专利名称：管道液体预热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热能利用领域，具体涉及一种管道液体预热系统。
背景技术：
现有很多热水器管道中通常存有大量冷水，在需要通过热水器使用热水时，需要将管道中的冷水全部流出才会出现热水，往往浪费很多水资源。例如在家中或理发店或旅馆使用热水器时通常要流出大量的凉水才能接到热水，不仅过多地浪费水资源，且使用热水需要等待的时间过长。
实用新型内容
本实用新型提供一种管道液体预热系统，能够节约资源。本实用新型提供了一种管道液体预热系统，包括相互连接并构成回路的主管道和子管道，高温液体控制器设置在所述主管道和所述子管道的一个连接处，出液阀门设置在所述主管道和所述子管道的另一个连接处；其中，当所述出液阀门开启时，所述高温液体控制器控制高温液体流入所述回路中，所述高温液体经所述主管道和/或所述子管道流出所述出液阀门，所述回路中的液体朝向所述出液阀门流出；当所述出液阀门关闭时，所述高温液体控制器禁止高温液体流入所述回路中，所述回路中的液体在所述回路中循环流动；液泵，其安装在所述回路中，并使所述回路中的液体在所述回路中进行所述循环流动；加热单元，其包括至少一个加热模块，所述加热模块安装在所述回路并对所述回路中的液体进行加热。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述出液阀门包括多个子出液阀门。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述子管道朝向所述出液阀门的一端延伸至所述主管道内部，且所述子管道的朝向所述出液阀门的一端的端口与所述出液阀门相距预定距离，在所述出液阀门关闭时所述回路中的液体从所述子管道的所述端口流出并回到所述主管道。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述子管道的所述端口与所述出液阀门通过支架连接。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述预定距离为O. 5-lcm。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述主管道、所述子管道、所述高温液体控制器通过三通管道连接。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述主管道、所述子管道、所述出液阀门通过三通管道连接。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述加热模块包括点火装置和燃气管道；和/或，所述加热模块包括加热电阻丝。[0016]在本实用新型的各实施例中，优选地，所述高温液体控制器包括压力传感器和电控阀，所述压力传感器设置在所述回路中，所述电控阀根据所述压力传感器检测到的所述回路中的液压的变化控制所述高温液体控制器处的高温液体的流通。在本实用新型的各实施例中，优选地，所述的管道液体预热系统进一步包括以下中的至少一种或多种储液箱，其包括进液口和出液口，所述储液箱通过所述进液口和所述出液口连通至所述回路；至少一个温度传感器，其设置于所述回路内或所述回路外，并用于直接或间接检测回路中的液体的温度；保温层，其包裹在所述主管道和/或所述子管道的外壁上。通过本实用新型的各实施例提供的管道液体预热系统，能够带来以下至少一种有益效果I.节约资源。本实用新型提供的管道液体预热系统通过液泵的应用将主管道和子管道构成低温液体的循环回路，并通过加热模块对管道中的液体进行加热，低温液体在循环的同时能够达到管道中的液体被加热的效果，从而实现对管道中的低温液体的利用，节约了资源。2.管道中液体的温度达到预定温度时，管道液体预热系统进入恒温模式，节约热力资源。本实用新型提供的管道液体预热系统通过温度传感器检测管道壁的温度和/或管道中的液体温度，当液体温度达到预定温度时，例如44°C，控制部分加热模块停止加热，将加热单元由全加热转换成节能恒温模式，节约热力资源。3.控制管道液体预热系统的工作时间，进一步节省热力资源。本实用新型可控制管道液体预热系统的工作时间，例如设置其工作时间为上午7点至晚上11点，则从晚上11点至上午7点这段时间，管道中的低温液体不需要被加热，从而进一步节省了热力资源。4.控制热水器中的热水和管道中的冷水停止热量交换，进一步节能。当出液阀门关闭后，压力传感器接收到管道中压力变大的信号，电控阀接收到压力传感器的信号并控制外部液体停止流入管道中。从而管道液体预热系统在对管道中的低温液体预热时，管道中的液体不会与外部液体进行热量交换，造成能源的浪费。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图I为本实用新型的管道液体预热系统的一种实施例的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。本发明提供了一种管道液体预热系统，包括相互连接并构成回路的主管道和子管道，高温液体控制器设置在所述主管道和所述子管道的一个连接处，出液阀门设置在所述主管道和所述子管道的另一个连接处；其中，当所述出液阀门开启时，所述高温液体控制器控制高温液体流入所述回路中，所述高温液体经所述主管道和/或所述子管道流出所述出液阀门，所述回路中的液体朝向所述出液阀门流出；当所述出液阀门关闭时，所述高温液体控制器禁止高温液体流入所述回路中，所述回路中的液体在所述回路中循环流动；液泵，其安装在所述回路中，并使所述回路中的液体在所述回路中进行所述循环流动；加热单元，其包括至少一个加热模块，所述加热模块安装在所述回路并对所述回 路中的液体进行加热。本发明在高温液体控制器和出液阀门之间设置主管道和子管道。主管道和子管道相互连接并构成回路，使液体在泵压或其他压力作用下能在回路中循环流动。高温液体控制器和出液阀门分别位于主管道和子管道的不同的连接处。高温液体控制器是根据管道压力等条件控制外部的高温液体与回路中的液体流通的结构。高温液体是由外部的加热装置加热的液体(例如热水器加热后得到的热水)。出液阀门是控制主管道和/或子管道内的液体流向外部的结构，例如为水龙头或洗澡用的喷头。(I)在出液阀门打开的情况下，高温液体控制器控制高温液体流入回路中，高温液体通过主管道和/或子管道流出出液阀门，回路中的液体朝向出液阀门流出。出液阀门打开后，可以对主管道和子管道中的液体继续加热或停止加热。(2)在出液阀门关闭的情况下，高温液体控制器禁止高温液体流入回路中，通过液泵的压力作用，使主管道和子管道中的液体形成回路并在回路中循环流动，同时在回路中的液体循环流动时对回路中的液体进行加热，实现对回路中的液体的预热。液泵在管道中提供压力作用，促使液体的回路的形成，并使液体循环流动。液泵可安装在主管道处，将主管道处的液体送至(例如为抽送至或推送至)子管道，并将子管道处的液体送回至主管道，形成液体的流动回路；液泵也可安装在子管道处，将子管道处的液体送至(例如为抽送至或推送至)主管道，并将主管道处的液体送回至子管道，形成液体的流动回路。例如，液泵可以为水泵。加热单元是在液体的回路中对液体进行加热，可包括多个加热模块，多个加热模块可安装在主管道和/或子管道处，例如管道内部或外部，对回路中的液体进行加热。多个加热模块可同时使用，比如对回路中的液体开始预热时；当检测到回路中的液体的温度已满足使用要求时，可关闭部分加热模块，对液体保温即可。在本发明的各实施例中，优选地，所述出液阀门包括多个子出液阀门。设置多个子出液阀门可便于热水供多处使用，例如家庭热水器可供洗澡和做饭等使用。当多个子出液阀门同时关闭时，液体在回路中可循环流动并被加热。在使用热水时，多个子出液阀门可单独使用或同时使用，在高温液体和回路中的液体流出部分子出液阀门时，可继续对回路中的液体进行加热或停止加热。在本发明的各实施例中，优选地，所述子管道朝向所述出液阀门的一端延伸至所述主管道内部，且所述子管道的朝向所述出液阀门的一端的端口与所述出液阀门相距预定距离，在所述出液阀门关闭时所述回路中的液体从所述子管道的所述端口流出并回到所述
主管道。在本发明的各实施例中，优选地，所述子管道的所述端口与所述出液阀门通过支架连接；和/或，所述预定距离为O. 5-lcm。在本发明的各实施例中，优选地，所述主管道、所述子管道、所述高温液体控制器通过三通管道连接；和/或，所述主管道、所述子管道、所述出液阀门通过三通管道连接。主管道与子管道在出液阀门处连通。优选地，主管道、子管道、出液阀门可通过三通管道进行连接以实现连通，便于主管道、子管道、出液阀门之间的连接；也可直接将主管道与子管道连接，出液阀门只是常见的阀门，例如小孔也可，打开后即可出水，不专门使用管道连通。当出液阀门打开后，出液阀门处即为回路的出口，外部的高温液体经过主管道和子管道从出液阀门处流出，回路中的液体朝向出液阀门处流出。(I)可将子管道朝向出液阀门的一端延伸至主管道内部，且子管道朝向出液阀门的端口与出液阀门相距预定距离，使液体从子管道流出并经该预定距离处的缝隙进入主管道或液体从主管道流出并经该预定距离处的缝隙进入子管道。可将子管道的内径设置成小于主管道的内径。(2)也可将主管道与子管道在出液阀门处直接连通，主管道的内径与子管道的内径相等，结构更为简单。当子管道朝向出液阀门一端位于主管道内部时(可对家庭水管进行如此改造，现有管道作为主管道，同时引出一条子管道，并将子管道朝向水龙头一端延伸至主管道内部)，由于液体在回路中循环流动时，由于出液阀门关闭，回路中的液体的压力较大，且由于液体的流动，子管道容易晃动。可将子管道固定在主管道上或出液阀门处，例如，在靠近出液阀门处，可将子管道的端口通过支架与出液阀门连接以对子管道进行固定。子管道的端口与出液阀门相距一段距离，使子管道中的液体能从子管道的靠近出液阀门的端口流出即可，例如，子管道的端口与出液阀门相距的预定距离可为O. 5-lcm,即能满足液体在此处的流动。优选地，子管道可用塑料软管制成。在本发明的一个例子中，当子管道朝向出液阀门的一端延伸至主管道内部时，在子管道位于主管道内部的这一段，可将子管道和主管道同时分成多个支路，在每个支路中，子管道的支路管道位于主管道的支路管道内部，每个支路分别连通至一个子出液阀门。在每个支路中，子管道的支路管道朝向子出液阀门的端口与子出液阀门相距预定距离，在多个(例如所有的)子出液阀门关闭时，子管道的支路管道中的液体从子管道的朝向子出液阀门的端口流出并回到主管道的支路管道中，多个主管道的支路管道中的液体汇聚到主管道的主道中，液体仍在回路中循环流动。主管道与子管道在高温液体控制器处连通，优选地，主管道、子管道、高温液体控制器可通过三通管道进行连接以实现连通。当出液阀门打开后，高温液体控制器控制外部的高温液体通过三通管道进入主管道和子管道。在本发明的各实施例中，优选地，所述加热模块包括点火装置和燃气管道；和/或，所述加热模块包括加热电阻丝。可对管道中的液体通过燃气或电进行加热。通过燃气加热时，加热模块可包括点火装置和燃气管道，燃气管道可直接接入现有的燃气管道，例如家庭做饭时使用的燃气管道，也可单独设置燃气源，并引入独立的燃气管道；通过电加热时，加热模块可包括加热电阻丝或导热板等其他电加热结构，优选地，加热电阻丝或导热板的加热功率可调。[0048]在本发明的各实施例中，优选地，所述高温液体控制器包括压力传感器和电控阀，所述压力传感器设置在所述回路中，所述电控阀根据所述压力传感器检测到的所述回路中的液压的变化控制所述高温液体控制器处的高温液体的流通。高温液体控制器可根据主管道和子管道内的液压的变化控制外部的高温液体与主管道和/或子管道内部液体之间的流通。(I)当出液阀门打开后，主管道和子管道内部的液压立刻减小，主管道处和/或子管道处的压力传感器检测到这一液压变化，并将其发送给电控阀，电控阀控制外部的高温液体流入主管道和/或子管道。(2)当出液阀门关闭后，主管道和子管道内部的液压立刻增大，主管道处和/或子管道处的压力传感器检测到这一液压变化，并将其发送给电控阀，电控阀控制外部的高温液体停止流入主管道和/或子管道。在本发明的各实施例中，优选地，所述的管道液体预热系统进一步包括储液箱，其包括进液口和出液口，所述储液箱通过所述进液口和所述出液口连通至所述回路；和/或至少一个温度传感器，其设置于所述回路内或所述回路外，并用于直接或间接检测回路中的液体的温度；和/或保温层，其包裹在所述主管道和/或所述子管道的外壁上。当回路中的液体在进行循环流动时，由于出液阀门关闭，回路中的压力较大，当主管道和/或子管道由易变形的材料制成时，可能会由于较大的泵压抽动或推动而出现管道变形的情况，严重时管道会被压瘪而时回路中断。同时液体在循环流动时被加热而在管道中出现水汽，当水汽较多时，也会影响回路的通畅。这时，可在回路中设置储液箱，可以起到减弱回路中的压力和吸收水汽的作用，保持回路的通畅。优选地，储液箱可为密闭状态或用盖子遮上，储液箱可设置在主管道上，也可设置在子管道上。温度传感器可设置在主管道中或子管道中，与液体接触，可直接检测回路中液体的温度。温度传感器也可设置在主管道壁上和/或子管道壁上与管道壁接触，也可设置在管道壁内部，用于检测主管道壁和/或子管道壁的温度以推测回路中液体的温度。温度传感器还可设置在管道周围的其他地方但与主管道和/或子管道连接，能够有效检测到管道或回路中液体的温度即可。在主管道和/或子管道外壁上设置保温层，可对回路中的液体进行保温，减少热量的散失，也能够避免热源的浪费。例如，保温层可使用泡沫塑料结构。当回路中的液体通过所述回路的出口流向所述回路外部时，外部的高温液体流入所述回路内，外部的高温液体经所述回路朝向所述回路的出口流出，所述回路中的液体朝向所述回路的出口流出；当回路中的液体未流向所述回路外部时，外部的高温液体未流入所述回路中，所述回路中的液体通过泵压作用在所述回路中循环流动并在所述循环流动中被加热。本实用新型提供的管道液体预热系统主要是使回路中的液体循环流动，并在回路中循环流动时被加热。当回路中的液体通过回路上的出口流向外部时，外部的高温液体流入回路中。可停止泵压(或其他压力)作用，补充的外部的高温液体通过回路流向出口，例如回路上的出液阀门。管道中的液体直接朝向回路中的出口流出，管道可包括两条或更多条子管道，管道中的液体和补充的外部的高温液体可从两条或更多条管道从出口流向外部。可对管道中的液体继续加热或停止加热。当回路中的液体停止流向外部时，也没有外部的高温液体对其补充，可通过泵压(或其他压力)使回路中的液体形成回路，并使液体在回路中循环流动。液体在回路中流动时被一处或多处加热模块加热(例如燃气加热和/或电加热等)，实现了回路中的液体的预热。在本实用新型的各实施例中，优选地，根据检测到的所述回路中的液压的变化，控制所述泵压的大小；和/或，根据检测到的所述回路中的液压的变化，控制对所述回路中的液体的加热的开始和停止。当管道停止流向外部时，回路中的液压增大，这时可控制系统增大泵压，例如可将泵压增至最大有效功率，在回路中形成液体的循环流动回路；当管道开始流向外部时，回路中的液压减小，这时可控制系统降低泵压，例如可将泵压降至0，破坏原来的液体回路，使管道中的液体从管道中流出。 当管道停止流向外部时，回路中的液压增大，这时可控制系统提供热源，对回路中的液体进行加热；当管道开始流向外部时，回路中的液压减小，这时可控制系统停止提供热源，停止对管道中的液体进行加热。在本实用新型的各实施例中，优选地，根据直接或间接检测到的回路中的液体的温度，调节对液体的加热程度；和/或，根据直接或间接检测到的回路中的液体的温度，控制所述泵压的持续时间和/或提供所述泵压的起始时间和结束时间和/或对所述回路中的液体的加热持续时间和/或对所述回路中的液体的加热的起始时间和结束时间。根据检测到的管道壁的温度推测回路中的液体的温度或直接检测回路中的液体的温度，并看其是否达到满足使用的温度，如未达到，可加大热源的供应，例如调大燃气的流量以增加燃气的供应，或调大加热电阻丝或导热板的功率，使液体的温度更快达到使用要求，在开始加热时，也可加大热源的供应，使液体的温度更快达到使用要求，节省等待时间；当回路中的液体的温度已达到满足使用的温度时，可减少热源的供应，例如减小燃气的流量以降低燃气的供应，或调小加热电阻丝或导热板的功率，或者关闭部分加热模块，使液体的温度保持在需要的温度即可。根据检测到的管道壁的温度推测回路中的液体的温度或直接检测回路中的液体的温度，并看其是否达到满足使用的温度，如未达到，控制持续提供泵压，保持回路中液体的回路，并对其继续加热；如已达到，可停止提供泵压，停止供热，节约能源。也可根据液体温度计算出从低温到被加热至需要温度所需的时间，并以此控制提供泵压的时间和加热的时间大于或等于液体从低温到被加热至需要温度所需的时间。根据液体温度计算出从低温到被加热至需要温度所需的时间，同时设置提供泵压的起始时间和结束时间，设置加热的起始时间和结束时间。例如液体从低温到被加热至需要温度所需的时间为半小时，可控制在使用前半小时(例如起床前半小时)开始提供泵压，对管道中的液体开始预热。在如图I所示的本实用新型的实施例中，例如对家庭热水器与水龙头之间的管道进行改造，高温液体控制器即是热水控制器，出液阀门是水龙头，液泵是水泵，加热单元是燃气加热装置，储液箱是储水箱，高温液体是热水。主管道101和子管道102设置在热水控制器103与水龙头104之间，主管道101和子管道102相互连接构成回路。主管道101、子管道102、热水控制器103通过三通管道连接。在朝向水龙头104 —端，子管道102设置在主管道101内部，且子管道的端口与水龙头相距1cm，且由于子管道为塑料软管，子管道的端口需要通过支架108与水龙头固定。当水龙头104关闭时，热水控制器103禁止热水器中的水进入主管道和子管道中，安装在子管道上的水泵105将主管道中的水抽至子管道，并在水龙头处通过Icm的间隙又回到主管道中，形成管道中的水的循环流动回路。设置在子管道上的燃气加热装置106对回路中的水进行加热。由于子管道较主管道的口径小，为了保证回路的通畅，主管道中的水被主管道处的储水箱107缓冲。当水龙头104打开时，水泵105和燃气加热装置106停止工作，热水控制器103控制热水器中的热水进入主管道和子管道，并经主管道101和子管道102后从水龙头104流出；主管道和子管道中的水直接朝向水龙头104流出。通过本实用新型的各实施例提供的管道液体预热系统，能够带来以下至少一种有 益效果I.能够实现液体的即开即热，节省使用高温液体的等待时间，并节约了资源。本实用新型提供的管道液体预热系统通过液泵的应用将主管道和子管道构成低温液体的循环回路，并通过加热模块对管道中的液体进行加热，低温液体在循环的同时能够达到管道中的液体被加热的效果，在使用时，打开出液阀门即可使用高温液体，实现了液体的即开即热，也节省了使用高温液体的等待时间。同时也实现了对管道中的低温液体的利用，节约了资源。2.管道中液体的温度达到预定温度时，管道液体预热系统进入恒温模式，节约热力资源。本实用新型提供的管道液体预热系统通过温度传感器检测管道壁的温度和/或管道中的液体温度，当液体温度达到预定温度时，例如44°C，控制部分加热模块停止加热，将加热单元由全加热转换成节能恒温模式，节约热力资源。3.控制管道液体预热系统的工作时间，进一步节省热力资源。本实用新型可控制管道液体预热系统的工作时间，例如设置其工作时间为上午7点至晚上11点，则从晚上11点至上午7点这段时间，管道中的低温液体不需要被加热，从而进一步节省了热力资源。4.控制热水器中的热水和管道中的冷水停止热量交换，进一步节能。当出液阀门关闭后，压力传感器接收到管道中压力变大的信号，电控阀接收到压力传感器的信号并控制外部液体停止流入管道中。从而管道液体预热系统在对管道中的低温液体预热时，管道中的液体不会与外部液体进行热量交换，造成能源的浪费。本实用新型提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本实用新型的范围内。显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种管道液体预热系统，其特征在于，包括 相互连接并构成回路的主管道和子管道，高温液体控制器设置在所述主管道和所述子管道的一个连接处，出液阀门设置在所述主管道和所述子管道的另一个连接处； 其中，当所述出液阀门开启时，所述高温液体控制器控制高温液体流入所述回路中，所述高温液体经所述主管道和/或所述子管道流出所述出液阀门，所述回路中的液体朝向所述出液阀门流出；当所述出液阀门关闭时，所述高温液体控制器禁止高温液体流入所述回路中，所述回路中的液体在所述回路中循环流动； 液泵，其安装在所述回路中，并使所述回路中的液体在所述回路中进行所述循环流动； 加热单元，其包括至少一个加热模块，所述加热模块安装在所述回路并对所述回路中的液体进行加热。
2.如权利要求I所述的管道液体预热系统，其特征在于，所述出液阀门包括多个子出液阀门。
3.如权利要求I所述的管道液体预热系统，其特征在于，所述子管道朝向所述出液阀门的一端延伸至所述主管道内部，且所述子管道的朝向所述出液阀门的一端的端口与所述出液阀门相距预定距离，在所述出液阀门关闭时所述回路中的液体从所述子管道的所述端口流出并回到所述主管道。
4.如权利要求3所述的管道液体预热系统，其特征在于，所述子管道的所述端口与所述出液阀门通过支架连接。
5.如权利要求3所述的管道液体预热系统，其特征在于，所述预定距离为0.5-lcm。
6.如权利要求I所述的管道液体预热系统，其特征在于，所述主管道、所述子管道、所述高温液体控制器通过三通管道连接。
7.如权利要求I所述的管道液体预热系统，其特征在于，所述主管道、所述子管道、所述出液阀门通过三通管道连接。
8.如权利要求I所述的管道液体预热系统，其特征在于， 所述加热模块包括点火装置和燃气管道；和/或 所述加热模块包括加热电阻丝。
9.如权利要求I所述的管道液体预热系统，其特征在于，所述高温液体控制器包括压力传感器和电控阀，所述压力传感器设置在所述回路中，所述电控阀根据所述压力传感器检测到的所述回路中的液压的变化控制所述高温液体控制器处的高温液体的流通。
10.如权利要求I至9任一项所述的管道液体预热系统，其特征在于，进一步包括以下中的至少一种或多种 储液箱，其包括进液口和出液口，所述储液箱通过所述进液口和所述出液口连通至所述回路； 至少一个温度传感器，其设置于所述回路内或所述回路外，并用于直接或间接检测回路中的液体的温度； 保温层，其包裹在所述主管道和/或所述子管道的外壁上。
专利摘要本实用新型涉及热能利用领域，具体涉及一种管道液体预热系统，能够对管道中的低温液体进行预热，节约资源。管道液体预热系统包括相互连接并构成回路的主管道和子管道，高温液体控制器和出液阀门分别设置在主管道和子管道的不同的连接处；当出液阀门开启时，高温液体控制器控制高温液体流入回路中，高温液体经回路流出出液阀门，回路中的液体朝向出液阀门流出；当出液阀门关闭时，高温液体控制器禁止高温液体流入回路中，回路中的液体在回路中循环流动；液泵，其安装在回路中并使回路中的液体在回路中进行循环流动；加热单元，其包括至少一个加热模块，加热模块安装在回路并对回路中的液体进行加热。
文档编号F24H9/18GK202547099SQ201220071438
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者王孝通 申请人:王孝通