專利名稱：熱水回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及節(jié)能、特別是與熱水和熱水器相關(guān)的節(jié)能。


附圖示出本專利所傳達的構(gòu)思的實施方式。參閱以下結(jié)合附圖的詳細描述可更容易地理解所述實施方式的特征。圖1和27示出根據(jù)一些實施方式可應(yīng)用本發(fā)明熱水回收系統(tǒng)構(gòu)思的系統(tǒng)。圖2-26示出根據(jù)一些實施方式的自動熱水回收設(shè)備的剖視圖。圖28-33、37、39、41、43、45和47示出根據(jù)一些實施方式的選擇性熱水隔離裝置的首1J視圖。圖35示出根據(jù)一些實施方式的選擇性熱水隔離裝置的分解立體圖。圖36示出根據(jù)一些實施方式的選擇性熱水隔離裝置的分解立體剖視圖。圖34、38、40、42、44、46和48示出根據(jù)一些實施方式的選擇性熱水隔離裝置的立體剖視圖。
具體實施例方式概述本說明書涉及通過回收熱水以使熱水中的能量不損失到環(huán)境來節(jié)能。這種節(jié)能的一個方面是自動熱水回收設(shè)備。另一方面是選擇性的熱水隔離裝置。在一種情況下，自動熱水回收設(shè)備可安裝在水系統(tǒng)中以減少能量消耗。水系統(tǒng)可包括未加熱的供給源(冷水)。冷水中的一些可供給到“熱水箱”或“熱水器”。諸如水龍頭的終端裝置或器具可被供給來自熱水器的熱水管線和來自未加熱供給源的冷水管線?？蓪蜗蚩缃友b置安裝在終端裝置附近，因而，在一些情況下，水能從冷水管線流到熱水管線，但不能反向流動。自動熱水回收設(shè)備可集成到供水系統(tǒng)內(nèi)，在熱水器附近。自動熱水回收設(shè)備可在冷水進口處接收來自供給源的冷水，并在出口處排出水以由熱水器來接納。自動熱水回收設(shè)備可通過減少熱水中的能量損失來減少能量使用，該熱水“滯留”于熱水器和終端裝置或器具之間。換言之，當用戶在器具處使熱水流動之后，自動熱水回收設(shè)備可使熱水管線中的熱水抽回到熱水器內(nèi)，并由此減少熱損失。在一種實施方式中，在諸如用戶打開器具上的冷水和熱水龍頭時的第一組條件下，自動熱水回收設(shè)備的彈性囊體通過水從進水口運動到出水口而從第一構(gòu)造伸展到第二構(gòu)造。在諸如用戶關(guān)閉龍頭時的第二組條件下，彈性囊體可返回到其起初第一構(gòu)造的彈性特性能使水流反向，并將水從出口抽回到自動熱水回收設(shè)備內(nèi)。此動作又可將熱水從熱水管路抽回到熱水器內(nèi)。
討論的另一方面涉及被稱為“選擇性熱水隔離裝置”的新穎的單向跨接裝置。如上所述，熱水回收系統(tǒng)可采用單向跨接裝置來在遠離熱水器的使用點處連接熱水和冷水管線。當使用熱水時，隨著滯留的熱水被抽回到熱水器內(nèi)，冷水經(jīng)此跨接連接流入熱水管路內(nèi)，從而緩慢地用冷水充注該管路。
這些系統(tǒng)能回收的能量值是相當大的。然而，現(xiàn)有系統(tǒng)存在一些限制。首先，當僅抽取熱水時，冷水會流入熱水管線內(nèi)，從而略微影響熱水的溫度。溫度不僅在跨接裝置所在的終端器具處降低，也在系統(tǒng)內(nèi)的所有熱水終端器具處降低。這會對依賴于高水溫來有效清潔的自動洗碗機和/或自動洗衣機產(chǎn)生特別有害的作用。其次，現(xiàn)有系統(tǒng)僅能回收一根管路內(nèi)的滯留熱水。例如，在幾乎所有現(xiàn)有系統(tǒng)中，熱水管路在熱水器附近具有T型接頭，從而將熱水送到系統(tǒng)的不同部分。假定廚房在沿一個方向為30英尺處，而浴室在沿另一方向為25英尺處，且另一浴室或洗衣房在沿又一方向的相同距離處?，F(xiàn)有回收系統(tǒng)僅能將送到這些出口中的一個出口的滯留熱水返回。
本發(fā)明的熱水回收構(gòu)思能通過使用選擇性熱水隔離裝置來減少和/或消除不利的冷水跨接。這些熱水回收構(gòu)思還能應(yīng)用于系統(tǒng)內(nèi)的終端裝置(例如，終端器具)，因而，冷水跨接會針對熱水(或混合的熱水和冷水)實際上流經(jīng)(或最近流過)的各個終端器具發(fā)生。因此，例如，在系統(tǒng)包括多個終端器具的情況下，當用戶使用特定的終端器具時，會在該終端器具附近發(fā)生冷水跨接，以回收供給該終端器具的管路內(nèi)的熱水，同時可減少或避免在未使用的終端器具處發(fā)生冷水跨接(連接)。替代地或另外地，冷水跨接可在實際使用時減少或消除，因而，保持較高的熱水溫度。在此情況下，可延遲冷水跨接，直至熱水流停止和/或直至熱水流停止一段時間之后為止。
第一系統(tǒng)示例
圖1示出可應(yīng)用本發(fā)明的熱水回收系統(tǒng)構(gòu)思的系統(tǒng)100。當然，為了解釋的目的而設(shè)置系統(tǒng)100，并且本發(fā)明構(gòu)思可應(yīng)用于其它系統(tǒng)，諸如是參照圖27如下討論的系統(tǒng)2700。系統(tǒng)100包括冷水管線102、熱水管線104、熱水器106以及自動熱水回收設(shè)備(AHWRA)108。AHWRA與冷水管線102成流體流通關(guān)系地定位在熱水器106附近。
系統(tǒng)100還包括終端裝置或器具110。在此情況下，終端器具110顯示為龍頭，但可采用諸如洗碗機和/或洗衣機之類的其它類型的終端器具。有觀點認為，終端器具可以是能夠控制熱水流和冷水流的任何裝置。在此情況下，冷水跨接裝置(X-連接裝置)112設(shè)置在終端器具110附近。冷水跨接裝置112能起到允許冷水流到熱水管線但阻止從熱水管線流到冷水管線的功能。例如，冷水跨接裝置112可采用單向閥114來控制水流。下面描述冷水可從冷水管線102流到熱水管線104的情況。
自動熱水回收設(shè)備示例
圖2-7總地示出第一彈性體自動熱水回收設(shè)備108 (I)。圖8_13總地示出第二彈性體自動熱水回收設(shè)備108 (2)。圖14-20總地示出第三彈性體自動熱水回收設(shè)備108(3)。圖21-26總地示出第四彈性體自動熱水回收設(shè)備108 (4)。
圖2-7總地示出彈性體自動熱水回收設(shè)備108(1)。在此示例中，自動熱水回收設(shè)備包括容器202，該容器形成有冷水進口 204和出水口 206。如可行，容器202由隔離裝置208包圍。自動熱水回收設(shè)備還包括囊體210、引導(dǎo)管212、活塞214和彈簧216。囊體實質(zhì)上可以是彈性體，以有助于自動熱水回收設(shè)備進行如下面將描述的操作。弓丨導(dǎo)管212具有形成于其內(nèi)的上引導(dǎo)管孔218、流動槽220和下引導(dǎo)管孔222?；钊?14和彈簧216定位在引導(dǎo)管212周圍。上密封件224裝配到活塞214的上部，而下密封件226定位在引導(dǎo)管212上。在自動熱水回收設(shè)備108 (I)進行如下所述的操作期間，活塞能沿引導(dǎo)管212滑動。活塞的一部分可限定位于活塞和引導(dǎo)管212之間的活塞腔228。排出孔230經(jīng)引導(dǎo)管的下部定位。同樣，囊體的上終端或端部232固定到引導(dǎo)管212，而囊體的下終端或端部234固定到活塞。在此情況下，上端部232為球形，并接納于引導(dǎo)管的對應(yīng)環(huán)形腔236內(nèi)。相似地，下端部234是接納于活塞的對應(yīng)腔238內(nèi)的球形部。在操作時，圖2可被認為是熱水最近未被使用的穩(wěn)定狀態(tài)或閑置位置。此時，冷水進口 204和出水口 206處的水壓基本上相等，且沒有水流經(jīng)自動熱水回收設(shè)備108(1)。囊體210可表征為處于閑置或未伸展構(gòu)造。囊體可從該構(gòu)造伸展，但它具有彈性偏置力以返回到此構(gòu)造。在圖3中，接通熱水(諸如在圖1的終端器具110處)。在此情況下，水壓在出水口206處降低。這允許水流入冷水進口 204，經(jīng)過上引導(dǎo)管孔218流入囊體210內(nèi)。流入的水開始充注囊體，這會造成囊體的彈性偏置力被囊體內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間的水壓差克服，從而使囊體伸展。在一些情況下，AHWRA108(1)可構(gòu)造成使囊體210以特定方式膨脹。在此情況下，彈簧216可產(chǎn)生對垂直膨脹/運動(與z參考軸平行)更多的阻力，并由此促進囊體如由箭頭302表示的那樣水平膨脹(與X和y參考軸平行)。換言之，自動熱水回收設(shè)備可構(gòu)造成在囊體沿引導(dǎo)管的長度膨脹之前促進囊體垂直于引導(dǎo)管212長度的膨脹。在任一情況下，當囊體的上部區(qū)域304水平膨脹并與容器202接觸時，阻止進一步膨脹，并發(fā)生垂直膨脹。這種垂直膨脹使活塞214如由箭頭306所示沿引導(dǎo)管212向下朝出水口 206運動。當囊體210膨脹時，在容器202內(nèi)但在囊體外側(cè)(例如，在空間308內(nèi))的水經(jīng)過下引導(dǎo)管孔222流入引導(dǎo)管212，并流出出水口 206，流向熱水器(圖1)。圖4示出由于水壓而膨脹的囊體210，該水壓來自從冷水進口 204進入囊體的水。此時，囊體垂直伸展，并具有局部壓縮的彈簧216。圖5示出由于水而膨脹、直至囊體與容器202的內(nèi)部大致相符為止的囊體210。此時，流動槽220暴露于囊體的內(nèi)側(cè)，這是由于上密封件224現(xiàn)在位于流動槽的下方。此外，抵抗活塞214 (及由此囊體)的向下運動的彈簧216被壓縮。由此，從冷水進口 204流入囊體的水能經(jīng)過流動槽220流入引導(dǎo)管212并流出出水口 206，此時，當下密封件226與活塞腔228接觸時，在囊體外側(cè)但在容器內(nèi)的空間被隔離。當水自由地從冷水進口 204流經(jīng)該單元并流出出水口 206時，活塞和囊體留在此位置。由此，當水流經(jīng)囊體時，囊體210與由容器202限定的體積大致相符。還須注意到，在此實施方式中，直到囊體伸展到與由容器202的內(nèi)側(cè)限定的體積大致相符時，水才會流經(jīng)囊體。圖6示出當切斷熱水并且熱水流動停止時的自動熱水回收設(shè)備108(1)。此時，冷水進口 204和出水口 206內(nèi)的壓力相等。該實施方式可延遲將水抽回(例如，從出水口 206向冷水進口 204)，以使熱水保持讓用戶易于獲得。例如，當用戶刮臉和刷牙時，他會間歇地打開熱水。在此實施方式中，通過阻止囊體210塌縮來提供該延遲特征，因為除了排出孔230外，囊體外側(cè)的空間308均被隔離。塌縮率可通過流經(jīng)排出孔的小流量來控制?？傊撎卣魇沟糜脩粼诿看纬槿崴蟮囊欢味虝r間內(nèi)可(立即)獲得熱水。如圖7中所示，當下密封件226不與活塞腔228接觸時，水能經(jīng)下引導(dǎo)管孔222流入囊體210外側(cè)的空間308內(nèi)(例如，在囊體和容器202之間)。當囊體塌縮(由于其彈性偏置力)時，管路內(nèi)的流動反向，且水被拉到出口 206內(nèi)，而囊體內(nèi)的水被推出冷水進口 204。該動作可將加熱的水從熱水管線拉回到熱水器內(nèi)，該熱水管線從熱水器延伸到終端器具。這種情況對參照圖1介紹的跨接裝置112進行了補充。當AHWRA108(1)沿熱水管線抽回水并將其抽回到熱水器內(nèi)時，熱水管線內(nèi)的壓力低于冷水管線內(nèi)的壓力?？缃友b置112允許冷水從冷水管線流到熱水管線，以代替被AHWRA抽回的水的體積。否則，包含于被抽回到熱水器內(nèi)的加熱的水中的能量就會由于該水在熱水管線內(nèi)冷卻而損失。當然，熱水器會發(fā)生一定熱損失，但熱水器具有較小的相對表面積，并往往比熱水管路能更好地隔熱。圖8-13總地示出另一自動熱水回收設(shè)備108 (2)。在此示例中，自動熱水回收設(shè)備包括容器802，該容器形成有冷水進口 804和出水口 806。容器802盡可能地由隔離裝置808包圍。在此情況下，容器802包括細長部810以及第一和第二端蓋812和814。端蓋和細長部可設(shè)有螺紋，或者以固定或可移除的方式彼此固定。自動熱水回收設(shè)備108 (2)還可包括囊體816、引導(dǎo)管818和活塞820。引導(dǎo)管具有形成于其內(nèi)的引導(dǎo)管孔822、流動槽824和排出孔826。此外，須注意到引導(dǎo)管818具有阻止流體流經(jīng)該引導(dǎo)管的分隔部828。引導(dǎo)管孔822定位在分隔部828上方，而流動槽824定位在分隔部下方。由此，引導(dǎo)管孔822與冷水進口 804流體連通，而流動槽824與出水口806流體連通。囊體816和活塞820定位在引導(dǎo)管818周圍。囊體的上端部830借助螺母832固定到第一端蓋812，該螺母螺接(或以其它方式固定到)到冷水進口 804，以將上端部830捕獲于第一端蓋812和螺母832之間。囊體的下端部834固定到活塞820。在此情況下，囊體的下端部834在活塞周圍伸展，并裝配到活塞上的凹部836內(nèi)。囊體的彈性特性使其趨向于密封在凹部周圍，并將囊體的下端部保持在位。單向上密封件838定位在引導(dǎo)管818上，而單向下密封件840定位在活塞820上。一種形式的單向密封件是杯型密封件。杯型密封件往往允許沿一個方向的一定水流，同時一般阻止沿另一方向的水流。在此情況下，單向上密封件838可允許水向上流動，而阻止水向下流動。相似地，單向下密封件840構(gòu)造成允許水向上流動，但阻止水向下流動。還須注意到，在此實施方式中，活塞的內(nèi)直徑不均勻。例如，活塞可具有內(nèi)直徑相對較小的下部842、直徑相對較大的中間部844以及直徑大于下部842的直徑但小于中間部844的直徑的上部846。在操作時，從圖8開始，假定系統(tǒng)處于沒有水流且冷水進口 804和出水口 806處于相等壓力下的靜態(tài)狀況下。圖9示出當從熱水終端器具抽水時(圖1)的自動熱水回收設(shè)備108 (2)。例如，這會在用戶在終端器具處接通熱水時發(fā)生。此時，水壓在出水口 806處降低，并由此產(chǎn)生冷水進口 804與出水口 806之間的壓差。由此，水從冷水進口 804流入囊體816內(nèi)。更具體地，水從冷水進口 804流入并流經(jīng)引導(dǎo)管818，直至被分隔部828阻斷。水能流出引導(dǎo)管孔822并流入引導(dǎo)管和活塞820的中間部844之間的空間內(nèi)。然后，水能在引導(dǎo)管和上部846之間向上流動，并流入囊體816內(nèi)。
在一些情況下，囊體816可構(gòu)造成以特定方式膨脹。例如，囊體816可構(gòu)造成具有不均勻的厚度。例如，囊體可在上部區(qū)域902和下部區(qū)域904之間漸縮。在另一示例中，囊體的上部區(qū)域902可比下部區(qū)域904薄。這種構(gòu)造可促進囊體如由箭頭906所示那樣水平地膨脹(例如，平行于X和I參考軸)，而不是如由箭頭908所示的垂直膨脹(例如，平行于z參考軸)。在任一情況下，當囊體的上部區(qū)域902水平膨脹并與容器802接觸時，阻止進一步膨脹，并發(fā)生垂直膨脹。
總之，在此實施方式中，囊體816構(gòu)造成促進囊體在垂直膨脹之前進行水平膨脹。由此，囊體的上部區(qū)域902往往先行充注。最后，囊體的下部分開始進行充注。囊體的下部區(qū)域904的形狀使活塞820在囊體充注時向下運動。向下運動使活塞沿引導(dǎo)管818向下朝流動槽824滑動。囊體816的膨脹使空間910內(nèi)的水(在囊體816外側(cè)但在容器802內(nèi)部)流經(jīng)流動槽824，流入引導(dǎo)管818內(nèi)，并向熱水器流出出口 806。
圖10示出在后續(xù)時刻的AHWRA108(2)，此時，流入囊體816的水使囊體向下延伸，直至囊體與第二端蓋814的突出部1002而不是空腔部1004接觸為止。此時，來自冷水進口(804，圖9)的水繼續(xù)流入引導(dǎo)管818，并流出引導(dǎo)管孔822，以充注囊體，但該水一般不能向下流經(jīng)下杯型密封件840。該膨脹的囊體繼續(xù)將空間810內(nèi)的水推入引導(dǎo)管818內(nèi)。
圖11示出一后續(xù)時刻，此時，繼續(xù)流入囊體816的水沿引導(dǎo)管818完全向下推動活塞820，并將囊體推到第二端蓋814的空腔部1004內(nèi)。(可看出囊體與圖12內(nèi)的空腔大致完全相符)?，F(xiàn)在，水可流出引導(dǎo)管孔822，在活塞820和引導(dǎo)管818 (在中間部844處)之間并經(jīng)由流動槽824流回到引導(dǎo)管內(nèi)，從而有效地繞開引導(dǎo)管分隔部828。然后，水能流出出水口 806，流向熱水器。在繼續(xù)使用熱水時保持這種構(gòu)造。須注意到，當活塞820向下行進并使流動槽824與空間910隔離時，留在空間910內(nèi)的任何水可向上流經(jīng)單向下密封件840并流入流動槽824或流經(jīng)排出孔826，以使得囊體完全膨脹到與容器802和端蓋812(圖9)和814相符。此時，通過阻止水流出囊體的上密封件838和空間910的隔離(除了排出孔826外)來防止囊體816發(fā)生塌縮。由此，當水流經(jīng)AHWRA108(2)時，囊體816保持大致由容器802的內(nèi)側(cè)和端蓋812和814限定的體積。
如上所述，大致完全膨脹的囊體內(nèi)的水能通過上密封件838與圖11的水流隔離。此時，水能從冷水進口 804(圖9)沿引導(dǎo)管818向下行進，流出引導(dǎo)管孔822，沿活塞820的中間部844，經(jīng)由流動槽824流回到引導(dǎo)管818內(nèi)，并流出出水口 806而不進入囊體816。
圖12示出在不繼續(xù)使用熱水之后的另一時刻。當不繼續(xù)使用熱水時，冷水進口804 (圖9)和出水口 806內(nèi)的壓力相等。能暫時防止囊體816塌縮，這是因為除了排出孔826外，囊體外的空間910被隔離。塌縮率通過流經(jīng)排出孔的小流量來控制。該特征暫時地防止冷水在使用時進入熱水管線，因而，在每次抽取熱水之后一短時間內(nèi)可獲得熱水。延遲時間段可基于排出孔826的橫截面面積來定義和/或調(diào)節(jié)。(須注意到如果期望的話，可通過大幅擴大排出孔來消除該延遲)?？傊?，囊體彈性偏置成收縮，但收縮可被在空間910內(nèi)引起的局部真空所阻礙。水僅能緩慢地流經(jīng)排出孔以充注空間。由此，代替提供延遲功能或除了提供延遲功能外，排出孔可被認為提供空間910的受控隔離。換言之，在此實施方式中，空間910如參照圖11討論的那樣與流經(jīng)AHWRA108(2)的水隔離。排出孔826可有助于在圖11的水流期間將囊體816保持在大致完全膨脹的構(gòu)造，然后通過控制流回到空間910內(nèi)的速率來控制囊體的塌縮。圖13示出在參照圖12所討論的延遲之后的AHWRA106(2)的后續(xù)視圖。延遲由空間910引起，該空間由流經(jīng)排出孔826的水緩慢地充注。當水流經(jīng)排出孔826并充注空間910時，活塞820能緩慢地向上運動。最終，活塞向上運動到足以使下杯型密封件840與流動槽824接觸。此時，水能從出水口 806向上流到引導(dǎo)管818內(nèi)，經(jīng)由流動槽824流到空間910內(nèi)。流動槽的橫截面面積比排出孔大得多，于是使每單位時間大得多的水的體積可進入空間910。由于可有更多的水來充注空間910，囊體816現(xiàn)在能比流動槽露出之前快得多地收縮。收縮到其初始偏置構(gòu)造的囊體將囊體內(nèi)的水推出進口 804，并將水拉到空間910內(nèi)，這又將對應(yīng)體積的熱水拉回到熱水器內(nèi)。被抽回到熱水內(nèi)的水的體積可通過空間910在諸如圖9的閑置構(gòu)造下的體積與圖11的完全膨脹構(gòu)造下的體積之差來確定。當與使熱水在熱水管路內(nèi)一延長時間段相比，被抽回到熱水器內(nèi)的熱水可減少熱損失。圖14-20總地示出另一 AHWRA108 (3)。AHWRA包括容器1402，該容器包括第一和第二端蓋1404和1406。第一端蓋將冷水進口 1408聯(lián)接于囊體1412內(nèi)的體積1410。另一體積或空間1414形成于囊體1412和容器1402之間。引導(dǎo)管1416通過第二端蓋1406連接到出水口 1418。流體槽1420形成于引導(dǎo)管1416內(nèi)?；钊?422定位在引導(dǎo)管1416周圍。蓋子1424限制活塞1422的向上行程，而第二端蓋1406限制活塞的向下行程。囊體1412固定到第一端蓋1404和活塞1422。在一些情況下，囊體1412的下端部可形成活塞1422。在其它情況下，活塞1422可與囊體1412區(qū)分開，并且囊體的下端部能固定到活塞1422?；钊芊謩e在引導(dǎo)管1416周圍形成或包括上和下密封件1426和1428。引導(dǎo)管可包括排出孔1430。隔離裝置1432可定位在容器1402周圍。圖14示出處于閑置構(gòu)造的AHWRA108(3)，其中，進口(冷水進口 1408)和出口(出水口 1416)壓力相等。圖15示出在接通熱水之后的AHWRA108(3)。水壓在出水口 1418處降低。水從空間1414經(jīng)流體槽1420，沿引導(dǎo)管1416向下流出出水口 1418。由此，空間1414的體積減小。這降低囊體1412外側(cè)的壓力，且水經(jīng)由冷水進口 1408流入囊體并使體積1410膨脹。囊體1412的上部由于流入的水而膨脹。在此情況下，囊體的上部先膨脹，這是因為上部比囊體的下部薄，并由此提供對膨脹更小的阻力。圖16示出后續(xù)視圖，其中，囊體1412繼續(xù)充注，囊體垂直膨脹，并使活塞1422向下朝引導(dǎo)管1416內(nèi)的流動槽1420運動?？臻g1414內(nèi)的水流經(jīng)流動槽1420，并流出引導(dǎo)管1416和出水口 1418。當活塞向下運動時，流動槽會被下密封件1428擋住。在一些情況下，下密封件可構(gòu)造成允許水向上而不是向下流動。例如，可采用杯型密封件或成角度的“擦拭(wiper)密封件”。該構(gòu)造可允許空間1414內(nèi)的水繼續(xù)經(jīng)密封件逸出，并排到引導(dǎo)管1416內(nèi)。一些水還會從空間1414流經(jīng)排出孔1430。囊體最終與第二端蓋1406的上部1602接觸。圖17示出水繼續(xù)使囊體1412膨脹并將囊體推到與第二端蓋1406內(nèi)的空腔1702相符?；钊?422還抵靠空腔“降到最低”，且進一步的向下運動被阻止。此時，空間1414的體積大幅減小。圖18和19示出當達到平衡時兩個略微不同的視圖，其中，來自囊體1412外側(cè)(例如，空間1414)的水能經(jīng)下密封件1428逸出到出水口 1418。在使用熱水時，由于水自由地流經(jīng)AHWRA108 (3)，活塞1422和囊體1412留在此位置。在使用熱水時，囊體與由容器1402和端蓋1404和1406限定的內(nèi)部尺寸大致相符。
當熱水流中斷時，進口和出口(1408和1418)內(nèi)的壓力相等。由于除了排出孔1430之外，囊體外的空間1414被隔離，所以能防止囊體1412塌縮。塌縮率通過流經(jīng)排出孔的小流量來控制。該特征允許用戶在每次取熱水之后一段短時間內(nèi)可立即獲得熱水。
圖20示出后續(xù)的時刻，其中，足夠的水已流經(jīng)排出孔1430以使囊體1412向上運動，直至下密封件1428與流動槽1420接觸為止。這允許水經(jīng)流動槽1420流入囊體1412外的空間1414內(nèi)。塌縮的囊體繼續(xù)將水從熱水器拉回到出水口 1418內(nèi)。這造成水從熱水管路被拉回到熱水器內(nèi)，且否則將損失的熱量被抽回到熱水器內(nèi)。
圖21-26總地示出又一 AHWRA108 (4)。AHWRA包括容器2102，該容器包括第一和第二端蓋2104和2106。第一端蓋將冷水進口 2108聯(lián)接于囊體2112內(nèi)的體積2110。在囊體2112和容器2102之間形成又一體積或空間2114。引導(dǎo)管2116通過第二端蓋2106連接到出水口 2118。流體槽2120形成于引導(dǎo)管2116內(nèi)?；钊?122定位在引導(dǎo)管2116周圍。蓋子2124限制活塞2122的向上行程，而第二端蓋2106限制活塞的向下行程。囊體2122固定到第一端蓋和活塞2122。在一些情況下，囊體2112的下端部可形成活塞2122?；钊芊謩e在引導(dǎo)管2126周圍形成或包括上和下密封件2126和2128。引導(dǎo)管可包括排出孔2130。隔離裝置2132可定位在容器2102周圍。須注意到，除了活塞2122外，AHWRA108 (4)相當類似于參照圖14-20所述的AHWRA108(3)。在AHWRA108(3)中，囊體的下部加厚，并能以使囊體形成活塞和上和下密封件的方式模制。在AHWRA108(4)中，活塞2122與囊體2112不同。該活塞包括兩個凹槽和一個凹部，這兩個凹槽包含上和下密封件2126和2128,而該凹部以伸展配合的方式接納囊體2112的下端部。因此，一旦囊體在組裝期間在活塞上伸展并伸展到凹部內(nèi)，囊體的彈性特性以及凹部上方和下方的較寬區(qū)域趨向于使囊體保持在活塞周圍。
圖21示出處于閑置構(gòu)造的AHWRA108(4)，其中，進口(冷水進口 2108)和出口(出水口 2118)壓力相等。
圖22示出在接通熱水之后的AHWRA108(4)。水壓在出水口 2118處降低。水從空間2114經(jīng)流體槽2120，沿引導(dǎo)管2116向下流出出水口 2118。由此，空間2114的體積減小。這會降低囊體2112外側(cè)的壓力，且水經(jīng)由冷水進口 21流入囊體，并使體積2110膨脹。囊體的上部由于流入的水而膨脹。在此情況下，囊體制造成使囊體壁在上部比在下部薄。該構(gòu)造可引起囊體的上部先以大致水平的方式膨脹。
圖23示出后續(xù)視圖，其中，囊體2122繼續(xù)充注，囊體垂直膨脹，并使活塞2122向下朝引導(dǎo)管2116內(nèi)的流動槽2120運動?？臻g2114內(nèi)的水流經(jīng)流動槽2120，并流出引導(dǎo)管2116和出水口 2118。當活塞2122向下運動時，流動槽會被下密封件2128擋住。在一些情況下，下密封件2128可構(gòu)造成允許水向上而不是向下流動。例如，可采用杯型密封件或成角度的“擦拭密封件”。該構(gòu)造可允許空間2114內(nèi)的水繼續(xù)經(jīng)密封件逸出，并排到引導(dǎo)管2116內(nèi)。一些水還會從空間2114流經(jīng)排出孔2130。囊體最終可與第二端蓋2106的上部2302接觸。
圖24示出水繼續(xù)使囊體2112膨脹并將囊體推到與第二端蓋2106內(nèi)的空腔2402相符。活塞2122還抵靠空腔“降到最低”，而進一步的向下運動被阻止。此時，空間2114的體積大幅減小。圖25示出當熱水流中斷時且進口和出口內(nèi)的壓力相等時的AHWRA108 (4)。由于除了排出孔2130外，囊體外的空間2114被隔離，所以能防止囊體2112塌縮。塌縮率通過流經(jīng)排出孔的小流量來控制。該特征允許用戶在每次取熱水之后一段短時間內(nèi)可立即獲得熱水。圖26示出一后續(xù)時刻，其中，足夠的水流經(jīng)排出孔2130以使囊體2112向上運動，直至下密封件2128與流動槽2120接觸為止。這允許水經(jīng)流動槽流到囊體2112外的空間2114內(nèi)。塌縮的囊體繼續(xù)將水從熱水器拉回到出水口 2118內(nèi)。這造成水從熱水管路被拉回到熱水器內(nèi)，且使否則將損失的熱量被抽回到熱水器內(nèi)?？傊?上面描述了 AHWRA的若干示例。這些示例所傳達的AHWRA構(gòu)思包括延遲抽取的選擇。延遲抽回的特征可用于利用彈性囊體的AHWRA或其它類型的AHWRA。第二系統(tǒng)示例圖27示出可應(yīng)用本發(fā)明的熱水回收系統(tǒng)構(gòu)思的系統(tǒng)2700。當然，可為了解釋的目的而設(shè)置系統(tǒng)2700，并且本發(fā)明構(gòu)思可應(yīng)用于其它系統(tǒng)。系統(tǒng)2700包括冷水管線2702、熱水管線2704、熱水器2706以及自動熱水回收設(shè)備(AHWRA) 108 (5)。熱水回收設(shè)備與冷水管線2702成流體流通關(guān)系地定位在熱水器2706附近。系統(tǒng)2700還包括終端裝置或器具2710 (I) ,2710 (2)和2710 (3)，它們表示為三個龍頭。當然，也可采用諸如洗碗機和/或洗衣機之類的其它類型的終端裝置。冷水跨接裝置2712可位于一個或多個終端器具附近。在此示例中，冷水跨接裝置位于終端器具中的每個附近。具體來說，冷水跨接裝置2712(1)位于終端器具2710(1)附近，冷水跨接裝置2712(2)位于終端器具2710(2)附近，而冷水跨接裝置2712 (3)位于終端器具2710 (3)附近。在此情況下，冷水跨接裝置分別表示為選擇性熱水隔離裝置(SHWID) 2714(I) >2714(2)和2714(3)以及對應(yīng)的冷水跨接管線2716 (I)、2716 (2)和2716 (3)。熱水隔離裝置以流體受控的關(guān)系定位在冷水管線和熱水管線之間，靠近終端器具，因而，選擇性熱水隔離裝置可選擇性地允許水從冷水管線通過選擇性熱水隔離裝置流到冷水跨接管線內(nèi)，和流到熱水管線內(nèi)。例如，在一組特定的條件下，選擇性熱水隔離裝置2714(1)可選擇性地允許水從冷水管線2702通過選擇性熱水隔離裝置2714 (I)流到冷水跨接管線2716 (I)內(nèi)，并流入熱水管線2704。這些條件可包括使熱水流經(jīng)選擇性熱水隔離裝置以用于對應(yīng)的終端器具2710 (I)的第一條件。第二條件可以是在熱水已用于對應(yīng)的終端器具2710(1)之后，使熱水停止流經(jīng)選擇性熱水隔離裝置。簡單來說，在操作時，如果熱水例如在終端器具2710 (I)處被抽取，則可允許冷水通過選擇性熱水隔離裝置2714(1)流動到熱水管線2704。然而，通過選擇性熱水隔離裝置2714(1)和2714 (3)可阻止冷水進入熱水管線2704。相似地，如果熱水在終端器具2710 (2)處被抽取，則可允許冷水通過選擇性熱水隔離裝置2714(2)流到熱水管線2704，但可通過選擇性熱水隔離裝置2714(1)和2714(3)阻止冷水進入熱水管線2704。下面參照圖28-48來描述熱水隔離裝置的其它功能。選擇性熱水隔離裝置的示例圖28-32總地更詳細地示出選擇性熱水隔離裝置2714(1)的示例。圖33_48總地更詳細地示出選擇性熱水隔離裝置2714(2)的第二示例。
圖28-32示出選擇性熱水隔離裝置2714(1)的剖視圖，并總地示出選擇性熱水隔離裝置的操作。在此情況下，選擇性熱水隔離裝置從熱水器端部(例如進口)2802延伸到終端器具端部(例如，出口)2804，并聯(lián)接于冷水跨接管線(2716 (I)，圖27)。該選擇性熱水隔離裝置包括圓筒2810和蓋子2812。圓筒包括主區(qū)域2813和加大直徑的上部區(qū)域2814?；钊?816定位在圓筒2810內(nèi)，并由彈簧2818偏置。活塞2816包括一對上活塞O形環(huán)2820 (I)和2820(2)、一對下活塞O形環(huán)2822(1)和2822(2)以及流動孔2824、流動槽2826和活塞排出孔2828?；钊?816的外直徑可對應(yīng)于主區(qū)域2813的內(nèi)直徑，因而，O形環(huán)可形成兩者之間的密封。選擇性熱水隔離裝置2714(1)還包括計量孔2830。
為了闡釋的目的，圖29-32示出處于四個操作位置(并非所有元件在每個圖中標出以避免混淆)的選擇性熱水隔離裝置2714(1)。圖29示出位置1，其中，選擇性熱水隔離裝置2714(1)處于閑置位置。在此情況下，防止來自冷水跨接管線2716(1)的水通過上活塞O形環(huán)2820 (I)和2820 (2)流入選擇性熱水隔離裝置。
圖30示出在熱水使用期間的選擇性熱水隔離裝置2714(1)的位置2。在此情況下，當選擇性熱水隔離裝置上方的熱水終端器具(2710 (I)，圖27)被接通時，活塞2816向上運動，并壓縮彈簧2818。熱水管線(2704，圖27)內(nèi)的水自由地流經(jīng)流動孔2824，流經(jīng)流動槽2826，在上O形環(huán)2820 (I)和2820(2)周圍流經(jīng)圓筒2810的加大直徑上部區(qū)域2814，并通過出口 2804流到終端器具。防止來自冷水跨接管線2716(1)的水通過兩個下活塞O形環(huán)2822(1)和2822(2)流入選擇性熱水隔離裝置。
圖31示出與選擇性熱水隔離裝置2714(1)的跨接延遲有關(guān)的位置3。在此情況下，當關(guān)閉熱水終端器具時，通過彈簧2818向下推動活塞2816，直至O形環(huán)2820 (2)與圓筒2810的主區(qū)域2813的頂部接觸。從此時起，活塞2816緩慢地向下運動?；钊陆邓俾士赏ㄟ^流經(jīng)活塞排出孔2828的受限流量來控制?？煞乐箒碜岳渌缃庸芫€2716(1)的水流入選擇性熱水隔離裝置，直至O形環(huán)2822 (I)越過計量孔2830為止。O形環(huán)2822 (I)和計量孔2830之間的空間用于延遲冷水進入熱水隔離裝置，從而在熱水管線2704開始充注有冷水之前給予用戶反復(fù)使用熱水的機會。
圖32示出涉及熱水返回的選擇性熱水隔離裝置2714(1)的位置4。在此情況下，當O形環(huán)2822 (I)越過跨接計量孔2930時，熱水開始返回。冷水通過自動熱水回收設(shè)備108(5)(圖27)抽取，其經(jīng)過計量孔2930，經(jīng)過下活塞流動孔2824，并經(jīng)由進口 2802流向熱水器。流經(jīng)活塞2816內(nèi)的排出孔2828的受限流提供足夠的時間段使自動熱水回收設(shè)備108(5)(圖27)能在活塞2816返回到圖29的閑置位置之前將熱水管線(圖27)內(nèi)的大部分或所有滯留熱水返回到熱水器2706 (圖27)。
總之，上述選擇性熱水隔離裝置2714 (I)是本發(fā)明構(gòu)思的一種實施方式。選擇性熱水隔離裝置能安裝在任一或所有用水點。在一些實施例中，選擇性熱水隔離裝置僅允許在需要冷水來重新獲得熱水時才讓冷水進入熱水管線。選擇性熱水隔離裝置2714 (I)能隔離每個熱水出口，從而使單個自動熱水回收設(shè)備能從沿不同方向延伸的管抽回熱水，從而允許回收整個系統(tǒng)內(nèi)的滯留熱水。替代地或另外地，選擇性熱水隔離裝置2714(1)能在使用熱水之后、并在允許冷水開始跨接之前提供延遲。
圖33-48示出選擇性熱水隔離裝置2714(2)，并總地示出熱水隔離裝置的操作。此夕卜，讀者會難以從一個視圖看到選擇性熱水隔離裝置2714(2)的所有部件，因此同時提供若干個視圖。圖33是熱水隔離裝置的剖視圖，圖34是剖視立體圖。圖35是分解立體圖，而圖36是剖視分解立體圖。其余附圖是成對的對應(yīng)剖視和立體圖，它們示出選擇性熱水隔離裝置2714(2)的各種操作時刻。選擇性熱水隔離裝置2714(2)包括圓筒3302。第一和第二端蓋3304和3306固定在圓筒3302的相對兩端處。第一端蓋3304限定能朝向終端器具定位的出口 3308。第二端蓋3306限定能朝向熱水器定位的進口 3310。定位在圓筒內(nèi)的是桿3312、上活塞3314和下活塞3316。下活塞彈簧3318嵌入到上活塞彈簧3320內(nèi)。下活塞彈簧3318保持于第一端蓋3304和從桿3312徑向向外延伸的桿提升件3322之間。上活塞彈簧3320保持于第一端蓋3304和上活塞3314之間?？缃佣丝?3324接納于圓筒3302內(nèi)?？缃佣丝?3324包括跨接適配件3326，該跨接適配件構(gòu)造成接納跨接管線(2716(2)，圖27)。球3328定位在由跨接端口 3324形成的流體通道3332與圓筒3302的內(nèi)部(例如，活塞3314和3316以及桿3312所占據(jù)的體積)之間的空間3330內(nèi)。第二通道3334形成于跨接端口 3324內(nèi)并靠近球3328?？缃佣丝?3324借助墊圈3336和螺母3338固定到圓筒3302?？缃用芊饧?340定位在圓筒3302和跨接端口 3324之間?？缃用芊饧?342定位在跨接端口 3324和跨接端口適配件3326之間。同樣，第一端蓋密封件3344定位在第一端蓋3304和圓筒3302之間，第二端蓋密封件3346定位在圓筒3302和第二端蓋3306之間。桿密封件3348定位在桿3312和上活塞3314之間，而圓筒密封件3350定位在上活塞3314和圓筒3302之間?？捎靡粋€或多個螺栓3352將第一和第二端蓋3304和3306固定到圓筒3302。圖37-48示出選擇性熱水隔離裝置2714 (2)的操作狀態(tài)。選擇性熱水隔離裝置2714(2)的元件參照圖33-36在上文示出。這樣，為了便于解釋，僅關(guān)于各圖37-48討論的那些部件才具體示出。圖37和38示出處于閑置或穩(wěn)態(tài)構(gòu)造下的選擇性熱水隔離裝置2714 (2)。此時，下活塞3316與進口 3310和第二端蓋3306接觸。上活塞3314與下活塞3316接觸。上活塞3314還與球3328接觸，并與x參考方向平行地將力施加于球。作用在球上的力阻斷流體通道3332，因而，沒有水從跨接管線(圖27)流入選擇性熱水隔離裝置2714 (2)的圓筒3302。在此情況下，球3328可以是諸如橡膠球的可變形球。除非受到頂部或下活塞(3314和3316)中的任一個活塞作用，不然球3328就略微突出到圓筒3302的內(nèi)部。在此構(gòu)造中，當活塞中的一個與X參考方向平行地推抵球3328時，球被壓抵通道3332的終端3702，而球3328由此擋住從終端3702到圓筒3302內(nèi)的任何(大部分)水流。其它構(gòu)造可利用另一類型的閥機構(gòu)。例如，球可以是剛性的，而跨接端口 3324可略微變形以允許球在被單獨的活塞作用時與X參考軸平行地略微運動。圖39-40示出諸如當用戶在終端器具(2710 (2)，圖27)處接通熱水時作用于熱水流的選擇性熱水隔離裝置2714(2)。在此情況下，壓力在出口 3308處下降。水流經(jīng)進口3310，然后流經(jīng)下活塞3316內(nèi)的孔3910 (并非所有孔均具體示出)。該水克服上活塞彈簧3320的力，并向上推動上活塞3314，直至上活塞與桿提升件3322接觸為止。圖41-42示出當熱水繼續(xù)流經(jīng)選擇性熱水隔離裝置2714⑵時的選擇性熱水隔離裝置2714(2)。上活塞3314繼續(xù)向上運動，由此使桿3312向上運動。桿3312附連于下活塞3316，因此桿的向上運動使下活塞向上運動。向上運動進一步壓縮上活塞彈簧3320和下活塞彈簧3318。下活塞3316與球3328接觸，并向外推動該球(與x參考軸平行地)。球3328阻止水流從跨接端口 3324進入圓筒3302。上活塞3314的圓筒密封件3350經(jīng)過圓筒的上部4102，該上部的直徑比圓筒的其余部分4104的內(nèi)直徑大。然后，水可經(jīng)過上活塞的外側(cè)邊緣，并流出出口 3308。
圖43-44示出當熱水流停止(例如，用戶切斷熱水)時的選擇性熱水隔離裝置2714(2)。此時，進口 3310和出口 3308處的壓力相等。上活塞彈簧3320和下活塞彈簧3318作用于活塞，并推動上活塞3314和下活塞3316向下運動?；钊韵鄬^快的速率向下運動，直至上活塞的圓筒密封件3350與圓筒3302的較窄的其余部分4104接觸。下活塞3316繼續(xù)將壓力施加于球3328，并由此防止水從跨接端口 3324進入圓筒3302?？傊?，選擇性熱水隔離裝置2714 (2)防止冷水從冷水跨接部進入圓筒3302。現(xiàn)在，在熱水使用之后，冷水跨接裝置可繼續(xù)被下活塞3316阻斷。下活塞控制來自跨接端口的水流。這樣，跨接水流不會開始(例如，被延遲)，直至下活塞下降到球以下。如下討論的，然后繼續(xù)跨接水流，直至上活塞作用于球。
圖45-46示出在停止使用熱水之后的后續(xù)時刻的選擇性熱水隔離裝置2714(2)。在此情況下，活塞彈簧3318和3320繼續(xù)將向下壓力分別施加于活塞3316和3314。向下運動的速率通過上活塞3314內(nèi)的排出孔4502的尺寸來調(diào)節(jié)。下活塞可僅以排出孔4502所允許的速率向下運動。根據(jù)選擇性熱水隔離裝置2714(2)的尺寸，排出孔4502可相當小，并會被諸如沙子的污染物阻塞。因此，可將過濾器定位在排出孔周圍以減小阻塞的可能性。
圖47-48示出以上參照圖43_46討論的冷水跨接延遲之后的后續(xù)時刻的選擇性熱水隔離裝置2714 (2)。在此情況下，水返回時機通過跳過跨接端口 3324的球3328的下活塞3316的定時(上)表面4702來控制。此時，允許水從跨接端口流入圓筒3302，然后流經(jīng)下活塞3316內(nèi)的孔3910和并流出進口 3310。更具體地，由于不將球3328推抵終端3702，來自跨接管線的水壓可引起水經(jīng)終端3702流入容納球的空間3330。水可從空間3330流入第二通道3334而流過球，第二通道的相對端部通到圓筒3302內(nèi)。
上活塞彈簧3320仍作用于上活塞3314。上活塞3314的行程由排出孔4502的尺寸來調(diào)節(jié)。當上活塞3314下降到與球3328接觸時，關(guān)閉跨接端口 3324。選擇性熱水隔離裝置2714(2)現(xiàn)在處于閑置(參見圖33)。
綜上，上面描述兩個不同的選擇性熱水隔離裝置的示例。每當熱水壓力低于系統(tǒng)冷水壓力時，這些選擇性熱水隔離裝置并非簡單地允許冷水跨接。各個選擇性熱水隔離裝置可將冷水跨接限制于熱水流經(jīng)它們所在位置附近的終端器具的情況。此外，選擇性熱水隔離裝置可在當終端器具處停止使用熱水之后延遲一段時間再進行冷水跨接。由此，例如間歇地使用熱水的用戶不會由于進入熱水管線的冷水而感到不便。從另一立體圖觀察，選擇性熱水隔離裝置可在熱水流經(jīng)選擇性熱水隔離裝置之后的一段時間或時間窗內(nèi)允許冷水跨接。時間窗可在熱水停止流經(jīng)選擇性熱水隔離裝置之后立即開始或可延遲一段時間后開始。
從又一立體圖觀察，選擇性熱水隔離裝置的一些實施方式可擋住冷水跨接流，除非發(fā)生一個或多個條件。例如，在一個構(gòu)造中，選擇性熱水隔離裝置會擋住冷水跨接流，除非發(fā)生第一條件。該第一條件可以是熱水流經(jīng)選擇性熱水隔離裝置。停止熱水流可以被認為是第二條件(例如，阻斷冷水跨接流，直至發(fā)生兩個條件)。發(fā)生第二條件(例如，熱水停止流經(jīng)選擇性熱水隔離裝置)會造成選擇性熱水隔離裝置開啟一時間窗，在該時間窗內(nèi)會通過選擇性熱水隔離裝置發(fā)生冷水跨接流。時間窗會在發(fā)生第二條件之后立即開始或延遲之后開始。時間窗可具有由選擇性熱水隔離裝置限定的時長。例如，可用相對于選擇性熱水隔離裝置的體積的排出孔4502的橫截面面積來限定該時長。為了便于解釋，兩個不同的選擇性熱水隔離裝置2716(1)和2716(2)都用于系統(tǒng)2700內(nèi)。然而，在許多情況下，用于特定系統(tǒng)內(nèi)的所有選擇性熱水隔離裝置將會是相同的。此外，盡管選擇性熱水隔離裝置在系統(tǒng)2700內(nèi)示出為具有示例性自動熱水回收設(shè)備，但這些選擇性熱水隔離裝置可與其它類型的自動熱水回收設(shè)備一起使用。還注意到在上述討論中描述了若干新穎的功能，且為了實現(xiàn)新穎的功能而詳細地描述了具體的結(jié)構(gòu)。當然，不能窮舉結(jié)構(gòu)，且可設(shè)想用于實現(xiàn)新穎功能的其它結(jié)構(gòu)。結(jié)論盡管以特定于結(jié)構(gòu)的語言描述了熱水節(jié)能的特定示例，但應(yīng)理解到所附權(quán)利要求書中限定的主題并不意在限制于所述的特定特征。而是，特定特征作為實施要求保護的主題的法定類別的示例性形式來公開。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)(2700),所述系統(tǒng)包括: 冷水管線(2702)和熱水管線(2704)； 終端器具(2710)，所述終端器具與所述冷水管線和所述熱水管線呈流體連通關(guān)系，并構(gòu)造成控制來自所述冷水管線和所述熱水管線的水流； 熱水器(2706)，所述熱水器具有與所述冷水管線呈流體連通關(guān)系的進口和與所述熱水管線呈流體連通關(guān)系的出口； 自動熱水回收設(shè)備(108)，所述自動熱水回收設(shè)備與所述冷水管線呈流體連通關(guān)系地定位在所述熱水器附近，所述自動熱水回收設(shè)備構(gòu)造成在使用所述終端器具處的熱水之后將熱水從所述熱水管線抽回到熱水器內(nèi)；以及 選擇性熱水隔離裝置(2714)，所述選擇性熱水隔離裝置與所述熱水和冷水管線呈流體連通關(guān)系地定位在所述終端器具附近，并構(gòu)造成在使用所述終端器具處的熱水之后、而不是在此期間允許冷水跨接到所述熱水管線內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動熱水回收設(shè)備構(gòu)造成在使用熱水之后延遲一段時間抽取熱水，或者所述選擇性熱水隔離裝置構(gòu)造成在使用熱水之后延遲另一段時間進行冷水跨接。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動熱水回收設(shè)備構(gòu)造成在使用熱水之后延遲一段時間抽取熱水，且所述選擇性熱水隔離裝置構(gòu)造成在使用熱水之后延遲另一段時間進行冷水跨接。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括另一終端器具和另一選擇性熱水隔離裝置，所述另一終端器具成與所述冷水和熱水管線呈流體連通關(guān)系，并構(gòu)造成控制來自所述冷水和熱水管線的水流，所述另一選擇性熱水隔離裝置與所述冷水和熱水管線呈流體連通關(guān)系地定位在所述另一終端器具附近，并構(gòu)造成在使用所述另一終端器具處的熱水之后允許冷水跨接到所述熱水管線內(nèi)，但所述另一選擇性熱水隔離裝置不允許在熱水流經(jīng)所述終端器具時或之后進行冷水跨接。
5.一種包括彈性囊體(210)的自動熱水回收設(shè)備(108)。
6.如權(quán)利要求5所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，所述彈性囊體在進口端和出口端之間漸縮，或者所述彈性囊體具有靠近所述進口端的第一厚度和靠近所述出口端的第二厚度，且所述第一厚度小于所述第二厚度。
7.如權(quán)利要求6所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，從所述進口端處開始，所述彈性囊體外的空間被所述彈性囊體取代。
8.如權(quán)利要求6所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，由于所述彈性囊體取代所述設(shè)備的體積，所述彈性囊體外的水被推入所述出口端內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，能防止所述彈性囊體內(nèi)的水到達所述出口端，直至所述彈性囊體包含預(yù)定的體積為止。
10.如權(quán)利要求9所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，施加超過所述彈性囊體的彈性特性的額外阻力，以使所述彈性囊體達到預(yù)定體積。
11.如權(quán)利要求5所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，在使用熱水期間，水流從所述自動熱水回收設(shè)備的進口流到出口，且在使用熱水之后，所述彈性囊體構(gòu)造成使水流反向，以使水流回到所述出口內(nèi)。
12.如權(quán)利要求5所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，還包括大致相對的進口和出口，且所述彈性囊體構(gòu)造成當在所述進口和所述出口之間伸展之前，垂直于穿過所述進口和所述出口的軸線膨脹。
13.如權(quán)利要求11所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，還包括延遲結(jié)構(gòu)，所述延遲結(jié)構(gòu)構(gòu)造成在停止使用熱水之后延遲一段時間再使水流反向。
14.如權(quán)利要求5所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，水能自由地流經(jīng)所述設(shè)備，同時保持預(yù)定體積的囊體。
15.—種包括延遲特征的自動熱水回收設(shè)備(108 )。
16.如權(quán)利要求15所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，所述自動熱水回收設(shè)備構(gòu)造成在第一組條件下允許水從進口運動到出口，并構(gòu)造成在第二組條件下便于水從所述出口運動到所述進口，且所述延遲特征構(gòu)造成在所述第二組條件開始之后延遲一段時間再使大量水運動。
17.如權(quán)利要求16所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，所述延遲特征還構(gòu)造成在另一時間段之后阻止水從所述出口運動到所述進口。
18.如權(quán)利要求15所述的自動熱水回收設(shè)備，其特征在于，所述延遲特征由排出閥來提供。
19.一種包括權(quán)利要求15的自動熱水回收設(shè)備的熱水器。
20.一種選擇性熱水隔離裝置(2714)，所述選擇性熱水隔離裝置構(gòu)造成以流體流通關(guān)系與第一水管線和第二水管線連接，且所述選擇性熱水隔離裝置構(gòu)造成基于流經(jīng)所述第一水管線的水流來控制從所述第二水管線到所述第一水管線的水跨接。
21.如權(quán)利要求20所述的選擇性熱水隔離裝置，其特征在于，所述第一水管線包括熱水管線，而所述第二水管線包括冷水管線，且所述選擇性熱水隔離裝置還構(gòu)造成在水停止流經(jīng)所述第一管線之后允許水在某個時間窗跨接。
22.如權(quán)利要求21所述的選擇性熱水隔離裝置，其特征在于，所述時間窗在水停止流經(jīng)第一管線之后立即開始，或所述時間窗在一個延遲時間段之后開始。
23.如權(quán)利要求20所述的選擇性熱水隔離裝置，其特征在于，所述選擇性熱水隔離裝置構(gòu)造成起到閥的作用，因而，在水流經(jīng)第一管線之后進行水跨接。
24.如權(quán)利要求20所述的選擇性熱水隔離裝置，其特征在于，所述選擇性熱水隔離裝置構(gòu)造成起到延遲閥的作用，因而，在水停止流經(jīng)第一管線之后延遲一段限定的時長進行水跨接。
25.如權(quán)利要求24所述的選擇性熱水隔離裝置，其特征在于，至少部分地由所述選擇性熱水隔離裝置的體積和所述選擇性熱水隔離裝置內(nèi)的排出孔的尺寸之間的關(guān)系來限定所述限定的時長。
全文摘要
構(gòu)思涉及減少與熱水系統(tǒng)有關(guān)的能量損失。一個示例包括冷水管線和熱水管線以及終端器具，該終端器具與冷水管線和熱水管線呈流體連通關(guān)系，并構(gòu)造成控制來自冷水管線和熱水管線的水流。該示例還包括熱水器，該熱水器具有與冷水管線呈流體連通關(guān)系的入口或進口以及與熱水管線呈流體連通關(guān)系的出口。該示例還包括自動熱水回收設(shè)備，該自動熱水回收設(shè)備與所述冷水管線呈流體連通關(guān)系地定位在所述熱水器附近，所述自動熱水回收設(shè)備構(gòu)造成在使用終端器具處的熱水之后將熱水從熱水管線抽回到熱水器內(nèi)。示例還包括選擇性熱水隔離裝置，該選擇性熱水隔離裝置與熱水和冷水管線呈流體連通關(guān)系地定位在終端器具附近，并構(gòu)造成在使用終端器具處的熱水之后允許冷水跨接到熱水管線內(nèi)。自動熱水回收設(shè)備構(gòu)造成在使用熱水之后延遲一段時間抽取熱水，或者選擇性熱水隔離裝置構(gòu)造成在使用熱水之后延遲另一段時間進行冷水跨接。
文檔編號F24D19/10GK103221749SQ201180043700
公開日2013年7月24日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者斯賓塞·金·豪斯 申請人:斯賓塞·金·豪斯