CN106489008B - 冲洗组件 - Google Patents

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Abstract

冲洗组件(1)包括基座(2)和换热部件(3)。基座(2)包括提供限定上入口(6)和下出口(7)的包络表面的碗形状，下出口布置成与排水装置(33)连通。换热部件(3)包括限定在上壁(17a)和下壁(17b)之间的螺旋通道(18)，螺旋通道(18)具有沿着碗形基座(2)的包络表面的延伸，并且螺旋通道布置成具有次级流体的通流。冲洗组件配置成提供用于初级流体的螺旋通道(16)，其在基座(2)的包络表面和换热部件(3)的下壁(17b)之间延伸，用于朝向排水装置(33)引导初级流体从上入口(6)穿过其中到达下出口(7)，由此允许在初级流体和次级流体之间的换热。

Description

冲洗组件
技术领域
本发明涉及冲洗组件。
背景技术
当执行涉及热水消耗的方法时，通常情况是，已使用的温水流被允许流动到污水中。由此，潜在有用的热能被浪费。在某些情况中，可以使用换热器以回收一些热能。
作为非限制的示例，这种换热器例如可适用于淋浴，其中产生从作为初级流体的废水到作为次级流体的冷水供给的传热，以便预加热冷水供给。这是典型的灰水应用的示例。完全相同的原理例如同样地可适用于所谓红水的应用，即屠宰场、或涉及调温水的冲洗的其它应用。相应地，该原理可适用于任何清洗板(scavenging plate)。
这类换热器是本领域公知的。示例例如发现于都适用于淋浴应用的GB2232749A、WO2013037381、DE19608404、WO2012099476和NL1009927中。虽然这些已知的方案可以提供适当的换热，但是能够认为当进行清洁时，它们是不太适宜的。这些淋浴系统全部在到达具有它的水封和格栅的污水管之前提供用于废水的扩大的接触表面，该接触表面不仅限制接近而且产生许多空间，其形成用于残留物的可能捕集部。相应地，需要一种冲洗组件，其允许有效传热，同时还容易保持清洁。
发明内容
本发明的目的是至少部分地克服现有技术的上述局限中的一个或多个。特别地，目的是提供冲洗组件，其包括换热部件，其中全部部件是容易接近的，并且允许容易的清洁。
另一个目的在于提供冲洗组件，虽然限于可利用的标准区域(例如淋浴的地板(flooring))，但是其提供大的传热表面。
为了至少解决这些目的，提供冲洗组件，其包括基座和换热部件，基座包括提供限定上入口和下出口的包络表面的碗形状，下出口布置成与排水装置连通，并且换热部件包括限定在上壁和下壁之间的螺旋通道，螺旋通道具有沿着碗形基座的包络表面的延伸，并且螺旋通道布置成具有次级流体的通流，其中冲洗组件配置成提供用于初级流体的螺旋通道，其在基座的包络表面和换热部件的下壁之间延伸，用于朝向排水装置引导初级流体从上入口穿过其中到达下出口，由此允许在初级流体和次级流体之间换热。
冲洗组件有益的是，具有它的上入口和下出口的碗形基座将使用提供给冲洗组件的初级流体(例如废水)的重力流动。
通过与碗形基座配合的换热部件，由此限定在其间的用于初级流体的通道，初级流体将主要接触两个主要表面：基座的包络表面和换热部件的下壁并且由此包含例如冷水的次级流体的螺旋通道的外壁。通过用于初级流体的通道的螺旋延伸，初级流体的停留时间以及由此用于在初级流体和次级流体之间传热的可利用时间可以增加。
而且，通过换热部件的螺旋通道布置成沿着碗形基座的包络表面延伸，螺旋通道将自动地具有相应的碗形的纵向延伸。因此，沿着换热器板的上壁的初级流体的任何流动将沿着换热部件的螺旋通道的上壁流动，由此提供用于与在所述螺旋通道中的次级流体传热的另外的接触表面。相应地，允许初级流体与换热板的两个表面接触，由此允许更有效的传热。这在如下情况中是有益的，冲洗组件布置在例如淋浴或舱室的设备中，因此具有基本上相应于地板面积的标准化的表面区域。
换热部件的上壁和下壁可以通过压制片状金属而提供，壁被成形和连接以限定所述螺旋通道。换热部件的螺旋通道可以由在换热部件的上壁和/或下壁中的压制图案形成。
相应地，通过这种压制图案，换热部件的上壁的上表面将接收螺旋形成形的槽，其允许初级流体沿着换热部件的上表面在螺旋路径中流动。将理解的是，形成换热部件的上壁和下壁的部分的通道的横截轮廓不必是相同的。两个壁中的一个可以是非异型的，而另一个壁可以具有构成螺旋通道的轮廓。
基座的包络表面可以具有螺旋槽。通过螺旋槽，停留时间以及由此可利用的传热时间将增加。
基座的包络表面和换热部件的下壁可以布置成互相接触，由此基座的包络表面与换热部件的下壁一起限定在其间的螺旋通道。在基座的包络表面和换热部件的下壁之间的接触可以是直接或间接的。在间接接触的情况下，中间密封可以布置在其间。同时，接触可以是连续的或不连续的。
冲洗组件还可以包括布置在换热部件上方的地板。地板可以具有朝向基座的上入口的冠部。
冲洗组件还可以包括分配器，其适合于主要朝向在基座的包络表面和换热部件的下壁之间延伸的螺旋通道引导初级流体。
相应地，通过这种分配器，初级流体将主要被朝向限定在基座和换热部件之间的通道引导，同时不能通过螺旋通道处理的任何过多的流将替代地沿着换热部件的上表面流动。
在基座的包络表面中的螺旋槽可具有底壁部分、上游侧壁部分和下游侧壁部分，并且其中下游侧壁部分包括脊。而且，换热部件的螺旋通道的底壁可以具有至少部分地向下延伸到基座的螺旋槽中的横截轮廓，并且其中底壁的最低点在基座的螺旋槽的脊下方延伸。相应地，在运行期间，甚至在初级流体的低流量期间，换热部件的底壁将浸在初级流体中。由此在初级流体和次级流体之间的接触表面将增加，从而增强在其间的传热。
换热部件可以是水力成形结构。
冲洗组件可以是淋浴地板或清洗板。
本发明的其它目的、特征、方面和优点将从以下详细说明及附图中显现。
附图说明
现在将例如参考所附的示意图来描述本发明的实施例，其中
图1公开了根据本发明的冲洗组件的第一实施例。
图2是基座的透视图。
图3示意地公开了根据本发明的冲洗组件的运行。
具体实施方式
参考图1，示出了发明的冲洗组件1的一个实施例。冲洗组件1包括基座2、换热部件3和地板24。
在以下说明书中，将使用术语凸形和凹形。利用凸形几何结构表示具有背对大致水平平面的包络表面的突出几何结构。相应地，利用凹形几何结构表示具有背对大致水平平面的包络表面的凹进几何结构。
现在转向图2，公开了基座2的一个实施例。基座2被公开为放置成位于地面上的单元。应理解的是，基座2可以替换地布置为在地面中的凹进部。
在公开的实施例中，基座2具有布置在四边形框架9中的凹形碗形状。框架9包括大致平的顶表面10。顶表面10优选地稍微朝向螺旋槽4倾斜，螺旋槽4沿着基座2的上包络表面5延伸。螺旋槽4在上入口6到下出口7之间延伸。顶表面朝向螺旋槽的倾斜提供流体朝向螺旋槽4的流出(runoff)。
在公开的实施例中，顶表面10包括朝向螺旋槽4成角度地延伸的多个脊11。脊11布置成沿着螺旋槽4的最上部卷绕的延伸分配到达顶表面的流体。
基座2可以布置为同质(homogenous)结构或为壳体结构。在图1的实施例中，基座2以位于三个支撑表面8上的壳体的形式布置。
下出口7布置成连接至排水装置33，该连接可以通过本领域众所周知的手段进行。由于基座的凹形碗形状，上入口布置在螺旋槽4的上周边部分中，并且下出口7布置在基座2的下中心部分中。
作为示例，基座2可由金属、加强复合材料、塑料或石基材料制成。螺旋槽4与脊11和顶表面10一起可以是压制、模制或机器加工的几何结构。
现在特别地转向图1，螺旋槽4具有横截面，其当在流动方向上看时带有上游侧壁部分12、底壁部分13和下游侧壁部分14。底壁部分13具有倾斜的凹进横截轮廓，其带有朝向上游侧壁部分12的它的最深部分。而且，下游侧壁部分14形成脊15。虽然不是必需的，脊15作为隔离物保证沿着螺旋槽4被引导的初级流体沿着螺旋槽被引导，而不是取道通过漫过脊15而脱离螺旋槽4的容易的路线。而且倾斜的底壁部分13允许包含在螺旋槽4中的更大量的初级流体，并且还允许用于初级流体的增强的接触表面。螺旋槽4优选地具有如竖直截面图所示的体积，其适合于处理稍微低于冲洗组件的估计的通常初级流体流的流体体积。在这种情况下，利用通常来表示在预期使用(例如淋浴)期间的通常的初级流体流动，在这种情况下流体组件是凹陷的以用于淋浴应用。本发明是，在通常流体流动期间螺旋槽4可以填充初级流体，其从上入口6朝向下出口7流动，同时与换热部件3的下表面面接触，如在下面进一步解释。
换热部件3布置在基座2的顶部上，从而直接或间接地位于其上并且界定允许其间的初级流体的第一流动的螺旋通道16。
在公开的实施例中，换热部件3由上壁和下壁17a、17b构成，上壁和下壁17a、17b相连以在其间限定螺旋流体密封通道18，其允许次级流体流过。上壁和下壁17a、17b每个具有螺旋的压制图案，由此在其间限定螺旋通道18。两个壁的连接可以例如通过焊接、粘合或钎焊进行。
换热部件3的螺旋通道18具有与基座2的螺旋槽4的节距相对应的节距。而且，换热部件4的下壁17b的几何结构与基座2以这种方式匹配，即当换热部件4布置在基座2上时，换热部件3的壁17b的下表面和基座2的螺旋槽4界定从基座2的上入口6延伸到基座2的下出口7的贯穿螺旋通道16。这可以由位于基座2的螺旋槽4的脊15上的换热部件3的下壁17b的下表面提供。
优选的是，在换热部件3和基座2的脊15之间存在基本上连续的接触表面19，由此初级流体的流将沿着因此界定的螺旋通道16引导。密封(未公开)可以沿着接触表面19被提供。换热部件3的螺旋通道18因此具有与基座2的螺旋槽的节距相对应的节距。
在公开的实施例中，形成换热部件3的螺旋通道16的底壁28的下壁17b具有横截轮廓，其至少部分地向下延伸到基座2的螺旋槽4中，即底壁28的最下部点P在基座的螺旋槽4的脊15下方延伸。相应地，当螺旋通道16填充有初级流体流时，底壁28将浸在初级流体中。这甚至适用于低填充度，即在初级流体的低流量期间。
在公开的实施例中，换热部件3的上壁17a形成螺旋槽20。螺旋槽20具有与换热部件3的螺旋通道18和基座2的螺旋槽相同的节距。
提供换热部件3的螺旋通道18，以允许次级流体流动通过其中。相对于在冲洗组件1中初级流体的预期流动，次级流体的流动可以形成逆流。相应地，螺旋通道18包括下入口21和上出口22。入口和出口21、22布置为通孔，其具有允许连接到次级流体源的联接件23。次级流体例如可以是自来水。在未公开的实施例中，联接件23可以连接到将入口和出口21、22连接到次级流体的软管。通过为这种管提供过长的长度，在换热部件的维修期间联接件23不必断开。
冲洗组件1还可以具有地板24。地板24在最容易的情况下是由片25制成，该片位于基座2的框架9的顶部上。在公开的实施例中，地板24放置成位于框架9的周边边界上和中心支撑26上。中心支撑26优选地具有沿着它的底端的通孔60，以允许初级流体朝向排水装置33流出。
地板24优选地具有允许人站在地板顶上而不过度弯曲的结构强度。
地板24具有孔口27以允许初级流体朝向基座2和换热部件3朝向基座2的下出口7流出。孔口27优选地邻近基座2的螺旋槽4的上入口6布置，即在公开的实施例中，邻近地板24的周边。为了进一步有利于朝向孔口27流出，地板24可以具有朝向孔口27的冠部(未公开)。
为了便于清洁，地板24和换热部件3优选地是可拆卸的。在其最简单地成形的情况下，地板24和换热部件3布置成被升起或枢转，以由此接近基座2和与下入口7连通的排水装置33。
现在转向图3，将公开根据本发明的冲洗组件1的运行。将基于用于淋浴30的冲洗组件1进行说明。
冲洗组件1通过输入新冷水导管29连接到淋浴30，输入新冷水导管29连接到换热部件3的螺旋通道18的入口21。螺旋通道18的出口22通过导管31连接到淋浴30的混合器32，通过混合器32它将与温水W混合到希望的温度。而且，基座2的下出口7连接到排水装置33。
在运行期间，形成次级流体的新冷水C通过导管29供给到冲洗组件1并且通过入口21进入换热部件3的螺旋通道18。通过冷水C的固有压力，冷水沿着螺旋贯穿通道18朝向出口22被加压，并且通过导管31离开冲洗组件。冷水通过导管31供给到混合器32，在此它与输入新温水W混合以形成调温温水WT。调温温水WT供给到冲洗地板24的淋浴30的喷头34。这种调温温水WT将构成冲洗组件1的初级流体。
调温温水WT将接触地板24，在此它朝向孔口27被引导用于朝向基座2流出。通过以换热部件3的升高边缘形式的分配器45，调温温水WT将主要被引导到在基座2和换热部件3之间形成的螺旋槽4中。没有找到其通过螺旋槽4的线路的调温温水WT替代地发现其进入换热部件3的上壁17a的螺旋槽20的线路。无论调温温水WT将采用哪个线路，它将朝向基座2的下出口7流动，并且通过排水装置33离开基座2。在它朝向下出口7流动期间，调温温水WT即初级流体将与在换热部件3的螺旋通道18中的次级流体的逆流间接接触。由此，在为调温温水WT的初级流体和为冷水C的次级流体之间进行换热。结果将是，调温冷水CT通过导管31供给到混合器32。这种换热将导致待供给到混合器32的冷水CT的升高温度。由此，在冷水和温水之间的混合比可随温水的可能减少量而改变。替换地，供应到混合器32的温水W的温度可以下降。由此总能量消耗量可以减少。
不管基座2是否具有凸形或凹形碗形状，如下所述的这种原理是同样可适用的。初级流体将始终从高于出口定位的入口流动，借此重力作为驱动力。并且，该原理同样适用于淋浴之外的其它应用。冲洗组件同样可适用于使用调温水供应(例如通常清洗系统)的任何冲洗系统中。
发明的冲洗系统提供对所有的表面的非常容易的接近，并且事实上不包括隐藏的点。为了清洁，地板24和换热部件3可以简单地升起和移除。所有的表面，不管它是否是基座2、换热部件3或地板24，显示为大的、平面的或稍微弯曲的表面，其可以容易擦拭。用于次级流体的螺旋通道的入口和出口优选地可以具有快速联接件，其允许快速和容易地安装。
换热部件例如可以通过水力成形而形成。这样做的一个方式是布置两片金属，一个在另一个顶部上。两个片沿着待形成的螺旋通道的预期边界线通过例如焊接而连接。临时的入口和出口安装到待形成的螺旋通道的入口和出口部分。
由此形成的双层结构布置在限定待形成的螺旋通道的镜面三维轮廓的模具中，并且临时的入口和出口连接至介质源。超高压的适合介质通过临时的入口和出口供给。通过加压介质，贯穿通道将塑性地形成由两片的壁和焊接的边界线界定。当已经得到希望的横截面时，释放介质的压力并且所得的三维几何结构从模具移除。临时的入口和出口被移除和替换为用于次级流体的适合的配件。
生产换热部件的另一个方式是提供两个片，每个片具有形成在其中的螺旋通道。两个片布置成一个在另一个顶部上，然后通过焊接、粘合或钎焊进行连接以形成界定贯穿螺旋通道的边界线。在另一替换的实施例中，换热部件可以形成为密集螺旋地缠绕的管，其中邻近的缠绕的外壁部分相连以由此界定螺旋槽。
如果基座替代地应该具有凸形碗形状，则上入口将替代地布置在基座的上中心部分，其带有向下卷绕到下周边部分的螺旋槽。
根据以上说明，虽然已经描述和示出了本发明的各种实施例，但是本发明不限于此，而是还可以以在下面权利要求限定的主题范围内的其他方式实现。

Claims (10)

1.一种冲洗组件(1)，其包括基座(2)和换热部件(3)，
所述基座(2)包括提供限定上入口(6)和下出口(7)的包络表面的碗形状，所述下出口布置成与排水装置(33)连通，和
所述换热部件(3)包括限定在上壁(17a)和下壁(17b)之间的螺旋通道(18)，所述螺旋通道(18)具有沿着碗形基座(2)的包络表面的延伸，并且所述螺旋通道布置成具有次级流体的通流，
其中，所述冲洗组件配置成提供用于初级流体的螺旋通道(16)，其在所述基座(2)的包络表面和所述换热部件(3)的下壁(17b)之间延伸，用于朝向所述排水装置(33)引导所述初级流体从所述上入口(6)穿过其中到达所述下出口(7)，由此允许在所述初级流体和所述次级流体之间换热，且
其中，在所述基座(2)的包络表面中的螺旋槽(4)具有底壁部分(13)、上游侧壁部分(12)和下游侧壁部分(14)，并且其中，所述下游侧壁部分包括脊(15)，且所述换热部件(3)的螺旋通道(18)的底壁(28)具有至少部分地向下延伸到所述基座(2)的螺旋槽(4)中的横截轮廓，并且其中，所述底壁(28)的最低点(P)在所述基座(2)的螺旋槽(4)的脊(15)下方延伸。
2.根据权利要求1所述的冲洗组件，其中，所述换热部件(3)的上壁(17a)和下壁(17b)由压制片状金属提供，所述上壁和下壁被成形和连接以限定所述换热部件(3)的所述螺旋通道(18)。
3.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，其中，所述换热部件(3)的螺旋通道(18)由在所述换热部件的上壁(17a)和/或下壁(17b)中的压制图案形成。
4.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，其中，所述换热部件(3)的上壁(17a)的上表面包括背对所述换热部件(3)的所述螺旋通道(18)的螺旋形成形的槽(20)。
5.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，其中，在所述基座(2)的包络表面中的螺旋槽(4)具有与所述换热部件(3)的螺旋通道(18)相对应的延伸和节距。
6.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，其中，所述基座(2)的包络表面和所述换热部件(3)的下壁(17b)布置成互相接触，由此所述基座的包络表面与所述换热部件的下壁一起限定在其间的所述用于初级流体的螺旋通道(16)。
7.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，还包括布置在所述换热部件(3)上方的地板(24)。
8.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，还包括分配器(45)，其适合于主要朝向在所述基座(2)的包络表面和所述换热部件(2)的下壁(17b)之间延伸的所述螺旋通道(16)引导所述初级流体。
9.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，其中，所述换热部件(3)是水力成形的结构。
10.根据权利要求1或2所述的冲洗组件，其中，所述冲洗组件(1)是淋浴地板或清洗板。
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