热交换器、包括热交换器的能源回收装置及能源回收系统制造方法及图纸

一种热交换器、包括热交换器的能源回收装置及能源回收系统。包括：具导入第一流体的开口、空腔及出口的第一流体收集器；具连通第一流体收集器的开口和出口的第一流体通道的第一流体导流件；具第二流体入口、分流腔、多条热交换管、集流腔及第二流体出口的第二流体导流件，多条热交换管的外壁与第一流体通道的内壁间构成多个第一流体环状空间。其中温度异于第一流体温度的第二流体从第二流体入口导入并流经多条热交换管，与流经第一流体环状空间的第一流体进行热交换，使第二流体改变温度并从第二流体出口导出。热交换后的第二流体通过在外部被加热或冷却或与经预加热或预冷却的第三流体混合调节流量并经使用后作为导入第一流体收集器的第一流体。

【技术实现步骤摘要】
热交换器、包括热交换器的能源回收装置及能源回收系统
本专利技术涉及热交换器、包括该热交换器的能源回收装置及能源回收系统，特别涉及一种用于从流体中回收能源的热交换器、包括该热交换器的能源回收装置及能源回收系统。
技术介绍
在日常生活中，人们会使用不同洗涤设施进行清洁、洗涤。这些设施包括，例如，浴室淋浴器、洗涤槽、洗头槽等。但是，如果这些洗涤设施采用热水作为洗涤介质，其所排放废水中通常仍含有大量热能，从而造成能源浪费。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US4,304,292公开了一种放置于浴室的热回收装置，参照图1A和图1B所示，其热交换器包括由金属管屈曲成螺旋形的热交换管114、116，其同心置于开设在基座100的上表面102的螺旋形废水凹坑104、106内，淋浴产生的废水由地板124经通孔128向下流并沿该螺旋形废水凹坑104、106流向中央排放口108下面的排水接头110及排水管112，冷水经水龙头管56’从入水管120流经螺旋形热交换管114、116，与热交换管外的废水进行热交换而升温，再经出水管122导出。但是，该热回收装置存在着以下问题：(1)热回收效率低：(a)由于废水经单一条凹坑流向排水口，该凹坑必须有足够空间以供大量废水通过。但当用水量少时，废水量少，废水只可淹浸热交换管的底部，热交换管只可于底部发挥其热交换功能，故回收效率有限；(b)当用水量大时，废水充满着整个凹坑，但由于热交换管壁及凹坑周壁的阻力，大部分废水只于热交换管顶部的空隙以高速流走，而未能与热交换管内的冷水进行热交换。加上水流的层流现象，高速流走的热水并未有充分与热交换管壁邻近已被冷却的废水混合。这都引致低回收效率；(c)由于冷水经单一管道流向出口，热交换管须有相当的内径以足够供冷水通过。但热交换只会于管壁进行，由于管壁的阻力，热交换管中心的冷水会以较高速通过而未被充分加热。加上管中水流的层流现象，中心的冷水并未与管壁处已被加热的水充分混合，也引致低回收效率。(2)须较长时间才可达致最高温度：冷水须要由热交换管的一端流向另一端才能完成整个热交换过程，但基于上述原因，为了增加热回收量，该热交换管必须具备相当长度，故冷水须较长时间才能达到最高的稳定温度。(3)该热交换管被屈曲盘绕成螺旋形，但大部分浴室为方形，故未能尽用浴室地面以作热交换。(4)该热交换装置只适合安放于浴室，并不适合安放于洗涤槽等设施。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于从流体中回收能源的热交换器、一种包括该热交换器的能源回收装置，以及一种能源回收系统，其能源回收效率高，安装简单，使用方便，并且易于清理。为达上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种热交换器，其包括：第一流体收集器，其具有开口、空腔及第一流体出口，其中，开口用于导入第一流体，第一流体出口用于导出第一流体；第一流体导流件，其具有连通第一流体收集器的开口和第一流体出口的一条或多条第一流体通道；以及第二流体导流件，其具有第二流体入口、分流腔、多条热交换管、集流腔及第二流体出口，其中，第二流体入口用于导入其温度异于第一流体的温度的第二流体，使之进入分流腔后平行进入多条热交换管，再于集流腔中汇集，然后导出第二流体出口，第二流体导流件放置于第一流体收集器的空腔内，多条热交换管的外壁与第一流体通道的内壁之间构成多个第一流体环状空间，包围着多条热交换管；其中，流经多条热交换管的第二流体与流经第一流体环状空间的第一流体进行热交换，使第二流体改变温度，然后从第二流体出口导出。在上述的热交换器中，第二流体导流件和第一流体导流件配置成使流经多条热交换管的第二流体与流经第一流体环状空间的第一流体按相反的方向流动。在上述的热交换器中，第一流体导流件可拆卸地安装于空腔内；第二流体导流件可拆卸地安装于空腔内。在上述的热交换器中，每条热交换管的中心线是呈直线的，可以是相互平行的。在上述的热交换器中，热交换管的截面是圆形的，也可以是多边形的。在上述的热交换器中，第一流体环状空间是均匀的。在上述的热交换器中，多个第一流体环状空间内具有用以促进第一流体非轴向流动的第一流体非轴向导流结构。在上述的热交换器中，第一流体非轴向导流结构为螺旋状结构。在上述的热交换器中，第一流体非轴向导流结构形成于第一流体通道的内壁，也可以是与热交换管连成一体。在上述的热交换器中，热交换管的中央设置有条状阻流件，其与热交换管的内壁之间构成供第二流体通过的第二流体环状空间。在上述热交换器中，热交换管的一端封闭，条状阻流件为中空条状阻流件，其内部形成管道，并于邻近热交换管的封闭端与第二流体环状空间连通。在上述的热交换器中，第二流体环状空间是均匀的。在上述的热交换器中，第二流体环状空间内具有用以促进第二流体非轴向流动的第二流体非轴向导流结构。在上述的热交换器中，第二流体非轴向导流结构为螺旋状结构。在上述的热交换器中，第二流体非轴向导流结构与热交换管连成一体，也可以是与条状阻流件连成一体。在上述的热交换器中，中空条状阻流件由隔热材料或隔热结构制成。根据本专利技术的第二方面，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。在上述的能源回收装置中，该外部装置包括加热器或冷却器，使从第二流体出口导出的热交换后的第二流体被加热或冷却，经使用后导入第一流体收集器的开口的第一流体的温度高于或低于导入第二流体入口的第二流体的温度。在上述的能源回收装置中，该外部装置包括使从第二流体出口导出的热交换后的第二流体与外部的预加热或预冷却的第三流体混合而升温或降温的混合器，经使用后导入第一流体收集器的开口的第一流体的温度高于或低于导入第二流体入口的第二流体的温度。在上述的能源回收装置中，第一流体为废水，第二流体为清水。在上述的能源回收装置中，热交换器安装于浴室的淋浴器的基座上，或者安装于浴缸或洗涤设施的洗涤槽的底部，或者与淋浴器的基座或浴缸、洗涤设施的洗涤槽的底部形成一体。根据本专利技术的第三方面，提供一种能源回收系统，其包括：如上所述的能源回收装置；第二流体源，热交换器的第二流体入口直接或间接地连接于该第二流体源，用于对该第二流体入口提供第二流体；以及流体排放管道，热交换器的第一流体收集器的第一流体出口直接或间接地连接至该流体排放管道；其中，加热器或冷却器的入口直接或间接与热交换器的第二流体出口连接，用于对从第二流体出口导出的第二流体进行加热或冷却，加热或冷却器的出口用于将加热或冷却后的第二流体导出以供使用；其中，热交换器的第一流体收集器的开口将经使用后其温度高于或低于第二流体的温度的第一流体导入，使之与流过第二流体导流件的多条热交换管的第二流体进行热交换，使第二流体升温或降温并从第二流体出口导出，其中，经过热交换后的第一流体由第一流体出口排放至该流体排放管道。根据本专利技术的第三方面，还提供一种能源回收系统，其包括：如上所述的能源回收装置；第二流体源，热交换器的第二流体入口直接或间接地连接于该第二流体源，用于对该第二流体入口提供第二流体；第三流体源，用于提供预加热或预冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，其特征在于，该热交换器包括：第一流体收集器，其具有开口、空腔及第一流体出口，其中，开口用于导入第一流体，第一流体出口用于导出第一流体；第一流体导流件，其具有连通第一流体收集器的开口和第一流体出口的一条或多条第一流体通道；以及第二流体导流件，其具有第二流体入口、分流腔、多条热交换管、集流腔及第二流体出口，其中，第二流体入口用于导入其温度异于第一流体的温度的第二流体，使之进入分流腔后平行进入多条热交换管，再于集流腔中汇集，然后导出第二流体出口，第二流体导流件放置于第一流体收集器的空腔内，多条热交换管的外壁与第一流体通道的内壁之间构成多个第一流体环状空间，包围着多条热交换管；其中，流经多条热交换管的第二流体与流经第一流体环状空间的第一流体进行热交换，使第二流体改变温度，然后从第二流体出口导出。

【技术特征摘要】
2011.08.19 HK 11108771.51.一种热交换器，其特征在于，该热交换器包括：第一流体收集器，其具有开口、空腔及第一流体出口，其中，所述开口用于导入第一流体，所述第一流体出口用于导出所述第一流体；第一流体导流件，其具有连通第一流体收集器的开口和第一流体出口的一条或多条第一流体通道；以及第二流体导流件，其具有第二流体入口、分流腔、多条热交换管、集流腔及第二流体出口，其中，每条热交换管均定义一条流体流动路径，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所述第二流体，所述分流腔被配置成把从所述第二流体入口进入的第二流体分流使之进入所述多条热交换管，所述第二流体于所述集流腔中汇集，然后经由所述第二流体出口而被导出，所述第二流体导流件放置于所述第一流体收集器的所述空腔内，所述多条热交换管被第一流体环状空间包围，所述第一流体环状空间与所述开口以及所述第一流体出口相连通，以把所述第一流体从所述开口沿所述多条热交换管引导至所述第一流体出口；其中，流经所述多条热交换管的所述第二流体与流经所述第一流体环状空间的所述第一流体进行热交换，使所述第二流体改变温度，然后从所述第二流体出口导出；所述第一流体环状空间内具有用以促进第一流体非轴向流动的第一流体非轴向导流结构；所述热交换管内设有用以促进所述第二流体非轴向流动的第二流体非轴向导流结构。2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第二流体导流件和所述第一流体导流件配置成使流经所述多条热交换管的所述第二流体与流经所述第一流体环状空间的所述第一流体按相反的方向流动。3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第二流体导流件可拆卸地安装于所述空腔内。4.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，每条热交换管的中心线是呈直线的。5.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述多条热交换管的中心线是相互平行的。6.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，每条热交换管的截面是圆形或多边形的。7.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，第一流体环状空间是均匀的。8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一流体非轴向导流结构为螺旋状结构。9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一流体非轴向导流结构形成于所述第一流体通道的内壁或与热交换管连成一体。10.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，每条热交换管的中央设置有条状阻流件。11.根据权利要求10所述的热交换器，其特征在于，每条热交换管的一端封闭，条状阻流件为中空条状阻流件，其内部形成管道，用于把所述第二流体从所述热交管集流到所述集流腔。12.根据权利要求10所述的热交换器，其特征在于，所述第二流体非轴向导流结构为螺旋状结构。13.根据权利要求10所述的热交换器，其特征在于，所述第二流体非轴向导流结构与每条热交换管或条状阻流件连成一体。14.根据权利要求11所述的热交换器，其特征在于，所述中空条状阻流件由隔热材料或隔热结构制成。15.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，第一流体导流件可拆卸地安装于空腔内。16.一种能源回收装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世辉，
申请(专利权)人：汇堡国际有限公司，
类型：发明
国别省市：