液体节约装置和包括液体节约装置的液体设备

摘要

节水装置(100)在热水系统中使用，以当打开热水龙头时回收起初的冷水量。装置具有入口(103)、主出口(104)、和旁通出口(109)，上述入口(103)用于接收从水加热器用管道输送的水，上述主出口(104)用于将热水输送到水龙头，而任何被冷却的水都由温度驱动(115)的往复阀(112)分流，以穿过上述旁通开口(109)。装置还包括辅助阀(130)，所述辅助阀(130)用于当主出口(104)下游的水压力高时(如当关闭向下流的热水输送龙头时)关闭旁通出口(109)，而当主出口(104)下游的水压力低时(如当打开下游热水输送龙头时)打开旁通出口(109)。

说明书

发明领域

本发明涉及液体节约装置。本发明还延伸到包括液体节约装置的液体节约设备。

本发明尤其但不是唯一地涉及一种节水装置，该节水装置用于装配到家用热水龙头上，以使低于规定设计温度的水分流离开热水龙头。一旦水达到它的设计温度，水就只流到和穿过热水龙头。然后可以将起初分流的水量回收和再利用。以后参照这个实施例应用说明本发明很方便。

然而，应该清楚地理解，本发明能更广泛应用。例如，本发明可以适用于提供在设计温度下的冷水，比如饮用冷水的水系统。在这种情况下，装置将用来使高于设计温度的起初水量分流离开水龙头，然后使其再循环回到冷却装置，以可以再利用上述水。当水是在设定温度下或低于设定温度时，它将只通过水龙头流动。

此外，本发明可以适用于水以外的饮料，其中包括醇性饮料及还有像咖啡和茶那样的饮料，上述饮料优选的是在一定温度范围内供应。本发明也可以应用于必须在某一条件下供应的工业液体。

为本发明找到应用的主要要求是，物质必须是液体，并且对液体的希望是它必须在某种条件下供应。一般这个条件意思是指供应在某一温度下的液体。然而，申请人不排除分流起初的液体量直至达到另一些条件，例如液体中某个成分的浓度、或者某个pH值或盐度、或甚至某个粘度。申请人设想，本发明的应用可能会如此之广，以致此时不能提供本发明可能使用的囊括清单。

发明背景

在家用环境中，热水源，比如热水器，通常是处在与一个或多个热水龙头间隔开的位置，而热水器中的水通过比如通过一个或多个加热元件保持在设计温度下。在热水源的使用之间保持在水管线路中的水不加热，并且在过了一段时间之后缓慢地冷却。通常，在大约一个半小时之后，水将处在与管道相同的温度下和接近环境温度。由于水在管道中这样冷却的结果，所以当再次打开热水龙头时，起初从水龙头流出的水是冷水。通常，用户可以直接使该冷水流到排水道，并且只在水已充分加热情况下才开始使用通过热水龙头流出的水。因此，这导致这种水流入排水道的损失。

因此，很显然，如果可发明一种节水的方法，则是很有利的。这在近代澳大利亚尤其如此，在澳大利亚，水源已变得越来越不足。在许多地方已实施限制用水，此外有一些地区已宣布是干旱地区。

如果能发明一种方法把这种离开水龙头的起初的冷水量分流，以作为热水或作为冷水重复使用，则是特别有利的。在水加热到所需温度之后，可以让水通过龙头，并按通常方法作为热水使用。

发明概述

按照本发明的一个方面，提供了一种液体节约装置，所述装置包括：

外壳，所述外壳限定了主流道，所述主流道在一端处有主入口，而在相对端处有主出口，该外壳还限定了辅助流道，所述辅助流道从辅助入口延伸到辅助出口，上述辅助入口在主入口和主出口中间通向主流道中并与该主流道连通，因而主流道包括上游部分和下游部分，上述上游部分是辅助流道的辅助入口的上游，而上述下游部分是辅助流道的辅助入口的下游；

主阀，所述主阀于上述主流道中在正常操作位置和分流位置之间移动，在上述正常操作位置，主阀使水能穿过主流道从入口流到主出口，而在上述分流位置，阀机构关闭在辅助流道下游的主流道，并使液体流入辅助流道，主阀包括控制机构，当不满足涉及液体穿过外壳的预定标准时，上述控制机构用于将阀机构定位在分流位置，而当满足涉及液体穿过外壳的预定标准时，控制机构将阀机构移动到正常操作位置，当不再满足预定的标准时，控制机构还使阀机构从正常操作位置移回到分流位置；

辅助阀，所述辅助阀至少是通过主出口下游的水龙头使液体穿过主出口流出外壳停止时，用于关闭辅助流道；

因而，当开始使液体穿过装置流动，并且不满足液体中的预定标准时，主阀处于分流位置并使液体流入辅助流道，及辅助阀将打开以让液体流出辅助出口，而当满足预定的标准时，主阀将移动到正常操作位置，同时关闭辅助流道并使液体向下流向主流道的整个长度及穿过主出口流出，当液体流出外壳的主出口停止时，辅助阀将处于闭合位置。

液体可以是水，而预定的标准可以是通过外壳的水的温度。更具体地说，预定的标准可以是水温在某一温度下或高于该温度。

外壳可以限定往复室，而主阀可以是往复阀，所述往复阀可以在上述往复室内上述分流位置和正常操作位置之间可逆地往复。

因此，当没有液体流过装置时，由于下游水龙头闭合，所以辅助阀处于闭合位置。如果往复阀处于分流位置，则这是阻止在入口处的压力下供应到装置的液体这时从辅助通道流走。然而，当水龙头关闭时，辅助阀不必移动到闭合位置。当往复阀移动到水龙头关闭之前的正常操作位置时，辅助阀可以移动到闭合位置。在水龙头关闭时辅助阀也可以移动到闭合位置。总而言之，当水龙头闭合时，辅助阀必须处于闭合位置。

辅助阀可以包括阀塞，所述阀塞可在闭合位置和打开位置之间移动，在上述闭合位置，阀塞阻止穿过上述辅助流道流动，而在上述打开位置，阀塞容许穿过辅助流道流动。

此外，辅助阀可以包括阀盖，所述阀盖操作式连接到阀塞上，而外壳可以限定了室，所述室通向辅助流道的下游部分，及阀盖可以可滑动的方式密封式放在上述室内。

阀塞和阀盖可以相互刚性连接，因此阀盖和阀塞二者其中之一的位移直接传送到上述二者中的另一个上。

辅助阀可以对主流道的下游部分中的液体的压力有响应，以从打开位置移动到闭合位置。更具体地说，辅助阀可以对上述下游部分内一个位置液体的压力有响应，所述位置是主出口的上游和在主出口的附近。

主流道的下游部分内的辅助液体可以直接将力施加到辅助阀的阀盖上，以使阀盖移动到闭合位置。

此外，辅助阀也可以对辅助流道中液体的压力有响应，以从闭合位置移动到打开位置。具体地说，辅助阀可以对辅助流道中紧挨着辅助阀上游的一个位置的液体的压力有响应。

辅助流道内的液体可以直接将力施加到辅助阀的阀塞上，以使阀塞从闭合位置移动到打开位置，并且这个力可以与主流道内的液体施加到辅助阀的阀盖上的力方向相反。

在一种形式中，辅助阀包括与阀塞一体形成的阀盖，以形成一体制品。

在另一个实施例中，可以利用弹性偏置机构将辅助阀从闭合位置移动到打开位置，上述弹性偏置机构朝一个方向推动辅助阀，所述方向与主流道的下游部分中的液压力推动阀的方向相反。弹性偏置机构可以是弹簧，所述弹簧有一端顶着外壳，而相对端顶着辅助阀。

主阀控制机构可以包括温度驱动器，所述温度驱动器由于温度变化的结果而经受长度变化，而往复阀可以包括往复阀构件，所述往复阀构件操作式连接到温度驱动器上，并可在流道中移动，以使液流在工作位置和分流位置之间流动。此外，往复阀可以包括往复导向件，所述往复导向件操作式连接到往复阀构件上，以在往复室中导引往复元件在正常操作位置和分流位置之间的平稳运动。

此外，装置可以包括单向阀，所述单向阀与主流道的上游部分安装成一排，而另外一个单向阀与辅助阀下游的辅助流道安装成一排。

外壳宽泛地说可以是矩形，并且主入口和主出口可以位于外壳的相对端面上。辅助出口可以位于与主出口间隔开的外壳的另一端面上，并且辅助出口端面向外朝向与主出口基本垂直的方向。

按照本发明的另一方面，提供了一种节水装置，所述节水装置供在热水系统中使用，以当打开热水龙头时，回收起初的冷水量，装置包括：

外壳，所述外壳限定了主流道，该主流道在一端处有主入口，而在相对端处有主出口，外壳还限定了辅助流道，所述辅助流道从辅助入口延伸到辅助出口，上述辅助入口在主入口和主出口的中间通向主流道，并与该主流道连通，因此主流道包括上游部分和下游部分，上述上游部分是辅助流道的辅助入口的上游，而上述下游部分是辅助流道的辅助入口的下游；

往复阀，所述往复阀于上述主流道中，可以可逆方式在正常操作位置的分流位置之间移动，在上述正常操作位置，往复阀让液体穿过主流道从入口流向主出口，而在上述分流位置，往复阀关闭辅助流道下游的主流道，并使液体流到辅助流道中，阀包括温度驱动器，所述温度驱动器用于在阀内水的温度达到或超过设定的温度时使阀从分流位置移动到正常操作位置，而当温度降到低于设定温度时再使阀移回；

辅助阀，所述辅助阀用于至少当停止液体穿过主出口流出外壳时关闭辅助流道，而当液体重新开始流出主出口和外壳时打开辅助流道，辅助阀包括阀塞，所述阀塞可在闭合位置和打开位置之间移动，在上述闭合位置，阀塞阻止液体穿过所述辅助流道流动，而在上述打开位置，阀塞容许液体穿过辅助流道流动，并且辅助阀还包括阀盖，所述阀盖操作式连接到阀塞上，阀盖以可滑动的方式容纳在外壳所形成的室内，所述室通向主流道的下游部分，其中辅助阀对主流道的下游部分中的液体的压力有响应，以从打开位置移动到闭合位置；

因而，当水穿过装置流动而温度低于设定温度时，主阀机构处于分流位置，和使水流入辅助流道中，及辅助阀机构打开以让液体流出辅助出口，而当温度超过设定温度时，主阀机构将移动到正常操作位置，同时关闭辅助流道，和使液体向下流向主流道的整个长度并通过主出口流出，此外，当流出外壳的主出口的水流停止时，辅助阀机构处于闭合位置，同时切断穿过辅助管道的液流。

阀塞和阀盖可以相互刚性连接并形成一整体单元，以使阀盖和阀塞二者的其中之一的位移直接传送到阀盖和阀塞二者的另一个上。

主流道的下游部分中的水可以直接将力施加到辅助阀的阀盖上，以使阀盖移动到闭合位置。辅助阀可以对上述下游部分中主出口的上游及其附近的水的压力有响应，以移动到上述闭合位置。

辅助阀还可以对辅助流道中液体的压力有响应，以从闭合位置移动到打开位置。具体地说，辅助阀可以对紧挨着辅助阀上游的辅助流道中液体的压力有响应。辅助流道内的液体可以直接将力施加到辅助阀的阀塞上，以使上述阀塞从闭合位置移动到打开位置。

往复阀可以包括温度驱动器，所述温度驱动器由于温度变化的结果而经受长度的变化，以在正常操作位置和分流位置之间移动。温度驱动器是一种蜡制元件。然而，根据温度变化而产生运动的其它形式温度驱动器也可以同等地使用。

通过合适的校准温度驱动器，往复阀可以如此设定，以一旦穿过往复阀的液体达到了它的设定温度，往复阀就完全和全部位于正常操作位置。设定的温度可以是适合于在淋浴或洗澡时用的热水温度，并可在35-45℃范围内。

按照本发明的另一方面，提供了供在热水系统中使用的设备，以当打开热水龙头时回收起初的冷水量，该设备包括：

水管道；

如上述本发明的第一和第二方面其中之一所述的装置，所述装置与水管道连接成一排，上述管道在主入口处进入和在主出口处出来；和

用于打开和切断位于主出口下游的水管道的机构。

装置可以包括上述本发明的各前述方面中所述的其中一个或多个任选或优选本发明的特点。

用于打开和切断水管道的机构可以是水龙头，比如在家庭中找到的家用型水龙头。

此外，设备可以包括再循环管道，所述再循环管道连接到辅助出口上。该设备还可以包括再循环水箱，所述再循环水箱连接到再循环管道上。再循环管道可以连接到冷水管道上，而冷水管道中水的压力相对于再循环管道中的压力可以减少，以再循环管道中的水可以进入冷水管道。

本发明还延伸到用上述本发明第一方面中所述的装置节约用水的方法，该方法包括利用上述装置来分流离开水龙头的起初水量，然后回收该水供进一步使用。

方法可以包括将离开热水龙头时不热的起初水量分流，并将其返回到水源或者将其送到冷水源中。

对优选实施例的详细说明

按照本发明所述的液体节约装置是一种节水装置，所述液体节约装置可以用不同的形式显示。下面参考附图详细说明本发明的几个优选实施例很方便。提供这种具体说明的目的是教导对与本发明有关的内容感兴趣的人，如何将本发明付诸实施。在附图中：

图1是按照本发明的第一实施例所述的装置的示意横截面图，同时往复阀处于使水流入辅助流道中的分流位置，和辅助阀处于打开位置；

图2示出图1的装置，同时往复阀处于正常操作位置和辅助阀处于打开位置，在上述正常操作位置使水穿过主流道的下游部分流动，并在打开位置切断穿过辅助流道和辅助阀的流动；

图3示出图1的装置，同时往复阀处于正常工作的位置，和辅助阀由于邻近装置的水龙头关闭而移动到闭合位置；

图4示出在一段时间不使用之后的图1的装置，同时往复阀已移回到分流位置，和辅助阀仍处于闭合位置；

图5是示出在家用热水源设备中如何可以使用装置的示意流程图；

图6是按照本发明的第二实施例所述的装置的三维分解图；

图7是图6的装置的端视图；

图8是图6的装置的往复阀组件其中一个部件的三维视图；

图9是图6的装置的往复阀组件其中另一个部件的三维视图；

图10是形成图6的装置的外壳的一个部件穿过线段X-X的剖视图，当与图6所示的取向比较时，上述部件绕其纵向轴线旋转180°；

图11是图10所示的部件的端视图；

图12是图6的装置穿过线段XII-XII所取的剖视图，其中往复阀处于分流位置和辅助阀处于打开位置；及

图13是图12的装置的另一剖视图，其中往复阀处于正常操作位置和辅助阀处于闭合位置。

在图1中，标号1代表按照本发明所述的液体节约装置，所述液体节约装置用于使来自家用热水系统的热水管道中的水再循环。

装置1宽泛地说包括外壳2，所述外壳2限定了入口3和主出口4，主出口4具有主流道5，该主流道5从上述入口3延伸到上述主出口4。外壳2还限定了辅助流道9，所述辅助流道9从主流道5延伸到辅助出口8，而辅助出口8是在辅助流道9的末端处。在所示的实施例中，辅助流道在主流道5上的点10处从辅助入口延伸，上述点10距主流道5两端各有一定距离设置。辅助流道9通向主流道5，并在它们会合的点10处与主流道5成流体连通。因此，一般，主流道5可以分成上游部分11和下游部分13，上述上游部分11位于点10的上游，在该点10处主流道5结合辅助流道9，而上述下游部分13位于点10的下游，在该点10处主流道5结合辅助流道9。

装置1还包括阀机构，所述阀机构取往复阀组件12的形式，往复阀组件12容纳在主流道5内，位于辅助流道9与主流道5交会的点10附近。这使往复阀组件12能实施它的主要功能，即能选择性地使通过主流道5的上游部分的水流入辅助流道9或者流入主流道5的下游部分13。

修改主流道5的截面积，以限定往复阀室，往复阀组件12位于上述往复阀室中。往复阀组件12包括往复阀构件16，所述往复阀构件16可在往复阀室中纵向上于图1所示的分流位置和图2所示的正常操作位置之间移动，在上述分流位置处往复阀构件16关闭主流道5的下游部分13和打开辅助流道9。在正常操作位置，往复阀构件切断辅助流道9和打开主流道5的下游部分13。

往复阀12还包括热敏控制机构，所述热敏控制机构取恒温器元件或温度驱动器15的形式，上述热敏控制机构由于在那儿通过的液体温度变化的结果而经受长度的变化。在所示的实施例中，恒温器元件是一种蜡制元件，现已发现，所述蜡制元件很适合用于这个目的。然而，应该清楚地理解，许多其它的恒温器元件也可以同等地使用。恒温器元件15直接连接到往复阀构件16上，以恒温器元件15的膨胀和收缩直接移动阀构件16。

往复阀构件16如图1所示在圆周上安装在温度驱动器上方和周围，并加工成一定尺寸以在任何时刻都关闭主流道5的下游部分13和辅助流道9的至少其中之一而不是关闭二者。

阀12还包括往复阀导向件14，所述导向件14用于在往复阀室中的两个位置之间给往复阀12前后导向。导向件14操作式首尾相连地连接到温度驱动器15上，因此阀构件16和三个元件作为一体单元移动。导向件14加工成一定尺寸和配置成整洁地容纳在往复阀室内并能相对于往复阀室滑动。这样导向件14和阀室的相互作用和互补性有助于实施往复阀12的平稳而一致的来回运动。

装置1还包括用于关闭辅助流道9的机构，所述机构取辅助截止阀或提升阀20的形式，阀20可在打开和闭合位置之间移动。在图1的实施例中，这个辅助阀20在横向上延伸到辅助流道9，并可朝横过辅助流道9的方向移动。

阀20包括阀杆21、阀塞或阀构件22、及阀盖或活塞24，上述阀塞或阀构件22安装在阀杆21上，而上述阀盖或活塞24也安装在阀杆21上。阀塞22加工成一定尺寸，并配置成当它处于闭合位置并接合阀座23以阻止液体穿过辅助流道9流动时，补充限定在辅助流道9中的阀座23。在打开位置，将阀塞22移出辅助流道9，同时让水穿过辅助流道9流动。

阀20包括弹性偏置机构，所述弹性偏置机构取弹簧26的形式，并通过所述弹簧26偏置朝向打开位置。因此，在其它方向上没有任何占优势的压力时，阀20将位于打开位置。然而，当在其它方向上施加占优势的压力时，阀20移动到闭合位置。

主流道5靠近主出口5并在主出口5的上游的壁部分形成了室，所述室加工成一定尺寸，以配置成在室中这样放入活塞24，以使活塞的端面暴露于主流道中的液体之上。活塞24有效地完成和形成流道的壁部分，并因此具有主流道的液体压在活塞端面上的压力，所述压力往往会将活塞向后推。很显然，这个力的强度会随着主流道中那个时间那个地点处水的压力不同而改变。活塞24不关闭主流道5。

活塞24操作式和直接连接到阀塞22上，因此活塞由于主流道5中的压力而产生的位移使阀构件22从它被弹性偏置的打开位置移动到闭合位置。在附图中，活塞24直接安装在阀构件22上。阀20随着如上所述主流道的下游部分中的液压力而移动到闭合位置。

附图中的外壳2取矩形块体的形式。主入口3和主出口4是在外壳2的相对侧上。辅助流道9一般垂直于主流道5的方向延伸，而辅助出口8垂直于主出口4面向外。外壳2通常是用金属材料如钢加工制成。然而，其它的金属材料尤其是重量轻的材料也可以用。

另外，装置1具有单向阀30，所述单向阀30在入口3和辅助出口8二者处成一排连接。单向阀30阻止水穿过装置1朝相反方向流动。每个单向阀30都包括阀塞，所述阀塞朝水流动的方向离开它的阀座，但在别的方向不能离开阀座。这使水流能朝正向方向流过而不能朝相反方向流过。因为单向阀的结构和功能在该技术中众所周知并且不形成本发明的部分，所以在说明书不再作进一步详细说明。

在附图所示的不同部件上也设置另一些密封件，所述密封件比如取O形密封圈的形式，以达到各部件的有效密封，保证装置有效地工作。

在使用时，把装置1连接到热水管道上，所述热水管道把水加热器中的热水运送到水龙头。水龙头设置在主出口4的下游，通常是靠近主出口4。

通常，在热水龙头的任何操作的第一步是打开水龙头。这种情况在图1中示出。

打开水龙头的作用是解除主流道5的下游部分13中水龙头后部的水压力。这使辅助阀20中的弹簧力能克服活塞24的暴露面上的压力，并将阀塞22移动到打开位置。

这时，如果在水龙头的两次使用之间有一长时间的间隔，并且外壳中的水温已冷却至环境温度，则往复阀12将处于如图1所示的分流位置。

在这种情况下，来自高压水源的水将通过入口3并转入主流道5的上游部分11，然后穿过打开的阀20流入辅助流道9，并穿过辅助出口8流出。这种冷水因此穿过用于再循环的辅助出口8，且不穿过水龙头。

当热水进入外壳2时，往复阀12上的温度驱动器15将阀构件16移动到如图2所示的正常操作位置。这样关闭辅助流道9和打开主流道5的下游部分13中的压力增加，而这样使活塞24能将阀塞22移动到闭合位置。这个位置在图3中示出。当关闭水龙头时，提升阀20运动到闭合位置切断辅助流道9，并阻止水穿过辅助出口8流出。

往复阀构件16在关闭水龙头之后马上就处于正常操作位置，如图3中所示。然而，如果水龙头保持关闭一段时间，则外壳2中的水冷却降至环境温度，而这将使往复阀构件16逐渐移回到分流位置，在该分流位置处往复阀构件16打开辅助流道9。这在图4中示出。这使水能流入辅助流道9，并沿着所述辅助流道8流到阀20。然而，阀20处于闭合位置的位置防止水持续从水源穿过辅助流道9流动，和防止水穿过辅助出口8流出。在装置下次使用之前，各部件将保持处于这个位置。此后循环可以自身重复。

上述说明阐明了在水龙头的连贯使用之间有一长时间间隔和在这些使用之间外壳中的水完全冷却回到环境温度的情况。

如果在用来产生热水之后短期重复使用水龙头，则外壳2中的水还没有冷却回到环境温度。往复阀构件16将没有移出正常操作位置，因此，水将直接穿过主流道5的下游部分13流动。水起初将不通过辅助流道9分流。因此，装置1只有当它低于所希望的温度时，才有使水分流的能力。

图5示出图1的装置适用的典型家用热水设备。设备一般用标号50表示。

水源含有供在常用水源压力，比如在280-700kPa(40-100p.s.i)下使用的水。在图5所示的实施例中，水源由收集雨水的水池51或类似物提供。水源可以同等地由城市用水家用水源总管提供。

水可以从水源50流出并送入水加热器52。水加热器52包括水箱，所述水箱比如通过电力或者燃气加热到预定温度为约35-45℃。水箱通常有几百升的容量。

然后，通过热水源管路53使该水流出热水系统。管路53在不同点处分支并终止于热水龙头54供在房屋的不同点中使用。一个使用点用标号54表示。

装置1与上述邻近水龙头54的水源管路53成一排安装。装置1刚好位于水龙头的上游，同时入口3连接到管道的上游部分上，而主出口4连接到管道的下游部分上，装置1的辅助出口8连接到再循环管路56，所述再循环管路56进入再循环水箱58。因此，进入装置1的水或是从水龙头104流出，或是最后到达再循环水箱58中。进入辅助水箱58的水或是从水箱流出供使用，或是再循环到水源51。

具体地说，再循环水箱58中的水可以再循环回到热水加热器中。上述水也可以流入冷水管道在该处与冷水混合。这可以通过将冷水管路中的压力减小到低于再循环水的压力，以使它进入冷水管道并与冷水混合来完成。

在使用中，当主出口4或者热水龙头54打开时，水龙头54后面的主流道5上的下游部分13中的压力随着水流出水龙头而耗散。下游部分13中压力的下降使辅助阀20在弹簧偏置机构的影响下能移动到打开位置。

如果进入装置1的水是冷水，则往复阀12将处于分流位置，并且水将流向辅助流道9和流出辅助出口8。这将持续进行，直至将从水源进入主流道5的水加热至达到所希望的温度，比如35-45℃时为止。

随着水升温，水逐渐使恒温器元件15膨胀和延长，同时使往复阀构件16从分流位置移向正常操作位置。一旦达到了预定的设计温度，比如35-45℃，则往复阀构件将完全移动到正常操作位置，并且所有流过阀12的水都将流过主流道5的下游部分13。

然后，这种水将作为热水从水龙头54中流出，并由用户按正常方式使用。基本上是所有从主出口4流出的水都是在设定温度下或该温度附近的热水并适合使用。所述热水不是有冷水在前。而是冷水的初始量通过辅助流道9分流和通过出口8流出。

在用户完成他们的热水的使用之后，他们关闭水龙头，同时闭合主出口4。这样立即给主出口4后面的主流道5的下游部分13加压，同时使辅助或提升阀20移回到闭合位置。

图6-10示出供在按照本发明的第二实施例所述的家用热水系统中使用的液体节约装置。装置一般用标号100表示。

该装置100与第一实施例具有某些类似性，因此利用标号的类似系统来表示不同的部件。

装置100宽泛地说包括外壳102，所述外壳102限定主入口103和主出口104。主流道105从入口103延伸到出口104。

外壳102还限定辅助流道109，所述辅助流道109在主流道105上的中点110处从辅助入口延伸到辅助出口108。辅助流道109在上述中点110处通入主流道105并与主流道105连通。主流道105在中点上游的部分叫做上游部分111，而主流道105在中点下游的部分是下游部分113。

主流道和辅助流道105和109二者穿过外壳102沿着曲折的路线前进，因此在附图中利用方向箭头来显示这些流道。

装置100还包括阀机构，所述阀机构取往复阀组件112的形式，以根据外壳102中水的温度选择性地直接流入主流道105的下游部分113和辅助流道109。

往复阀组件112具有阀构件116，所述阀构件116在外壳102中正常操作位置和分流位置之间来回移动，在上述正常操作位置，阀构件116使水能流入主流道105的下游部分113，而在上述分流位置，阀件116使水能流入辅助流道109。

在正常操作位置，阀构件116的前端与外壳102上阀座118间隔开，同时使水流过上述阀座118。另外在这个位置，阀构件116的尾端贴着外壳102上的阀座119密封，同时阻止水流过所述阀座119。在分流位置，阀构件116的前端贴着阀座118密封，而阀构件116的尾端与阀座119间隔开。

往复阀组件112还包括温度驱动器115，所述温度驱动器115由于通过它的液体的温度的变化的结果而经受长度变化。温度驱动器115与阀构件116连接成一排，以使温度驱动器115的膨胀或收缩直接变成阀构件116的运动。

在所示的实施例中，阀构件116包括安装在调节器115前端上的部件120。该部件在图8中更详细示出。安装于部件120上的O形密封圈如图8所示。阀构件116还包括安装在调节器115尾端上的部件122。该部件在图9中更详细示出。O形密封圈安装在温度驱动器115的后端上，所述后端与其余部分相比减小了直径，如附图所示。各部件115，120和122形成一分组件，所述分组件作为整体单元在外壳2内一起移动。

有弹性的弹簧123设置在部件122和外壳102之间，以使往复阀构件116稍微朝分流方向偏置，并保证在压缩作用下将各部件装配在一起。然而，温度驱动器115的膨胀和收缩优于弹簧123，并且是往复阀构件116运动的主要驱动者。

外壳102一般由4个部件制成。圆筒体125形成外壳主体102的中间部分。圆筒体125在其每一端处都有端盖127和128。圆筒体125还有分支部分129，所述分支部分129安装在中心部分125上，同时在横向上延伸离开中心部分125。这个分支部分129形成辅助流道109的一部分，并限定辅助出口108。

装置100还包括用于关闭辅助流道的机构，所述机构取辅助阀130的形式。阀130包括阀构件131，所述阀构件131可在闭合位置和打开位置之间移动，在上述闭合位置，阀构件131关闭辅助流道109，而在上述打开位置，阀构件131能让水通过辅助流道109流动。阀构件131具有密封件135，所述密封件135贴着由外壳102上斜面136所形成的密封件进行密封。

阀130包括阀盖132，所述阀盖132可在外壳102所限定的室中滑动。活塞132具有圆周密封件，比如O形密封圈，同时使阀盖132贴着气缸的壁密封。室具有圆筒形表面，所述圆筒形表面补充阀盖132，以使阀盖132贴着这个表面密封，并且还有一个特点是它在一端处通向主流道105的下游部分中。

阀盖132和室这样安排，以使阀盖132的端面暴露于主流道105的下游部分113的水中。因此，当下游部分113中的压力增加高于某一点时，上述压力使阀盖132并因此使阀室131移动到闭合位置及关闭辅助流道109。相比之下，阀构件131通向辅助流道109中。阀构件131平行于阀盖132的表面暴露于辅助流道109内的水中。这样辅助流道109中水的压力可以将相反方向的力加到主流道105的那部分113上。

在使用时，利用装置100来使低于所希望的温度的穿过热水管道的初始水流分流离开热水龙头。水从它可以再使用的地方分流到辅助管道。

图12示出当热水龙头在长期不用后开始打开的装置100。外壳102中的水是在环境温度下，因此温度驱动器115将往复阀构件116设置在分流位置，在该处阀构件116关闭主流道105的下游部分113。阀构件116让水从主流道105的上游部分112流到辅助流道109中。另外辅助流道109中水的压力大于刚通过打开水龙头排空的主流道105的下游部分113中水的压力。阀构件131的右侧上的这个较大压力使辅助阀构件131移动到打开位置，在所述打开位置处辅助阀构件131使水沿着辅助流道109的整个长度流动，并从出口108流出。

随着流到外壳102的热水加热器中的水的温度的增加，温度驱动器115使往复阀构件116移向正常操作位置。很长时间里这都使越来越多的水流到主流道105的下游部分113中。当发生这种情况时，下游部分113中的水具有比现在从入口103关闭的辅助流道109中的水更大的压力。将左面较大的压力加到阀130的阀盖132上，并使阀构件131向右移入关闭穿过辅助流道109流动的闭合位置。这在图13中示出。

应该意识到，这是水穿过主流道的下游部分113流动的结果，而不需要为此发生水沿着这部分113流动。

然后，装置100保持在这种配置中，同时水从热水龙头流出。基本上是所有从热水龙头流出的水都是热的，并可以由用户使用。一开始的冷水量已流向辅助流道109。

当用户关闭水龙头时，穿过主流道105的水流停止。此时辅助阀130停留在右边闭合位置，因为主流道105的下游部分113仍用水加压，并且在辅助阀130上没有来自辅助流道109的反向力来使其移向左面。

在不使用经过一定时间之后，外壳102中的水冷却下来，并且温度驱动器115再次将往复阀构件116移到分流位置。

这再次使水能从入口103和水源穿过阀组件112流动，并在辅助阀130的上游流入辅助流道109中。在那里水从右侧压住辅助阀130，如附图中所示。辅助阀130停留在闭合位置，因为下游部分中水的压力基本上保持不变。即使从入口103和水源切断水，下游部分113中的水也仍然加压。水的量有效地密封在下游部分113内，并且这保持了使其保持处于闭合位置所必需的水压力。

当打开水龙头供下次使用时，主流道105的下游部分113中的水立即从水龙头流出，并且压在辅助阀130上的这个下游部分113中的压力大大减小。结果，在辅助阀130上游的辅助流道109中的水压力占优，并将辅助阀130向左移到打开位置。然后这使水能穿过辅助流道流动和流出图12所示的出口108，并完成循环。

图6的实施例主要实施与图1的实施例相同的功能，但图6的实施例用更紧凑而有效的方式实施上述功能。另外，图6的实施例可以在取消外壳部件的情况下制造，这样与图1的实施例相比，降低了制造成本。

辅助流道109在部件120的右侧(各附图中)处有效地与主流道相交。辅助流道109穿过图8所示的部件120中所限定的开口，绕过温度驱动器115，然后穿过图9所示的部件122的开口。此后，已穿过中间部分125中所限定的狭窄管路，穿过辅助阀130和穿过分段129。图12最清楚地示出这种流道。

主流道105绕过部件120的前边缘，然后穿过在中间主体125中所限定的3个成角度间隔开的通道。这些通道分别在图10和11及图13中特别清楚地示出。然后，它向后穿过中间分段125和端盖128之间的空间，经过阀130的阀盖132。然后，从外壳出来穿过主出口4。辅助阀130的阀盖132通过从分段125穿过的水的压力从打开位置移动到闭合位置，而端盖128回到分段125的中间部分中。端盖128压住阀的阀盖132，并支配施加到阀的另一端上的任何压力。

图1和图6的实施例二者之间的一个不同是，辅助阀是通过辅助流道中的水压力而不是通过偏置机构如弹簧移动到打开位置。另外，在主流道和辅助流道的各自下游部分中的水的力相互竞争支配权，以使辅助阀在所述打开位置和闭合位置之间移动。另外申请人认为，图6实施例中所实施的密封比图1实施例中所实施的密封更有效。

上面参考图1所述的装置的优点是，可以用它来节约液体比如节水，上述液体用别的方法向下排放会有损失。然后，这种液体可以在其它应用中有益的使用，或者再循环到清洁的液体源中。这样有可能大大减少清洁的或饮用水的浪费。

装置和设备的优点是，它自动地将不热的水的量分流到辅助出口，并且只有当水处于正确温度下时才将水通过水龙头送出。它绝对要求没有来自用户的输入。这对保证装置的自动防止故障和可靠工作是很重要的。

另外，装置比较简单，并能低维护和无故障工作。另外，装置能用合理的成本制造和供应市场。

本发明还有另一个优点是，它可以在不修改或调节水龙头的情况下，改装到房屋的现有热水管路上。装置仅从热水龙头的上游简单地与热水管路成一排连接。方便的是，装置可以容纳在橱柜或类似物中，或者可以安装在墙壁上。

装置的另一个优点是，它使水穿过装置的流动停止，并流到使用水龙头之间的分流管路中。如果不发生这种情况，则水可以未经检验地穿过辅助流道流到再循环水箱中，而这是不能令人满意的。至少当关闭热水龙头时，装置自动地使辅助阀关闭。申请人的发明的成就是，它能通过利用装置中的液压力自动地实现辅助管路的这种功能。

当然，应该认识到，上述装置仅是作为本发明的示例性例子给出，因为对本领域的技术人员来说，很显然，对本发明的所有这些修改和变动都属于如本文所述的本发明广义范围和界限内。