热交换器及套件、流体分配歧管、扰流器及能量回收系统的制作方法

文档序号:4552004阅读:237来源:国知局
热交换器及套件、流体分配歧管、扰流器及能量回收系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种热交换器及套件、流体分配歧管、扰流器及能量回收系统。该热交换器包括:第一流体管道,具有第一温度的第一流体流经所述第一流体管道;第二流体管道,具有第二温度的第二流体流经所述第二流体管道;扰流器,所述扰流器设置在所述第一流体管道和所述第二流体管道的至少一个内,所述扰流器用于调节流经所述流体管道的流体的流动;其中,所述热交换器被设置为在所述第一流体和所述第二流体之间传输热能。根据本发明的热交换器及能源回收装置能源回收系统,可以高效地回收流体中的能源,同时其安装简单,使用方便,并且易于清理,其适合于在淋浴器或洗涤槽等设施中使用。
【专利说明】热交换器及套件、流体分配歧管、扰流器及能量回收系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及热量交换技术,尤其涉及适用于能量回收的热交换器及用于其的套件、流体分配歧管、扰流器及能量回收系统。

【背景技术】
[0002]在日常生活中,人们会使用不同洗涤设施进行清洁和洗涤。这些设施包括,例如,浴室淋浴器、台盆、洗涤槽、洗头槽等。一般来说,当这些洗涤设施采用热水作为洗涤介质时,其所排放废水中仍含有大量热能。大量的热能随着废水的排放而被浪费掉,从而造成能源浪费。
[0003]一直以来,人们尝试采用各种方法回收和利用这些白白流失的能源。例如,美国专利US 4,619,311公开了一种“等体积、逆流式热交换器”其提供一种改善热废水的热回收的热交换器及能源回收装置。如图1和IA所示,热交换器430包括由铜铝制成且具有光滑的内壁的内废水管410,和外管412,热交换器430垂直安装,内废水管410连接至浴缸或水槽460等的排水管429,使热废水432在内废水管410中从上而下流过并排入下水道,冷供入水426通过冷水管416从入水口 417进入热交换器430并作为预热水从出水口 419流出,该预热水通过管道418流入水加热器420进一步被加热以供应用或储存。如图1A中所示,冷供入水426由下而上流过内废水管410和外管412之间并形成包围内废水管410的“冷水外套”,冷供入水与内废水管410内逆向流动的热废水进行热交换。由于内废水管410的内径大于排水管429,热废水流过内废水管410时不会充满整个内废水管410的内腔,其可依附在内废水管410的内壁形成热废水432的薄膜而螺旋向下流动。从出水口 419流出的上述预热水同时可通过管道427流入混合阀434,与通过管道444来自水加热器420的热水混合成适温水,由花洒436或水龙头452流出使用。
[0004]上述的热交换器及能源回收装置虽然结构简单,并能减少热水用量及加热能耗,但是,其仍存在着热回收效率低的问题,由于“冷水外套”426是通过内废水管410的管壁与热废水进行热交换管,但由于管壁的阻力,大部分冷水会以较高速于内废水管410和外管412之间的中央部分快速通过,而未能被充分加热,加上水流的层流现象,快速通过的冷水并未与邻近内废水管410管壁已被加热的预热水充分混合,这都引致低回收效率。
[0005]上述美国专利US 4,619,311通过参考综合到本发明中。


【发明内容】

[0006]本发明的目的在于提供一种流体热交换器以及一种能源回收装置,其能源回收效率高,安装简单,使用方便,并且易于清理。
[0007]根据本发明的第一方面,一种热交换器,包括:第一流体管道,具有第一温度的第一流体流经所述第一流体管道;第二流体管道,具有第二温度的第二流体流经所述第二流体管道;扰流器,所述扰流器设置在所述第一流体管道和所述第二流体管道的至少一个内,所述扰流器用于调节流经所述流体管道的流体的流动;其中,所述热交换器被设置为在所述第一流体和所述第二流体之间传输热能。
[0008]优选地,所述扰流器被设置为在所述第一流体和所述第二流体之间传输热能。优选地,所述第一流体管道和所述第二流体管道被设置为在所述第一流体和所述第二流体之间传输热能。优选地,该热交换器进一步包括位于所述第一流体管道和所述第二流体管道之间的通道,所述通道用于接收从所述第一流体管道或所述第二流体管道渗漏出的流体。
[0009]优选地,所述扰流器具有以下中的一种或多种配置方式,以用于调节流经所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的流体的流动:至少一个细长部件,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的径向上延伸;至少一个凸起,其从所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的壁上径向延伸而出,其中所述凸起一体地集成到所述壁上,或者可拆卸地安装到所述壁上;至少一个凸起,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,其中所述凸起一体地集成到所述壁上,或者可拆卸地安装到所述壁上;至少一个螺旋状导流结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸;和至少一个筒状结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸。
[0010]优选地,所述扰流器包括至少一个细长部件,其以螺旋配置方式延伸,其中,所述至少一个细长部件围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的附近延伸,或者沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸。优选地,所述扰流器包括至少一个细长部件,其形成为一个或多个螺旋状元件,围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的内周缘延伸,或沿着第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸,以用于调节水流,以及,其中所述至少一个细长部件围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的附近延伸,或者沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸。优选地,所述至少一个细长部件以与芯相互接合的方式,沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸。优选地,所述扰流器包括至少一个细长部件,其围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的附近延伸,或者沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸,所述至少一个细长部件之上具有环状或螺旋状凸起。
[0011]优选地,所述扰流器包括至少一个凸起,所述凸起从所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的壁上径向延伸而出,其中所述至少一个凸起以环状或螺旋状延伸。优选地,所述至少一个凸起沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个以环状或螺旋状延伸,或者绕着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个以环状或螺旋状延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个之内以环状或螺旋状延伸。优选地,以螺旋状延伸的所述凸起上具有空隙,该空隙大致对齐以相对于螺旋状流产生紊流。
[0012]优选地,所述扰流器包括多个细长部件,其具有形成于其中的沿周缘的螺旋状槽,所述细长部件和所述槽均沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸。优选地,所述扰流器包括螺旋导流结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,所述螺旋导流结构由多个元件共同组成以形成螺旋流路径。优选地,所述螺旋导流结构具有多个形成于其中的大致对齐以相对于螺旋状流产生紊流的部分。
[0013]优选地,所述扰流器包括至少一个筒状结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸。优选地,所述筒状结构沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个附近延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个之内延伸,所述筒状结构还具有多个通孔。优选地,多个细长部件以螺旋状与所述筒状结构相互接合。
[0014]优选地,所述扰流器包括至少第一层细长部件和第二层细长部件,每一层均包括多个细长部件,同一层中细长部件以相同的方向而延伸,其中所述第一层细长部件的延伸方向与所述第二层细长部件的延伸方向不同。优选地,所述第一层细长部件被配置成与所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的壁热连通。优选地,所述扰流器包括筒状结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,并位于所述第一层和所述第二层之间。优选地,所述筒状结构具有多个通孔。
[0015]优选地,所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个中具有多个绕着纵轴沿着流体管道缠绕的细长部件,其中所述流体管道具有类似椭圆状的横截面形状,所述具有类似椭圆状的横截面形状的流体管道通过压缩具有大致圆形横截面形状的管道而形成。
[0016]优选地,所述扰流器具有至少一个碟状结构,所述碟状结构设置在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个内,其中所述碟状结构上具有凸起,所述凸起限定了多个流体路径。
[0017]优选地,所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个被配置为通过形成于其中的开口而容纳清理管,所述清理管用于引导流体流来使形成于所述热交换器中的沉积物移位。
[0018]本发明还提供了一种流体分配歧管,其具有至少一个凸起,所述凸起临近如前文任意一实施例所述的热交换器的至少一个流体管道的入口,其中所述流体分配歧管包括通气口。优选地,所述歧管通过由所述凸起和歧管界定的一个或多个通道把流体分配到所述热交换器的流体管道中,其中所述通气口与所述至少一个凸起相通。优选地,所述流体管道中的空气流与流体流由于所述通气口的作用而隔离。优选地,所述歧管的凸起与所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个相隔离以把空气流与流体流导入所述管道中。优选地,所述歧管的凸起与所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个部分地接触。
[0019]本发明还提供了一种能量回收系统,包括如前文所述的热交换器,和如前文所述的流体分配歧管。
[0020]本发明还提供了如前文所述的扰流器。
[0021]本发明还提供了一种用于热交换器的套件,包括:第一流体管道,具有第一温度的第一流体流经所述第一流体管道;第二流体管道,具有第二温度的第二流体流经所述第二流体管道;如前文所述的扰流器,所述扰流器设置在所述第一流体管道和所述第二流体管道的至少一个内,所述扰流器用于调节流经所述流体管道的流体的流动。
[0022]本发明还提供了一种用于热交换器的套件,其包括如上文所述的清理管和/或流体分配歧管。
[0023]此外,本发明还提供了一种流体热交换器,其包括:第一流体收集器,其具有开口、空腔及多个第一流体出口,其中,所述开口覆盖所有第一流体出口,以用于将第一流体导入所述空腔,进而将所述第一流体平行导出所述第一流体出口 ;外壳,其具有第二流体入口、第二流体出口及在所述第三流体入口和所述第二流体出口之间的第二流体空腔;及多条金属管,各金属管置于所述第二流体空腔内,且形成多条穿过所述第二流体空腔及外壳以供所述第一流体平行通过的多个第一流体通道,所述第一流体通道分别与所述第一流体收集器的所述第一流体出口连通以接收由所述第一流体出口导出的所述第一流体;其中,所述第二流体入口用于导入其温度异于所述第一流体的温度的第二流体,其流过所述第二流体空腔,并介由多条所述金属管与在所述第一流体通道内平行通过的所述第一流体进行热交换,使第二流体改变温度,然后从所述第二流体出口导出。
[0024]根据本发明的第二方面,提供一种能源回收装置,其包括,如上所述的热交换器;外部装置,用于使从热交换器的第二流体出口导出的热交换后的第二流体通过该外部装置被改变温度至合适的使用温度并经使用后作为导入热交换器的第一流体收集器的开口的第一流体。
[0025]根据本发明的热交换器及能源回收装置能源回收系统,可以高效地回收流体中的能源,同时其安装简单,使用方便,并且易于清理,其适合于在淋浴器或洗涤槽等设施中使用。根据本发明的一个说明性实施例,提供了一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器。其中该流体通道为由内外2个互套的管状表面所形成的环状通道,所述2个管状表面最少有部份由金属形成,所述阻流器紧贴所述2个管状表面并与其金属部份保持良好热接触。通过该环状通道的流体借助所述阻流器及管状表面的金属部份与该环状通道以外的物质进行热交换。该阻流器由一条或多条具有凸出实芯结构的金属长条构成,所述金属长条的中心线配置成围绕着所述内管状表面。
[0026]可选地,根据本发明的阻流器,该金属长条的表面沿其长度方向间隔地设置有多个环状凸起。可选地,根据本发明的阻流器,该金属长条为螺旋弹簧状的。可选地,根据本发明的阻流器,该螺旋弹簧状金属长条的螺旋中心具有另一条长条金属件。可选地,根据本发明的阻流器,所述金属长条由多条金属丝互绕而成。可选地,根据本发明的阻流器,金属长条为具有非圆形断面的螺旋条。可选地,根据本发明的阻流器,所述金属长条的中心线与所述内管状表面的中心线平行。可选地,根据本发明的阻流器,所述金属长条的中心线绕所述内管状表面的中心绕螺旋延伸。可选地,根据本发明的阻流器,所述金属长条的中心线垂直地环绕该内管状表面的中心线。
[0027]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器。其中该流体通道为由内外2个互套的管状表面所形成的环状通道,所述2个管状表面最少有部份由金属形成,所述阻流器紧贴所述2个管状表面并与其金属部份保持良好热接触。通过该环状通道的流体借助所述阻流器及管状表面的金属部份与该环状通道以外的物质进行热交换。该阻流器包括由金属片制成,表面具有多条螺旋状凹坑的筒状结构。所述凹坑在该环状通道内形成多条围绕内管状表面供流体平行通过的螺旋通道。可选地,根据本发明的阻流器,所述螺旋通道之间留有直通通道以容许部份流体直接通过相邻的螺旋通道,以增加紊流效果。
[0028]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器。其中该流体通道为由内外2个互套的管状表面所形成的环状通道,所述2个管状表面最少有部份由金属形成,所述阻流器紧贴所述2个管状表面并与其金属部份保持良好热接触。通过该环状通道的流体借助所述阻流器及管状表面的金属部份与该环状通道以外的物质进行热交换。所述阻流器包括两层围绕内管状表面的金属丝。其中,每层金属丝皆包括多段彼此间留有间隙并互相平行地排列的金属线段,并且两层金属丝中最少有部份线段互不平行。
[0029]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器。其中该流体通道为由内外2个互套的管状表面所形成的环状通道,所述2个管状表面最少有部份由金属形成,所述阻流器紧贴所述2个管状表面并与其金属部份保持良好热接触。通过该环状通道的流体借助所述阻流器及管状表面的金属部份与该环状通道以外的物质进行热交换。所述阻流器由多片具间隙地叠置于流体通道内的片状物组成。所述多片片状物皆具有供流体通过的开口。所述片状物中最少有部份为阻流片,其开口被配置成使于流体通道通过的流体须于所述阻流片之间迂回通过。所述片状物中最少有部份以金属制造并热接触所述管状表面的金属部份。可选地,根据本发明的阻流器,任意2片最接近的阻流片的开口于其主要面方向互不重叠并且分别邻近于形成环状通道的两个内外管状表面。
[0030]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器。其中该流体通道为由内外2个互套的管状表面所形成的环状通道,所述2个管状表面最少有部份由金属形成,所述阻流器紧贴所述2个管状表面并与其金属部份保持良好热接触。通过该环状通道的流体借助所述阻流器及管状表面的金属部份与该环状通道以外的物质进行热交换。所述阻流器具有由金属制成的筒状结构以将所述环状通道分隔成内外2个互套的环状通道。两个所述环状通道内分别形成有实芯的阻流结构,其分别与所述筒状结构及所述两个管状表面的金属部份热接触。
[0031]可选地,根据本发明的阻流器,所述实芯阻流结构在所述环状通道内形成多条供流体平行通过的螺旋通道。可选地,根据本发明的阻流器,所述螺旋通道之间设有直通通道,以容许部份流体以直通通道通过相邻的螺旋通道以增加紊流效果。可选地,根据本发明的阻流器,所述筒状结构为多孔的。可选地,根据本发明的阻流器,所述内外环状通道内具有本发明的阻流器。
[0032]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器。其中该流体通道形成于两片平行片状物及多条穿过所述两片片状物的金属管之间。该两片片状物紧套着所述多条金属管。该阻流器包括多条彼此平行的第一金属丝及多条彼此平行的第二金属丝互不平行地叠置而形成金属纲。所述金属纲具有多个与所述多条金属管相对应以紧套并热接触所述多条金属管的通孔。通过所述流体通道的流体于两层金属丝及多条金属管之间的间隙紊乱通过并借助该纲状阻流器及多条金属管与所述多条金属管内的物质进利热交换。
[0033]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器,其中该流体通道由一管道内壁及多条置于管道内与管道中心线平行的金属管外壁共同形成。所述阻流器由多片表面设置有多条沟槽的片状物平行叠置而成,所述片状物具有与所述多条金属管对应以紧套多条金属管的多个通孔,并且相邻的2片片状物表面的沟槽互不平行。所述多片片状物皆具有供流体通过的开口。所述片状物中最少有部份为阻流片,其被配置成任意两片最接近的阻流片的开口于其主要面方向互不重叠,以使于流体通道通过的流体须于所述阻流片之间迂回通过。所述片状物中最少有部份以金属制成并热接触所述多条金属管。流体通过所述流体通道时于所述沟槽之间紊乱通过,并借助所述金属片状物及与其热接触的多条金属管与金属管内物质进行热交换。
[0034]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器,其中该流体通道由一管道内壁及多条置于管道内与管道中心线平行的金属管外壁共同形成。所述阻流器由多片纲状阻流片叠置而成,各纲状阻流片抱多条彼此平行的第一金属丝和多条彼此平行的第二金属丝,第一金属丝与第二金属丝互不平行地叠置于第二金属丝上,且具有多个与所述金属管对应以便套装并热接触金属管的通孔,流体以紊流方式于第一及第二金属丝之间通过,并借助所述阻流器和金属管与金属管内物质进行热交换。
[0035]可选地,根据本发明的阻流器,各纲状阻流片构成绕所述通孔为中心形成宽度大致相同的圆环,各圆环彼此连接,除各圆环部份外,该纲状阻流片其他部份形成空隙。可选地,根据本发明的阻流器,各纲状阻流片构成绕各所述通孔为中心形成宽度大致相同的圆环,各圆环彼此相连,除各圆环部份外,该纲状阻流片其他部份中的第一和第二金属丝被压扁以封闭其间的纲孔。
[0036]根据本发明的另一说明性实施例,一种置于流体通道内具热传导功能的阻流器,其中该流体通道具有2个平行表面,并且该2个平行表面至少有部份由金属形成。所述阻流器由最少2层互不平行的金属丝形成。其分别接触形成所述流体通道的2个平行表面并热接触其金属部份。通过该流体通道的流体,于所述金属丝之间通过,并通过所述金属丝及形成通道的金属部份与通道以外的物质进行热交换。
[0037]可选地,根据本发明的阻流器,每层所述金属丝都包括多段互相平行的金属线段。可选地,根据本发明的阻流器,所述多层金属丝中最少有2层金属丝中的部份金属线段由同一条金属丝形成并通过最少一个弯曲连接。可选地,根据本发明的阻流器,其通过以下工序形成:1.将一条或多条螺旋弹簧状的金属丝彼此具间隙地置于圆形金属管内;2.将圆形金属管压扁以形成2个平行表面,并使该2个平行表面紧压着所述多条金属丝。可选地,根据本发明的阻流器,该阻流器包括4层金属丝。可选地,根据本发明的阻流器,其通过以下工序形成:1.将由2层互不平行的金属丝形成的金属纲卷曲成圆筒状并放入圆形金属管内;2.将圆形金属管压扁以形成2个平行表面并使该2个平行表面紧压着形成所述纲状圆筒的多层金属丝。
[0038]根据本发明的另一说明性实施例,一种流体热交换器,其包括:一条金属管,其内形成供第一液体通过的第一液体通道;第二流体通道,其包围所述金属管。其中该金属管内壁形成有与金属管具良好热接触的金属制凸起螺旋状阻流结构。使用时金属管基本垂直摆放,于其内通过的第一液体并不充满金属管内腔,其依附着金属管内壁并沿该阻流结构螺旋而下,其通过所述金属管及所述凸起金属螺旋结构与于第二流体通道内由下而上通过的第二流体进行热交换。
[0039]可选地,根据本发明的热交换器,所述螺旋状阻流结构具有多个开端。可选地,根据本发明的热交换器,所述螺旋状阻流结构的开端被遮盖或形成斜面以减少污垢于该开端积聚。可选地,根据本发明的热交换器,该第二流体通道为由第二流体管道内壁及置于第二流体管道中的金属管外壁共同形成的环状通道。可选地,根据本发明的热交换器,所述环状通道内具有热接触金属管的金属制阻流器。于所述环状通道内通过的第二流体通过所述阻流器及与其热接触的金属管与金属管内通过的第一液体进行热交换。可选地,根据本发明的热交换器,所述环状通道内具有本发明的阻流器。可选地,根据本发明的热交换器,所述第二流体通道由一条或多条具有2个平行表面的扁金属管形成。所述扁金属管螺旋地紧套所述金属管,并且其中一个平行表面紧贴着金属管外壁。
[0040]可选地,根据本发明的热交换器,所述扁金属管内具有本发明的阻流器。
[0041]根据本发明的另一说明性实施例,一种流体热交换器,其包括:第一流体收集器,其具有开口、空腔及多个第一流体出口,其中,所述开口覆盖所有第一流体出口,第一流体被收集并导入空腔再于所述第一流体出口平行导出;及外壳,其具有第二流体入口,第二流体出口及在所述第二流体入口和第二流体出口之间的第二流体空腔;及多条金属管,各金属管置于所述第二流体空腔内,且形成多条穿过所述第二流体空腔及外壳以供第一流体平行通过的多个第一流体通道,所述第一流体通道分别与所述第一流体收集器的所述第一流体出口连通以接收由所述第一流体出口导出的第一流体;其中所述第二流体空腔内具有与所述多条金属管热接触的金属制阻流器;所述第二流体入口用于导入其温度,异于第一流体的第二流体,其流过所述第二流体空腔,并介由多条所述金属管及金属阻流器与在所述第一流体通过内平行通过的第一流体进行热交换,使第二流体改变温度,然后导出于所述第二流体出口。
[0042]可选地,根据本发明的热交换器,其中所述第一流体收集器的开口用于将第一流体导入所述第一流体收集器的空腔。可选地,根据本发明的热交换器,所述金属管由内外两条金属管互套而成,所述内外金属管之间保持良好热接触并设置有当内或外金属管破裂时供所述第一或第二流体通过的微小通道。可选地,根据本发明的热交换器,微小通道连通至位于所述多条金属管之上的出口。可选地,根据本发明的热交换器,还包括分流器,所述分流器包括多个阻流件,用以将第一流体均衡导入所述多个第一流体通道中。
[0043]可选地,根据本发明的热交换器,所述分流器可拆卸地安装于第一流体收集器的所述开口处。可选地,根据本发明的热交换器,所述第一流体为液体,并且所述阻流件设置于邻近第一流体出口并设有通孔,各通孔与设置于更高位置的通气孔连通。可选地,根据本发明的热交换器,所述通孔通过一条通气管连通至所述通气孔并且所述收集器内还设置有隔滤装置其具有一供套装于该通气管的通孔。可选地,根据本发明的热交换器,所述阻流件为设置于第一流体通道内的螺旋件,其促使第一流体在第一流体通道内螺旋通过。可选地,根据本发明的热交换器,所述阻流件为可拆卸的。可选地,根据本发明的热交换器,所述金属管内壁设置有与金属管热接触的螺旋状凸起金属阻流结构。可选地,根据本发明的热交换器,所述螺旋状阻流结构位于上游的开端被遮盖或形成斜面以减少污垢积聚于该开端。可选地,根据本发明的热交换器,所述第二流体空腔内形成有多个分别包围着每条金属管以供第二流体平行通过的第二流体环状通道并且所述第二流体通道内具有本发明的金属制阻流器,其热接触所述金属管。
[0044]可选地,根据本发明的热交换器,所述第二流体空腔内具有由多片片状物具间隙地平行叠置而成的阻流器。各所述片状物具有多个与所述金属管对应以便套装金属管的通孔。所述片状物中最少有部份由金属制造,并热接触所述金属管。所述片状物中最少有部份为阻流片,其形成有可供第二流体通过的开口,并且其中最接近的任意两片阻流片的开口在阻流片的主要面方向互不重叠,以促进第二流体在第二流体空腔内于阻流片之间迂回通过,并借助所述阻流器和金属管与所述金属管内的第一流体进行热交换。
[0045]可选地,根据本发明的热交换器,所述片状物之间具有本发明的阻流器,其与所述多条金属管热接触。可选地,根据本发明的热交换器,所述第二流体空腔内具有本发明的阻流器。可选地,根据本发明的热交换器,所述第一流体为液体,并且所述多条金属管的中心线基本水平摆放。可选地,根据本发明的热交换器,所述金属管内壁的切面为扁的其具有长轴及短轴,其长轴基本水平摆放。可选地,根据本发明的热交换器,所述金属管内壁具有2个平行表面并且该2个平行表面之间具有本发明的阻流器。可选地,根据本发明的热交换器,所述金属管内壁的垂直高度不多于6.5毫米。
[0046]根据本发明的另一说明性实施例,一种能源回收装置,其包括本发明的热交换器;及外部变温装置;其中,在所述热交换器进行热交换后的所述第二流体被导入所述外部变温装置并改变温度至合适的使用温度并经使用后作为导入所述热交换器的所述第一流体。可选地,根据本发明的能源回收装置,所述外部变温装置包括加热器或冷却器。可选地,根据本发明的能源回收装置,所述外部变温装置包括使在所述热交换后的所述第二流体与外部的预加热或预冷却的第三流体混合而变温的流体混合器。可选地,根据本发明的能源回收装置,所述第一流体为废水,所述第二流体为清水。可选地,根据本发明的能源回收装置,所述热交换器安装于浴缸或洗涤设施的洗涤槽的底部或淋浴器的基座上,或者与淋浴器的基座或洗涤槽形成一体,以接收淋浴或洗涤时产生的热废水。
[0047]可选地,根据本发明的能源回收装置,所述浴缸或洗涤设施的洗涤槽或淋浴器的排水孔于水平方向覆盖所有第一流体出口。

【专利附图】

【附图说明】
[0048]下面参照附图来示例性地说明本发明的基本构造,其中:
[0049]图1是现有技术中一种等体积、逆流式热交换器及能源回收装置的结构示意图;
[0050]图1A是沿图1中线1A-1A的剖视图,示出了该现有技术热交换器的横截面结构;
[0051]图2是本发明流体热交换器第一实施例的分解透视图,其中示出了本发明阻流器第一实施例的结构示意图;
[0052]图2A是本发明第一实施例中废水通道内凸出螺旋结构被圆环遮盖的示意图;
[0053]图3是图2中所示流体热交换器的主体的剖视透视图;
[0054]图4是图2中所示流体热交换器装配状态的剖视透视图;
[0055]图5是本发明阻流器第一实施例中的长条金属件的示意图;
[0056]图6是本发明阻流器第二实施例的透视图;
[0057]图7-9是本发明阻流器第三实施例的示意图;
[0058]图10是本发明阻流器第四实施例的透视图;
[0059]图11是本发明阻流器第四实施例中的螺旋弹簧状的长条金属件的示意图;
[0060]图12是本发明阻流器第五实施例的透视图;
[0061]图13是本发明阻流器第六实施例的透视图;
[0062]图14是本发明阻流器第六实施例中的螺旋弹簧状的长条金属件的示意图;
[0063]图15是本发明阻流器第七实施例的透视图;
[0064]图16是本发明阻流器第七实施例中的金属丝的长条金属件的示意图;
[0065]图17是本发明阻流器第八实施例的透视图;
[0066]图18是本发明阻流器第八实施例中的金属螺旋条的示意图;
[0067]图19是本发明阻流器第九实施例的透视图;
[0068]图20是本发明阻流器第九实施例的分解透视图;
[0069]图21是图19所示阻流器安装于热交换器内的透视图;
[0070]图22是本发明阻流器第十实施例的透视图;
[0071]图23是图22所示阻流器安装于热交换器内的透视图;
[0072]图24 — 25是本发明阻流器第十一实施例的示意图;
[0073]图26是本发明阻流器第十二实施例的示意图;
[0074]图27是制造图26所示阻流器的长条金属片的透视图;
[0075]图28是图26所示阻流器安装在热交换器内的透视图;
[0076]图29是本发明阻流器第十三实施例的示意图;
[0077]图30及31是图29所示阻流器的阻流片;
[0078]图32是图29所示阻流器的传热片;
[0079]图33是本发明阻流器第十四实施例的示意图;
[0080]图34是图33所示阻流器中使用的导热圆筒的示意图;
[0081]图35是图33所示阻流器安装于热交换器内的透视图;
[0082]图36是本发明热交通换器的第二实施例的示意图;
[0083]图37是本发明阻流器的第十五实施例的示意图;
[0084]图38是本发明阻流器的第十六实施例的示意图;
[0085]图39是本发明阻流器的第十七实施例的示意图;
[0086]图40是压扁后形成图37或38的阻流器的内具多条平行螺旋金属线紧贴的圆形流体管道的示意图;
[0087]图41是本发明热交换器第三实施例的透视图;
[0088]图42是图41所示热交换器的分解透视图;
[0089]图43-43A是图41所示热交换器中使用的分流器的透视图;
[0090]图44是图41所示意交换器中隔滤装置的示意图;
[0091]图45-45A是图41所示热交换器的剖视透视图;
[0092]图46是图41所示热交换器的主题的剖视透视图;
[0093]图47是是显示热交换管的套装结构分解透视图;
[0094]图48是与图45相同的热交换器的剖视透视图,其中示出清除热交换管污垢的操作情况;
[0095]图49是组成本发明分流器第二实施例的阻流件的透视图;
[0096]图50是图49所示阻流件安装在热交换器内的透视图;
[0097]图51是图42中所示热交换器主体设置环状通道的情况的透视图;
[0098]图52是本发明阻流器第十八实施例的剖视透视图;
[0099]图53-54是本发明阻流器第十八施例中的阻流片的透视图;
[0100]图55是本发明第十八实施例中传热片的透视图;
[0101]图56是本发明阻流器第十九实施例的剖视透视图;
[0102]图57是本发明阻流器第十九实施例中的阻流片的透视图;
[0103]图58是本发明阻流器第二十实施例的剖视透视图;
[0104]图59-60是本发明阻流器第二十实施例的阻流片的透视图;
[0105]图61是本发明阻流器第二十实施例中传热片的透视图;
[0106]图62是本发明阻流器第二十一实施例的剖视透视图;
[0107]图63是本发明阻流器第二十一实施例的分解透视图;
[0108]图64是本发明阻流器第二十二实施例的剖视透视图;
[0109]图65是本发明阻流器第二十二实施例中的阻流片的透视图;
[0110]图66是本发明阻流器第二十二实施例的分解透视图;
[0111]图67是本发明阻流器第二十三实施例的剖视透视图;
[0112]图68是本发明第二十三实施例中的阻流片的透视图;
[0113]图69是本发明热交换器第四实施例与浴室排水装置的分解透视图;
[0114]图70是图69所示热交换器与浴室排水装置的组装状态的透视图;
[0115]图71是图69所示热交换器的分解透视图;
[0116]图72是图69所示热交换器的组装状态的剖视透视图;
[0117]图73是图69中所示热交换管的分解透视图;
[0118]图74是图73这所示热交换管的套装状态的透视图。
[0119]图75是本发明热交换器第五实施例与放于浴室地面的示意图;
[0120]图76是图75所示热交换器及集水器的分解示图;
[0121]图77是图75所示热交换器的分解示图;及
[0122]图78是图75所示热交换器中热交换管的内部阻流结构示意图。

【具体实施方式】
[0123]本发明涉及一种热传导阻流器、流体热交换器及能源回收系统。下面参照附图,通过仅仅是举例方式描述本发明热传导阻流器、热交换器及能源回收系统与浴室的淋浴器以及洗涤设施的洗涤槽相结合的实施例。应当理解,本发明并不受其限制。
[0124]图2,2A,3及4示出了本发明流体热交换器第一实施例的结构。热交换器I包括热交换器主体11和阻流器31。热交换器主体11包括外壳13和金属管15。外壳13具有冷水(第二流体)入口 17、温水(预热的第二流体)出口 18及在冷水入口 17和温水出口18之间的冷水(第二流体)管道19。金属管15垂直设置于冷水管道19内并穿过外壳13,在金属管15内形成供热废水(第一流体)通过的热废水(第一流体)通道21。在金属管15的内壁上设置有凸起的阻流结构22。该阻流结构22由沿着金属管15长度方向延伸的一条或多条实芯的金属螺旋结构构成,并与金属管15内壁保持良好热接触。该阻流结构22可按照如下方式装配至金属管15内:
[0125]1.将一条或多条实芯的金属线螺旋并且间隙地盘绕在一条直棒上,使其整体外径小于金属管15的内径;
[0126]2.将直棒和金属线一起放入金属管15内适当的位置;
[0127]3.放松金属线,以使其自然回弹而压紧金属管15的内壁;
[0128]4.取出直棒。
[0129]在金属管15与冷水管道19之间形成有包围着金属管15外壁的冷水(第二流体)环状通道23(图3)。在对本发明以下的各实施例的说明中,第一流体是以热废水作为例子来说明,第二流体是以冷水作为例子来说明,但本发明并不受其限制。
[0130]使用热交换器I时,冷水入口 17直接或间接地连接至建筑物的冷水源(图中未示),温水出口 18连接至浴室的加热器(图中未示)或浴室的水温水量调节阀(图中未示),热废水通道21连通至淋浴装置等的排水管(图中未示)以接收淋浴时产生的热废水。热废水通道21的内径,被设计成使一般淋浴产生的热废水不足以充满其内腔。热废水依附于热废水通道21的内壁徐徐向下流动。阻流结构22减慢了热废水向下的流速,并促进其于金属管15内作螺旋运动,使其于热废水通道21内停留的时间增长。同时,亦显着增加了热废水的热交换面。这些都有效地提升了热交换器的热交换效率。为了进一步提升阻流结构22与金属管15之间的热传导效率,并防止阻流结构22发生移位,可于上述金属线表面预先涂覆一层焊锡。待将金属线放置于金属管15内之后,可将相关部位置于高温加热炉内加热,使得焊锡熔化而将该阻流结构铜焊焊接于金属管15内壁上。当然,该阻流结构是可选择的,在其后的实施例的附图和说明中,有可能被省略。
[0131]为了减少(如毛发等)污垢在所述凸出螺旋结构22的顶部(上游)的一个或多个开端位置积聚而影响排水效果,其开端可形成促进污垢滑过的斜面10(图2)或如图2A般以另一圆环29遮盖。
[0132]与此同时,冷水从冷水入口 17导入由下至上流经冷水环状通道23,并介由金属管15与热废水通道21内流过的热废水进行热交换,使冷水改变温度成为预热水,然后从温水出口 18导出并提供至浴室的加热器或浴室的水温水量调节阀(图中未示)来使用。
[0133]如图2-4中所不,金属管15由外金属管25和内金属管26两条金属管互相套装而成,外金属管25和内金属管26之间保持良好的热接触,并留有可供废水或冷水通过的微小通道27。该微小通道27是由通过滚花等方式在内金属管26表面作出微小凹凸结构而在外金属管25和内金属管26之间形成的。正常状态下,夕卜金属管25和内金属管26之间的微小通道27没有冷水或废水渗出。但是,当外金属管25或内金属管26之一有破损而导致冷水或热废水有渗漏时,可通过微小通道27流出热交换器I并向使用者警报。当然上述套装结构是可选择的,为简明起见,在以后的附图及其说明中,金属管15可能以单件形式示出和说明。
[0134]本发明流体热交换器第一实施例的热交换器I中还包括阻流器31,以进一步提高热交换效率。如图4所示,包围着金属管15的阻流器31是设置在由金属管15及冷水管道19这2条管所形成的冷水环状通道23中。阻流器31由铜铝等热导体制成,其紧密压靠在冷水管道19的内壁(内管状表面)上并且与金属管15外壁(外管状表面)保持良好的热接触。该阻流器31的安装方式可包括焊接,或者是将阻流器31置入后将金属管15的内径稍微扩张使其外壁、阻流器31及冷水管道19内壁相互之间紧压在一起。
[0135]图2,3和4中示出本发明热传导阻流器第一实施例的结构。阻流器31包括多条实芯长条金属件33 (见图5)。沿其长条金属件33的长度方向彼此间隔地设置有多个实芯、环状凸起34。多条长条金属件33以其中心线与金属管15的中心线平行地环绕金属管15外壁(内管状表面)相邻配置。冷水在通过冷水环状通道23时受阻于多条长条金属件33,冷水在金属管15外壁、长条金属件33、环状凸起34及冷水管道19内壁(外管状表面)之间紊流通过,并借助阻流器31和金属管15的热传导与在热废水通道21内流过的热废水进行热交换。热传导阻流器31大大增加与冷水的热交换面,并能不断改变冷水的流动方向造成紊流效果,从而提高热交换效率。冷水管道19也可以由铜铝等热导体制成,使冷水管道19内壁也成为与冷水的热交换面。
[0136]图6中示出本发明热传导阻流器第二实施例的结构。阻流器41由一条或多条图5所示的实芯的长条金属件33制成。该长条金属件33以其中心线绕金属管15外壁螺旋延伸。阻流器41的作用和效果与阻流器31的大致相同,在此不再赘述。
[0137]图7-9示出了本发明热传导阻流器第三实施例的给构。该阻流器41’包括多条实芯的长条金属件36。沿其长条金属件36的长度方向彼此间隔地设置有多个实芯环状凸起37。各条长条金属件36以其中心线与金属管15的中心线垂直地环绕该金属管,且相邻长条金属件36的环状凸起37彼此错位排列。阻流器41’的作用和效果与阻流器31的大致相同,在此不再赘述。
[0138]为了方便装配上述多条长条金属件36,可以在实芯环状凸起37上形成彼此背对的平面38,然后借助平面38将各长条金属件36固定于金属片39上。随后,将该金属片39弯曲成圆筒状(图9)而套装于金属管15上,该环状凸起37的另一平面38压靠于金属管15上。以此,增加阻流器41’与金属管15的接触面积,提升热传导功能。
[0139]图10-11中示出本发明热传导阻流器第四实施例的结构。阻流器51包括多条由实芯金属丝制成的螺旋弹簧状的长条金属件53 (见图11)。各长条金属件53以其中心线与金属管15的中心线平行地环绕金属管15外壁相邻配置。阻流器51的作用和效果与阻流器31的大致相同,在此不再赘述。
[0140]图12中示出本发明热传导阻流器第五实施例的结构。阻流器61由一条或多条图11所示的长条金属件53制成。该长条金属件53其中心线绕金属管15外壁螺旋延伸。阻流器6,的作用和效果与阻流器31的大致相同,在此不再赘述。
[0141]类似地,多条图12所示的长条金属件53也可各自以其中心线与金属管15外壁的中心线垂直地环绕该金属管,从而构造成与图7所示阻流器类似的阻流器(图中未示出)。
[0142]图13-14中示出本发明具热传导功能阻流器第六实施例的结构。阻流器71包括多条长条金属件57,长条金属件57的每一个包含由的螺旋弹簧状的第一长条金属兀件73 (见图14)及沿着螺旋元件73中央延伸的第二长条金属件74以增大热交换面。图14所示的第二长条金属件74为直杆,但是其可以是前述或下文中将描述的各类长条金属件。各长条金属件75以其中心线与金属管15的中心线平行地环绕金属管15外壁相邻配置。阻流器71的作用和效果与阻流器31的大致相同,在此不再赘述。
[0143]类似地,图14所示的一个或多个长条金属条75可以其中心线绕金属管15外壁螺旋延伸,或者多条长条金属件各自以其中心线与金属管15的中心线垂直地环绕该金属管,从而构造成与图6和7所示阻流器类似的阻流器(图中未示出)。
[0144]图15-16中示出本发明热传导阻流器第七实施例的结构。阻流器81包括多条长条金属件83 (见图16),每条长条金属件83是由两条实芯金属丝84、85互绕而制成的,其表面具有螺旋状的凹入结构。长条金属件83以其中心线与金属管15的中心线平行地环绕金属管15外壁相邻配置。该长条金属件亦可由多条金属丝相互盘绕而成。阻流器81的作用和效果与阻流器31的大致相同,在此不再赘述。
[0145]类似地,图16所示的一个或多个长条金属条83可以其中心线绕金属管15外壁螺旋延伸,或者多条长条金属件83各自以其中心线与金属管15的中心线垂直地环绕该金属管外壁从而构造成与图6和7所示阻流类似的阻流器(图中未示出)。
[0146]图17-18中示出本发明热传导阻流器第八实施例的结构。阻流器91包括多条具有长方形或非圆形断面的金属螺旋条93,其表面具有螺旋状凹入结构95 (见图18)。金属螺旋条93以其中心线与金属管15的中心线平行地环绕金属管15外壁相邻配置。阻流器91的作用和效果与阻流器31的大致相同,在此不再赘述。
[0147]类似地,图18所示的一个或多个金属螺旋条93可以其中心线绕金属管15外壁螺旋延伸,或者多条长条金属件93各自以其中心线与金属管15的中心线垂直地环绕该金属管外壁,从而构造成与图6和7所示阻流器类似的阻流器(图中未示出)。
[0148]图19-20中示出本发明具热传导功能阻流器第九实施例的结构。阻流器101具有由铜铝等热导体金属片冲压而制成的筒状结构,由两条半筒状结构102、103组成,其表面具有多条螺旋状凹坑104、105以形成供冷水平行流过的多条螺旋通道,各螺旋状凹坑104、105之间还设有多个直通通孔106、107以容许部分冷水以不迂回的直通路径直接通过相邻的螺旋通道从而产生紊流效果。图21示出阻流器101安装在热交换器主体11内的状态。冷水在平行流过多条螺旋通道时介由阻流器101和金属管15的热传导与在热废水通道21内流过的热废水进行热交换。
[0149]图22中示出本发明具热传导功能阻流器第十实施例的结构。该阻流器111由铜铝等导热材料制成,包括两层彼此交叠地围绕金属管15外壁且互不平行的实芯的金属线112和113。这两层金属线112和113中每层分别包括多段彼此间留有间隙并互相平行的金属线段,其中心线绕金属管15外壁的中心线螺旋延伸,其中内层的金属线112沿着其长度的大部分压靠并热接触金属管15的外壁,而外层的金属线113抵靠于冷水管道19的内壁。冷水通过环状通道23时受阻于阻流器111,并且在两层金属线112和113之间的间隙114(参见图23)中紊流通过并与热废水通道21内的热废水进行热交换。具热传导功能的阻流器111大大增加了冷水的热交换面,并不断改变其流向,这些都有利提高了热交换器的热交换效率。图24-25示出了本发明具热传导功能阻流器第十一实施例的结构。
[0150]该阻流器121的结构基本上与阻流器111相同(图22),除了该阻流器121是由图25所示的金属网状121’卷边所形成。该金属网状121’包括两个金属线层。每一层包括多个彼此平行且相互间隔开设置的直条金属线122’和123’。该两层与该线相互不平行地叠置及焊接以形成金属网状121’。该阻流器121的作用和效果与阻流器111的大致相同,在此不再赘述。该阻流器121也是由铜铝等导热材料制成。该阻流器121包括多条彼此平行且相互闻隔开设置金属管15外壁上的第一金属线122和叠置于第一金属线122上的多条彼此平行且相互间隔开的第二金属线123,其中各条第一金属线122与各条第二金属线123互不平行。各条第一金属线122和第二金属线123的中心线相对于金属15外壁的心线倾斜一定角度或者垂直于后者。如图25所示,为了便于制造该阻流器121,可以先将多条彼此平行且相互间隔开的第一金属线122叠置焊接于多条彼此平行且相互间隔开的第二金属线123,然后将其卷曲起来以形成该阻流器该阻流器121的作用和效果与阻流器111的大致相同,在此不再赘述。
[0151]图26中示出本发明热传导阻流器第十二实施例的结构,图27示出制造阻流器131的长条金属片132的形状,图28示出阻流器131安装在热交换器主体11内的状态。阻流器131具有由长条金属件132卷曲后切割而制成的筒状结构。在筒壁133的内、外表面上分别凸出形成有多对相互对齐的起阻流作用的实芯的阻流片134、135,阻流片134、135与金属管15外壁保持良好的热接触并紧压着管道19内壁。筒壁133和阻流片134、135分别在冷水环状通道23内形成内外两组螺旋通道136、137。冷水在内外两组螺旋通道136、137内平行通过。由于阻流器131的相互对齐的实芯的阻流片134、135及筒壁133和金属管15的热传导作用,大大增加与冷水的热交换面,从而提高热交换效率。阻流片134、135上还分别设有多个基本上对准的缺口 138、139,以容许部分冷水以不迂回的直通路径直接通过相邻两条螺旋通道136、137,从而产生紊流效果。
[0152]图29至图32示出了本发明具热传导功能的阻流器第十三实施例的结构。阻流器55由如图30至32所示的片状物具间隙地横向叠置于环状通道23内(图29),所述每片片状物56,57及58(图30-32)皆具供紧套金属管15的中央通孔(561,581及571)及供流体通过的开口,其中片状物56 (图30)的开口 562形成于邻近中央的通孔561,片状物57 (图31)开口 574由其围边572与冷水管道19内壁(外管状表面)之间的间隙形成,片状物58 (图32)具有2种开口,包括形成于邻近中央通孔581的开口 582及由其围边583与冷水管道19内壁之间的间隙形成的开口 584。所述多片片状物56,57及58最少在部份由金属制成(在上述例子中片状物56, 57及58皆由金属制成)并与金属管15外壁(内管状表面)热接触。其中片状物56及57为阻流片,其置于环状通道23内时(图29)最接近的任意两片阻流片56及57,其开口于其主要面方向互不重叠,以使于环状通道23内通过的冷水须于所述阻流片56及57之间交替由内向外再由外向内迂回流动以交替地通过开口 562及574形成紊流效果,增加换热率。
[0153]为了进一步增加传热效果,可于阻流片56及57之间加入一片或多片金属制传热片58。在所述环状通道23通过的冷水于任意两片最接近的阻流片56及57之间通过时于所述传热片58的两个主要面平行通过,并借助所述传热片58及金属管15与于金属管15内通过的热废水进行热交换。各金属片状物56,57或58大大增加了冷水的热交换面;阻流片56及57不断改变冷水流向制造紊流效果,这都有助提高热交换器11的热量传输效率。
[0154]图33-35示出本发明热传导阻流器第十四实施例的结构。该阻流器141与第十实施例的阻流器111类似,包括两层彼此交叠地围绕金属管15且互不平行的实芯金属线142和143。不同之处仅在于,阻流器141的两层金属线142和143之间设置有导热圆筒144。该导热圆筒144的筒壁156上形成有多个通孔146。图35示出阻流器141安装在热交换器主体11内的状态。导热圆筒144将冷水环状通道23间隔成内外两个环状通道,由此实芯金属线142和143形成2组冷水螺旋通道。部分冷水在2组冷水螺旋通道内螺旋通过,部分冷水于金属线之间穿过导热圆筒144上的通孔146,以形成紊流效果。阻流器141大大增加了冷水的热交换面,从而提升了热交换器的热交换效率。在该实施例中,金属线142和143分别构成内外阻流器,而该内外阻流器亦可以为前述第一至十三实施例中的任何一种或者其中任何两种的混合。由于导热圆筒144、内外阻流器和金属管15的热传导作用、大大增加了与冷水的热交换面,从而提升了热交换效率。
[0155]在上述的各实施例中,管15与热传导阻流器由金属制成,优选地由铜铝等良好热传导体制成,使其内壁成一热交换表面以提高热交换。
[0156]在上述的各实施例中,该热传导阻流器放置于由包括至少一个金属墙(金属管15)的两条管道(金属管15及冷水管道19)所形成的环形通道内且与形成该环形通道的至少一个金属墙(金属管15)热接触。流体(冷水)与热废水(第二流体)于环形通道外进行热交换。但可选择地,其他例如是电热丝等的替代品可以被放置于该环形通道外,例如,金属管15内或冷水管道19外,这样热交换器可作为流体加热器。如于冷水管道外放置电热丝,则金属管15可以实芯件代替。
[0157]图36示出本发明热交换器的第二实施例。热交换器32包括金属管15及螺旋地包围着金属管15的金属制冷水管道42。其紧套并热接触着金属管15。所述冷水管道42的切面为扁的,其外壁的切面具有最少一条直边并紧贴金属管15外壁以增加其与金属管15的接触面。
[0158]使用热交换器32时,冷水管道42位于底部的入口 43 (冷水入口)直接或间接地连接至建筑物的冷水源(图中未示);其位于顶部的出口 44(温水出口)连接至浴室的加热器(图中未示)或浴室的混合阀(图中未示)。跟第一实施例的热交换器11 一样热交换器32的热废水通道21连通至淋浴装置等的热废水。热废水于金属管15内以与第一实施例同样的方式通过,在此不再重述。
[0159]与此同时,冷水从冷水入口 43导入由下至上经螺旋管道42,并介由金属管15的方式与废水通道21内流过的热废水进行热交换,使冷水改变温度成为预热水,然后于温水出口 44导出并提供至浴室的加热器或混合阀(图中未示)来使用。
[0160]为了增加换热效率可选择性地于废水通道21内加入第一实施例(图2)中的螺旋凸出结构,其作用在此不再重述;同时亦可于冷水管道42内加入如图37,38或39所示的热传导阻流器。
[0161]如图37所示,该阻流器35置于金属制的流体管道42内,该流体管道42内壁形成的流体通道45具有2个平行表面47及48。所述阻流器由上下2层金属丝49及52组成每层金属丝由多段互相平行并具间隙地排列的金属线段组成,并且每层金属丝分别(热)接触该2个平行表面47及48。其中该2层金属丝中有部分线段由同一条金属丝形成并通过弯曲54及59连接。于该流体通道45内通过的流体于所述2层金属丝49及52之间及各段平行金属丝之间紊流通过,并借助2层金属丝49及52及与其热接触的金属通道壁与通道45以外的物质(如金属管15中的热废水)进行热交换。
[0162]可将一条或多条如图37所示内具阻流器35的金属制流体管道42紧绕于金属管15外壁而制成热交换器32 (图38)。流体通道45内的阻流器35大大增加了冷水的换热面,并不断改变冷水流向,有效地改善热交换效果。
[0163]上述内具传热阻流器35的流体通道,可通过以下方式制造:
[0164]1.将一条或多条金属丝具间隙地绕于一条直捧上,使其整体外径略小于一圆形金属管的内径;
[0165]2.将直捧及金属线一起放入金属管内适当位置;
[0166]3.放松金属线,以使其自然回弹而紧压金属管的内壁
[0167]4.取出直捧,以形成如图40所示内具多条平行螺旋金属线紧贴的圆形流体管道。
[0168]5.将所述圆形金属管压扁至如图37或38就成了内具热传导功能阻流器的流体管道了。
[0169]图37与图38的分别在于:图37中所示的阻流器35,其上下2层金属丝互相紧压在一起,热能可迅速通过2层金属丝之间的热传导从一个平行表面传导至另一平行表面;图38所示的阻流器35’ (第十六实施例),其上下2层金属丝之间留有间隙,容许较多流体通过及造成较小压力损失,技术人员可根据情况选择使用。
[0170]图39示出本发明阻流器的第十七实施例。阻流器62置于金属制的流体通道45内,该流体通道45具有2个平行表面47及48。所述阻流器由4层一起压平以在其中间提供热传导的金属丝63,64,65及66叠置组成,各层金属丝中均具有多段互相平行并具间隙的金属线段,并且相邻的2层金层丝中的各段金属线段互不平行。其中顶层金属丝63 (热)接触流体通道45的上平行表面48 ;底层金属丝66 (热)接触流体通道45的下平行表面47,并且上层及底层金属丝63及66的部分线段由同一金属丝形成,并通过弯曲67及67’连接。中间2层金属丝64及65的部份金属线段由同一条金属丝形成并通过弯曲68及68’连接。于流体通道45内通过的流体于所述4层金属丝及各段平行金属线段之间紊流通过,并借助各金属丝及与其热接触的流体通道的金属壁与通道以外的物质(如金属管15中的热废水)进行热交换。可将一条或多条如图39所示内具阻流器62的金属制流体通道42’紧绕于金属管15,而制成热交换器32 (图36)。阻流器62大大增加了冷水的换热面,并不断改变冷水流向,这都有助改善热交换效果。
[0171]上述内具阻流器62的流体通道,可通过以下方式制造:
[0172]1.将图22或24所示的纲状金属圆筒放入一个内径略大于所述纲状圆筒的金属圆管内;
[0173]2.将金属圆管及纲状圆筒一起压扁以使圆管形成2个平行表面并紧压所述多条(四层)金属丝。
[0174]图41示出了本发明热交换器第三实施例。热交换器160安装于洗涤槽162及桌面163底下。如图42中所示,热交换器,60包括废水收集器165、主体167及废水连接器169。废水收集器165具有开口 172、空腔173及多个废水出口 174。开口 172位于多个废水出口 174上,并在水平方向上覆盖所有废水出口 174。主体167包括外壳177及多条热交换管179。废水连接器169具有多个废水接收孔182及废水排出口 183。废水收集器165的开口 172连通洗涤槽162的排水孔161,接收洗涤时产生的热废水。其中,该排水孔161在水平方向覆盖所有废水出口 174。热废水经废水收集器开口 172流入其空腔173再从多个废水出口 174平行流出空腔173。多个废水出口 174分别与多条热交换管179连通,使热废水平行通过热废水通道185。热废水通过主体167后从多个废水接收孔182进入废水连接器169,再从废水排出口 183排出到建筑物外部的排水管道(图中未示)。
[0175]为了使废水从多个废水出口 174均匀流出,而避免仅从其中一两个废水出口中快速流出影响热交换效率,可以在空腔173内可拆卸地设置分流器181 (参见图43。该分流器181包括底盘1811、从底盘1811向上延伸的立管1812和覆盖在立管1812上端的上盖1813。在底盘1811上设置多个与废水出口 174对应的阻流件1814。各阻流件1814分别邻近或置入废水出口 174的入口端,从而使废水受阻于阻流件1814而以相对平均的流量通过阻流件1814和废水出口 174之间的间隙180 (参见图45)进而流入废水通道185中。废水流量不足以充满整个废水通道185,故其依附于废水通道185的内壁并围绕着废水通道185中央的空气柱向下流,阻流件1814具有通孔1815,其与立管1812相连通。立管1812上端形成有通气孔1817。当废水经过阻流件1814时,其在通孔1815附近形成低压,将空气从通气孔1817吸入废水通道185内,以使得当废水淹浸废水出口 174时,空气仍能进入废水通道185内,以保持上述具有中央空气柱的状态。
[0176]可选地,如图43A所示,分流器181的阻流件1814可包括间隙1818。当阻流件1814插入至废水出口 174内(图45A),该阻流件1814接触废水出口 174及间隙1818从而形成通道182供废水平均地流通。
[0177]为了减少污垢于各废水通道185内积聚堵塞,可于废水收集器165的空腔173内设置如图44所示的隔滤器64,以隔去如毛发等垃圾。该隔滤器64具有位于中央以供立管1812穿过的通孔641及位于周边以供废水通过的小孔642。该隔滤器64及分流器181可拆卸地安装于收集器165的空腔173内以便用者于开口 172取出清理。
[0178]如图45示,废水通道185的内壁可以形成有凸起的阻流结构186,以改善热交换效率,其作用、效果及装备方法与图3所示的阻流结构22大致相同,故在此不再赘述。同样,该阻流结构是可选择的,为了简明起见,在后面的附图和说明中可能被省略。
[0179]图46示出了热交换器、60的内部结构。外壳177具有冷水入口 192和温水出口193。多条热交换管179分别与多个废水出口 174及多个废水接收孔182连通,使热废水从热废水通道185平行通过。热废水通过主体167后进入废水连接器169。使用时,冷水入口 192直接或间接地连接至建筑物冷水源(图中未示),温水出口 193连接至洗涤槽162外部的热水器(图中未示)或混合阀(图中未示)。洗涤时产生的热废水在多条热废水通道185内平行向下流动。同时,冷水从冷水入口 192导入外壳177的空腔194并由下至上流经多条热交换管179的外壁,然后从温水出口 193导出。期间冷水与在热交换管179的热废水通道185内流过的热废水进行热交换,并被升温成预热水以减少耗能。
[0180]如图47所示,热交换管179由外金属管195和内金属管196两条金属管互相套装而成,外金属管195和内金属管196之间保持良好的热接触,并留有可供废水或冷水通过的微小通道197。该微小通道197是由通过滚花等方式在内金属管196表面作出微小凹凸结构而在外金属管195和内金属管196之间形成的。正常状态下,夕卜金属管195和内金属管196之间的微小通道197没有冷水或废水渗出。但是,当外金属管195或内金属管196之一有破损而导致冷水或热废水有渗漏时,可通过微小通道197流出热交换器主体167,例如流出主体167与废水收集器165之间的间隙198或主体167与废水连接器169之间的间隙199 (图45),以发出警报。当然上述套装结构是可选择的,为简明起见,在以后的附图及其说明中,金属管179可能以单件形式示出和说明。
[0181]当使用一段时间后,废水通道185内壁及阻流结构186难免积聚污垢,影响热回收效能。由于开口 172及排水孔161位于多个废水出口 174上并在水平方向上覆盖所有废水出口 174,如图48所示,使用者只须用一条直管202,将其一端通过废水收集器165的废水出口 174插入废水通道185,从直管202的另一端接通加压水(如直接连通至建筑物的冷水源),就能把污垢冲走。
[0182]图49示出组成本发明分流器第二实施例的阻流件的结构。图50示出阻流件单独安装在每条热交换管内的状态。阻流件211包括其表面上形成有螺旋导流结构213的长条件214,与热交换管179之间留有间隙215 (参见图50)。热废水流过热废水通道185时,一部分垂直通过间隙215,另一部分因受阻于螺旋导流结构213而螺旋通过热废水通道185,两种水流互相干扰使热废水充分混合并有效地与热交换管179外部反向流过的冷水进行热交换。
[0183]可在废水收集器165的空腔173内设置隔滤装置(图中未示出)以减少堵塞。当使用一段时间后,废水通道185内壁难免积聚污垢,影响排水及热回收效率,使用者只须从废水收集器165的开口 172取出隔滤装置及多条阴流件211进行清理即可
[0184]如图51中所示,为进一步提高本发明流体热交换器160热交换效率,在外壳177的空腔194内设置一个导流器250,其具有多个通孔252,在外壳177的空腔194内形成多个分别包围着每一条热交换管179的环状通道。在环状通道中可以配置如前面所述的各种热传导阻流器。
[0185]图52为本发明热热传导阻流器的第18实施例。该阻流器221由多片片状物222,223及226 (图53,54及55)具间隙地上下布置而成。其中片状物222及223为阻流片,其交替地横置于空腔194内。
[0186]阻流片222 (图53)呈圆盘状,其具有多个与热交换管179对应以便套装热交换管179的通孔2221和形成有一个供冷水流讨的中央开口 2222,且其边沿2223紧贴空腔194的内壁。阻流片223 (图54)亦呈圆盘状,其亦具有多个与热交换管179对应,以便套装热交换管179的通孔2231,而且边沿2232与空腔194的内壁之间留有空隙,以于外围形成供冷水通过的开口 224。其中,任意两对最接近的阻流片222和223之间形成有间隙225,并且其开口 2222和224在阻流片222或223的主要表面方向上互不重叠。
[0187]冷水通过冷水入口 192进入空腔194之后,受阻于阻流片222而从其开口 2222进入阻流片222和223之间的间隙225内,随后冷水从中心向周边流动,并通过阻流片223与开口 224向上。由于冷水再次受阻于上层阻流片222而从周边向中心流动,并通过该阻流片222的开口 2222向上流动。如此循环迂回往复,直至从温水出口 193流出。期间,冷水迂回地流经多条热交换管179并与于其内逆向流动的热废水进行热交换,阻流片222及223不断改变冷水流向,制造紊流效果,有助改善热交换效率。为了再进一步改善其效率,可选择地可于阻流片222及223之间加入一片或多片如图55所示的传热片226。
[0188]传热片226由金属制成并呈圆盘状,其具有多个与热交换管179对应以便套装并热接触热交换管179的通孔2261和形成有一个供冷水通过的中央开口 2262,而且其边沿2263与空腔194的内壁之间留有空隙,以于外围形成供冷水通过的开口 227。冷水于任意两对最接近的阻流片222和223之间的空隙225通过时,其平行地流过所述传热片226的两个望主要面,并借助其及与其有良好热接触的多根热交换器管179与管内热废水进行热交换,传热片226大大增加了冷水的热交换面,从而提高热交换器165的效率。为了进一步增加冷水热交换面,可选择地阻流片222及223亦可以金属制造并热接触多条金属管179。
[0189]图56-57示出本发明热传导阻流器第十九实施例的结构。该阻流器231与第十四实施例的阻流器221类似,两者不同之处仅在于阻流器231的相邻的2片平行片状物222,223或226之间设置有网状阻流片232,该网状阻流片232亦呈圆盘状并由铜铝等导热材料制成,其包括多条彼此平行的第一金属丝2321和多条彼此平行的第二金属丝2322,第一金属丝2321与第二金属丝2322互不平行地叠置焊接于第二金属丝2322上。该网状阻流片232上具有多个与热交换管179对应,以便套装并热接触热交换管179的通孔2323。冷水通过该阻流器231的方式与通过阻流器221的方式大致相同,只是在通过由相邻的2片平行片状物222,223或226及多条热交换管179所形成的流体通时
[0190]遇到网状阻流片232,冷水会通过金属丝2321和2322之间间隙流通。从而,可以增加冷水的热交换面,并且进一步造成紊流的效果,这都有助于改善热交换效率。
[0191]图58-61示出本发明具热传导功能阻流器第二十实施例的结构。该阻流器241第十五实施例的阻流器221类似,两者不同之处仅在于阻流器241的片状物242,243和244上下表面分别设置有多条彼此平行的沟槽2423、2432和2443。同样,该阻流片242包括多个与热交换管179对应,以便套装并热接触热交换管179的通孔2421和一个中心开口 2422 ;而阻流片243亦具有多个与热交换管179对应以便套装热交换管179的通孔2431 ;传热片244包括多个与热交换管179对应以便套装并热接触热交换管179的通孔2441和一个中心开口 2442。传热片244的沟槽2443增加了冷水的片状物热交换面,且片状物242,243和244的沟槽不断改变冷水流向,进一步造成紊流效果,这都有助于改善热交换效率。为了进一步增加换热效率,阻流片242及243可选择地由金属制造并热接触多条热交换管179。
[0192]图62-63示出本发明热传导阻流器第二十一实施例的结构。该阻流器251是由多个网状限流器232叠置而成。网状限流器片232的具体结构已经在上文进行过描述,在此不在赘述。
[0193]图64-66示出本发明具热传导功能阻流器第二十二实施例的结构。该阻流器261由多片网状阻流片262叠置而成。该网状阻流片262由铜铝等导热材料制成,并包括多条彼此平行的第一金属丝2621和多条彼此平行的第二金属丝2622,第一金属丝2621与第二金属丝2622互不平行地叠置焊接于第二金属丝2622上。该网状阻流片262}具有多个与热交换管179对应以便套装并热接触热交换管179的通孔2623。网状阻流片262被构造成以各通孔2623为中心形成宽度大致相同的圆环,进而在该网状阻流片262中心形成中心孔2624。对应的,空腔194的内壁264形成与各圆环耦合的形状,以便将该阻流器261装配至空腔194内时,其紧靠于空腔内壁之上。另外,在阻流器261的中心孔2624中可以插入中心杆263,以阻止冷水通过中心孔流通。该阻流器261供冷水流通的部分与热交换管的距离大致均匀,故降低了冷水在阻流器261不同部分进行的热交换不均匀的情况。
[0194]图67-68示出本发明具热传导功能阻流器第二十三实施例的结构。该阻流器271由多片网状阻流片272叠置而成,该网状阻流片272的构造与第十七实施例中的网状阻流片232基本类似,不同之处仅在于,在网状阻流片272中,除了以各通孔2722为中心的宽度大致相同的圆环之外,其他周边部分2721和中心部分2723的金属线被压扁,以封闭网孔而阻止冷水经此流通。由此,该阻流器271供冷水流通的部分与热交换管的距离大致均匀,故降低了冷水在阻流器271不同部分进行的热交换不均匀的情况。
[0195]图69-71示出了本发明热交换器第四实施例。热交换器280可拆卸地安置于浴室底面排水装置283的排水孔295内。热交换器280具有废水收集器开口 291、废水收集器空腔292及多个废水收集器出口 293。其中,淋浴后的热废水从排水孔295进入废水收集器开口 291并流入废水收集器空腔292,然后在多条热交换管296内形成的多条废水通道298内平行通过热交换器28,然后经排水装置283的排水口 299排放到建筑物的排水管(图中未示)中。
[0196]图70-72示出了热交换器280的装配结构。热交换器280包括主体301和防漏壳302。如图72所示,冷水从冷水入口 303导入,经过空腔304,然后从温水出口 305导出。期间经由多条热交换管296与在废水通道298内通过的热废水进行热交换。空腔304内可放置上述任意一项热传导阻流器,以增加热交换效率。
[0197]如图73,74所示,热交换管296由内金属管306和外金属管307两条金属管互相套装而成,其中内金属管306的底部外壁与防漏外壳302密封连接,外金属管307的外壁底部与主体301的底壳308密封连接。当外金属管307有渗漏时,冷水可通过内金属管306和外金属管307之间形成的微小通道309流入在主体301的外壁与防漏壳302的内壁之间形成的空腔,然后从位于各热交换管296之上且邻近废水开口 301的渗漏警报孔310流出。使用者可在浴室内察觉渗漏,从而通知技术人员进行维修或更换。
[0198]图75-76示出了本发明热交换器的第五实施例。热交换器380安装于一个集水器370底部,集水器370具有平台371围边372及集水器出口 375。集水器370放置于淋浴室地面378。使用时淋浴者站立于平台371上,淋浴时产生的热废水被平台371及围边372收集,并于收集器出口 375流出。图77示出了热交换器380的结构,其包括废水收集器381及热交换器主体386。废水收集器381具有开口 382空腔383及多个废水出口 384,其中该开口 382位于多个废水出口 384之上,并于水平方向覆盖所有废水出口 384 ;主体386包括外壳387及多条金属管391,其中外壳387具有冷水(第二流体)入口 395,温水(预热的第二流体)出口 396及在冷水入口 395及温水出口 396之间的冷水管道390 ;多条金属管391设置于冷水管道390内,其穿过外壳387并在该冷水管道390内形成多条供热废水平行通过的废水(第一流体)通道392。所述多条废水通道392分别与废水收集器381的多个废水出口 384连通。废水于集水器出口 375流出后经废水收集器381的开口 382进入其空腔383,再于多个废水通道392平行通过,最后于集水器底370底部于间隙376 (图75)流向浴室排水口 377。
[0199]使用热交换器380时,冷水入口 395直接或间接地连接至建筑物的冷水源(图中未示),温水出口 396连接至浴室的加热器(图中未示)或浴室的水温水量调节阀(图中未示)
[0200]与此同时,冷水从冷水入口 395导入由右至左流经冷水通道400并介由金属管391与热废水通道392内流过的热废水进行热交换,使冷水改变温度成为预热水,然后从温水出口 396导出并提供至浴室的加热器或浴室的水温水量调节阀(图中未示)来使用。
[0201]如图77所示,多条金属管391的切面为扁的,其具有长轴及短轴,其中各热交通换管的中心线基本水平摆放,并具其长轴亦水平摆于,其目的在于:1.减慢废水流速及2.增加金属管内壁面积与其内废水体积的比例以增加换热效率。在一个例子中,当上述扁金属管391内壁的垂直高度(短轴)少于6.5_时,废水即使于极低流速,甚至近乎静止时流动,由于管壁的阻力及水的表面张力,于扁金属管391内通过的废水仍会同时接触到扁金属管391内壁位于顶部及底部的2个表面。这确保了即使在低流速昤时热废水仍有足够的换热面。
[0202]可选择地,如图77所示金属管391可如第三实施例(图48)般由外金属管及外金属管互套而成。内外金属管之间保持良好热接触,并留有可供冷水通过的微小通道394。正常状态下,微小通道394并没有冷水流过,但常外金属管有损坏时,冷水可通过微小通道394进入防漏壳398,再通过连接管399 (图76)从集水器370的位于所示金属管391之上的警报孔401 (图77)流出以向使用者警报。
[0203]当使用一段时间后,废水通过392内壁难免积聚污垢影响热回收效能。由于收集器开口 382于水平方向上覆盖所有废水出口 384,使用者移除门挡板502将一条如第三实施例(图9)所示的一条接通加压水的直管202插入废水出口 384就能把污垢冲走。(例如,另一端可直接地连接到淋浴器的冷水供水口)
[0204]如图78所示,废水通道392的内壁可以形成有凸起的阻流结构402以改善换热效率,其作用及制造方法与图38所示阻流结构大致相同在此不再重述。
[0205]为了进一步提高热交换器386的效率,可于冷水腔400内加入各种已述热传导阻流器,在此不再重述。
[0206]下面说明本发明的包括上面所述的各种热交换器的能源回收装置。
[0207]能源回收装置还包括外部变温装置(图中未示),其中,在所述热交换器进行热交换后的冷清水(第二流体)被导入外部变温装置并被改变温度至合适的使用温度并经使用后作为导入所述热交换器的热废水(第一流体)。
[0208]所述外部变温装置包括加热器或冷却器(图中未示)。所述外部变温装置包括使热交换后的冷水(第二流体)与外部的预加热或预冷却的第三流体混合而变温的流体混合器。
[0209]所述热交换器可以安装于浴缸或洗涤设施的洗涤槽的底部或淋浴器的基座上,或者与淋浴器的基座或洗涤槽形成一体,以接收淋浴或洗涤时产生的热废水。
【权利要求】
1.一种热交换器,其特征在于,包括: 第一流体管道,具有第一温度的第一流体流经所述第一流体管道; 第二流体管道,具有第二温度的第二流体流经所述第二流体管道; 扰流器,所述扰流器设置在所述第一流体管道和所述第二流体管道的至少一个内,所述扰流器用于调节流经所述流体管道的流体的流动; 其中,所述热交换器被设置为在所述第一流体和所述第二流体之间传输热能。
2.如权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器被设置为在所述第一流体和所述第二流体之间传输热能。
3.如权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述第一流体管道和所述第二流体管道被设置为在所述第一流体和所述第二流体之间传输热能。
4.如前述任意一项权利要求所述的热交换器,其特征在于,进一步包括位于所述第一流体管道和所述第二流体管道之间的通道,所述通道用于接收从所述第一流体管道或所述第二流体管道渗漏出的流体。
5.如前述任意一项权利要求所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器具有以下中的一种或多种配置方式,以用于调节流经所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的流体的流动: 至少一个细长部件,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的径向上延伸; 至少一个凸起,其从所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的壁上径向延伸而出,其中所述凸起一体地集成到所述壁上,或者可拆卸地安装到所述壁上; 至少一个凸起,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,其中所述凸起一体地集成到所述壁上,或者可拆卸地安装到所述壁上; 至少一个螺旋状导流结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸;和 至少一个筒状结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸。
6.如前述任意一项权利要求所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括至少一个细长部件,其以螺旋配置方式延伸,其中,所述至少一个细长部件围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的附近延伸,或者沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括至少一个细长部件,其形成为一个或多个螺旋状元件,围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的内周缘延伸,或沿着第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸,以用于调节水流,以及, 其中所述至少一个细长部件围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的附近延伸,或者沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸。
8.如权利要求7所述的热交换器,其特征在于,所述至少一个细长部件以与芯相互接合的方式,沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸。
9.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括至少一个细长部件,其围绕所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的附近延伸,或者沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的纵轴延伸,所述至少一个细长部件之上具有环状或螺旋状凸起。
10.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括至少一个凸起,所述凸起从所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的壁上径向延伸而出,其中所述至少一个凸起以环状或螺旋状延伸。
11.如权利要求10所述的热交换器,其特征在于,所述至少一个凸起沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个以环状或螺旋状延伸,或者绕着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个以环状或螺旋状延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个之内以环状或螺旋状延伸。
12.如权利要求10或11所述的热交换器,其特征在于,以螺旋状延伸的所述凸起上具有空隙,该空隙大致对齐以相对于螺旋状流产生紊流。
13.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括多个细长部件,其具有形成于其中的沿周缘的螺旋状槽,所述细长部件和所述槽均沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸。
14.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括螺旋导流结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,所述螺旋导流结构由多个元件共同组成以形成螺旋流路径。
15.如权利要求14所述的热交换器,其特征在于,所述螺旋导流结构具有多个形成于其中的大致对齐以相对于螺旋状流产生紊流的部分。
16.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括至少一个筒状结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸。
17.如权利要求16所述的热交换器,其特征在于,所述筒状结构沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个附近延伸,或者在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个之内延伸,所述筒状结构还具有多个通孔。
18.如权利要求16或17所述的热交换器,其特征在于,多个细长部件以螺旋状与所述筒状结构相互接合。
19.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括至少第一层细长部件和第二层细长部件,每一层均包括多个细长部件,同一层中细长部件以相同的方向而延伸,其中所述第一层细长部件的延伸方向与所述第二层细长部件的延伸方向不同。
20.如权利要求19所述的热交换器,其特征在于,所述第一层细长部件被配置成与所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个的壁热连通。
21.如权利要求19或20所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器包括筒状结构,其沿着所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个延伸,并位于所述第一层和所述第二层之间。
22.如权利要求21所述的热交换器,其特征在于,所述筒状结构具有多个通孔。
23.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个中具有多个绕着纵轴沿着流体管道缠绕的细长部件,其中所述流体管道具有类似椭圆状的横截面形状,所述具有类似椭圆状的横截面形状的流体管道通过压缩具有大致圆形横截面形状的管道而形成。
24.如权利要求1-5中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述扰流器具有至少一个碟状结构,所述碟状结构设置在所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个内,其中所述碟状结构上具有凸起,所述凸起限定了多个流体路径。
25.如权利要求1-24中任意一项所述的热交换器,其特征在于,所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个被配置为通过形成于其中的开口而容纳清理管,所述清理管用于引导流体流来使形成于所述热交换器中的沉积物移位。
26.一种流体分配歧管,其特征在于,其具有至少一个凸起,所述凸起临近如权利要求1-25中任意一项所述的热交换器的至少一个流体管道的入口,其中所述流体分配歧管包括通气口。
27.如权利要求26所述的流体分配歧管,其特征在于,所述歧管通过由所述凸起和歧管界定的一个或多个通道把流体分配到所述热交换器的流体管道中,其中所述通气口与所述至少一个凸起相通。
28.如权利要求26所述的流体分配歧管,其特征在于,所述流体管道中的空气流与流体流由于所述通气口的作用而隔离。
29.如权利要求26所述的流体分配歧管,其特征在于,所述歧管的凸起与所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个相隔离以把空气流与流体流导入所述管道中。
30.如权利要求26所述的流体分配歧管,其特征在于,所述歧管的凸起与所述第一流体管道和所述第二流体管道中的至少一个部分地接触。
31.一种能量回收系统,其特征在于,包括如权利要求1-24中任意一项所述的热交换器,和如权利要求25-30中任意一项所述的流体分配歧管。
32.—种如权利要求5-24中任意一项所述的扰流器。
33.一种用于热交换器的套件,其特征在于,包括: 第一流体管道,具有第一温度的第一流体流经所述第一流体管道; 第二流体管道,具有第二温度的第二流体流经所述第二流体管道; 如权利要求5-24中任意一项所述的扰流器,所述扰流器设置在所述第一流体管道和所述第二流体管道的至少一个内,所述扰流器用于调节流经所述流体管道的流体的流动。
34.如权利要求33所述的用于热交换器的套件,其特征在于,其包括如权利要求25所述的清理管,和/或如权利要求26-30中任意一项所述的流体分配歧管。
【文档编号】F28F13/06GK104515416SQ201410526210
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】陈世辉 申请人:香港现代科技有限公司
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