热水器前段冷水回收利用装置和方法与流程

本发明涉及节水技术领域，具体而言，涉及一种热水器前段冷水回收利用装置和方法。

背景技术：

家用热水时，由于热水器到水龙头的距离较长，水管中总会余积冷水、热水器加热需要一段时间或热水器排出前端热水与冷的管道换热而使得初始使用时用水端排出的水温度较低，前段冷水达不到人体所需的舒适温度(如43℃)，往往这些冷水会白白排进下水道，造成水资源的极大浪费。

为避免前段冷水浪费，现有的方式通常是将冷水收集储存起来，然后转用做冲厕所或洗菜等，但此转用过程通常都会为使用者带来额外的工作，其便捷性不够好。

鉴于此，特提出本申请。

技术实现要素：

本发明的目在于提供一种热水器前段冷水回收利用装置和热水器前段冷水的回收利用方法，旨在解决热水器前段冷水浪费，或现有技术难以将前段冷水很好利用，或现有技术对前段冷水回收过程不够便捷的问题。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，实施例提供一种热水器前段冷水回收利用装置，包括电控系统、储水箱以及设置于热水出水管路上且靠近出水机构的阀门；

阀门通过连接管与储水箱连通，储水箱通过回收水出水管路与阀门连通，且回收水出水管路上设置有可控制流量的水泵；

电控系统包括控制器、第一温度传感器，第一温度传感器设置于阀门内，或者设置于位于热水器和阀门之间的热水出水管路上靠近阀门的位置；控制器与水泵、阀门以及第一温度传感器通信连接，电控系统控制阀门选择性地与出水机构、储水箱或者回收水出水管路连通。

在可选的实施方式中，电控系统还包括流量调节器，流量调节器设置于所述回收水出水管路上，流量调节器与控制器通信连接。

在可选的实施方式中，回收水出水管路内水流流量与热水出水管路内水流流量之比小于或等于1:10。

在可选的实施方式中，回收水出水管路包括换热细管段，换热细管段设置于废水排水管内；

在可选的实施方式中，废水排水管内设置有第二温度传感器，第二温度传感器与控制器通信连接。

在可选的实施方式中，换热细管段为不锈钢细管。

在可选的实施方式中，换热细管段呈螺旋形设置于废水排水管内。

在可选的实施方式中，电控系统还包括水压传感器，水压传感器设置于回收水出水管路上，位于储水箱和水泵之间，或者设置于储水箱的底部，水压传感器与控制器通信连接；

或者电控系统还包括水位探测器，水位探测器设置于储水箱内，水位探测器与控制器通信连接。

在可选的实施方式中，回收水出水管路包括换热细管段，换热细管段设置于淋浴室的地面；

在可选的实施方式中，换热细管段呈弯曲状分布。

第二方面，实施例提供一种热水器前段冷水的回收利用方法，包括：

将热水器前段排出的冷水回收储存；

当热水器排出的水达到预设温度时，将储存的冷水回流至与达到预设温度的水流混合，冷水回流的流量小于达到预设温度的水流的流量以使得冷水与达到预设温度的水流混合后的混合水流的温度与预设温度相近；

优选地，冷水回流的流量与达到预设温度的水流的流量之比小于或等于1:10。

在可选的实施方式中，将冷水回流至与达到预设温度的水流混合前还包括将冷水与废热水进行换热。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的热水器前段冷水回收利用装置，由于电控系统、阀门、流量调节器以及回收水出水管路的具体设计，能够使得热水器前段的冷水被作为干净水回收重新利用，达到了节水的效果；并且通常情况下由于一户家庭使用热水器时前段冷水的总量远远小于要使用的热水总量，因此本方案能够做到在使用热水的同时即能完成热水器前段冷水的使用，不再需要将冷水额外转移至其他用途，例如冲厕所，洗菜等，使用起来更方便。

本发明实施例提供的热水器前段冷水回收利用方法，由于采用将前段冷水回流至与热水出水混合，并控制冷水与达到预设温度的水流混合后的混合水流的温度与预设温度相近能够使得热水器前段的冷水被作为干净水回收重新利用，达到了节水的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的热水器前段冷水回收利用装置；

图2为本发明实施例中的电控系统的信号传输路径构图；

图3为本发明第一实施例中换热细管段设置于废水排水管内时的结构示意图；

图4为本发明第二实施例中换热细管设置于浴室地面的结构示意图；

图5为图4中换热细管设置于浴室地面的俯视图。

图标：10-热水器；11-热水出水机构；20-喷头；30-废水排水管；100-热水器前段冷水回收利用装置；101-热水出水管路；110-电控系统；111-控制器；112-第一温度传感器；113-流量调节器；114-第二温度传感器；115-水压传感器；120-阀门；130-储水箱；140-回收水出水管路；141-换热细管段；150-水泵。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

请参考图1和图2，本实施例提供了一种热水器前段冷水回收利用装置100，包括电控系统110、储水箱130以及设置于热水出水管路101上且靠近出水机构(例如水龙头或浴室喷头)的阀门120。

阀门120通过连接管与储水箱130连通，储水箱130通过回收水出水管路140与阀门120连通，且回收水出水管路140上设置有可控制流量的水泵150；

电控系统110包括控制器111、第一温度传感器112，第一温度传感器112设置于阀门120内；控制器111与水泵150、阀门120以及第一温度传感器112通信连接，电控系统110控制阀门120选择性地与出水机构、储水箱130或者回收水出水管路140连通。

当需要使用热水时，打开控制热水器开闭的开关，使热水器10工作，热水器10刚开始工作时，前段出水到达阀门120的温度较低。第一温度传感器112检测到到达阀门120或接近阀门120的水的水温，将此温度信号发送至控制器111，控制器111将此温度信号与预设温度(即人体最适水温温度，如43℃)比对，此温度若未达到预设温度，则控制器111控制阀门120连通回收水出水管路140的通道打开，前段冷水被排入储水箱130收集，当第一温度传感器112检测到水温达到预设温度后，控制器控制水泵150工作，并同时控制阀门120分别与热水出水机构11和与回收水出水管路140连通的通道打开，热水出水机构11开始排出热水，与此同时，在流量调节器113和水泵150的作用下回收的冷水可以以非常小的流量回流通过阀门120与热水汇合，汇合后的水的水温虽然略低于最适温度，但微小的温度改变不会影响热水的使用体验。

需要说明的是，控制热水器开闭的开关可以是额外设置的，也可以是设置在热水出水机构11上或者热水出水机构11附近，而设置在热水出水机构11上，打开热水出水机构11则对应开关打开。本申请所提到的热水出水机构11包括但不限于水龙头及喷头。

因此，本申请由于电控系统、阀门、流量调节器以及回收水出水管路的具体设计，能够使得热水器前段的冷水被作为干净水回收重新利用，达到了节水的效果；并且通常情况下由于一户家庭使用热水器时前段冷水的总量远远小于要使用的热水总量，因此本方案能够做到在使用热水的同时即能完成热水器前段冷水的使用，不再需要将冷水额外转移至其他用途，例如冲厕所，洗菜等，使用起来更方便。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第一温度传感器112还可以是设置于位于热水器10和阀门120之间的热水出水管路101上靠近阀门120的位置。

进一步地，电控系统110还包括流量调节器113，流量调节器113设置于回收水出水管路140上。流量调节器113与控制器111通信连接。水泵150具有一定的调节流量的作用，为更精确调控流量，设置流量调节器113，当流量调节器113与控制器111通信连接时，控制器111在控制水泵150工作时即控制流量调节器113调节回收水出水管路140内的回收水的流量在更精确的范围内，不需要人为调节流量，更智能方便。

进一步地，为保证冷水和热水混合后让使用者难以察觉到温度变化，热水使用体验较佳，回收水出水管路140内水流流量与热水出水管路101内水流流量之比为小于或等于1:10。

进一步地，回收水出水管路140包括换热细管段141，换热细管段141设置于废水排水管30内，废水排水管30内设置有第二温度传感器114，第二温度传感器114与控制器111通信连接。

当热水器10排出的热水达到阀门120时的温度达到预设温度，热水出水机构11排出热水，若使用者是采用冲淋的方式使用热水，则废热水从废水排水管30排出作为热源，回收冷水通过换热细管段141时作为冷源与废热水进行换热，回收冷水被加热后回流与热水混合，可进一步较小混合后热水与热水器排出的热水之间的温差，能进一步提高使用体验。

优选地，换热细管段141为不锈钢细管。不锈钢材质的细管导热性能好，且强度高。

进一步地，如图3所示，换热细管段141呈螺旋形设置于废水排水管30内。换热细管呈螺旋状的分布可提高换热效率。

进一步地，电控系统110还包括水压传感器115，水压传感器115设置于回收水出水管路140上，位于储水箱130和水泵150之间，水压传感器115与控制器111通信连接。

水压传感器115用于检测储水箱130内水压，并将水压信号传递至控制器111，控制器111根据水压传感器115判断水压大小，当储水箱130内的水量减少时，水压即变小，当水压传感器115检测到水压低于阈值时，为避免水泵150空转导致水泵损坏，控制器111控制水泵150停止工作。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中水压传感器115还可以是设置于储水箱130的底部。

或者，为了避免水泵空转，还可以是在储水箱内设置水位探测器，水位探测器与控制器通信连接。当水位探测器探测到水位较低时，控制器控制水泵停止工作。

第二实施例

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例与第一实施例基本相同，未提及之处参考第一实施例。

如图1、4和5所示，本实施例中，回收水出水管路140包括换热细管段141，换热细管段141设置于淋浴室的地面，喷头20的下方。

上述设置使得洗澡时淋浴废热水能直接冲淋在换热细管段141上对经过换热细管段141的回收冷水进行换热。

优选地，换热细管段141呈弯曲状分布以提高换热效率。

本发明还提供了一种热水器前段冷水的回收利用方法，包括：

将热水器前段排出的冷水回收储存；

当热水器排出的水达到预设温度时，将储存的冷水回流至与达到预设温度的水流混合，冷水回流的流量小于达到预设温度的水流的流量以使得冷水与达到预设温度的水流混合后的混合水流的温度与预设温度相近；

优选地，冷水回流的流量与达到预设温度的水流的流量之比小于或等于1:10。

优选地，将冷水回流至与达到预设温度的水流混合前还包括将冷水与废热水进行换热。如此则提高了冷水的温度，使得混合后的混合水流的温度与预设温度更接近，使用者更不会感觉到出水温度偏低。

本发明提供的热水器前段冷水的回收利用方法，采用将前段冷水回流至与热水出水混合，并控制冷水与达到预设温度的水流混合后的混合水流的温度与预设温度相近能够使得热水器前段的冷水被作为干净水回收重新利用，达到了节水的效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。