弱。在任一情形下，推测通过水纯化器200循环的水并未被充分处理。如在图21中所示，低-高-中-中场强度可能表明紫外线灯点亮缓慢，并且高-中场强度可能表明紫外线灯未能适当预热。例如在图21中所示，其它故障条件也是可能的。

也能由次级电路160来确定与水纯化器过滤器相关的多种条件。在一种情况下，水纯化器RFID读取器可能尝试读取与水纯化器过滤器相关联的相对应的RFID标签。如果RFID读取器不能验证RFID标签的存在，RFID读取器可能重复其读取尝试。每次读取尝试可能由次级电路160识别。例如，次级电路160能辨别对应于气体放电灯操作的第一频率与对应于RFID读取器操作的第二频率。在给定间隔内检测到多次RFID读取尝试的情况下，微控制器168能将多次读取尝试解释为表明过滤器缺陷。过滤器缺陷可能包括不当安装的过滤器、无过滤器、不兼容的过滤器、伪造的过滤器或其它过滤器缺陷。选择性水温部件50可以向使用者提供水纯化器200缺少过滤器功能的指示，同时也终止未处理的水到水纯化器200的流动。

再次重申，选择性热水部件50次级电路160适于测量在水纯化器200中的一个或多个初级线圈的相对电磁场强度和操作频率。电磁场强度和操作频率能个别地或一起表明通过水纯化器的水流率存在。此外，电磁场强度和操作频率可以个别地或一起表明水纯化器内的紫外线灯组件或过滤器组件的正常或异常操作。在存在异常操作条件的情况下，微控制器168可能停止选择性热水部件50的操作直到实现了正常操作条件，或者如果需要额外水流率，可能启动内部泵78。

在选择性水温部件50的使用寿命中，也希望能验证选择性水温部件50的内部操作参数。如上文所指出的那样，使用第一温度传感器93和第二温度传感器95来监视在经过处理的流动路径74中的水温。第一温度传感器93和第二温度传感器95在本实施例中为热敏电阻器，适于将温度变化转换为电阻变化。电阻分压器188将电阻转换为0-5 VDC信号，利用图22所示的示例性分压器。然后将这种直流信号转发到控制器96，控制器96可选地具有内置的模拟至数字转换器。然后使用在非易失性存储器中的查找表使所得到的数值与温度匹配。可以比较两个热敏电阻器93、95的结果并且将结果平均化到彼此的公差内。较大的差异可能导致系统误差，并且控制器能终止到加热元件86的功率直到解决了这种差异。

IX. 自清洁模块和系统冲洗

现参考图7，提供了用于选择性水温部件50的清洁模块190。清洁模块190包括清洁剂，清洁剂可能在选择性水温部件中的经过处理的水流动路径80中分散。例如，清洁模块可以包括水性清洁剂。在本实施例中，水性清洁剂包括柠檬酸。在其它实施例中，可以使用不同的清洁剂。例如，清洁剂可以包括醋酸、高氯酸、过醋酸、酒石酸和其组合。当从选择性水温部件50移除水纯化器200时，可以使入口与水温部件供应管线70配合，并且使出口与水温部件返回管线70配合。清洁模块190包括壳体，壳体限定入口、出口和入口与出口之间的流动路径。在操作中，水循环通过清洁模块190并且进入选择性水温部件50内以在经过处理的水流动路径80内分散清洁剂。

选择性水温部件50包括‘清洁’操作模式和‘冲洗’操作模式。在‘清洁’操作模式，水纯化器200与选择性水温部件50分开，如在部分V中陈述并且被替换以清洁模块190。当由使用者提示时，选择性水温部件50向清洁模块190内提供水流率，由此将清洁剂分散到经过处理的流动路径内，包括第一通道82和第二通道84。选择性水温部件50然后减缓或中止水到清洁模块内的流率持续预定清洁时段。在这个清洁时段期间，允许清洁剂在处理流体流动路径80内保持静止。在经过了清洁时段之后，选择性水温部件50恢复通过清洁模块190并且到处理的流体流动路径80内的水流率直到基本上所有清洁剂从清洁模块190去除并且从处理的流体流动路径80排放。在满足了这些条件后，使用者可能分开清洁模块190并且使水纯化器200与选择性水温部件50再次联接用于正常操作。

如上文所指出的那样，选择性水温部件50包括‘冲洗’操作模式。可能需要‘冲洗’操作模式从水纯化器200或选择性水温部件50移除污染物或不适于饮用的流体。例如，能有益地冲洗水纯化器200持续预定时段以在碳块过滤器更换后从流体流动路径80移除碳末。也能有益地冲洗选择性水温部件50以在上文所描述的‘清洁’操作模式之后纯化任何残余清洁剂。类似于‘清洁’操作模式，‘冲洗’操作模式可以包括通过经过处理的流动路径80的第一通道82和第二通道84提供流率。此外，当然，倘若使用者将合适大小的容器放置于分配器臂出口72下方，‘清洁’操作模式和‘冲洗’操作模式都可以由使用者起始的或自动起始。

X. 结论

上述实施例涉及用于加热来自使用点水处理系统的水的选择性水温部件。这些实施例能合适地适用于较广范围的水处理系统，包括具有现有温度控制系统的水处理系统。虽然被描述为与用于人饮用的水有关，本发明的实施例也可能涉及其它流体并且用于其它目的。此外，上文所描述的本发明的特征可以一并用于某些实施例中，虽然在其它实施例中，可能仅利用上文所描述的特征的子集。

上文的描述为本发明的当前实施例。在不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和较广泛方面的情况下，可做出各种更改和变化，根据专利法包括等同原则的条款来理解所附权利要求。出于说明目的给出了本公开，但本公开不应被理解为本发明的所有实施例的详尽描述或者限制权利要求的范围为关于这些实施例所图示或描述的具体要素。对于单数元件的任何提及，例如，使用冠词“一”、“该”、或“所述”，不应认为限制该元件为单数。

Claims (40)

1.一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；

其中所述清洁模块在所述加热系统的供应管线和返回管线处与使用点水处理系统可互换。

2.根据权利要求1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。

3.根据权利要求1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。

4.一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；

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；以及

在将使用点水处理系统附连到流体供应管线和流体返回管线之前，将所述清洁模块从流体供应管线和流体返回管线移除，所述清洁模块与所述使用点水处理系统可互换。

5.根据权利要求4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。

6.根据权利要求4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。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其还包括:：

使所述加热系统流体供应管线和流体返回管线与所述水处理系统配合；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处理系统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。

8.根据权利要求4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。

9.一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。

10.根据权利要求9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。

11.根据权利要求9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。

12.根据权利要求9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。

13.根据权利要求12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。

14.根据权利要求12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。

15.一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。

16.根据权利要求15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。

17.根据权利要求16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。

18.一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。

19.根据权利要求18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。

20.根据权利要求18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。

21.根据权利要求20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。

22.一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。

23.根据权利要求22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。

24.根据权利要求22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。

25.根据权利要求23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。

26.一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。

27.根据权利要求26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。

28.根据权利要求26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。

29.根据权利要求26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。

30.根据权利要求29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。

31.根据权利要求26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。

32.一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。

33.根据权利要求32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。

34.根据权利要求33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。

35.根据权利要求33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。

36.根据权利要求33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。

37.根据权利要求36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。

38.根据权利要求36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。

39.根据权利要求36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。

40.根据权利要求32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。