[发明专利]流体流动控制系统

说明书

发明领域

本发明涉及到流体流动控制系统。本发明还涉及到阀机构、管道部件或者管道附件、以及它们在设备中用于平衡和稳定在两个或者更多导管中流动的流体流速的配置或者组合，主要用于提升通过逆流热交换设备的热量回收效率的应用，所述逆流热交换设备诸如可以被使用在卫浴淋浴装置或者连接到多设施供应的水加热系统的其它节能热水设施。

出于环境和它的能量资源节约的益处，本发明的实施方式不仅提高节省有效能量的热回收设备的效率，例如在家庭/建筑环境中，而且通过使其使用更实用和方便来促进它们的普遍适用性。

发明背景

在现有技术中，用于从卫浴淋浴的废水回收热量的热交换器需要专用的/独立的水加热单元以确保最优性能的热调解流体的平衡流速。与其它热水设施共享热水供应的热量回收淋浴装置通常地只将回收的热量传递到淋浴的冷水源，这明显地减小或者限制了热交换器的操作效率。根据现有技术，使用来自不是排它的或者专用的(即，其可以同时将热水供应到另外独立的热水龙头或者出口)带有热交换设备(HXD)的热水设施的热水的淋浴装置受到对通过热交换设备的热调节流体的平衡流动的不平衡波动或者干扰的影响，并且因此地它们经受回收的有用热量数量的减少。对于具有多个广泛使用的淋浴装置的公共设施，例如用于运动会所或者公共游泳池的淋浴装置，使用热交换设备的经济和环境效益是尤其明显的，并且其通常使用集中的(多设施供应的)水加热单元，其更加节约成本。需要提高具有热交换设备的这种系统的性能，以便于减小流体流动中这些波动和干扰的影响，并且从而提高热交换器设备的性能。

发明概述

根据本发明的第一方面，提供的流体流动控制系统包括：

加热设备，其用于加热流体；

第一流动路径，其用于将来自加热设备的加热流体提供到使用区域；

热交换器，其具有适于从流体供应接收流体的供应路径和适于从使用区域接收流体的出口路径，借此供应路径中的流体由出口路径中的流体预加热；

第二流动路径，其用于将预加热流体从热交换器的供应路径提供到加热设备；

第一流动调节设备，其用于控制通过(沿着)出口路径的流体的流动；以及，

第二流动调节设备，其用于控制沿着供应路径的预加热流体的流动；

其中所述系统还包括流动控制设备，其适于控制第一流动调节设备和第二流动调节设备中的每一个，从而在使用期间，热交换器的流体供应路径和出口路径中的流体流速(或者所述流速的变化)大体成比例地相关(或者大体相同)。

本发明因此通过调整第一流动调节设备和第二流动调节设备的操作来控制热交换器的供应路径和出口路径内的流动。将注意到，这稳定了流动，并且允许至少一些预加热流体沿着第二流动路径供应到加热设备。优选的是，流体流速在大体相应于由调节设备提供的流动调节范围的不同流速的范围上是大体相同的。因此在系统的使用期间，可以保持恒定的“平衡”流速。

系统可以另外地设置有旁通流动路径(bypass flow path)，用于将预加热流体从供应路径提供到使用区域，所述旁通流动路径被连接在加热设备上游的第二流动路径和加热设备下游的第一流动路径之间。在这种情况下提供旁通流动调节设备，用于控制旁通路径中流体的流动。旁通路径提升了对传递到使用区域的流体的温度和流速的控制。旁通路径或者旁通流动调节设备还可以包括通常抑制从那通过的流体的自由流动或者当从那通过流动时通常增大压头的流体损耗的部件/特性。优选的是，流动控制设备还适应于控制旁通流动调节设备，从而旁通路径中的流速随第一流动路径和/或第二流动路径中的流速而变。

第一、第二和旁通流动调节设备中的每个均通常能够在关闭位置和完全打开位置之间提供可变程度的流体流动，在关闭位置中，流体流动被阻止。这些可变性可以通过一系列步骤而是逐步的，或者是连续的，并且可以或者是线性的或者是非线性的。