熱交換器、流體分配歧管、擾流器及能量回收系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】熱交換器、流體分配歧管、擾流器及能量回收系統(tǒng)
[0001]本申請為中國專利申請201420576360.1的分案申請，原申請的申請日為2014年09月30日，發(fā)明名稱為:熱交換器及套件、流體分配歧管、擾流器及能量回收系統(tǒng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)用新型涉及熱量交換技術(shù)，尤其涉及適用于能量回收的熱交換器、流體分配歧管、擾流器及能量回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]在日常生活中，人們會使用不同洗滌設(shè)施進(jìn)行清潔和洗滌。這些設(shè)施包括，例如，浴室淋浴器、臺盆、洗滌槽、洗頭槽等。一般來說，當(dāng)這些洗滌設(shè)施采用熱水作為洗滌介質(zhì)時，其所排放廢水中仍含有大量熱能。大量的熱能隨著廢水的排放而被浪費(fèi)掉，從而造成能源浪費(fèi)。
[0004]一直以來，人們嘗試采用各種方法回收和利用這些白白流失的能源。例如，美國專利US 4，619，311公開了一種“等體積、逆流式熱交換器”其提供一種改善熱廢水的熱回收的熱交換器及能源回收裝置。如圖1和1A所示，熱交換器430包括由銅鋁制成且具有光滑的內(nèi)壁的內(nèi)廢水管410，和外管412，熱交換器430垂直安裝，內(nèi)廢水管410連接至浴缸或水槽460等的排水管429，使熱廢水432在內(nèi)廢水管410中從上而下流過并排入下水道，冷供入水426通過冷水管416從入水口 417進(jìn)入熱交換器430并作為預(yù)熱水從出水口 419流出，該預(yù)熱水通過管道418流入水加熱器420進(jìn)一步被加熱以供應(yīng)用或儲存。如圖1A中所示，冷供入水426由下而上流過內(nèi)廢水管410和外管412之間并形成包圍內(nèi)廢水管410的“冷水外套”，冷供入水與內(nèi)廢水管410內(nèi)逆向流動的熱廢水進(jìn)行熱交換。由于內(nèi)廢水管410的內(nèi)徑大于排水管429，熱廢水流過內(nèi)廢水管410時不會充滿整個內(nèi)廢水管410的內(nèi)腔，其可依附在內(nèi)廢水管410的內(nèi)壁形成熱廢水432的薄膜而螺旋向下流動。從出水口 419流出的上述預(yù)熱水同時可通過管道427流入混合閥434，與通過管道444來自水加熱器420的熱水混合成適溫水，由花灑436或水龍頭452流出使用。
[0005]上述的熱交換器及能源回收裝置雖然結(jié)構(gòu)簡單，并能減少熱水用量及加熱能耗，但是，其仍存在著熱回收效率低的問題，由于“冷水外套”426是通過內(nèi)廢水管410的管壁與熱廢水進(jìn)行熱交換管，但由于管壁的阻力，大部分冷水會以較高速于內(nèi)廢水管410和外管412之間的中央部分快速通過，而未能被充分加熱，加上水流的層流現(xiàn)象，快速通過的冷水并未與鄰近內(nèi)廢水管410管壁已被加熱的預(yù)熱水充分混合，這都引致低回收效率。
[0006]上述美國專利US 4，619，311通過參考綜合到本實(shí)用新型中。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種流體熱交換器以及一種能源回收裝置，其能源回收效率高，安裝簡單，使用方便，并且易于清理。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，一種熱交換器，包括:至少一個流體通道，具有第一溫度的流體流經(jīng)所述流體通道；擾流器，所述擾流器設(shè)置在所述流體通道內(nèi)，所述擾流器用于調(diào)節(jié)流經(jīng)所述流體通道的流體的流動；其中，所述熱交換器被設(shè)置為在所述流體和外界之間傳輸熱能。
[0009]優(yōu)選地，所述擾流器具有以下中的一種或多種配置方式，以用于調(diào)節(jié)流經(jīng)所述流體通道的流體的流動:至少一個細(xì)長部件，其沿著所述流體通道延伸，或者在所述流體通道的徑向上延伸；至少一個凸起，其從所述流體通道的壁上徑向延伸而出，其中所述凸起一體地集成到所述壁上，或者可拆卸地安裝到所述壁上；至少一個凸起，其沿著所述流體通道延伸，其中所述凸起一體地集成到所述壁上，或者可拆卸地安裝到所述壁上；至少一個螺旋狀導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，其沿著所述流體通道延伸；和至少一個筒狀結(jié)構(gòu)，其沿著所述流體通道延伸。
[0010]優(yōu)選地，所述擾流器包括至少一個細(xì)長部件，其形成有一個或多個螺旋狀部分，所述螺旋狀部分圍繞所述流體通道的內(nèi)周緣延伸，或沿著所述流體通道的縱軸的方向延伸，或貼近所述流體通道延伸，以用于調(diào)節(jié)水流。
[0011]優(yōu)選地，所述細(xì)長部件以與芯相互接合的方式而形成。
[0012]優(yōu)選地，所述擾流器包括至少一個被以螺旋方式延伸而形成的細(xì)長部件，所述細(xì)長部件圍繞所述流體管道延伸，或者貼近所述流體管道延伸，或者沿著所述流體管道的縱軸的方向延伸。
[0013]優(yōu)選地，所述擾流器包括至少一個細(xì)長部件，所述細(xì)長部件上具有環(huán)狀或螺旋狀凸起，所述細(xì)長部件圍繞所述流體通道延伸，或者貼近所述流體通道延伸，或者沿著所述流體通道的縱軸的方向延伸。
[0014]優(yōu)選地，所述擾流器包括至少一個環(huán)狀或螺旋狀的凸起，所述凸起從所述流體管道的壁上徑向延伸而出。
[0015]優(yōu)選地，所述凸起沿所述流體管道延伸，或者繞所述流體管道延伸，或者在所述流體管道之內(nèi)延伸。
[0016]優(yōu)選地，所述螺旋狀的凸起上具有空隙，該空隙大致對齊以相對于螺旋狀流產(chǎn)生紊流。
[0017]優(yōu)選地，所述擾流器包括至少一個細(xì)長部件，所述細(xì)長部件沿其周緣形成有螺旋狀槽，所述細(xì)長部件和所述槽均沿所述流體通道延伸。
[0018]優(yōu)選地，所述擾流器包括螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，其沿著所述流體通道延伸，所述螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)由多個元件共同組成以形成螺旋流路徑。
[0019]優(yōu)選地，所述螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)具有多個形成于其中的大致對齊以相對于螺旋狀流產(chǎn)生紊流的部分。
[0020]優(yōu)選地，所述擾流器至少包括第一層細(xì)長部件和第二層細(xì)長部件，每一層均包括多個細(xì)長部件，同一層中細(xì)長部件以相同的方向而延伸，其中所述第一層細(xì)長部件的延伸方向與所述第二層細(xì)長部件的延伸方向不同。
[0021]優(yōu)選地，至少一層所述細(xì)長部件被配置成與所述流體通道的壁熱導(dǎo)通。
[0022]優(yōu)選地，所述擾流器包括筒狀結(jié)構(gòu)，其沿著所述流體通道延伸，并位于所述第一層和所述第二層之間。
[0023]優(yōu)選地，所述筒狀結(jié)構(gòu)具有多個通孔。
[0024]優(yōu)選地，所述流體通道中具有多個繞著縱軸沿著流體通道纏繞的細(xì)長部件，其中所述流體通道具有類似橢圓狀的橫截面形狀，所述具有類似橢圓狀的橫截面形狀的流體通道通過壓縮具有大致圓形橫截面形狀的通道而形成。
[0025]優(yōu)選地，所述流體通道具有類似橢圓狀的橫截面形狀，所述具有類似橢圓狀的橫截面形狀的流體通道通過壓縮具有大致圓形橫截面形狀的通道而形成。
[0026]優(yōu)選地，通過壓縮具有大致圓形橫截面形狀的通道，使得位于所述流體通道縱軸兩側(cè)的細(xì)長部件的至少一部分相互靠近。
[0027]優(yōu)選地，所述擾流器具有至少一個碟狀結(jié)構(gòu)，所述碟狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述流體通道內(nèi)，其中所述碟狀結(jié)構(gòu)上具有凸起，所述凸起限定了多個流體路徑。
[0028]優(yōu)選地，所述流體通道被配置為通過形成于其中的開口而容納清理管，所述清理管用于引導(dǎo)流體流來使形成于所述熱交換器中的沉積物移位。
[0029]本實(shí)用新型還提供了一種流體分配歧管，其具有至少一個凸起，所述凸起臨近如前文任意一實(shí)施例所述的熱交換器的流體管道的入口，其中所述流體分配歧管包括通氣
□ ο
[0030]優(yōu)選地，所述歧管通過由所述凸起和歧管界定的一個或多個通道把流體分配到所述熱交換器的流體管道中，其中所述通氣口與所述至少一個凸起相通。
[0031]優(yōu)選地，所述流體管道中的氣體流與流體流由于所述通氣口的作用而隔離。
[0032]優(yōu)選地，所述歧管的凸起與所述流體管道的入口相隔離以把氣體流與流體流連通至所述流體管道中。
[0033]優(yōu)選地，所述歧管的凸起與所述流體管道的入口部分地接觸。
[0034]本實(shí)用新型還提供了一種能量回收系統(tǒng)，包括如前文所述的熱交換器。
[0035]本實(shí)用新型還提供了一種如前文所述的擾流器。
[0036]在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，通過對流體管道的設(shè)計，增加了熱廢水與冷水的熱交換面，延長通道內(nèi)熱廢水和冷水的熱交換時間，并能不斷改變冷水的流動方向以產(chǎn)生紊流效果，從而提高熱交換效率。
【附圖說明】
[0037]下面參照附圖來示例性地說明本實(shí)用新型的基本構(gòu)造，其中:
[0038]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種等體積、逆流式熱交換器及能源回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖1A是沿圖1中線1A-1A的剖視圖，示出了該現(xiàn)有技術(shù)熱交換器的橫截面結(jié)構(gòu)；
[0040]圖2是本實(shí)用新型流體熱交換器第一實(shí)施例的分解透視圖，其中示出了本實(shí)用新型阻流器第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2A是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中廢水通道內(nèi)凸出螺旋結(jié)構(gòu)被圓環(huán)遮蓋的示意圖；
[0042]圖3是圖2中所示流體熱交換器的主體的剖視透視圖；
[0043]圖4是圖2中所示流體熱交換器裝配狀態(tài)的剖視透視圖；
[0044]圖5是本實(shí)用新型阻流器第一實(shí)施例中的長條金屬件的示意圖；
[0045]圖6是本實(shí)用新型阻流器第二實(shí)施例的透視圖；
[0046]圖7-9是本實(shí)用新型阻流器第三實(shí)施例的示意圖；
[0047]圖10是本實(shí)用新型阻流器第四實(shí)施例的透視圖；
[0048]圖11是本實(shí)用新型阻流器第四實(shí)施例中的螺旋彈簧狀的長條金屬件的示意圖；
[0049]圖12是本實(shí)用新型阻流器第五實(shí)施例的透視圖；
[0050]圖13是本實(shí)用新型阻流器第六實(shí)施例的透視圖；
[0051]圖14是本實(shí)用新型阻流器第六實(shí)施例中的螺旋彈簧狀的長條金屬件的示意圖；
[0052]圖15是本實(shí)用新型阻流器第七實(shí)施例的透視圖；
[0053]圖16是本實(shí)用新型阻流器第七實(shí)施例中的金屬絲的長條金屬件的示意圖；
[0054]圖17是本實(shí)用新型阻流器第八實(shí)施例的透視圖；
[0055]圖18是本實(shí)用新型阻流器第八實(shí)施例中的金屬螺旋條的示意圖；
[0056]圖19是本實(shí)用新型阻流器第九實(shí)施例的透視圖；
[0057]圖20是本實(shí)用新型阻流器第九實(shí)施例的分解透視圖；
[0058]圖21是圖19所示阻流器安裝于熱交換器內(nèi)的透視圖；
[0059]圖22是本實(shí)用新型阻流器第十實(shí)施例的透視圖；
[0060]圖23是圖22所示阻流器安裝于熱交換器內(nèi)的透視圖；
[0061]圖24 — 25是本實(shí)用新型阻流器第十一實(shí)施例的示意圖；
[0062]圖26是本實(shí)用新型阻流器第十二實(shí)施例的示意圖；
[0063]圖27是制造圖26所示阻流器的長條金屬片的透視圖；
[0064]圖28是圖26所示阻流器安裝