CN110402095B - 用于单独调节包括多个出口的设备中的输出水温的方法 - Google Patents

用于单独调节包括多个出口的设备中的输出水温的方法 Download PDF

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Abstract

本发明概念涉及一种水再循环设备(100)，其包括：加热装置(120)；和流路分配器(122)，该流路分配器(122)置于加热装置(120)上游的水再循环路径(116)中，其中，该流路分配器(122)被布置成将水再循环路径(116)分成加热路径(124)和非加热路径(126)；并且其中，第一混合阀(106)被配置成混合具有第一温度的来自加热路径(124)的水和具有第二温度的来自非加热路径(126)的水，以便形成第一温度调节水，并且其中，第二混合阀(112)被配置成混合具有第一温度的来自加热路径(124)的水和具有第二温度的来自非加热路径(126)的水，以便形成第二温度调节水。

Description

用于单独调节包括多个出口的设备中的输出水温的方法
技术领域
本文描述的发明构思总体上涉及水再循环领域。更具体地，公开了用于单独地调节包括多个出口的水再循环设备中的输出水温的构思。
背景
在世界许多地方，水正成为稀缺商品。因此，水的净化和循环系统跨越许多领域已经得到应用。常规的水循环设备可能是有效的，但是通常成本很高，并且需要经常维护和对现有的水基础设施进行重大改造。此外，这种设备通常仅适用于单个应用，典型地在家庭环境中。因此，在成本效益、易于安装和使用、可定制化以及适应多种应用方面，需要对水再循环设备进行改进。
发明概述
本发明构思的目的是单个地或以组合来减轻、缓和或消除本领域中以上确定的缺陷和缺点中的一个或更多个。
根据本发明构思的第一方面，这些和其他目的全部或至少部分通过水再循环设备实现，该水再循环设备包括：第一出水口，其包括第一限流阀和第一混合阀；第二出水口，其包括第二限流阀和第二混合阀；集水装置，其被布置成收集从第一出水口和/或第二出水口输出的水；水再循环路径，其与集水装置以及第一出水口和第二出水口液体连通并被布置成连接集水装置以及第一出水口和第二出水口；外部水路径，其与水再循环路径液体连通；加热装置；以及流路分配器，其在加热装置上游置于水再循环路径中，其中，流路分配器被布置成将水再循环路径分成加热路径和非加热路径，加热路径被配置成将第一体积的水加热到第一温度并输送第一体积的水，非加热路径被配置成输送具有第二温度的第二体积的水；其中，加热装置布置在加热路径中，并且其中，加热路径和非加热路径布置成经由第一混合阀连接到第一出水口，并且经由第二混合阀连接到第二出水口，并且其中，第一混合阀被配置成混合具有第一温度的来自加热路径的水和具有第二温度的来自非加热路径的水，以便形成第一温度调节水，并且其中，第二混合阀被配置成混合具有第一温度的来自加热路径的水与具有第二温度的来自非加热路径的水，以便形成第二温度调节水。
水再循环设备可以进一步包括备用路径(stand-by path)，该备用路径被布置成经由加热装置形成闭合环路。
水再循环设备还可以包括布置在流路分配器上游的水处理装置，其中水处理装置被配置成处理来自外部水路径的水和/或来自集水装置的水。
备用路径可以进一步布置成经由加热装置和水处理装置形成闭合环路。
备用路径可以布置成连接加热装置的上游和下游。
该设备可以是洗发设备(hair washing device)。
水再循环设备还可以包括第一用户输入界面和第二用户输入界面，该第一用户输入界面被配置成控制第一混合阀使得第一温度调节水的温度可以被控制，第二用户输入界面被配置成控制第二混合阀使得第二温度调节水的温度可以被控制。
第一混合阀和第二混合阀可以被配置成相对于彼此独立地调节，使得第一温度调节水的温度可以相对于第二温度调节水的温度被独立地调节。
根据本发明构思的第二方面，这些和其他目的全部或至少部分通过一种用于单独调节设备中的输出水温的方法来实现，该设备包括：第一出水口，其包括第一限流阀和第一混合阀；第二出水口，其包括第二限流阀和第二混合阀；集水元件，其被布置成收集从第一出水口和/或第二出水口输出的水；水再循环路径，其与集水元件以及第一出水口和第二出水口液体连通并被布置成连接集水元件以及第一出水口和第二出水口；外部水路径，其与水再循环路径液体连通；加热装置；以及流路分配器，其在加热装置上游置于水再循环路径中，其中，流路分配器被布置成将水再循环路径分成加热路径和非加热路径，加热路径被配置成将第一体积的水加热到第一温度并输送第一体积的水，非加热路径被配置成输送具有第二温度的第二体积的水；其中，加热装置布置在加热路径中，并且其中，加热路径和非加热路径布置成经由第一混合阀连接到第一出水口，并且经由第二混合阀连接到第二出水口，其中，该方法包括以下步骤：经由第一混合阀，将具有第一温度的来自加热路径的水与具有第二温度的来自非加热路径的水混合，以便形成第一温度调节水；以及经由第二混合阀，将具有第一温度的来自加热路径的水与具有第二温度的来自非加热路径的水混合，以形成第二温度调节水。
第二方面的集水装置可以是如本发明构思的第一方面所述的集水装置。此外，第二方面的外部水输入路径可以是如本发明构思的第一方面所述的外部水路径。
该设备还可以包括备用路径，该备用路径被布置成经由加热装置形成闭合环路，其中该方法还包括以下步骤：如果第一限流阀和第二限流阀被设置成分别限制流向所述第一出水口和第二出水口的水流，则将具有第二温度的来自加热路径的水经由备用路径再循环到加热装置。
该设备还可以包括水处理装置，该水处理装置在加热装置上游布置在再循环路径中，其中，该方法还包括以下步骤：处理来自外部水路径的水和/或来自集水装置的水。
关于一个方面描述的特征也可以包含在其他方面中，并且该特征的优点适用于包含该特征的所有方面。
本发明构思的其他的目的、特征和优点将从以下的详细的公开内容、从所附的权利要求以及从附图呈现。
通常，权利要求中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的通常含义来解释，除非本文另有明确定义。所有对“一(a)/一(an)/该(the)[元件、设备、部件、手段(means)、步骤等]”的引用都被开放地解释为指所述元件、设备、部件、手段、步骤等中的至少一个实例，除非另有明确声明。本文中所公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行，除非明确声明。
附图简述
参考附图，本发明构思的上述以及另外的目标、特征和优点将通过下面的对本发明构思的不同实施例的说明性且非限制性的详细描述得到更好理解，在附图中：
图1示意性地图示了水再循环设备；
图2是用于单独调节设备中的输出水温的方法的流程图；
图3a-3d图示了水再循环设备中的热交换装置的布置。
详细描述
本公开涉及水再循环设备。最初，可以定义一些术语来为以下的公开提供说明。
贯穿本公开，引用了不同路径。这样的路径可以是例如用于输送水的管道。
总的来说，本发明的概念是基于这样的认识，即水再循环设备可以通过再循环路径再循环从多个出口收集的水，并且从多个出口输出的水可以单独地调节其各自的温度。换句话说，多个出口可以共用同一个加热装置和/或水处理装置。
参照图1，水再循环设备100可以包括：第一出水口102，该第一出水口102包括第一限流阀104和第一混合阀106；第二出水口108，其包括第二限流阀110和第二混合阀112；集水装置114，其被布置成收集从第一出水口102和/或第二出水口108输出的水；水再循环路径116，其与集水装置114以及第一出水口102和第二出水口108液体连通并被布置成连接集水装置114以及第一出水口102和第二出水口108；外部水路径118，其与水再循环路径116液体连通；加热装置120；以及流路分配器122，其在加热装置120上游置于水再循环路径中，其中，流路分配器122被布置成将水再循环路径116分成加热路径124和非加热路径126，加热路径124被配置成将第一体积的水加热到第一温度并输送该第一体积的水，非加热路径126被配置成输送具有第二温度的第二体积的水；其中，加热装置120布置在加热路径124中，并且其中，加热路径124和非加热路径126布置成经由第一混合阀106连接到第一出水口102，并且经由第二混合阀112连接到第二出水口108，并且其中，第一混合阀106被配置成混合具有第一温度的来自加热路径124的水和具有第二温度的来自非加热路径126的水，以便形成第一温度调节水，并且其中，第二混合阀112被配置成混合具有第一温度的来自加热路径124的水和具有第二温度的来自非加热路径126的水，以便形成第二温度调节水。
再循环路径116可以包括循环泵128。循环泵128可以提供水再循环设备100中的水的流动。
设备100可以包括备用路径130，该备用路径130被布置成经由加热装置120形成闭合环路。换句话说，备用路径130可以连接加热装置120的上游和下游。备用路径130可以包括阀138，该阀138被配置成控制通过备用路径130的水流。
设备100可以包括布置在流路分配器122上游的水处理装置132。水处理装置132可以被配置成处理来自外部水路径118的水和/或来自集水装置的水。备用路径130可以被布置成经由加热装置120和水处理装置132形成闭合环路。换句话说，备用路径可以连接水处理装置132的上游和加热装置120的下游。水处理装置132可以布置在外部水路径118的下游。
设备100可以包括第一用户输入界面134和第二用户输入界面136，第一用户输入界面134被配置为控制第一混合阀106，使得第一温度调节水的温度可以被控制，第二用户输入界面136被配置为控制第二混合阀112，使得第二温度调节水的温度可以被控制。第一混合阀和第二混合阀可以被配置成由马达控制。第一用户输入界面134和第二用户输入界面136可以是数字界面。
第一混合阀106和第二混合阀112可以被配置为相对于彼此独立调节，使得第一温度调节水的温度可以相对于第二温度调节水的温度被独立调节。
备用路径130可以提供的是，可以经由加热装置120使水形成环路，从而形成具有第一温度的水。即使第一限流阀104和第二限流阀110被设置成限制或完全限制从第一出水口102和第二出水口108流出的水流，也可以提供这种效果。换句话说，备用路径130可以提供的是：即使第一限流阀104和第二限流阀110被设置成限制或完全限制从第一出水口102和第二出水口108流出的水流，该设备也包括具有第一温度的水。这种布置的优点是，在停机一段时间后，该设备可以更灵敏地响应用户对第一混合阀106和/或第二混合阀112的输入。停机一段时间在这里应该理解为指从第一出水口102和第二出水口108流出的水流受到限制或完全限制的一段时间。
集水装置114可以包括第一集水元件和第二集水元件，第一集水元件和第二集水元件被布置成分别从第一出水口102和第二出水口108收集水。集水装置114可以包括第一排放路径140和第二排放路径142，第一排放路径140和第二排放路径142被配置为分别从设备100排放由第一集水元件和第二集水元件收集的水。集水装置114可以包括被配置为将集水装置114收集的水从设备100中排放的排放路径。
设备100可以包括传感器装置，该传感器装置被配置为检测由集水装置114收集的水中和/或经由外部水路径118输入的外部水中的多种物质。这种物质可以包括染发剂、洗发水、护发素或类似物。集水装置114可以被配置成如果传感器装置确定该多种物质中的至少一种的水平超过阈值水平，则经由排放路径和/或第一排放路径140和/或第二排放路径142排放水。如果水从设备100排出，则外部水可以经由外部水路径118输入到设备100，以便保持从第一出水口102和/或第二出水口108流出的水流。传感器装置可以布置在集水装置114中。传感器装置可以包括电导率传感器。传感器装置可以包括pH传感器。传感器装置可以包括浊度传感器。
该设备可以包括在加热装置120下游布置在加热路径124中的第一温度传感器，其中第一温度传感器被配置为确定由加热装置120加热的水的温度。换句话说，第一温度传感器可以被配置成确定第一温度。
该设备可以包括布置在非加热路径126中的第二温度传感器。第二温度传感器可以被配置成确定经由流路分配器122分流到非加热路径126中的水的温度。换句话说，第二温度传感器可以被配置成确定第二温度。
以下是可以如何操作设备100的示例。第一温度调节水的第一目标温度可以通过第一用户输入界面134输入到第一混合阀106。然后，第一混合阀106可以控制具有第一温度的来自加热路径124的水和具有第二温度的来自非加热路径126的水的比例，以便形成具有第一目标温度的第一温度调节水。换句话说，第一混合阀106可以被配置成控制具有第一温度的来自加热路径124的水和具有第二温度的来自非加热路径126的水的比例，以便形成具有第一目标温度的第一温度调节水。
第一温度传感器可以确定加热路径124中的第一水温，并且第二温度传感器可以确定非加热路径126中的第二水温。因此，第一混合阀106可以被提供与第一温度和第二温度相关的数据。因此，第一混合阀106可以调节具有第一温度的水和具有第二温度的水的比例，以便形成具有第一目标温度的第一温度调节水。随后，第一温度调节水可以经由第一出水口102输出。
与以上部分中公开的原理相同的原理可以应用到第二混合阀112和第二出水口108。
现在参考图2，一种用于单独调节设备中的输出水温的方法，该设备包括：第一出水口，其包括第一限流阀和第一混合阀；第二出水口，其包括第二限流阀和第二混合阀；集水装置，其被布置成收集从第一出水口和/或第二出水口输出的水；水再循环路径，其与集水装置以及第一出水口和第二出水口液体连通并被布置成连接集水装置以及第一出水口和第二出水口；外部水路径，其与水再循环路径液体连通；加热装置；以及流路分配器，其在加热装置上游置于水再循环路径中，其中流路分配器布置成将水再循环路径分成加热路径和非加热路径，加热路径被配置成将第一体积的水加热到第一温度并输送第一体积的水，非加热路径被配置成输送具有
第二温度的第二体积的水；其中加热装置布置在加热路径中，并且其中加热路径和非加热路径布置成经由第一混合阀连接到第一出水口并且经由第二混合阀连接到第二出水口，可以包括以下步骤：经由第一混合阀，将具有第一温度的来自加热路径244的水与具有第二温度的来自非加热路径的水混合，以便形成第一温度调节水；并且经由第二混合阀，将具有第一温度的来自加热路径246的水与具有第二温度的来自非加热路径的水混合，以便形成第二温度调节水。
现在参考图3a-图3d，图示了水再循环设备300中的热交换装置的各种布置。为了图示清楚，图中省略了备用路径。热交换装置可以提供的是：使非加热路径326中的水保持在比加热路径324中的水更低的温度。在水由集水装置314收集并随后在水再循环设备300中再循环，并且没有外部水经由外部水路径318输入的情况下，第一和第二温度调节水可被阻止达到低于收集水的温度。根据所收集的水和外部水的温度，第一和第二温度调节水也可以被限制成由所收集的水和外部水的比例导致的最低温度。热交换装置可以提供的是设备中的水温可以被降低。具体地，降低非加热路径326中的水温可能是优选的。在图示的布置中，第一和第二混合阀306、312可以是恒温混合阀(thermostatic mixing valves)。
在图3a-图3c的布置中，冷水经由冷水路径350输入到热交换装置的一侧。然后，冷水被引导至混合阀354。热水也可以经由热水路径352被引导至该混合阀。热水和冷水可以经由混合阀354被引入外部水路径318中。
图3a图示了布置在流路分配器322上游的热交换装置348。热交换装置348在此布置在水处理装置332的上游。因此，进入水处理装置332的水的温度可以在进入水处理装置332之前被降低。这对于减少或抵消微生物生长可能是有益的。然而，也可以设想热交换装置348可以布置在水处理装置332的下游和流路分配器322的上游。
图3b图示了布置在流路分配器322下游在加热路径324中的热交换装置348。
图3C图示了布置在流路分配器322下游在非加热路径326中的热交换装置348。这种布置的优点在于，在加热路径324中通过加热器320的水不会被热交换装置348降低其温度。
还可以设想，热交换装置348不一定需要经由冷水路径350连接到冷水，如图3a-图3c所图示的。如图3d所图示的，热交换装置348可以经由外部介质路径(external mediumpath)356连接到外部介质源，其中介质能够经由热交换装置348从水再循环设备300中的水中移除热量。热交换装置348还可以附加地或可选择地包括主动冷却部件，例如热电冷却部件，以便降低水再循环设备300中的水温。
如本领域技术人员容易理解的，图3d所图示的热交换装置348也可以布置在如结合图3b-图3c所描述的相应位置处。
本发明构思已经参考一些实施例在上面进行了主要描述。然而，正如本领域中的技术人员所容易理解的，不同于上面公开的实施例的其他实施例在由所附权利要求限定的本发明构思的范围内同样是可能的。
参考标记清单
100水再循环设备
102第一出水口
104第一限流阀
106第一混合阀
108第二出水口
110第二限流阀
112第二混合阀
114集水装置
116水再循环路径
118外部水路径
120加热装置
122流路分配器
124加热路径
126非加热路径
128循环泵
130备用路径
132水处理装置
134第一用户输入界面
136第二用户输入界面
138阀
140第一排放路径
142第二排放路径
244通过第一混合阀混合水的步骤
246通过第二混合阀混合水的步骤
300水再循环设备
306第一混合阀
312第二混合阀
314集水装置
318外部水路径
320加热装置
322流路分配器
324加热路径
326非加热路径
332水处理装置
348热交换装置
350冷水路径
352热水路径
354混合阀
356外部介质路径

Claims (9)

1.一种水再循环设备(100)，包括：
第一出水口(102)，其包括第一限流阀(104)和第一混合阀(106)；
第二出水口(108)，其包括第二限流阀(110)和第二混合阀(112)；
集水装置(114)，其布置成收集从所述第一出水口(102)和/或所述第二出水口(108)输出的水；
水再循环路径(116)，其与所述集水装置(114)以及所述第一出水口(102)和所述第二出水口(108)液体连通并被布置成连接所述集水装置(114)和所述第一出水口(102)和所述第二出水口(108)；
外部水路径(118)，其与所述水再循环路径(116)液体连通；
加热装置(120)；和
流路分配器(122)，其在所述加热装置(120)上游置于所述水再循环路径(116)中，其中，所述流路分配器(122)被布置成将所述水再循环路径(116)分成加热路径(124)和非加热路径(126)，所述加热路径(124)被配置成将第一体积的水加热到第一温度并输送所述第一体积的水，所述非加热路径(126)被配置成输送具有第二温度的第二体积的水；
其中，所述加热装置(120)布置在所述加热路径(124)中，并且其中，所述加热路径(124)和所述非加热路径(126)布置成经由所述第一混合阀(106)连接到所述第一出水口(102)并且经由所述第二混合阀(112)连接到所述第二出水口(108)，并且其中，所述第一混合阀(106)被配置成混合具有所述第一温度的来自所述加热路径(124)的水和具有所述第二温度的来自所述非加热路径(126)的水，以便形成第一温度调节水，并且其中，所述第二混合阀(112)被配置成混合具有所述第一温度的来自所述加热路径(124)的水与具有所述第二温度的来自所述非加热路径(126)的水，以便形成第二温度调节水，并且其中，所述集水装置(114)包括第一集水元件和第二集水元件，所述第一集水元件和所述第二集水元件被布置成分别从第一出水口(102)和第二出水口(108)收集水，其中，所述第一集水元件和所述第二集水元件都与水再循环路径(116)连接，并且还各自包括一个排放路径(140、142)，并且其中，所述水再循环设备(100)还包括布置在所述流路分配器(122)上游的水处理装置(132)，其中，所述水处理装置(132)被配置为处理来自所述外部水路径(118)的水和来自所述集水装置(114)的水。
2.根据权利要求1所述的水再循环设备，还包括备用路径(130)，所述备用路径(130)被布置成经由所述加热装置(120)形成闭合环路。
3.根据权利要求2所述的水再循环设备，其中，所述备用路径(130)还被布置成经由所述加热装置(120)和所述水处理装置(132)形成闭合环路。
4.根据权利要求2所述的水再循环设备，其中，所述备用路径(130)被布置成连接所述加热装置(120)的上游和下游。
5.根据前述权利要求中任一项所述的水再循环设备，还包括第一用户输入界面(134)和第二用户输入界面(136)，所述第一用户输入界面(134)被配置成控制所述第一混合阀(106)，使得所述第一温度调节水的温度能够被控制，所述第二用户输入界面(136)被配置成控制所述第二混合阀(112)，使得所述第二温度调节水的温度能够被控制。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的水再循环设备，其中，所述第一混合阀(106)和所述第二混合阀(112)被配置为相对于彼此独立地调节，使得所述第一温度调节水的温度能够相对于所述第二温度调节水的温度被独立地调节。
7.一种用于单独地调节设备(100)中的输出水温的方法，所述设备(100)包括：第一出水口(102)，其包括第一限流阀(104)和第一混合阀(106)；第二出水口(108)，其包括第二限流阀(110)和第二混合阀(112)；集水装置(114)，其被布置成收集从所述第一出水口(102)和/或所述第二出水口(108)输出的水；水再循环路径(116)，其与所述集水装置(114)以及所述第一出水口(102)和所述第二出水口(108)液体连通并被布置成连接所述集水装置(114)以及所述第一出水口(102)和所述第二出水口(108)；外部水路径(118)，其与所述水再循环路径(116)液体连通；加热装置(120)；以及流路分配器(122)，其在所述加热装置(120)上游置于所述水再循环路径(116)中，其中，所述流路分配器(122)布置成将所述水再循环路径(116)分成加热路径(124)和非加热路径(126)，所述加热路径(124)被配置成将第一体积的水加热到第一温度并输送所述第一体积的水，所述非加热路径(126)被配置成输送具有第二温度的第二体积的水；
其中，所述加热装置(120)布置在所述加热路径(124)中，并且其中，所述加热路径(124)和所述非加热路径(126)布置成经由所述第一混合阀(106)连接到所述第一出水口(102)，并且经由所述第二混合阀(112)连接到所述第二出水口(108)，并且其中，所述集水装置(114)包括第一集水元件和第二集水元件，所述第一集水元件和所述第二集水元件被布置成分别从第一出水口(102)和第二出水口(108)收集水，其中，所述第一集水元件和所述第二集水元件都与水再循环路径(116)连接，并且还各自包括一个排放路径(140、142)，并且其中，所述设备(100)还包括布置在所述流路分配器(122)上游的水处理装置(132)，
其中所述方法包括以下步骤：
通过所述水处理装置(132)处理来自所述外部水路径(118)的水和来自所述集水装置(114)的水；
经由所述第一混合阀(106)，将具有所述第一温度的来自所述加热路径(124)的水与具有所述第二温度的来自所述非加热路径(126)的水混合，以形成第一温度调节水；并且
经由所述第二混合阀(112)，将具有所述第一温度的来自所述加热路径(124)的水与具有所述第二温度的来自所述非加热路径(126)的水混合，以形成第二温度调节水。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述设备还包括备用路径(130)，所述备用路径(130)被布置成经由所述加热装置(120)形成闭合环路，其中，所述方法还包括以下步骤：
如果所述第一限流阀(104)和所述第二限流阀(110)被设置成分别限制流向所述第一出水口(102)和所述第二出水口(108)的水流，则使具有所述第二温度的来自所述加热路径(124)的水经由所述备用路径(130)再循环到所述加热装置(120)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述水处理装置(132)在所述加热装置(120)上游布置在所述再循环路径(116)中。
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