無水箱式電熱水器的製作方法

2023-06-10 09:10:11

相關申請的交叉引用

本申請基於2014年12月17日提交的美國臨時專利申請no.62/093,181並要求其優先權，在此將該美國臨時專利申請的全部內容通過參引的方式併入。

背景技術：

水加熱是一種使用能源將水加熱到其初始溫度以上的熱力學過程。熱水的典型家庭用途包括烹飪、清潔、洗澡和空間加熱。

水可以在稱為熱水器、水箱、水壺、大鍋、盆或銅器的容器中加熱。批量加熱水的金屬容器不會持續供應在預設溫度下的經加熱的水。水溫根據消耗率而變化，隨著時間的推移並且隨著流量的增加而變冷，並且容器耗盡。

技術實現要素：

本公開涉及一種無水箱式電熱水器系統。該無水箱式電熱水器具有：加熱室，加熱室具有在第一端處的入口和在第二端處的出口；連接到加熱室的加熱元件；設置在加熱室的第一端附近的第一溫度傳感器；設置在加熱室的第二端附近的第二溫度傳感器；配置成檢測水的流量並且設置在加熱室附近的流量傳感器；以及連接到第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、流量傳感器和加熱元件的控制器。控制器被配置為具有設定點溫度，以檢測來自第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和流量傳感器的溫度數據和流量數據，並且向加熱元件提供功率設定作為輸出。

以上對說明性實施例的一般性描述及以下對其的詳細描述僅僅是本公開的教導的示例性方面，並不是限制性的。

附圖說明

將容易地獲得對本公開及其很多隨附優點的更完整的理解，因為它們能夠通過參考結合附圖考慮的下面的詳細描述而變得更好理解，其中：

圖1a是根據一個示例的第一液體加熱系統的概況圖；

圖1b是根據一個示例的第二液體加熱系統的概況圖；

圖1c是根據一個示例的第三液體加熱系統的概述圖；

圖2a是根據一個示例的無水箱式電熱水器的第一透視圖；

圖2b是根據一個示例的沒有蓋的無水箱式電熱水器的第一透視圖；

圖2c是根據一個示例的無水箱式電熱水器的第二透視圖；

圖2d是根據一個示例的沒有蓋的無水箱式電熱水器系統的第二透視圖；

圖2e是根據一個示例的無水箱式電熱水器系統的分解的第二透視圖；

圖2f是根據一個示例的無水箱式電熱水器系統的第三視圖；

圖2g是根據一個示例的沒有蓋的無水箱式電熱水器系統的第四視圖；

圖2h是根據一個示例的沒有蓋的無水箱式電熱水器系統的第五側視圖；

圖3a是根據一個示例的無水箱式電熱水器的概況圖；

圖3b是根據一個示例的無水箱式電熱水器的概況圖；

圖3c是根據一個示例的無水箱式電熱水器的概況圖；

圖4a是根據一個示例的無水箱式電熱水器的電氣系統的概況圖；

圖4b是根據一個示例的連接到電控液體存儲裝置的無水箱式電熱水器的電氣系統的概況圖。

圖4c是根據一個示例的燃氣液體加熱系統的概況圖；

圖5是根據一個示例的無水箱式電熱水器系統在連接到液體存儲裝置時的過程圖；

圖6a是描繪根據一個示例的控制器的第一水加熱過程的流程圖；

圖6b是描繪根據一個示例的控制器的第二水加熱過程的流程圖；以及

圖7是示出根據一個示例的控制器的框圖。

具體實施方式

在附圖中，相同的附圖標記在多幅圖中表示相同或相應的部分。此外，如本文所使用的，除非另有說明，否則「一」、「一個」等詞通常具有「一個或多個」的含義。

現在參照附圖，其中相同的附圖標記在多幅圖中表示相同或相應的部分。

圖1a是根據一個示例的第一液體加熱系統300的概況圖。液體加熱系統300包括通過第一入口管204連接到液體存儲裝置200的無水箱式電熱水器100。液體存儲裝置200進一步連接到向液體存儲裝置200供水的第二入口管202。第一入口管204將水從液體存儲裝置200輸送到無水箱式電熱水器100。無水箱式電熱水器100還連接到出口管206，出口管206將水從無水箱式電熱水器100向外輸送到另一個系統或最終用戶。

在一個示例中，液體存儲裝置200可以連接到熱源212，熱源212向液體存儲裝置200提供熱量以加熱液體存儲裝置200內的水。例如，熱源212可以來源於電力源、天然氣源或地熱源的能量。

此外，無水箱式電熱水器100的各種實施例也可以與水池和溫泉加熱、水族箱、水栽、輻射、太陽能、再循環、工業過程和其他應用結合使用。儘管這裡描述的實施例連接在液體存儲裝置200的出口處，但是無水箱式電熱水器100的其他實施例也可以連接在液體存儲裝置200的入口處，連接在液體存儲裝置200上，連接在液體存儲裝置200處，連接在液體存儲裝置200附近或者連接在液體存儲裝置200中，以加熱並保持液體溫度範圍。

無水箱式電熱水器100的一個有利特徵是能夠通過在水流流出液體存儲裝置200時對其在無水箱式電熱水器100處進行加熱(而不是連續地加熱有限容積內例如液體存儲裝置200內的一定量的水)來立即增加從配備有熱源212的液體存儲裝置200可獲得的有效加熱水量。

無水箱式電熱水器100的另一個有利特徵是能量消耗降低，因為在使用之前不需要熱能維持升高的水溫，這種維持水溫是在將經加熱的水存儲在液體存儲裝置200中而不立即使用時所需要的。浪費了能量以維持待用的加熱水，而水逐漸冷卻並將熱能散發到大氣中。當高耗水時期期間(例如在多個人使用液體存儲裝置200中的同一個熱水源淋浴或洗浴的情況下)所需的加熱水的供給超過可用的量時，可以存儲的加熱水量的功用有限。

無水箱式電熱水器100的另一個優點是能夠將水以較低的溫度存儲在液體存儲裝置200中，並且僅根據需要在水流出時才加熱水。在高溫下維持基本停滯的一箱水可能引入能夠導致人生病和疾病(如軍團桿菌)的某些細菌生長的額外風險。已知細菌存在於各種土壤和水生系統中，並且具有約90華氏度至約108華氏度的理想溫度生長範圍，儘管其生長範圍從約77華氏度開始。將水以較冷的溫度存儲並且然後在其離開液體存儲裝置200時對其進行加熱可以降低某些健康風險。

圖1b是根據一個示例的第二液體加熱系統300b的概況圖。液體加熱系統300b包括通過第一入口管204連接到液體存儲裝置200的無水箱式電熱水器100b。液體存儲裝置200還連接到向液體存儲裝置200供水的第二入口管202。第一入口管204將水從液體存儲裝置200輸送到無水箱式電熱水器100b，並且出口管206將水從無水箱式電熱水器100b輸送出。

此外，無水箱式電熱水器100b在無水箱式電熱水器100b的加熱元件128(至少在圖2e和3b中進一步示出)之前的位置處連接到再循環泵208和再循環管210。再循環泵208通過再循環管210和第二入口管202使來自無水箱式電熱水器100b的水往回向液體存儲裝置200再循環。入口比例閥214可以在再循環管210上遊的位置連接到第二入口管202，並且無水箱式電熱水器100b的控制器可以電控制再循環泵208的操作及入口比例閥214的打開和關閉，以使水從液體存儲裝置200再循環回到液體存儲裝置200，從而減少分層效果。入口比例閥214提供流入液體存儲裝置200的經加熱的水和未加熱的水的混合，允許僅僅將經加熱的水的再循環，或僅僅未加熱的水的流入。在一個示例中，液體存儲裝置200可以連接到向液體存儲裝置200提供能量以加熱液體存儲裝置200內的水的熱源212。

液體存儲裝置200例如水箱中的熱水容量可能受到分層限制，實驗結果所表明的現象可以顯著降低液體存儲裝置200的有用熱水容量，從而進一步降低了能量效率。

沒有外部流的液體存儲裝置200受到環境溫度的影響，並且在冷卻過程中形成水的熱分層。當熱水上升到液體存儲裝置200的頂部時，冷水積聚在底部。即使液體存儲裝置200內的所有水一開始都處於統一的溫度，也會發生這種現象。

這是因為在向周圍環境釋放熱量之前，液體存儲裝置200冷卻沿著最靠近外部大氣的內側的薄的豎直水層。然後，該熱量的一部分通過擴散而向液體存儲裝置200的中心轉移。薄的豎直層的水變得比其周圍更緻密，然後朝向液體存儲裝置200的底部滑動，產生分層。這會明顯地減少液體存儲裝置200中可用的加熱水。

無水箱式電熱水器100b的這個示例的一個有利特徵是降低源自分層的液體存儲裝置200中的能量損失。加熱水通過再循環泵208從無水箱式電熱水器100的再循環導致液體存儲裝置200內的水溫分布更均勻。

無水箱式電熱水器100b還允許使用較小的液體存儲裝置200來產生與較大的液體存儲裝置200等量的熱水，從而減少損失在大氣中的熱能的總量，保持了熱水溫度。

在另一個示例中，再循環泵208完全在無水箱式電熱水器100b的上遊連接到第一入口管204，並且再循環管210將再循環泵208的出口連接到第二入口管202。

圖1c是根據一個示例的第三液體加熱系統300c的概況圖。液體加熱系統300c包括通過第一入口管204連接到液體存儲裝置200的無水箱式電熱水器100c。液體存儲裝置200進一步連接到向液體存儲裝置200供水的第二入口管202。第一入口管204將水從液體存儲裝置200輸送到無水箱式電熱水器100c，並且出水管206將水從無水箱式電熱水器100c輸送出。

此外，無水箱式電熱水器100c在加熱元件128(圖3c進一步描述)之後的位置連接到再循環泵208和再循環管210。再循環泵208通過再循環管210和第二入口管202使來自無水箱式電熱水器100c的水往回向液體存儲裝置200再循環。入口比例閥214可以在再循環管210之前的位置連接到第二入口管202，並且類似於關於圖1b所描述的那樣，無水箱式電熱水器100的控制器可以電控制再循環泵208的操作以及入口比例閥214的打開和關閉。

在一個示例中，再循環泵208完全在無水箱式電熱水器100c的下遊連接到出口管206，並且再循環管210將再循環泵208的出口連接到第二入口管202。

在一個示例中，液體存儲裝置200可以連接到熱源212，熱源212向液體存儲裝置200提供能量以加熱液體存儲裝置200內的水。當再循環泵208和再循環管210在無水箱式電熱水器100b之前離開時(如圖1b的一個示例中那樣)，僅僅再循環泵208和熱源212為去分層提供功率。對無水箱式電熱水器100b的影響是磨損和撕裂較少，特別是在再循環水在入口配件124或入口埠或入口之前或者在通過內部流量傳感器114之間進入再循環泵208的情況下。對液體存儲裝置200的影響提出對熱源212的更多需求，以便升高液體存儲裝置200中的整個體積的水的溫度。對於性能的影響(其性能被定義為將水箱去分層到統一的溫度所需的時間)比再循環泵208和再循環管210設置在無水箱式電熱水器100c下遊的情況下(其中再循環水被加熱元件128加熱，如圖1c的一個示例中那樣)所需的所述時間稍微慢一點。由於熱源212和無水箱式電熱水器100c之間的功率輸出差異(以kw為單位)，所以將存在這種性能差距。熱源212被限制為輸出4.5kw以在任何特定時刻加熱水。無水箱式電熱水器100c能夠在任何特定的時刻輸出7.2kw的功率來加熱水。功率差異的原因是由於國家電氣法規(nec)的要求。熱源212被分類為連續使用裝置，因此電路必須是一般電路的125％。無水箱式電熱水器100c被分類為間歇式工作裝置，因此電路的尺寸可以是負載的100％。

圖1a至1c分別描繪的無水箱式電熱水器100a-100c的一個有利特徵在於，無水箱式電熱水器100a-100c可以在現有的基礎設施、電氣布線、斷路器系統、管道和現有的液體存儲裝置200上改裝，而不是需要用需要新的更大電路的更大功率和/或更高容量的液體加熱裝置進行更昂貴和更複雜的更換。需要更大電路的更大功率的加熱裝置的一個示例將是專用的全家用無水箱式熱水器。更高容量的液體加熱裝置的一個示例是較大容量的液體存儲水箱，其可能不會物理地適配在先前的裝置所在的位置。例如，這可以通過移除一個或多個管的一段來實現，例如移除連接到液體存儲裝置200的部分(這裡稱為第一入口管204)以及連接到終端用戶的部分(稱為出口管206)。接下來，第一入口管204可以連接到無水箱式電熱水器100的入口配件124，並且出口管206可以連接到無水箱式電熱水器100的出口配件126。入口配件124和出口配件126可以被模製並適配於各種標準和非標準的管尺寸。多個無水箱式電熱水器可以與入口管204和出口管206並聯連接，或者彼此串聯連接，以提供用於增加流量的附加加熱選項。

此外，電源線401可以從液體存儲裝置200的熱源212重新布線並連接到無水箱式電熱水器100，如圖4b所示。然後，熱源212基於流量、溫度、輸入和歷史數據如本文進一步描述的那樣電連接到無水箱式電熱水器100並由其控制。另一個好處是，無水箱式電熱水器100和液體存儲裝置200的組合提供比僅從液體存儲裝置200可獲得的熱水持續時間更長的等量熱水。將無水箱式電熱水器100添加到液體存儲裝置200增加了可用熱水的有效量。

圖1a至1c描繪的無水箱式電熱水器100a-100c的另一個有利特徵在於，無水箱式電熱水器100a-100c可以在工廠與流體存儲熱水器組合為完整的組件。這將提供先前描述的獨立解決方案的所有優點。這將對新建築特別有吸引力，或者在需要全面更換現有的水加熱基礎設施時特別有吸引力，因為它將在較小的佔位面積內提供更多的熱水容量，而不需要當今市場上的其他常用存儲水加熱方案的較大的供電電路變化或其他管道變化。

圖2a是根據一個示例的無水箱式電熱水器100的第一透視圖。無水箱式電熱水器100包括封閉無水箱式電熱水器100的內部部件的蓋板101、在無水箱式電熱水器100的第一側連接到第二安裝突片119的出口配件126或出口埠或出口、連接到無水箱式電熱水器100的第二側的控制器120以及連接到控制器120的控制旋鈕140。提供控制旋鈕140以使用戶向控制器120提供輸入，例如滾動瀏覽各種用戶菜單和溫度設定點。

圖2b是根據一個示例的沒有蓋板101的無水箱式電熱水器100的第一透視圖。無水箱式電熱水器100包括連接到安裝板102的入口配件124。入口溫度傳感器104、高速開關112和流量傳感器114連接到入口配件124。入口配件124進一步連接到第一導管123。第二導管131連接到將導管131連接到加熱室110的第一導管123、第三導管129和第四導管133(第四導管133給出了標記但在該視圖中不可見)。突片125也將第一導管123連接到加熱室110。

加熱元件128(未示出)連接到電連接件127，其中加熱元件128部分設置在加熱室110內。電連接件127連接到高速開關112，並且高速開關由控制器120控制，以調製對加熱元件128的功率(進一步由圖4a和圖4b描繪)。連接到控制器120的控制旋鈕140提供操作控制器120的一種方式。

第一安裝銷135、第二安裝銷136、第三安裝銷137和第四安裝銷138(第四安裝銷138在該視圖中不可見)連接到安裝板102並將控制器120緊固到安裝板102。

出口溫度傳感器106連接到加熱室110，並且連接到出口溫度傳感器106的比例閥116控制經由出口配件126離開無水箱式電熱水器100的液體的流量。在一個示例(未示出)中，出口溫度傳感器106位於加熱室110和比例閥116的上遊。在另一示例中，出口溫度傳感器106位於加熱室110的下遊，但是位於比例閥116和出口配件126的上遊。下遊方向是從入口配件124到出口配件126。

溫度安全開關118通過開關安裝件134連接到加熱室110的外部。控制器120和接線塊122進一步連接到安裝板102。

水例如從第一入口管204流入入口配件124，在第一入口管204處，入口溫度傳感器104檢測水溫，並且流量傳感器114檢測流量。然後，水進入第一導管123，並且然後進入第二導管131。基於無水箱式電熱水器100的溫度設定，控制器120基於入口溫度傳感器104檢測到的溫度在功率設定下啟動加熱室110中的加熱元件128，以升高水的溫度。在一些示例中，為加熱室110和第一導管123提供結構支撐的突片125也可以通過傳導將熱量從加熱室110傳遞到第一導管123、第二導管131、第三導管129和第四導管133，從而在水通過第三導管129和第四導管133進入加熱室110之前對流入第一導管123和第二導管131中的水進行預加熱。

此外，第三導管129、第四導管133和第二導管131與加熱室110形成環路，因而允許平衡的水流入加熱室110中。在一個示例中，加熱室110和加熱元件128可以是美國專利申請13/835,346所描述的類型，該美國專利申請的全部內容通過引用併入本文。可替代地，加熱元件可以是本領域普通技術人員將理解的任何其他加熱元件。

一旦水已經流過加熱室110，水然後便流過出口溫度傳感器106到達出口比例閥116。在一個示例中，出口比例閥116是電磁閥、電比例閥或電液壓伺服閥，其能夠由控制器120啟動以密封離開無水箱式電熱水器100的部分或全部液體流。如果出口比例閥116未完全關閉，則水將流過出口比例閥116，並且經過出口配件126，以對另一裝置或終端用戶進行供給。出口溫度傳感器106檢測離開加熱室110的水的溫度。控制器120檢測入口溫度傳感器104和出口溫度傳感器106處的溫度和流量傳感器114處的水流量，並且根據入口溫度傳感器104的測量、出口溫度傳感器106的測量和水流量中的至少一者控制出口比例閥116和加熱元件128的操作，以確保水被加熱到合適的溫度，並且水能夠繼續在基於該流量的溫度下被加熱。將一定量的水(以流量(加侖每分鐘)限定)升高特定溫度差(δt，華氏度)所需的功率大小(千瓦)可以通過下式確定：功率(kw)＝[流量(gpm)×δt(°f)]/6.83。

在一個示例中，控制器120使用上述等式基於設定點溫度130與在出口溫度傳感器106處檢測到的溫度的差值(其中設定點溫度130大於出口溫度傳感器106的讀數)和檢測到的流量傳感器114的流量來確定要提供多少功率給加熱元件128。

在另一示例中，控制器120使用上述等式來確定出口比例閥116所能夠打開的量，以便基於出口溫度傳感器106檢測到的溫度和入口溫度傳感器104檢測到的溫度的溫度差來維持離開無水箱式電熱水器100的流量，並且確定供給到加熱元件128的功率大小。

如果電氣負載或熱積聚超過設計限制，則溫度安全開關118可被控制器120觸發以限制或切斷對加熱元件128的電力，從而降低損壞或設備故障的風險，因此有助於確保安全操作。

接線塊122提供電源線220與包括開關機構108、加熱元件128、控制器120、高速開關112和溫度安全開關118的無水箱式電熱水器100(圖3a)之間的電力連接，並且提供與電源線401的電力連接，以向液體存儲裝置200的熱源212供給電力。此外，接線塊122連接到控制器120，從而允許控制器120檢測和控制無水箱式電熱水器100的操作。

在一個示例中，如果控制器120檢測到入口溫度傳感器104和/或出口溫度傳感器106處的低於閾值的溫度，則控制器120可以接通加熱元件128或熱源212或增加對加熱元件128或熱源212的功率(如果適用的話)，以將水溫升高到出口溫度傳感器106處的最低溫度。

在另一示例中，如果控制器120檢測到出口溫度傳感器106處的低於設定點溫度130的溫度，則控制器120可以關閉出口比例閥116。

在另一示例中，如果控制器120檢測到出口溫度傳感器106處的高於設定點溫度130的溫度，則控制器120可以關閉出口比例閥116。

在另一示例中，如果控制器120檢測到出口溫度傳感器106處的溫度超過閾值，則控制器120可以關閉出口比例閥116，以防止水在過度和潛在的危險溫度下流出。此外，控制器120還可以減少或切斷對無水箱式電熱水器的加熱元件128和/或液體存儲裝置200的熱源212的電力，以允許留在無水箱式電熱水器100和液體存儲裝置200內的任何水冷卻。

儘管圖2b中僅示出了一個加熱室110，但在其他實施方式中，多個加熱室110可以通過附加的導管串聯或並聯地設置和連接，從而為較大的液體流量提供額外的加熱能力。此外，如果加熱室110的總功率需求超過可用的功率供給，則可以通過負載切斷將功率分配到加熱室110。多個液體存儲裝置200和多個熱源212可以串聯或並聯地設置和連接。然後，如果熱源和加熱室110的總功率需求超過可用的功率供給，則還可以通過負載切斷經由控制器120將功率分配到熱源212。

在一個示例中，第一導管123、第二導管131、突片125、第三導管129、第四導管133和加熱室110的組中的至少一個由金屬或工程聚合物形成。

在另一示例(未示出)中，出口溫度傳感器106設置在加熱室110和出口比例閥116兩者的下遊。

在另一示例中，出口溫度傳感器106設置在加熱室110的下遊並且在出口比例閥116的上遊，而第二出口溫度傳感器(未示出)位於出口比例閥116的下遊，從而允許可能由於出口比例閥116的位置或致動而發生的溫度差的測量。

圖2c是根據一個示例的無水箱式電熱水器100的第二透視圖。無水箱式電熱水器100包括封閉無水箱式電熱水器100的內部部件的蓋板101、連接在無水箱式電熱水器100的第三側的入口配件124和第一安裝突片117、控制器120以及連接到無水箱式電熱水器100的第二側的用於控制無水箱式電熱水器100的輸入的控制旋鈕140。

圖2d是根據一個示例的沒有蓋101的無水箱式電熱水器100的第二透視圖。無水箱式電熱水器100與圖2b所示的相同，但是從第二透視圖示出，其中接線塊122完全可見。此外，在該視圖中，第一安裝突片117、第三安裝突片121、第二安裝銷136和第四安裝銷138也是可見的，並且連接到安裝板102。第三安裝突片121為無水箱式電熱水器100的電纜(未示出)提供支撐以為液體存儲裝置200的熱源212供電。第三安裝突片121還連接到安裝板102。

圖2e是根據一個示例的無水箱式電熱水器100的分解的第二透視圖。無水箱式電熱水器100被示出為沒有蓋板101。無水箱式電熱水器100包括與圖2a至2d所示的部件相同的部件，因此將重複相同的標號。

此外，第一安裝銷135、第二安裝銷136、第三安裝銷137和第四安裝銷138連接到安裝板102並支撐控制器120。

圖2f是根據一個示例的無水箱式電熱水器100的第三視圖。無水箱式電熱水器100包括安裝板102、入口配件124和出口配件126。

圖2g是根據一個示例的沒有蓋板101的無水箱式電熱水器100的第四視圖。無水箱式電熱水器100包括與前面圖示的特徵相似的特徵，因此將重複相同的標號。

圖2h是根據一個示例的沒有蓋101的無水箱式電熱水器100的第五視圖。從第五視圖看，具有安裝板102、第二安裝突片119、出口配件126、加熱室110、加熱元件128、出口比例閥116、出口溫度傳感器106、控制器120、溫度安全開關118、第一安裝銷135和第三安裝銷137的無水箱式電熱水器100以與圖2a至2g所描繪的方式相同的方式來圖示和全部連接。

圖3a是根據一個示例的無水箱式電熱水器100的概況圖。無水箱式電熱水器100包括連接到流量傳感器114的入口溫度傳感器104、設置在加熱室110內並連接到流量傳感器114的加熱元件128、連接到加熱元件128的出口比例閥116以及連接到出口比例閥116的出口溫度傳感器106。此外，無水箱式電熱水器100連接到第一入口管204並連接到出口管206。

水通過第一入口管204進入無水箱式電熱水器100，然後流經入口溫度傳感器104並流向流量傳感器114。入口溫度傳感器104在水進入無水箱式電熱水器100時並進一步在無水箱式電熱水器100內被加熱之前測量水的溫度，並將測量值傳送到控制器120。流量傳感器114測量水流入無水箱式電熱水器100的速率，並將測量值傳送到控制器120。液體然後流入加熱室110並經過加熱元件128。如果控制器120基於測量值向加熱元件128提供電力，則加熱元件128將水加熱到由控制器120控制的溫度。一旦水經過加熱元件128，水就朝向出口比例閥116流過出口溫度傳感器106。如果出口比例閥116打開，則水流過出口配管閥116，並通過出口管206流出無水箱式電熱水器100。否則，如果出口比例閥116沒有打開，則水不會流過出口比例閥116，並且水不會流出無水箱式電熱水器100。

圖3b是根據一個示例的無水箱式電熱水器100b的概況圖。類似於3a所示，無水箱式電熱水器100b也包括再循環泵208和再循環管210。與圖3a相同的元件具有相同的重複標號。

在一個示例中，再循環泵208在入口溫度傳感器104之後並在加熱元件128之前的位置連接到無水箱式電熱水器100b。再循環泵208進一步連接到再循環管210，並且使水(根據加熱元件128的操作，水可能處於升高的溫度)從無水箱式電熱水器100b再循環通過再循環管210並向液體存儲裝置200返回，如圖1b所示和所描述的。在一個示例中，水僅僅再循環到液體存儲裝置200以減少分層，而不被無水箱式電熱水器100b進一步加熱。

圖3c是根據一個示例的無水箱式電熱水器100c的概況圖。類似於3b所示，無水箱式電熱水器100c也包括再循環泵208和再循環管210。與圖3b相同的元件具有相同的重複標號。

在一個示例中，再循環泵208在加熱元件128的下遊的位置連接到無水箱式電熱水器100c。再循環泵208進一步連接到再循環管210，並且使水(根據加熱元件128的操作，水可能處於升高的溫度)從無水箱式電熱水器100b再循環通過再循環管210並向液體存儲裝置200返回，如圖1c所示和所描述的。除了減少分層之外，再循環到液體存儲裝置200的水也可以被無水箱式電熱水器100c加熱，從而進一步升高液體存儲裝置200中的水的溫度。

圖4a是根據一個示例的無水箱式電熱水器100(或100b/100c)的電氣系統的概況圖。無水箱式電熱水器100包括連接到電源線220的控制器120。電源線220還連接到開關機構108、溫度安全開關118、高速開關112和加熱元件128。電源線220進一步連接到諸如家用電路之類的電源132。控制器120通過調製被引導通過高速開關112的電力來控制提供給加熱元件128的功率大小。控制器120還通過控制開關機構108並通過維持溫度水平或功率水平低於溫度安全開關118的最大閾值來控制對高速開關112的電力。水在經過加熱室110(例如，在圖2b中示出)時被加熱元件128加熱。控制器120還可以使用電力來與本文所述的各種傳感器、閥、泵、有線或無線通信設備、數據存儲設備和電池備用系統通信，並且操作和控制它們。

在由如圖3a進一步描述的一個示例中，控制器120使用來自流量傳感器114的測量值來檢測流入無水箱式電熱水器100的水量，使用來自入口溫度傳感器104的測量值來檢測進入無水箱式電熱水器100的水溫，使用出口比例閥116控制離開無水箱式電熱水器100的水量，使用來自出口溫度傳感器106的測量值來檢測離開加熱元件128的水溫，並將該水溫與設定點溫度130進行比較。控制器120控制被引導到加熱元件128的電力量以將水加熱到滿足設定點溫度130，並且基於由出口溫度傳感器106測量的水溫來控制出口比例閥116。例如，控制器120可以控制出口比例閥116，以關閉從加熱室110到出口配件126的水流路徑，直至由出口溫度傳感器測量的溫度到達設定點溫度130。此時，控制器120於是可以將出口比例閥116打開到一定量，使得基於來自入口溫度傳感器104和流量傳感器112的測量值可以當水通過無水箱式電熱水器100時在設定點溫度130下繼續由加熱元件128對水加熱。

此外，在無水箱式電熱水器100連接到再循環管210、再循環泵208和入口比例閥214的情況下(如圖1b所描繪的)，控制器120可以檢測或控制入口比例閥214和再循環泵208的操作。

圖4b是根據一個示例的連接到電控液體存儲裝置200的無水箱式電熱水器100d的電氣系統的概況圖。這裡，圖4b的開關機構108d包括通過電源線401到用於液體存儲裝置200的熱源212的附加連接，以允許控制器120控制和指定供給到熱源212的電力的量。

在一個示例中，液體存儲裝置200是電熱水器，並且熱源212對液體存儲裝置200中的水進行電加熱。控制器120通過開關機構108d的操作可以從熱源212轉移部分或全部電力到加熱元件128，以便在無水箱式電熱水器100d中提供更大的加熱能力，例如在立即需要加熱水的情況下。

在另一示例中，控制器120可以操作開關機構108d以將部分或全部可用電力轉移到熱源212，以向液體存儲裝置200提供更大的加熱能力，例如在控制器120通過一種或多種學習算法而基於歷史使用或者基於預定的水加熱計劃或時間間隔而預期需要一定量的加熱水的情況下。

在另一示例中，控制器120可以操作開關機構108d以切斷對無水箱式電熱水器100d和液體存儲裝置200的電力。此外，如果控制器120檢測到系統中的水有正在接近低溫或凍結溫度的可能性，則可以重新施加電力，以防止系統損壞或故障。這種操作模式對於在長時間不使用期間例如在夜間模式或假期模式中保存能量是有用的。

在另一個示例中，無論是在主電源還是備用電源上操作，控制器120都可以通過無水箱式電熱水器100上的顯示器920和/或通過使用諸如由圖5描述的通信過程s80的有線或無線方法與遠程設備和網絡的通信向用戶通知系統錯誤、洩漏或故障。

在另一示例中，高速開關112是三端雙向可控矽開關元件，並且控制器120調製施加到加熱元件128的電力，以實現與設定點溫度130近似匹配的出口水溫度。控制器120可以基於諸如流量、入口/出口溫度以及從其他接口設備收集的信息/數據的各種參數調製對加熱元件128的電力。控制算法可以基於上面列出的參數並結合加熱元件128的最大功率設定和設定點溫度130。控制算法可以基於pid型(比例積分微分)控制迴路反饋機制，使用計算出的頻率下的脈衝寬度調製，以增加或減少提供給加熱元件128的用於控制出口水溫的電力。

無水箱式電熱水器100d的一個有利特徵在於，當與液體存儲裝置200的電熱源212一起安裝時，可以共用這兩個裝置的電路。無水箱式電熱水器100的控制器120始終被供電，並且將控制何時在向液體存儲裝置200的電熱源212供電與向無水箱式電熱水器100的加熱元件128供電之間進行切換，但是通常在任何一個特定的時間都不對熱源212和加熱元件128兩者同時供電。這減輕了在用作增壓器時安裝其他無水箱式電熱水器所需的單獨電路的成本。

圖4c是根據一個示例的燃氣液體加熱系統300g的概況圖。系統300g與圖1所示的類似，其中添加了通過燃料供給線500連接到燃氣無水箱式熱水器100g和燃氣熱源212g的燃料源450。燃氣無水箱式熱水器100g的一個有利特徵在於，當燃氣無水箱式熱水器100g與液體存儲裝置200的燃氣熱源212g一起安裝時，可以共用燃氣熱源212g和燃氣無水箱式熱水器100g兩者的燃料供給線500。燃氣無水箱式熱水器100g的控制器120g(未示出，因為設置在燃氣無水箱式熱水器100g內)通常總是被供電，並且將控制何時應向燃氣熱源212g供給燃料與向燃氣無水箱式熱水器100g供給燃料之間進行切換。如果燃料供給基礎設施能夠支持燃料需求，則燃氣無水箱式熱水器100g和燃氣熱源212g可以同時點燃以提供最大的熱水容量。

圖5是根據一個示例的無水箱式電熱水器100在連接到液體存儲裝置200時的過程圖。該過程圖包括用於連接到液體存儲裝置200的無水箱式電熱水器100的水加熱系統操作方法800的一系列主要過程。該圖涵蓋了由圖3a至圖2h描述的系統示例和實施例的各種操作。在該示例中，水加熱系統操作方法800包括啟動過程s10、操作過程s30、記錄過程s70和通信過程s80。

s10表示開始使用無水箱式電熱水器100的控制器120的過程，其可以包括但不限於與設置設定點溫度130、日期和時間、操作模式、系統類型(例如，如果存在液體存儲裝置200，則包括電加熱類型或其他類型)和液體存儲裝置200的尺寸相關的步驟。該步驟可以是自動的，或者由用戶經由控制旋鈕140手動地執行，或者從外部設備例如行動裝置遙控執行。

在一個示例中，控制器120以對於設定點溫度130、日期和時間、操作模式以及無水箱式電熱水器100連接到的液體存儲裝置200的類型和尺寸的預編程默認設定進行操作。

在另一示例中，用戶設定或調節設定點溫度130、日期和時間、操作模式以及無水箱式電熱水器100連接到的液體存儲裝置200的類型和尺寸。

s30表示控制器120操作無水箱式電熱水器100的過程。在適用的情況下並且非限制性地，這可以包括與以下操作相關的步驟：向無水箱式電熱水器100的加熱元件128和/或液體存儲裝置200的熱源212供電；檢測或導出系統狀態，例如入口溫度傳感器104和出口溫度傳感器106或其他源處的溫度、來自流量傳感器114的流量、電力使用、日期和時間、以及設定點溫度130；通過操作出口比例閥116來布置水流路線，或者控制入口比例閥214以改變通向液體存儲裝置200的水的路徑和來源；以及泵送再循環泵208以使水從加熱元件128之前或之後再循環到液體存儲裝置200。

操作無水箱式電熱水器100以在無水箱式電熱水器100和液體存儲裝置200之間分配電力(如果適用的話)從而以最高效的方式加熱水是s30的子過程，該子過程在於檢測和導出系統狀態和其他傳感器讀數，然後調節系統操作。

在一個示例中，無水箱式電熱水器100連接到液體存儲裝置200和電驅動熱源212。控制器120可以根據圖6a和圖6b描述的過程圖進行操作，其中可以向無水箱式電熱水器100的加熱元件128和/或液體存儲裝置200的熱源212提供電力以加熱水，或者控制器120可以以如關於圖4b所描述的組合方式來操作。

在另一個示例中，無水箱式電熱水器100連接到由熱源212(例如由單獨的液體存儲裝置控制器198控制的氣體加熱器)加熱的液體存儲裝置200。在該示例中，控制器120控制無水箱式電熱水器100，並且能夠連接到設備控制器19以操作液體存儲裝置200的熱源212。

在另一個示例中，無水箱式電熱水器100連接到未加熱的液體存儲裝置200或連接到由單獨控制的熱源212(例如氣體熱量、火或溫泉)加熱的液體存儲裝置200，並且控制器120獨立於可以連接到液體存儲裝置200的任何控制器只控制無水箱式電熱水器100。

在另一示例中，控制器120檢測一段時間內流量傳感器114的流量，並調製提供給加熱元件128的電力，以將通過出口溫度傳感器106的水的溫度保持為與設定點溫度130大約相同。

在另一示例中，控制器120檢測日子或日期和時間，並且自動調節對無水箱式電熱水器100和液體存儲裝置200的熱源212的電力，以根據不同時間的預編程熱水需求而增加或減少熱水的可用性。這對於在熱水需求低或不存在熱水需求的日子和時間期間保存電力以及在高需求期間準備供應更大量的熱水是有用的。控制器120還可以應用一個或多個算法，例如統計模型，以根據日期和時間估計對來自系統的熱水的最大和最小需求，並相應地調節電力使用。在所有示例中，控制器120都可以生成或使用多個設定點溫度130，以便為不同的時間和條件下的操作設立溫度上限和下限。

在另一示例中，控制器120檢測斷電並切換到從備用電源132操作，以繼續維持監視和控制無水箱式電熱水器100的一些功能(包括通信)，如以下通過主要過程s80所描述的，從而將斷電通知給外部設備或網絡。此外，如果備用電源132具有足夠的容量，則無水箱式電熱水器100可以能夠繼續正常地用備用電源操作加熱元件128和熱源212。

在另一示例中，控制器120接收來自主過程s80的呈附加數據或直接命令的形式的輸入。這樣的輸入可以從控制器120外部的設備例如位於同一結構或附近結構中的其他控制器120接收。此外，外部設備可以包括諸如通過有線、無線或蜂窩網絡連接到控制器120的智慧型電話、智能手錶、平板電腦或計算機的設備。

在另一示例中，控制器120將液體存儲裝置200中的水保持在等於或高於環境溫度但相對較低的溫度(例如低於約77華氏度)，從而有助於降低在液體存儲裝置200內形成軍團菌的風險。然後，將電力施加到加熱元件128以僅在需要時進一步加熱水。

以下示例涉及水再循環通過液體存儲裝置200以減少分層的程度。

在一個示例中，再循環泵208使水從無水箱式電熱水器100的加熱元件128之前或之後再循環到液體存儲裝置200，以通過減少分層來增加液體存儲裝置200的有效性。在一種情況下，水從無水箱式電熱水器100的加熱元件128之前的位置再循環到液體存儲裝置200。在另一種情況下，水從無水箱式電熱水器的加熱元件128之後的位置再循環100到液體存儲裝置200，並且可以處於比進入加熱元件128的水的溫度高的溫度。在任一情況下，入口比例閥214都可以是打開的或關閉的。在入口比例閥214完全關閉的情況下，只有再循環的水從再循環管210進入液體存儲裝置200。在入口比例閥214部分打開的情況下，進入液體存儲裝置200的水包括來自再循環管210的再循環水和來自第二入口管202的非再循環水的混合。

在另一個示例中，控制器120控制出口比例閥116部分地或完全地打開，並且再循環泵208處於運行中。在這個示例中，通過第一入口管204從液體存儲裝置200流出的水在出口管206和再循環管210之間分配。

此外，可以通過使用可用數據的推導來確定附加信息，以幫助操作無水箱式電熱水器100。例如，可以由控制器120通過基於由入口溫度傳感器104和出口溫度傳感器106檢測的溫度以及由流量傳感器114檢測的水的流量的計算來大致地確定加熱元件128的能量消耗。

s70表示記錄與無水箱式電熱水器100的使用有關的規格和歷史使用數據的處理，在適用的情況下並且非限制性地，所述規格和歷史使用數據可以包括液體存儲裝置200的尺寸、無水箱式電熱水器100和熱源212的功耗、由流量傳感器114檢測的流量和消耗的水量、入口溫度傳感器104和出口溫度傳感器106分別測量的入口溫度和出口溫度、設定點溫度130、室溫或環境溫度以及使用持續時間，包括使用的日子或日期和時間段。

s80表示控制器120將無水箱式電熱水器100的使用狀態或記錄的數據(參見s70)向外部網絡或設備通信並接收無水箱式電熱水器100外部的信息的過程，在適用的情況下並且非限制性地，該過程可以包括與s30相關的步驟。

這些步驟可以包括使用控制器120外部的信息來更好地優化無水箱式電熱水器100的使用。如本領域普通技術人員將理解的，該信息可以由控制器120通過家庭網絡無線地接收。因素可以包括當電力的區域範圍需求(例如，對於鄰近地區或城市)或價格處於高峰或低谷時，將無水箱式電熱水器100的使用模式與其他無水箱式電熱水器100的使用模式進行比較，用於效率或診斷目的，以及調節無水箱式電熱水器100的操作，以便更好地、更容易地平衡電網或供水系統中的資源使用。這樣的信息可以包括其他設備例如相鄰的無水箱式電熱水器100的累積數據，該累積數據對於電網或自來水公司可見，但對於特定無水箱式電熱水器100的控制器120不可見。

在一個示例中，遠程網絡可以減少或禁用無水箱式電熱水器100的電力或關斷無水箱式電熱水器100一段時間，以保存電網的電力。

在另一示例中，遠程網絡可以為了診斷目的詢問控制器120，例如確定是否有電力可用於無水箱式電熱水器100，或診斷控制器120和無水箱式電熱水器100的狀況。

在另一示例中，遠程網絡可以設定或改變無水箱式電熱水器100的特定設置，例如與設定點溫度130、開關機構108的操作、高速開關112、出口比例閥116、加熱元件128、備用電源132、再循環泵208、液體存儲裝置控制器198和入口比例閥214相關的設置。

圖6a是描繪根據一個示例的控制器120的第一水加熱過程850的流程圖。在步驟s31中，控制器120從流量傳感器114讀取進入入口配件124的水的流量的測量值，以確定水是否正在流入無水箱式電熱水器100中。如果控制器120確定水不是正在流入無水箱式電熱水器100中，則在步驟s34中加熱元件128尚未停用的情況下，控制器120控制加熱元件128停用。如果控制器120在步驟s31中確實檢測到水流，則控制器120從出口溫度傳感器106讀取測量值，以在步驟s32確定離開加熱室的水是否低於設定點溫度130。如果在步驟s32中控制器120確定水不低於設定點溫度130，則在加熱元件尚未停用的情況下，控制器在步驟s34中停用加熱元件128。如果無水箱式電熱水器100連接到另一個熱源212，則控制器120還可以在步驟s35中控制該熱源212停用。此時，過程850返回到步驟s31。然而，如果在步驟s32中控制器120確定溫度低於設定點溫度130，那麼在步驟s33中，控制器128向加熱元件128供電，並且可選地在適用的情況下在步驟s35中向熱源212供電。此時，過程850然後通過返回到步驟s31而重複。

圖6b是描繪根據一個示例的控制器120的第二水加熱過程860的流程圖。在步驟s31中，控制器120從流量傳感器114讀取進入入口配件124的水的流量的測量值，以確定水是否正在流入無水箱式電熱水器100。如果控制器120確定水不是正在流入無水箱式電熱水器100中，則在步驟s34中加熱元件128尚未停用的情況下，控制器120控制加熱元件128停用。如果控制器120在步驟s31中確實檢測到水流，則控制器120從出口溫度傳感器106讀取測量值，以在步驟s32中確定離開加熱室的水是否低於設定點溫度130。如果在步驟s32控制器120確定水不低於設定點溫度130，則在加熱元件尚未停用的情況下，控制器在步驟s34中停用加熱元件128。如果無水箱式電熱水器100連接到另一個熱源212，則控制器120還可以在步驟s35中控制該熱源212停用。此時，過程860然後返回到步驟s31。然而，如果在步驟s32中控制器120確定溫度低於設定點溫度130，則控制器128在步驟s33中向加熱元件128供電，並且可選地在適用的情況下在步驟s36中停用熱源212。此時，過程860然後通過返回到步驟s31而重複。

圖7是示出根據一個示例的用於實現本文描述的無水箱式電熱水器100的功能的控制器120的框圖。本領域技術人員將理解，本文描述的特徵可以適於在多種設備(例如，膝上型電腦、平板電腦、伺服器、電子閱讀器、導航設備等)上實現。控制器120包括連接到天線901的中央處理單元(cpu)910和無線通信處理器902。

cpu910可以包括一個或多個cpu910，並且可以控制控制器120中的每個元件執行與通信控制和其他類型的信號處理相關的功能。cpu910可以通過執行存儲在存儲器950中的指令來執行這些功能。作為存儲器950的本地存儲的替代或補充，可以使用存儲在網絡上訪問的外部設備上的或非暫時性計算機可讀介質上的指令來執行這些功能。

存儲器950包括但不限於只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)或包括易失性和非易失性存儲器單元的組合的存儲器陣列。存儲器950可以被cpu910在執行本公開的過程和算法時用作工作存儲器。另外，存儲器950可以用於長期數據存儲裝置。存儲器950可以被配置為存儲信息和命令列表。

控制器120包括作為內部通信總線的控制線cl和數據線dl。可以通過控制線cl向cpu910或從cpu910發送控制數據。數據線dl可以用於數據傳輸。

天線901在用於執行基於無線電的通信(例如各種形式的蜂窩電話通信)的基站之間發送/接收電磁波信號。無線通信處理器902經由天線901控制在控制器120和其他外部設備之間進行的通信。例如，無線通信處理器902可以控制用於蜂窩電話通信的基站之間的通信。

控制器120還可以包括顯示器920、觸摸面板930、操作鍵940和連接到天線906的短距離通信處理器907。顯示器920可以是液晶顯示器(lcd)、有機電致發光顯示面板或其他顯示屏技術。除了顯示靜止圖像數據和運動圖像數據之外，顯示器920還可以顯示操作輸入，例如可以用於控制器120的控制的數字或圖標。顯示器920可以另外為用戶顯示gui，以控制控制器120和/或其他設備的各個方面。此外，顯示器920可以顯示由控制器120接收的和/或存儲在存儲器950中的或從網絡上的外部設備訪問的字符和圖像。例如，控制器120可以訪問諸如網際網路的網絡，並且顯示從web伺服器發送的文本和/或圖像。

觸摸面板930可以包括物理觸摸面板顯示屏和觸摸面板驅動器。觸摸面板930可以包括用於檢測觸摸面板顯示屏的操作表面上的輸入操作的一個或多個觸摸傳感器。觸摸面板930還檢測觸摸形狀和觸摸區域。這裡使用的術語「觸摸操作」是指通過用諸如手指、拇指或觸筆式儀器的指示對象來觸摸觸摸面板顯示器的操作表面進行的輸入操作。在觸摸操作中使用觸筆等的情況下，觸筆可以至少在觸筆的尖端處包括導電材料，使得包括在觸摸面板930中的傳感器可以檢測觸筆何時接近/接觸觸摸面板顯示器的操作表面(類似於手指用於觸摸操作的情況)。

在本公開的某些方面，觸摸面板930可以鄰近顯示器920設置(例如，層疊地設置)，或者可以與顯示器920一體地形成。為了簡單起見，本公開假定觸摸面板930與顯示器920一體成型，因此這裡討論的示例可以描述在顯示器920的表面上而不是觸摸面板930上執行的觸摸操作。然而，本領域技術人員將理解，這不是限制性的。

為了簡單起見，本公開假設觸摸面板930是電容式觸摸面板技術。然而，應當理解，本公開的方面可以容易地應用於具有替代結構的其他觸摸面板類型(例如，電阻型觸摸面板)。在本公開的某些方面中，觸摸面板930可以包括在透明傳感器玻璃的表面上沿x-y方向布置的透明電極觸摸傳感器。

操作鍵940可以包括可以基於用戶檢測到的輸入來生成操作信號的一個或多個按鈕或類似的外部控制元件。除了來自觸摸面板930的輸出之外，這些操作信號可以被提供給cpu910，以執行相關的處理和控制。在本公開的某些方面中，與外部按鈕或類似元件相關聯的處理和/或功能可以由cpu910響應於觸摸面板930顯示屏上的輸入操作而不是外部按鈕、鍵等來執行。以這種方式，可以消除控制器120上的外部按鈕，以代替通過觸摸操作執行輸入，從而改善水密性。

天線906可以向其他外部設備發送電磁波信號/從其他外部設備接收電磁波信號，並且短距離無線通信處理器907可以控制在其他外部設備之間執行的無線通信。藍牙、ieee802.11和近場通信(nfc)是可以用於經由短距離無線通信處理器907的設備間通信的無線通信協議的非限制性示例。

控制器120可以包括運動傳感器908。運動傳感器908可以檢測控制器120的運動(即，一個或多個移動)特徵。例如，運動傳感器908可以包括檢測加速度的加速度計、檢測角速度的陀螺儀、檢測方向的地磁傳感器、檢測位置的地理位置傳感器等，或這些傳感器組合以檢測控制器120的運動。在某些實施例中，運動傳感器908可以生成包括表示檢測到的運動的數據的檢測信號。例如，運動傳感器908可以確定運動中的多個不同移動(例如，從一系列移動的開始到停止，在預定的時間間隔內，等等)、控制器120上的多個物理衝擊(例如，電子設備的震動、撞擊等)、運動的(瞬時的和/或時間的)速度和/或加速度，或其他運動特徵。檢測到的運動特徵可以包括在生成的檢測信號中。檢測信號可以例如發送到cpu910，由此可以基於檢測信號中包括的數據來執行進一步的處理。運動傳感器908可以與全球定位系統(gps)部分960一起工作。gps部分960檢測控制器120的當前位置。由gps部分960檢測到的當前位置的信息被發送到cpu910。天線961連接到gps部分960，用於從gps衛星接收信號以及向gps衛星發送信號。

因此，上述討論僅僅公開和描述了本發明的示例性實施例。如本領域技術人員將理解的，在不脫離本發明的精神或必要特徵的情況下，本發明可以以其他具體形式實施。因此，本發明的公開內容旨在是說明性的，而不是限制本發明及其他權利要求的範圍。包括本文的教導的任何容易識別的變型的公開內容部分地限定前述權利要求術語的範圍，因而沒有創造性的主題獻給公眾。

上述公開內容還涵蓋下列實施例。

(1)：一種流體加熱裝置，包括：入口、出口、設置在入口埠和出口埠之間的加熱室、設置在加熱室內的加熱元件、配置為檢測入口下遊的液體的流量的流量傳感器、配置為檢測加熱室和出口之間的流體的第一溫度的第一溫度傳感器、以及被配置為根據所述第一溫度調節對所述加熱元件的電力供給的控制器。

(2)：根據(1)所述的流體加熱裝置，還包括將所述入口連接至所述加熱室的導管，其中，存在經由第一導管從所述入口到所述加熱室並且經由所述出口離開所述流體加熱裝置的流動路徑。

(3)：根據(1)或(2)所述的流體加熱裝置，還包括在所述出口的上遊並在所述第一溫度傳感器的下遊的閥，其中，所述控制器根據所述第一溫度和流量中的至少一項控制所述閥。

(4)：根據(1)至(3)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，所述控制器被配置為關閉所述閥，以抑制液體的流動，直到所述第一溫度為預定值。

(5)：根據(1)至(4)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，所述加熱室包括第一加熱室導管、第二加熱室導管和第三加熱室導管，所述第一加熱室導管和所述第二加熱室導管被配置為提供到所述加熱室的入口並且經由所述第三加熱室導管連接，並且所述第三加熱室導管連接到第一導管並且被配置為從所述入口接收流體。

(6)：根據(1)至(5)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，所述加熱室還包括第四加熱室導管，所述第四加熱室導管被被配置為提供所述加熱室內的流體到所述出口的流動路徑。

(7)：根據(1)至(6)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，存在經由所述第一加熱室導管、所述第二加熱室導管、所述第三加熱室導管和所述第四加熱室導管從所述入口到所述出口的流動路徑。

(8)：根據(1)至(7)中任一項所述的流體加熱裝置，還包括被配置為檢測入口埠的下遊的流體的第二溫度的第二溫度傳感器。

(9)：根據(1)至(8)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，所述控制器還被配置為根據所述第二溫度調節對所述加熱元件的電力供給。

(10)：根據(1)至(9)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，所述第二溫度傳感器被設置在所述入口和所述流量傳感器之間。

(11)：根據(1)至(10)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，所述流量傳感器被設置在所述導管和所述第二溫度傳感器之間。

(12)：根據(1)至(11)中任一項所述的流體加熱裝置，還包括在所述出口的上遊並在所述第一溫度傳感器的下遊的閥，其中，所述控制器根據所述第一溫度和所述第二溫度控制所述閥。

(13)：根據(1)至(12)中任一項所述的流體加熱裝置，還包括容納加熱室、第一溫度傳感器和流量傳感器的殼體。

(14)：根據(1)至(13)中任一項所述的流體加熱裝置，還包括顯示所述流體加熱裝置的設定的顯示屏以及調節所述流體加熱裝置的該設定的輸入部。

(15)：根據(1)至(14)中任一項所述的流體加熱裝置，其中，所述控制器被配置為根據所述流量調節對所述加熱元件的電力供給。

(16)：一種系統，包括液體存儲裝置、連接到液體存儲裝置的出口的入口管、以及流體加熱裝置，該流體加熱裝置具有連接到入口管的入口、出口、設置在入口和出口之間的加熱室、設置在加熱室內的加熱元件、配置為檢測入口下遊的液體的流量的流量傳感器、連接入口和加熱室的導管、配置為檢測加熱室和出口之間的流體的第一溫度的第一溫度傳感器、以及被配置為根據所述第一溫度調節對所述加熱元件的電力供給的控制器。

(17)：根據權利要求16所述的系統，其中，所述液體存儲裝置包括第一電源和液體存儲裝置加熱元件，並且所述流體加熱裝置還包括第二電源以及連接到所述第一電源和所述第二電源的開關，其中所述控制器被配置為控制所述開關，以便在經由所述第一電源向所述液體存儲裝置加熱元件提供電力供給或經由所述第二電源向所述加熱元件提供電力供給之間進行切換。

(18)：根據(16)或(17)所述的系統，還包括連接到所述液體存儲裝置的第二入口管、連接到所述流體加熱裝置和所述第二入口管的再循環管、以及再循環泵，其中控制器被配置為控制再循環泵，以使來自流體加熱裝置的流體經由再循環管再循環到液體存儲裝置。

(19)：根據(16)至(18)中任一項所述的系統，其中，所述再循環管在所述加熱元件的上遊連接到流體加熱裝置。

(20)：根據(16)至(19)中任一項所述的系統，其中，所述再循環管在所述加熱元件的下遊連接到流體加熱裝置。

(21)：根據(16)至(20)中任一項所述的系統，還包括連接到所述第二入口管的入口比例閥，其中，所述控制器被配置為控制所述入口比例閥以控制流體溫度和流量。