用于热回收单元的排水机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于通风系统中的热交换器或热回收单元。本发明尤其涉及用于此热回收单元的排水机构。
【背景技术】
[0002]在很多技术中，热交换器都被用于两种流体间的热传递。本发明尤其涉及气体热交换器，其中热交换发生在两种不同的气流之间。
[0003]通风系统可以是平衡的也可以是非平衡的。在非平衡系统中，空气从大楼内(通常是楼内的某些区域，如厨房和洗手间)抽出并向外排出以去除多余的水气和/或气味。此系统依赖于通过自然开口例如窗户或门下方的通风口进入的空气流来自然地替换被抽走的空气。此系统在过去密封性不太好的大楼中使用地不错，因为那些大楼有足够多的天然开口能使空气能进出大楼。
[0004]但是，更多现代楼宇倾向在窗户及门上使用改良的密封，减少暖气从楼内的逸出并提高大楼的热效率。这样更合适使用平衡通风系统。平衡通风系统不仅仅是将空气从楼内抽走并排至楼外，而同时将替换空气引入楼内，以此维持楼内气压。因此系统有一个流径用于空气进入大楼，以及一个流径用于排出空气至楼外。因为从外部引入的空气通常比从内部排出的空气温度低，为了提高热效率，通过使用热交换器将部分排至楼外空气的热量传递至进入大楼的气流上。
[0005]楼内的空气会由普通的加热系统加热到一个理想的温度，随后为减少排出空气中的热损失而利用热回收单元利用排出的空气加热新进入大楼的冷空气，以此降低加热系统的负荷(以及能耗)。应当注意到的是，此系统同样可在天热时使用。当楼内空气被降温到一个低于楼外的温度时，热交换器通过使用排出的空气来给新进入大楼的热空气降温，以此提高了热效率并且降低了冷却系统的负荷。
[0006]随着热空气的冷却，其能够持有的水分也会减少。一旦空气被冷却至一个温度使其无法将所有水分以气态形式持有，部分水分会经冷凝后呈液态。上述热交换器中的向外排放气流因此需要被冷却直到冷凝发生。在楼宇通风系统中这尤其可能成为一个问题，因为向外排放的空气通常从“潮湿区域”抽出，例如厨房和/或洗手间，使空气载有大量的水分。
[0007]热交换器中冷凝的液体必须排出。因此通常使用排水通道，以给冷凝水提供向热交换器外部流出的通道。此排水通道此后连接到大楼的废水系统，冷凝水经废水系统安全地呙开大楼。
[0008]典型的气体热交换器(热回收单元)包括四个气体端口:一个用于向外排出的气体进入热回收单元，一个用于向外排出的气体从热回收单元中排出，一个用于向内输送的气体进入热回收单元以及一个用于向内输送的气体从热回收单元中输出。热交换器只是简单地为两个气流提供了在热力上是高效的接触区域，因此能够认为热交换器(以及热回收单元)本身是对称的。换言之，对于向内输送的气体使用哪一个空气流径以及向外排出的气体使用哪一个空气流径来说并不重要。但是冷凝的问题不是对称的；它仅仅是一个气流在某一时间的问题，通常是向外排出的潮湿气体在被冷却时。
[0009]对于这个非对称问题有两个解决方案使用至今。第一个解决方案是提供单个冷凝排水口，并且指定用于向内输送气体的空气流径(并且依此确定气体端口)和用于向外排放气体的空气流径。这确保了排水口总是在向外排放气体的流径上。但是系统本质上的对称性对于安装人员来说可能是有好处的。当热回收单元在楼内安装时(经常是在一个尴尬的位置，如柜子或是其它狭小的空间内)，如果气体端口没有使用限制对于安装人员来说会方便一些。能够灵活的选择端口意味着可以更加简洁和整齐地设置管道。这能够进一步带来降低气流阻力的好处，并且因此从整体上提高了系统效率。
[0010]针对这个非对称问题的第二个解决方案是提供两个冷凝排水口，针对每个气体流径各设一个。这就使得系统可以不同的方式使用。但是第二个解决方案也带来一个问题:每次只能使用一个排水口。安装人员在安装时会设置如何使用热交换器。这也就决定了冷凝水会使用哪个出水口。另一个排水口则向液体因此也可是气体提供了一个通道，空气可以借助这个通道流入或流出系统。在向内输入气体流径上的未使用的冷凝水排水口可允许空气从大楼内部(假设热交换器安装在楼内)而非外部吸入系统。将大楼内部空气引进系统会导致系统要在给定时间内做更多的功才能使空气替换达到相同水平，这从而降低了通风系统的效率。
[0011]因而如果有两个冷凝水出口，需要将其中不用的一个堵住，以防止上述问题发生以及维持通风系统的效率。简单的盖子或塞子可用于堵住不用的排水口。
[0012]但是，拥有两个冷凝水排水口还存在一个问题就是可能引发潜在的安装质量不高或者安装错误。例如，没有将不用的那个排水口妥当地堵住会导致上述的效率损失，但更糟的是有可能连接了错误的冷凝水排水口，使实际上工作的排水口没有连接到废水系统。这样的话，冷凝水会轻易地从热回收单元中流出，在发现并纠正问题前就能使大楼的织物遭受严重的破坏。在冬季，一台家用的热回收单元每天产生大约2升的冷凝水。
【发明内容】
[0013]本发明提供了一种气体热回收单元包括两个热交换接触的气体流径，用于分别从所述的两个气体流径中排出冷凝水的两个冷凝水排水通道，所述的两个冷凝水排水通道可流通地连接至一个热回收单元中的共用排水出口，以及所述的两个冷凝水排水通道分别包括允许液体而不是气体从相应的气体流径通往共用排水出口的阀门。
[0014]因为已经不可能再将单元管道接错，共用排水出口的提供简化了安装流程。另外，也不再要求封堵未使用的冷凝水排水口。鉴于安装步骤减少了，安装出错的可能就降低了，安装速度也加快了。
[0015]冷凝水的液体流径必要时也用作为气体流径。因为两个流径都连接到一个共用排水出口，排水通道本身也流体地相互连接。如果没有阀门，热交换器的两端将会连到一起，即:发生交叉渗漏或者交叉污染。在降低了单元效率的同时，如此的设置会使气味，例如来自厕所的气味，从向外排放气流上传至进入大楼其它部分的气流上。为了防止交叉渗漏或者交叉污染，阀门分别装于两个排水通道以防止来自主要空气流径的气流流向共用排水出
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[0016]“阀门”这一表述用于包含任何能够允许液体通过(为了允许冷凝水从单元排出)，但阻止气体通过(为了防止交叉渗漏)的选择性流通机构。
[0017]热交换器单元两侧的流径都排出冷凝水，意味着在改变单元的使用习惯(即:哪个流径用于进气，以及哪个流径用于排气)时不需要改动冷凝水的排水系统。冷凝水无论从哪一侧产生都能自动地被排出。现有设备中，调整单元的使用习惯通常需要物理地旋转设备以将端口从一侧移到另一侧。这经常也包括需要互换位置的控制器或者滤器，使得它们在单元的另一侧可以使用。使用本发明中的设备就不必转动，因为进口端与排放端可以简单地重新定义，不需要对设备做物理上的改动。
[0018]优选地，在两个气流路径上都装有等同的传感器(例如温度和湿度传感器)，使得不论单元设置使用哪个路径都可以进行必要的测量用于纠正系统的运行。单元的中央控制只需要知道哪个路径用于进气以及哪个路径用于排气(因此知道哪个传感器检测进气，以及哪个传感器检测排气)，由此能够正确地控制单元，例如:调整风扇速度来驱动空气流径上的空气，如果必要时启动加强模式(boost mode)(例如:因为淋浴或者使用厨房而导致很高的湿度)，以及需要时启动夏季旁路模式以避免进一步的热交换。单元也在防止结霜的计算中使用这些测量数据。这个设置能够通过选择某选项或者在单元控制器上设置开关来简单地完成。无需对单元做物理上的改动。优选地，热回收单元上的四个端口分别都设有温度传感器和湿度传感器。
[0019]本发明另一优势是，尽管在绝大多数情况下冷凝水仅倾向于在单元的一侧产生(例如来自浴室等向外排放的湿热空气被排到温度较低的室外)，但也有情况是在热交换器的另一侧产生冷凝水。这种情况会发生在室外产生湿热空气(例如打雷时)的气候中，此时大楼内使用空调以降低室内温度。这种情况出现在例如欧洲南部以及远东地区。本发明能够自动解决上述情况，因为输入气流与排出气流都接有排水并连至共用排水出口。
[0020]在热回收单元中可使用任何一种阀门，只要阀门能阻止气流但允许液体通过。一种选择是使用液体分离器，例如一种U型装置。当液体分离器集满冷凝水后气流通道会因此被封住，但液体依旧能够绕经分离器通往排水口。但是在天热干燥季节液体分离器会产生问题，例