用于熱回收單元的排水機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于通風系統(tǒng)中的熱交換器或熱回收單元。本發(fā)明尤其涉及用于此熱回收單元的排水機構。
【背景技術】
[0002]在很多技術中，熱交換器都被用于兩種流體間的熱傳遞。本發(fā)明尤其涉及氣體熱交換器，其中熱交換發(fā)生在兩種不同的氣流之間。
[0003]通風系統(tǒng)可以是平衡的也可以是非平衡的。在非平衡系統(tǒng)中，空氣從大樓內(通常是樓內的某些區(qū)域，如廚房和洗手間)抽出并向外排出以去除多余的水氣和/或氣味。此系統(tǒng)依賴于通過自然開口例如窗戶或門下方的通風口進入的空氣流來自然地替換被抽走的空氣。此系統(tǒng)在過去密封性不太好的大樓中使用地不錯，因為那些大樓有足夠多的天然開口能使空氣能進出大樓。
[0004]但是，更多現代樓宇傾向在窗戶及門上使用改良的密封，減少暖氣從樓內的逸出并提高大樓的熱效率。這樣更合適使用平衡通風系統(tǒng)。平衡通風系統(tǒng)不僅僅是將空氣從樓內抽走并排至樓外，而同時將替換空氣引入樓內，以此維持樓內氣壓。因此系統(tǒng)有一個流徑用于空氣進入大樓，以及一個流徑用于排出空氣至樓外。因為從外部引入的空氣通常比從內部排出的空氣溫度低，為了提高熱效率，通過使用熱交換器將部分排至樓外空氣的熱量傳遞至進入大樓的氣流上。
[0005]樓內的空氣會由普通的加熱系統(tǒng)加熱到一個理想的溫度，隨后為減少排出空氣中的熱損失而利用熱回收單元利用排出的空氣加熱新進入大樓的冷空氣，以此降低加熱系統(tǒng)的負荷(以及能耗)。應當注意到的是，此系統(tǒng)同樣可在天熱時使用。當樓內空氣被降溫到一個低于樓外的溫度時，熱交換器通過使用排出的空氣來給新進入大樓的熱空氣降溫，以此提高了熱效率并且降低了冷卻系統(tǒng)的負荷。
[0006]隨著熱空氣的冷卻，其能夠持有的水分也會減少。一旦空氣被冷卻至一個溫度使其無法將所有水分以氣態(tài)形式持有，部分水分會經冷凝后呈液態(tài)。上述熱交換器中的向外排放氣流因此需要被冷卻直到冷凝發(fā)生。在樓宇通風系統(tǒng)中這尤其可能成為一個問題，因為向外排放的空氣通常從“潮濕區(qū)域”抽出，例如廚房和/或洗手間，使空氣載有大量的水分。
[0007]熱交換器中冷凝的液體必須排出。因此通常使用排水通道，以給冷凝水提供向熱交換器外部流出的通道。此排水通道此后連接到大樓的廢水系統(tǒng)，冷凝水經廢水系統(tǒng)安全地咼開大樓。
[0008]典型的氣體熱交換器(熱回收單元)包括四個氣體端口:一個用于向外排出的氣體進入熱回收單元，一個用于向外排出的氣體從熱回收單元中排出，一個用于向內輸送的氣體進入熱回收單元以及一個用于向內輸送的氣體從熱回收單元中輸出。熱交換器只是簡單地為兩個氣流提供了在熱力上是高效的接觸區(qū)域，因此能夠認為熱交換器(以及熱回收單元)本身是對稱的。換言之，對于向內輸送的氣體使用哪一個空氣流徑以及向外排出的氣體使用哪一個空氣流徑來說并不重要。但是冷凝的問題不是對稱的；它僅僅是一個氣流在某一時間的問題，通常是向外排出的潮濕氣體在被冷卻時。
[0009]對于這個非對稱問題有兩個解決方案使用至今。第一個解決方案是提供單個冷凝排水口，并且指定用于向內輸送氣體的空氣流徑(并且依此確定氣體端口)和用于向外排放氣體的空氣流徑。這確保了排水口總是在向外排放氣體的流徑上。但是系統(tǒng)本質上的對稱性對于安裝人員來說可能是有好處的。當熱回收單元在樓內安裝時(經常是在一個尷尬的位置，如柜子或是其它狹小的空間內)，如果氣體端口沒有使用限制對于安裝人員來說會方便一些。能夠靈活的選擇端口意味著可以更加簡潔和整齊地設置管道。這能夠進一步帶來降低氣流阻力的好處，并且因此從整體上提高了系統(tǒng)效率。
[0010]針對這個非對稱問題的第二個解決方案是提供兩個冷凝排水口，針對每個氣體流徑各設一個。這就使得系統(tǒng)可以不同的方式使用。但是第二個解決方案也帶來一個問題:每次只能使用一個排水口。安裝人員在安裝時會設置如何使用熱交換器。這也就決定了冷凝水會使用哪個出水口。另一個排水口則向液體因此也可是氣體提供了一個通道，空氣可以借助這個通道流入或流出系統(tǒng)。在向內輸入氣體流徑上的未使用的冷凝水排水口可允許空氣從大樓內部(假設熱交換器安裝在樓內)而非外部吸入系統(tǒng)。將大樓內部空氣引進系統(tǒng)會導致系統(tǒng)要在給定時間內做更多的功才能使空氣替換達到相同水平，這從而降低了通風系統(tǒng)的效率。
[0011]因而如果有兩個冷凝水出口，需要將其中不用的一個堵住，以防止上述問題發(fā)生以及維持通風系統(tǒng)的效率。簡單的蓋子或塞子可用于堵住不用的排水口。
[0012]但是，擁有兩個冷凝水排水口還存在一個問題就是可能引發(fā)潛在的安裝質量不高或者安裝錯誤。例如，沒有將不用的那個排水口妥當地堵住會導致上述的效率損失，但更糟的是有可能連接了錯誤的冷凝水排水口，使實際上工作的排水口沒有連接到廢水系統(tǒng)。這樣的話，冷凝水會輕易地從熱回收單元中流出，在發(fā)現并糾正問題前就能使大樓的織物遭受嚴重的破壞。在冬季，一臺家用的熱回收單元每天產生大約2升的冷凝水。

【發(fā)明內容】

[0013]本發(fā)明提供了一種氣體熱回收單元包括兩個熱交換接觸的氣體流徑，用于分別從所述的兩個氣體流徑中排出冷凝水的兩個冷凝水排水通道，所述的兩個冷凝水排水通道可流通地連接至一個熱回收單元中的共用排水出口，以及所述的兩個冷凝水排水通道分別包括允許液體而不是氣體從相應的氣體流徑通往共用排水出口的閥門。
[0014]因為已經不可能再將單元管道接錯，共用排水出口的提供簡化了安裝流程。另外，也不再要求封堵未使用的冷凝水排水口。鑒于安裝步驟減少了，安裝出錯的可能就降低了，安裝速度也加快了。
[0015]冷凝水的液體流徑必要時也用作為氣體流徑。因為兩個流徑都連接到一個共用排水出口，排水通道本身也流體地相互連接。如果沒有閥門，熱交換器的兩端將會連到一起，即:發(fā)生交叉滲漏或者交叉污染。在降低了單元效率的同時，如此的設置會使氣味，例如來自廁所的氣味，從向外排放氣流上傳至進入大樓其它部分的氣流上。為了防止交叉滲漏或者交叉污染，閥門分別裝于兩個排水通道以防止來自主要空氣流徑的氣流流向共用排水出
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[0016]“閥門”這一表述用于包含任何能夠允許液體通過(為了允許冷凝水從單元排出)，但阻止氣體通過(為了防止交叉滲漏)的選擇性流通機構。
[0017]熱交換器單元兩側的流徑都排出冷凝水，意味著在改變單元的使用習慣(即:哪個流徑用于進氣，以及哪個流徑用于排氣)時不需要改動冷凝水的排水系統(tǒng)。冷凝水無論從哪一側產生都能自動地被排出?，F有設備中，調整單元的使用習慣通常需要物理地旋轉設備以將端口從一側移到另一側。這經常也包括需要互換位置的控制器或者濾器，使得它們在單元的另一側可以使用。使用本發(fā)明中的設備就不必轉動，因為進口端與排放端可以簡單地重新定義，不需要對設備做物理上的改動。
[0018]優(yōu)選地，在兩個氣流路徑上都裝有等同的傳感器(例如溫度和濕度傳感器)，使得不論單元設置使用哪個路徑都可以進行必要的測量用于糾正系統(tǒng)的運行。單元的中央控制只需要知道哪個路徑用于進氣以及哪個路徑用于排氣(因此知道哪個傳感器檢測進氣，以及哪個傳感器檢測排氣)，由此能夠正確地控制單元，例如:調整風扇速度來驅動空氣流徑上的空氣，如果必要時啟動加強模式(boost mode)(例如:因為淋浴或者使用廚房而導致很高的濕度)，以及需要時啟動夏季旁路模式以避免進一步的熱交換。單元也在防止結霜的計算中使用這些測量數據。這個設置能夠通過選擇某選項或者在單元控制器上設置開關來簡單地完成。無需對單元做物理上的改動。優(yōu)選地，熱回收單元上的四個端口分別都設有溫度傳感器和濕度傳感器。
[0019]本發(fā)明另一優(yōu)勢是，盡管在絕大多數情況下冷凝水僅傾向于在單元的一側產生(例如來自浴室等向外排放的濕熱空氣被排到溫度較低的室外)，但也有情況是在熱交換器的另一側產生冷凝水。這種情況會發(fā)生在室外產生濕熱空氣(例如打雷時)的氣候中，此時大樓內使用空調以降低室內溫度。這種情況出現在例如歐洲南部以及遠東地區(qū)。本發(fā)明能夠自動解決上述情況，因為輸入氣流與排出氣流都接有排水并連至共用排水出口。
[0020]在熱回收單元中可使用任何一種閥門，只要閥門能阻止氣流但允許液體通過。一種選擇是使用液體分離器，例如一種U型裝置。當液體分離器集滿冷凝水后氣流通道會因此被封住，但液體依舊能夠繞經分離器通往排水口。但是在天熱干燥季節(jié)液體分離器會產生問題，例