CN115003967A - 热水再循环控制 - Google Patents

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D·I·维加费尔南德斯
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Abstract

本发明涉及一种热水再循环系统，所述热水再循环系统包括具有进水口和出水口的热水器。所述热水再循环系统还包括流量检测器，所述流量检测器被定位成检测通过所述进水口流入所述热水器中的流入水。所述热水再循环系统还包括控制器，所述控制器被配置为基于对通过所述进水口流入所述热水器中的所述流入水的检测来控制再循环泵的操作。所述热水器被配置为通过所述出水口提供热水，并且所述再循环泵被配置为使所述热水循环通过所述热水再循环系统。

Description

热水再循环控制
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§120要求享有于2019年9月27日提交的美国专利申请No.16/586,047的权益，其全部内容和主旨通过引用整体并入本文，如同在下文中充分阐述一样。
技术领域
本公开总体上涉及热水器，并且更具体地涉及控制包括交换阀的热水再循环系统的操作。
背景技术
一种热水再循环系统可以包括再循环泵，所述再循环泵将水泵送通过该热水再循环系统，包括泵送通过该热水再循环系统的热水器。在一些情况下，热水再循环系统可以包括交换阀，所述交换阀可以打开或关闭。例如，当交换阀打开时，来自热水器的热水可以通过交换阀循环回到热水器。当交换阀关闭时，阻止来自热水器的热水循环回到热水器。在交换阀关闭的同时由再循环泵泵送水会导致过度的压力升高，这可以导致装备损坏及其它损坏。因此，期望一种解决方案，其降低与操作包括交换阀的热水再循环系统相关联的风险。
发明内容
本公开总体上涉及热水器，并且更具体地涉及控制包括交换阀的热水再循环系统的操作。在一些示例实施例中，一种热水再循环系统包括具有进水口和出水口的热水器。所述热水再循环系统还包括流量检测器，所述流量检测器被定位成检测通过所述进水口流入所述热水器中的流入水。所述热水再循环系统还包括控制器，所述控制器被配置为基于对通过所述进水口流入所述热水器中的所述流入水的检测来控制再循环泵的操作。所述热水器被配置为通过所述出水口提供热水，并且所述再循环泵被配置为使所述热水循环通过所述热水再循环系统。
在一些示例实施例中，一种热水再循环系统包括具有进水口和出水口的热水器。所述系统还包括流量检测器，所述流量检测器被定位成检测通过所述进水口流入所述热水器中的流入水。所述系统还包括再循环泵以及交换阀，所述再循环泵被配置为当所述再循环泵通电时将水泵送通过所述热水再循环系统，所述交换阀被配置为当所述交换阀打开时在所述热水器的外侧在所述出水口与所述进水口之间提供流动路径。所述系统还包括控制器，所述控制器被配置为基于对通过所述进水口流入所述热水器中的所述流入水的检测来控制所述再循环泵的操作。
在一些示例实施例中，一种控制热水的再循环的方法包括由控制器确定水再循环泵是否通电，其中，当所述水再循环泵通电时，所述水再循环泵被配置为使所述热水循环通过包括热水器和交换阀的水再循环系统。当所述交换阀打开时，所述交换阀提供流动路径以用于使所述热水在所述热水器的所述出水口与所述热水器的所述进水口之间流动。所述方法还包括由所述控制器确定流入所述热水器中的流入水的量是否小于阈值体积，以及响应于确定流入所述热水器中的所述流入水的量小于所述阈值体积而由所述控制器将所述水再循环泵断电。
这些和其它方面、目的、特征和实施例将从以下描述和权利要求而变得显而易见。
附图说明
现在将参照附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1示出根据示例实施例的、包括箱式热水器和交换阀且基于水流检测来操作的热水再循环系统；
图2示出根据示例实施例的、包括无箱式热水器和交换阀且基于水流检测来操作的热水再循环系统；
图3示出根据另一个示例实施例的、包括箱式热水器和交换阀的热水再循环系统；
图4示出根据另一个示例实施例的、包括无箱式热水器和交换阀的热水再循环系统；
图5示出根据示例实施例的、包括箱式热水器和交换阀且基于水压检测来操作的热水再循环系统；
图6示出根据示例实施例的、包括无箱式热水器和交换阀且基于水压检测来操作的热水再循环系统；
图7示出根据示例实施例的、基于水流检测来操作热水再循环系统的方法；
图8示出根据示例实施例的、基于热水再循环系统的水压来操作热水再循环系统的方法；以及
图9示出根据另一个示例实施例的、基于热水再循环系统的水压来操作热水再循环系统的方法。
附图仅示出示例实施例，并且因此不应被视为对范围的限制。附图中所示的元件和特征不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明示例实施例的原理上。此外，某些尺寸或位置会被夸大以帮助直观地传达这样的原则。在附图中，在不同的附图中使用的相同的附图标记表示相似的或对应的但不一定相同的元件。
具体实施方式
在以下段落中，将参照附图进一步详细地描述示例实施例。在本描述中，省略了或简要地描述了众所周知的部件、方法和/或处理技术。此外，对实施例的各种特征(多个特征)的引用并不建议所有实施例都必须包括一个或多个所引用的特征。
现在转向附图，描述了特定的示例实施例。图1示出根据示例实施例的、包括箱式热水器102和交换阀114且基于水流检测来操作的热水再循环系统100。在一些示例实施例中，系统100包括水箱102，所述水箱102包括进水口104和出水口106。系统100还包括水再循环泵108、流量检测器110、控制器112和交换阀114。交换阀114可以被流体地耦合到进水口104和出水口106，并且可以为使水从出水口106流到进水口104提供流动路径。例如，交换阀114可以被定位在被流体地耦合到进水口104的管道118与被流体地耦合到出水口106的管道120之间。
在一些示例实施例中，来自市政或其它水源的冷水可以通过供水管道116流到系统100。例如，水可以通过供水管道116流到热水器102以及流到耗水设备122(例如，水槽水龙头、淋浴器等)。热水器102可以通过供水管道116和通过进水口104接收冷水并且加热冷水。热水器102中的水的加热可以通过热水器102的恒温器设置来控制，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易理解的。为了说明，箱式热水器102可以包括热交换器和/或其它典型地被包括在箱式热水器内和/或外的部件。例如，热水器102可以是燃气热水器或电热水器102。
在一些示例实施例中，由热水器102加热的水可以通过出水口106离开热水器102并且通过管道120流到交换阀114和流到耗水设备122。交换阀114可以是温度控制阀，所述温度控制阀基于例如来自热水器102的水在交换阀114处的温度来打开和关闭。当交换阀114至少部分地打开时，交换阀114可以为使管道120中的至少一些水从热水器102通过管道118和进水口104循环回到热水器102提供流动路径。当交换阀114完全地关闭时，交换阀114可以防止管道120中的水通过管道118和进水口104循环回到热水器102。
在一些示例实施例中，当再循环泵108通电时，再循环泵108可以将水泵送到进水口104中以使水再循环通过热水再循环系统100。为了说明，当交换阀114打开时，热水器102可以与交换阀114处于闭合环路中，并且通过进水口104进入热水器102的水可以被热水器102加热并且可以通过出水口106流出热水器102和循环回到热水器102，除非水被耗水设备122消耗以外。再循环泵108的操作可以由基于定时器直接或间接提供给再循环泵108的用户输入和/或控制器112来控制，所述定时器处于再循环泵108的外部或被集成在再循环泵108中。
在一些示例实施例中，流量检测器110可以被定位成检测通过进水口104流入热水器102中的水流。例如，流量检测器110可以包括流量开关，所述流量开关检测水并且指示是否检测到水。作为另一个示例，流量检测器110可以是流量传感器，所述流量传感器检测通过进水口104流入热水器102中的水(即，流入水)量并且提供指示水量的信息。流量检测器110可以经由电连接124向控制器112提供流量检测信号，其中所述流量检测信号指示是否检测到水流和/或检测到的水量。流量检测器110可以以受益于本公开的本领域的普通技术人员已知的方式产生流量检测信号。
在一些示例实施例中，控制器112可以从流量检测器110接收流量检测信号并且基于流量检测信号控制再循环泵108。为了说明，控制器112可以经由电连接126向再循环泵108提供控制信号以控制再循环泵108的操作。例如，控制器112可以使用控制信号以将再循环泵108通电来开始泵送水，并且控制器112可以使用控制信号以将再循环泵108断电来停止泵送水。通常，将再循环泵108断电使再循环泵108停止泵送水，但是可能不一定使再循环泵108完全地停机，并且将再循环泵108通电可以开始通过再循环泵108泵送水。
在一些示例实施例中，响应于来自流量检测器110的流量检测信号指示流量检测器110没有检测到水，控制器112可以控制再循环泵108停止泵送。为了说明，当交换阀114关闭时，通过出水口106离开热水器102的热水可以通过交换阀114防止通过管道118和进水口104循环回到热水器102。在交换阀114关闭的同时，当管道120中的热水没有被耗水设备122消耗时，管道120可以填满，使得热水停止从热水器102流出并且使水停止(通过进水口104)流入热水器102中。流量检测器110可以未检测到水流入热水器102中并且将指示未检测到水流的流量检测信号发送到控制器112。响应于未检测到水流的指示，控制器112可以经由电连接126向再循环泵108发送控制信号，以将再循环泵108断电或以其它方式控制再循环泵108以停止泵送。例如，将再循环泵108断电或以其它方式停止由再循环泵108泵送可以防止当交换阀114关闭时在热水再循环系统100中积累过大的水压。
在一些示例实施例中，交换阀114可以部分地打开，使得一些水从管道120穿过交换阀114。流量检测器110可以确定通过进水口104流入热水器102中的水量并且向控制器112发送指示水量的流量检测信号。如果由流量检测信号指示的水流的量等于或小于阈值体积，则控制器112可以经由电连接126向再循环泵108发送控制信号，以将再循环泵108断电或以其它方式控制再循环泵108以停止泵送。例如，阈值体积可以是任何可检测的水量或是可以通过进水口104流入热水器102中的最大水量的1％、5％、10％或其它百分比。在一些示例实施例中，阈值体积可以被设置为0，其对应于完全关闭的交换阀和完全停止使水通过进水口104流入热水器102中。通常，阈值体积可以取决于特定的热水再循环系统，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易理解的。
在一些示例实施例中，控制器112可以包括一个或多个微控制器、微处理器或另一个集成电路部件(例如，FPGA)，它们执行存储在一个或多个非暂时性存储器装置中的软件代码以执行控制器112的功能。例如，控制器112可以包括或可以被可通信地耦合到包含可执行软件代码和数据的非易失性存储器装置。在一些示例实施例中，控制器112可以包括其它部件，例如，模数转换器、数模转换器等，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易理解的。
通过基于流入热水器102中的水量将再循环泵108断电或以其它方式使再循环泵108停止，控制器112可以防止在热水再循环系统100中积累过大的水压。防止在热水再循环系统100中积累过大的水压可以降低对诸如热水器102、再循环泵108、交换阀114、管道118、120等的部件损坏的风险。
在一些可替代的实施例中，热水再循环系统100可以包括在管道116处的止回阀以防止朝向供水源回流。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统100可以在不脱离本公开的范围的情况下包括比所示出的部件更多或更少的部件。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统100的一些部件可以在不脱离本公开的范围的情况下以不同的配置连接。为了说明，再循环泵108可以位于与图1中所示的位置不同的位置处。例如，再循环泵108可以位于出水口106处。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统100的一些部件可以被集成到单个部件中。例如，控制器112可以被集成在再循环泵108中。在一些示例实施例中，管道116、118、120可以在不脱离本公开的范围的情况下各自包括多个管分段。在一些示例实施例中，热水器102可以在不脱离本公开的范围的情况下包括除所示之外的部件。在一些示例实施例中，耗水设备122可以包括多个设备。
图2示出根据示例实施例的、包括无箱式热水器202和交换阀214且基于水流检测来操作的热水再循环系统200。在一些示例实施例中，除了与箱式热水器102和无箱式热水器202相关联的差异之外，热水再循环系统200可以以与热水再循环系统100的方式类似的方式操作。
在一些示例实施例中，热水再循环系统200包括无箱式热水器202、交换阀214和耗水设备222。管道218可以被耦合到交换阀214和被耦合到热水器202的进水口204。管道220可以被耦合到交换阀214和被耦合到热水器202的出水口206，其中交换阀214被耦合在管道218和管道220之间。交换阀214可以与如图1的交换阀114相对应并且以与图1的交换阀114的方式类似的方式操作。
在一些示例实施例中，来自市政或其它水源的冷水可以通过供水管道216流到系统200。例如，水可以通过供水管道216流到热水器202以及流到耗水设备222(例如，水槽水龙头、淋浴器等)。热水器202可以通过供水管道216和通过进水口204接收冷水并且加热冷水。热水器202中的水的加热可以通过热水器202的恒温器设置来控制，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易理解的。为了说明，无箱式热水器202可以包括热交换器和/或其它典型地被包括在无箱式热水器内和/或外的部件。例如，热水器202可以是燃气热水器或无箱式电热水器。
在一些示例实施例中，热水器202可以包括再循环泵208、流量检测器210、控制器212和温度传感器224。温度传感器224可以被配置为感测通过进水口204进入热水器202中的水的温度。温度传感器224可以向控制器212提供温度信息，如果温度超过阈值温度，则所述控制器可以将再循环泵208断电。
在一些示例实施例中，再循环泵202可以与参照图1描述的再循环泵108相对应并且以与参照图1描述的再循环泵108的方式类似的方式操作。流量检测器210可以与参照图1描述的流量检测器110相对应并且以与参照图1描述的流量检测器110的方式类似的方式操作。例如，流量检测器210可以检测通过进水口204流入热水器202中的水流和/或水(即，流入水)量，并且可以经由电连接226向控制器212提供流量检测信号。流量检测信号可以指示流量检测器210是否检测到流入热水器202中的水和/或通过进水口204流入热水器202中的水量。例如，流量检测信号可以指示未检测到水、检测到水或检测到的水量。
在一些示例实施例中，控制器212可以从流量检测器210接收流量检测信号，并且以与参考控制器112和图1描述的方式类似的方式基于流量检测信号来控制再循环泵208。为了说明，控制器212可以经由电连接228向再循环泵208提供控制信号，以基于水流的量是否超过阈值体积(例如，任何水量或可以通过进水口204流入热水器202中的最大水量的1％、5％、10％或其它百分比)来控制再循环泵208的操作。例如，控制器212可以使用控制信号来将再循环泵208通电(例如，开始泵送水)和断电(即，停止泵送水)。通常，将再循环泵208通电可以使再循环泵208停止泵送水，但是可能不一定使再循环泵208停机，并且将再循环泵208通电可以开始泵送水。
控制器212可以与图1的控制器112相对应并且以与图1的控制器112的方式类似的方式操作。例如，控制器202可以包括一个或多个微控制器、微处理器或另一个集成电路部件(例如，FPGA)，它们执行存储在一个或多个非暂时性存储器装置中的软件代码以执行控制器212的功能。
在一些示例实施例中，由热水器202加热的水可以通过出水口206离开热水器202并且通过管道220流到交换阀214和流到耗水设备222。当交换阀214至少部分地打开时，交换阀214可以为使管道220中的至少一些水从热水器202通过管道218和进水口204循环回到热水器202提供流动路径。当交换阀214完全地关闭时，交换阀214可以防止管道220中的水通过管道218和进水口204循环回到热水器202。
在一些示例实施例中，当再循环泵208通电时，再循环泵208可以泵送通过出水口206离开热水器202的水，以使水再循环通过热水再循环系统200。为了说明，当交换阀214打开时，热水器202与交换阀214处于闭合环路中，并且通过进水口204进入热水器202的水可以被热水器202加热并且可以通过出水口206流出热水器202和循环回到热水器202，除非水被耗水设备222消耗以外。再循环泵208的操作可以由基于定时器直接或间接提供给再循环泵208的用户输入和/或控制器212来控制，所述定时器处于再循环泵208的外部或被集成在再循环泵208中。
在一些示例实施例中，流量检测器210可以被定位成检测通过进水口204流入热水器202中的水流。例如，流量检测器210可以包括流量开关，所述流量开关检测水并且指示是否检测到水。作为另一个示例，流量检测器210可以是流量传感器，所述流量传感器检测通过进水口204流入热水器202中的水量并且使用流量检测信号向控制器212提供指示水流的量的信息。流量检测信号指示是否检测到水流和/或检测到的水量。流量检测器210可以以受益于本公开的本领域的普通技术人员已知的方式产生流量检测信号。
在一些示例实施例中，控制器212可以从流量检测器210接收流量检测信号，并且以与参照图1的控制器112描述的方式类似的方式基于流量检测信号来控制再循环泵208。通过基于流入热水器202中的水量将再循环泵208断电或以其它方式使再循环泵208停止，控制器212可以防止在热水再循环系统200中积累过大的水压。防止在热水再循环系统200中积累过大的水压可以降低对诸如热水器202、再循环泵208、交换阀214、管道218、220等的部件损坏的风险。
在一些可替代的实施例中，热水再循环系统200可以包括在管道216处的止回阀以防止朝向供水源回流。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统200可以在不脱离本公开的范围的情况下包括比所示出的部件更多或更少的部件。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统200的一些部件可以在不脱离本公开的范围的情况下以不同的配置连接。为了说明，再循环泵208可以位于与图2中所示的位置不同的位置处。例如，再循环泵208可以位于进水口204处。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统200的一些部件可以被集成到单个部件中。例如，控制器212可以被集成在再循环泵212中。在一些示例实施例中，管道216、218、220可以在不脱离本公开的范围的情况下各自包括多个管分段。在一些示例实施例中，热水器202可以在不脱离本公开的范围的情况下包括除所示之外的部件。在一些示例实施例中，耗水设备222可以包括多个设备。
图3示出根据另一个示例实施例的、包括箱式热水器102和交换阀114的热水再循环系统300。参照图1和图3，在一些示例实施例中，热水再循环系统300可以包括以上参照图1的热水再循环系统100描述的水箱102、水再循环泵108、控制器112和交换阀114。通常，系统300以与系统100的方式类似的方式操作来提供热水和使水循环通过系统300。如上所述，来自市政或其它水源的冷水可以流到热水器102和经由供水管道116流到耗水设备122。来自水源和/或循环的水的冷水可以作为流入水通过进水口104进入热水器102并且可以被热水器102加热。为了说明，当交换阀114打开时，通过出水口106离开热水器102的水可以通过管道120、交换阀114、管道118和进水口104循环回到热水器102。再循环泵108可以操作成使水循环通过热水再循环系统300，如以上参照图1所描述的。
在一些示例实施例中，与系统100对照，系统300可以包括减压阀302，所述减压阀302被流体地耦合到进水口104和出水口106。例如，减压阀302可以横跨进水口104和出水口106耦合，使得减压阀302的输入端口/输入侧被耦合到出水口106，并且减压阀302的输出端口/输出侧被耦合到进水口104。当在减压阀302的输入处的水压处于或低于阈值压力时，或者当横跨减压阀302的水压处于或低于阈值压力时，减压阀302可以关闭。当在减压阀302的输入处的水压超过阈值压力时，或者当横跨减压阀302的压力超过阈值压力时，减压阀302可以打开以提供例如通过减压阀302的流动路径。特定的阈值压力值可以取决于许多因素，包括热水器102的容量等，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易理解的。
为了说明，当交换阀114关闭时，由再循环泵108进行的持续泵送会导致在交换阀114上和在系统300的在再循环泵108的下游与交换阀114的上游之间的部件中的压力增大。例如，如果再循环泵108在交换阀114关闭的同时继续泵送水，则在系统300的管道(包括在出水口106和交换阀114之间的管道120)中的水压可以持续增大。当在减压阀302的输入处的水压超过阈值压力时，减压阀302可以打开，以便为使水从出水口106流到进水口104提供流动路径。通过允许通过出水口106离开热水器102的水通过减压阀302和进水口104循环回到热水器102，减压阀302可以防止使水压进一步增大。通过防止压力进一步增大，减压阀302可以防止系统300的部件损坏。
在一些示例实施例中，热水再循环系统300包括位于相对靠近进水口104的温度传感器304。例如，温度传感器304可以位于再循环泵108之前。或者，温度传感器304可以位于再循环泵108与进水口104之间。通常，温度传感器304被定位成感测通过进水口104进入热水器102的水的温度。
在一些示例实施例中，温度传感器304可以经由电连接306耦合到控制器112并且可以提供温度信息，所述温度信息指示通过进水口104进入热水器102的水的温度。如以上关于系统300所描述的，控制器112可以响应于来自温度传感器304的温度信息指示超过阈值温度(所述阈值温度例如为比热水器102的恒温器设置低的10度、30度或50度)的温度来将再循环泵108断电。例如，当接近进水口104的水温高于阈值温度时，这可以表明具有不期望的高温的水正循环通过系统500，阈值温度可以被选择为避免使水循环通过系统500。
例如，如果通过出水口106离开热水器102的热水通过减压阀302流回到热水器102，则通过进水口104进入热水器102的水的温度会超过阈值温度。作为响应，控制器112可以将再循环泵108断电或以其它方式使再循环泵108停止泵送水。当再循环泵108例如基于用户输入或定时器而重新通电时，如果由温度传感器304指示的水温在阈值时间内(例如，在再循环泵108通电后10秒)不低于阈值温度，则控制器112可以将再循环泵108断电。
在一些示例实施例中，当温度传感器304指示进入热水器102的水的温度处于或低于阈值温度时，控制器112可以将再循环泵108通电或以其它方式控制再循环泵108以开始泵送水。或者，控制器112可以不基于水的温度将再循环泵108通电。如以上关于系统100所描述的，再循环泵108的操作可以由基于定时器直接或间接提供给再循环泵108的用户输入、控制器112和/或其它器件来控制，所述定时器处于再循环泵108的外部或被集成在再循环泵108中，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易想到的。
在一些可替代的实施例中，系统300可以包括流量检测器110，并且控制器112可以以与参照图1描述的方式类似的方式控制再循环泵108。
在一些示例实施例中，通过打开减压阀302提供的流动路径可以通过或可以不通过减压阀302本身。例如，减压阀302可以打开或关闭在减压阀302的外部而非通过减压阀302本身的流动路径。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统300可以在不脱离本公开的范围的情况下包括比所示出的部件更多或更少的部件。
在一些可替代的实施例中，热水再循环系统300的一些部件可以在不脱离本公开的范围的情况下以不同的配置连接。为了说明，再循环泵108可以位于与图3中所示的位置不同的位置处。例如，再循环泵108可以位于出水口106处。在一些可替代的实施例中，减压阀302可以在不脱离本公开的范围的情况下位于与图3中所示的位置不同的位置处。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统300的一些部件可以被集成到单个部件中。例如，控制器112可以被集成在再循环泵108中。
图4示出根据另一个示例实施例的、包括无箱式热水器202和交换阀214的热水再循环系统400。参照图2和图4，在一些示例实施例中，热水再循环系统400包括上述的无箱式热水器202、交换阀214和耗水设备222。通常，系统400以与系统200的方式类似的方式操作来提供热水和使水循环通过系统400。如以上参照图2所描述的，热水器202可以包括再循环泵208、流量检测器210、控制器212和温度传感器224。
在一些示例实施例中，系统400可以包括减压阀402，所述减压阀402被流体地耦合到进水口204和出水口206。通常，减压阀402可以以与减压阀302的方式类似的方式操作来释放系统400中的压力。例如，减压阀402可以横跨进水口204和出水口206耦合，使得减压阀402的输入端口/输入侧被耦合到出水口206，并且减压阀402的输出端口/输出侧被耦合到进水口204。当在减压阀402的输入处的水压处于或低于阈值压力时，或者当横跨减压阀402的水压处于或低于阈值压力时，减压阀402可以关闭。当在减压阀402的输入处的水压超过阈值压力时，或者当横跨减压阀402的压力超过阈值压力时，减压阀402可以提供例如通过减压阀402的流动路径。特定的阈值压力值可以取决于许多因素，包括热水器202的容量等，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易理解的。
为了说明，当交换阀214关闭时，由再循环泵208进行的持续泵送会导致在交换阀214上和在系统400的在再循环泵208的下游与交换阀214的上游之间的部件中的压力增大。例如，如果再循环泵208在交换阀214关闭的同时继续泵送水，则在系统400的管道(包括在出水口206和交换阀214之间的管道220)中的水压可以持续增大。当在减压阀402的输入处的水压超过阈值压力时，减压阀402可以打开，以便为使水从出水口206流到进水口204提供流动路径。通常，通过打开减压阀402提供的流动路径可以通过或可以不通过减压阀402本身。例如，减压阀402可以打开或关闭在减压阀402的外部而非通过减压阀402本身的流动路径。
通过允许通过出水口206离开热水器202的水通过减压阀402和进水口204循环回到热水器202，减压阀402可以防止使水压进一步增大。通过防止压力进一步增大，减压阀402可以防止系统400的部件损坏。
在一些示例实施例中，温度传感器224可以被配置为感测通过进水口204进入热水器202中的水的温度。温度传感器224可以提供指示水温的温度信息，并且控制器212可以响应于来自温度传感器224的温度信息指示超过阈值温度(所述阈值温度例如为比热水器202的恒温器设置低的10度、30度或50度)的温度来将再循环泵208断电。例如，当接近进水口204的水温高于阈值温度时，这可以表明具有不期望的高温的水正在循环通过系统400，阈值温度可以被选择为避免使水循环通过系统400。
当再循环泵208例如基于用户输入或定时器而重新通电时，如果由温度传感器224指示的水温在阈值时间内(例如，在再循环泵208通电后10秒)不低于阈值温度，则控制器212可以将再循环泵208断电。
在一些示例实施例中，当温度传感器224指示进入热水器202的水的温度处于或低于阈值温度时，控制器212可以将再循环泵208通电或以其它方式控制再循环泵208以开始泵送水。或者，控制器212可以不基于水的温度将再循环泵208通电。通常，再循环泵208的操作可以由基于定时器直接或间接提供给再循环泵208的用户输入和/或控制器212来控制，所述定时器处于再循环泵108的外部或被集成在再循环泵108中。
在一些可替代的实施例中，热水再循环系统400可以在不脱离本公开的范围的情况下包括比所示出的部件更多或更少的部件。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统400的一些部件可以在不脱离本公开的范围的情况下以不同的配置连接。在一些可替代的实施例中，热水再循环系统400的一些部件可以被集成到单个部件中。例如，控制器212可以被集成在再循环泵212中。在一些示例实施例中，减压阀402可以控制在减压阀402外部的流动路径的打开和关闭而非打开和关闭通过减压阀402本身的流动路径。在一些可替代的实施例中，减压阀402可以在不脱离本公开的范围的情况下位于与图4中所示的位置不同的位置处。
图5示出根据示例实施例的、包括箱式热水器102和交换阀114且基于水压检测来操作的热水再循环系统500。参照图1、图3和图5，热水再循环系统500可以包括以上参照图1的热水再循环系统100描述的水箱102、水再循环泵108、控制器112和交换阀114。通常，系统500以与系统100和系统300的方式类似的方式操作来提供热水和使水循环通过系统500。
在一些示例实施例中，与图3的系统300对照，系统500可以包括压力传感器502和阀504来取代减压阀302。传感器502可以被耦合到管道120以感测系统500中的水压，并且阀504可以横跨进水口104和出水口106耦合，使得阀504的输入端口/输入侧被流体地耦合到出水口106，并且减压阀504的输出端口/输出侧被流体地耦合到进水口104。为了说明，压力传感器502可以被耦合到管道120并且可以感测管道120中的水压，所述管道120被耦合到出水口106。压力传感器502可以经由电连接506向控制器112提供指示感测到的水压的压力信息。控制器112可以将由压力信息指示的压力针对阈值压力进行比较。例如，控制器112可以确定由压力信息指示的压力是否超过阈值压力。阈值压力可以基于许多因素来设置，包括热水器102的容量，如由受益于本公开的本领域的普通技术人员可以容易理解的。
在一些示例实施例中，控制器112可以经由电连接508向阀504提供控制信号，以控制阀504是否提供从出水口106到进水口104的流动路径。例如，控制器112可以响应于确定由传感器502感测到的水压超过阈值压力而发送打开阀504的命令。作为另一个示例，控制器112可以响应于确定由传感器502感测到的水压处于或低于阈值压力而发送关闭阀504的命令。作为又一个示例，控制器112可以发送命令以基于由传感器502感测到的水压来调节阀504。例如，阀504可以被控制为调节从出水口106通过阀504流到进水口104的水量。
在一些示例实施例中，当交换阀114关闭时，由再循环泵108进行的持续泵送会导致在交换阀114上和在系统500的在再循环泵108的下游与交换阀114的上游之间的部件中的压力增大。例如，如果再循环泵108在交换阀114关闭的同时继续泵送水，则在系统500的管道(包括在出水口106和交换阀114之间的管道120)中的水压可以持续增大。如果控制器112确定由压力传感器502指示的水压超过阈值压力，则控制器112可以控制阀504，以便为使水从出水口106流到进水口104提供流动路径(例如，打开阀504)。通常，通过控制或打开阀504所提供的流路可以通过或可以不通过阀504本身。通过允许通过出水口106离开热水器102的水通过阀504和进水口104循环回到热水器102，系统500可以防止在系统500中积累过大的水压。通过防止积累过大的压力，系统500可以防止系统500的部件损坏，同时允许水在安全压力条件下通过系统500再循环。
在一些示例实施例中，当交换阀114再次打开时，由压力传感器502感测到的压力中的压力可以减小。如果由压力传感器502向控制器112指示的水压低于阈值压力，则控制器112可以向阀504发送命令以关闭从出水口106通过阀504到进水口104的流动路径。在一些示例实施例中，温度传感器304可以经由电连接306耦合到控制器112并且可以提供温度信息，所述温度信息指示通过进水口104进入热水器102中的水的温度。如以上关于系统300所描述的，控制器112可以响应于来自温度传感器304的温度信息指示超过阈值温度(所述阈值温度例如为比热水器102的恒温器设置低的10度、30度或50度)的温度来将再循环泵108断电。例如，当接近进水口104的水温高于阈值温度时，这可以表明具有不期望的高温的水正循环通过系统500，阈值温度可以被选择为避免使水循环通过系统500。
例如，如果通过出水口106离开热水器102的热水通过阀502流回到热水器102，则通过进水口104进入热水器102的水的温度会超过阈值温度。作为响应，控制器112可以将再循环泵108断电。当再循环泵108例如基于用户输入或定时器而重新通电时，如果由温度传感器304指示的水温在阈值时间内(例如，在再循环泵108通电后10秒)不低于阈值温度，则控制器112可以将再循环泵108断电。
在一些示例实施例中，当温度传感器304指示进入热水器102的水的温度处于或低于阈值温度时，控制器112可以将再循环泵108通电或以其它方式控制再循环泵108以开始泵送水。或者，控制器112可以不基于水的温度将再循环泵108通电。如上所述，再循环泵108的操作可以由基于定时器直接或间接提供给再循环泵108的用户输入和/或控制器112来控制，所述定时器处于再循环泵108的外部或被集成在再循环泵108中。
在一些可替代的实施例中，系统500可以包括上述的流量检测器110，并且除了如上所述限制积累的压力以外，系统500可以操作以基于由流量检测器100的检测来控制再循环泵108。在一些可替代的实施例中，传感器502和阀504可以在不脱离本公开的范围的情况下位于与图5中所示的位置不同的位置处。在一些可替代的实施例中，系统500可以在不脱离本公开的范围的情况下包括比所示出的部件更多或更少的部件。在一些可替代的实施例中，系统500的一些部件可以在不脱离本公开的范围的情况下被集成到单个部件中。
图6示出根据示例实施例的、包括无箱式热水器202和交换阀214且基于水压检测来操作的热水再循环系统600。参照图2、图4和图6，在一些示例实施例中，热水再循环系统600包括上述的无箱式热水器202、交换阀214和耗水设备222。热水器202可以包括如上所述的再循环泵208、流量检测器210、控制器212和温度传感器224。通常，系统600以与系统200和系统400的方式类似的方式操作来提供热水和使水循环通过系统600。
在一些示例实施例中，与图4的系统400对照，系统600可以包括传感器602和阀604来取代减压阀402。传感器602可以与图5的传感器502相对应并且以与图5的传感器502的方式相同的方式操作，并且阀604可以与图5的阀504相对应并且以与图5的阀504的方式相同的方式操作。为了说明，传感器602可以被耦合到管道220以感测系统600中的水压，并且阀604可以横跨进水口204和出水口206耦合，使得阀604的输入端口/输入侧被流体地耦合到出水口206，并且减压阀604的输出端口/输出侧被流体地耦合到进水口204。控制器212可以与控制器112相对应并且以与控制器112的方式类似的方式操作以基于由压力传感器602感测到的压力来控制阀604。
为了说明，控制器212可以经由电连接608向阀604提供控制信号，以控制阀604是否提供从出水口206到进水口204的水流动路径。例如，压力传感器602可以经由电连接606向控制器212提供指示管道220中的水压的压力信息。控制器212可以将水压针对阈值压力进行比较并且确定水压是否超过阈值压力。控制器212可以响应于确定由传感器602感测到的水压超过阈值压力而发送打开阀604的命令。控制器212还可以响应于确定由传感器602感测到的水压处于或低于阈值压力而发送关闭阀604的命令。作为另一个示例，控制器212可以发送命令以基于由传感器602感测到的水压来调节阀604。例如，阀604可以被控制以调节从出水口206通过阀604流到进水口204的水量。通常，通过控制或打开阀604所提供的流动路径可以通过或可以不通过阀604本身。
通过允许通过出水口206离开热水器202的水通过阀604和进水口204循环回到热水器202，系统600可以防止在系统600中的水压增大到阈值水平。通过防止过大的压力，系统600可以防止系统600的部件损坏，同时允许水在安全压力条件下通过系统600再循环。
在一些示例实施例中，控制器212可以以与以上参照图2和图4描述的方式类似的方式基于来自温度传感器224的温度信息来控制再循环泵208。在一些可替代的实施例中，传感器602和阀604可以在不脱离本公开的范围的情况下位于与图6中所示的位置不同的位置处。例如，传感器602可以在连接到阀604的管道的分支处。在一些可替代的实施例中，传感器602和阀604可以在不脱离本公开的范围的情况下被安装在无箱式热水器202的机壳中。在一些可替代的实施例中，系统600可以在不脱离本公开的范围的情况下包括比所示出的部件更多或更少的部件。在一些可替代的实施例中，系统600的一些部件可以在不脱离本公开的范围的情况下被集成到单个部件中。
图7示出根据示例实施例的、基于水流检测来操作热水再循环系统的方法700。参照图1、图2和图7，在一些示例实施例中，在步骤702处，方法700可以包括由控制器确定水再循环泵是否通电(即，泵送水)。为了说明，水再循环泵被配置为将水泵送/循环通过包括热水器和交换阀的热水再循环系统。将水循环通过系统可以包括通过泵送由热水器加热的水(即，热水)或通过将流入水(例如，循环的水或循环的水和来自供水源的水的组合)穿过热水器的进水口泵送到热水器中以将热水器加热的水(即，热水)循环。
例如，控制器112可以确定系统100的再循环泵108是否通电。作为另一个示例，控制器212可以确定系统200的再循环泵208是否通电。控制器可以例如基于来自再循环泵的、指示是否向再循环泵提供动力的状态指示器信号和/或基于提供给再循环泵的控制信号等来确定水再循环泵是否通电。如果交换阀当再循环泵通电时打开，则从热水器离开的水可以通过交换阀循环回到热水器。当交换阀关闭时，交换阀防止热水从热水器的出水口通过交换阀流到热水器的进水口。
在步骤704处，方法700可以包括由控制器(例如，控制器112、212)确定流入热水器(例如，热水器102、202)中的水(即，流入水)的量是否小于阈值体积。例如，图1的控制器112可以从流量检测器110接收流量检测信号，所述流量检测信号指示通过进水口104流入热水器102中的流入水的量，并且可以确定水量是小于阈值体积还是大于阈值体积。小于阈值体积的水量可以指示交换阀114关闭或部分地关闭。作为另一个示例，图2的系统200的控制器212还可以基于来自流量检测器210的流量检测信号来确定通过进水口204流入热水器202中的流入水的量是小于阈值体积还是大于阈值体积。
在步骤706处，方法700可以包括响应于确定流入热水器中的流入水的量等于或小于阈值体积而由控制器将水再循环泵断电。例如，控制器112可以响应于由控制器112确定通过进水口104流入热水器中的流入水的量小于阈值体积或等于阈值体积而向再循环泵108发送停止泵送水的控制命令。为了说明，控制器112可以响应于由流量检测器110检测到水(当流量检测器110是流量开关或流量传感器时)或基于由流量检测器110指示的水量而将再循环泵108断电。控制器212可以类似地基于来自流量检测器210的流量检测信号来控制再循环泵208。
在一些示例实施例中，方法700可以包括在控制器确定水量是否等于或小于阈值体积之前通过流量检测器检测水是否正经由热水器的进水口流入热水器中。例如，流量检测器110可以检测是否水正流动和/或经由进水口104流入热水器102中的流入水的量。流量检测器210可以检测是否水正流动和/或经由进水口204流入热水器202中的流入水的量。
在一些示例实施例中，方法700可以包括通过流量检测器向控制器指示流入热水器中的流入水的量。例如，图1的流量检测器110可以检测流入热水器102中的流入水的量，并且图2的流量检测器210可以检测流入热水器202中的流入水的量。
在一些示例实施例中，可以在不脱离本公开的范围的情况下省略方法700的一个或多个步骤。在一些示例实施例中，方法700可以在不脱离本公开的范围的情况下包括附加步骤。在一些示例实施例中，可以在不脱离本公开的范围的情况下以与上述的顺序不同的顺序执行方法700的一些步骤。
图8示出根据示例实施例的、基于热水再循环系统的水压来操作热水再循环系统的方法800。参照图3、图4和图8，在一些示例实施例中，在步骤802处，方法800可以包括由控制器(例如，控制器112、212)确定水再循环泵(例如，再循环泵110、210)是否通电。水再循环泵被配置为将热水通过包括热水器(例如，热水器102、212)和交换阀(例如，交换阀114、214)的热水再循环系统(例如，系统300、400)泵送/循环。当交换阀打开时，交换阀提供从热水器的出水口通过交换阀到热水器的进水口的流动路径。当交换阀关闭时，交换阀防止热水从热水器的出水口通过交换阀流到热水器的进水口。
在步骤804处，方法800可以包括，如果减压阀处的水压超过阈值压力，则通过减压阀(例如，减压阀302、402)提供流动路径，以用于使热水从热水器的出水口通过流动路径流到热水器的进水口。例如，如果在交换阀关闭的同时再循环泵继续泵送水，则减压阀的输入处的水压会超过阈值压力。
在步骤806处，方法800可以包括响应于确定通过进水口流入热水器中的流入水的温度高于阈值温度而由控制器将水再循环泵断电。例如，流入水可以包括流过由减压阀提供的流动路径的热水。
在一些示例实施例中，方法800可以包括响应于用户输入或基于定时器将再循环泵通电。例如，用户输入可以被提供给控制器，并且控制器可以将再循环泵通电。如果再循环泵重新通电，如果流入水的温度在再循环泵重新通电之后的一段时间(例如，5秒、10秒或15秒)高于阈值温度，则控制器可以将再循环泵重新断电。
在一些示例实施例中，方法800可以包括响应于减压阀处的压力低于(第一)阈值压力或低于比第一阈值压力小的另一个阈值压力而由减压阀关闭流动路径。例如，当交换阀打开时，例如，当减压阀的输入处的压力降低时，减压阀可以关闭。
在一些示例实施例中，可以在不脱离本公开的范围的情况下省略方法800的一个或多个步骤。在一些示例实施例中，方法800可以在不脱离本公开的范围的情况下包括附加步骤。在一些示例实施例中，可以在不脱离本公开的范围的情况下以与上述的顺序不同的顺序执行方法800的一些步骤。
图9示出根据另一个示例实施例的、基于热水再循环系统的水压来操作热水再循环系统的方法900。参照图5、图6和图9，在一些示例实施例中，在步骤902处，方法900可以包括由控制器(例如，控制器112、212)确定水再循环泵(例如，再循环泵110、210)是否通电。水再循环泵被配置为将热水通过包括热水器(例如，热水器102、212)和交换阀(例如，交换阀114、214)的热水再循环系统(例如，系统500、600)泵送/循环。当交换阀打开时，交换阀提供从热水器的出水口通过交换阀到热水器的进水口的流动路径，从而允许热水循环回到热水器。当交换阀关闭时，交换阀防止热水从热水器的出水口通过交换阀流到热水器的进水口。
在步骤904处，方法900可以包括由压力传感器(例如，压力传感器502、602)感测热水再循环系统中的水压。为了说明，压力传感器可以被定位成感测热水再循环系统的管道中的水压，所述热水再循环系统被流体地耦合到热水器的出水口而不管交换阀是否关闭。例如，管道可以将热水器的出水口流体地耦合到交换阀。当交换阀关闭时，如果再循环泵继续将水从热水器泵送或将水朝向交换阀泵送通过热水器，则水压可以增大。方法900可以包括由压力传感器向控制器提供指示由压力传感器感测到的水压的压力信息，并且控制器可以确定水压是否超过阈值压力。
在步骤906处，方法900可以包括，如果水压超过阈值压力，则通过控制器打开阀(例如，作为电子阀的阀504、604)以提供流动路径，用于使热水从热水器的出水口通过流动路径流到热水器的进水口。超过阈值压力的水压会表明交换阀被关闭。控制器可以响应于确定水压超过阈值压力而向阀提供控制信号，例如，以打开阀或以其它方式提供流动路径。如果水压不超过阈值压力，则控制器可以发送或维持控制命令以保持阀关闭。方法900可以包括，如果水压低于阈值压力，则通过控制器关闭阀以防止热水从热水器的出水口通过流动路径流到热水器的进水口。
在步骤908处，方法900可以包括响应于确定通过进水口流入热水器中的流入水的温度高于阈值温度而由控制器将水再循环泵断电。例如，流入水可以包括流过由阀提供的流动路径的热水。
在一些示例实施例中，方法900可以包括响应于用户输入或基于定时器将再循环泵通电。例如，用户输入可以被提供给控制器，并且控制器可以将再循环泵通电。如果再循环泵重新通电，如果流入进水口中的流入水的温度在再循环泵重新通电之后的一段时间(例如，5秒、10秒或15秒)高于阈值温度，则控制器可以将再循环泵重新断电。
在一些示例实施例中，可以在不脱离本公开的范围的情况下省略方法900的一个或多个步骤。在一些示例实施例中，方法900可以在不脱离本公开的范围的情况下包括附加步骤。在一些示例实施例中，可以在不脱离本公开的范围的情况下以与上述的顺序不同的顺序执行方法900的一些步骤。
虽然本文描述了示例实施例，但是本领域的技术人员应当理解，各种修改方案完全处于本公开的范围和精神内。本领域的技术人员将理解，本文描述的示例实施例不限于任何具体讨论的应用，并且本文描述的实施例是说明性的而非限制性的。根据对示例实施例的描述，其中所示的元件的等同物将向本领域的技术人员提示其自身，并且使用本公开构建其它实施例的途径将向本领域的从业者提示其自身。因此，示例实施例的范围在此不受限制。

Claims (20)

1.一种热水再循环系统，其包括：
热水器，所述热水器具有进水口和出水口；
流量检测器，所述流量检测器被定位成检测通过所述进水口流入所述热水器中的流入水；和
控制器，所述控制器被配置为基于对通过所述进水口流入所述热水器中的所述流入水的检测来控制再循环泵的操作，其中，所述热水器被配置为通过所述出水口提供热水，并且其中，所述再循环泵被配置为使热水循环通过所述热水再循环系统。
2.根据权利要求1所述的热水再循环系统，还包括所述再循环泵。
3.根据权利要求2所述的热水再循环系统，其中，所述再循环泵位于所述出水口处以泵送来自所述热水器的热水。
4.根据权利要求2所述的热水再循环系统，其中，所述再循环泵位于所述进水口处以将流入水泵送到所述热水器中。
5.根据权利要求2所述的热水再循环系统，其中，所述控制器被配置为响应于通过所述进水口流入所述热水器中的流入水的检测而将所述再循环泵断电。
6.根据权利要求5所述的热水再循环系统，其中，所述控制器被配置为在将所述再循环泵断电之前确定所述再循环泵是否通电。
7.根据权利要求2所述的热水再循环系统，其中，所述控制器被配置为如果通过所述进水口流入所述热水器中的流入水的量小于阈值体积，则将所述再循环泵断电。
8.一种热水再循环系统，其包括：
热水器，所述热水器具有进水口和出水口；
流量检测器，所述流量检测器被定位成检测通过所述进水口流入所述热水器中的流入水；
再循环泵，所述再循环泵被配置为当所述再循环泵通电时将水泵送通过所述热水再循环系统；
交换阀，所述交换阀被配置为当所述交换阀打开时在所述热水器的外侧在所述出水口与所述进水口之间提供流动路径；和
控制器，所述控制器被配置为基于对通过所述进水口流入所述热水器中的流入水的检测来控制所述再循环泵的操作。
9.根据权利要求8所述的热水再循环系统，其中，所述再循环泵位于所述出水口处以泵送来自所述热水器的热水。
10.根据权利要求8所述的热水再循环系统，其中，所述再循环泵位于所述进水口处以将流入水泵送到所述热水器中。
11.根据权利要求8所述的热水再循环系统，其中，所述控制器被配置为响应于通过所述进水口流入所述热水器中的流入水的检测而将所述再循环泵断电。
12.根据权利要求11所述的热水再循环系统，其中，所述控制器被配置为在将所述再循环泵断电之前确定所述再循环泵是否通电。
13.根据权利要求8所述的热水再循环系统，其中，所述控制器被配置为如果通过所述进水口流入所述热水器中的流入水的量小于阈值体积，则将所述再循环泵断电。
14.根据权利要求8所述的热水再循环系统，其中，所述流量检测器包括流量传感器或流量开关。
15.根据权利要求8所述的热水再循环系统，其中，所述热水器是无箱式热水器。
16.根据权利要求15所述的热水再循环系统，其中，所述控制器位于所述热水器的机壳中。
17.一种控制热水的再循环的方法，所述方法包括：
由控制器确定水再循环泵是否通电，其中，当所述水再循环泵通电时，所述水再循环泵被配置为使热水循环通过包括热水器和交换阀的水再循环系统，其中，当所述交换阀打开时，所述交换阀提供流动路径以用于使热水在所述热水器的出水口与所述热水器的进水口之间流动；
由所述控制器确定流入所述热水器中的流入水的量是否小于阈值体积；以及
响应于确定流入所述热水器中的流入水的量小于所述阈值体积而由所述控制器将所述水再循环泵断电。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，当所述交换阀关闭时，流入所述热水器中的流入水的量小于所述阈值体积。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括，通过流量检测器向所述控制器指示流入所述热水器中的流入水的量，其中，所述流量检测器被布置成检测通过所述热水器的所述进水口流入所述热水器中的流入水。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述热水器是无箱式热水器，并且其中，所述控制器位于所述热水器的机壳中。
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