SE538978C2

SE538978C2 - Heat

Info

Publication number: SE538978C2
Application number: SE1450454A
Authority: SE
Inventors: Milton Mogens
Original assignee: Milton Mogens
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2017-03-07
Also published as: EP3132219A1; WO2015160303A1; SE1450454A1; EP3132219A4; US20170038158A1

Description

VÄRMEVÄXLARE Teknikområde Föreliggande uppfinning hänför sig till en värmeväxlare och ett system för återvinning av värmeenergi ur avloppsvatten. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat exchanger and a system for recovering heat energy from wastewater.

Bakgrund till uppfinningen Med ökande krav på energieffektiva byggnader och resurssnålt boende har mycket gjorts för att förbättra byggnader utan att negativt påverka kvaliteten hos inomhusklimatet. Man har installerat värmepumpar, återvinningssystem för ventilation, nya och bättre styrsystem för styrning och uppföljning, samt bättre byggmaterial och byggsystem. På så sätt har man fått bukt med energiförbrukning som består av transmissionsförluster genom klimatskal, ventilationsförluster (frivilliga och ofrivilliga) samt övriga sammanslagna förluster. Background of the invention With increasing demands on energy-efficient buildings and resource-efficient housing, much has been done to improve buildings without adversely affecting the quality of the indoor climate. Heat pumps, ventilation systems for ventilation, new and better control systems for control and follow-up, as well as better building materials and building systems have been installed. In this way, energy consumption has been overcome, which consists of transmission losses through climate shells, ventilation losses (voluntary and involuntary) and other combined losses.

Förbrukning av vatten är en förlustkälla som är svår att hantera och har tidigare stått för en försumbar del av energiförbrukningen. Numera finns det dock ett behov av minskning av förluster orsakade av vattenförbrukning. Water consumption is a source of loss that is difficult to manage and has previously accounted for a negligible part of energy consumption. Nowadays, however, there is a need to reduce losses caused by water consumption.

En del har gjorts inom detta område i form av snålspolande duschar, kranar och toaletter samt isolering av installationer etc. men återstående förbrukning är svåråtkomlig och kräver någon form av återvinning av avloppsvatten. Some has been done in this area in the form of low-flush showers, taps and toilets as well as insulation of installations, etc., but the remaining consumption is difficult to access and requires some form of wastewater recycling.

Det finns ett antal lösningar som har olika problem antingen rent tekniska eller effektivitetsmässiga. Värmeväxlare för placering som ett golv i duschen där inkommande vatten växlas mot utgående har problem med inbyggnad samt godkännande enligt branschregler, dessutom återvinns bara vatten vid duschning. Stående växlare finns men har en konstruktion som antingen inte lämpar sig för större flöden eller har en dålig verkningsgrad. Det finns således behov för minskning av förluster orsakade av vattenförbrukning. There are a number of solutions that have different problems either purely technical or in terms of efficiency. Heat exchangers for placement as a floor in the shower where incoming water is exchanged for outgoing have problems with installation and approval according to industry rules, in addition, only water is recycled when showering. Standing exchangers are available but have a construction that is either not suitable for larger flows or has a poor efficiency. There is thus a need to reduce losses caused by water consumption.

Sammanfattning av uppfinningen Med ovanstående i beaktande är det ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma en värmeväxlare och ett system för återvinning av värmeenergi ur avloppsvatten. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a heat exchanger and a system for recovering heat energy from wastewater.

För uppnående av detta ändamål, och även andra ändamål som kommer att framgå av den efterföljande beskrivningen, anvisas i enlighet med föreliggande uppfinning en värmeväxlare och ett system i enlighet med respektive självständigt krav. Utföringsformer av värmeväxlaren och systemet framgår av de osjälvständiga patentkraven samt av den följande beskrivningen och ritningarna. In order to achieve this object, and also other objects which will appear from the following description, a heat exchanger and a system according to the respective independent claim are provided in accordance with the present invention. Embodiments of the heat exchanger and system appear from the dependent claims as well as from the following description and drawings.

Närmare bestämt anvisas i enlighet med föreliggande uppfinning en värmeväxlare för återvinning av värmeenergi ur avloppsvatten innefattande ett ytterrör, ett innerrör för avloppsvatten, och ett styrorgan, varvid nämnda innerrör är anordnat i nämnda ytterrör så att ett mellanrum bildas mellan nämnda innerrör och nämnda ytterrör, och varvid nämnda styrorgan är anordnat i nämnda mellanrum och är anordnat att styra ett medium i en spiralformig rörelse runt innerröret så att värmeenergi från nämnda avloppsvatten avges till nämnda medium, varvid nämnda innerrör ha ett inlopp för nämnda avloppsvatten i en övre del av nämnda innerrör och ett utlopp för nämnda avloppsvatten i en undre del av nämnda innerrör, varvid kanten hos nämnda inlopp och/eller utlopp hos nämnda innerrör har minst ett utskott som skjuter ut parallellt med innerrörets cemtrumlinje och som är anordnat i en flödesriktning hos nämnda innerrör. More particularly, in accordance with the present invention, there is provided a heat exchanger for recovering heat energy from wastewater comprising an outer tube, an inner tube for wastewater, and a guide means, said inner tube being disposed in said outer tube so as to form a gap between said inner tube and said outer tube. said control means being arranged in said space and arranged to control a medium in a helical movement around the inner pipe so that heat energy from said wastewater is delivered to said medium, said inner pipe having an inlet for said waste water in an upper part of said inner pipe and a outlet for said wastewater in a lower part of said inner tube, the edge of said inlet and / or outlet of said inner tube having at least one projection projecting parallel to the center line of the inner tube and arranged in a flow direction of said inner tube.

Den uppfinningsenliga värmeväxlaren säkerställer att värmeenergi avges från avloppsvattnet till mediet med hög verkningsgrad. Eftersom mediet har direktkontakt med innerörets utsida blir värmegenomföringen mycket god. Att styrorganet styr mediet i en spiralformig rörelse är fördelaktigt eftersom mediet transporteras en lång sträcka i mellanrummet mellan inner- och ytterröret vilket ger en lång kontakttid med innerröret och därmed en ökad verkningsgrad. Vidare drar den uppfinningsenliga värmeväxlaren fördel av Coandaeffekten i att avloppsvattnet fördelar sig jämnt över en inneryta hos innerröret vilket bidrar till värmeenergiöverföringen. Den uppfinningsenliga värmeväxlaren är flexibel i form av längd, anslutningsdimension samt variabla flödesegenskaper i kombination med låga underhållskostnader vilket gör den lämplig till ett flertal användningsområden. Exempelvis kan längden hos värmeväxlaren, lindningsavståndet hos styrorganet samt avståndet mellan inner- och ytterröret varieras och anpassas efter hur stora flöden av avloppsvatten som kommer att hanteras. Hög verkningsgrad kan uppnås eftersom värmeväxlaren kan anpassas så att mycket goda förhållanden föreligger. Att nämnda innerrör ha ett inlopp för nämnda avloppsvatten i en övre del av nämnda innerrör och ett utlopp för nämnda avloppsvatten i en undre del av nämnda innerrör är fördelaktigt eftersom en motströmsvärmeväxlare bildas vilken har hög verkningsgrad. Utskottet medverkar till att en springa uppstår mellan avloppsrör och värmeväxlaren. Detta är fördelaktigt dels för att det kompenserar för små avvikelser då avloppsröret ej är monterat i lod samt medverkar även till att avloppsvattnet, då det når den springan, får hjälp att snabbt fördelas jämt över ytan. The heat exchanger according to the invention ensures that heat energy is delivered from the wastewater to the medium with high efficiency. Since the medium has direct contact with the outside of the inner tube, the heat transfer is very good. That the control means controls the medium in a helical movement is advantageous because the medium is transported a long distance in the space between the inner and outer tube, which gives a long contact time with the inner tube and thus an increased efficiency. Furthermore, the heat exchanger according to the invention takes advantage of the Coanda effect in that the waste water is distributed evenly over an inner surface of the inner tube, which contributes to the heat energy transfer. The heat exchanger according to the invention is flexible in terms of length, connection dimension and variable flow properties in combination with low maintenance costs, which makes it suitable for a number of areas of use. For example, the length of the heat exchanger, the winding distance of the control means and the distance between the inner and outer pipe can be varied and adapted according to how large flows of wastewater will be handled. High efficiency can be achieved because the heat exchanger can be adapted so that very good conditions exist. That said inner pipe has an inlet for said waste water in an upper part of said inner pipe and an outlet for said waste water in a lower part of said inner pipe is advantageous because a countercurrent heat exchanger is formed which has a high efficiency. The committee contributes to a gap occurring between the drain pipe and the heat exchanger. This is advantageous partly because it compensates for small deviations when the drain pipe is not mounted in plumb and also helps to ensure that the waste water, when it reaches the gap, is helped to be quickly distributed evenly over the surface.

Enligt en utföringsform kan nämnda innerrör och nämnda ytterrör vara monterade parallellt med vertikalplanet. According to one embodiment, said inner tube and said outer tube may be mounted parallel to the vertical plane.

En sådan utföringsform är fördelaktig eftersom då flödar avloppsvattnet parallellt med vertikalplanet. Such an embodiment is advantageous because then the wastewater flows parallel to the vertical plane.

Enligt en utföringsform kan nämnda innerrör vara centrerat i nämnda ytterrör. Det är fördelaktigt eftersom det bidrar till en god verkningsgrad då avloppsvattnet flödar centrerat i innerröret. According to one embodiment, said inner tube may be centered in said outer tube. This is advantageous because it contributes to a good efficiency as the wastewater flows centered in the inner pipe.

Enligt en utföringsform kan nämnda ytterrör ha ett inlopp för nämnda medium i en nedre del av nämnda ytterrör och ett utlopp för nämnda medium i en övre del av nämnda ytterrör. Detta är fördelaktigt eftersom en motströmsvärmeväxlare bildas vilken har hög verkningsgrad. According to one embodiment, said outer tube may have an inlet for said medium in a lower part of said outer tube and an outlet for said medium in an upper part of said outer tube. This is advantageous because a countercurrent heat exchanger is formed which has a high efficiency.

Enligt en utföringsform kan nämnda innerrör vara av koppar. Detta är fördelaktigt eftersom värmeöverföringen hos koppar är mycket god. Vidare motverkar koppar att kiselalger och liknande skall få fäste och därmed försämra värmeöverföringen över tid. Detta bidrar till låga underhållskostnader. According to one embodiment, said inner tube may be of copper. This is advantageous because the heat transfer of copper is very good. Furthermore, copper prevents diatoms and the like from gaining a foothold and thereby impairing heat transfer over time. This contributes to low maintenance costs.

Enligt en utföringsform kan nämnda ytterrör vara av minst en av koppar, stål eller rostfritt stål. Stål och rostfritt stål har fördelen att det är billigt. According to one embodiment, said outer tube may be of at least one of copper, steel or stainless steel. Steel and stainless steel have the advantage that it is cheap.

Enligt en utföringsform kan nämnda styrorgan vara ett rör lindat runt nämnda innerrör. Detta är fördelaktigt eftersom man kan montera avloppsvärmeväxlaren genom att löda röret på innerröret och därefter skjuta ytterröret på plats över innerröret och det på innerröret lindade och lödda röret. Trots den relativt stora kraft som behövs för att skjuta ytterröret på plats torde röret förbli i sitt läge. According to one embodiment, said guide means may be a tube wound around said inner tube. This is advantageous because the sewage heat exchanger can be mounted by soldering the pipe to the inner pipe and then sliding the outer pipe into place over the inner pipe and the pipe wound and soldered on the inner pipe. Despite the relatively large force required to push the outer tube into place, the tube should remain in place.

Enligt en utföringsform kan nämnda styrorgan vara av minst en av koppar, aluminium eller rostfritt stål. Vidare kan nämnda styrorgan vara av något material som tål färskvatten. According to one embodiment, said guide means may be of at least one of copper, aluminum or stainless steel. Furthermore, said control means may be of some material which can withstand fresh water.

Enligt en utföringsform kan nämnda medium vara vatten. Detta är fördelaktigt eftersom vatten har många tillämpningar. According to one embodiment, said medium may be water. This is advantageous because water has many applications.

Vidare anvisas i enlighet med föreliggande uppfinning ett system för återvinning av värmeenergi ur avloppsvatten innefattande den uppfinningsenliga värmeväxlaren enligt någon av ovanstående utföringsformer och minst en av en vattenklosett, en varmvattenberedare anordnad att värma vätska till en förutbestämd temperatur, och en dusch-, kök- eller badrumsblandare varvid nämnda medium är vatten. Detta är fördelaktigt då värmeväxlaren kan förse vattenklosetten, varmvattenberedaren, och dusch-, kök- och badrumsblandarna med uppvärmt vatten. Furthermore, in accordance with the present invention, there is provided a system for recovering heat energy from wastewater comprising the heat exchanger according to the invention according to any of the above embodiments and at least one of a water closet, a water heater arranged to heat liquid to a predetermined temperature, and a shower, kitchen or bathroom mixer wherein said medium is water. This is advantageous as the heat exchanger can supply the water closet, the water heater, and the shower, kitchen and bathroom mixers with heated water.

Enligt en utföringsform kan systemet innefatta en ledning för att leda vatten från nämnda värmeväxlare till nämnda varmvattenberedare. Detta är fördelaktigt då varmvattenberedaren inte måste arbeta lika mycket eftersom vattnet redan är uppvärmt av värmeväxlaren. According to one embodiment, the system may comprise a conduit for directing water from said heat exchanger to said water heater. This is advantageous as the water heater does not have to work as much as the water is already heated by the heat exchanger.

Enligt en utföringsform kan systemet innefatta en ledning för att leda vatten från nämnda värmeväxlare till nämnda vattenklosett. Detta är fördelaktigt då utomhustemperaturen är låg och byggnaden som vattenklosetten befinner sig i ska värmas. Inkommande kallvatten förvärms av utgående avloppsvatten, vilket innebär att energi sparas eftersom behovet av ny energi för uppvärmning av vattnet i vattenklosetten minskar. According to one embodiment, the system may comprise a conduit for directing water from said heat exchanger to said water closet. This is advantageous when the outdoor temperature is low and the building in which the water closet is located must be heated. Incoming cold water is preheated by outgoing wastewater, which means that energy is saved as the need for new energy for heating the water in the water closet decreases.

Enligt en utföringsform kan systemet innefatta en ledning för att leda vatten från nämnda värmeväxlare till nämnda duschblandare, varvid nämnda duschblandare är anordnad att blanda nämnda vatten med vatten från nämnda varmvattenberedare. According to one embodiment, the system may comprise a line for directing water from said heat exchanger to said shower mixer, said shower mixer being arranged to mix said water with water from said hot water heater.

Enligt en utföringsform kan systemet innefatta en ledning för att leda vatten från nämnda varmvattenberedare till nämnda dusch-, kök- eller badrumsblandare, varvid nämnda dusch-, kök- och badrumsblandare är anordnade att blanda vatten med vatten från nämnda värmeväxlare. According to one embodiment, the system may comprise a line for directing water from said water heater to said shower, kitchen or bathroom mixer, said shower, kitchen and bathroom mixer being arranged to mix water with water from said heat exchanger.

Generellt sett ska alla termer som används i kraven tolkas i enlighet med deras normala betydelse inom teknikområdet, så tillvida de ej uttryckligen har definierats på annat sätt häri. Alla hänvisningar till "en/ett/-et/- en [element, anordning, komponent, organ etc.]" ska tolkas öppet såsom hänvisande till åtminstone en av nämnda element, anordning, komponent, organ etc, såtillvida ej uttryckligen sägs annat. Stegen i alla metoder visade häri måste ej utföras i exakt den visade följden, såtillvida ej uttryckligen sägs så. In general, all terms used in the claims are to be construed in accordance with their normal meaning in the art, insofar as they have not been expressly defined otherwise herein. All references to "one / one / -et / - one [element, device, component, organ, etc.]" shall be construed as referring to at least one of said elements, device, component, organ, etc., unless otherwise expressly stated. The steps in all methods shown herein need not be performed in the exact sequence shown, unless expressly stated so.

Kort beskrivning av ritningarna Härefter kommer utföringsformer av föreliggande uppfinning att beskrivs i exemplifierande syfte under hänvisning till de medföljande ritningarna, vari: Fig 1 visar en snittvy av den uppfinningsenliga värmeväxlaren.Brief Description of the Drawings Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a sectional view of the heat exchanger according to the invention.

Fig 2 visar en schematisk vy över ett uppfinningsenligt system för återvinning av värmeenergi ur avloppsvatten. Fig. 2 shows a schematic view of a system according to the invention for recovering heat energy from wastewater.

Detaljerad beskrivning Den uppfinningsenliga värmeväxlaren bygger på idén om att spara energi genom att använda värmeenergi i avloppsvatten för att förvärma vatten avsett att användas för exempelvis bad, dusch, disk, tvätt, och toalettspolning. För att uppnå önskad temperatur behöver det förvärmda vattnet därefter eventuellt blandas med vatten av ännu högre temperatur. Detta vatten med ännu högre temperatur kan ha värmts upp av exempelvis en varmvattenberedare. Det av varmvattenberedaren uppvärmda vattnet kan vara från värmeväxlaren förvärmt vatten som därefter har värmts upp av varmvattenberedaren. Detailed description The heat exchanger according to the invention is based on the idea of saving energy by using heat energy in wastewater to preheat water intended for use in, for example, baths, showers, dishes, laundry and toilet flushing. To achieve the desired temperature, the preheated water then may need to be mixed with water of even higher temperature. This water with an even higher temperature may have been heated by, for example, a water heater. The water heated by the water heater can be water preheated from the heat exchanger, which has subsequently been heated by the water heater.

Fig 1 visar en snittvy av den uppfinningsenliga värmeväxlaren. Värmeväxlaren 100 har ett innerör 110 och ett ytterrör 120. Innerröret 110 är anordnat centrerat inuti ytterröret 120. Innerröret 110 är till för att leda avloppsvatten. Avloppsvattnet leds nedåt i bilden och fås att strömma medelst gravitationen. Fig. 1 shows a sectional view of the heat exchanger according to the invention. The heat exchanger 100 has an inner tube 110 and an outer tube 120. The inner tube 110 is arranged centered inside the outer tube 120. The inner tube 110 is for conducting wastewater. The wastewater is led downwards in the image and is made to flow by gravity.

Ett mellanrum 130 bildas mellan innerröret och ytterröret. I mellanrummet 130 löper ett styrorgan 140. Styrorganet är till för att styra ett medium i en spiralformig rörelse runt innerröret. När ett medium leds runt innerröret och avloppsvatten strömmar i innerröret kan värmeenergi från avloppsvattnet avges till mediet. A gap 130 is formed between the inner tube and the outer tube. In the space 130 runs a guide means 140. The guide means is for guiding a medium in a helical movement around the inner tube. When a medium is led around the inner pipe and wastewater flows into the inner pipe, heat energy from the wastewater can be delivered to the medium.

Mediet är företrädesvis vatten. Detta vatten kan vara kallvatten avsett för bad, dusch, disk, tvätt, toalettspolning och bevattning. The medium is preferably water. This water can be cold water intended for bathing, showering, washing dishes, washing, flushing toilets and irrigating.

I en övre del hos innerröret 110 finns ett inlopp 112 för avloppsvatten och i en undre del hos innerröret 110 finns ett utlopp 114 för avloppsvatten. I en utföringsform, såsom visas i Fig. 1, omsluter inte ytterröret 120 hela innerröret 110. Detta är fördelaktigt då det underlättar sammankopplingen av värmeväxlaren 100 med befintligt avloppsrör. In an upper part of the inner pipe 110 there is an inlet 112 for waste water and in a lower part of the inner pipe 110 there is an outlet 114 for waste water. In one embodiment, as shown in Fig. 1, the outer tube 120 does not enclose the entire inner tube 110. This is advantageous as it facilitates the interconnection of the heat exchanger 100 with the existing drain pipe.

Kanten hos inloppet 112 och/eller utloppet 114 har ett utskott 116. Utskottet 116 skjuter ut parallellt med innerrörets centrumlinje. Utskottet 116 underlättar montering av värmeväxlaren 100 då det kompenserar för eventuella ojämnheter vid itusågningen av det befintliga avloppsröret. Det skapar även en springa som underlättar en snabb fördelning av avloppsvattnet över innerytan. Springan underlättar en snabb fördelning av avloppsvattnet över innerytan. Vidare gör springan som skapats att en viss ställmån skapas för att kompensera montage i lod av värmeväxlaren. Springan blir som en fals som vattnet rinner ned i, och snabbt fördelas i, och eftersom värmeväxlaren ska vara monterad i lod kommer sedan vattnet att rinna över kanten jämnt över röret. The edge of the inlet 112 and / or the outlet 114 has a projection 116. The projection 116 projects parallel to the center line of the inner tube. The projection 116 facilitates installation of the heat exchanger 100 as it compensates for any irregularities in the sawing of the existing drain pipe. It also creates a gap that facilitates a rapid distribution of the wastewater over the inner surface. The gap facilitates a rapid distribution of the wastewater over the inner surface. Furthermore, the gap that has been created means that a certain setting space is created to compensate for mounting in plumb by the heat exchanger. The gap becomes like a seam in which the water flows down, and is quickly distributed in, and since the heat exchanger must be mounted in plumb, the water will then flow over the edge evenly over the pipe.

I en utföringsform har värmeväxlaren inga utskott utan värmeväxlaren monteras så att en springa uppstår när värmeväxlaren monteras i lod. In one embodiment, the heat exchanger has no projections but the heat exchanger is mounted so that a gap occurs when the heat exchanger is mounted in plumb.

När den uppfinningsenliga värmeväxlaren 100 ska monteras sågas en bit bort hos ett befintligt avloppsrör. Innerrörets 110 inlopp 112 och utlopp 114 fås att möta kanterna hos det befintliga avloppsröret. Eftersom det är svårt att såga det befintliga avloppsröret exakt jämnt kompenserar utskotten 116 för detta så det går att vrida till värmeväxlaren 100 så att den ändå är anordnad parallellt med vertikalplanet och gravitationsfältet. Två tätningar (inte visade) kan därefter monteras över det befintliga avloppsrörets kanter och innerrörets 110 inlopp 112 och utlopp 114. Dessa tätningar kan exempelvis vara en grov slangbit eller gummibit som kläms på plats med slangklämmor. When the heat exchanger 100 according to the invention is to be mounted, a piece is removed from an existing drain pipe. The inlet 112 and outlet 114 of the inner pipe 110 are made to meet the edges of the existing drain pipe. Since it is difficult to saw the existing drain pipe exactly evenly, the projections 116 compensate for this so that it is possible to turn the heat exchanger 100 so that it is still arranged parallel to the vertical plane and the gravitational field. Two seals (not shown) can then be mounted over the edges of the existing drain pipe and the inlet 112 and outlet 114 of the inner pipe 110. These seals can be, for example, a coarse piece of hose or a piece of rubber which is clamped in place with hose clamps.

Ytterröret 120 har ett inlopp 122 i dess nedre del samt ett utlopp 124 i dess övre del. Inloppet 122 leder in i ett utrymme som bildas mellan styrorganet 140, innerrörets 110 utsida och ytterrörets 120 insida. Inloppet 122 och utlopp 124 kan exempelvis vara rörformiga. Inloppet 122 är till för att in i värmeväxlaren leda det medium ska som förvärmas. The outer tube 120 has an inlet 122 in its lower part and an outlet 124 in its upper part. The inlet 122 leads into a space formed between the guide means 140, the outside of the inner tube 110 and the inside of the outer tube 120. The inlet 122 and outlet 124 may, for example, be tubular. The inlet 122 is for guiding the medium to be preheated into the heat exchanger.

Som framgår är avloppsvattnet avsett att ledas parallellt med gravitationen och nedåt i Fig. 1, se riktningspil 150 och 151. Mediet som ska förvärmas är avsett att ledas uppåt i Fig. 1 i en spiralformig rörelse, se riktningspilar 160 och 165 som visar när mediet leds in i respektive ut ur värmeväxlaren. Således bildas en motströmsvärmeväxlare. As can be seen, the wastewater is intended to be led parallel to gravity and downwards in Fig. 1, see direction arrows 150 and 151. The medium to be preheated is intended to be led upwards in Fig. 1 in a helical motion, see direction arrows 160 and 165 showing when the medium led into or out of the heat exchanger. Thus, a countercurrent heat exchanger is formed.

Styrorganet 140 kan, såsom visas i Fig. 1, var ett rör som är lindat runt innerröret 110. Styrorganet lödas då exempelvis fast på innerröret. Därefter anordnas ytterröret runt innerröret. Exempelvis dras ytterröret utanpå innerröret och styrorganet. Alternativt är ytterröret delat i två delar som anordnas runt innerröret och styrorganet och därefter svetsas ihop. The guide member 140 may, as shown in Fig. 1, be a tube wound around the inner tube 110. The guide member is then soldered to the inner tube, for example. Then the outer tube is arranged around the inner tube. For example, the outer tube is pulled on the outside of the inner tube and the guide member. Alternatively, the outer tube is divided into two parts which are arranged around the inner tube and the guide member and then welded together.

I en utföringsform är styrorganet utformat som en l-balk i miniatyr som lindas runt inneröret. Detta utförande är materialbesparande och kan tillverkas genom att ytterröret monteras i två halvor som svetsas ihop med i flödesriktningen längsgående fogar. In one embodiment, the guide means is designed as a miniature l-beam which is wound around the inner tube. This design is material-saving and can be manufactured by mounting the outer pipe in two halves which are welded together with longitudinal joints in the flow direction.

Den uppfinningsenliga värmeväxlaren är avsedd att monteras i någon form av hushåll. Det kan exempelvis vara i ett flerbostadshus, en kontorsfastighet, en villa, ett radhus, eller kedjehus. Värmeväxlaren skulle också kunna monteras i en båt, en husvagn, eller husbil. Eftersom Värmeväxlaren använder avloppsvatten behöver den monteras under avloppsinlopp i hushållet. Värmeväxlaren monteras alltså företrädesvis under betjänat utrymme, i källare eller i schakt. I flerhushållshus, exempelvis flerbostadshus, kan en eller flera uppfinningsenliga värmeväxlare anordnas. The heat exchanger according to the invention is intended to be mounted in some form of household. It can, for example, be in an apartment building, an office property, a villa, a terraced house, or a chain house. The heat exchanger could also be mounted in a boat, a caravan, or motorhome. Since the heat exchanger uses wastewater, it needs to be installed under the sewer inlet in the household. The heat exchanger is thus preferably mounted under serviced space, in basements or in shafts. In apartment buildings, for example apartment buildings, one or more heat exchangers according to the invention can be arranged.

Medium som leds från den uppfinningsenliga värmeväxlaren benämns häri ibland som förvärmt vatten. Medium which is led from the heat exchanger according to the invention is sometimes referred to herein as preheated water.

Fig. 2 visar en schematisk vy över ett uppfinningsenligt system för återvinning av värmeenergi ur avloppsvatten. Systemet 200 innefattar en uppfinningsenlig värmeväxlare 100. Fig. 2 visar närmare bestämt en förslagen koppling för ett badrum. Värmeväxlaren 100 är kopplad så att spillvatten 151 flödar in i värmeväxlarens 100 topp och flödar ut ur värmeväxlarens 100 botten. Spillvattnet 150 som flödar ut ur värmeväxlaren 100 är avkylt jämfört med det spillvatten 151 som flödar in i värmeväxlaren 100. Fig. 2 shows a schematic view of a system according to the invention for recovering heat energy from wastewater. The system 200 comprises a heat exchanger 100 according to the invention. Fig. 2 shows in more detail a proposed connection for a bathroom. The heat exchanger 100 is connected so that waste water 151 flows into the top of the heat exchanger 100 and flows out of the bottom of the heat exchanger 100. The waste water 150 flowing out of the heat exchanger 100 is cooled compared to the waste water 151 flowing into the heat exchanger 100.

Kallvatten 160 leds in i värmeväxlaren 100 och förvärms av värmeväxlaren 100 genom värmeutväxlingen med spillvattnet. Det förvärmda kallvattnet 165 leds sedan vidare till varmvattenberedaren 210, vattenklosetten 220, dusch/bad 230 samt en badrumsblandare 240. Det förvärmda kallvattnet 165 håller en temperatur i intervallet ca 8-50C. Vilken temperatur det förvärmda kallvattnet 165 har beror på hur mycket det värms i värmeväxlaren 100. Hur mycket kallvattnet 160 värms i värmeväxlaren 100 beror i sin tur på hur mycket spillvatten 151 som leds in i värmeväxlaren 100 och vilken temperatur spillvattnet 151 håller. Cold water 160 is led into the heat exchanger 100 and preheated by the heat exchanger 100 through the heat exchange with the waste water. The preheated cold water 165 is then passed on to the water heater 210, the water closet 220, the shower / bath 230 and a bathroom mixer 240. The preheated cold water 165 maintains a temperature in the range of about 8-50C. The temperature of the preheated cold water 165 depends on how much it is heated in the heat exchanger 100. How much the cold water 160 is heated in the heat exchanger 100 in turn depends on how much waste water 151 is led into the heat exchanger 100 and what temperature the waste water 151 maintains.

I varmvattenberedaren 210 värms det förvärmda kallvattnet 165 ytterligare tills det når en förutbestämd temperatur. Den förutbestämda temperaturen kan exempelvis vara 55C. Det till den förutbestämda temperaturen uppvärmda vattnet benämns häri med varmvatten 170. Varmvattnet 170 leds till duschblandaren 230 och badrumsblandaren 240. Duschblandaren 230 kan exempelvis vara anordnad i ett badkar eller i en dusch. Badrumsblandaren 240 kan exempelvis vara anordnad i en vask i badrummet. In the water heater 210, the preheated cold water 165 is further heated until it reaches a predetermined temperature. The predetermined temperature may be, for example, 55C. The water heated to the predetermined temperature is referred to herein as hot water 170. The hot water 170 is led to the shower mixer 230 and the bathroom mixer 240. The shower mixer 230 may, for example, be arranged in a bath or in a shower. The bathroom mixer 240 can, for example, be arranged in a sink in the bathroom.

Duschblandaren 230 blandar varmvattnet 170 med det förvärmda kallvattnet 165 i enlighet med vad som bestäms av användaren. Om exempelvis det förvärmda kallvattnet 165 håller en temperatur i den högre delen av intervallet så behöver mindre del varmvatten 170 tillsättas. The shower mixer 230 mixes the hot water 170 with the preheated cold water 165 according to what is determined by the user. If, for example, the preheated cold water 165 maintains a temperature in the higher part of the range, a smaller part of hot water 170 needs to be added.

Badrumsblandaren 240 blandar varmvattnet 170 med det förvärmda kallvattnet 165 i enlighet med vad som bestäms av användaren. Om exempelvis det förvärmda kallvattnet 165 håller en temperatur i den högre delen av intervallet så behöver mindre del varmvatten 170 tillsättas. The bathroom mixer 240 mixes the hot water 170 with the preheated cold water 165 according to what is determined by the user. If, for example, the preheated cold water 165 maintains a temperature in the higher part of the range, a smaller part of hot water 170 needs to be added.

I en utföringsform har badrumsblandaren 240 även en inkoppling för kallvatten. Denna är fördelaktig då användaren exempelvis vill ha dryckesvatten eller vatten för tandborstning. I en utföringsform, istället för en inkoppling för kallvatten, har vasken en separat kran för kallvatten. In one embodiment, the bathroom mixer 240 also has a connection for cold water. This is advantageous when the user, for example, wants drinking water or water for toothbrushing. In one embodiment, instead of a connection for cold water, the sink has a separate tap for cold water.

Om exempelvis någon duschar så flödar vattnet ut i badrummets avlopp och leds till värmeväxlaren 100. I värmeväxlaren 100 värmer vattnet upp kallvatten 160 som leds upp till duschblandaren 230. Ju längre tid personen duschar, desto mindre varmvatten 170 behöver tillföras. For example, if someone showers, the water flows out into the bathroom drain and is led to the heat exchanger 100. In the heat exchanger 100, the water heats cold water 160 which is led up to the shower mixer 230. The longer the person showers, the less hot water 170 needs to be supplied.

Det ska noteras att som ett alternativ till varmvattenberedare kan central beredning av varmvatten ske via exempelvis fjärrvärmeväxlare. It should be noted that as an alternative to hot water heaters, central preparation of hot water can take place via, for example, district heat exchangers.

Det inses följaktligen att föreliggande uppfinning inte är begränsad till de beskrivna utföringsformerna. Flera modifieringar och variationer är tänkbara, varför uppfinningens omfattning uteslutande definieras av de bifogade kraven. Accordingly, it will be appreciated that the present invention is not limited to the embodiments described. Several modifications and variations are conceivable, so the scope of the invention is defined exclusively by the appended claims.

Claims

A heat exchanger (100) for recovering heat energy from wastewater comprising an outer pipe (120), an inner pipe (110) for wastewater, and a guide means (140), said inner pipe being arranged in said outer pipe so that a gap (130) is formed between said inner tube and said outer tube, said guide means being arranged in said space and being arranged to guide a medium in a space formed between the guide means, an outside of the inner tube and an inside of the outer tube, in a helical movement around the inner tube so that heat energy from said wastewater is discharged to said medium, said inner pipe having an inlet (112) for said waste water in an upper part of said inner pipe and an outlet (114) for said waste water in a lower part of said inner pipe, the edge of said inlet and / or outlet of said inner tube has at least one projection (116) projecting parallel to the center line of the inner tube and arranged in a flow direction of said inner tube.

The heat exchanger of claim 1, wherein said inner tube and said outer tube are mounted parallel to the vertical plane.

The heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein said inner tube is centered in said outer tube.

The heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein said outer tube has an inlet (122) for said medium in a lower part of said outer tube and an outlet (124) for said medium in an upper part of said outer tube.

The heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein said inner tube is of copper.

The heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein said outer tube is of at least one of copper, steel or stainless steel.

The heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein said guide means is a tube wound around said inner tube.

The heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein said medium is water.

A system (200) for recovering heat energy from wastewater comprising a heat exchanger (100) according to any one of claims 1-8 and at least one of a water closet (220), a water heater (210) arranged to heat liquid to a predetermined temperature, and a shower, kitchen or bathroom mixer (230, 240), said medium being water.

The system of claim 9, comprising a conduit for conducting water from said heat exchanger to said water heater.

The system of claim 9, comprising a conduit for conducting water from said heat exchanger to said water closet.

The system of any of claims 9-11, comprising a conduit for conducting water from said heat exchanger to said shower mixer, said shower mixer being arranged to mix said water with water from said hot water heater.

The system of any of claims 9-12, comprising a conduit for directing water from said water heater to said shower, kitchen or bathroom mixer, said shower, kitchen and bathroom mixer being arranged to mix said water with water from said heat exchanger.