能量回收制造技术

一种能够操作以回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备，所述系统包括用于运送具有第一温度的流体的第一管道和用于运送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度，使得在使用中，所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间存在温度差，所述设备包括：第一传热元件，其构造成与所述第一管道热联接，并包括在远离所述第一管道的方向上延伸的长形部分；第二传热元件，其构造成与所述第二管道热联接，并包括在远离所述第二管道的方向上延伸的长形部分，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少部分重叠；以及热电装置，该热电装置包括一个或多个位于所述长形部分之间的热电元件，所述热电元件与所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分热连通，并且布置成根据所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的温度差产生电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量回收本公开涉及能量回收，特别涉及在沐浴或卫生管道系统中的能量回收。本公开还涉及一种可操作成回收沐浴或卫生管道系统中的能量(例如热量)的装置以及包括这种装置的沐浴或卫生管道系统。通常，沐浴系统包括输送热水的管道和输送冷水的管道。热水和/或冷水例如经由混合阀根据用户的需求供应至诸如水龙头、旋塞、喷头或花洒之类的一个或多个沐浴配件，其中用户利用从沐浴配件分配的所需流速和温度的水来执行任务(例如给自己洗澡)。热水和冷水之间有温度差。CN201710170162.3公开了一种用于淋浴的密封混合器，其中来自热水供应的热水和来自冷水供应的冷水分别与热电装置的热表面和冷表面直接接触。第一方面提供了一种能够操作以回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备，所述系统包括用于输送具有第一温度的流体的第一管道和用于输送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度，使得在使用中，所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间存在温度差，所述设备包括：第一传热元件，其构造成与所述第一管道热联接，并包括在远离所述第一管道的方向上延伸的长形部分；第二传热元件，其构造成与所述第二管道热联接，并包括在远离所述第二管道的方向上延伸的长形部分，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少部分重叠；以及热电装置，该热电装置包括所述长形部分之间的一个或多个位于热电元件，所述热电元件与所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分热连通，并且布置成根据所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的温度差产生电力。在所述设备的位置处，所述第一传热元件和所述第二传热元件可以构造成使所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差与所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体的所述温度差处于不同的平面中。所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差可以位于第一平面中，而所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间的在设备的位置处的所述温度差可以位于第二平面中，其中所述第一平面和所述第二平面相互不平行或不共面。第一平面和第二平面之间可以有至少10°的角度。第一平面和第二平面之间的角度可以是至少30°，至少45°，至少60°和/或高达90°。第一平面可以垂直于或基本上垂直于第二平面。第一和第二传热元件的长形部分之间的温度差可以垂直于或基本上垂直于第一管道中的流体和第二管道中的流体在设备的位置处的温度差。构造第一和第二传热元件，使第一和第二传热元件的长形部分之间的温度差与第一管道中的流体和第二管道中的流体在设备的位置处的温度差处于不同的平面中，这可以允许更有效地利用第一管道和第二管道之间的任何空间。例如，包括具有大表面积的热电材料薄层的热电元件可能是理想的，因为薄层导致较陡的温度梯度并且大表面积提供增大的热传递。如本文所述构造的传热元件可以充分利用管道之间的空间，因为可以使传热元件的长形部分相对靠近在一起，从而能够利用薄的热电层，和/或长形部分可以具有与热电元件的相应侧面热接触的相对较大的表面积。此外，有效地利用管道之间的空间具有这样的优点，即该设备能够以最小的破坏性(例如对原有墙壁或诸如瓷砖之类的表面覆盖物)至少部分装配在管道之间的空间中的墙壁或其他表面的后面。出于美学原因，该设备至少部分地安装在墙壁或其他表面后面可能是可取的。第一和第二传热元件的长形部分可以不与分别由第一和第二管道运送的流体直接接触。可以使用该设备而不会使流体从其沿着第一管道或第二管道的正常路径分流或以其他方式破坏流体的流动。因此，该设备可以用于沐浴或卫生管道系统中而不会引入任何不希望的压降的风险，该压降可能不利地影响用户的使用体验。方便的是，无论是在新的沐浴或卫生管道系统的初始安装过程中，还是在现有的沐浴或卫生管道系统的升级或翻新过程中，都可以在不改变原有管道的情况下装配该设备。因此，该设备可以相对容易安装和/或改造。第一和/或第二传热元件的长形部分可以是实心的。第一和/或第二传热元件的实心长形部分可以通过传导而促进更有效的从第一和/或第二管的传热。每个热电元件均可以包括一种或多种热电材料，或者基本上由一种或多种热电材料构成。可以使用任何合适的热电材料。合适的热电材料可以包括但不限于：碲化铋；硒化铋；碲化锑；碲化铅；硒化铅；硅化镁；锡化镁；高级硅化锰；方钴矿材料；半霍斯勒合金；硅锗；及以上的组合。合适的热电材料还可以包括表现出有利的热电性能的以上列出的元素(或任何其他元素)的任何二元、三元或四元化合物或任何化学组成。热电材料可以是结晶的或非晶的。热电材料还可以包括掺杂剂和/或其他添加剂的任何合适的组合，其可以改变化学组成和/或热电性能。热电装置可包括多个热电元件。热电元件可以例如通过金属互连而电串联连接，并且可以热并联地布置在第一传热元件的长形部分和第二传热元件的长形部分之间。热电装置可以包括一个或多个热电模块。每个热电模块均可以包括一个或更多个(例如多个)热电元件。多个热电元件可以例如通过金属互连而电串联连接，并且可以热并联地布置在第一传热元件的长形部分和第二传热元件的长形部分之间。第一传热元件可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第一传热元件可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第一传热元件可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第一传热元件可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第一传热元件可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。第二传热元件可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第二传热元件可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第二传热元件可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第二传热元件可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第二传热元件可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆诸如工程塑料之类的塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。该设备可以构造成使得第一和第二传热元件的长形部分至少在它们重叠的地方平行布置。第一传热元件可以与第一管道一体形成。第一传热元件可以借助任何合适的技术(例如软钎焊或硬钎焊)接合至第一管道。第一传热元件可以通过溢流浇注(overcasting)而接合至第一管道。第一传热元件可以包括管道接触部分。管道接触部分可以构造成至少部分地绕第一管道的圆周延伸。管道接触部分可以构造成绕第一管道的圆周的最多一半或至少一半延伸。管道接触部分可以构造成绕第一管道的圆周的四分之三以上延伸。管道接触部分可以绕第一管道的圆周的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够操作以回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备，所述系统包括用于运送具有第一温度的流体的第一管道和用于运送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度，使得在使用中，所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间存在温度差，所述设备包括：/n第一传热元件，其构造成与所述第一管道热联接，并包括在远离所述第一管道的方向上延伸的长形部分；/n第二传热元件，其构造成与所述第二管道热联接，并包括在远离所述第二管道的方向上延伸的长形部分，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少部分重叠；以及/n热电装置，该热电装置包括位于所述长形部分之间的一个或多个热电元件，所述热电元件与所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分热连通，并且被布置成根据所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的温度差产生电力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180620 GB 1810127.91.一种能够操作以回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备，所述系统包括用于运送具有第一温度的流体的第一管道和用于运送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度，使得在使用中，所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间存在温度差，所述设备包括：
第一传热元件，其构造成与所述第一管道热联接，并包括在远离所述第一管道的方向上延伸的长形部分；
第二传热元件，其构造成与所述第二管道热联接，并包括在远离所述第二管道的方向上延伸的长形部分，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少部分重叠；以及
热电装置，该热电装置包括位于所述长形部分之间的一个或多个热电元件，所述热电元件与所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分热连通，并且被布置成根据所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的温度差产生电力。


2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一传热元件和所述第二传热元件构造成使得在所述设备的位置处所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差与所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体的所述温度差处于不同的平面中。


3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差位于第一平面中，而所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间的所述温度差位于第二平面中，其中在所述第一平面和所述第二平面之间存在至少为10°的角度。


4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第一平面和所述第二平面之间的所述角度为至少30°，至少45°，至少60°和/或高达90°。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中在所述设备的位置处所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差与所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体的所述温度差垂直或基本垂直。


6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分不与分别由所述第一管道和所述第二管道运送的所述流体直接接触。


7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分是实心的。


8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述热电元件均包括一种或多种热电材料，或基本上由一种或多种热电材料组成，可选的是，其中所述一种或多种热电材料包括：碲化铋；硒化铋；碲化锑；碲化铅；硒化铅；硅化镁；锡化镁；高级硅化锰；方钴矿材料；半霍斯勒合金；硅锗；以及它们的组合。


9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述热电装置包括多个热电元件，可选的是，其中所述热电元件电串联连接并且被热并联地布置在所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间。


10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备构造成使得所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少在它们重叠的地方平行布置。


11.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·P·琼斯，C·M·帕克，
申请(专利权)人：柯勒米拉有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB