CN102216716B - 热交换装置 - Google Patents

Abstract

一种例如用于从淋浴废弃水回收热的热交换器装置(1)包括：形成包含第一流体管道和第二流体管道(5)的外壳的壳基板(2)和盖子(3)，第二管道用于新鲜水供应并且位于所述第一管道内，第二管道具有通过第一管道的蜿蜒路径中的管道部分，第一和第二管道通常布置为逆流热交换，其中第二管道具有延长的部分，其通常被配置为横向于通过第一管道的流动方向，第一管道在其入口处和出口处具有挡板以保持第二管道淹没在第一管道中，所述装置设置有用于致动通过第一管道的新鲜水供应的脚或体重操作的致动阀。

Description

热交换装置

技术领域

本发明涉及热交换器装置，包括用于包含淋浴设备的管道设施系统的热交换器装置。

本发明还涉及也将在下面说明的、为了空气调节和制冷而应用的热交换。

背景技术

存在对于高效流体-流体热交换器的需要，其占用在一维可能明显更有限的空间体积，并且对于一种热介质流体的操作通流施加最小阻力，而不会必然导致它们的制造或实施的如此高的成本以致超过它们的使用的经济效益。还存在对于回收温水淋浴的排泄中的废弃热能的需要(无论是在家用或公共机构背景下)，尤其是在相对冷的环境中。

为了便于阅读，关于本文中可应用的热交换装置，今后将使用缩写HXD来表示“热交换装置”。

尽管用于实现有成本效益且商业上可行的再循环该热的构想的手段是难于捉摸的，然而该构想已经存在一段时间。

当大量的废弃的国内能源没有收获时，存在对于广泛的一组原则和有效特征的明显需要，利用这些原则和有效特征，可以制造适当的有效的热交换装置，该热交换装置足够经济以对于商业的贡献有吸引力并广泛应用，同时经济地调整其单个安装的劳动力。依据更详细的制作设计要求的成本可行性，该装置的实施方式中的变化可以扩展其应用的灵活性和兼容性，以满足消费者和更宽的商业市场的更多样的需求。

根据所涉及的热-液压原理(thermo-hydraulic principle)为该目的构思了各种装置，但在实践中，这些装置的实际实施保留晦涩难懂或笨重。由于这些装置的结构成本以及安装的劳动力超高而禁止，这种背景下的热能转换的好处通常保留为没有成果。

一些现有技术设计的特征是：与在与总的方向相反的方向上流动的冷的次级流体的管状的管道相接触的排泄水的长或曲折的流动路径(例如，Cowlin：US3361194A1，02/01/1968；Ohe：DE2502351A1，29/07/1976；Wilson：US4291423A1，29/09/1981；Cardone：US4304292A1，08/12/1981；Zink：DE3319638A1，22/12/1983；Bauakademie：DE3923511A1，01/02/1990；Kantner：DE3919543A1，20/12/1990；Jackson：GB2295666A，05/06/1996；Miller：DE19608404A1，07/05/1997；Daschner：DE19723148A1，10/12/1998；Pritchard：314983(NZ)，09/03/2000；Schiller：GB2376517A，18/12/2002；Newlands：AU2004212549A1，07/04/2005；Taiyang：CN2702261YY，25/05/2005；Rutherford：GB2420973A，14/06/2006；Mason：WO2006045153A1，04/05/2006)。在淋浴承盘下的冗长的管道线和锐弯头自身重量的有限压头作用下，冗长的管道线和锐弯头对于排泄流提供实质的阻力。为了允许足够的排泄流速，通过传热表面与次级介质接触的区域可能对于诸如可能通常需要给定废弃水和新鲜水之间的适当的低温度差的满意的热交换效率水平是不足的。然而，具有非管状热交换表面而具有更大比例的表面区域的设计(例如，Berg：US4300247A1，17/11/1981；Cederferm：SE526061C2，28/06/2005；McGregor：WO2006041320A1，20/04/2006)倾向于不利地需要大的高度并且结构精细。

以下文献公开了进一步的现有技术：Scholtz：DE2538168A1，10：03/1977；Meshulam：EP0275237A2，20/07/1988；Visser：NL1015561CC2，01/03/2002。在该配置中，在暖排泄流体方向上切线地沿管道表面传导了传递热的相当一部分，防止后续的热从初级流体传递至热交换表面的是管道的后面部分。

以下文献公开了进一步的现有技术：Cardone：US4304292A1，08/12/1981，Hunter：US4372372A1，08/02/1983；Kronberg：US5143149A1，01/09/1992；Nobile：US2008000616A1，03/01/2008；Kongerskov：WO0198714A1，27/12/2001；Schiller：GB2376517A，18/12/2002；Newlands：AU2004212549A1，07/04/2005。这些配置具有有限的排泄管道尺寸，并且可以容纳或包围其的热交换表面区域的量通常允许有限的热交换表面区域并因此允许相当的限制的效率。

如Waagner-Biro(GB1300294，20/12/1972)所述，径向流动布置非常易受热交换效率降低的影响，这是由通过这些等级的径向流动的不均匀分布引起的，并且提出了用于均衡垂直通过平坦螺旋管道的各等级或层的流动的部件。尽管在较少层时，这不是严重的问题，这与在淋浴下应用的情况一样(Mason：WO2006045153A1，04/05/2006；Dupre：FR2868796A1，14/10/2005；McAllister：AU199645785A1，09/05/1996)，然而，这些装置经受侧向接近边界的不均匀的流动分布，并且Waagner-Biro或Schmid Reto(EP0864829，16/09/1998)并未解决该问题。

尽管具有统一的边缘的流动壁的使用可以部分程度地横向平衡通过热交换器的总流动，但是它们也未被恰到好处地利用。

在很多情况下，给出淋浴的通常有限的持续时间的初级热介质(淋浴排泄水)的较大容量可以总计重大的热损失作为达到运行的热平衡的费用(Fischer：DE3316704A1，01/12/1983)。此外，扩大的容量允许局部的流动变化，并且适应可能相对地远离(适当地或不适当地)热交换表面的管道内的流动线路，这导致差的总的传热效率。

一些现有技术设计的特征是排泄水流动为层流或以倾斜角跨过与次级热介质的横向流动接界的热交换表面倾落下(Desgagnes：US4542546A1，24/09/1985；Rutherford：GB2232749A，19/12/1990；Heidemans：NL1031082CC2，01/10/2007)。这些是大多热交换表面区域不与任一流动热介质相接触并且因而也未充分使用的精细结构。其它现有技术的特征是次级介质HX管道浸泡在集水池上的排泄水的浅体中(Sheffield：US4821793A1，18/04/1989；Clucas：250784(NZ)，28/04/1995；Empel：DE4406971A1，06/10/1994)。这些可能更经济，但是没有特定的流动配置，它们的性能是初步的。

一些现有技术的热交换装置提倡对于次级热介质供应淋浴的冷水入口或淋浴的水加热器或这两者的新水。

一些现有技术布置在热交换器部件上游结合气体密封件(Miller：DE19608404A1，07/05/1997；Heidemans：NL1009927CC2，01/09/2000)，而具有热交换部件的其他结合在该特征内(Cardone：US4304292A1，08/12/1981；Fischer：DE3316704A1，01/12/1983；Kronberg：L US5143149A1，01/09/1992；Nobile：US2008000616A1，03/01/2008；Kimberlin等：GB2416829A，08/02/2006；McGregor：WO2006041320A1，20/04/2006)。

发明内容

在至少一些实施方式中，本发明旨在至少一定程度上减轻现有技术的问题。

本发明和各种可选特征陈述如下。某些实施方式中所指定的特征是非常有利的，在于它们允许流体平滑且缓和地流动通过第一管道。当通过第一管道的流过是凭借重力驱动的压头时，这在各种情形下是有益的。这些权利要求的上下文中的宽度可以被考虑为沿着流动前沿或穿过流动前沿的总距离，该流动前沿位于跨越第一管道从其入口至出口的距离的任意所选择的特定比例处。例如，在圆形实施方式中，流动前沿可以被考虑为圆柱状的，并且该宽度可以通过在内心展开或将该圆柱状形式投影至平面上来设想。

关于“用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度成反比”和“所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长成比例”中所提及的反比和比例关系，为了避免怀疑，这些关系不需要为直接线性关系，并且在很多情况下将不是。实际上，在特定情况或位置，该相互关系可以相对地轻微或不明显，以至于不重要并可以忽略为微不足道的。

在很多情况下，当通过第一管道的流动路径遇到第二管道的一部分时，例如在大多情况下，当第二管道的该部分是圆形、椭圆形、菱形或鱼鳞形状时，第一管道内的封闭的流动区域的高度可以充分地增加。然而，还可以存在不是该情况的情形，例如，当延长的水平腊肠形状或近似矩形的部分时，且第二管道的部分足够靠近在一起地间隔开，以至于它们之间不存在任何间隙或间隙足够小而不对于流动效果扮演重要的角色。第一管道内的封闭的流动区域可以包括由于第二管道内的物理存在而导致对于第一管道中的流体关闭的区域。

本领域的技术人员充分精通计算流体动力学，并且能够容易地使用标准的CFD软件以这种方式评估阻力，或在一些情况下，可以构建具有半透明的表面的装置的模型，以观察通过第一管道发送的片污(die stain)的运动，从而确认以均衡化的阻力通过该装置的流体的平滑流动。

被装入初级管道内的次级管道的外表面可以考虑为构成初级流体管道的内部部分，因为其与初级流体接触，并且跟着其通道，虽然是间歇地。

这里公开的发明的最重要的成就是其对于初级流体流动的最小总阻力而不损害其高/最理想的热交换效率，其通过在贯穿次级流体的热交换管截面的布置的整个初级流体通路内均衡局部的流动阻力来实现。我们知道流体动力阻力与流体的流动速度和经过的边界表面区域的区域两者成比例。因此，在维持对于通过HXD的全部初级流体通路的流动的固定的/始终如一的阻力的情况下，我们将发现开放的流动区域(即，被由流动前沿确定的流体本体的截面的区域)与开放的流动区域的宽度(和高度)之间的关系，所述开放的流动区域与流体的流动速度相互关联(成反比)，并且假定该开放的流动区域的高度/厚度如这里(本发明的上下文中)所提倡的为一致的且与开放的流动区域的宽度相比较/关联为小或通常不重要，则开放的流动区域的宽度(和高度)足够近似地与该区域的周长相关联并因而与引起阻力的输送表面的量相关联。

因此，这里在初级管道的宽度和其高度之间存在一贯的关系。尽管在这里考虑的类型的HXD的现有技术中通常缺乏对于该关系的一致性，并且一致性(或背离)的程度对于每个情况不同，但是任何一致性程度是对于其它因素或考虑的间接的结果，并且显著缺少用以增加/改进这里考虑的应用背景下的HXD的管道形状中的该关系的一致性的证明部件的证据。

本发明因此通过根据即将说明的这些空间考虑更适当的成形管道表面而要求遵守上述关系的增加/改进的部件。

存在可以以HXD的各种实施方式实现的本发明的实施方式的两个总领域，其关于：

1.HXD的综合背景，并且初级管道高度中的改变总体上与次级管道部分的布置的通道上的管道宽度一致；以及

2.独立的次级管道部分的局部背景，以及围绕次级管道的每个部分的初级流体的高度(或厚度)，或者与次级管道的邻接部分相邻或与由HXD壳的初级流体引导表面限定的初级流体的本体的外边界相邻。

一些优选实施方式提供了有成本效益的装置，其用于从低压头下的自由流动流体向较高压头下的次级流体流动有效地传递热，其还可以防止初级流体的下游环境中的气体从上游释放。该装置的主要应用是从家用淋浴盆下的排泄水回收废弃热，其特征理想地适用于有限高度的实施。

一些优选实施方式提供一种再循环热的装置，其通过导热管的平坦的水平布置从低压头下的淋浴排泄水流动向新鲜水的被动传热来再循环热。该装置可以不起眼地安装在淋浴盆或地板下面的地板下废弃水排泄U型水管存水弯的适当位置处，并且可以包含为了使用便利和省水的脚-重量致动的阀机构。不仅金融或自然保护主义者而且更多的是放纵的消费者应当对于该装置的应用感兴趣，从而实现来自任何给定家用水加热系统的热水输出的更大的流速、更高的温度或更长的持续时间(或这些的组合)。广阔范围的家用淋浴配件目前广泛地在商业上应用，如此特大型的“雨效应”淋浴头和横向体喷头通常可能需要比正常情况大3-4倍的热水供应的流速，对此，普通大小的清洁水加热器在容量的供应上可能非常不足。本发明的安装不仅能够避免以相当高的代价升级清洁水加热设施的必要性，并且还提供节省操作成本的相应增益。

本发明的一些优选实施方式的成本节省的性质是现有技术的布置的好的进展。在一些优选的实施方式中，可以如此经济地制造装置(具有合适的热交换效率)，以吸引商业的发行和广泛的使用，并经济上调整单独安装的劳动力。依据更精细的制备设计要求的成本可行性，该装置的实施方式中的变型延伸其应用的灵活性和兼容性，以满足消费者和商业市场的不同要求。

通过一些优选实施方式解决的一个要求是成本节约，因此，重要的总和特征是成本有效性，其是均为经济的和环境的优化的热交换效率和低制造成本的组合。根据本发明的一些优选装置可以包括相对廉价或通常使用的材料的一些组件，但是在有些情况下具有精心制造的形式，在成形的工业处理的调整中，开始时制造成本显著增加，通过批量生产和普遍使用该装置的能力而提高可购性。由于他们偏爱流行的应用、普遍的实施，因此，灵活应用和配置的尺寸上离散、便于脚操作、实际中安装、使用和维护简单也是重要的属性，同样有助于履行准备投资，并降低其每一项目成本，并且有益地延伸其资源节省效力的总的范围。

家用淋浴盆通常直接设置在排泄回路上面，其可以是线性的U弯曲、S型或杯型水管存水弯，其中，保留的水防止异味气体进入家用或其他的居住环境。

在正常的淋浴使用期间，废弃水以显著高于其所流自的新鲜水供应的温度从淋浴盆流出，特别是在寒冷的季节或寒冷的气候时，这构成相当可观的能量损失，其随时间单独地或集中地累计为经济和自然资源的相当大的损失-流入排水沟！

优选实施方式有利地允许在大的表面区域上的高效和有效逆流流动布置的有效的热交换，同时还提供在家用环境下离散的HXD。低累积阻力和来自同心布置的紧凑性的好处是非常有利的，并且允许实现对于能够在非常低的压力下操作的最佳有效的热交换器最有利的流体动力。

为了充分地使用用于实施的通常有限的可用空间，一些优选实施方式提供两种流体的相对流动模式，其中，次级管道是连续系列的导热水平管状部分，这些管状部分被连接成盘旋的螺旋、卷或蜿蜒的构造，被填充为穿过淋浴盆扩展的区域延伸的连续的系列回路，包含在通常沿水平的逆流方向将初级流体引导为倾斜地穿过并围绕这些管状部分的流体层的壳中。这可以通过径向流动布置在一些实施方式中提供，其中，排泄流体在一定数量的导热管的水平的平坦的盘旋螺旋的中心处进入装置，并且利用次级加热介质在卷绕的管内向心地流动来径向向外地向周边流动，或利用相反的流动方向。

一些优选的实施方式包括蜿蜒的布置或水平定向的卷，以通过周围加热介质的流动有益地均匀分布继而通过每个回路腿或段的所有部分，来维持最佳的HX效率。

一些优选实施方式允许：如果输出温度接近淋浴头中期望的、舒适的温度，则仅将循环的热传递至加热器的水供应，或者仅至以较高的温度供应加热的水且热交换器是高效的冷入口供应。然而，以至少与热和冷入口供应两者等同的流速预热是理想的，并且由于这允许热交换装置持续地有效进行，因此，通常在大多实施方式中更可取。

一些优选实施方式使得水管存水弯的气体密封功能与热交换装置结合，不仅因为该配置与这里提倡的设计布置相兼容而具有非常高效和有效的热交换性能，并且还通过取代常规使用的U型或S型水管存水弯并使其冗余，使得后者通常占用的更需要的空间和其使用的压头可以适当并由热交换装置更有益地使用。

一些优选实施方式还包括用于在诸如污垢的不能溶解的颗粒、织物、头发和/或碎片的异物进入热交换设备之前捕获它们的过滤器。这有利地防止聚积物以及防止阻碍排泄水的适当的流动，并由此影响传热的效率和有效性。一些优选实施方式使得HXD安装在淋浴盆下面，并且通常适于很多安装背景以及多种不同的使用者要求或优先权。

一些优选实施方式的特征是：

(a)废弃水流动上的有限阻力；

(b)最佳的热交换效率和回收的热的有用性；

(c)复合材料结构、安装和操作维修的低成本；和/或

(d)诸如可以离散地安装在淋浴盆下的紧凑尺寸。

一些优选实施方式的其它有利特征：

气体密封、排泄孔的可变/挠性/可适应的尺寸和位置、对于污垢或健康风险的抵抗力、清洗和维修的可达性、安全和保险。

一些优选实施方式的其它令人满意的特征：

扩展性、再循环能力或包含脚阀。

优选的实施方式提供用于最优化具有简单/基本/经济的结构的液-液热交换器的热交换效率的部件，该液-液热交换器可以扩展、空间限制的并且密封气体/蒸气和/或异味气体的自由通道。

本发明的另一方面提供热交换装置，在该装置中，在导热的管状管道内流动的流体与包围并作为层倾斜地围绕封闭壳内的那些管状管道流动的流体之间有效地传递热。发明人设想这些导热的管状管道和包围它们的壳的流体限制表面的补充的成形、布置和特征，且其可以被限定为特有特征集合的适当组合，作为实现通过围绕内部热介质的导热管道的通道的外部热介质的适当的流体动态属性的更平衡的和均匀的分布的方式。

在本发明的一些优选实施方式中使用的概念可适用于仍然具有特定的共有属性的各种形式的热交换装置的多种背景，即，提供被配置为使得流体在一次通过中，沿持续的方向作为层从一个轨迹或边缘流动至另一轨迹或边缘而不汇拢或颠倒方向的系统。

一些优选的实施方式包括如下的结构：被布置为提供热交换表面区域(同时与次级热调节流体接触)的最大扩展上的排泄水的均衡或适度的局部流动速度(和流动阻力)的均匀分布，其可以被布置为适合典型的淋浴盆形状区域的边界内的有限高度的流动排泄水的本体/体积。

本发明的另一方面提供用于采用、配置、制定尺寸、成形、布置和结合装置的设计和结构中的组件/元件或特征的方法，该装置在淋浴盆下面从排泄水流动自然地(通过其自身的重量的压力)回收热，该方法受经济的、实践的、安全和法律约束的必要性影响：通过被动热交换运行而不需要任何操作成本；占用受相应的淋浴盆/盘的水平尺寸和相对地低高度(诸如可以是典型的S型水管存水弯)限制的狭窄空间；以最佳平衡、均衡或均匀的方式在该装置的全部热交换表面上分布排泄水和次级热介质两者的流动；当排泄水切线地经过热交换表面区域时，通常地最小化排泄水的流动的速度，以及最小化对于流动的流体动力阻力；提供(流体动力地)溢出部分或横梁的排泄流体管道上游内的导热(热交换)次级介质容纳管道的最大表面区域；由此穿过热交换元件的相对表面的两种介质的相对流动通常是逆流布置。

有利地，在优选实施方式中，如此构建热交换器装置：初级排泄流体的本体在以作为单个流体层的一次通过中穿过HXD，而不具有总的水平方向上的主要/径向的改变(使得热交换的时段期间初级流体行进的总的水平距离不超过HX组件的总体尺寸)；初级管道适当地横向围绕空间并且与该装置的外部尺寸可以允许的相邻结构的界限一样宽；次级流体管道应当是相连接并平行排列且在水平布置中的一系列(一个或多个)相似的管道，或者在初级流体流动的方向切线排列，或通过作为一系列相邻盘旋或回路的初级流体流动倾斜排列，或作为两者的组合；次级流体应当沿浸入初级流体中的管状管道流动，并且通常与其横截面周边的所有边上的流体热介质相接触，该周边可以是圆形的或替代的形状；管道表面应该是光滑或特别处理的，以增加与含水的流体接触的低摩擦属性；初级流体管道的热交换部分的下溢入口和上溢出口将具有水平的水平面、始终如一的形状或跨过初级流体的流动本体的水平宽度的规则图案的均匀表面；通过它们的形状和相对位置，初级流体管道将如此内部形成并且如此散布容纳的次级流体管道，以在所述管道的上面和下面的表面之间引导初级流体的平衡分布/分割，还允许对于温度、密度或粘性中的变化的任何影响；围绕热交换表面流动的初级流体层的厚度始终与流体动力阻力允许的限制一样薄。

本发明的一些优选实施方式使得能够具有许多优点，包括：

(a)热交换表面区域与非热交换表面区域的比率高；

(b)热传递与最大自然排泄流速的比率高；

(c)移动水的本体和整个HXD的热交换表面之间的平均热梯度始终为高且陡；

(d)以上三个比率组合的最大化并且关于彼此最佳；

(e)运行装置的热惯量(热质量)最小；

(f)该装置是健全的、稳定的并且具有精确的形状；

(g)安装灵活；和/或

(h)水节约良好，例如，当与集成的地板下阀一起使用时。

根据本发明的另一方面提供热交换装置，该热交换装置布置为两种热调节流体的水平横向扩展或延伸，使得排泄流体(或液体)包围热交换次级流体管道的水平扩展表面区域，具有以下结构：

最小化或消除排泄流动的总的水平方向上的弯曲或急剧改变(最小化流体动力阻力与排泄流速的总比率)；

限制排泄流动路径的长度(最小化总阻力与排泄流动的比率)；

最小化排泄流速(最小化总阻力与排泄流动的比率)；

在整个热交换装置的排泄流体的通道期间在所有的热交换表面上均匀地/最佳地分布排泄流动(最小化对于排泄流动的总阻力并且最大化净传热率)；

最小化围绕热交换表面流动的排泄流体的层的厚度(最大化净传热率并且降低装置的热惯量)。

以诸如可以与通常在例如淋浴系统的正常使用时发生的最大值相对应的排泄流动的比率(主要依赖于主水供应和使用的淋浴头的类型/数量)，可以平衡稍微有点对抗的低阻力和高传热率的令人满意的特征，以最优化传热率与压头损耗的比率。优选实施方式对于生产也是经济的。

根据本发明的另一方面提供一种装置，该装置被布置为通过扁平卷管布置中的有效的横向流热交换被动地再循环热，该循环在低的流动压头下以不同的流速有效地进行，最理想地适用于淋浴实施，其中，该装置可以不起眼地安装在地板下废弃水排泄U型水管存水弯的适当位置中，并且为了使用的便利和节水两者，更适于提供脚操作的或体重致动的阀机构。

一些优选实施方式使得任何给定的家用热水系统能够具有更大的流速、较高的温度或较长的热水输出的持续时间(或这些的组合)。本发明的概念可以应用于家用淋浴配件的扩展范围，例如通常可能需要比正常情况大3-4倍的暖水供应的流速的特大的“雨效应”淋浴头和横向体喷头，对此，普通大小的清洁水加热器在容量的供应上可能非常不足。根据一些优选实施方式的装置的安装不仅避免以相当高的代价升级清洁水加热设施的必要性，并且还提供节省操作成本的相应增益(即，3-4倍大)。

为了适应根据个人期望的使用的各种流速范围而不损害最优化效率和成本效益的装置，根据特定优选实施方式的装置可以允许包含附加的热交换卷绕管元件与充当承重间隔件的、插入管元件之间的径向压条。

凭借它们的成本有效的效率和有效性，设想本发明的概念可以使用在大范围的使用领域中以及在热交换装置的替代设计普遍使用的一些应用中。例如，如果连接至自然虹吸管下面的太阳板，则具有拥有在其所有物上运行的自然泉水或山涧的庞大财富的任何人能够建立并维持非常经济地温水岩石池、游泳池或热流水沐浴，消除水灭菌装备的花费、不便和有害，而不具有水管装备或任何运行成本，其中，自然泉水或山涧通常对于维持人体舒适太冷。

为了清楚的说明，这里通常使用术语“新鲜水”指示较高的流动压头下的流体介质，不必需是更新鲜或更凉，但通常是对于采用HXD的应用需要不期望的温度下的入水供应。类似地，术语“废弃水”通常指较低头下的流体介质，通常在HXD中使用后具有为了应用的目的比入水介质更满意的温度。然而，除了该规则，具有相反的水管布置也是有利的。

根据本发明的另一方面提供具有一个或多个以下特征的热交换器装置：

i.伪逆流热交换器机构：穿过流动HXD，其以与其相应的效率有效地更像逆流HXD进行，允许废弃水的短且缓慢的流以较低的流体动力阻力和高的总被动排泄流动速率通过热交换器。如此布置传热介质(通过下述特征的布置)，以产生均匀通过HXD中的整个通道的接收介质的引导管的几乎整个表面区域的直接传热；

ii.低均衡的热惯量：即，HXD中的每个介质的体积最小并且相对平衡、偏爱的快速时间响应以及通常直接均匀的瞬时热分布；通过壳的低热传导性和周围的绝缘物提高；

iii.健全(重量支撑)的结构-利用承重径向肋和压条，以及周围的混凝土基础的原位置支撑；

iv.利用多个设置结构的安装灵活性-扩展，结果壳关于水管连接转动对称，以及确保径向压条插入的附加的卷绕管；

v.水节约便利：偏爱或促进简单水管配置的、脚操作的自动关闭水供应阀的实施和使用；和/或

vi.审美学上不起眼-根据个人选择隐藏地安装在普通淋浴盆或地面瓷砖下面；

vii.低/简单的维修(如下所述)，最优的有用热交换发生在被动流体-流体逆流热交换器中，在该交换器中，以废弃水的流速转移的废弃水的体积的热容量等于以新鲜水的流速转移的新鲜水的体积的热容量(在冷的新鲜水和热的废弃水的温度之间的温度范围内)-即，当均具有相同的流速时有效。通过使用来自转移并补充淋浴落下的水的主供应的新鲜水最容易和有效地实现此(即，供应经由家用热水器的淋浴的热水入口和冷水入口)。

在一些实施方式中，家用热水器可以供应单个(热循环)淋浴，并且可以具有经由淋浴的热交换器的专用供应的水。如果淋浴独立安装有自身专用的热水器，则通过HXD内的阀可以便利地致动该单元/装置，并且通过包含在HXD内的机构，通过排泄孔盖上的脚或通过盆自身上的体重操作。由于入浴者在洗头发时通常闭上他们的眼睛并且在涂抹或清洗香波时使用双手，因此，在他们通常离开水盘，确实让水稍微浪费地流，或当他们试图摸索重新部署和重新打开水龙头时，冒不小心移动东西的风险(香波瓶或先前的温度设置)。当从个人头发上和身体上清洗肥皂剂时，手操作的自动关闭阀的操作对于使用也是不便利的，这里提供的脚或体重操作的阀能够避免该不便并节约水。这还适于具有集中的水加热的多个淋浴的小设置，例如，温度可以预设为标准的运动设施更衣室。在一些情况下，HXD管卷可以具有较大的直径，但热交换的共同效率在原理上相似。

由于提供通过HXD的流速的平衡，其它价值不高的配置可以包括耦合的或/和水力致动的阀以有效的操作，并且得益于从热交换器的热水出口向热交换器供应新的热回收水的水管的附加回路。

根据本发明的另一方面提供流体-流体热交换器，在该流体-流体热交换器中，作为包围导热管道的布置的层的流体流倾斜地且顺序地(流动)穿过/围绕由一个或多个系列的相似定向的相邻管道部分组成的所述管道，其中，在所述管道部分中，另一流体单独且顺序地(反向)流动，从而所述管道的表面如此成形并且布置为提供用于平衡并更均匀分布对于在穿过所述导热管道的热交换表面的过程上/遍及该过程所述流体层的流动的阻力的手段。

可以如此形成流体层的内部/包围表面以包络附近/相邻的导热管道表面，优选以一致的偏移距离或与同时穿越的所述导热管道的长度逆相关的距离。

该流体层管道可以在两个或多个包含基板的组件中包含塑料壳，以及在热交换管道的布置上横向延伸的盖子。盖子优选可移除，以允许非破坏性的拆卸和按原位置重新组装所述导热管道(从/至基板)。

该装置可以在热交换区域的入口处具有流动平衡挡板。

该挡板可以包括穿孔的表面或细圆齿形的脊，通过该挡板，所述流体层通常可以以大致均匀分布的速率流动。因此，当接近挡板的任何部分时，来源于所述穿孔的尺寸变动、形状和近似性的、对于流过挡板的该部分的流体流动的阻力的局部变动可以相当程度地补偿作用在所述通过流体上的流动压力的局部变动。

该装置可以在热交换区域的出口处具有流动平衡挡板。该挡板可以包括穿孔的表面或细圆齿形的脊，通过该挡板，所述流体层通常可以以均匀分布的速率流动。因此，当离开挡板的任何部分时，来源于所述穿孔的尺寸变动、形状和近似性的、对于流过挡板的该部分的流体流动的阻力的局部变动可以相当程度地补偿作用在所述通过流体上的流动压力的局部变动。

次级流体的管道可以由平行和交错或相对于邻近/相邻布置堆放的相似形状管道的多个层组成。

导热管道可以具有菱形的横截面形状。导热管道可以具有鱼鳞形的横截面形状。导热管道可以具有卵形的横截面形状。所述导热管道可以包含不止一个物理管状表面、同轴层，例如双壁的管道或具有外表面处理/涂覆的管子。

所述导热管道的横截面形状可以根据其在周围流体层的管道内的位置而改变，作为平衡和均衡局部流体层厚度的手段，并且完成通过穿过/围绕热交换表面的整个通道上面/中间/遍布的流体层的任何部分所需的穿越时间。

在次级流体管道的相邻的横档(或部分)之间可以设置可变的间隔，该间隔通常与横越的导热管道的长度、宽度和/或横截面区域反相关。该可变间隔可以利用同心排列的、具有与装置的横向尺寸或横截面区域成反比的缝隙空间的卷实现，或在圆形装置的情况下的半径。

作为进一步改变垂直围绕热交换管道部分的缝隙空间的手段，可以会聚(或发散)管道的相邻层。

出口部件可附加地或可选地由排泄收集通道组成，该排泄收集通道具有位于导热管道的第一部分的长度两侧的水平的水平上溢边缘或一系列的孔。这可以产生进入所述流体层的流体的更加平衡且一致地分布的流动。

装置可包括有在所述上溢边缘的水平的上游和以下的水平的水平上溢边缘(或位于流体层的侧向宽度两侧的一系列的孔)，使得装置可作用成气体密封水管存水弯或者阻止与流体层管道的排泄系统相关的蒸汽的自由向后-通道的装置。

装置可具有沉淀物存储器。

装置可以是向外或向内(例如，径向地)流动的具有U弯曲边缘，具有用于过滤所述流体层内悬浮或携带的颗粒的装置。

装置可包括用于推进通过所述次级流体管道的布置的初级流体的推进器。

推进器可包括风扇或流体泵。

推进器可包括由次级流体流促动的初级流体泵。

装置可包括空调设备。

装置可包括为制冷目的用于冷却传热介质的装置。

根据本发明的另一方面，提供有合并了布置成致动流体穿过热交换管道的止回阀的流体-流体热交换器。可提供用于阀的致动器，该致动器布置成由人的重量运转。致动器可被布置成依据位于布置成将流体排入热交换器的表面上的人的重量起作用，所述热交换管道被引导通过该热交换器。

在根据本方面的同一优选的实施方式中，在穿过热交换管道的完整传输期间，所述流体层的最大侧向范围大于由所述流体层横越的净水平距离，或者大于所述净水平距离的一半，并且后者的净距离实质上大于所述流体层的(全部的/最大的)厚度。

在某些情况下，初级流体可以以不确定的或可变的斜度角度，即不垂直于HX管道部分的方位，横越HX管道，其中所述HXD是对于淋浴隔间、用于淋浴或其他设施的封闭件或结构结构上不可缺少的。

在某些优选的实施方式中，根据本发明的一个或多个方面的装置可被安装并附加或重叠在已存的淋浴排水盘之上。

根据本方面的另一方面，提供有用于在两个流体之间热交换的装置，其中一个流动在管道的一个或多个水平的平扁平卷中、或具有基于水平的圆头的圆锥体或锥体的截头锥体侧表面的形式的管道的螺旋中、交错的或分层的、浸没操作地在卷中心和外围之间径向地流动的其他流体中，在和围绕所述管道在相反的大致方向上到螺旋管道，由此，装置壳的成形的流体容纳导致、帮助或加强横向地在之上、在下或空隙地在所述管道的所有暴露部分之间均匀地遍及其长度的均匀分布的流动模式。

装置可作为在堵塞气体通过空隙的热调节流体的管道的自由流动中的水管存水弯来实施。

本发明的另一方面，提供了脚操作的或身体重量致动的阀机构，该阀机构被布置成控制新鲜水通过热交换装置到淋浴器的供给。另一方面，提供了包括此类机构的热交换器，或者淋浴器包括此类阀机构。

装置可具有全部地或部分地或以任意组合任意此类特征或特性，如：包括基板或盖子，该盖子可以是可非破坏地拆除和重装的；具有在精确的位置上固定卷绕的管道的径向肋或压条；具有顺应或轮廓相符于卷绕的管道形状或通道的成形的表面、肋、排水沟或脊；具有圆形的水平的上溢边缘，该上溢边缘可以是沿着其周长的光滑的、开垛口的或规则型的；具有低摩擦和/或抗附着介质-包含表面或处理以变成这样的表面；具有在盖子或帮助来自从包含可发生热交换的室的流体的气体的适当排放和净化的上内部表面中的穿孔；由热绝缘材料的紧贴的表面处理加强；具有用于空隙的热调节流体的一个或多个可去除的、可维护的或可清理的保护性过滤器；其卷绕的管道在任意部分中不是圆形的横截面，而是椭圆形地或换句话说流体动力形状的；具有在与通过热交换器的流的流体径向或大致预期方向对齐的流体容纳表面上的散热片或栅栏；具有用于清理或维护目的的帮助原位置中的热交换装置的自然排放的洞或通道；具有用于结合其部分和固定组装装置的强固的结构和功能整体性的装置；具有帮助在其组件内的阀或阀致动机构的功能合并的特征；具有使得空隙热调节流体和/或残渣能够从其直接地排出的塞紧的旁路管道，而没有通过热交换室的通道；具有使得外部溢出入口绕开了热交换室而通过装置中的U-弯曲存水弯直接地被排出的连接件；具有允许水管管道在任意数量的位置处以水密固定方式通过装置流体容纳壳的特征和配件；具有允许空隙热媒介排放围住的热交换室的远程致动的阀；具有稳固在可在上溢边缘的水平之上积聚空隙的热调节流体的开放入口管道周围的延伸空间的头；具有加强其在水泥或混凝土中或在平的水平面上的安全且适当的安装的特征，或者以加强其在水泥或混凝土中或在平的水平面上的安全且适当的安装的方式来成型；具有从不同的位置将流入的空隙的热调节流体引导或注入到装置的中心入口孔的附件。

装置可以以各种方式重新配置，以容纳和功能上合并附加的类似类型的盘绕的热调节流体管道，连同适当的水管连接、用于维护所述管道精确位置的布置置于之间的径向对齐的间隔件和如可能需要以维护或加强热调节流体通过装置的适当地一致分布和装置总体结构稳定性的此类附加零件。

本发明的另一方面提供带有由两个分开零件组成的环状的排泄出口的淋浴盆，由此，中间零件被置于在周边部分中的类似形状的但略微较大的孔内，并且由此，两个零件如此成形，使得它们可被设置成以尤其补充装置的适当功能或使装置的适当功能可行的方式与例如以上提及的已存的装置对齐或牢固地倚靠在例如以上提及的已存的装置上。

根据本发明的另一方面，提供为在一流体和第二流体之间的传热布置的热交换器装置，该一流体布置成沿着导热的热交换(例如，管状的)管道流动，其优选地布置在连续系列的平行或类似朝向的部分中，该第二流体布置成作为层流动，优选地连续地跨过和斜地，所有围绕所述导热管道部分，由此：

(a)层流体被布置成从一个位置或边缘到不同的位置或边缘在没有方向的折叠或翻转的一次通过上在连贯的方向上遍及其厚度(单独地)一致地流动(优选地忽略在局部流动上的表面阻力的影响)，使得一致地通过层的所有部分；

(b)导热管道由串联的平行部分的一个或多个类似形状的布置组成，其方位和顺序大致与周围流体层对齐，优选地其中每个布置是盘旋的螺旋、卷或蜿蜒系列的环；

(c)导热管道的多种布置彼此平行堆叠，且流体的周围层可被交错成使得相邻层的邻接部分交织；和/或

(d)装置的管道表面所施加给流的流速和阻力对于在导热管道内行进的流体比周围的流体层大体上(和相比较而言)更高。

对于相当规则的带有共线的入口和出口的管道形状和布置来说，流体层可在其外侧范围内(遍布其流的截面)以连贯的相对速度一致地流动，使得流体在入口和出口区域之间沿着跨过/遍布流体层的流的任何线运输所需要的时间相等。

初级流体可以是液体，且可以从上面(或侧面地以高于装置的上水平的压头)进入装置，以便其在水平的水平边缘下流动，且随后在位于下游的水平的水平边缘之上且在热交换管道部分的布置的高度之上流动。该装置可相应地用作水管存水弯，以密封/防止与下游的初级流体相关的气体通过。所述边缘可以可选择地包括一系列水平的水平孔，其被设置来增强侧向跨过其层的流体流的均匀分布。

某些特别好的实施方式可以：

(a)平衡逆流流动；

(b)具有管道浸没；和/或

(c)具有适当的材料，例如铜和塑料。

与径向流热交换器有关的现有技术缺少理想的流分布，因为需要维持其或具有这种分布的装置，因为需要损失其的装置(比如，径向流热交换器GB 1300294：其中，流体供应和出口导管被认为是共轴的/中心和正交于径向流的方向)。相比较而言，在本发明的某些有效的实施方式中，有利地提供了用于大体上补偿紊乱以很好地平衡流的分布的装置。流体层可以在其侧向范围内(遍布其流的截面)以连贯的相对速度一致地流动，使得流体在入口和出口区域之间沿着跨过/遍布流体层的流的任何线运输所需要的时间相等，即使导热管道不是相应的/很好的规则形状。

根据本发明的实施方式可以有利地减少或抵消或补偿跨过(外部)流体(围绕导热管道)的主体/层的侧向范围内的流速的局部变动，当其接近或与导热管道的布置分开时，比如将源于单侧流体入口或出口。这可通过提供排泄液体收集通道来实现，该排泄液体收集通道在流体层的整个侧向范围的两侧，当其接近最初的导热管道部分时，具有水平的上溢边缘或流体分配孔，其随着高度在尺寸/频率方面增加。

根据本发明的实施方式可以设置有一个或多个局部、侧向或优选地设置的入口或出口，以便当流体围绕和在导热管道的部分之间行进时，有利地减少或抵消或补偿局部流动速度/速率和流动阻力(由相邻的管道表面的形状和间距施加)中的变动。这可通过利用具有截面形状的管状管道来实现，当在交错布置中并置时，上述截面形状赋予更一致和均匀的与相邻(交错)管道部分间隔的间隙(比如，具有菱形/钻石开或“鱼鳞形”)。围绕导热管道的封闭管道可以具有成形的表面，该成形的表面被布置成减少或抵消围绕导热管道部分的外表面的流体的主体的厚度中的局部变动。这可以有利地限制导热管状管道在任何时候可能经受到的内部压力。这还可以便于水的保存以及方便操作，尤其是在身体重量操作的止回阀被用于控制通过装置的流量时。

流体层可以在其侧向范围内(遍布其流的截面)以相对于大体上在任何给定时间行进的导热管道的表面区域的连贯的流动速度一致地流动。

根据本发明的另一方面，提供了一种设备，该设备具有第一和第二流动路径封闭件，以便具有针对两种流体的流动分配模式，流体包括：1)初级、外侧/外部围绕或排泄流体，其被布置成大体上作为一层以相对慢的速度在第一流动路径封闭件的管道空间内的相对低的压头下流动，所述第一流动路径封闭件具有大体上大的(尤其是宽的)正交于其流动方向的截面区域，以及2)次级、内侧/内部封闭的流体，其被布置成以相对高的速度在第二流动路径封闭件的管道空间内的相对高的压头下流动，所述第二流动路径封闭件具有大体上小的正交于其流动方向的截面区域，内部/封闭流体被布置成在导热管状管道的一个或多个类似形状的布置中循环。所述布置可以是盘旋的螺旋、卷或一系列顺序的环的形式。每个环或旋/卷的每圈可由两个部分和相邻的环部分组成，所述两个部分彼此相邻(以类似取向但在相反方向并排或平行延伸)，而所述相邻的环部分一致地与表面的二维区域对准(并因此距表面的二维区域一致的距离)。第一流动路径封闭件可以布置成使得外部/排泄流体作为引入/浸入导热管道的以上所描述的部分的流体主体来流动，流体围绕并跨过导热管道倾斜地并顺序地流动。这种流体主体可以具有层的整个形式，其形状和位置也对应于以上所描述的二维区域或表面。

次级和次级流体可以在该流体层内流动通过其相应的在两个位置或区域之间的管道，由此，每个位置或区域可以是邻近流体层的边缘的一部分的区域，或是邻近流体层的表面上的中点或中间部分的区域。

初级流体的入口区域可以对应于次级流体的出口区域，并且初级流体的出口区域可以对应于次级流体的入口区域。

该表面或区域可以被看作位于包围在两个最接近的平行平面内的空间内，使得这两个平面之间的距离充分小于该区域的横向部分(通过流体或它们发生热交换/传递处的管道扩展)。

总流动层的表面可以在流体入口区域和出口区域之间逐渐倾斜，使得其可以采用如下形状：扁平或平稳倾斜的表面(入口和出口区域均位于流体层的边缘处)，或圆头圆锥/金字塔/截头锥体，平坦表面或这些的组合(入口或出口区域位于流体层的内部处)。

入口流体源或初级流体的出口可以与总流动层共面，并且从所有轨迹的入口来或从热交换区域离开距离不等，从而需要用于补偿结合点处的流动分布的不平衡的部件。

该流体流动分布模式可以包含从流体流动的局部源至流的横向分布主体的转换，其沿均匀/适度/一致的压力梯度倾斜地穿越一系列管状管道并且返回至流的局部(管状)主体，其中，流体通道的源/初始、出口/终端或两者不是与流的横向分布体方向适合的。

外部排泄流体可以是液体，在这种情况下，该表面或区域可以布置为大体上平坦和水平的水平面，这使得流体层在有限深度的水平平坦空间内流动，该空间允许在形状或倾斜上的小的变动。

根据本发明的另一方面提供流体流动设备，该设备包括在特定类型的热交换装置的所有部分影响流体的流动的局部相对速度的特征集合的组合，其中，温度梯度可以发生在以下热介质中，使得：

(a)对于低压头下流动的流体介质的流动的阻力在流体主体的整个部分在垂直于流体层的侧向范围之间的流动的方向被均衡；

(b)对于低压头下流动的流体介质的流动的阻力在流体主体的整个部分在垂直于流体层两个表面之间的流动的方向通常被均衡；

(c)对于低压头下流动的流体介质的流动的阻力通常在穿过装置的热交换表面的持续时间上被均衡，和/或

(d)局部地围绕管状管道部分的热交换表面的流体介质的厚度通常在所有边上分布和降低，以在流体穿过和各后续的管道部分之间的持续时间上均衡，使得当其接近、围绕通过和与导热管道的每个随后部分分离时外部热介质的流体流的局部速度被均衡。

根据本发明的另一方面提供流体-流体热交换器，该流体-流体热交换器包括：被配置为用于第一流体的流动的导热的管状管道，该管道是在总/整体逆流方向上，与在围绕并倾斜地穿过这些导热的管状管道的包围管道中流动的第二流体进行热交换的一系列回路的、盘旋的、螺旋的、卷绕的或蜿蜒的布置，该导热管道布置在所述第二流体倾斜地穿过且在其间的一系列交错层中；所述包围管道围绕所述导热管道并且具有相对地非导热表面的管道表面，并且形成并布置以通常接近地补偿所述导热管道的连接外表面。

导热管道的相邻部分的层内间隔可以改变。这有利地使得对于作用于周围流体上的流动的阻力是均衡的或更均匀。

相邻管道之间的间隔距离可以是均衡的或更均匀。围绕管道的所有边的流体流动的速度可以是均衡的或更均匀。

可以增加或降低上述因素以通常与热交换装置的其它部分一致。

当周围流体接近、经过并与各导热管道分开时，通过改变包围管道表面与导热管道的相邻部分之间的层内间隔和层间间隔的偏移距离(可以是适当的)，可以始终增加或降低其流体动力属性。这可以通过提供具有可以是偏菱形、拉伸的、鱼鳞状、瓶轮廓状、唇边缘形状或这些的混合或变形的管状横截面的导热管道来实现。还设想可以提供用以改变其总高度或长度(例如，正方形至逐渐扁平的菱形)的横截面形状的变形。

包围管道表面与导热管道的相邻部分之间的层内间隔和层间管道部分间隔的偏移距离在不实施方式中可以改变。

管道部分的相邻层的会聚和一致在不同实施方式之间可以变动。

对于周围流体中的流动可以设置流动栅栏和/或局部的流动限制通道。

根据本发明的另一方面提供热交换系统，包括与用于在家用淋浴或加热的水设施的水供应的较高压头下控制装置内的次级热介质流动的流动的地板下热交换装置相关联或成一体或在其内的止回阀或旁路。

可以设置用于控制止回阀的铰接的表面、杠杆、闸或导热装置。

可以设置用以影响止回阀中的操作状态变化的致动机构，该操作状态变化来源于控制导热装置的热状态的变化。

止回阀/旁路可以结合在用于从供应淋浴的淋浴排泄水新鲜水或加热的水设施传递热的地板下液-液热交换装置中。

这可以有利地提供对于地面下淋浴排泄热交换器的增强：

(a)促进水保持/节约；

(b)促进淋浴的操作(或提供更多便利的使用)；

(c)降低淋浴下面的热交换器的新鲜水管道内的总内部压力，从而降低泄漏的风险、结构应力或畸变或装置的结构完整性的失效；以及/或

(d)使得使用非圆形横截面形状的热交换管道而不具有畸变或结构和功能完整性的损失。

该系统可以在淋浴排泄盘内、上面设置铰接的或独立可移动的表面或将其设置为淋浴排泄盘的一部分，在排泄盘上支撑人的体重能够致动止回阀的打开。这可以是木制、塑料或其它材料制成的格子，或嵌在HXD顶部上并在HXD顶部中的塑料排泄盘。

该表面可以是圆形、多边形/矩形或其它形状，其占据淋浴的排泄水收集区域的更大部分，并且允许排泄水以相对地均匀的方式流入内部孔或将其与排泄收集淋浴盘的周围表面分隔开的间隙。

可以设置一个或多个杆、杠杆或线缆/拉紧的弦、辊轮、滑轮轮子、铰链、弹簧或/和可压缩的垫(例如可以由橡胶制成)以连接该阀。

附图说明

本发明可以以各种方式执行并且现在将通过参考附图的例子说明根据本发明的热交换装置的多个实施方式，其中：

图1示出从包括单层八边形(或通常为圆形)的离心HXD壳的优选实施方式上面看的开放视图；

图2示出图1的HXD壳的中间截面侧面图；

图3示出包括用于标准陶瓷盆的四重管圆形离心HXD的优选实施方式的中间截面侧面图；

图4示出从图3的设备上面看的开放视图；

图5示出从具有矩形盘旋的向心HXD的优选实施方式的上面观看的平面视图；

图6示出图5的设备的侧面中间截面视图；

图7示出管道的横截面的各种优选包装布置，示出逐步的间隔；

图8示出HXD的优选实施方式对于具有会聚层的角位置的侧面中间截面视图；

图9示出从图8所示的设备上看的开放视图；

图10示出具有一对复合材料的平坦的侧-卷的矩形HXD的优选实施方式的侧面中间截面；

图11是从靠近图12的设备的一端截取的截面；

图12是从图10和11所示的设备的盖子下截取的平面视图；

图13示出用于标准HXD陶瓷盆的圆形离心HXD的优选实施方式的侧面中间截面管；

图14是从图13所示的HXD壳上面看的开放视图；

图15a示出通过用于图1-14的实施方式的HXD排泄孔阀嵌入件和脚阀机构的侧面中间截面；

图15b示出从图15a所示的设备的一部分上看的透视图；

图16是从图15a的装置上面看的示意截面；

图17示出通过具有环形陶瓷盆的双层向心流动HXD的优选实施方式的侧面中间截面；

图18a是从用于具有向心流动的HXD的优选壳盖子的上面看的平面视图；

图18b示出通过图18a的具有可压缩的缓冲带的外脊柱的盖子的细节的横截面；

图18c示出通过图18的具有弦拉紧机构外脊柱的盖子的细节的侧面中间截面；

图18d是通过阀和致动机构的中间截面视图；

图19a是从具有正方形形状的HXD壳的优选实施方式上面看的开放视图；

图19b是允许相对地快速流动的优选管和壳的横截面视图；

图19是示出允许较慢流动的管和壳的另一优选布置的横截面；

图20a示出可以实施这些实施方式的通常或家用水管布置；

图20b示出处于预置温度的多淋浴的一系列水管布置；

图21a示出具有离心新鲜水排泄的加热的流水沐浴的实施方式；

图21b示出具有高头的向心排泄的加热的流水沐浴的实施方式；

图22a和22b是具有星形回路布置中的挠性管的止回阀致动器水压机构的视图；

图23b示出垂直阀驱动活塞和中心分配轴并且可以应用于诸如图5和6的那些实施方式中；

图23c是辊推动点的侧视图；

图23d是推动点、中心轴和连接绳的平面视图；

图24a是具有排泄盆的垂直活塞阀致动机构的横截面视图；

图24b是具有木制格子平台的垂直活塞阀致动机构的横截面视图；

图24c是示出接近用于图9所示的系统的止回阀的枢转木制格子平台的平面视图；

图25a是推动点的平面视图；

图26示出可应用于图2和3的推动点(具有轴环的垂直活塞)；

图27a是示出拉力弹簧和阀致动推动点和连接绳的平面视图；

图27b和27c分别示出应用于诸如图1、4和12所示的系统中的弹簧机构(活塞和夹紧的缸)以及缸的端视图；

图27d是被缚住的辊推动点的平面视图；

图27e是图27d的设备的侧面图；

图28a-28d是根据优选实施方式包括HXD的家用制冷单元的视图；

图29a和29d示出用于建筑物的空气调节的实施方式；以及

图31示出用于结合工作台的空气加热器的实施方式。

为了图解简单和容易可视化，横截面视图示出次级管道布置的横截面而未示出背景。

具体实施方式

尽管该说明涉及可以具有许多其它适当的应用的低高度低压头流体-流体被动热交换装置，但是这里将主要说明该热交换装置理想地适合的卫浴的情况。

尽管可以可逆地使用HXD装置来依据所涉及的流体的相对温度在任一方向上有效地交换热，但是这里给出的说明将涉及其原理应用和背景，其中，在这里指初级流体的供热介质是通过其自然自由流动重量的压力的低落差从淋浴盆经过HXD流动至排泄系统的暖“废弃水”，并且在这里指次级流体的热接收介质是在基本上和通常不符合需要的比初级流体冷的温度时(为了该应用)、在流动压力的较高位下提供的“新水”。

在不同实施方式中，相似的附图标记表示相似部件。

图1-4示出离心的径向流动HXD的两个八边形边界的圆形实施方式，尽管不是专用于浴盆但是适合的，每个具有壳1、壳基板2和界定内部的热交换器室3a的壳盖3。

每个实施方式以具有“鱼鳞”截面的盘绕的圆形螺旋形状的次级管道5为特色，其具有围绕其周边的大部分延伸的通常的圆形凸部5a以及在一个层(图2)或四个层(图3)中于点5c处相互结合的两个对称的凹部5b，新水可以通过该次级管道5从外围5g处的入口连接件5d向心地流动至靠近壳1的中心的出口连接件5e。在运行时，淋浴废弃水通过折叠的圆锥形过滤器20排泄进入位于壳1的中心处的空间20a，并且随后由此在外围5g处、在下溢边缘22之下和上溢边缘13之上通过可选的穿孔壁21a而通常径向并倾斜地穿过并围绕盘旋的螺旋管道5的每个横档或每圈，进入通过出口24直接连接至排出或污水系统(未示出)的外部部件的外围废弃水收集通道或排泄沟23，盘旋的螺旋管道5均是同心且圆形的。

次级管道5的管道连接5d、5e位于初级管道上面，允许热交换管道5和上溢边缘13的较低位置，因此允许排泄流体的较高的压头以在有限的壳高度内流动。新水供应27和温水28出口穿过利用靠近外周上的盖-基板结合的快速接头螺钉连接点27b、28b结合于盖27a、28a中的管道部分。专门的螺钉配件5d、5e(具有六边形的Allen-键/槽5h、5i)用于将盘旋的HX管道5的朝上端5j、5e垂直地连接至盖子3内的腔5L，盖子3保持O型圈密封件处于合适的位置，并且流体通过其流动。同心的入口过滤器20具有复杂的锥体的形式，并且过滤掉否则可能嵌入在HXD内的碎片，并且具有与管状入口部分20b相接触的倾斜的边缘22a，以允许还过滤来自辅助入口105的流体。该辅助入口105可以连接至另一卫生部件(例如，盆、坐浴盆)或连接至应当为不偏心的淋浴盆的排泄孔/排泄洞。

热交换管道5的盘旋卷的“鱼鳞”横截面有助于更平滑的热梯度、提供周围介质的更均一的局部流动速度，并且允许多个层的更稠密的填充布置。

由于这种形式的横截面管缺少圆形横截面的等效管的抗压能力，所以可以使用以下将说明的、靠近由使用淋浴的人的体重操作的入口连接件的止回阀来缓解不使用时的正常供应压力，还提供便利的操作工具，并确保避免水损耗。

在结构脊柱25之间铺衬盖子的外脊形表面的绝缘层上面，直到邻近壳基板59的边缘的水平，混凝土层可以铺设有用于加强和杠杆点的钢格栅，壳基板59不仅倚靠与管道定位压条7对齐的结构脊柱25，而且还倚靠壳基板周边的八边形角部。壳盖子3紧密地安装在壳基板2内，其中外周下边缘3a’围绕圆周的排泄通道23嵌入凹槽3b内。在沿着该凹槽的某点处，穿过排泄通道23延伸至下溢边缘22的内侧的一个或多个通道(或管道或管状桥)109允许水渗透至空气密封的凹槽，从而使得孔气锁紧不透水。

当安装有适当的尺寸的管道连接件27、28时，通过安装额外的热交换管道5和相关联的定位压条7以及更换盖子3(图3和图4)，基板壳2可以适应排泄流动能力的升级。在该例子中(图1和2)，代替径向肋6，壳基板仅具有用于安装径向压条7的凹槽或对齐特征8(如图5)，在流速升级期间，其也可以以更适合的间隔之一替代。

图5和6示出热交换管道5的矩形盘绕布置，其中，次级流体首先被供应至卷的内侧上的连接件27，然后，沿盘旋的管道5离心地供应至角部处的连接件28以及在其上以直接地供应加热器或淋浴头。淋浴头下收集的废弃水通过热交换装置1的周边上面的路面45中的矩形凹槽16排泄，以通常从外部向内或径向朝向中心流过热交换卷5、围绕热交换卷5并且在热交换卷5之间流动，其中废弃水在通过水平上溢边缘13后被收集。

该布置还可以配置用于不同数量的热交换管道5或层，这允许用于提高排泄流速的扩展性。尽管利用如下所述的可变椭圆截面可以提高流量分布，但是这里的HX管道5通常为圆截面。用于HX管道5的管道连接件27、28可以安装在27上或结合到28壳基板2，新鲜水供应管通过绝缘层26的在壳的基板处在HX管道布置下延伸或结合在壳本身28内。这允许快速地去除盖子3和HXD盖而不进行任何管路连接的拆卸。由于淋浴废弃水通过壳的外边缘处的矩形通道或孔16在周边处进入HXD 1，因此，中心淋浴地板排泄表面16’保持独立于周围地板，这使得在出现需要时其也容易去除以清洁或维护。入口孔16设置在挡板或散布槽沟104上，在排泄流体溢出至具有沉积物收集表面103的另一外围通道104之前，散布槽沟104围绕壳周边输送排泄流体，在沉积物收集表面103处，在排泄水通过侧表面20上的穿孔渗漏并且向下至盘旋的热交换管道5的外边缘之前，排泄水均匀地分布。此处的效果是将通常由淋浴下的身体移动位置或淋浴头的非集中的方向所造成的排泄水的任何不规则或不平衡的分布驱散入通道。

该布置允许热交换管道5充分利用最佳的管道长度和热交换表面区域可用的水平空间，并且在固体颗粒和沉积物通过热交换管道布置之前促进该固体颗粒和沉积物的沉淀之处允许最小的局部流速，在该处，其的沉积最终累积而干扰装置的有效操作。

此处的盖子3由两个部件构成：下部3a”，其提供用于在热交换管道上并通过热交换管道引导排泄流体的表面；以及上部3b”，其遮盖绝缘层3c，绝缘层3c可以包含用于陶瓷地板的混凝土下层或在诸如具有木制板(参见以下，图10/11)的替代地板下设置排泄表面，从而通过辅助孔108将排泄水输送并且分布至主收集外围入口通道104。利用较长的上溢边缘13，矩形形状有利地减少中心1’处的瓶颈效应，同时充分利用次级管道5的可用空间和最大的热交换表面区域。上部盖子部件3b”还允许用以经由盖子以及顶部中心中的透气口53和微细管54从下部盖子表面3c下释放截留的空气的有限的空气运动。

管引导脊柱6的位置和方位以及所插入的间隔压条7在这里对于维持侧四分体和端四分体之间的排泄流体的更平衡的分布很重要。

基板2还具有用于将排水24从平坦水平管道中的中心收集容器23输送至主壳基板组件下面的外部污水系统的单独的组件。这允许可以更好地适应各单独安装的背景的替代方位的选择。这里的多个组件还有助于极大节省工程成本的制造处理。

在优选实施方式中，管道间隔布置可以广泛的变化，并且图7的四个例子示出：作为局部地变更流速和流体流动的水动阻力的手段，如何通过连续的热交换管道部分5之间的水平间隔的逐渐变化，可以改变层间间隔，并从而可以改变初级流体的流动体的横截面面积，(以最小的垂直阻碍)。

图8和9示出四分之一八边形边盘绕的弯曲螺旋HXD的优选实施方式，其中，在开放角淋浴盆100’的相对的三角形形状中具有相似的原理。淋浴废弃水被收集并且穿过接近顶点2’的常规排泄孔16’，并且在穿过均衡流的穿孔壁108和水平等级上溢边缘13之前，流过作为层的环形热交换管道部分5的布置，直到到达位于最后的管道部分5”侧面的外围收集通道23为止。

热交换管道5形成为向同一水平面逐渐合并(参见图7，左下)的具有不同高度的横档的一系列环。压条7被形成为维持交替等级的该交错的环布置，这优化排泄流体围绕管道5的循环。图8示出中间脊柱或肋6和插入的压条7的近侧的截面。尽管该视图通常使得在脊柱6和压条7上穿入垂直结构壁内的透气口53和管54不可见，然而，这里示出了透气口53和管54的位置。图9是基板2和次级管道5的平面视图，如可以以去除盖的形式显示的，示出了在制造时给出管道5的弯曲的最小曲率半径，可以如何布置管道弯曲。盖子3具有精确地配合在由壳基板2的折叠边缘制成的凹槽中的外围垂直边缘，从而在安装时提供不透气的密封，其中，该凹槽容易获得驻留的初级流体。盖子的通往下溢边缘12的入口管道16朝向其下端16”变细地逐渐变为椭圆形，这允许更广阔的水平间隙以当初级流体到达热交换管道5布置时初级流体更均匀的流动通过。从壳基板2和盖子3表面两者突出的流动散热片14不仅提高适当的初级流体流动，并且还帮助确保次级管道5布置的位置。管道固定脊柱6和压条7还分隔并阻止围绕环弯曲的不规则流动模式干扰围绕平行的热交换管道部分5的均一的流动模式。

淋浴盆可以被铰接在外围流出边缘处或倾斜并形成以放置可以如此铰接的平台，使得利用人的体重移动杠杆以致动管道系统中的止回阀，次级热介质流体的供应通过其。

图10-12示出具有塑料连接的偏菱形截面管道5的矩形多层侧卷布置的实施方式。图10、11和12示出多层(即，具有两个附加的叠加层)中的向侧面的(水平排列的)“压扁的螺旋”成对布置。淋浴废弃水收集在淋浴废弃水经过的、用于站立的木制格子平台111下面的壳的上表面3”’上。然后，淋浴废弃水通过穿孔108排泄至相对侧，穿孔108沿它们的长度将流量的分布均衡至流入收集通道16。当废弃水穿过过滤器栅栏20的穿孔表面并向下至呈现为平行的管道的阵列的热交换卷的外端时，发生进一步的流量的横向分布的均衡。由于环弯曲5””(参见图9实施方式中的类似物)非常急剧并且在侧面集中，因此，铜和塑料的卷的复合结构提供全铜卷的替代结构，其技术上可以更容易、简单并且成本更低以大规模的制造。在该例子中，各层上的各管道环中的弯曲以其密集布置并列于在HXD的每个侧面处的单一(塑料的)端块110内，这使得整个次级管道布置成为一个整体部件。铜管道5的端部插入塑料端块110。因此，管道分隔/间隔压条7也可以结合为在构建组件时安装的单个格架，在这个例子中，这消除了对于壳盖子和基板的内表面上的脊柱的需求。次级管道5具有允许围绕次级管道的更横定的缝隙的(初级)流体分隔的偏菱形截面。这些次级管道的水平间隔的逐渐变化示出可以如何补偿温度梯度以及随之发生的粘性变化，以均衡并普遍地降低初级流体流动上的总流动动力阻力。然而，该特征实际上不如所强调的更适合，或甚至由于装置1的一个好处是它因此还允许通常没有阻碍的冷水排泄而被省去，并且用于更容易和更有效的清洁的管的规则排列的优点可能通常超过该最优化的价值。

上部盖子表面3”’与利用矩形盘绕的次级管道布置(图6)示出的实现方式类似，并且这里示出对于可以安装在上面的替代淋浴地板的适配性。除了低的热传导率和热容量外，附到与承重结构壁25和HXD的管道间隔装置7对齐的横向件111”上并搁在横向件111’上的木制板条111’的优点是：其可以作为独立的平台移动以致动止回阀并从而提供便利的方式来操作淋浴水流。这里的淋浴废弃水穿过中间的板条、在HXD盖子上朝向外边缘排泄、穿过将流量分布均衡至外围收集通道104的一系列孔108，并且均匀地沿HXD的外围入口孔。该配置还尤其适合便携或预制的淋浴设施，由此，在制造过程中，淋浴盆和隔间可以与HXD壳结合。

现在将说明根据本发明的优选实施方式中可以采用的以下有利特征和组件：

1.平衡的逆流流动

最佳的有用热交换发生在被动的流体-流体逆流热交换器中，在该热交换器中，以废弃水的流速转移的废弃水的体积的热容量等于以新鲜水的流速转移的新鲜水的体积的热容量(在冷的新鲜水的温度和暖的废弃水的温度之间的温度范围内)，即，当均具有相同的流速时有效。这通过使用来自转移并补充淋浴所排出的水的主供应(即，供应经由家用热水器的淋浴的热水入口和冷水入口)的新鲜水而最容易且有效地实现。

2.导热管道的布置

通过HXD的初级流体流动的适当分布主要依赖于在流体的移动体内如何布置热交换管道。该布置是HXD的总效率的基本因素，并且在不同背景中或根据不同的要求各种可能性各自被更有利地显示。

采用曲率一致增加的、盘旋在水平平面内的管对于该应用是适当的且非常经济，但不是必定必要的，也不总是理想的。最后，围绕热交换管的间隔以及在初级流体经过该间隔之前和之后引导初级流体的方式决定用于最佳的热回收性能的、通过HXD的适当的流动分布，其中，该方式由整个壳的内部形式决定。

3.平行的流动布置

为了在切线流动的逆流布置中维持用于热交换的高表面区域，次级管道需要用于热交换的更大表面区域，或者通过附加散热片或者更有效地通过将该流动分割成一系列平行的管道。尽管这提供机会来使用不进一步复杂的横截面形状的有利替代、避免在导热管道中弯曲或创建多个急剧弯曲的细化并且允许更紧凑或有效的HXD的热交换表面与非热交换表面的较高比率，然而，任一修改可能引起制备成本的显著增加，因为对于初级和次级流体介质两者这均是最流体动力低阻力流动布置。然而，需要用以确保次级流体中的流动分布(对于初级流体一样)也完全平衡的部件，以维持最佳效率。尽管次级管道与初级流体流动的对齐有助于在两种介质中以降低的阻力流动，但是其也促进层流并丧失反复热混合的益处。

如先前提及的，沿热交换管道在初级流体流动方向上的传热的比例将对于两种介质之间的动态热梯度的最佳有效前进具有更显著的影响，导致离开HXD的排泄液体的温度比进入的次级流体充分地温热，并且因此导致两种介质之间的最终传热(或热交换的效率)的降低。

通过以下充分地避免这些问题：利用卷布置或管道形成一系列回路，由此，沿初级流体流动的流动线路的总热梯度以离散的增量前进。为了本申请的空间需求，任何这样的卷必须是扁平的、水平的并且布置为使得初级流体接连地均匀地流动穿过每一个回路。

流动的这些相关的横向布置是横向流局部流动与逆流整体流动的混合组合。

存在三种方式可以将盘旋的或环形管道的平坦层形成为适于该申请的该布置：

4.盘旋的螺旋

这些是围绕垂直轴同心地盘旋的次级流体热交换管道的布置，其中，每个相继的回路与先前的回路水平相邻且围绕先前的回路缠绕。与平行的逆流更相似的混合流动布置可以通过在同一平面内并排盘绕两个或多个相似的管道来配置。该螺旋管道层整个地嵌入在初级流体管道内，分别夹在壳盖子的顶侧和底侧以及基板容器之间，并且通过径向脊柱保持在适当的位置，为了扩展性其可以对称布置。壳引导初级流体在盘旋的管道的中心之间以及超过其外围穿过盘旋的管道，离心地或向心地。尽管可以使用许多盘旋形状，然而，越规则并且越对称的形状越适合。圆形最简单且最容易实施最佳效率，但是如果背离均匀性能够极大地补偿这里所述的其它特征，则多边形或拉长的形式也可以是适当的。

当排泄液体的体宽度与其和中心的距离成比例地变换时，垂直深度需要相反地改变来补偿，使得壳的上部和下部初级流体表面通常在中心处进一步分离并且在外围处更靠近在一起。对于单个管层，相邻盘旋之间的间隔不是很严格，并且可以是固定的最小间隙，以适合最大热交换表面区域。为了提供附加的平行层的叠加，需要与流动-横向圆周成反比的管道间隔。然后，后续层可以包括相同类型的管道布置和成形，且仅旋转180度以交错，并且对于盖子同样地，放置在附加的中间脊柱压条上。为了经济，盖子可以制成为具有围绕外围支撑交替高度配置的开垛口图案、在适当的水平适合两种方位。层的这种布置在圆周处给出水平排列的六角包装布置，其中，发生较低排泄流速的较大部分的传热。

对于更高阶的多层布置，对于收敛的圆锥倾斜的层对(以上说明的)的最优化也是非常适当的。

在矩形或正方形(或十二边形)形状的盘旋管道布置中，通过交替地颠倒半数次级流体管道层的方向感，卷对于排泄流体的流动的流体动力漩涡效应将被平衡，并且通过将管道交叉点与管道布置的径向垂直部分(即，中间边而不是倾斜的或角部分)对齐，可以激励通往角落的补偿性排泄流动。然而，这不允许层的交错，并且越大的层间距离还导致HX室中的越大体积的排泄流体，并因而导致热惯量。

废弃水排泄可以被配置为从中心入口孔离心地流动或从外围环形或分段孔向心地流动，上面已经讨论了每个流动方向的相对优点。

在离心的布置中(图1-4)，排泄液体将通过盖子中的孔进入装置、沿着中心通道至次级流体管道层的水平平面等级，并且在所有的水平方向上径向分散，在次级流体管道5上面、下面以及之间流动，直到到达外围处的上溢边缘13为止。该水平等级上溢边缘对于维持穿过热交换卷的所有部分的排泄液体的均一分布的径向流动是基本的，并且一旦排泄的液体通过了，则可以在相邻的外围槽沟23中收集排泄的液体，并且将其输送至排泄液体可以与外部排水24、污水或废弃水收集系统混合的地方。由于水和其表面不需要与周边边缘进行如此亲密的接触或作为最小厚度的层经过其，因此，尽管周边边缘的水平度具有不太关键的效果，然而，穿过周界的长度的平均流动分布在向心的排泄布置(图5和6)中依然重要。由于用脚重量操作的阀不仅给使用者在淋浴下的更多的姿势自由并且中心阀位置然后还缓解不使用时来自热交换管道布置的压力，所以外围排泄孔布置可能更适于结合脚重量操作的阀。

5.挤压的螺旋

其它适当的形态来源于被垂直挤压的水平螺旋。在一种布置中，上部和下部变平的边稍微倾斜，并且侧边处的曲线是急剧的而不是垂直方向的。

其它布置例如围绕水平轴的紧密的螺旋形状的卷，其中，每个卷的水平部分扩展地突出形成沿着先前回路的边水平延伸的两个逆向延伸的平行回路部分，该先前回路在卷的轴的方向上。管道的螺旋或弯曲部分实际上相对不重要，并且可以是用于连接作为等效领地的水平部分的管道的任何形状。

尽管第一种类型在初级流体流动的总方向上提供管道表面的更均一的热进展，但是后面的类型(更有利地)提供围绕管道表面的更均一的流体动力流动分布以及更紧凑的层次。

对侧面卷布置的附加层最好水动力地配置为围绕原始卷的较大的周围卷，但这给出不同的管道表面区域，并且仅可以对于技术上难以利用适当的承重脊柱安装或实施而在层之间没有额外的空隙间隔的圆锥形(水平锥形)的布置实用，其由此造成流动的较少平衡的分布以及较少有效的热交换。利用较不紧密的填充布置将避免该困难，好像卷进一步被挤压或在延伸处分裂螺旋边缘。在这种布置(各水平部分的相对侧上的相邻的平行部分将跨越120度角而不是60度角)中，这些层可以以插入的压条简单地堆放在彼此上并且不摇晃，以形成也可以紧密地间隔的垂直排列的六角填充布置。

尽管对于锥形的管道，该配置适于混合配置，然而，该配置充分显示为固定宽度的矩形初级流体管道，并且在图8和9中示出，如对于收敛层所述，在该混合配置中层逐渐变平并分叉成单个平面回路布置。

6.蜿蜒系列的平行回路

这些基本上的二维布置如同完全挤扁的螺旋布置，在这些布置中，所有的水平部分共享共同的水平面，并且每个回路表现为如此扁平的以至于在同一水平面内完全地延伸。尽管这非常适于在初级流体流动窄时需要分隔填充布置的锥形的或可变宽度的初级流体管道，如对于盘旋的布置所述，然而，由于这些形成通常仅可以被覆盖而没有垂直重叠，因此它们仅允许紧密间隔的六角填充的水平排列的布置。然而，利用回路端部处的横向连接能够实现具有嵌套分层的垂直排列，其允许相邻层交叉相邻的管道，在交替端相互桥接的成对的层远离相邻的成对的层。

7.复合的(分段的热交换)管道

挤压的螺旋、半扁平卷或蜿蜒布置的主要困难在于热传导管中需要非常急剧的弯曲，这可能过分地削弱管子或否则可能造成时间、能量和技术上的大量的制备成本。此外，尽管压头的显著损失通常改进来自湍流的热混合以及传热，然而，利用压头的显著损失可能在次级流体流动上诱发显著高的阻力。

一种更经济但技术上也要求高的替代方式可以是将管道布置的层制造为一系列可以为直的或弯曲的或环形的水平部分，通过利用沿管道布置的边缘的塑料管链接的脊柱内部地连接相邻管道部分的空腔来将这些水平部分在端部结合，如图11所示。这里的难点是确保在紧凑布置的有限空间内对于典型的次级流体介质在较高的压力下保持安全的可靠的不透水接合。另一挑战可能是将这些水动力地平滑的管道集成为可以在紧凑的布置中组合在一起的可制造组件。然而，通过利用每个层的管道的弯曲与其垂直的相邻的弯曲合并可以将多层布置有利地组合为集成的组件，并且其中可以组合均一热进展和均一空隙流动的益处。

这种方法还提供用于平衡锥形初级流体管道中的流动的替代方案的机会，其中，随着包含的管道变得水平地狭窄，多层中的相邻管道逐渐地合并为较少的管道。

8.管道淹没

为了到次级管道的传热最有效，需要次级管道最大程度地暴露于初级流体，这通过将其完全淹没在初级流体中而获得，而不管流体流动的速度，这通过使得次级管道在水体中的位置位于水平面下但在作为水管存水弯的上垂直弯曲的上溢边缘上游而便利地实现。扩大该水体的空间不仅提供用于大量热交换的管道的充足的表面区域，并且还减速废弃水排泄流体的速度，这最小化废弃水经过HXD管道时的水阻力的效果，延长可以进行传热的持续时间。其还在HXD管道上/围绕更稀疏地散布流体，这确保来自初级流体的整体的更直接/立即的传热通过中间流体的最小屏障。

9.流动的方向

被动式流体-流体热交换器的可逆之处在于它们通常能够仅在两种介质的流动的总方向相反时有效地运转。然而，在该申请中，由于废弃水的自然排泄流动依赖于单向的重力，因此，该热交换器适于仅在一个方向(会聚地/向心地或发散地/离心地)输送初级流体——该方向为我们由于各种原因所选择的，但是替代的选项同样可行。

由于两端的形式在一些流动布置方面可能非常不同，所以该选择主要依赖于个人对于排泄入口孔位置和形状的偏爱。尽管常规尺寸和形状的排泄孔可能偏爱使用商业市场上容易找到的样式、形状和尺寸最适合个人喜好的常规排泄盆，但是该替代形式可以是设置在中心或接近盆外围的一侧或多侧的、更大或更长的排泄槽沟。

由于随着废弃水变冷其粘性增加，因此，废弃水的粘性也是考虑流动感的一个问题。当窄端处可能允许较高的初始流速时，在该窄端处具有排泄入口的配置可能是有利的，这允许该处的初级管道更浅、具有较近的空隙间隔以及整体通常不很垂直的锥形管道(即，具有更均一的厚度)。

除了避免对于快速流动的排泄和盆内的泥浆的“瓶颈”限制之外，选择延长的排泄槽沟的一个原因是，这可以提供较大和更有效的过滤，以帮助保护或防止初级管道在窄的空隙空间积垢并堵塞，这可能不利地影响装置性能。为了维修或清洁的目的，有时可能必需接近淋浴盆下的HXD并且去除盖子。为了非破坏性地进行该去除，淋浴盆可以具有覆盖HXD盖子的易于去除的组件，该组件的结合点与排泄槽沟对齐，使得其易于拆除。该配置允许污水系统气体绕过水管存水弯并且通过该结合点进入家用环境的较低可能性，这消除了附加气体密封结合的必要性。此外，由于HX通道中的初级流体的体积主要驻留在窄端，因此，如果上游通道不是太广阔，则该布置可能向装置给出较低的初始热惯量。

10.气体密封/水管存水弯

此外，下溢边缘12或22和下游的上溢边缘13与密封的初级管道之间的组合将充当水管存水弯，以密封气体并防止废弃系统异味通过该装置向上传播。

该特征在淋浴应用中的重大意义在于：通过替代并制造冗余的常规使用的水管存水弯，存水弯通常占据的更大的需要空间以及其使用的压头可能更适合并且由HXD更有益地使用。

11.脊状和/或-脊柱

当初级管道表面变得横向广阔地扩大时，初级管道表面的形状变得更容易受变形或失真的影响，并且该结构失去对于挤压的抵抗力或用于刚性地支撑外部力或来自上面的重量负荷的能力。需要结构工具来传输该重量负荷而没有通过次级管道层的应变，并且还将次级管道层牢固地保持在其相对于初级流体的容纳表面的精确位置，以维持对于围绕次级流体管道的整个热交换表面的初级流体通道的适当尺寸的缝隙。

该需要可以通过成形具有脊柱6的壳内表面而完成，脊柱6按照自然的或期望的初级流体的流动路径穿过并围绕次级管道延伸，其还充当流动栅栏或散热片，以便支持适当的排泄流动而不阻塞。这些从壳基板向上且盖子向下的内表面延伸的脊柱与次级流体管道的横档之间的对接表面对齐，并且可以具有用于确保该对齐的补充特征(例如，销/凹陷或脊/凹槽)8。

可选地，如果必要的话，该表面可以具有凹槽或对准特征，以便压条可以适合用作脊柱。这允许替代的间隔布置，例如，当将单层盘旋的布置(图1/2)升级为多层布置(图3/4)时，可以适当地改变。

12.绝缘

为了提高通过次级管道表面的热的最大传递，必需防止热通过在排泄液体通过该装置期间可能与排泄液体接触的任何其它表面分散。尽管塑料可能具有足够的绝缘性能，但它们可以通过围绕初级流体管道的所有部分的外表面的附加的绝缘材料层而有利地补充。与塑料壳良好结合的齿槽或扩展的聚合物材料可能不仅是经济的，并且给出的高程度的硬度可能有助于维持装置的结构的完整性和精确的形状稳定性，这对于极大延长的上溢边缘的有效性能可能很关键。绝缘还可以给装置一个更适于安装的平坦的表面外饰面，并且在盖子上可以放置可移除的绝缘的附加面板以为日后可能的装置升级选择腾出空间，以便以最小的破坏或改动向原始的安装并入用于较高流速的次级管道的附加层。

连接到该装置的初级或次级管道的外部连接管道可能需要穿过该绝缘层，可以轻易地改造该绝缘层以适应它们以及根据该安装的背景的任何配件。对于此，壳的设施部分的特征可以是以不透水的安全方式便利地容纳专用的或商业上可用的配件。

13.选择具有合适的属性的材料

作为成本节约装置，其必定必然地引起其制造、安装和使用的所有方面的最小成本，这通常需要尽可能地适合当前投资的标准和条件。因此，对于装置的结构，更多地指出便宜的、普遍的/通常使用的且易于得到的适合的材料，例如，铜管和聚丙烯塑料。

HXD基本上是用于两种流体的管道，包括两种类型的成形表面：一种非常导热而另一种热绝缘，并且两者均具有热的、结构的、化学的稳定性，具有低的流体动力粗糙度以及对于微生物定殖或生物降解的抵抗力。

具有利用现代化的塑料行业的制造工艺所提供的多功能性和成本有效性，该申请的要求使塑料成为优秀的材料选择。

通常作为相当高压力下的干净的流体流动的次级管道需要更强的管道，并且尽管其长度或曲率不是主要问题，然而，该要求对于较小的横截面更容易控制。作为水管的传统标准的、也非常易延展的铜管通常是次级管道的材料的优选的选择。

14.壳组成和属性

为了便于制造、装配、维修和清洁，HXD壳优选构建为两个主要部分：基板容器2和盖子3，其理想地但不是必须地由诸如聚丙烯的塑料制成，例如通常可以普遍地用于废弃水排泄管：即，批量生产这里说明的形式是成本有效的，具有适当特征的良好组合：在家用热水温度下具有稳定性的相当好的结构强度和硬度、对于生物降解的抵抗力、微生物定殖以及溶液中的家庭使用的化学试剂，还允许低的摩擦且耐附着的光滑表面光洁度。为了提高这些后面的属性，可以以具有诸如聚四氟乙烯涂层4的较高性能的衬套处理内表面。

在装配时，HXD壳1将由诸如铜的具有附加的适当的属性(上面对于该例子所述)的材料制成的一个或多个卷绕的导热刚性新鲜水管5保持在其内部废弃水容纳表面内的适当位置。

15.其它结构的壳特征

通过壳外部上的边带或壁特征25还可以提高装置壳的形状和结构稳定性，边带或壁特征25穿过绝缘层，与初级流体管道的脊柱6对齐。这些将调节通过壳脊柱和压条从重量负荷传递至下面的混凝土地基或地面以下的结构的力，分散否则可能影响该装置的形状或完整性的应力。它们还有助于注塑的制造工艺。

16.管道表面处理

为了抑制尘垢并使得管道表面内衬的异物累进的堆积最小，管道(壳和管子)应当由具有抗真菌的杀菌剂的平滑的无附着力的低摩擦表面的材料制成，例如通常是诸如铜和PVC或包含适当的添加物的聚丙烯塑料的标准水管材料的情况，其中，管道表面将束紧管道缝隙通道以阻止排泄流动以及传热或使得更频繁的清洁变得必要。对于该装置的有效功能，这些属性的重要性使得低摩擦或抗磨损表面处理，尤其是非热交换表面(因为塑料通常比铜引起对流体流动的更多的表面阻力)，可能稍微有利并且值得该成本。

17.水管连接

设计可以包含该管子到装置外围上的可到达位置的桥接部分(如图3中的部分截面所示)，这显著地有利于安装，虽然可能以一些柔性为代价。

18.本发明的一些优选实施方式的性质及其可变的实施

本发明的一些优选实施方式的特征是对通过引起/推动/促进围绕热交换(管状的)管道的热传导表面的流体流动的更适当的平衡的分布实现的热交换装置的总功能效率和有效性的改进，从而当其1)接近、2)穿过以及3)离开热交换室时影响周围流体流动的模式。

现在将讨论各种实施方式的各种进一步的有利特征：

1.流动分布

通过诱导排泄流体以均一分布的方式进入并离开热交换室的管道布置，越过以一致(同心或平行)的布置跨过流动的初级流体的整个体宽的诸如梁、边缘或过滤器的特征，自然地提高并维持了穿过水平扩张的管道的排泄流体(或初级流体的体)的同样均一分布的流动。这将邻接管道中的流体动力流动特征与HX室内的均一宽流分布变形隔离。

2.其它流动均衡器

同样地，如果排泄流体通过类似扩展的管道或入口孔16以均一分布的方式进入热交换室，则可以从开始起维持穿过初级管道的水平扩展的部分的流动的均一分布。由于通常该均匀的流入状态不能自然地总是该状况，所以其可以通过入口孔处的驱散槽沟104极大地校正和/或通过在热交换表面的上游沿初级管道的整个幅宽的均匀分布的流动阻力稍微削弱/均衡。该阻力可以采用过滤纱布、格子线、穿孔的表面108、开垛口、管道中的收缩或垂直的弯曲(即，下溢边缘)，或这些的组合的形式。

3.流入修整器

3.1周边的入口过滤器

如所提及的，用于捕获否则可能阻塞热交换通道内的排泄流动的异物的过滤器20是重要的特征，为了实际的便利，过滤器20应当是容器形状，并且可以快速地拆除并且容易清洗，尤其是如果具有限制的尺寸。过滤器应适当地位于入口孔16处或在入口孔16下面，并且可以与延长的(周边的)入口孔内的穿孔的水平通道104结合或被改造成水平通道104以如下所述的促进排泄分布。如果补充有用于捕获可能在HX表面上累积为沉淀物的较细的物质并且帮助均一流动分布的次级过滤器或特征(沉淀物收集器)，则过滤器网格或穿孔的尺寸可以相对地粗，以不那么频繁地堵塞而变得不便。

3.2流动-驱散通道

在一个部分可能比另一个部分实质上收集更多废弃水的极大地延长的排泄入口孔中的特定值，在入口孔下的侧壁上或入口过滤器组件内，与入口孔边缘相邻延伸的这些通道可能与壳基板或壳盖子的内表面结合在一起(参见图6和9)。具有密度可以分级以便局部排泄流动的阻力随着总流动的增加和表面等级的增加而降低的小的或稀少穿孔，它们帮助均一地沿着入口孔平衡流动以及表面压头。

3.3沉淀物收集器

暂时生成相对加速的局部流体流动的排泄管道中的收缩可以激励悬浮在排泄介质中的较重的颗粒从排泄流分离并且收集在与总流体流动分离的隔离表面103上，其中该流体流动在随后的管道中突然通往具有方向的直接的径向改变的较广阔的部分。与重力垂直对齐时为最佳的该特征的功效有利于与入口下溢边缘12结合。该特征相对于精细网格过滤器的优势在于，它不会随沉积物累积而逐渐地限制总的排泄流动，因而不需要频繁干涉清洗。

3.4下溢边缘

设置在热交换管道的中间水平或热交换管道的中间水平附近的下溢边缘12，或者开始地12或末端地22或两者，还帮助平衡热交换次级管道的上表面和下表面之间的初级流体流动的垂直分布。在后者位置处，处于较低的水平将有利于充当热隔板，以确保初级液体的最冷的层或区域的有效的排泄(如图3所示)。

4.流出修整器

4.1上溢边缘

对于通过沿初级管道的整个幅宽延伸为适当形状的(即，相对于次级管道的形成对称地、规则地或一致地定位)且完美等级的水平上溢边缘而保持管道淹没必不可少的梁或上溢边缘13有利于均一的流动，并且当初级流体终止其通过HXD的路径时确保流动线路的合适的方位，即使不发生流入分布中的局部变化。

尽管穿孔的梁可能也实现在操作期间维持次级管道淹没在初级流体中的该状态并且甚至能够维持更垂直地分布的流动，然而，这将丧失一致的状态的好处。排泄流体的驻留体的相对缺氧环境将敌视大部分微生物，并且或许避免溶解物的污垢或残渣通过反复的蒸发和干燥而随时间累积。

当上溢边缘的长度/宽度广阔时，其精确的水平的水平度变得很重要，因为即使非常小的一般的倾斜也可能导致沿边缘的废弃水溢出物的偏差很大的分布，以及HXD的最佳效率的严重受损。即使如此，提供水平对齐的合理的精度、以低速的排泄流动，该不规则性可能通过水的粘合力而进一步加强(使得侧面更倾斜以溢出而流动更多并且相对侧流动更少或根本没有)。为了削弱该不平衡的趋势，上溢边缘的边可以成形为：垂直地具有开垛口或重复的抑制图案或具有周期性的切割以集中并限制水的凝聚效应，或形成阻止任一方向上的过多的自由流动的齿。其可甚至更佳地构成为一系列适当的规则大小的并且在完全围绕外围的共同水平的水平面处分隔的小孔，优选地不具有边缘边处的材料固有的水排斥属性，必要的话，这可以通过适当的表面处理来实现。

5.通流修整器

5.1分层、交错、偏移和间隔

单层的次级管道可能是最经济并且易于安装的配置，其中，该HXD的可允许的高度是主要约束，然而，通过多层分布次级流体流动提供显著地将热交换改进至阻力比(通过增加热交换表面/非热交换表面比)而不必显著增加装置高度的实质好处，虽然这以次级流体流动上的一些额外阻力为代价，实际上，如果次级流体流动上的阻力不是问题，则由于传导管的壁厚可以减少至较小的管道直径，所以多个分层甚至可以降低总装置高度，而没有实质上额外的材料成本。

5.2填充布置

在多层的布置中，通过以分别对应于下面提及的挤压的螺旋和蜿蜒系列的布置的、垂直地或水平地排列的六边形填充布置中的任一个(参见图7)方式交替地交错管道的位置，通常可以更好地实现围绕管状管道的缝隙空间的更均匀分布。垂直地排列的布置的优点是横向流动中的排泄流体必定被诱导至跟随更垂直地曲折并且均匀的流动图案，尽管在边上遇到更多阻力抵制其总的水平流动，但是该流动图案诱导管横截圆周的较大部分，使得其通常对于传热更有效。该方位在紧紧填充的布置中更可预见，并且在较低的流速时更有利或有益。然而，水平方位允许横向流动优先跟随管道层之间的较短流动线路的相对直的窄路经，其中，各层的回路(以及存在肋的外表面)之间的缝隙流体倾向于变慢或停滞。在需要较低的阻力或较快的流速处，该布置可能更适合。

5.3层内间隔

在初级管道的横截面尺寸不是恒定的而是变化的或渐缩的情况下，对于次级流体管道之间的缝隙间隔的特定调节可以指示层的水动力平衡的布置。一种方案可以在次级流体管道层和支撑脊柱之间插入锥形的压条。然而，这强调初级管道的垂直的锥形形式，并且需要随后的次级管道层和来自原始的平坦的水平布置的壳盖子的增加的倾斜或圆锥形的畸变。

空间更有效的替代方案提供每个层内的次级流体管道的横挡之间的水平间隔的累进的变化，且扁平层处于彼此水平地交错的布置。然而，这可以在初级管道的最宽部分利用水平地排列的紧紧填充的布置最简单地实现，初级管道经过正方形填充布置在初级管道的较窄但较深端(图7)逐渐水平分开成垂直排列的松填充的六边形布置。从紧紧填充的垂直排列的布置至松填充的倾斜的垂直布置也可以实现相似的但不太突出的变动，诱发过渡中稍微有点不均匀分布的垂直不平衡的流动模式，并且通常需要几种形式的成形管道来组成该布置。

5.4会聚的层对

对于较高阶的多层布置尤其值得，这可以通过加宽盘旋之间(或回路内部部分)间隙来最优化，以便这些层可以重叠成在紧密填充的端部紧密间隔的垂直排列的六边形填充布置，其通过交替地倾斜这些层而逐渐地分开，以便它们朝向它们统一成支撑松(宽间隔)垂直排列的六边形填充布置的单层处的较深流动端会聚在层对中。除非管道在统一端交错，该成对的层的会聚(也在图8示出)提供很少优点，因此，交替的层对需要具有稍微不同的级数的间隔。因此，对于两种会聚层对，需要两种盘旋的螺旋。

6.流动散布和均一分布：

初级流体管道的形状和尺寸对于流体在低压头下排泄处的有效的热交换是有用的。为了维持一致的和适度的流速和流体动力阻力(相对于覆盖的热交换表面区域)，根据排泄流体的体宽以反比例关系度量初级管道的范围内和围绕次级HX管道的排泄流体的体的垂直厚度。即，当流体的体宽度通常变窄时，其深度/厚度增加，反之亦然。这个因素对于排泄入口或出口收集通道为圆周的地方的盘旋布置最突出。

作为次级管道的横截面形状从一个横挡转变为另一个的结果，还引发排泄流体的厚度的变化。为了缓和该波动，水平地交错次级管道的多个层并且将包裹次级热交换管道布置的初级流体管道的内表面成形为以所述的适当的间隔围绕次级管道形成轮廓。

7.次级流体管道的横截面成形

次级流体管道需要的重要特征使得铜管成为优选的选择，不仅因为铜管习惯上是水管中使用的最普及的标准材料之一这一相同原因，使得其易于以合理的成本以各种管状形式可得，并且还因为铜管具有良好的热传导率以及成形的延展性。

扁平的管状横截面增加引导的流体到传热表面的平均接近，这增加移动流体的体中的热梯度并因而增加传热，还向各种管道布置中的初级流体流动提供流体动力优势。

椭圆形或卵形的横截面也对周围的纵向排列的流体流动呈现较少的阻力和阻塞。通过伸长管截面为更卵形、楔形的或尖边指向初级流体流动方向的上游的泪滴形状，也可以更平滑地倾斜穿过一系列回路的断续的热梯度。减慢与内部流体的中心体交换热的末端将适当地保持比后缘稍微暖。

如已经说明的，该形状修改的逐渐的进展或局部的变动提供附加的部件，该附加的部件补充HXD壳的内表面的轮廓形状，以局部地精细平衡缝隙流动的阻力，从而增加所有热交换表面上的总均一流动分布，这在次级管道的多个层之间尤其重要。

在正方形的盘旋的布置中(例如图5和6或19)，初级流体必须沿对角线方向较快速流动，以与直角边保持一致，同时，收缩的缝隙空间和增加的流速将诱发相反地影响此的附加的阻力。因此，可以将管状的次级管道沿边的四个基本方向逐渐地挤压成椭圆形，其中该椭圆的长轴是水平的，同样地，也沿四个对角方向挤压，但代替地使得椭圆的长轴是垂直的。

利用在侧边部分的中间的垂直的偏菱形截面与对角/角落部分处的水平的偏菱形截面之间变形的正方形截面管道可以进行相同的事。这还最小化缝隙流动体积的变化。

8.肋/脊和集水沟

与管状的次级流体管道相关联的该构造典型地给出平行的脊9或肋的外观，在内衬初级管道的内表面之间具有凹陷表面或集水沟。

尽管由这些肋所引发的流动路径中的小偏离可能导致排泄流动上的一些阻力，然而，它们帮助维持围绕热交换表面的流体的更均匀的厚度，该均匀厚度可能更始终如一地适合最佳的传热。

并且，通过从水停滞的不必要的慢速区域的HXD内综合的消除对流或涡流，该轮廓特征禁止沉积物和微生物定殖沉淀，此外，通过最小化壳的驻留的初级流体体积和热容量，来优化HXD到达其有效运行的动态热均衡的速度。

我们可以描述为纵向的变动或沿特定流动线路的流动路径的局部延伸的初级流体流动均一性的其它变形引起排泄流动通过次级管道的不太规则的布置。例如，正方形的盘旋的螺旋(图5和6)可以被考虑为管道的部分(四个角)在四个直角杆处以及四个直角杆周围径向(或沿排泄水流动的方向纵向地)转变的圆形的布置。从而，为了削弱并补偿由于沿这些对角线的流动路径的该水平延长所导致的不平衡，相应地局部改变次级流体管道轮廓和周围轮廓表面，以给出围绕相对于沿着对角线向下的较直的流动线路的表面部分更垂直地弯曲路径。

流动栅栏、脊柱、脊和管道轮廓以及局部地成形的肋和集水沟全都影响围绕热交换表面的流体流动的分布和方向，其中，热交换表面对于传热的总效率以及流体流动上的总阻抗/阻力具有关键的影响，并且可以总体上建设性地使用此特征以补偿该装置的外形的变动，因为其影响其中包含的次级流体管道布置的整体形状。最佳的方案/布置是：沿热交换表面的所有部分上的均匀地分布的流动线路流动分布均一并且流体动力阻力平衡。

9.流动栅栏

用于确保或提高次级管道的所有热交换表面区域上的流动的均匀分布的附加措施，以可应用于任何非均一的管布置(如图7/8所示)的名义上的流体动力成本，可以具有散热片14或栅栏，或与产生该期望的最佳传热性能的排泄流体的有意的自然流动线路对齐的流动障碍。

10.透气孔

为了防止在HXD盖子3下存在阻碍均一流动并禁止热交换的捕获的空气或气泡，透气孔53可以设置在各管集水沟或盖子3中的肋9之间的纵向腔与脊柱6相接的位置处。然后，这些透气孔53可以沿径向脊25或在径向脊25内连接至管54，管54向水管存水弯气体密封的同一侧上的外部空气环境打开。由于这些透气孔53仅用于释放压力并在安装或清洗后最初填充HXD时引导空气，因此，透气孔53可以非常小。该要求可以通过具有直的稍微倾斜的顶的窄的切割交叉通过盖子的起伏的内表面来替代地实现。为了最小化径向沿这些切割的初级流体流动，它们可以分离和交错，并且为了有助于通过这些通道或透气孔疏散空气，它们可以连接至与管道肋平行延伸/半路朝向邻近的径向通道或透气孔开槽的分支的渐缩/倾斜的凹槽。

11.延伸度

尽管通过多层分布次级流体流动可以增加热交换表面区域以及传热效率，然而，较薄的管道变得更精密或另外整体上更昂贵，同时需要更多的连接器和细化来将它们安装在流体动力回路中。用于最佳效率的管道间隔和特征布置依赖于排泄水的流速或体积吞吐量，并且应当调节至正常使用中典型发生的最大流速。安装具有较高流动等级的附加淋浴喷头或替代喷头将导致排泄孔上面的水的搅浊或溢出，除非代替地安装较大或较高流动等级的HXD。由于具有较少或没有用于水平放大的空间以维持热交换效率的相同等级，所以该装置必须垂直地延伸，与附加的热交换管道层一样。该装置的层结构因而充分地倾向于该延伸，甚至不必替换原始的壳基板或热交换组件(如图3、4所示)。如果热交换元件上面的原始入口管道的高度允许，则简单地通过包含具有插入在管层之间作为承重间隔件的脊柱间压条的附加的热交换卷的管元件、适当的管连接器以及上溢和/或下溢边缘水平的一些调节，也可以实现该延伸而不必涉及对于该装置的外部尺寸的任何改变。利用对于升级的配置适当的重度量以及垂直的驱散流动缓和器的结合能够维持最佳的设置，必要的话通过适当的重新塑造一个替代盖子，例如甚至可以由原始的盖子的循环塑料容易地制造。

如果后续的层交错，且管道与相邻层的缝隙空间对齐，则可能只需要两个上表面配置，对于盘旋的径向流动布置，能够通过旋转盖子半周实现，其中盖子的外围支撑通过盖子的外围和基板壳组件处的补充开垛口特征的对接边缘的替代排列而可保持在其新的更高的位置。

结构和功能的完整性

12.压条

在采用不止一层管道的情况，与脊柱6上下对齐的类似形状的压条7的插入用于桥接它们并且在管道层之间延伸它们的作用。

在初级和次级流体管道的横向流动布置中，由于可以完成它们的初级流体的分割，这些脊柱和压条可以用作最有效的流动栅栏，放置成与相对面向的表面上的匹配补充压条或脊柱对齐地邻接并且成形为具有其内牢固地容纳次级管道的适当的切割。

为了确保并稳固这些脊柱和压条的良好的垂直的排列，压条的接触表面应当成形为具有与可以形成在脊柱上的它们的切割表面上的补充特征8相同的特征，例如凹坑和槽口或疤状口。

13.辅助特征

13.1排泄孔阀和机构

HXD壳可以有利地适于容纳与次级流体热交换管道相连的阀，该阀通过机构由站在淋浴盆或排泄孔盖上的人的脚底重量或力致动。这不仅是可以促进或将进一步证明该装置的实施的省水便利特征，并且还可以用于通过次级流体管道和卡具减轻高的水供应压力。次级流体管道布置可以组成为：可以拆除以维修的一定数量的非永久的空间兼顾的管连接器，以及全都具有有限的压力容限的合成的分割的布置(由不同的插入材料制成)，其中，在该有限的压力容限之上泄漏的可能性可能无法接受。此外，由次级流体流动上的这些管道布置典型施加的实质流体动力阻力以及甚至可能有利于增加进入压头至比常规家用水管系统正常的等级更高的等级的作为结果的操作压降。按照国家水管标准，该装置必需安全地设计以保证在其正常的使用寿命期间不发生泄漏。于是，在热交换布置的HXD的上游中包含该阀能够用于径向地降低在延长的待命阶段和使用期间次级管道系统内的水压。

13.2入口孔扩展

尽管本发明的大多特征用于将HXD高度降低至最小，但是按照情况可能必须增加排泄入口孔的高度和水平。这可以用于：

增加排泄水的液压头和通常的流速，根据HXD的位置和/或形状将排泄孔的位置和/或形状重新部署为更适于安装者的单独要求的位置和/或形状，例如根据优选的浴室陶瓷的风格；

提高从一个排泄点到扩展的HXD入口孔的排泄流体的适当的分布；以及

该扩展可能需要还适应保护性过滤器组件，并且应当优选良好绝缘的、非限制流动并且有助于到HXD和淋浴盆的总覆盖、浴室陶瓷或卡具的不透水连接。

13.3辅助入口

即使在安装在淋浴盆下时，HXD的总利益可以扩展至平行水管配置中的附近的卫生设备，其中，来自附近的盆或浴盆的排泄在淋浴盆下通过排泄入口通道上的连接点105引导入HXD。

13.4排泄旁路

为了促进流体的疏散以用于排泄或维护目的，在壳基板上可以设置有直接的排泄孔或旁路管道，其在一侧/端具有驻留良好密封的不透水塞子，其允许直接疏散排泄水而不经过热交换管道。

13.5上溢和辅助管道连接件

作为用于降低泛滥的危险的预防特征，可以有效地设置另一旁路，其将流出容器23的水驻留部分连接至位于外表上的淋浴盆上溢排泄孔或接近入口孔的入口管道的高水平处的开口。可选地，可以围绕收集通道壳23的一部分在外表上设置诸如短管或连接件56的排泄管道连接夹具，其可以在内部随意地穿孔并且用于执行独立或遥远的排泄点/入口孔。

13.6混凝土壁脚

该单元最适合安装并设置在混凝土床中，并且如果优选具有覆盖在盖子3上的层。因为壳需要被精确地水平对准安装，所以盖子和基板之间的外围结合点(图1-4)将提供用于使作为淋浴盆陶瓷的基础的表面混凝土水平、使得盖子独立于周围的混凝土并且可拆卸以维修或清洗的边缘。

设置在混凝土中凹陷在盖子中的钢格栅增加结构完整性以及用于举起的杠杆点/手柄，通过与HXD径向脊柱6一致的盖子的结构横档25传递其重量负荷。

13.7附加的特征

HXD实质上包括导热管道的环布置，次级流体可以通过该环布置流动，其包含在初级流体可以流过的、包裹的壳1中。

壳在基板2、盖子3以及或许盖中的成分结构不仅还可以对于制造更有成本效益，并且还有利于在装置运转寿命期间维修和清洗。

壳具有成形的内表面4，该内表面4与包裹热传导管5的环布置的低压排泄流体相接触，次级流体在较高压力下流过管5。

示出的该装置在相对的高压下连接至冷的新鲜水101的供应并且与通过装置热交换管道布置从淋浴排泄水回收热之后的相同的水的出口102相连接。温的废弃水通过入口孔16进入该装置、在下溢边缘12，22下面流动，穿过上溢边缘13上的围绕新鲜水管道5的热交换室至并通过排泄出口24。

13.8排泄孔和清洗附件

类似地，但不是如此重要，排泄孔55或通道也可以设置在基板中与径向的脊柱6相接的各管集水沟的下端，将排泄孔55或通道连接至相对侧上的排列的集水沟或穿过具有较低等级的脊9的相邻的集水沟。这有助于排泄清洁产物的更彻底的疏散，并且在原位置需要有效的残渣清洗。

13.9安装配置

与当前使用、生产或市场供应的淋浴陶瓷制品/盆的兼容性最小化它们的冗余，不危害自由市场选择，并且有助于装置的广泛使用。对于排泄水出口的各种位置使用或销售多种风格、形状、样式和尺寸的淋浴盆，通过应用这里公开的本发明的原理在每个例子中需要用于最佳的功效的各种HXD装置的设计。自然地，在生产成本或热交换效率方面，特定的设计或布置可能对于其它是有利的，且该设计或布置的最佳性能通过与具有适当的适合的排泄孔的淋浴盆的惯常设计结合而实现，具有便于维修和阀操作的便利的通路。

13.10独立安装

该装置的实施完美地展示了家用热水器供应单个(热循环)淋浴，并且具有通过淋浴的热交换器专门供应的水。如果该淋浴是具有其自身的专用热水器的独立的装置，则通过HXD内的阀能够便利地致动该单元，并且通过包含在HXD内的机构由脚或体重来操作该单元。这不仅实践方便，而且减少水浪费。

13.11公有的使用安装

其还适于具有集中的水加热的多个淋浴的小装置，例如温度可以预先设置为标准的运动设施更衣室(图7)。这里的HXD管卷可能需要更大的直径，但热交换的收集效率在原理上是相似的。其它价值微不足道的配置需要耦合或/和液压致动的阀以有效的运行，因为这依赖于通过HXD的流速的平衡，并且得益于从其所有的热水出口向热水器供应新鲜的热回收水的水管的额外回路。

13.12恒温混合阀的使用

适于如上所述的应用的本发明的开发的良好的水管布置尤其得益于恒温控制的混合阀的使用，以及具有良好的绝缘层材料和/或由良好的绝缘材料制成的水管。

可以实施允许冷的新鲜水绕过预热的HXD装置有限时间的、限时操作的手动自动闭合按钮阀，其中，如果设置有体重或脚操作的阀，则入浴者可能有时希望将淋浴立即调节至冷的温度，或允许在进入淋浴下前淋浴开始暖起来。

图13和14示出单层离心的HXD 1的优选实施方式，HXD 1的壳1实质上包括基板容器2和盖子3，其通常且理想地但不必由塑料材料制成，例如通常可以常用于废弃水排泄管：即，这是有成本效益以批量生产成具有这里所述的良好的适当特征的组合的形式：在家用热水温度时稳定的相当良好的结构强度和硬度，抵抗生物降解、微生物定殖以及溶液中的家庭使用的化学试剂，也允许低摩擦和抗附着的平滑的表面光洁度。为了提升这些后面的属性，可以以诸如聚四氟乙烯涂层4的较好性能的衬套处理内表面。

例如，可以通过卵形截面(图5b)修改该管子的形状，以有助于周围的水流和/或向新鲜水传热的方式改变流体动力学，诸如通过管的内表面的螺旋形刻痕。

基板2和盖子3两者均具有横穿卷绕的管5的路径的肋6，并且肋6可以是直的或以其他方式从卷绕的管的内圈向外圈外径向延伸，以这种方式，它们相对地排列并且在装配时相互良好的接触或与插入的压条7良好的接触。这些肋6和压条7在它们的配合表面处具有半圆的切割，以在装配时将卷绕的管容纳并保持在精确的位置。为了确保并稳定这些肋和压条的良好的垂直排列，它们的接触表面可以成形有补充特征8，还允许盖子替代地定向插入的压条7，以用于管层的错列或交错的层布置。

在一些优选实施方式中，废弃水的流动在壳内被径向地引导，在例如图7和10、13、14以及19a、19b中离心地，并且在其它的例如图17和18中向心地、倾斜地横穿卷绕的新鲜水管5的每圈、在卷绕的新鲜水管5的每圈之上或在卷绕的新鲜水管5的每圈之下。从上面(图14、18a和19a)的垂直透视图看，肋6和压条7沿卷绕的管5的内部回路之间以及外部回路之上的相似的径向路径走，以形成转动对称的布置，从而引导废弃水在所有水平方向上的均匀分布的径向流动。

围绕HXD中的卷绕的管的壳基板2和盖子3的内表面4围绕管如此成型以致指示并控制废弃水的流动横向围绕管5，使其沿每个卷旋转的长度围绕管横截面圆周更均匀地分布，并且沿其径向路径较大程度地平坦地穿过整个HXD。这通常可以看作具有与管的最近的缝隙空间对齐的凹面的脊8，这允许管和壳之间的废弃水经过的有限空间，脊8几乎与其至HXD的旋转中心10的距离成反比。尽管通过增加层流并指示其更靠近管5，该间隙11的窄度允许废弃水的更陡峭的温度梯度，这使得从管5至废弃水更快更有效的热传输，间隙11的窄度还导致对于自然的排泄流动的更大的阻力诱导的阻力。如此塑造壳的内表面4的目的是将该阻力诱导的阻力如此分配给流动(即，防止任何“瓶颈”效应)，以致最优化HXD的最大总流动(在正常的排泄压力下)，但使其与应用的流动匹配(即，正常运行期间来自所有淋浴配件的流动的最大总输出)，考虑到由正常使用时可能积聚在HXD内的大量沉淀物、尘垢和/或毛发导致的额外阻力。这不仅能够最优化热交换功效(并因而优化效率)，并且还总的消除水停滞、对流或涡流的HXD内的不必要的缓慢流动区域，禁止沉淀物和微生物定殖的沉积，此外，通过最小化壳的驻留废弃水体积和热容量来最优化HXD到达其有效运行的动态热均衡的速度。

进入HXD的废弃水首先通过位于离心型HXD(图13、14、19a)的中心处的排泄孔下面或向心型HXD(图17和18a)周边的下溢边缘12。这构成S型空气收集器的下部弯曲。

在穿过卷绕的管5后，废弃水流过完全水平的水平边缘13，水平边缘13具有圆形或多边形形状，或成形为具有一些阶或旋转对称的外表(阶次越高越适合)，在所有的水平方位上向相等阻力的自由废弃水流动提供屏障，从而维持沿边缘周边的所有部分均一分布的均匀溢出。

这构成S型空气收集器的上部弯曲，保持(被动地清洗和冲洗的)热交换卷5淹没在相对连续的敌视大多微生物的缺氧流体环境中，避免溶质或余渣的结壳可能通过重复的蒸发和干燥随时间累积，并且防止污水异味进入家庭环境。

在曲率均匀增加的平面内轧制的管的水平使用适于该申请，但不是必需的(也不完全理想)，因为管最终由间隔围绕(也可能是废弃水出口的大小、形状和位置)，由包含外壳的整个内表面的形状和存在的空气界定，其决定通过HXD的废弃水流动的均匀分布。

在管布置5不是圆形(图19a)的情况下的该实施中，可以通过如下的许多策略充分地补偿管对于周围的介质的径向流动的不均匀的阻碍以及由此产生的不均匀的流体动力学：适当地稍微相对地倾斜、在其边缘的上溢边缘的成形和可变水平，以及卷绕的管和壳内表面中的可能沿其路径伴有管的脊或集水沟(图19a和19c)的成形。这里的难点是：维持均匀的径向流动将使得径向流体速度或行进的距离中的变动成为必需(以保持流动梯度轮廓线与管对齐)，径向流体速度或行进的距离中的变动抵消其引发的流体动力阻力中的变动。该方案是以不产生相反效果地改变缝隙流体体积或其平衡的分布的方式改变流体动力阻力。因此，对于正方形HXD(图19a)，适当的补偿将使得管形状从侧面的圆形(图19c)逐渐变为角处的卵形(图19b)，并且使得脊相应地更平滑，以有助于更快的流动。

以名义上的水力代价但可应用于任何非圆形管布置，用于确保或提高缝隙介质的适当的径向流动的附加措施是利用散热片14或栅栏15。尽管该替代的配置可能具有它们的优点，然而，用于最佳的热交换效率的径向流动的有效分布倾向于更敏感或限制其流速。

尽管利用定位压条7可以将任何数量的卷绕的管5的卷或层插入壳内，然而还需要进行特定的调节，以维持用于适当的操作的适当的状况。首先，由于卷的内部的/较紧密的圈周围比外部的/较宽的圈需要更多的间隔，因此，朝向中心的累积的凸起将使得HXD壳形状变形。

尽管这可能是潜在的有用特征，然而，其通过如下方式更方便地补偿：通过使得管朝向卷中心逐渐扁平至椭圆的或更有利水动力的横截面形状，如上面的(图19a)所示。如果内部的圈具有不是太小的半径，这允许堆积卷的平行层而不畸变或改变穿过HXD管5的HXD的典型的平衡的流动/阻力分布。尽管多个管的交错允许它们充分地嵌套入窄的缝隙空间，然而，如果最小的缝隙空间不是那么重要，则在交替使用更宽的间隔压条7的相邻管的转动感时，可能存在有用的水力值。

由于附加卷的插入改变下溢边缘12相对于上溢边缘13的水平，因此，它可能变得不足以仍旧用作空气收集器，这导致正常运行之后或期间内卷管5的排泄或不完全的淹没。尽管这些边缘无论如何可以用于排泄流体的停滞的热区域，然而，由于它们可以持续淹没地便利操作(图21b)，这对于需要多个管层的应用可能不是问题。对于离心的HXD，中心下溢边缘和通往其16的管道是具有允许利用不透气的密封垫圈18插入并保持扩展的唇缘17或槽口的直的管状形状，其能够重新布置下溢边缘19和收集管道16的长度或/和提供附加的特征，例如，容纳可移除的过滤器20、支撑排泄孔盖21或阀致动机构(图3)。对于向心的HXD，可以通过覆盖并围绕壳盖子3的包封的圆柱形罩的边缘来延伸下溢边缘12。可选地，可以提升上溢边缘，通过与用于离心的下溢边缘相似的插入物22可能更有效。

随着层的数量增加，为了可能发生的最佳热交换功效的均匀流动分布，需要最小化对于单层或双层HXD不是问题的流动中的垂直变动。多层HXD的好处与其说是允许更高的流速(在该例子中，在连接管直径变得受限之前较少层足够满足)，不如说是进一步降低通过卷管的流体动力阻力，尤其通过降低其行进速度。通过广阔的缝隙介质的非常缓慢的流体速度倾向于推动或激励不均匀或动摇的流动，或停滞的区域。如果水压头允许，其通常可以，可以使用诸如过滤器网格的流动限制器来遮掩和减轻入口或出口流动口的通风效应(draft effect)，限制器或具有渐变尺寸的滤网或穿孔的集中可以平衡该效应。该流动阻尼器可以结合在下溢边缘22或12中，由此其也可以结构上连接盖子3与基板2。

为了削弱不精确的水平排列的流动不平衡的趋势，可以将上溢边缘的边垂直地成形为具有开垛口或具有周期性的切割的重复的抑制图案以集中开限制水的凝聚效应，或形成阻止任一方向上的过多的自由流动的齿。实际上，由于外围边缘表面的长度对于涉及的流动的运行速率过长，因此，其可更佳地构成为一系列适当的规则大小的并且在完全围绕外围的共同水平的水平面处分隔的小孔，优选地不具有边缘边处的材料固有的水排斥属性，必要的话，这可以通过适当的表面处理来实现。

这些考虑也适用于构造成向心的排泄的HXD，这是因为由于水和其表面不需要与边缘如此亲密地接触或作为薄的层经过其，因此，尽管该效应不太重要，但是在这里进入HXD的排泄也需要围绕周边均匀地分布。

然而，由于抗流动限制器可以用作收集最终可能阻塞排泄的正常流动的余渣的过滤器，因此，抗流动限制器没有被很好地表示为其可能不容易到达并难于清洗的离心配置。通常地，向心布置还将更好地避免淋浴盆中的水的任何搅浊，并且有利地允许使用向块或缓慢的排泄倾斜较少的更大的入口过滤器，但是其可以在不被注意的情况下部分地不利地影响HXD效率，其中，水的搅浊可能由单一排泄点的瓶颈效应引起。缺点是，当水进入淋浴盆的环状排泄出口时，向心流动的均一性更易受水的分布中的不可避免的不对称变化影响，尽管该影响可能不是很重要。

一旦废弃水经过了上溢边缘13，在离心布置的情况下，废弃水被收集在至出口点24的圆周的通道23内，并且适当地引导离开，典型地引导至主排泄系统。通过与传输淋浴排泄盆或平铺至下面的支撑地板的地板下水泥的承重能力的径向肋对齐的外部的横档或脊柱25来结构上增强壳基板和盖子的高度轮廓的形式，其之间的空间提供用于利用诸如聚氨基甲酸酯的热绝缘材料26有利地填充的袋子。这还提供用于在混凝土中水平地设置壳的更好成形的表面而不具有气穴，并且可以轻易地重塑以结合阻碍水供应管和它们的连接配件27、28。对于此，壳的设施部分可以以不透水的安全形式形成为便利地容纳专用的或商业上可用的配件。可选的设计可以包括该管至装置周边上的可到达位置的桥接部分，显著地有助于安装，虽然可能以柔性为代价。通过非破坏性的包含热交换管5的附加层和所插入的径向压条7，用作临时的垂直间隔器的盖子形状的绝缘材料的附加的薄面板在日后可以促进流速升级。

专用的配件包括不透水密封的螺纹垫圈29、F型管连接器或脚操作的排泄孔阀机构，在安装时，其可以可交换地替代为通用的T连接器。

图15a和15b示出这里所述的离心型HXD的各种实施方式的脚操作的阀。这里，废弃水通过排泄孔盖21并围绕排泄孔盖21进入HXD，排泄孔盖21可以利用人的脚逆着在下面支撑的弹簧30的保持张力而压下。连接至排泄孔盖顶部21的杆31通过牢固地嵌套在HXD盖子3的收集管道16内的导向结构32滑动，以撬开枢转杠杆34和35的端部上的两个小辊33。在移动时，一个杠杆34倾斜地接触支撑阀开口杆36的压缩的另一杠杆35，从而允许新鲜水通过HXD循环并且通过淋浴头出来。排泄盖21和弹簧30容易去除，这允许过滤器20随意或按照需要进行提取以倒空或清洁。

图16、18a、18b、18c和18d示出适于应用在诸如图17中所示的向心的HXD中的阀机构，其中，使动杆36的移动使得其自然位置封锁新鲜水供应28中的开口的球37移位至HXD管卷5可以使用商业上可用的L型管连接器连接38的位置。杆36具有圆形的槽口36a，该圆形的槽口36a逆着保持在其通过的机架36b中的保持弹簧39移动，其中，还可以在适度的压缩下将聚四氟乙烯垫圈40或相似的件材料保持适当位置，围绕杆36维持不透水密封。利用更强的保持弹簧，或以维持相同方向的流动穿过阻塞球的方式用可选的用于相反流动的输送的相似设计替代，该阀也可以用在诸如图3所示的离心的HXD布置中。

通过诸如图18a-18d所示的机构可以在向心的HXD中致动图16所示的阀。这里，陶瓷的淋浴盆板41覆盖通过其下表面上的径向肋42将其重量搁置在HXD盖子的径向脊柱25顶部上的橡胶基座带43上的向心的HXD。它还具有围绕其圆周下垂的唇缘44，下垂的唇缘44用于通过将空气捕获在其周围来保持容纳在盖子3的顶部处的滑轮机构干燥，并且通过补充的陶瓷排泄盆45宽松地与其外围接界。橡胶带43具有内部空腔，当在站立在淋浴板41上的人的重量下被压缩时，该内部空腔被排空。该移动使得绳46围绕每个径向脊柱25的外围端处的U型配件47中的陶瓷肋42拉伸。这些绳(或弦)连接相邻的U配件47，并且当其在每个径向的脊柱25的内部端处围绕每个绳46和滑轮轮子49形成环时，将另一线缆48拉伸至星型(图18a)，直到最终穿过封闭的配件孔50进入接近上溢边缘13且在其上的空间，在另一滑轮51上向下至阀致动杠杆52上的连接件。人的重量和作为结果的弦46的张拉因而使得线缆48拉打开新鲜水管道27和5上的值的杠杆52。

HXD壳的各种附加的特征或定制的附件还提高其适当的机能，或其应用的总范围，如具有不确定方位的浅的排泄偏置漏斗。为了避免在HXD盖子3下面存在阻断流动并抑制热交换的截留的空气或气泡，透气孔53可以设置在管道弧的每个段的端部，在该端部，每个管集水沟或盖子3中的脊9之间的纵向的空腔与径向的脊柱6相遇。然后，这些透气孔53可以沿径向脊25并在其内部连接至导管54，其在接近上溢边缘13上游并在上溢边缘13上游之上开口。由于这些透气孔53仅用于释放压力以及在安装或清洗之后最初填充HXD时引导空气，因此，这些透气孔53可以非常小。

同样地，但不是非常重要，排泄孔55也可以设置在基板中的每个管集水沟的下端处，在该处，排泄孔55与径向脊柱6相遇，将其连接至相对侧上的排列的集水沟或穿过具有较低水平的脊9的相邻集水沟。如果需要在原位置清洗，这有助于更彻底的疏散以及排泄清洗化学品的有效的冲洗。为了该目的，跨越HXD的直接的排泄旁路管道56可以在壳基板中设置，其中在一端有驻留井密封的不透水塞子57。将流出容器23的水驻留部分连接至位于外部的淋浴盆溢出排泄口的另一旁路可以有效地设置，或可以有效地设置外部围绕收集通道壳23的可移除部分的连接装置，以方便将此作为可选的修改。更彻底的清洁的替代策略包括利用压缩空气或水冲洗HXD的每个部分，可能利用部分-选择器或塞附件的帮助，或手动进入简单移除盖子3。

为了避免或补偿由于废弃水最接近上溢边缘13而由废弃水流动的上层引起的主导流速，指向下的垂直边缘58可以设置为临近并在上溢边缘13的上游，并且为了更好的垂直平衡流过HXD的废弃水，还可以垂直地形成有开垛口或穿孔。由于较暖的水倾向于上升至冷水上面，因此，该下溢边缘还用作确保废弃水流的最冷的区域最有效的排泄的热挡板。盖子的下溢边缘58的开垛口可以与基板上的不同深度中的相应的一个匹配，具有适当的尺寸和位置，使得在包含附加的卷5的情况下盖子旋转180度时，盖子的齿搁在基板的持续支撑上，其也在其新的高度上，而无需插入重量支撑间隔器。沿周边下溢边缘58或上溢边缘13的周期接触点提供结构的承重支撑，该承重支撑桥接基板2与盖子3，其是也用于使螺钉或螺栓穿过连接孔以牢固的结合壳而可逆地紧密闭合的适当位置。

图27a示意性示出平台400，平台400用于在淋浴下站立，其在用以垂直地(即，维持其水平倾斜)移动或关于与一侧一致或接近的平行轴倾斜/枢转的向下运动上具有有限的自由度。平台400可以由一个或多个连接的或独立的刚性表面402组成。该平台可以是排泄收集表面(防水/吸水)，具有倾斜的表面或凹槽，或搁置在稳定的排泄收集表面上的格子(具有脱离开的、穿孔的水平表面)。例如，平台400可以由塑料/丙烯酸或木材制成。

利用连续的外围边缘406，覆盖暴露至下游废弃水排泄环境的阀致动机构404的排泄收集平台400可以安全地维持气体密封，该外围边缘406可以保持淹没在其具有垂直运动的适当的自由度的装置驻留的排泄流体中。

通过结合在HXD壳中的一个或多个可压下的支撑接触或“推动点”408或搁置在其上，来支撑平台400，这利用站立在平台上的人的附加重量来产生(变得压低)。平台400可以被额外地支撑，但用于支撑的衬垫表面的一个或多个区域在压下的位置(例如，3mm厚的橡胶或封闭单元的空气扩展的氯丁橡胶垫)更充分地承重。这些推动点的压下是链接的(平行地移动)或独立的(串行移动)，并且通过一个或多个线缆(绳)412、杠杆/枢轴414、轮或辊416或/和杆418，转至用于控制通过初级(或第一)管道的流动的止回阀410的致动，并且还可以采用张力弹簧420。

推动点408可以是垂直向上作用于平台的接触的单一体，例如，通过壳中的缸、套筒或孔径从平台下表面或壳顶部突出的活塞422。另外，其可以由接触408的多个滑动/转动体组成，铰接或枢转于壳中的连接件，一致地倾斜(至垂直)行动，以便净力用于稳定平台的水平位置并协助其垂直的位移。

推动点408的致动位移可以通过示教的弦或线缆412传递至止回阀致动器404，弦或线缆412通过壳内或/和围绕滑轮轮子416或/和铰链枢轴/杠杆414的线缆管/凹槽延伸，其还连接至壳1或与壳1为整体。对于多个推动点408的平行致动，各连接线缆/杠杆并联地相互连接为来源于与止回阀410直接连接或连接至止回阀410的线缆/杠杆的分支。对于多个推动点408的连续致动，各连接线缆/杠杆412、414串联地相互连接，并且可以具有张力限制器或吸收器(例如卷绕的弹簧或挠性杠杆)，以避免当推动点全被最大压下时的过多的应力。可以引入诸如强力弹簧420的张力元件，相对于壳作用在绳/杠杆412、414上，以提供足够的力来在其未压下状态中经由推动点支撑致动平台的正常重量。

止回阀410可以通过活塞-杆422下压或弹簧承载的杠杆414的移位、转动或枢转来致动，并且可以整体地位于壳盖子3或壳基板2内，或在中心或在边缘，或者甚至远程地且独立于HXD壳1但通过适当的致动中继机构而保持可连接的或连接的。

止回阀410可以实现流体流动的分支，即，将一个入口细分为多个管道连接点。

止回阀410可以替代地为具有额外的管布置的旁路阀，例如当淋浴操作期间新鲜水不通过热交换管道布置时，可以将新鲜水直接传输至加热的水装置。

图28示出这里公开的发明的为家用制冷单元的部分的实施方式，作为盘旋在该单元的后侧处(图28a)中的垂直平面内的圆形的盘旋的双管。该单元通常位于紧挨其它家用单元的安装空间内，其中围绕HXD的停滞的空气可以变得足够的热以避免热交换。

有效的低功率电动机216驱动风扇217，以驱使空气从该单元后面的空间直接通过盘旋的HXD，经由该单元的下表面从前面或该单元吸入空气，并随后经由该单元的上表面和侧表面向后排出空气至前面。空气由此作为层沿该单元的壳内的封闭的管道套筒222引导，其全部与HXD周边的所有侧基本上等距离，该引导以有利于流过HXD的空气的均一地平衡的径向分布的方式进行。这两个导热的次级管道5通过导热带相连接，该导热带的宽度逐渐变小，变得朝向周边越来越窄(图28c)，使得一个管道位于相互平行的会聚的共圆锥表面内。在该带的管道结合边缘之间，该带被切割成与其长度垂直的一系列平行的带(图28d)，这些平行的带扭曲成与推进的空气的流动对齐的板条。因此，与空气接触的热交换表面区域充分地大于与次级热介质接触的相应表面区域，以补偿其差的热流出。协助该HXD的通风的功率有效的风扇217维持制冷流体与将其热传递至的空气之间的最佳的温度差，从而增加传热率以及有效的制冷能力。风扇可以引入径向空气流动上的一定程度的转动，但这对于HXD的效率没有害处，相反如果沿导热管道的向外盘旋方向以及相互连接的板条的方位对齐则甚至可以是有利的。

图29示出这里公开的发明的具有辅助的通风作为建筑物中的热调节的空气的能量有效和空间节约装置的实施方式，作为可以安装在房间的天花板219上或天花板219内的不显眼的扁平装置。它的热调节的空气的广阔区域的扩散有助于空气温度的更宽和更均匀的分布，并且允许有效地使用较低的温度热源。这里，导热管道5通过其穿过的导热散热片14保持在它们的适当间隔的位置。这些散热片增加与空气接触的传热表面区域的比例，以补偿其关于空气调节系统的循环中的次级流体热介质的较低的热流出，而沿管道不具有径向短回路热梯度。这些散热片14固定至封闭的壳基板2以及覆盖盖子或顶端3。绝缘26降低通过天花板的热泄漏。具有在相反方向流动的次级流体并且使用与天花板表面一致的推进风扇的相似实施例可以同样有效，该推进风扇驱使向下吸入空气的空气向心地通过HXD。图31示出在工作台结合空气加热器的这里公开的发明的实施方式，其使用诸如电加热油220的加热液体作为热源。由电动机216和风扇218协助通过HXD的空气的通风更有效地驱散来自相对低的温度源的热，尤其在工作台附近，而不电离或化学地改变空气，这使得其为用于坐落在通常较冷的大空间内的工作台上的适合的局部加热器。空气被吸入工作台中心，并且在工作台顶部221上面和下面通过中心风扇218穿过径向孔16而经过HXD。工作台上面的空气入口可以抬高并且分离地与工作台灯中结合，并且通过中心管状支撑的内部类似地延伸至较近的地面。

图22示出使用挠性水压管502、摇臂、杠杆活塞和螺钉调整的张力弹簧的体重阀致动机构500的实施方式，其使得流体流动通过具有四个盘旋的管道层(如图3和4所示)的圆形的离心HXD，并且随后流出淋浴头。盖子中的凹槽支住沿水平缠绕路径上方并且与其承重结构横档25和管道支撑径向肋6对齐的可压缩的水力管504，其连接至保持在终端螺钉夹具、螺钉调节的压力调节杠杆和摇臂下面的管状水压囊状物，其中，摇臂的枢转运动撞击止回阀活塞。在下面具有与壳盖子的水压管状凹槽一致并互补的凹槽的特征的淋浴盆将其重量在原位置完全地搁置在水压管上。站立在淋浴盆上的人的附加的重量压缩该水压管，即使是部分地如此，也足以对水压囊状物505(图22b)充气并且枢转摇臂/推板507，以便开启止回阀。该阀还可以在张力下通过滑轮连接至外部连接的绳或线缆412，以便可以远程地致动阀。同样地，该弦可以连接至摇臂，以便重量操作的机构可以致动遥远位置的阀，或者同时地或者可选地至结合盖子的止回阀。

图22还示出绕过HXD的排泄溢出管道，该排泄溢出管道可以连接至中心排泄盆的外围边缘中的附近的溢出入口孔。通过切除围绕壳基板边缘的壁边界的部分，溢出排泄还可以从中心可压下的排泄盆和围绕的固定排泄边界或位于后者的排泄表面上的连接孔之间的凹槽引导。

图24示出使用搁置在排泄盆之上或插入其中的可压低的承重平台、具有弹簧606和橡胶头608的装有弹簧的活塞杆602以及用于起动止回阀或旁路阀410的枢转辊轮604的体重阀致动机构600的实施方式，其使得流体离心地流动穿过具有四个盘旋的管道层(如图8和9所示)的可选形状的侧向定向的螺旋HXD并且随后通过淋浴头流出。平台400是木质型610，并且设置氯丁橡胶垫子带612。图24c示出具有枢轴边700的三角拐角的淋浴平台400和可压低的木制格子平台400。图27n和27c示出弹簧机构、活塞和空气阻尼缸，包括用于调节空转位置的帽800、锁紧螺母802、弹簧804、杆806、滑轮轮子808、橡胶密封810、具有枢轴814的杠杆812。阀410具有致动销816。还设置弹簧张力调节器808和具有刻痕的垫圈820。

尽管说明了用于致动阀410的机械系统，然而，还设想，诸如红外(IR)传感器开关的机电部件或电子开关可以应用为用于在打开状态和闭合状态之间切换阀410或向用于操作410的致动器提供信号的替代。在一些其它实施方式中，阀410可以例如通过其它阀远程操作，和/或在一些实施方式中，可以配置为远程操作另一阀。

以下是上面所使用的附图标记的指南：

1.HXD壳和设备

1’中心

2.HXD壳基板

2’顶点

3.HXD壳盖子

3a’边缘

3b凹槽

3a”下部盖子组件

3b”上部盖子组件

3c绝缘层

3”’上表面

3””上部盖子表面

4.低摩擦-粘着衬套

5.引导更高的流动压力热介质(通常为新鲜水/冷水)的管

5a凸部

5b凹部

5c点

5d入口连接件

5e出口连接件

5f壳的中心

5g外围

5h，5i Allen键槽

5j，5k垂直朝上端

5l空腔

5”最后的管道部分

5””环形曲线

6.径向肋

7.径向压条

8.并列对齐稳定特征

9.凹脊

10.壳中心(转动中心)

11.较低流动压力热介质的间隙输送流动

12.下溢边缘(HXD的上游)

13.上溢边缘(HXD的下游)

14.流动散热片

15.流动栅栏

16.收集管道

16’排泄表面

16”下端

17.插入保持或空气密封唇缘

18.垫圈

19.下溢边缘扩展

20.过滤器

20a空间

20b管状入口部分

21.排泄孔盖

21a穿孔壁

22.下溢边缘

22a倾斜边缘

23.废弃水收集通道或容器

24.用于废弃水或初级流体热介质的外部连接出口

25.重量传递结构横档

26.热绝缘材料

27.用于新鲜水或初级流体的入口的水管连接

27a，28a盖子中的管道

27b，28b连接点

28.用于温的新鲜水/初级流体的出口的水管连接

29.水密封配件

30.排泄孔盖位置保持弹簧

31.排泄孔盖杆

32.过滤器保持杆引导结构

33.辊

34.支撑推动杠杆

35.阀开口推动杠杆

36.阀开口杆

36a圆形槽口

36b机架

37.流动阻塞球

38.用于管连接器的水管连接

39.阀状态保持弹簧

40.不透水密封圈

41.陶瓷水驱散圆形地板

42.陶瓷下表面肋

43.可压缩的橡胶座带

44.陶瓷悬垂唇缘

45.用于废弃水的外围收集的陶瓷盆周边

46.张力弦

47.用于弦的连接和张紧的U型配件

48.阀操作线缆

49.水平滑轮

50.线缆引导孔

51.垂直滑轮

52.阀致动拉杆

53.透气孔

54.空气管

55.排泄孔

56.直接排泄旁路管道

57.排泄旁路塞

58.外围流动垂直均衡器边缘

59.水泥隔开的壁脚板

60.恒温调节阀

61.良好热绝缘的管

62.自动关闭的按钮阀

100’拐角淋浴盆

101.有压的冷的新鲜水供应

102.温的新鲜水出口

103.沉淀物收集表面

104.排泄入口驱散槽沟

105.辅助入口孔

106.替代的废弃水出口

107.紧固螺钉孔

108.流动分布穿孔表面(替代的入口孔)

109.空气密封水桥

110.端块

111.替代的排泄流体收集表面

111’板条

111”横向件

210.排泄溢出入口

211.辊轮

212.枢转臂

213.推动点

214.弹簧

215.具有衬垫的活塞头

216.电动机

217.鼓-圆柱型风扇

218.风扇叶片

219.天花板/壁表面

220.具有加热元件的热调节流体储器

221.工作台顶部

222.分层的空气引导套筒

223.流体循环泵

400.平台

402.刚性表面

404.阀致动机构

406.边缘

408.推动点

410.止回阀

412.线缆

414.杠杆/枢轴

416轮子/辊

418.杆

420.张力弹簧

422.活塞

500.机构

502.管

504.管

505.囊状物

507.推动板

600.机构

602.杆

604.轮子/辊

606.弹簧

608.橡胶头

700枢轴边

800.帽

802.锁紧螺母

804.弹簧

806.杆

808.轮子

810.密封

812.杠杆

814.枢轴

816.销

818.调节器

820.垫圈

822.刻痕

应当正视：可以对说明的实施方式进行各种修改而不脱离根据专利法由所附权利要求书所限定的本发明的范围。

Claims (82)

1.一种热交换器装置，包括：第一管道，其设置成用于第一流体从入口至其出口的流动；以及第二管道，其设置成用于第二流体流从入口至其出口的流动，所述第二管道布置在所述第一管道中以用于逆流热交换，所述第二管道的主要部分包括一系列大致平行的部分，该部分设置了通过该部分的蜿蜒或盘旋的第二流动路径，所述第二管道是导热的，以便在所述第一管道和所述第二管道中的流体之间进行传热，用于通过所述第一管道的流动的流动路径与所述第二管道的所述部分的排列的方向大体上成横向或倾斜，所述第一管道和第二管道还总地设置成用于逆流热交换，所述第一管道包括具有沿其延伸的至少一个内壁且位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道，所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，其特征在于，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

2.一种热交换器装置，包括：第一管道，其设置成用于第一流体从入口至其出口的流动；以及第二管道，其设置成用于第二流体流从入口至其出口的流动，所述第二管道布置在所述第一管道中以用于逆流热交换，所述第二管道是导热的，以便在所述第一管道和所述第二管道中的流体之间进行传热，所述第二管道实质上或主要地包含在所述第一管道中，且用于通过所述第一管道的流动的流动路径实质上或主要地在与相邻的或周围的第一管道成横向或倾斜的逆流方向，所述第一管道包括具有沿其延伸的至少一个内壁且位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道，所述内壁在其内包括形成物，所述形成物相邻于所述第二管道的至少一部分延伸并与所述第二管道的所述至少一部分分隔开，并且形状上与所述第二管道的所述至少一部分相对应；

其中所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述通道设置成用于单次通过其中的流体的分层流动。

4.根据权利要求2或3所述的装置，被布置为用于新鲜水和废弃水之间的热交换，所述装置的垂直尺寸小于其水平尺寸，所述第一管道被布置为用于单次通过其中的废弃水在重力下的流动，所述第二管道被布置为用于新鲜水的流动，并且被布置为淹没在所述第一管道中的废弃水中，所述第一管道和所述第二管道被配置为用于在横向流布置中的所述第一管道中的废弃水的流动以及通常在逆流布置通过所述第二管道的新鲜水的流动，其中，在所述第一管道中在高于所述第二管道并位于所述第二管道的下游的位置处设置有溢出出口，并且其中，第一管道的入口位于溢出出口的高度上面，以具有更大的压头。

5.一种用于新鲜水和废弃水之间的热交换的热交换器装置，所述装置的垂直尺寸小于其水平尺寸，所述装置具有第一管道，所述第一管道被布置为用于单次通过中的废弃水在重力下的流动，所述第一管道包围至少一个导热的第二管道，所述第二管道被布置为用于新鲜水的流动，所述第二管道被布置为淹没在所述第一管道中的废弃水中，使得新鲜水与废弃水为热交换关系，所述第一管道和所述第二管道被配置为用于在横向流布置中的所述第一管道中的废弃水的流动以及通常在逆流布置通过所述第二管道的新鲜水的流动，其特征在于，在所述第一管道中在高于所述第二管道并位于所述第二管道的下游的位置处设置有溢出出口，并且所述第一管道的入口设置在溢出出口的高度上面的高度，以具有更大的压头；

其中，所述第一管道具有通常连续的内壁，所述内壁包括邻近所述第二管道的至少一部分延伸并与所述第二管道的至少一部分间隔开的凹面形成物；所述第一管道还具有位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道；

其中所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一管道具有通常连续的内壁，所述内壁包括邻近所述第二管道的至少一部分延伸并与所述第二管道的至少一部分间隔开的凹面形成物。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述凹面形成物延伸穿过通过所述第一管道的流体的流动方向。

8.根据权利要求2、3、6和7中的任意一项所述的装置，其中，所述第一管道包括相互分隔开的通常平行的上部内壁和下部内壁，所述上部内壁和所述下部内壁中的每个表面具有形成在其内的多个所述形成物，并且，所述第二管道的多个部分位于所述上部内壁和所述下部内壁之间。

9.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一管道包括相互分隔开的通常平行的上部内壁和下部内壁，所述上部内壁和所述下部内壁中的每个表面具有形成在其内的多个所述形成物，并且，所述第二管道的多个部分位于所述上部内壁和所述下部内壁之间。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，每个形成物具有与所述第二管道的所述多个部分的相邻部分的横截面对应的横截面，以在其间提供大体恒定宽度的间隙。

11.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道包括位于所述第一管道内部的管道部分的多个邻近的或重叠的层，每个层设置有通过其的蜿蜒或盘旋的第二流动路径并布置成使得通过所述第一管道的流动路径穿过所述层之间，大体横向于所述管道部分。

12.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，其中，所述第一管道是固定宽度的矩形初级流体管道。

13.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，包括所述第二管道的多个部分，所述多个部分以通常平行的行布置在所述第一管道中，所述行布置成使得通过所述第一管道的流动路径顺序穿过所述行。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述行在通过所述第一管道的流动路径中的下游位置而不是在其中的上游位置处较靠近在一起地间隔。

15.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道包括具有从以下组中所选择的横截面的至少一部分：

(a)偏菱形形状；

(b)卵形；

(c)鱼鳞状，即，具有围绕其周长的大部分延伸的第一凸面圆形部分，所述凸面圆形部分合并成两个对称的凹面部分，所述凹面部分在一点处汇合；

(d)圆形；以及

(e)(a)和(c)的混合或变形。

16.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道具有通过所述第一管道的蜿蜒的路径，且所述第二管道的相邻的通常平行的部分被布置为用于沿相反方向通过其的流动。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第二管道包括安装在独立的端块中的多个通常直的管子部分，所述端块在其内包括流动反向的端部通道。

18.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，在所述第一管道内部包括至少一个支撑部件，以用于支撑所述第二管道。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述至少一个支撑部件是脊。

20.根据权利要求18所述的装置，其中所述至少一个支撑部件是脊柱。

21.根据权利要求18所述的装置，其中所述至少一个支撑部件是压条。

22.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，包括位于所述第一管道内部的至少一个流动导引件，以引导通过所述第一管道的流动。

23.根据权利要求22所述的装置，其中所述至少一个流动导引件是流动栅栏。

24.根据权利要求22所述的装置，其中所述至少一个流动导引件是散热片。

25.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，其中，所述第一导管的布置位置通常水平地布置以使得通过第一管道的流体通常水平的流动。

26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述第一管道在其出口处设置有出口流动挡板。

27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述出口流动挡板比所述第二管道的上表面高。

28.根据权利要求26或27所述的装置，其中，所述第一管道在其入口处包括入口流动挡板。

29.根据权利要求25所述的装置，包括被布置为充当所述第一管道的气体密封水管存水弯的下溢边缘。

30.根据权利要求26或27所述的装置，其中，至少一个所述挡板包括拉长的横梁。

31.根据权利要求26或27所述的装置，其中，至少一个所述挡板是拉长的且是直的。

32.根据权利要求26或27所述的装置，其中，至少一个所述挡板沿所述第一管道的周边的至少一部分延伸。

33.根据权利要求26或27所述的装置，其中，至少一个所述挡板包括一系列流动孔或开垛口。

34.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，在所述第一管道的入口处包括过滤器。

35.根据权利要求1-3和5-7中的任意一项所述的装置，包括用于使通过所述第一管道的流体移动经过所述第二管道的推动器。

36.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一管道和所述第二管道的配置使得：当通过所述第一管道的流动路径遇到所述第二管道的与所述第一管道的所述内壁相邻的部分时，所述第一管道的相邻表面被缩进离开所述第二管道的所述部分，以减轻开放的横截面区域的损耗。

37.一种热交换器装置，包括：第一管道，其设置成用于第一流体从入口至其出口的流动；以及第二管道，其设置成用于第二流体流从入口至其出口的流动，所述第二管道是导热的，以便在所述第一管道和所述第二管道中的流体之间进行传热，用于通过第一管道的流动的流动路径穿过所述第二管道的至少一部分的排列的方向，所述第一管道包括具有沿其延伸的至少一个内壁且位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道，其特征在于，所述第一管道和所述第二管道被构建为具有一配置，使得当通过所述第一管道的流动路径遇到所述第二管道的与所述第一管道的所述内壁相邻的部分时，所述第一管道的相邻表面被缩进离开所述第二管道的所述部分，以减轻开放的横截面区域的损耗；

其中所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

38.根据权利要求37所述的装置，包括用于控制水通过所述第二管道至淋浴头的流动的整体阀。

39.根据权利要求38所述的装置，其中，所述阀是远程地可操作的，和/或布置为远程地操作另一个阀。

40.根据权利要求37-39中的任意一项所述的装置，其中，流动的最小宽度和流动通过所述第一管道完全行进的距离中的每一个是所述通道的高度的至少两倍大。

41.根据权利要求37-39中的任意一项所述的装置，其特征在于，包括阀，所述阀被布置成致动通过热交换器的流体的通路。

42.根据权利要求37-39中的任意一项所述的装置，包括用于致动通过的流动的脚操作的阀。

43.根据权利要求37-39中的任意一项所述的装置，包括用于致动通过的流动的体重操作的阀。

44.根据权利要求43所述的装置，包括被布置为用于支撑人的重量的平台，所述平台通过用于致动所述体重操作的阀的致动系统连接至所述体重操作的阀。

45.根据权利要求44所述的装置，其中，所述致动系统包括机械链接。

46.根据权利要求45所述的装置，其中，所述机械链接设置有用于限制所述平台的至少部分的垂直布置的障碍。

47.根据权利要求46所述的装置，其中，所述平台的一部分包括设置成移动所述体重操作的阀的致动部件的下致动表面。

48.根据权利要求46或47所述的装置，其中，设置有伸长操作部件，以响应于所述平台的远离所述体重操作的阀的一部分的运动而远程地操作所述体重操作的阀。

49.根据权利要求48所述的装置，其中，所述伸长操作部件是绳。

50.根据权利要求48所述的装置，其中，所述伸长操作部件是链子。

51.一种淋浴系统，包括淋浴盘和前述任一权利要求所述的热交换器装置，所述第二管道用于向所述系统的淋浴头提供流动，并且所述第一管道位于所述系统的淋浴盘的下游。

52.根据权利要求51所述的淋浴系统，其中，所述热交换器装置位于所述淋浴盘下面。

53.根据权利要求51所述的淋浴系统，其中，所述淋浴盘形成用于所述热交换器装置的盖子，并且包括设置成将流体排泄至所述第一管道的排水管。

54.根据权利要求53所述的淋浴系统，其中，所述热交换器装置包括下部壳基板，所述第一管道和所述第二管道围绕在所述盖子和所述下部壳基板之间。

55.根据权利要求51所述的淋浴系统，其中，所述热交换器装置位于淋浴盘上面。

56.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，所述第二管道包括非焊接的、一体的管状组件。

57.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，在使用时，所述第二管道大体上或完全地由所述第一管道中的流体围绕并且与所述第一管道中的流体接触。

58.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，所述热交换器的所述第一管道主要是至少两个主要组件的塑料壳，该至少两个主要组件为允许手动装配和拆卸的基板和盖子。

59.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，所述第二管道包括倾斜地且逆流延伸到所述第一管道的流动线路的次级管道部分的连续系列的大致平行的部分。

60.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，所述第二管道由铜制成。

61.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，所述第二管道由铜合金制成。

62.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，所述第二管道由黄铜制成。

63.根据权利要求51-55中任意一项所述的淋浴系统，其中，所述第二管道部分地由塑料制成。

64.一种热交换器装置，包括：第一管道，其设置成用于第一流体从入口至其出口的流动；以及第二管道，其设置成用于第二流体流从入口至其出口的流动，所述第二管道是导热的，以便在所述第一管道和所述第二管道中的流体之间进行传热，用于通过第一管道的流动的流动路径穿过所述第二管道的至少一部分的排列的方向，所述第一管道包括具有沿其延伸的至少一个内壁且位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道，其特征在于，所述第一管道和所述第二管道设置有使得通过所述第一管道的大致所有流动线路的长度大体上相等的配置；

其中所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

65.一种热交换器装置，包括：第一管道，其设置成用于第一流体从入口至其出口的流动；以及第二管道，其设置成用于第二流体流从入口至其出口的流动，所述第二管道是导热的，以便在所述第一管道和所述第二管道中的流体之间进行传热，用于通过第一管道的流动的流动路径穿过所述第二管道的至少一部分的排列的方向，所述第一管道包括具有沿其延伸的至少一个内壁且位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道，其特征在于，所述第一管道和所述第二管道被构建为具有一配置使得满足以下两个关系：

(1)如果通过所述第一管道的流动路径的宽度随通过所述第一管道的距离减小或增加，则以下是真的：(a)通过所述第一管道的开放的流动区域的高度增加或减小，以减轻开放的流动区域的损耗或增益，和/或(b)延伸穿过流动的所述第二管道的部分之间的间隔增加或减小，以降低或抬高所述第一管道和所述第二管道的沿所述流动路径由每单位长度流动遇到的表面区域；以及

(2)如果在通过所述第一管道的流动路径遇到所述第二管道的与所述第一管道的所述内壁相邻的部分时，所述第一管道内部的闭合的流动区域的高度大体上增加，则所述第一管道的相邻表面被缩进离开所述第二管道的所述部分，以减轻开放的横截面区域的损耗；

其中所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

66.根据权利要求65所述的装置，其中，通过所述第一管道的流动路径的宽度随着通过所述第一管道的距离减小或增加。

67.根据权利要求65或66所述的装置，其中，当通过所述第一管道的流动路径遇到所述第二管道的一部分时，所述第一管道内部的闭合流动区域的高度大体上增加。

68.一种热交换器装置，包括：第一管道，其设置成用于第一流体从入口至其出口的流动；以及第二管道，其设置成用于第二流体流从入口至其出口的流动，所述第二管道是导热的，以便在所述第一管道和所述第二管道中的流体之间进行传热，用于通过第一管道的流动的流动路径穿过所述第二管道的至少一部分的排列的方向，所述第一管道包括具有沿其延伸的至少一个内壁且位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道，其特征在于，所述第一管道和所述第二管道被构建为具有一配置使得满足以下关系：

如果通过所述第一管道的流动路径的宽度随通过所述第一管道的距离减小或增加，则以下是真的：(a)通过所述第一管道的开放的流动区域的高度增加或减小，以减轻开放的流动区域的损耗或增益，和/或(b)延伸穿过流动的所述第二管道的部分之间的间隔增加或减小，以降低或抬高所述第一管道和所述第二管道的沿所述流动路径由每单位长度流动遇到的表面区域；

其中所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

69.一种热交换器装置，包括：第一管道，其设置成用于第一流体从入口至其出口的流动；以及第二管道，其设置成用于第二流体流从入口至其出口的流动，所述第二管道布置在所述第一管道中以用于逆流热交换，所述第二管道是导热的，以便在所述第一管道和所述第二管道中的流体之间进行传热，且用于通过第一管道的流动的流动路径穿过所述第二管道的主要部分，所述第一管道包括具有沿其延伸的至少一个内壁且位于所述第一管道的所述入口和所述出口之间的通道，所述内壁在其内包括形成物，所述形成物邻近所述第二管道的至少一部分延伸且与所述第二管道的所述至少一部分分隔开，并且形状上与所述第二管道的所述至少一部分相对应；

其中所述通道设置成用于通过该通道的流体的层的流动，且所述层具有横向穿过流过所述第一管道的流体的流动前沿的大体均匀的厚度，

被布置为与所述第一管道中的流体相接触的所述第一管道和所述第二管道的表面被配置并成形为使得：

在沿穿过所述第一管道的流动路径移动穿过整个所述第二管道或所述第二管道的一部分时，用于通过所述第一管道的层的流动的总的可用开放区域的高度与流动的所述可用开放区域的宽度在一定程度上成反比，以缓和流动的所述可用开放区域的横截面区域中的实质改变，并且所述横截面区域与用于缓和总周长中的实质改变的所述可用开放区域的所述总周长在一定程度上成比例。

70.根据权利要求1所述的装置，其中，所述横截面区域与被所述第一管道横穿上游的热交换的第二管道的长度成比例，补偿流体粘度中的温度梯度的相关变化，以均衡并普遍降低初级流体流动上的总流体动力阻力。

71.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一管道突然通往较广阔的部分，该部分在促进固体颗粒和沉积物的沉淀之处允许最小的局部流速。

72.一种淋浴系统，包括排泄表面和前述任一权利要求中所述的热交换器装置，所述热交换器位于具有极大地延长的入口孔的下面，所述入口孔用于从所述排泄表面中的排泄槽沟、间隙或孔接收第一流动流体。

73.根据权利要求72所述的淋浴系统，其中，所述排泄表面是淋浴盆。

74.根据权利要求72所述的淋浴系统，其中，所述排泄表面是盆。

75.根据权利要求72所述的淋浴系统，其中，所述排泄表面是盘。

76.根据权利要求1、2、5和37中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道包括非焊接的、一体的管状组件。

77.根据权利要求1、2、5和37中的任意一项所述的装置，其中，在使用时，所述第二管道大体上或完全地由所述第一管道中的流体围绕并且与所述第一管道中的流体接触。

78.根据权利要求1、2、5和37中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道包括倾斜地且逆流延伸到所述第一管道的流动线路的次级管道部分的连续系列的大致平行的部分。

79.根据权利要求1、2、5和37中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道由铜制成。

80.根据权利要求1、2、5和37中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道由铜合金制成。

81.根据权利要求1、2、5和37中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道由黄铜制成。

82.根据权利要求1、2、5和37中的任意一项所述的装置，其中，所述第二管道部分地由塑料制成。