显热释放区段118所释放的显热，下游高温区段128则可在水(第二流体F2)已升温的情形下进一步吸收热源介质(第一流体Fl)在潜热释放区段116所释放的潜热，如此即可以让水(第二流体F2)在经过热交换后，能够有效率地吸收热源介质(第一流体Fl)的热能。因此，本实施例的热交换装置100具有较佳的热交换效率，能突破现有技术的限制，达成提高水温、节省能源的优点。
[0037]此外，由于本实施例采用第一管体110与第二管体120并排设置的方式，即使第一管体110破损，第一流体Fl也不会流入第二管体120中而污染第二流体F2。同样地，即使第二管体120破损，第二流体F2也不会流入第一管体110中而污染第一流体Fl。
[0038]上述第一管体110与第二管体120可以为直线状或呈连续弯折状，但不以此为限。其中，连续弯折状可以在相同热交换距离的情形下节省空间，并且让水(第二流体F2)在越接近第二管体120的第二出口 124及第一管体110的第一入口 112的位置，其温度即能越接近热源介质(第一流体Fl)被压缩时的初期高温。
[0039]图4是本发明另一实施例的热交换装置的示意图。请参照图4，本实施例的热交换装置10a与第一个实施例的热交换装置100相似，主要差异处在于热交换装置10a还包括箱体130及隔热层140，其中箱体130容置第一管体110与第二管体120，而隔热层140位于箱体130内，并且包覆第一管体110与第二管体120。如此，可避免热量散逸，进而提升热交换效率。此隔热层140可为泡棉、发泡剂、空气层或真空层等，其填充于箱体130内。
[0040]图5是本发明另一实施例的热交换装置的剖面示意图。请参照图5，本实施例的热交换装置10b与第一个实施例的热交换装置100相似，主要差异处在于第一导管110与第二导管120外部被隔热层150包覆，以避免热量散逸，进而提升热交换效率。此隔热层150可为泡棉或发泡剂等。
[0041]图6是本发明另一实施例的热交换装置的第一管体与第二管体的剖面示意图。请参照图6，本实施例的热交换装置10c与第一个实施例的热交换装置100相似，主要差异处在于本实施例的第一管体IlOc与第二管体120c分别为椭圆管,其中第一管体IlOc具有第一接触面111，第二管体120c具有与第一接触面111接触的第二接触面121，且每一椭圆管的短轴延伸方向A通过第一接触面111与第二接触面121。相较于热交换装置100，本实施例可提高第一管体IlOc与第二管体120c的接触面积，所以能进一步提升热交换效率。
[0042]图7是本发明另一实施例的热交换装置的第一管体与第二管体的剖面示意图。请参照图7，本实施例的热交换装置10d与第一个实施例的热交换装置100相似，主要差异处在于本实施例的第一管体IlOd与第二管体120d分别为多边形管,如四边形管,但不以此为限。第一管体IlOd具有第一接触面111,第二管体120d具有与第一接触面111接触的第二接触面121。相较于热交换装置100，本实施例可提高第一管体IlOd与第二管体120d的接触面积，所以能进一步提升热交换效率。
[0043]图8是本发明另一实施例的热交换装置的第一管体与第二管体的局部示意图。请参照图8，本实施例的热交换装置10e与第一个实施例的热交换装置100相似，主要差异处在于本实施例中第一管体IlOe具有第一接触面111,第二管体120e具有与第一接触面111接触的第二接触面121，其中第一接触面111具有至少一凸部113，第二接触面具有至少一凹部123，且凹部123接触凸部113。凸部113与凹部123的设计能减低第一流体Fl与第二流体F2的流动速度，增加第一流体Fl与第二流体F2进行热交换的时间，以提升第一流体Fl与第二流体F2热交换效率。
[0044]需说明的是，本发明并不限定凸部113与凹部123的数量及位置。此外，在另一实施例中，也可以于第一管体的第一接触面设置至少一凹部，并于第二管体的第二接触面设置至少一凸部，并使凹部接触凸部。
[0045]图9为本发明一实施例的热水器的示意图。请参照图9，本实施例的热水器200包括上述热交换装置100以及加热单元210。加热单元210连接于热交换装置100的第一管体110的第一出口 114与第一入口 112之间。
[0046]加热单元210包括从第一出口 114至第一入口 112依序设置的膨胀阀212、蒸发器214以及压缩机216，其中膨胀阀212、蒸发器214以及压缩机216通过管体218彼此连通，并连通至第一出口 114与第一入口 112。热源介质(第一流体Fl)经膨胀阀212、蒸发器214、压缩机216的运作而循环流通，进而不断地在第一管体210内流动，以与第二流体F2进行热交换。
[0047]本实施例的热水器200因采用第一个实施例的热交换装置100，所以具有较佳的热交换效率。在本实施例中，第二管体120的第二出口 124流出的水(第二流体F2)的温度可以到达70?100°C，在一般家庭使用时，可以直接混入适当冷水立即使用，即所谓即热型热水器。若使用在饭店、机关宿舍等热水使用量较大的场所时，热水器200可以进一步包括储液单元220，用以接收由第二出口 124流出的第二流体F2，以供蓄存热水，如此即可作为储热式热水器。具体而言，储液单元220例如包括储液容器222，用以接收由第二出口 124流出的第二流体F2。此外，储液单元220可还包括连接于第二出口 124的管体224，用以将第二流体F2导引至储水容器222。
[0048]另外，由于第一管体110与第二管体120并排设置的方式，第二管体120破损，第二流体F2也不会流入第一管体110中，所以可防止第二流体F2经由第一管体110流入加热单元210内，进而避免加热单元210因第二流体F2的流入而受损。需说明的是，本实施例的热水器200的热交换装置100可替换成上述各实施例的热交换装置。
[0049]综上所述，本发明的热交换装置及热水器中，由于第一流体于第一管体内的流动方向相反于第二流体于第二管体内的流动方向，可以让第二流体先在预热区段吸收第一流体的显热，之后在第二流体已升温的情形下进一步吸收第一流体的潜热。因此，从第二出口流出的第二流体的温度可以有效突破现有技术温度大约在55°C左右的限制，达成提高水温及节省能源的功效。此外，由于采用第一管体与第二管体并排设置的方式，即使其中一个管体破损，管体内的流体也不会流入另一管体中。
[0050]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种热交换装置，适于使第一流体与第二流体进行热交换，其特征在于:所述热交换装置包括:第一管体及第二管体；所述第一管体具有一第一入口与一第一出口，以供所述第一流体进出所述第一管体；所述第二管体具有一第二入口与一第二出口，以供所述第二流体进出所述第二管体，其中所述第一管体接触所述第二管体并与所述第二管体并排设置，且所述第一流体于所述第一管体内的流动方向相反于所述第二流体于所述第二管体内的流动方向。2.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于:所述第一管体与所述第二管体分别为椭圆管，所述第一管体具有一第一接触面，所述第二管体具有一与所述第一接触面接触的第二接触面，且每一椭圆管的短轴延伸方向通过所述第一接触面与所述第二接触面。3.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于:所述第一管体与所述第二管体分别为多边形管，所述第一管体具有一第一接触面，所述第二管体具有一与所述第一接触面接触的第二接触面。4.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于:所述第一管体具有一第一接触面，所述第二管体具有一与所述第一接触面接触的第二接触面，所述第一接触面具有至少一凹部，所述第二接触面具有至少一凸部，且所述凹部接触所述凸部。5.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于:所述第一管体具有一第一接触面，所述第二管体具有一与所述第一接触面接触的第二接触面，所述第一接触面具有至少一凸部，所述第二接触面具有至少一凹部，且所述凹部接触所述凸部。6.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于:所述第一管体与所述第二管体皆呈连续弯折状。7.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于:所述热交换装置还包括一隔热层，所述隔热层包覆所述第一管体与所述第二管体。8.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于:所述热交换装置还包括箱体及隔热层；所述箱体容置所述第一管体与所述第二管体；所述隔热层位于所述箱体内并包覆所述第一管体与所述第二管体。9.一种热水器，其特征在于:其包括如权利要求1至8中任一项所述的热交换装置及加热单元，所述加热单元连接于所述热交换装置的第一管体的第一出口与第一入口之间。10.如权利要求9所述的热水器，其特征在于:还包括一储液单元，适于接收由所述热交换装置的第二管体的第二出口流出的第二流体。
【专利摘要】一种热交换装置，适于使第一流体与第二流体进行热交换。此热交换装置包括第一管体与第二管体。第一管体具有第一入口与第一出口，以供第一流体进出第一管体。第二管体具有第二入口与第二出口，以供第二流体进出第二管体。第一管体接触第二管体并与第二管体并排设置，且第一流体于第一管体内的流动方向相反于第二流体于第二管体内的流动方向。此热交换装置具有较佳的热交换效率。此外，本发明另提出一种使用此热交换装置的热水器。
【IPC分类】F25B43/00, F24H4/02, F24H9/00, F25B39/04
【公开号】CN105091419
【申请号】CN201410199196
【发明人】林圣梁, 林瑜莹
【申请人】林圣梁
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月12日