專利名稱：水管系統(tǒng)工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要針對(duì)水管系統(tǒng)，尤其是使水管系統(tǒng)的運(yùn)作達(dá)到高效節(jié)約熱能并同時(shí)節(jié)省經(jīng)濟(jì)效益的目的。
背景技術(shù)：
水和其他能源的節(jié)約是當(dāng)前最重要的課題。該課題包括家用和商業(yè)建筑的水管系統(tǒng)。在家用建筑中，相當(dāng)數(shù)量的熱能在熱水管道輸送熱水到諸如洗手池，淋浴器，洗碗機(jī)，洗衣機(jī)之類的用水點(diǎn)的過程中因熱量散發(fā)而浪費(fèi)。商業(yè)建筑例如賓館也同時(shí)因?yàn)檫B續(xù)的水循環(huán)或是定時(shí)傳輸熱水到大量用水點(diǎn)而浪費(fèi)水并造成其他能源的浪費(fèi)。無論是家用還是商用建筑，如果在等待熱水從遠(yuǎn)距離的熱水供應(yīng)源被傳送到用水點(diǎn)過程中允許將管道內(nèi)的冷水放到下水道，大量的水會(huì)被浪費(fèi)。
在一些家用住宅和許多商業(yè)建筑中，這種水的浪費(fèi)可經(jīng)由安裝能連續(xù)將熱水從熱水供應(yīng)源輸送到用水點(diǎn)并將水再循環(huán)回該熱水供應(yīng)源的水管系統(tǒng)而被減低。采用這種方法，盡管熱水供應(yīng)源距離較遠(yuǎn)，但是熱水供應(yīng)總是緊靠在用水點(diǎn)的地方。
雖然這種方法減低了水的浪費(fèi)，但是此種方法沒有最大效率利用其他能源，這是由于使管道用水點(diǎn)與熱水供應(yīng)源相互連接的管道列提供了非常大的用于進(jìn)行熱輻射的表面積。另外，從最新的能源成本角度看，使用一臺(tái)循環(huán)水泵所需的電費(fèi)也可能阻礙該方法的普及。
無論是循環(huán)還是非循環(huán)水管系統(tǒng)的熱損耗均可通過對(duì)熱水管和供給用水點(diǎn)的熱水加熱器進(jìn)行隔熱而得以降低。但是雖然采用隔熱的方法可以減慢熱能的散發(fā)速度，在非循環(huán)水管系統(tǒng)中，此方法并不能在較長時(shí)間段內(nèi)起到任何節(jié)約作用，這是由于斷斷續(xù)續(xù)的使用熱水仍然會(huì)使水管中的熱水溫度降低到周圍環(huán)境溫度。換句話說，隔熱處理只能延緩熱能散發(fā)卻不能減少熱能的損耗。
因此，智能型熱水即時(shí)供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。此系統(tǒng)已申請(qǐng)美國專利，專利號(hào)為5,277,119，5,385,161和5,829,475。這些所論述的系統(tǒng)通過使用”即時(shí)控制法”以大量減低水和其它能量損失。具體來講，無論通過水管系統(tǒng)單獨(dú)回水管還是通過冷水管來產(chǎn)生水循環(huán)，該循環(huán)將僅僅在使用者有需要時(shí)才啟動(dòng)。啟動(dòng)該循環(huán)可使用非自動(dòng)開關(guān)，溫度感應(yīng)計(jì)，或是相類似的器械。
本發(fā)明采用一個(gè)控制器通過分析實(shí)際熱水使用情況以啟動(dòng)熱水再循環(huán)的方式使使用者僅僅在所需要的時(shí)侯恢復(fù)供應(yīng)熱水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是使用一臺(tái)循環(huán)泵來操控一套水管系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。操控的方式主要包括感應(yīng)水泵的啟動(dòng)，然后在每次感應(yīng)啟動(dòng)后記錄如下所列的至少一個(gè)參數(shù)日期，星期，啟動(dòng)時(shí)間，水泵工作持續(xù)時(shí)間，熱水流量及溫度，和冷水流量及溫度。
然后分析所記錄參數(shù)以確定水泵工作規(guī)律并根據(jù)所述條件和規(guī)律啟動(dòng)水泵。
優(yōu)選地，本發(fā)明的該種方式包括不斷重復(fù)上述步驟以提供不斷更新的水泵工作規(guī)律以使水泵啟動(dòng)方式根據(jù)系統(tǒng)使用情況做出連續(xù)性的相應(yīng)的改變。
更值得一提的是，本發(fā)明還可以通過對(duì)已確定規(guī)律的分析來推測(cè)一些潛在的問題。這些潛在問題包括，但不限于，發(fā)現(xiàn)水管系統(tǒng)中的泄漏，水泵的過度運(yùn)轉(zhuǎn)，以及熱水和冷水使用關(guān)系上的非季節(jié)性改變。另外溫度感應(yīng)計(jì)可用來探測(cè)冰點(diǎn)溫度并循環(huán)管道內(nèi)的水以防止水管爆裂。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種管理水的使用并且降低水和其它能源浪費(fèi)的一種方式，其取決于管道系統(tǒng)的實(shí)際使用情況。
另外，本發(fā)明包括一個(gè)熱水再循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含一個(gè)熱水供應(yīng)源，至少一個(gè)具有一個(gè)熱水入口的管道用水點(diǎn)，一條與熱水供應(yīng)源流體連通的管道，使熱水從熱水供應(yīng)源循環(huán)至管道用水點(diǎn)并從管道用水點(diǎn)回到熱水供應(yīng)源的連接到管道用水點(diǎn)的熱水入口，一個(gè)使熱水在管道內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)的水泵和用以感應(yīng)水泵啟動(dòng)的控制器。同時(shí)，該控制器能記錄下每次感應(yīng)啟動(dòng)后如下所列的至少一個(gè)參數(shù)日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、水泵工作持續(xù)時(shí)間、熱水流量、溫度和冷水流量及溫度。并且該控制器還具有進(jìn)一步分析所記錄參數(shù)以確定水泵的啟動(dòng)規(guī)律并根據(jù)確定的規(guī)律啟動(dòng)水泵的功能。
在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，一種運(yùn)轉(zhuǎn)多家庭或是商業(yè)用水管系統(tǒng)的方法主要包括通過感應(yīng)方式來達(dá)到下列中的至少一個(gè)目的測(cè)量在儲(chǔ)水器和鍋爐間的水溫和水流量，測(cè)量流入和流出鍋爐的水流，探測(cè)出熱水管和冷水管的泄漏，測(cè)量從熱水加熱設(shè)備流出的熱水溫度，測(cè)量墻壁和地板的濕度，探測(cè)調(diào)節(jié)閥的啟動(dòng)，測(cè)量每個(gè)房間中的室溫，和探測(cè)循環(huán)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
本方法進(jìn)一步包括通過選擇日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、運(yùn)行持續(xù)時(shí)間、水流量、水溫和濕度中的至少一個(gè)參數(shù)以記錄下每次感應(yīng)啟動(dòng)。由此，根據(jù)本發(fā)明，可通過對(duì)所記錄參數(shù)進(jìn)行分析以確定使用規(guī)律，水流量、循環(huán)狀況和水溫以達(dá)到高效使用水資源和節(jié)省能源的目的。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)以及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的即時(shí)熱水再循環(huán)系統(tǒng)的流程示意圖，圖中主要示出了熱水供應(yīng)源，和一條已裝有水泵的并且與至少一個(gè)管道用水點(diǎn)相連通的管道，根據(jù)控制信號(hào)計(jì)時(shí)所得的統(tǒng)計(jì)分析來啟動(dòng)水泵的開關(guān)和控制器；圖2是本發(fā)明的另一種可選實(shí)施方式的流程示意圖，其針對(duì)一種即時(shí)熱水恢復(fù)供應(yīng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)熱水供應(yīng)源，一條連接在熱水供應(yīng)源和至少一個(gè)管道用水點(diǎn)之間的熱水管，一條連接管道用水點(diǎn)、冷水供應(yīng)源和熱水供應(yīng)源的冷水管，一個(gè)將水從熱水管循環(huán)到冷水管再到熱水供應(yīng)源的水泵，一個(gè)用于產(chǎn)生控制信號(hào)的開關(guān)和一個(gè)基于對(duì)控制信號(hào)計(jì)時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析從而響應(yīng)多個(gè)控制信號(hào)以啟動(dòng)水泵的控制器；圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于操作一個(gè)水管系統(tǒng)的方法框圖；和圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于操作一個(gè)多家庭或是商用水管系統(tǒng)的方法框圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水再循環(huán)系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10通常包括一個(gè)熱水供應(yīng)源例如熱水器12。該熱水器可以是普通瓦斯、油、太陽能或是電熱水器或是上述的無儲(chǔ)水槽的熱水器，且所述熱水器通過水管14和管道用水點(diǎn)18，19，20，22相連。所述水管14起到了將熱水從熱水供應(yīng)源12傳輸?shù)矫總€(gè)用水點(diǎn)18，19，20并循環(huán)回到熱水供應(yīng)源12的管道裝置的作用。由此水管14與熱水供應(yīng)源12和管道用水點(diǎn)18，19，20流體連通以最終建立一條熱水循環(huán)通路24。
更進(jìn)一步分析，水管14可包括一根熱水供水管26和一根單獨(dú)的熱水回水管28。所述供水管26的主要功能是將熱水從熱水器12傳送到各用水點(diǎn)18，19，20，22。所述回水管28的功能是將在使用任何用水點(diǎn)18，19，20過后殘留在水管14中的熱水循環(huán)到熱水器12。
熱水供應(yīng)源12還可通過進(jìn)水管32和冷水供應(yīng)源相連。熱水供應(yīng)源12可采用任何常規(guī)的加熱方法進(jìn)行加熱。另外，應(yīng)該意識(shí)到熱水供應(yīng)源12可以是傳統(tǒng)的有水槽的瓦斯、電或是太陽能熱水器，也可以是上述的沒有水槽的熱水器，加熱盤管，或是其他在美國專利號(hào)4,798,224名為”自動(dòng)熱水恢復(fù)供應(yīng)系統(tǒng)”或是美國專利號(hào)5,042,524，名為”即時(shí)恢復(fù)供應(yīng)系統(tǒng)”中所述的裝置。指出這些專利在這里作為參考的目的是識(shí)別和論述這些熱水恢復(fù)循環(huán)裝置。
水泵30可以被安裝在熱水循環(huán)回路24內(nèi)或是作為熱水器的一部分以使熱水在循環(huán)回路24中產(chǎn)生循環(huán)。
此外，開關(guān)36的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)和啟動(dòng)水泵30。更詳細(xì)來說，開關(guān)36可包含一個(gè)流量開關(guān)，例如當(dāng)使用者打開任一用水點(diǎn)18，19，20，22的熱水閥，如水龍頭38時(shí)，該流量開關(guān)探測(cè)到通過水管14的水流量?？刂菩盘?hào)會(huì)通過有線或無線的方式被傳遞到控制器40。以這種方式，水泵30的啟動(dòng)會(huì)被感應(yīng)到。
另一種選擇是，可以使用手動(dòng)開關(guān)42A、近程開關(guān)42B、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器42C、溫度感應(yīng)計(jì)42D、家電開關(guān)42E或者音控或聲控開關(guān)以產(chǎn)生表示用水點(diǎn)18，19，20，22被使用的控制信號(hào)。家電開關(guān)42E可以是一種微芯片，在家電22被啟動(dòng)但還沒有實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)之前，該微芯片被編程以發(fā)送信號(hào)。
開關(guān)36可以是一種具有常規(guī)構(gòu)造的流量開關(guān)，當(dāng)探測(cè)到水管14內(nèi)有水流量時(shí)所述開關(guān)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)例如電信號(hào)。雖然圖中所顯示的流量開關(guān)被設(shè)置在熱水供應(yīng)源12附近，該開關(guān)還可設(shè)置在任何一個(gè)用水點(diǎn)18，19，20，22的下面。除了采用流量開關(guān)36，還可通過一個(gè)和控制器40相連的手動(dòng)開關(guān)42來產(chǎn)生控制信號(hào)。
可裝有處理微芯片的控制器40響應(yīng)于由電線44或是通過無線通信方式傳輸?shù)拇罅靠刂菩盘?hào)以通過接通電源而啟動(dòng)水泵30。
該芯片優(yōu)選為可編程的微處理器并且能對(duì)作為時(shí)間函數(shù)的任一開關(guān)36，42A-42E的啟動(dòng)執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)分析，從而例如確定用水點(diǎn)18，19，20，22在一天中的平均使用時(shí)間。通過例如預(yù)先設(shè)定的時(shí)間、日期、或是星期，微處理器從開關(guān)動(dòng)作收集數(shù)據(jù)并且定時(shí)更新分析以確定水泵啟動(dòng)次數(shù)。水泵30會(huì)在實(shí)際平均使用時(shí)間之前不久被接通或被啟動(dòng)。該預(yù)期時(shí)間間隔可被調(diào)整以便熱水可以在使用之前循環(huán)到用水點(diǎn)18，19，20，22。因?yàn)槭褂脮r(shí)間可能會(huì)變化，例如采用日光節(jié)約時(shí)間(夏時(shí)制)，控制器會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)啟動(dòng)水泵30。因此，不需要手動(dòng)設(shè)定或是重新設(shè)定。如果沒有用水點(diǎn)被使用，控制器會(huì)調(diào)節(jié)啟動(dòng)水泵30進(jìn)行非啟動(dòng)循環(huán)。該功能尤其適用于商業(yè)建筑如旅館，當(dāng)然也同樣適宜于住宅使用。
可設(shè)置閥門48以防止回水進(jìn)入熱水管14。區(qū)域閥門(zone valve)48可如圖1所示直接設(shè)置在熱水供應(yīng)源12和水泵30之間，也可以設(shè)置在水泵30內(nèi)或是設(shè)置在熱水供應(yīng)源內(nèi)。
閥門48可以是普通閥門如裝在閥門接口處50的能完全封閉水管14的區(qū)域閥門。區(qū)域閥門可以是直接內(nèi)置在水泵30或水槽48中并且該閥門優(yōu)選包含合適的材料和合理的構(gòu)造，當(dāng)閥門48處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，它能很好的隔絕閥門48兩邊的水，這樣可以將熱水從熱水供應(yīng)源12到相鄰回水管28的管道內(nèi)的熱損失減至最低。當(dāng)區(qū)域閥門48處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，熱水供應(yīng)源12和在回水管28中的靜水是物理分隔開的。如上所述，如果需要的話，區(qū)域閥門48可以被安裝于水泵30或是熱水供應(yīng)源12中。
區(qū)域閥門48通常處于關(guān)閉狀態(tài)以切斷水流。由于在當(dāng)用水點(diǎn)18沒有被使用時(shí)，區(qū)域閥門48是關(guān)閉的，從而完全隔絕了熱水供應(yīng)源12和在回水管28的水。此方法能有效阻止因?yàn)闇囟炔町惗斐傻难h(huán)。
控制器40與開關(guān)36，42A-42E以及區(qū)域閥門48相互連接并且在響應(yīng)于控制信號(hào)使區(qū)域閥門48打開以允許水流通過。優(yōu)選的是，水泵30和區(qū)域閥門48可響應(yīng)于控制信號(hào)而按上述方法電啟動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)理解的是一旦水泵30從熱水器12中抽取了足夠的熱水并傳送到所有用水點(diǎn)18，19，20，22，尤其是距離熱水器12最遠(yuǎn)的用水點(diǎn)時(shí)，水泵30會(huì)自動(dòng)停止工作。
控制器40還可通過被電子程序化來控制水泵30和區(qū)域閥門48的運(yùn)轉(zhuǎn)順序。例如當(dāng)溫度感應(yīng)計(jì)62已探測(cè)到溫度升高在1℃到15℃范圍內(nèi)時(shí)，整個(gè)循環(huán)回路24管道內(nèi)可能充滿了熱水，且控制信號(hào)可被傳送至控制器以停止水泵30的運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，區(qū)域閥門裝置48會(huì)在其后短時(shí)或立即關(guān)閉從而使系統(tǒng)10恢復(fù)到待命狀態(tài)。如果需要的話，控制器可采用手動(dòng)開關(guān)(圖中未示出)達(dá)到同樣功效。
圖2示出了本發(fā)明的另一種可選實(shí)施方式。圖中示出了一個(gè)熱水恢復(fù)系統(tǒng)110，該系統(tǒng)通常包括一個(gè)瓦斯或是電熱水器，所述熱水器通過熱水供水管116被連接至管道用水點(diǎn)例如水槽114。另外值得注意的是，熱水供應(yīng)源112可以是圖中所示出的加熱器112，也可以其他在美國專利號(hào)4,798,224名為”自動(dòng)熱水恢復(fù)供應(yīng)系統(tǒng)”或是美國專利號(hào)為5,042,524，名為”即時(shí)恢復(fù)供應(yīng)系統(tǒng)”里所闡述的裝置。另外傳統(tǒng)方法還包括用冷水管118將冷水供應(yīng)源120和水槽14相連。此外該冷水供應(yīng)源120還通過供水管122和熱水供應(yīng)源112相連。
可選的管道用水點(diǎn)例如水槽128，130，洗衣機(jī)132可與其他在住宅和商用建筑內(nèi)普遍使用的公共管道用水點(diǎn)設(shè)置在一起。所有這些用水點(diǎn)都分別通過供水管140和142用平行結(jié)構(gòu)與熱水輸送管116和冷水輸送管118相連接。在選定的管道用水點(diǎn)處，例如離熱水供應(yīng)源112最遠(yuǎn)的水槽114處，可分別通過供水管140和142將水泵連接在熱水輸送管116和冷水輸送管118之間。通過使用冷水輸送管作為水流回到熱水供應(yīng)源112的管道，水泵將水從熱水輸送管116循環(huán)至冷水輸送管118，最后通過水管122回到熱水供應(yīng)源112。該新系統(tǒng)中不需要再安裝其它專門的循環(huán)水管。為了使水泵146有效的使水流產(chǎn)生倒流亦即通過冷水輸送管118把水流回到熱水供應(yīng)源112，水泵146自然必須能產(chǎn)生足夠熱量以克服水管內(nèi)的靜水壓力。
本發(fā)明的熱水傳送系統(tǒng)110可與現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)合在一起使用?，F(xiàn)有水管系統(tǒng)可包括熱水供應(yīng)源112，熱水輸送管116和冷水輸送管118，以及管道用水點(diǎn)114。在此例中，將在下文中詳細(xì)說明的水泵146和控制器150可被安裝在靠近用水點(diǎn)114的地方而不會(huì)影響整個(gè)現(xiàn)有管道系統(tǒng)的其他部分。該種實(shí)施方式的最大好處在于無論對(duì)于住宅或商業(yè)建筑，安裝和使用本發(fā)明的熱水恢復(fù)系統(tǒng)不會(huì)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)造成所不希望的影響。
控制系統(tǒng)或控制器150和上面已論述的控制器140的功能是一樣的。其功能是將電流輸出端152切換至水泵146以便使該水泵將水從熱水管116循環(huán)到冷水管118。
溫度感應(yīng)計(jì)154可設(shè)置在管線156中，該管線通過供水管140使水泵146和熱水輸送管116相連，以控制水泵146使之停止從而阻止已被加熱的水被循環(huán)通過冷水輸送管118，下文會(huì)對(duì)此進(jìn)行詳述。溫度感應(yīng)計(jì)154可以是普通的也可以是特殊設(shè)計(jì)的被插入管道156內(nèi)以使水在其上流動(dòng)的儀器。它也可以是恒溫器類型的被綁在管道156外部或是結(jié)合到熱水供應(yīng)源12或水泵30中的探測(cè)計(jì)。該感應(yīng)計(jì)154典型作用是探測(cè)某一特定水溫并響應(yīng)于該水溫以使控制系統(tǒng)停止水泵146。
但是已發(fā)現(xiàn)，感應(yīng)計(jì)的靈敏度可能不足以防止不需要的熱水進(jìn)入冷水輸送管118。所以本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式為使用被構(gòu)造用于能夠探測(cè)溫度升高或升高梯度的探測(cè)計(jì)，具體來說，該探測(cè)計(jì)能探測(cè)出溫度升高1度或2度以使控制系統(tǒng)152發(fā)生響應(yīng)而關(guān)閉水泵146。所以無論在管道156中的實(shí)際水溫是多少，升高1或2度會(huì)自動(dòng)關(guān)閉水泵146。溫度感應(yīng)計(jì)154也可操作用于探測(cè)冰點(diǎn)溫度從而啟動(dòng)控制系統(tǒng)152而產(chǎn)生水循環(huán)以防止因?yàn)楸鶅龆斐晒艿榔茡p。
優(yōu)選的啟動(dòng)水泵146的方法是通過統(tǒng)計(jì)分析由開關(guān)160產(chǎn)生的大量控制信號(hào)，以上面已闡述的控制器40的方式由控制器150實(shí)現(xiàn)水泵146的啟動(dòng)。如上所述，開關(guān)160可以是手動(dòng)控制的，具探測(cè)移動(dòng)物體功能的，能進(jìn)行近程探測(cè)的，可以探測(cè)溫度的流量探測(cè)計(jì)164，或是利用能分辨聲和音的傳聲器。
雖然圖中所示流量探測(cè)計(jì)164被放置在靠近熱水供應(yīng)源112的地方，它也可被放置于用水點(diǎn)114下面的管道140中以減少所需的電連接以及使得本發(fā)明所包括的所有裝置都可以被安裝于用水點(diǎn)114的下面。
值得注意的是如果水泵146不是正排水的裝置也就是說不允許水往反方向流的話，需要安裝一個(gè)單向閥170以阻止倒流，且優(yōu)選的是在水泵146的上游插入一個(gè)受控制系統(tǒng)150控制的螺線管172以使當(dāng)控制系統(tǒng)150關(guān)閉水泵146時(shí)，該螺線管172可以阻止水流流過水泵146。
應(yīng)當(dāng)指出的是溫度感應(yīng)計(jì)152應(yīng)當(dāng)被設(shè)置于熱水管道內(nèi)或是按上面所述的方法附接到其上以阻止熱水輸送管116內(nèi)的熱水和冷水輸送管118內(nèi)的冷水相混合。然而水泵可以被設(shè)置在系統(tǒng)110中冷水輸送管118和熱水輸送管116之間的任何位置。
在本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式
中，傳聲器180可被附接到熱水輸送管116上，利用提供聲音感應(yīng)的方法探測(cè)熱水管116內(nèi)的水流量并且產(chǎn)生與其相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)送達(dá)控制系統(tǒng)150以達(dá)到如上所述啟動(dòng)水泵146的目的。
此外，一個(gè)能產(chǎn)生聲音的元件182可以被安裝在熱水輸送管116內(nèi)，優(yōu)選安裝在靠近熱水供應(yīng)源112處，用以響應(yīng)于熱水輸送管116內(nèi)的水流而產(chǎn)生特征聲音。
該元件可包括任何在水流作用下能產(chǎn)生聲音的可旋轉(zhuǎn)的器械例如螺旋槳，圖中未示出。在本發(fā)明中，可使用任何一種能產(chǎn)生聲音的元件182。由于聲音通常能隨著管道116和其中的水一起傳播，在此情況下不需要單獨(dú)布線連接，且傳聲器80優(yōu)選是任何常規(guī)的能感應(yīng)由元件182所產(chǎn)生的聲音的設(shè)備。如上所述，一個(gè)獨(dú)立的傳聲器或是任何聲音感應(yīng)裝置80都可被用于聲或音的激活，用于產(chǎn)生輸入控制器的控制信號(hào)。
值得注意的是，雖然上面所闡述了如何將本發(fā)明安裝在整個(gè)住宅或商業(yè)建筑的水管系統(tǒng)內(nèi)，但是本發(fā)明還可以被用在更大范圍的水管系統(tǒng)的區(qū)域中，如下面所述。也就是說，如果建筑內(nèi)的管道屬于“主管道和從屬管道”類型的管道系統(tǒng)的話，建筑物內(nèi)的房間的管道可能被區(qū)域性的劃分。換句話說，如果在水管配管(圖中未示出)的設(shè)定時(shí)，水管(熱水)沒有包括在循環(huán)回路中，而是在和住宅內(nèi)某一區(qū)域的管道相關(guān)方向上進(jìn)行配管的話，在熱水管道的一端需要安裝一個(gè)閥門，該閥門能夠在使用者需要熱水或是準(zhǔn)備要熱水的時(shí)候接收到信號(hào)。采用這種方法，熱水將僅流動(dòng)至選定的區(qū)域或是住宅的一部分區(qū)域。該區(qū)域可以是基于專用循環(huán)回路，也可以是用冷水回水管以形成循環(huán)回路。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的方法包括感應(yīng)所述水泵30的啟動(dòng)；記錄每次感應(yīng)啟動(dòng)至少一個(gè)參數(shù)，該參數(shù)是從一組包含日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、水泵工作持續(xù)時(shí)間、熱水流量及溫度和冷水流量和溫度中選出的；然后通過分析所記錄的參數(shù)以確定水泵啟動(dòng)狀況；最后按分析結(jié)果所確定的規(guī)律啟動(dòng)水泵。
更理想的是，上述方法進(jìn)一步包括不斷重復(fù)感應(yīng)、記錄、分析以及啟動(dòng)的步驟。
此外，該方法可包括通過對(duì)已經(jīng)確定的規(guī)律進(jìn)行分析從而發(fā)現(xiàn)潛在問題并且報(bào)告這些問題的功能。潛在問題可能包括泄漏，水泵30的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長，以及在熱水和冷水使用選擇上的非季節(jié)性變化。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的操控一套多家庭或是商業(yè)用水管系統(tǒng)的方法，所述方法包括感應(yīng)啟動(dòng)運(yùn)行并且記錄下每次感應(yīng)啟動(dòng)發(fā)生時(shí)如下所列的至少一個(gè)參數(shù)該參數(shù)是從一組包含日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、使用持續(xù)時(shí)間、水流量、水溫和濕度中選出的。
此后，本發(fā)明可通過對(duì)所記錄參數(shù)進(jìn)行分析以確定使用規(guī)律并根據(jù)確定的規(guī)律控制水流循環(huán)狀況、水溫和水的用量。
根據(jù)本發(fā)明感應(yīng)到的啟動(dòng)信號(hào)包括，但不限于，測(cè)量在儲(chǔ)水器和鍋爐間的水溫和水流量，測(cè)量流入和流出鍋爐的水流量，探測(cè)出熱水管和冷水管的泄漏，測(cè)量從熱水加熱器流出的水溫和熱水流量，測(cè)量墻壁和地板的濕度，探測(cè)氣流調(diào)節(jié)器的啟動(dòng)，測(cè)量建筑物內(nèi)每個(gè)房間的室溫，和探測(cè)循環(huán)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
由于全部這些結(jié)構(gòu)或其一部分在家庭住宅，公寓，連體式公寓住宅區(qū)，旅館，和其他商業(yè)用建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)相當(dāng)普遍，為清楚起見，在此不對(duì)上述每一公知建筑結(jié)構(gòu)做更詳細(xì)的一一論述。
對(duì)于本發(fā)明在上述所闡述的方法，根據(jù)本發(fā)明的配管安全方法還進(jìn)一步包括繼續(xù)或重復(fù)包括感應(yīng)、記錄、分析、和控制在內(nèi)的步驟。
雖然上面闡述了本發(fā)明所包括的操控一個(gè)多家庭位宅或是商業(yè)用建筑的水管系統(tǒng)的最有利的熱水恢復(fù)供應(yīng)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的方法和布置，但應(yīng)當(dāng)指出的是本發(fā)明不僅僅局限于這里所闡述的。本發(fā)明可適當(dāng)包括，或大體包括在此所引用的元素。此外，由于在此只是列舉說明本發(fā)明工作原理，所以本發(fā)明可在沒有包括其他組成部分的元素的情況下進(jìn)行實(shí)施。因此按照附加技術(shù)方案的定義，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明所做的任何和全部修改或變更，或等效布置，應(yīng)被認(rèn)為是包括在本發(fā)明技術(shù)范圍內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種操作具有循環(huán)水泵的管道系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟感應(yīng)所述水泵的啟動(dòng)；在每次感應(yīng)啟動(dòng)后記錄如下所列的至少一個(gè)參數(shù)日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、水泵工作持續(xù)時(shí)間、熱水流量及溫度、和冷水流量及溫度；分析所記錄的參數(shù)以確定水泵工作規(guī)律；以及根據(jù)所述確定的規(guī)律啟動(dòng)水泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括重復(fù)包括感應(yīng)、記錄、分析以及啟動(dòng)在內(nèi)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過對(duì)已經(jīng)確定的規(guī)律進(jìn)行分析從而發(fā)現(xiàn)潛在問題并且報(bào)告這些問題。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述潛在問題包括管道系統(tǒng)發(fā)生泄漏。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述潛在問題為水泵的過度運(yùn)轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述潛在問題為熱水和冷水使用關(guān)系上的非季節(jié)性變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括通過對(duì)已經(jīng)確定的規(guī)律進(jìn)行分析從而發(fā)現(xiàn)潛在問題并且報(bào)告這些問題。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述潛在問題包括管道系統(tǒng)發(fā)生泄漏。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述潛在問題為水泵的過度運(yùn)轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述潛在問題為熱水和冷水使用關(guān)系上的非季節(jié)性變化。
11.一種即時(shí)熱水再循環(huán)系統(tǒng)，包括一個(gè)熱水供應(yīng)源；至少一個(gè)具有一個(gè)熱水入口的管道用水點(diǎn)；一條與熱水供應(yīng)源流體連通的管道，使熱水從熱水供應(yīng)源循環(huán)至管道用水點(diǎn)并從管道用水點(diǎn)回到所述熱水供應(yīng)源的連接到管道用水點(diǎn)的熱水入口；一個(gè)使熱水在管道內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)的水泵；和一個(gè)控制器具有以下功能即感應(yīng)所述水泵的啟動(dòng)；記錄下每次感應(yīng)啟動(dòng)后如下所列的至少一個(gè)參數(shù)日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、水泵工作持續(xù)時(shí)間、熱水流量、溫度和冷水流量及溫度；分析所記錄的參數(shù)以確定水泵的啟動(dòng)規(guī)律；根據(jù)確定的規(guī)律啟動(dòng)水泵。
12.一種運(yùn)轉(zhuǎn)多家庭/商業(yè)用管道系統(tǒng)的方法，所述方法包括感應(yīng)一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，所述啟動(dòng)信號(hào)包括下列中的至少一個(gè)目的測(cè)量在儲(chǔ)水器和鍋爐間的水溫和水流量；測(cè)量流入和流出所述鍋爐的水流量；探測(cè)出熱水管和冷水管的泄漏；測(cè)量從熱水加熱設(shè)備流出的熱水溫度；測(cè)量墻壁和地板的濕度；探測(cè)調(diào)節(jié)閥的啟動(dòng)；測(cè)量多個(gè)房間中的每個(gè)的室溫；和探測(cè)循環(huán)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)；記錄下每次感應(yīng)啟動(dòng)時(shí)如下所列的至少一個(gè)參數(shù)該參數(shù)是從一組包含日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、使用持續(xù)時(shí)間、水流量、水溫和濕度中選出的；通過對(duì)所記錄參數(shù)進(jìn)行分析以確定規(guī)律；以及根據(jù)確定的規(guī)律控制水流量、循環(huán)狀況、水溫和水的用量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括重復(fù)包括感應(yīng)、記錄、分析以及啟動(dòng)在內(nèi)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括通過對(duì)已經(jīng)確定的規(guī)律進(jìn)行分析從而發(fā)現(xiàn)潛在問題并且報(bào)告這些問題。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述潛在問題為水泵的過度運(yùn)轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述潛在問題為熱水和冷水使用關(guān)系上的非季節(jié)性變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括通過對(duì)已經(jīng)確定的規(guī)律進(jìn)行分析從而發(fā)現(xiàn)潛在問題并且報(bào)告這些問題。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述潛在問題為水泵的過度運(yùn)轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述潛在問題為熱水和冷水使用關(guān)系上的非季節(jié)性變化。
全文摘要
一種集合式住宅/商業(yè)用建筑的水管系統(tǒng)的運(yùn)作方法，該方法包括通過感應(yīng)一個(gè)過程并且記錄每次感應(yīng)過程的日期、星期、啟動(dòng)時(shí)間、使用持續(xù)時(shí)間、水流量、水溫和濕度中的至少一個(gè)參數(shù)。由此，通過對(duì)所記錄參數(shù)進(jìn)行分析以確定規(guī)律并且根據(jù)已確定的規(guī)律控制此后的水流量、循環(huán)狀況、水溫以及用水量。
文檔編號(hào)F24D17/00GK1724946SQ20051008468
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月19日
發(fā)明者拉里·K·阿克 申請(qǐng)人:拉里·K·阿克