シャワー廃水から熱を回収するためなどに使用される熱交換器（１）は、第１流導管および第２流導管（５）を含有する筐体を形成するケーシング基部（２）および蓋（３）を含み、第２流導管は、新鮮な水の供給のためにあり、第１流導管の中に配置され、第２流導管は、第１流導管を通るヘビ状通路中の流導管区間を備え、第１および第２流導管は、全体的に逆流熱交換のために配置され、第２流導管は、第１流導管を通る流方向を全体的に横断して構成された細長い区間を備え、第１流導管は、第２流導管を第１流導管の中に浸しておくためにその入口および出口に調節装置を備え、装置は、第１流導管を通過する新鮮な水の供給を作動させるための足または体重によって作動する作動バルブを提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャワーを含む配管システムとともに使用するための熱交換器を含む、熱交換器に関する。また、本発明は、以下に示すように、空調および冷却の目的に用いられる熱交換に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造、または、使用に係る経済的な利益を上回る業務に対する高コストを必ずしも招くことなく、ある寸法内の著しく限定された体積空間に収容され、ある熱媒流体の操作上の貫流に対して最小の抵抗で済むような、流体式熱交換器に使用する高効率な流体の必要性がある。また、特に比較的寒い環境下における、（家庭内または施設の状況のいずれかおける）温水シャワーの排水中の廃熱エネルギーの回収の必要性もある。
【０００３】
以後、理解しやすくするために、文脈中にて適用する各熱交換器に関しては、「熱交換器」を示す略語ＨＸＤを使用する。
【０００４】
この熱を再利用するという発想は、費用対効果が良く、商業的に実行可能な達成手段が見つけにくいものの、以前から存在する。
【０００５】
浪費された家庭用エネルギーの相当量が回収されていないが、商業流通およびあらゆる範囲への導入にとって魅力があり、個々の導入に係る労力を財政的に正当化するように十分に経済的となる、適切、かつ、効率的な熱交換器が製造されるように、特に一連の原理および効率的な装置に対する総合的な要求がある。より詳細な製造設計の要求に係る費用的な実現可能性に応じて、この装置の実施形態に含まれる変更点は、装置の応用の柔軟性および互換性を広げ、消費者およびより広い商業市場のより多様なニーズを満たしうる。
【０００６】
この目的に関しては、実際のところ、現実の実施には不明瞭で扱いにくさが残っているので、熱流動原理に従って種々の装置が着想されている。この状況において、重い組み立て費用と、装置の導入に係る労力に妨げられ、熱エネルギー保存の利益は、一般的に取り入れないままである。
【０００７】
いくつかの先行技術の設計は、反対の大まかな方向に流れるより冷たい第２の流体の管状導管と接触した、長い、または蛇行状の排水流路を特徴とする（例えば、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；Ｒｕｔｈｅｒｆｏｌｄ：ＧＢ２４２０９７３Ａ、１４／０６／２００６；Ｍａｓｏｎ：ＷＯ２００６０４５１５３Ａ１、０４／０５／２００６）。長い導管の内張りおよび鋭い屈曲が、シャワーパンの下でそれ自身の重量の限られた圧力水頭下で流れる排水への実質的な抗力をもたらす。十分な排水流量を可能にするため、伝熱表面を通した第２媒体との接触面積は、排水と新鮮な水との間に適度に低い温度差があるとすれば、一般的に要求されるような満足する水準の熱交換効率にとって不十分でもよい。しかしながら、より大きい割合の表面積を有する非管状熱交換表面を備える設計（例えば、Ｂｅｒｇ：ＵＳ４３００２４７Ａ１、１７／１１／１９８１；Ｃｅｄｅｒｆｅｒｍ：ＳＥ５２６０６１Ｃ２、２８／０６／２００５；ＭｃＧｒｅｇｏｒ：ＷＯ２００６０４１３２０Ａ１、２０／０４／２００６）は、不都合なことに相当な高さを要する傾向があり、精巧な構造となる。
【０００８】
さらなる先行技術が、Ｓｃｈｏｌｔｚ：ＤＥ２５３８１６８Ａ１、１０：０３／１９７７；Ｍｅｓｈｕｌａｍ：ＥＰ０２７５２３７Ａ２、２０／０７／１９８８；Ｖｉｓｓｅｒ：ＮＬ１０１５５６１ＣＣ２、０１／０３／２００２によって開示されている。この配置では、かなりの割合の伝えられた熱が、導管表面に沿って接線方向に、より温かい排流体の方向に伝導され、第１流体から熱交換表面へのその後の伝熱の妨害が導管の後の区間で起こる。
【０００９】
さらなる先行技術が、Ｃａｒｄｏｎｅ：ＵＳ４３０４２９２Ａ１、０８／１２／１９８１；Ｈｕｎｔｅｒ：ＵＳ４３７２３７２Ａ１、０８／０２／１９８３；Ｋｒｏｎｂｅｒｇ：ＵＳ５１４３１４９Ａ１、０１／０９／１９９２：Ｎｏｂｉｌｅ：ＵＳ２００８０００６１６Ａ、０３／０１／２００８；Ｋｏｎｇｅｒｓｋｏｖ：ＷＯ０１９８７１４Ａ１、２７／１２／２００１；Ｓｃｈｉｌｌｅｒ：ＧＢ２３７６５１７Ａ、１８／１２／２００２；Ｎｅｗｌａｎｄｓ：ＡＵ２００４２１２５４９Ａ１、０７／０４／２００５に示されている。これらの配置は、その中または周りに収容されうる配水導管の大きさおよび熱交換表面積を限定しており、限られた熱交換面積しか認めず、それゆえ比較的限られた効率しか認めない。
【００１０】
Ｗａａｇｎｅｒ−Ｂｉｒｏ（ＧＢ１３００２９４、２０／１２／１９７２）に説明されているように、放射状流配置は、水平面を通る放射状流の不均等な分配の結果から生じる熱交換効率の低下を非常に受けやすく、平坦な、らせん状導管の種々の水平面または層を垂直に通る流れを均等にする手段が提案されている。シャワー下の適用ではよくあることだが、ほとんど層がない場合にはこれは重要な問題ではないが（Ｍａｓｏｎ：ＷＯ２００６０４５１５３Ａ１、０４／０５／２００６；Ｄｕｐｒｅ：ＦＲ２８６８７９６Ａ１、１４／１０／２００５；ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒ：ＡＵ１９９６４５７８５Ａ１）、これらの装置は、周辺の側方に近い流れの不均等な分配をこうむり、この問題は、Ｗａａｇｎｅｒ−Ｂｉｒｏ、またはＳｃｈｍｉｄ Ｒｅｔｏ(ＦＰ０８６４８２９、１６／０９／１９９８)によっては、取り組まれていない。
【００１１】
均一な縁を備える流壁の使用は、多少は熱交換器を通る全体流を側方に釣り合わせたかもしれないが、それらは効果的に使用されてこなかった。
【００１２】
一般的に限られた持続期間のシャワーを仮定すれば、多くの場合、より大きい体積の第１熱媒体（シャワー排水）は、仕事熱平衡に達する際のオーバーヘッドとして、著しい熱損失になるだろう（Ｆｉｓｃｈｅｒ：ＤＥ３３１６７０４Ａ１、０１／１２／１９８３）。その上、膨張性の体積は、局所的な流れの変化を可能にし、流線を熱交換表面から比較的離れた導管の中に（適切であろうがなかろうが）収容し、結果として全体的な伝熱効率は悪くなる。
【００１３】
いくつかの先行技術の設計は、第２熱媒体の横断流に面する熱交換表面を横切って傾斜した角度で層として流れる、または滝のようになって落ちる排水を特徴とする（Ｄｅｓｇａｇｎｅｓ：ＵＳ４５４２５４６Ａ１、２４／０９／１９８５；Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ：ＧＢ２２３２７４９Ａ、１９／１２／１９９０；Ｈｅｉｄｅｍａｎｓ：ＮＬ１０３１０８２ＣＣ２、０１／１０／２００７）。これらは、熱交換表面積の多くが流れる熱媒体のいずれとも接触しておらず、それゆえ十分にうまく使われていない、精巧な構造である。他の先行技術は、収集ボウル上の浅い排水だまりに浸された第２媒体ＨＸ導管を特徴とする（Ｓｈｅｆｆｉｅｌｄ：ＵＳ４８２１７９３Ａ１、１８／０４／１９８９；Ｃｌｕｃａｓ：２５０７８４（ＮＺ）、２８／０４／１９９５；Ｅｍｐｅｌ：ＤＥ４４０６９７１Ａ１、０６／１０／１９９４）。これらは、より経済的ではあるかもしれないが、特定の導流がないと、その性能は不十分である。
【００１４】
いくつかの先行技術の熱交換器は、第２熱媒体について、新鮮な水を供給するシャワーの冷水入口もしくはシャワーの給湯器またはその両方を提唱した。
【００１５】
いくつかの先行技術の配置は、熱交換器構成要素の上流のガスシールを組み込んでおり（Ｍｉｌｌｅｒ：ＤＥ１９６０８４０４Ａ１、０７／０５／１９９７；Ｈｅｉｄｅｍａｎｓ：ＮＬ１００９９２７ＣＣ２、０１／０９／２０００）、他の先行技術の配置は、この特徴の中に組み込まれた熱交換構成要素を備えている（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）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、少なくともいくつかの実施形態において、先行技術の課題を少なくともある程度緩和することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、独立請求項に提示される。種々の任意の特徴は、従属請求項に提示される。請求項１、２および３２のそれぞれに特定される特徴は、第１導管を通る滑らかで適切な流体の流れを可能にするという点で非常に有利である。これは、第１導管を通る流れが重力駆動の圧力水頭による場合のような、種々の状況で有利である。これらの請求項の状況における幅は、流前線に沿った、またはその周りの流れの合計距離であるとみなすことができ、それは、任意に選択された特定の割合のその入口から出口まで第１導管を横切る距離である。例えば、円形の実施形態において、流前線は、円柱状とみなされ、その幅は、この円柱形を平坦な平面上で展開する、または投影することによって予測されうる。
請求項１に記載の反比例または比例の関係に関して、疑念を回避するため、これらの関係は、まったくの線形関係である必要はなく、多くの場合はそうではないだろう。実際、ある場合または位置での相関関係は、無意味なほどに比較的軽微、または明白ではなく、取るに足りないものして無視できるだろう。
第１導管内部の閉じた流面積の高さは、第２導管の区間が円形、楕円形、菱形または魚鱗形である場合などの、多くの場合に第１導管を通る流路が第２導管の区間に直面するときに、実質的に増加するだろう。しかしながら、第２導管の区間が十分に近い間隔であいており、その間の隙間が存在しない、または流れの効果に重要な役割を果たさない程度に十分小さく、水平に細長いソーセージ形またはほぼ長方形の区分である場合など、これが当てはまらない場合もある。第１導管内部の閉じた流面積は、その中の第２導管の物理的存在のために第１導管内の流体に対して閉じた面積を含む。
【００１８】
当業者は、数値流体力学によく精通しており、標準的なＣＦＤソフトウェアを用いて容易にこのように抵抗を評価することができ、また、ある場合には第１導管を通されたダイ染料の動きを観察し、均等化した抵抗を備える装置を通る流体の滑らかな流れを確認するために、半透明の表面を備える装置のモデルが構築されるだろう。
【００１９】
第１導管の中に封入された第２導管の外表面は、第１流体と接しており、たとえ断続的であっても第１流体が通過するので、第１流体導管の内部部分を構成するとみなすことができる。
【００２０】
ここに開示する発明の主要な／最も重要な成果／利点は、高い／最適な熱交換効率を損なうことのない、第１流体流に対する最小の全体抵抗であり、それは第２流体の熱交換管区間の配置を横切る、第１流体流路のいたるところで局所的な流れの抗力を均等化することにより達成される。流体力学的抵抗が、流体の速度と通過する境界表面の面積の両方に比例することが知られている。そこで、ＨＸＤを通る第１流体流路のいたるところで流れに対する一定の／一貫した抵抗を維持すると、ここで提唱されているように（本発明の状況下で）この閉じた流面積の高さ／厚さが均一であり、閉じた流面積の幅と比較して／に関して小さい、または一般にわずかであるとすれば、流体の流速と相関する（逆に）閉じた流面積（すなわち、流前線であると決定された流体本体の区間の面積）と、この面積の周囲長および抗力をかける通過表面の量とほぼ十分に相関する閉じた流面積の幅（および高さ）との間の関係を発見するだろう。
したがって、ここでは、第１導管の幅とその高さとの間には一貫した関係がある。ここで考えられる先行技術のＨＸＤの種類には、この関係への適合が一般的に欠如しており、適合（または逸脱）の程度は場合によって変わるが、いかなる程度の適合も他の因子または理由に対する偶然の結果であり、ここで考えられる応用の状況下でのＨＸＤの導管の成形において、この関係との適合を高める／改善する証明された手段の証拠が顕著に欠如している。
それゆえ、本発明は、以下に説明するこれらの寸法の考察にしたがって、より適切に導管表面を形成することにより、上記の関係の固守を高める／改善する手段を請求する。
ＨＸＤの種々の実施形態で実施されうる、本発明の実施形態の２つの普遍的な領域があり、それは以下に関する：
１．ＨＸＤの全体的状況、および全体として第２導管区間の配置の通路にわたって導管の幅と関係がある第１導管の高さにおける変化と、
２．個々の第２導管区間の局所的状況、および第２導管の隣接区間に隣接するか、第１流体含有／伝導表面によって画定される本体第１流体の外部境界またはＨＸＤケーシングに隣接する第２導管の各々の区間を囲む第１流体導管の高さ（または厚さ）。
【００２１】
いくつかの好ましい実施形態は、第１流体の下流環境中の気体が上流へ放出されるのを防ぐこともできる、低い圧力水頭下で自由に流れる流体からより高い圧力水頭下で流れる第２流体へ効率的に熱を伝達するための費用対効果がある装置を提供する。この装置の主要な応用は、家庭用シャワーボウル下の排水から廃熱を回収するためのものであり、そのため、その特徴は、理想的には限られた高さでの実施に適していることである。
【００２２】
いくつかの好ましい実施形態は、熱伝導性配管の平坦な水平配置を通した、低い圧力水頭下で流れるシャワー排水から新鮮な水への受動的伝熱により熱を再利用する装置を提供する。この装置は、シャワーパンまたは床表面の下の床下排廃水Ｕ字型配管トラップの位置に目立たずに据え付けられ、使用の利便性および節水の両方のために足重量により作動するバルブ機構を組み入れることができる。この装置の応用は、財政または自然保護主義者だけではなく、より寛大な消費者の興味をそそるはずであり、任意の所与の家庭用給湯システムからの温水排出のより大きい流量、より高い温度またはより長い持続時間（あるいはこれらの組み合わせ）を可能にする。広範な範囲の家庭用シャワー付属品は、一般的に通常の３〜４倍大きい温水供給流量を要する特大の「レイン効果」シャワーヘッドおよび側方の本体ジェットなど今日では広く市販されており、そのため通常の大きさのサニタリー給湯器では容量が極めて不十分になっているだろう。本発明の据え付けは、相当な費用をかけてサニタリー給湯設備のグレードアップをする必要を避けるだけでなく、操業コストの貯蓄において対応する利益をもたらすだろう。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態の費用を節約する性質は、多くの先行技術の設備に対するよい進歩である。いくつかの実施形態において、装置（適切な熱交換効率を有する）は、非常に経済的に製造することができるので、商業流通およびあらゆる範囲への導入にとって魅力があり、個々の導入に係る労力を財政的に正当化する。より詳細な製造設計の要求に係る費用的な実現可能性に応じて、この装置の実施形態に含まれる変更点は、装置の応用の柔軟性および互換性を広げ、消費者およびより広い商業市場のより多様なニーズを満たしうる。
【００２４】
いくつかの好ましい実施形態により取り組む１つの要求は、費用節減であり、そのため、重要な一般的特徴は、費用対効果であり、財政面および環境面の両方において、安い製造費用と最適化された熱交換効率が組み合わさっていることである。本発明に記載のいくつかの好ましい装置は、比較的高価でない、または一般的に使用されている材料からなるが、精巧な形状をしている場合もある少数の構成要素から構成され、製造費用は、主として成形の工業プロセスの設定の最初に生じ、大規模製造および普遍採用により装置を作る能力によって値ごろ感が高められる。柔軟性のある応用および構造に関しては、寸法が別々でも、利便性のある足下の作動で、実際に設置、使用および維持が単純であることも、安価な導入、広範な実施、およびその資源節約の有効性の全体的な範囲に有利に働くので、予備的投資を取り返し、品目ごとの費用を下げるのにも役立つ、いくつかの重要な特性である。
【００２５】
家庭用シャワーボウルは、通常は直線状のＵ字型ベンド、Ｓ字型またはカップ型配管トラップである、排水ループのすぐ上に配置され、残りの水は、下水ガスが家庭または他の居住環境に進入するのを防ぐ。
【００２６】
通常のシャワーの使用中、特により寒い季節の間またはより寒い気候において、廃水は、新鮮な水が出される供給装置よりも著しく高い温度でシャワーボウルから流れ出て、配水管の下で、個々および全体として経時的に相当な費用に達するかなりのエネルギー損失、財政的損失ならびに天然資源の損失を生み出す。
【００２７】
好ましい実施形態は、家庭環境下でＨＸＤを分離して収容しながら、大きな表面積に対して高効率で効果的な逆流配置を備える効率的な熱交換を有利にしうる。同心円状の配置から得られる低い累積抵抗および小型であることの利点は、非常に有利であり、非常に低い圧力下で作動できる最適に効率的な熱交換器に最も好都合な流体力学を得ることができる。
【００２８】
実施するために利用可能な一般的に限られた空間を十分に利用するために、いくつかの好ましい実施形態は、２つの流体の関連するフローパターンを提供し、それによって、全体的に水平の逆流方向の管状区間を斜めに横切るそのまわりの流体層として第１流体を伝導するケーシングの中に含有される、シャワーパンが広がる領域を横切って伸びる連続的な一連のループとしてパッキングされた回旋状のらせん形、コイル形またはヘビ状形状の中に接続された連続的な一連の熱伝導性水平管状区間となる。いくつかの実施形態において、これは、排流体がいくつかの熱伝導性管の水平方向に平坦な回旋状らせんの中心で装置に入り、周辺に向かって外側に放射状に流れ、第２熱媒体がコイル状管の中に求心性に流れ、または流れの方向が逆転される、放射状流配置によって提供される。
【００２９】
いくつかの好ましい実施形態は、最適なＨＸ効率を維持するために、ヘビ状配置または水平配向のコイルを含み、取り囲んでいる熱媒体の流れは有利に、各々のループレッグまたは区間の全ての部分のいたるところに順次均一に分配される。
【００３０】
いくつかの好ましい実施形態は、出口温度がシャワーヘッドにおいて望まれる心地よい温度に近い場合には給湯器の給水装置にのみ、または加熱された水がより高い温度で供給される冷たい入口供給装置にのみ再生熱を運ぶのを可能にし、熱交換器が高効率である。しかしながら、熱交換器が一貫して効率的に働くことが可能になるので、大半の実施形態において、熱い入口供給装置および冷たい入口供給装置の両方と少なくとも同等の流量を予熱することが理想的で一般的に好ましい。
【００３１】
ここで提唱される高効率で効果的な熱交換性能のために設計された構成に適合する形状だけでなく、従来使用されているＵ字型またはＳ字型配管トラップを代わりに用いて重複させることにより、いくつかの好ましい実施形態は、熱交換器に配管トラップのガスシール機能を組み込むことを可能にするので、近年通常占める必要な空間、および使用する圧力水頭は、この熱交換器によって適切化され、最も有益に使用されうる。
【００３２】
いくつかの好ましい実施形態は、ほこり、布、毛髪および／または屑の不溶解性粒子などの異物が熱交換器に入る前に捕捉するためのフィルターも含む。これにより、蓄積および排水の適切な流れの妨害、ならびにそれによる伝熱の効率性および有効性への影響を有利に防ぐ。いくつかの好ましい実施形態は、シャワーボウルの下にＨＸＤを据え付けることを可能にし、様々な据え付け状況ならびに種々の異なる使用者の要求および優先事項に一般的に適応可能である。
【００３３】
いくつかの好ましい実施形態は、
（ａ）廃水流に対する限られた抗力と、
（ｂ）熱交換の最適効率および回収された熱の有用性と、
（ｃ）低コストの複合体材料の組み立て、据え付けおよび作動メンテナンスと、
（ｄ）シャワーボウルの下に分離してはまるような小型の寸法と、
を特徴とする。
【００３４】
いくつかの好ましい実施形態の他の有利な特徴は、ガスシール、排水口の可変性の／柔軟な／適応可能な水平方向の寸法および位置、汚染または健康被害への耐性、洗浄およびメンテナンスへの利便性、安全である。
【００３５】
いくつかの好ましい実施形態の他の望ましい特徴は、拡張性、再生利用可能性またはフットバルブの組み入れである。
【００３６】
好ましい実施形態は、拡張性のある、寸法が限られた、ガス／蒸気および／または下水ガスの通路を封鎖する、単純な／基本の／経済的な構造の液体から液体への熱交換器において熱交換効率を最適化する手段を提供する。
【００３７】
本発明のさらなる態様は、それによって熱伝導性の管状導管の中に流れる流体と、包囲ケーシングの中でこれらの管状導管のまわりを斜めに層として包み、かつ、流れる流体との間で熱が効率的に伝えられる熱交換器を提供する。発明者は、これらの熱伝導性の管状導管の表面およびそれらを囲むケーシングを制限する、流体の補足的な形状、配置および特徴を心に描いており、それらは、内側の熱媒体の熱伝導性導管のまわりの流路全体にわたる外側の熱媒体の適切な流体力学特性のより釣り合いのとれた均一な分配を達成する手段として、一組の特徴の適切な組み合わせとして定義することができる。
【００３８】
本発明のいくつかの好ましい実施形態において用いられる発想は、種々の形状の熱交換器における種々の状況に適用可能である。しかしながら、その種々の状況は、共通のある属性、すなわち、方向が曲がったり反転したりすることなく、１つの通路で、ある位置または縁から別の位置または縁へ一貫した方向に流体が層として流れるのを可能にするよう構成されたシステムの供給を有する。
【００３９】
いくつかの好ましい実施形態は、排水の熱交換表面積（第２の熱を媒介する流体と同時に接触する）の最大の広がりにわたって均等にされた、または適度にされた局所的な流速（および流抗力）の均一な分配をもたらすよう配置された構造を含み、その構造は、典型的なシャワーパン形の面積内で限られた高さの排水流の本体／体積にはまるように配置されうる。
【００４０】
本発明のさらなる態様は、経済的、実用的、安全性および法的な制約の必要性に従うべき、シャワーボウルの下に自然に（自量の圧力によって）流れる排水から熱を回収するために、装置の設計および構造に構成要素／要素を採用し、配置し、大きさに合わせて作り、形成し、配置し、組み込む方法を提供する。この方法は、いかなる稼働コストもかからず受動的熱交換により作動し、対応するシャワーボウル／パンの水平方向の寸法および比較的低い高さによって制限される限られた空間を占め（Ｓ型配管トラップに典型であるように）、装置の熱交換表面全体にわたって、最適に釣り合うように、均等に、または均一に排水および第２熱媒体の両方の流れを分配し、排水が熱交換表面積の上を接線方向に通る際に排水の流速および流体力学的抗力を概して最小化し、熱伝導性の（熱交換）第２媒体を含む導管の最大表面積をオーバーフロー区間または堰の上流の排流体導管の中に収容し、それによって、熱交換要素の反対側の表面を横切る２つの媒体の相対的な流れは、概して逆流配置となる。
【００４１】
有利なことに、好ましい実施形態において、通常の水平方向において主要な／根本的な変化がない状態で、第１排流体が単一の流体層として１つの通路でＨＸＤを横切って通り（その結果、第１流体がその熱交換期間中に進む全水平距離は、ＨＸ構成要素の全寸法を超えない）；第１導管は、周辺空間を側方に専有し、装置の外側の寸法に与えられうる隣接する構造の範囲と同じ広さであり；第２流体導管は、隣接する回旋もしくはループとして、または２つの混種の組み合わせとして、第１流体流の方向と接線方向に一直線になるか、あるいは第１流体流を横切って斜めに一列に並べられ、平行にかつ水平配置で接続され一列に並べられた一連の（１つまたは複数の）同様の導管であるはずであり；第２流体は、第１流体に浸され、その横断面円周の全側面で両流体熱媒体と接触している管状の導管に沿って流れるはずで、この導管は、円形のまたは代わりの形態をしており；水性の流体との低い摩擦接触特性を高めるために、導管表面がなめらかである、または特別に処理されているはずであり；第１流体導管の熱交換区間へのアンダーフロー入口およびオーバーフロー出口は、第１流体の流れる本体の水平方向の幅に及ぶ、水平方向に平坦な、一貫した形態のまたは規則正しい模様の均一な表面を備え；第１流体導管は、極めて内部に形成されており、含まれる第２流体導管は、その形態および相対的位置により極めて点在しているので、温度、密度および粘度の変動の効果も考慮して、前記導管の上表面と下表面との間の第１流体の釣り合った分配／分割が行われ；熱交換表面のまわりを流れる第１流体薄層の厚さは、一貫して流体力学的抗力の制約が許す薄さであるように、熱交換器が構成されている。
【００４２】
本発明のいくつかの好ましい実施形態は、以下のいくつかの利点を含む。
（ａ）熱交換表面積と非熱交換表面積との比が高い。
（ｂ）伝熱量と最大自然排水流量との比が高い。
（ｃ）ＨＸＤ全体にわたって、流れる水の本体と熱交換表面との間の平均熱勾配が一貫して高く急勾配である。
（ｄ）上記３つの組み合わせ、およびそれぞれに関する比の最大化が最適。
（ｅ）作動している装置の熱的慣性（熱的質量）が最小である。
（ｆ）装置が頑丈で、安定しており、正確な形態である。
（ｇ）据え付けが柔軟である。
（ｈ）例えば、床下バルブに組み込んで用いると、水の経済性がよい。
【００４３】
本発明のさらなる態様によると、２つの熱媒介流体の水平方向側面の拡大または伸長のために配置される熱交換器が提供され、その結果、排流体（または排液）が以下の構造を備える熱交換第２流体導管の水平方向に拡張する表面積を取り囲む。その構造とは、排水流の全体水平方向における屈曲や激しい変化を最小化または除去し（流体力学的抗力と排水流量の全体的な比を最小化する）；排水流路の長さを制限し（全体的な抗力と排水流の比を最小化する）；排水流速を最小化し（全体的な抗力と排水流の比を最小化する）；排流体の通過中、熱交換器の全体にわたって、全ての熱交換表面の上に排水流を均等に／最適に分配し（全体的な抗力と排水流の比を最小化し、正味の伝熱量を最大化する）；熱交換表面のまわりを流れる排流体の層の厚さを最小化する（正味の伝熱量を最大化し、装置の熱的慣性を減少させる）。
【００４４】
低い抗力および高い伝熱量という望ましい特徴は、いくぶん相反するが、例えばシャワーシステムの通常使用中に一般的に生じる最大に相当する排水流量で（本管給水装置および使用されるシャワーヘッドの種類／数に依存する）、全体的な伝熱量と圧力水頭損失との比を最適化するように釣り合いをとることができる。好ましい実施形態は、製造するのに経済的でもある。
【００４５】
本発明のさらなる態様によると、シャワーの実施に最も適合している低い圧力水頭下および種々の流量で効率的に働くフラットコイル配管配置において、効率的な交差流熱交換を通して熱を受動的に再利用するよう配置された装置が提供され、そこでは、廃水の排水Ｕ字型配管トラップが床下に目立たずに据え付けられ、使用の利便性および節水の両方のために好ましくは足で作動する、または体重で作動するバルブ機構が収容される。
【００４６】
いくつかの好ましい実施形態は、任意の所与の家庭用給湯システムからの、より大きな流量、より高い温度、またはより長い持続時間の湯の排出（あるいはこれらの組み合わせ）を可能にする。本発明の発想は、一般的に通常の３〜４倍の温水供給流量を要し、そのため通常の大きさのサニタリー給湯器では容量において不十分になるような、特大の「レイン効果」シャワーヘッドおよび側方の本体ジェットなどの広範な家庭用シャワー装置に適用することができる。いくつかの好ましい実施形態による装置の据え付けは、相当な費用をかけてサニタリー給湯設備をアップグレードする必要性を避けるだけでなく、稼働コストの節約で対応する利益（すなわち３〜４倍多い）をもたらす。
【００４７】
装置の最適化効率および費用対効果を損なうことなく、意図した使用に応じた種々の流量範囲に適応するために、ある好ましい実施形態による装置は、重量負荷スペーサーとして働く、コイル管要素の間に挿入された放射状の床張り板を備えた追加的な熱交換コイル管要素の組み入れを可能にする。
【００４８】
その費用対効率および効果によって、本発明の発想が、幅広い分野の利用において、ならびに別の設計の熱交換器が一般的に使用されてきたいくつかの用途において用いることができるということが想像される。例えば、身体の快適さを維持するには一般的に冷たすぎるような天然の泉または山の小川を幸運にも所有する人は誰でも、自然の吸引管の下にソーラーパネルをつなげば、吸い上げ設備またはランニングコストなしで、水滅菌設備の費用、不便さおよび有害さを除去して、極めて経済的に温水ロックプール、スイミングプールまたは温泉‐ウォータースパを設置し維持することができるだろう。
【００４９】
説明を明確にするため、「新鮮な水」という用語は、ここでは、一般的により高い圧力水頭下の流体媒体を指すのに用いられ、必ずしもより新鮮、またはより冷たいわけではないが、一般的にはＨＸＤが使用される適用のニーズにとって望ましくない温度で入ってくる供給水である。同様に、「廃水」という用語は、一般的にＨＸＤにおける使用後の、より低い水頭下の流体媒体を指し、入ってくる媒体よりも適用目的にとってより望ましい温度をもつ。しかしながら、逆の配管配置を備える、規則の例外もまた好ましい。
【００５０】
本発明のさらなる態様によると、以下の特徴の１つまたは複数を備える熱交換器が提供される。
【００５１】
１．疑似逆流熱交換器機構：逆流ＨＸＤによく似ており、対応する効率を備え、より低い流体力学的抗力および高い全体的な受動的排水流量で熱交換器を通る廃水の短く遅い流れを可能にする、効率的に働く交差流ＨＸＤ。伝熱媒体は、ＨＸＤ中の通路全体にわたって、受容媒体の伝導管のほぼ全体の表面積を通る均一な即時の伝熱をもたらすよう伝導される（以下に説明する特徴の配置により）。
【００５２】
２．低い均等な熱的慣性：すなわち、ＨＸＤ内の各々の媒体の体積が最小で、比較的釣り合いがとれており、短時間での反応および一般的に直接の均一な即時熱分配に有利であり；低い熱伝導性のケーシングおよび周囲の断熱によって高められる。
【００５３】
３．頑丈な（重さに耐える）構造‐重量負荷放射状リブまたは床張り板および周囲のコンクリート土台のその場での支持を備える。
【００５４】
４．据え付け柔軟性‐配管接続に関して回転対称のケーシングおよび放射状の床張り板の挿入を確保する追加のコイル管の結果として生じる、多数の組み立て構成を備える伸展性。
【００５５】
５．水の経済的利便性：単純な配管構成で、足で作動する自閉式水供給バルブの実施および使用を補助または促進する。
【００５６】
６．美的に目立たない‐個人的な選択による通常のシャワーボウルまたは床のタイルの下の隠れた据え付け。
【００５７】
７・軽い／単純なメンテナンス（以下に説明のように）‐最も有用な熱交換は、受動的な流体‐流体逆流熱交換器で起こり、そこでは、その流量によって置換される廃水の体積の熱容量が、その流量によって置換される新鮮な水の体積の熱容量と等しい（冷たい新鮮な水の温度と温かい廃水の温度との間の温度範囲において）、すなわち、事実上、両者が同じ流量である。これは、シャワーによって出される水に取って代わり、補給する本管供給装置からの新鮮な水を用いることにより、最も容易にかつ有効に達成される（すなわち、家庭用給湯器を経由するシャワーの湯入口と冷水入口の両方を供給する）。
【００５８】
いくつかの実施形態において、家庭用給湯器は、単一の（熱再利用）シャワーを供給うるし、シャワーの熱交換器を通して水を供給しうる。シャワーが自身の専用の給湯器を備えて独立して設置されている場合、ユニット／装置は、好都合に、ＨＸＤの中のバルブによって作動させることができ、ＨＸＤの中に組み込まれた機構によって、排水孔カバー上の足またはシャワーボウル上の体重によって作動させることができる。入浴者は、一般的に、髪を洗っているときに目を閉じており、シャンプーをつける、またはゆすぐ間、両手を使うので、入浴者がそうしている間、彼らは、水しぶきから離れてしまい、水を幾分無駄に流れ出させてしまうか、またはむやみに蛇口を再配置するか、あるいは再び開こうとして、何か（シャンプーボトルおよび前の温度設定）を不注意にずらしてしまう危険がある。手で作動する自閉式バルブの操作は、石鹸を髪および体からゆすぐ間に使用するには不便でもあり、ここで紹介されている足または重量で作動するバルブは、水を節約するだけでなくその不便を除去する。それは、温度が標準に予め調節されている、スポーツ施設の更衣室などにおいて、集中した給湯器を備えた小さな構成の多数のシャワーにも適している。ある場合には、ＨＸＤのチューブコイルは、より大きな直径を有しうるが、熱交換の集合的な効率は、原則として同様であろう。
【００５９】
他のより特別な構成は、効率的な作動のために連結した、または／および水圧で作動するバルブを備え、これにより、ＨＸＤを通る流量の釣り合いおよび、全ての湯出口から新鮮な熱再利用水を給湯器に供給する水配管の追加的な回路からの利益がもたらされる。
【００６０】
本発明のさらなる態様によると、流体から流体への熱交換器が提供され、それにより、流体が、熱伝導性導管の配置を囲む層として前記導管を横切って／のまわりを斜めに順次流れる。前記導管は、１つまたは複数の一連の同じように配向した隣接する導管区間から成り、その中を別の流体が別々に、（逆に）順次流れ、それにより、前記導管の表面は、前記熱伝導性導管の熱交換表面を横切る流れの通路の進路の上に／全体にわたって、前記流体層の流れに対する抵抗の釣り合いをとり、より均一に分配する手段を提供するように成形され、配置される。
【００６１】
流体層導管の内側／囲む表面は、好ましくは、一貫したオフセット距離または同時に通過されている熱伝導性導管の長さに反比例した距離をおいて、近くの／隣接する熱伝導性導管表面に沿って形成されうる。
【００６２】
流体層導管は、基部および熱交換導管の配置の上に側方に広がる蓋を含む２つ以上の構成要素中のプラスチックケーシングから成りうる。蓋は、好ましくは、熱伝導性導管をその場で（基部から／に対して）非破壊的に分解し、再構築するのを可能にするよう、着脱可能である。
【００６３】
この装置は、熱交換区域への入口に流れを釣り合わせる調節装置を備えてもよい。この調節装置は、穿孔した表面または歯状隆起を備えてもよく、ここを通って流体層が概して均一に分配された量で流れうる。したがって、穿孔の大きさ、形態および近接の変動の結果として生じる、調節装置の任意の部分を通る通過流体流に対する抵抗の局所的変動は、通過流体が前記部分に接近する際に通過流体に作用する流圧の局所的変動をかなりの程度埋め合わせられる。
【００６４】
この装置は、熱交換区域の出口に流れを釣り合わせる調節装置を備えてもよい。この調節装置は、穿孔した表面または歯状隆起を備えてもよく、ここを通って流体層がより均一に分配された量で流れうる。したがって、穿孔の大きさ、形態および近接の変動の結果として生じる、調節装置の任意の部分を通る通過流体流に対する抵抗の局所的変動は、通過流体が前記部分を去る際に通過流体に作用する流圧の局所的変動をかなりの程度埋め合わせられる。
【００６５】
第２流体の導管は、隣接する配置に関して、並列に積み重ねられ、組み合わせられた、または、ずらされた、多数の層の同じように成形された導管から成りうる。
【００６６】
熱伝導性導管は、菱形の横断面形態を備えてよい。また、熱伝導性導管は、魚鱗を思い出させる横断面形態を備えてもよい。そして、熱伝導性導管は、楕円形の横断面形態を備えてもよい。熱伝導性導管は、二重壁の導管または外側表面処理／コーティングをした管などの、同軸性に層状にされた、２以上の物理的な管状表面から構成されてもよい。
【００６７】
熱伝導性導管の横断面形態は、局所的な流体層の厚さ、および熱交換表面を横切る／のまわりの通路全体の上を／間を／全体にわたって流体層の任意の部分が完全に通過するのにかかる時間を釣り合わせ均等にする手段として、周囲の流体層の導管の中の位置に応じて変化してもよい。
【００６８】
横切られている熱伝導性導管の長さ、幅および／または横断面積に概して反比例する第２流体導管の隣接する段（または区間）の間に可変的なスペーシングを与えてもよい。可変的なスペーシングは、装置の横の寸法もしくは横断面積、または円形装置の場合には半径に反比例する介在性スペーシングを備える同心円状に一列に並べられたコイルによって達成されうる。
【００６９】
隣接する導管の層は、熱交換導管区間を垂直に囲む介在性空間をさらに変える手段として、集中（または分岐）していてもよい。
【００７０】
出口手段は、付加的にまたは代わりに、接触することになる熱伝導性導管の第１区間の長さに隣接する、水平方向に平坦なオーバーフローリムまたは一連の開口部を備える排水収集チャネルから成る。これにより、より釣り合いのとれた均一に分配された流体層の中への流体流が生み出されうる。
【００７１】
この装置は、オーバーフローリムの水平面の上流および下流に水平方向に平坦なアンダーフローリム（または流体層の側方幅に隣接する一連の孔）を備え、その結果、装置は、ガスシーリング配管トラップまたは流体層導管の排水システムに関連する蒸気の自由な逆通過を防ぐ手段として働きうる。
この装置は、沈殿トラップを備えてよい。
この装置は、流体層の中に懸濁した、または運ばれた粒子を濾過するための手段により、Ｕ字型リムによって外側にまたは内側に（例えば、放射状に）流れうる。
この装置は、第２流体導管の配置を通して第１流体を推進させるためのプロパルサーを備えてもよい。
このプロパルサーは、ファンまたは流体ポンプを備えてもよい。
このプロパルサーは、第２流体流によって動かされる第１流体ポンプを備えてもよい。
この装置は、空調装置を備えてもよい。
この装置は、冷却目的のために伝熱媒体を冷却する装置を備えてもよい。
本発明のさらなる態様によると、熱交換導管を通る流体の通過を作動させるよう配置されたチェックバルブを組み込んだ流体から流体への熱交換器が提供される。バルブ用のアクチュエータが与えられ、該アクチュエータは人の重量によって作動されるように配置されている。アクチュエータは、人の重量によって作動するように配置され、熱交換導管が通って導かれる熱交換器の中に流体を排出させるよう配置された表面上に置かれる。
【００７２】
本発明によるいくつかの好ましい実施形態では、流体層の最大側方範囲は、熱交換導管を完全に通過する間に前記流体層が横切った正味の水平方向の距離よりも大きい、または正味の水平方向の距離の半分よりも大きく、後者の正味距離は、流体層の（全体的な／最大の）厚さよりも実質的に大きい。
【００７３】
いくつかの場合、第１流体は、ＨＸ導管区間の方向に対して直角ではない、斜めの未定であるまたは可変的な角度でＨＸ導管を横断し、ここで、ＨＸＤは、シャワーを浴びるためのシャワー用スペース、室または構造と構造的に一体である。
【００７４】
いくつかの好ましい実施形態では、本発明の１つまたは複数の態様による装置は、存在するシャワー排水パンの上に据え付けられ、載せられるまたは置かれる。
【００７５】
本発明の他の態様によると、２つの流体の間の熱交換のための装置が提供される。ここで、一方の流体は、１つまたは複数の水平方向に平坦な導管のコイルまたは水平方向に基づく鈍角の円錐形もしくはピラミッド型柱筒の側方表面形状を備える導管のらせん体の中を流れ、組み合わされ、層状にされ、他方の流体に浸される。他方の流体は、操作上で、前記導管を横切って、その周りを、らせん状にのびる導管の方向とは反対の全体方向に、コイル中心とコイル周辺との間を放射状に流れる。それによって、装置ケーシングの表面を含む成形された流体が、その長さ全体にわたって均等に導管の全てのさらされた部分の上、下を横方向にまたはその間を介在的に流れが均一に分配されるよう誘導、促進または増強する。
【００７６】
この装置は、介在性の熱媒介流体の導管を通るガスの自由な流れを妨げる際の配管トラップとして働きうる。
【００７７】
本発明の他の態様は、熱交換器を通る新鮮な水のシャワーへの供給を調節するよう配置される、足で作動するまたは体重で作動するバルブ機構を提供する。他の態様は、このような機構を含む熱交換器を提供し、あるいはシャワーはこのようなバルブ機構を含む。
【００７８】
この装置は、以下のような特徴を、全体的にまたは部分的にあるいは任意の組み合わせで備えてもよい：非破壊的に分解および再組み立てすることができる基部および蓋から構成されること；コイル型導体を正確な位置に固定する放射状のリブまたは床張り板を備えること；コイル型導体の形態または通路に従うまたは沿って作った成形された表面、リブ、深い溝または隆起を備えること；なめらかで、はざまを設けられ、または周囲に沿って規則正しく作られる円形水平方向オーバーフローリムを備えること；低摩擦性および／または耐粘着性の媒体含有表面あるいはそうなるように処理された表面を備えること；熱交換が起こる流体含有チャンバーから適当にガスに出口を与え、一掃することを容易にする、蓋または上部の内側表面中の穿孔を備えること；断熱材料のぴったり合った被覆により増強されること；介在性熱媒体流体用の１つまたは複数の着脱可能、メンテナンス可能または洗浄可能な保護フィルターを備えること；そのコイル型導管が、任意の部分で、円形横断面ではなく、楕円形またはそうでなければ水力学的な形態であること；熱交換器を通る流れの放射状方向または意図した方向の流体と一直線になった、流体含有表面上のフィンまたはフェンスを備えること；その場での洗浄またはメンテナンス目的のために、熱交換器の自然な排水を容易にする孔またはチャネルを備えること；その部品を結びつけ、組み立てられた装置の頑丈な構造的および機能的完全性を確保するための手段を備えること；その組み立ての中へのバルブまたはバルブ作動機構の機能的な組み入れを容易にする特徴を備えること；介在性熱媒介流体および／またはそこからの残留物を、熱交換チャンバーを通過することなく直接排出させることを可能にする共栓付きバイパス導管を備えること；外側のオーバーフロー入口が装置のＵ字型トラップを経由して熱交換チャンバーを迂回して直接排出されるのを可能にするアタッチメントを備えること；どの場所においても耐水性が確保された方法で配管導管が装置の流体含有ケーシングを通り抜けるのを可能にする特徴および装置を備えること；介在性熱媒体が熱交換チャンバーを迂回して流れるのを可能にする、遠隔で作動するバルブを備えること；オーバーフローリムの水平面の上に介在性熱媒介流体を蓄積することができる、流入口導管のまわりのヘッド固定広範囲空間を備えること；セメントもしくはコンクリート中、または平坦な水平面表面上への安定した適切な設置を促進するような特徴を備えること、またはそのように形成されること；異なる場所から、流入している介在性熱媒介流体を装置の中央の入口開口部へ運ぶまたは送り込む付属品を備えること。
【００７９】
この装置は、適切な配管接続、導管の正確な位置の配置を保つために挿入された放射状に一直線に並べられたスペーサー、ならびに装置を通る熱媒介流体の適切な均一な分配および装置の全体的な構造安定性を維持し、高めるのに必要とされる追加的な部品と組み合わせて、同様の種類の追加的なコイル型熱媒介流体導管を収容し、機能的に統合するよう種々の方法で形成しなおすことができる。
【００８０】
本発明の他の態様は、２つの離れた部品からなる環状の排水出口を備えるシャワーボウルを提供し、それにより、中心の部品は周囲の部品の同様の形態であるがわずかに大きい孔の内側に配置され、両部品は、特に装置の適切な機能を補完するまたは可能にするように、上で言及したように存在する装置と一直線になるまたは装置に確実によりかかるよう設置されるよう形成される。
【００８１】
本発明のさらなる態様によると、好ましくは連続的な一連の平行または同じように方向づけられた区間に配置される、熱伝導性熱交換（例えば、管状の）導管に沿って流れるよう配置される流体と、好ましく前記熱伝導性導管区間のあたり一帯を連続的に、かつ斜めに、層として流れるよう配置される第２流体との間の熱交換のために配置される熱交換器が提供され、それによって、以下のようになる。
【００８２】
（ａ）層流体は、ある位置または縁から異なる位置または縁へ、褶曲または方向の反転をすることなく、ワンパスで、首尾一貫した方向で、その厚さ全体にわたって（単独で）、一貫して（好ましくは局所流に対する表面抗力の効果を無視して）流れるように配置され、層の全部分を均一に横切って通り；
（ｂ）熱伝導性導管は、１つまたは複数の同様の形態の連続した平行区間の配置から成り、その向きおよび配列は、周囲の流体の層と大体一列になっており、好ましくはその中で各々の配置は、回旋状のらせん状、コイル状またはヘビ状の連続したループであり；
（ｃ）熱伝導性導管の多数の配置は、互いに並列に積み重ねられ、流体の周囲の層は、隣接した層の隣接した区間が組み合わせられるようにずらされ；かつ／または
（ｄ）流速および装置の導管表面によってかけられる流れに対する抵抗は、周囲の流体の層に対するよりも、熱伝導性導管の中を進む流体に対するほうが、実質的に（および対照的に）高い。
【００８３】
同一直線上にある入口および出口を備え、完全に規則的である導管の形態および配列のため、流体の層は、首尾一貫した相対速度で、その側方の範囲内を一貫して流れ（流れの横断面全体にわたって）、その結果として、流体が入口と出口区域との間を、流体層を横切る／全体にわたる流れの任意の線に沿って横切って通るのにかかる時間が均等である。
【００８４】
第１流体は、液体であってもよく、上から（または側方から、装置の上部水平面よりも高い圧力水頭で）装置に入り、その結果、第１流体は、水平方向に平坦なリムの下を、その後、下流に配置された水平方向に平坦なリムの上を、そして、熱交換導管区間の配置の高さよりも上に流れる。したがって、この装置は、下流の第１流体に関連するガスの通過をふさぐ／妨げるための配管トラップとして働くことができる。リムは、代わりに、その層を側方に横切る流体流の均一な分配を高めるために配置される水平方向に平坦な連続した開口部を備えてもよい。
【００８５】
ある特に優れた実施形態は、
（ａ）逆流を釣り合わせ、
（ｂ）導管を浸水させ、かつ／または
（ｃ）銅およびプラスチックなどの適切な材料を備えうる。
【００８６】
放射状流の熱交換器に関連する先行技術は、それを維持する手段がないので流れの理想的な分配を欠いているか、あるいはそれを失う手段がないのでそのような分配を備えるかのいずれかである（例えば、放射状流の熱交換器ＧＢ１３００２９４：ここでは、流体供給および出口導管が放射状流の方向に対して同軸／中心であり、垂直である。対照的に、本発明のある有効な実施形態では、流れの完全に釣り合った分配への妨害を実質的に補う手段が有利に提供される。流体の層は、首尾一貫した相対速度で、その側方の範囲内を一貫して流れ（流れの横断面全体にわたって）、その結果として、流体が入口と出口区域との間を、流体層を横切る／全体にわたる流れの任意の線に沿って横切って通るのにかかる時間は、たとえ熱伝導性導管が同様に／完全に規則的な形態でなくても、均等である。
【００８７】
本発明による実施形態は、一方的な流体の入口または出口から結果として生じるような、流体が熱交換器の導管の配置に近づくまたはそこから離れる際の、（熱交換導管を囲む）（外側の）流体の本体／層を横切る、側方範囲内の流速の局所的変動を有利に減少させ、相殺し、または補う。これは、排液収集チャネルの供給によって達成することができ、排液収集チャネルは、流体層が初めの熱伝導性導管区間に近づく際、流体層の側方範囲全体に隣接し、高さとともに大きさ／頻度が増加する水平方向のオーバーフローリムまたは流体開口部の分配を備える。
【００８８】
本発明による実施形態は、流体が熱伝導性導管の区間の周りおよび間を横切る際、局所的な流速および流れに対する抵抗（隣接する導管表面の形態および間隔によってもたらされる）の変動を有利に減少させ、相殺し、または補うため、局所的な、側方の、または優先的に配置された入口または出口を提供されうる。これは、組み合わせられた配置で並べられたときに、隣接する（組み合わせられた）導管区間との分離の一貫した均一な間隙を与える横断面形態（例えば、菱形／ダイアモンド型または「魚鱗形態」）を有する管状導管を使用することにより達成できる。熱伝導性導管の周りを囲む導管は、熱伝導性導管区間の外側表面を囲む流体の本体の厚さの局所的な変動を減少させるまたは相殺するよう配置される輪郭表面を備えうる。これにより、熱伝導性管状導管がいつも受けやすい内部圧力を有利に制限することができる。これはまた、特に装置を通る流れを制御するために体重により作動するチェックバルブが使用されるときに、水の保全および操作上の利便性を促進する。
【００８９】
流体の層は、任意の所与の時間で全体として横切られている熱伝導性導管の表面積に比例した首尾一貫した流れの速度で、その側方の範囲内を一貫して流れうる（流れの横断面全体にわたり）。
【００９０】
本発明のさらなる態様によると、２つの流体のための流れの分配パターンを得るために、第１のおよび第２の流路エンクロージャーを備える装置が提供される。この２つの流体は、１）比較的遅い速度で、比較的低い圧力水頭下で、その流れの方向に垂直な全体的に大きい（特に幅が広い）横断面積をもつ第１流路エンクロージャーの導管空間の中を、実質的に層として流れるように配置される、第１の、外部／外側の取り囲む、または排流体と、２）比較的速い速度で、比較的高い圧力水頭下で、その流れの方向に垂直な全体的に小さい横断面積をもつ第２流路エンクロージャーの導管空間の中を流れるように配置される、内部の／内側の取り囲まれた流体とを含み、該内側の／囲まれた流体は１つまたは複数の同じような形態の熱伝導性管状導管の配置の中を循環するよう配置されている。前記配置は回旋状らせん、コイルまたは連続的な一連のループの形状をしうる。各々のループまたは、らせん／コイルの回転は、互いに隣接した２つの区間（並んで平行に同じように方向づけられているが逆方向に走っている）と２次元の領域または表面と一貫して一直線に並んでいる（そしてそれゆえに一貫した距離離れている）隣接したループ区間とから成りうる。第１流路エンクロージャーは、外側の／排流体が、熱伝導性導管の上記区間を組み入れる／浸す流体の本体として流れるよう配置され、熱伝導性導管の上記区間の周りを横切って流体は斜めに順次流れる。この流体本体は、その形態および位置が上記２次元の領域または表面に対応する、層の全体的形状を備えるだろう。
【００９１】
第１流体および第２流体の両方は、この流体層の中の２つの位置または区域の間をそれぞれの導管を通って流れ、それによって、各々の位置または区域は、流体層の縁の区間に隣接した領域、または流体層の表面上の中心点もしくは中央部分に隣接した領域となりうる。
【００９２】
第１流体の入口区域は、第２流体の出口区域と対応し、第１流体の出口区域は、第２流体の入口区域と対応しうる。
【００９３】
この表面または領域は、２つの近位の平面の中に取り囲まれた空間の中に位置しているとみなすことができ、この２つの平面の間の距離は実質的にその領域の側方の範囲（流体または熱交換／伝熱が起こる導管によって広げられる）よりも小さい。
【００９４】
全体的な流れの層の表面は、流体入口区域と出口区域との間で次第に傾斜し、平坦なもしくはなだらかに傾斜する表面（ここでは、入口および出口区域の両方が、流体層の縁に位置する）、または鈍角の円錐／ピラミッド／柱筒の平坦な表面あるいはこれらの組み合わせ（ここでは、入口または出口区域のいずれかは流体層の中に内側に位置する）の形態を取りうる。
【００９５】
第１流体の入口流体源または出口のいずれかは、全体的な流れの層と共平面であり、熱交換区域への入口または熱交換区域からの出口の全位置から等距離ではなく、それによって、連結箇所での流れの分配の不均衡を補う手段を要する。
【００９６】
流体流の分配パターンは、局在化した流体流の源から、均一な／温和な／一貫した圧力勾配に沿って、局在化した（管状の）流れの本体まで戻って一連の管状導管を斜めに横切る側方に分配される流体の本体への移行を含み、ここでは、源／最初の、もしくは出口／最後の流体チャネルのいずれか、または両方の流体チャネルは、側方に分配された流れの本体と方向的に一致していない。
【００９７】
外側の排流体は、液体とすることができ、その場合、この表面または領域は実質的に平面状で水平方向に平坦であるように配置され、その結果として、流体層は、限られた奥行きの水平方向に平坦な空間の中に流れ、形態または傾斜における小さな変動を可能にしうる。
【００９８】
本発明のさらなる態様によると、温度勾配が流れる熱媒体の中で生じるある種類の熱交換器の全部品において、流体の流れの局所的な相対速度に影響する１組の特徴の組み合わせを備える流体流装置が提供され、その結果として、
（ａ）低い圧力水頭下で流れる流体媒体の流れに対する抵抗が、流体層の側方範囲の間の流れの方向に垂直な流体本体の区間全体にわたって、均等になっており；
（ｂ）低い圧力水頭下で流れる流体媒体の流れに対する抵抗が、流体層の両表面の間の流れの方向に垂直な流体本体の区間全体にわたって、全体的に均等になっており；
（ｃ）低い圧力水頭下で流れる流体媒体の流れに対する抵抗が、装置の熱交換表面を横切って通過する持続時間にわたって、全体的に均等になっており、かつ／または
（ｄ）管状導管区間の熱交換表面を局所的に取り囲む流体媒体の厚さは、各々の引き続く導管区間を横切って、その間を流体が通過する持続時間にわたって均等になるように、側面のいたるところで全体的に分配され、減少させられ、その結果として、外側熱媒体の流体流の局所的速度は、該媒体が熱伝導性導管の各々の引き続く区間に近づき、周りを通過し、離れる際に均等になっている。
【００９９】
本発明のさらなる態様によると、回旋状、らせん状、コイル状またはヘビ状の配置の一連の熱を交換するループの中に第１流体を流すよう配置された熱伝導性管状導管を備え、第２流体は、全体的な逆流方向に、これらの熱伝導性管状導管の周りを斜めに横切って外囲導管内を流れ、熱伝導性導管は、一連の組み合わせられた層に配置され、これらの層を通ってその中間に前記第２流体が斜めに横切り；前記外囲導管は、前記熱伝導性導管を取り囲み、比較的非熱伝導性であり、かつ前記熱伝導性導管の接続された外側表面を全体的にしっかりと補足するよう成形され配置された導管表面を備える、流体から流体への熱交換器が提供される。
【０１００】
熱伝導性導管の隣接する区間の層内スペーシングは、可変的である。これは、周囲の流体に作用する、流れに対する抵抗を均等にし、またはより均一にすることを有利に可能にする。
【０１０１】
隣接する導管の間の分離距離は、均等にする、またはより均一にすることができる。導管の全側面の周りの流体流の速度は、均等にする、またはより均一にすることができる。
【０１０２】
上記因子は、熱交換器の他の区間と全体的に矛盾しないように増加または減少させることができる。
【０１０３】
周囲の流体が、各々の熱伝導性導管に近づき、周りを通過し、離れる際、その流体力学的特性は、熱伝導性導管の隣接する区間と層間スペーシングとの間の、外囲導管表面および層内スペーシングのオフセット距離の変動により、一貫して増加または減少させることができる。これは、菱形、細長、魚の尾形、ボトル形、唇形、これらの掛け合わせやその他の変形形状からなるチューブの断面積を有する熱伝導性導管の提供により達成しうる。また、その全長または全幅を変更するために、断面積に変化を与えることも考えられる（例えば、正方形から徐々に薄い菱形となるような）。
【０１０４】
熱伝導性導管の隣接する区間と層間導管区間スペーシングとの間の、外囲導管表面および層内スペーシングのオフセット距離は、異なる実施形態の間で変わりうる。
【０１０５】
導管区間の隣接する層の収束および一致は、異なる実施形態の間で変わりうる。
【０１０６】
フローフェンスおよび／または局所的な流れを制限する通路が、周囲の流体中の流れのために提供されうる。
【０１０７】
本発明のさらなる態様によると、家庭用シャワーまたは給湯設備用の給水のための、より高い圧力水頭下でその中に流れる第２熱媒体の流れを制御するための、床下熱交換器に付随する、または複合的な、またはその中にあるチェックバルブまたはバイパスを備える熱交換システムが提供される。
【０１０８】
チェックバルブを制御するために、明瞭な表面、レバー、蛇口または熱伝導性装置が提供されうる。
【０１０９】
熱的に制御している熱伝導性装置の熱状態における変化の結果として生じる、チェックバルブにおける操作状態の変化をもたらすために作動機構を提供することができる。
【０１１０】
チェックバルブ／バイパスは、シャワー排水から、シャワーまたは給湯設備を供給する新鮮な水へ熱を伝えるよう配置された、床下の液体から液体への熱交換器の中に組み込むことができる。
【０１１１】
これは、
（ａ）水の保全／節約を容易にし；
（ｂ）シャワーの作動を容易にし（またはより便利な使用をもたらし）；
（ｃ）シャワー下の熱交換器の新鮮な水の導管の中の全体的な内部圧力負荷を減らし、それによって漏れの危険性、構造的ストレスまたは装置の構造的完全性のゆがみもしくは破損を減らし；かつ／または、
（ｄ）構造的および機能的完全性のゆがみまたは損失がなく、非円形横断面形態の熱交換導管の使用を可能にする、
床下シャワー排水熱交換器のための強化を有利にもたらすことができる。
【０１１２】
システムには、シャワー排水パンの中、上またはその一部として明瞭なまたは独立して移動できる表面を供給することができ、人の体重がチェックバルブの開口を作動させることができる。これは、ＨＸＤの上部の上および中にぴったり重なる、木、プラスチックもしくは他の材料から作られた格子またはプラスチック排水パンとすることができる。
【０１１３】
この表面は、シャワーの排水収集面積のより広い部分を占め、排水を排水収集シャワーパンの周囲表面から離す内部開口部または間隙の中へ比較的均一に流出させることができる円形、多角形／長方形または他の形態とすることができる。
【０１１４】
バルブを連結するために、１つまたは複数の、張力下でのロッド、レバーもしくはケーブル／弦、ローラーホイール、滑車ホイール、ヒンジ、ばねおよび／または圧縮クッション（ゴム製のものなど）を提供することができる。
【０１１５】
本発明は、種々の方法で実施することができ、本発明による熱交換器のいくつかの実施形態は、以下の付随的図面を参照して例によってこれから説明されうる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】単一層の八角形の（または概して円形の）遠心性ＨＸＤケーシングを含む好ましい実施形態の上からの開放図である。
【図２】図１のＨＸＤケーシングの中央区間の側方図である。
【図３】標準的なセラミックボウル用の４重管の円形の遠心性ＨＸＤを含む好ましい実施形態の中央区間の側方図である。
【図４】図３の装置の上からの開放図である。
【図５】長方形の回旋状求心性ＨＸＤを備える好ましい実施形態の上からの平面図である。
【図６】図５の装置の側方中央区間を示す図である。
【図７】進行性のスペーシングを示す、横断面における種々の好ましい導管のパッキング配置を示す図である。
【図８】集中する層を備える隅の位置を示すためのＨＸＤの好ましい実施形態の側方中央区間を示す図である。
【図９】図８に示す装置の上からの開放図である。
【図１０】１対の複合材料の平板化側面コイルを備えた長方形のＨＸＤの好ましい実施形態の側方中央区間を示す図である。
【図１１】その一端近くで得られる、図１２の装置を通る区間を示す図である。
【図１２】図１０および図１１に示す装置の蓋の下で得られる平面図である。
【図１３】標準的なセラミックボウル用の円形の遠心性ＨＸＤの好ましい実施形態の側方中央区間の管を示す図である。
【図１４】図１３に示すＨＸＤケーシングの上からの開放図である。
【図１５ａ】図１から図１４の実施形態とともに使用するための、ＨＸＤ排水孔バルブインサートおよびフットバルブ機構を通る側方中央区間を示す図である。
【図１５ｂ】図１５ａに示す装置の部品の上からの斜視図である。
【図１６】図１５ａの装置の上からの概略区間図である。
【図１７】環状のセラミックボウルを備えた２重層の求心性流ＨＸＤの好ましい実施形態を通る側方中央区間を示す図である。
【図１８ａ】求心性流を備えるＨＸＤ用の好ましいケーシング蓋の上からの平面図である。
【図１８ｂ】圧縮緩衝ストリップを備える図１８ａの外部突起の蓋の細部を通る側方区間を示す図である。
【図１８ｃ】弦伸長機構を備える図１８ａの外部突起の蓋の細部を通る側方区間を示す図である。
【図１８ｄ】バルブおよび作動機構を通る側方区間図である。
【図１９ａ】正方形のＨＸＤケーシングを備える好ましい実施形態の上からの開放図である。
【図１９ｂ】比較的速い流れを可能にする好ましい配管およびケーシングの側方区間図である。
【図１９ｃ】より遅い流れを可能にする配管およびケーシングの他の好ましい配置を示す側方区間図である。
【図２０ａ】実施形態がその中に使用されうる、一般的または家庭用配管配置を示す図である。
【図２０ｂ】予め調節した温度での多数のシャワーのための直列の配管配置を示す図である。
【図２１ａ】遠心性の新鮮な水の排水を備える、加熱温泉水スパのための実施形態を示す図である。
【図２１ｂ】高水頭の求心性の排水を備える、加熱温泉水スパのための実施形態を示す図である。
【図２２ａ】星形のループ配置の柔軟なチューブを備える、チェックバルブアクチュエータ水圧機構の図である。
【図２２ｂ】星形のループ配置の柔軟なチューブを備える、チェックバルブアクチュエータ水圧機構の図である。
【図２３ｂ】図５および図６などの実施形態に適用されうる、垂直のバルブ作動ピストンおよび中央の分配スピンドルを示す図である。
【図２３ｃ】ローラープッシュポイントの側面図である。
【図２３ｄ】プッシュポイント、中央スピンドルおよび接続ひもの平面図である。
【図２４ａ】排水パンを備える垂直のピストンバルブ作動機構の側方区間図である。
【図２４ｂ】木製の格子プラットホームを備える垂直のピストンバルブ作動機構の側方区間図である。
【図２４ｃ】図９に示すようなシステムで使用するためのチェックバルブへのアクセスを示す、旋回する木製格子プラットホームの平面図である。
【図２５ａ】プッシュポイントの平面図である。
【図２６】図２および図３に適用できるプッシュポイント（環を備える垂直のピストン）を示す図である。
【図２７ａ】引張ばね、バルブ作動プッシュポイントおよび接続ひもを示す平面図である。
【図２７ｂ】図１、図４および図１２に示すようなシステムで使用するための、ばね機構（ピストンおよびクランプシリンダー）とシリンダーの末端面図を示す図である。
【図２７ｃ】図１、図４および図１２に示すようなシステムで使用するための、ばね機構（ピストンおよびクランプシリンダー）とシリンダーの末端面図を示す図である。
【図２７ｄ】ケーブルローラープッシュポイントの平面図である。
【図２７ｅ】図２７ｄの装置の輪郭図である。
【図２８ａ】好ましい実施形態によるＨＸＤを組み込んだ家庭用冷却ユニットの図である。
【図２８ｂ】好ましい実施形態によるＨＸＤを組み込んだ家庭用冷却ユニットの図である。
【図２８ｃ】好ましい実施形態によるＨＸＤを組み込んだ家庭用冷却ユニットの図である。
【図２８ｄ】好ましい実施形態によるＨＸＤを組み込んだ家庭用冷却ユニットの図である。
【図２９ａ】建物の空調に使用するための実施形態を示す図である。
【図２９ｂ】建物の空調に使用するための実施形態を示す図である。
【図３０】テーブルと合体した空気予熱器に使用するための実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１７】
図表の平易さおよび視覚化の容易さのために、側方区間図は、第２導管配置を横断面で示しているが、背景では示していない。
【０１１８】
この説明は、多くの他の適切な応用がありうる低い高さの低い圧力水頭での流体から流体への受動的熱交換器に関するが、ここでは、主として、説明に理想的に適しているサニタリーシャワーと関連して説明する。
【０１１９】
ＨＸＤ装置は、関係する流体の相対的な温度に応じていずれかの方向において効率的に熱交換するために可逆的に用いることができるが、ここで与える説明は、その原理の応用および状況について言及する。そこでは、第１流体とここで呼ばれている熱供与媒体は、自然に自由に流れる重量の低い圧力水頭によって、シャワーボウルからＨＸＤを通って排水システムへ流れる温かい「廃水」であり、第２流体とここで呼ばれている熱受理媒体は、実質的におよび一般に望ましくない、第１流体よりも低い温度において（この応用の目的のため）、より高い圧力水頭下で供給される「新鮮な水」である。
【０１２０】
同様の参照数字は、異なる実施形態において同様の構成要素を示す。
【０１２１】
図１から図４は、全くそれだけではないが、シャワーパンとの使用に適した、遠心性放射状流ＨＸＤの２つの八角形の縁をもつ円形の実施形態を示し、各々は内側の熱交換器チャンバー３ａを画定しているケーシング１、ケーシング２、およびケーシング蓋３を備える。
【０１２２】
各々の実施形態は、１つの層（図２）または４つの層（図３）中に、その大多数の周辺部のまわりに伸びる概して円形の凸面部分５ａおよび互いに点５ｃで交わる２つの対称的な凹面部分５ｂを有する、「魚鱗」区間を供えた回旋状の円形のらせん形第２導管５を特徴とし、ここを通って新鮮な水が周辺部５ｇの入口アタッチメント５ｄからケーシング１の中心近くの出口アタッチメント５ｅまで求心的に流れることができる。作動中、シャワー廃水は、折りたたまれた円錐形のフィルター２０を通って、ケーシング１の中心の空間２０ａの中に流れ、そこから回旋状のらせん導管５の段または回転を横切りそのまわりを順次、概して放射状にかつ斜めに、周辺部５ｇの任意の穿孔した壁２１ａを通って、アンダーフローリム２２の下およびオーバーフローリム１３の上を（これら全ては同じ中心で円形である）、出口２４を通して排出または汚水システム（図示せず）の外部手段と直接接続している周辺の排水収集チャネルまたは溝２３の中へ流れる。
【０１２３】
第２導管５への配管接続５ｄ、５ｅは、第１導管より上に位置しており、熱交換導管５およびオーバーフローリム１３により低い位置を与え、それにより排水流体がより大きな圧力水頭で限られたケーシング高さの中を流れるのを可能にする。新鮮な水の供給装置２７および温められた水の出口２８は、境界線で蓋基部の接合点の近くの素早くフィットするねじ状のアタッチメントポイント２７ｂ、２８ｂを備える蓋２７ａ、２８ａの中に組み込まれた導管の区間を通過する。特別なねじ装置５ｄ、５ｅ（六角形の六角レンチ／スロット５ｈ、５ｉを備える）は、回旋状ＨＸ導管５の垂直に折り返された末端５ｊ、５ｅを蓋３の中の空洞５Ｌに接続するために用いられ、空洞５Ｌは、決まった場所にＯリングシールをもち、そこを通って流体が流れる。同中心の入口フィルター２０は、内旋の円錐の形状を有しており、そうしなければＨＸＤの中で止まってしまう屑を濾過して取り除き、管状入口区間２０ｂと接触した傾斜したリム２２ａを備え、補助入口１０５からの流体が濾過されるのも可能にする。補助入口１０５は、他のサニタリーフィーチャー（例えばボウル、ビデ）またはシャワーパンの排水開口部／排出孔と接続することができ、これは中心ではないだろう。
【０１２４】
熱交換導管５の回旋状コイルの「魚鱗」横断面は、より滑らかな熱勾配を促進し、周囲の媒体のより均一な局所的流速をもたらし、多数の層形成のためにより高密度にパッキングした配置を可能にする。
【０１２５】
この形状の横断面の管は、相当する円形の横断面の管の耐圧能力を欠いているので、以下に説明するシャワーを使用する人の体重によって作動する入口アタッチメント近くのチェックバルブが、使用していないときの通常の供給圧力を軽減するのに役立ち、ならびに作動に便利な設備を提供し、水の浪費の回避を確保する。
【０１２６】
構造的な突起［２５］の間の中に蓋の外部のうねのある表面を並べる１層の断熱材より上に、ケーシング基部［５９］に隣接する縁の高さまで、補強および作用点のため鋼製の格子とともに１層のコンクリートを置くことができ、このケーシング基部［５９］は、導管位置決め床張り板［７］と一直線上にある構造的な突起［２５］の上だけではなく、ケーシング基部境界線の八角形の隅の上にも載っている。ケーシング蓋［３］は、ケーシング基部［２］の中にぴったりとフィットしており、周辺の下の周縁部３ａ’は周辺の排水チャネル［２３］の周りの溝３ｂにぴったりと入っている。この溝に沿ったある点において、排水チャネル［２３］を横切ってアンダーフローリム［２２］の内側側面まで伸びる１つまたは複数のチャネル（または導管または管状ブリッジ）は、水が空気密封溝の中に浸かるのを可能にし、それによって、エアーロックを防水にしている。
【０１２７】
基部ケーシング２は、適切な寸法の配管アタッチメント［２７、２８］を備えている場合、付加的な熱交換導管［５］、関連する位置の床張り板［７］および取替え蓋［３：図３および４］によって、排水流能力のアップグレードに適応することができる。この例において（図１および２）、ケーシング基部は、放射状床張り板［７］のフィッティングのために、放射状リブ［６］の代わりに溝または一直線のフィーチャー［８］（図５に示すような）を備え、それは、流量のアップグレードの間により適切なスペーシングの一つで置き換えることもできる。
【０１２８】
図５および図６は、熱交換導管５の長方形の回旋配置を示しており、これによって、第２流体がまずコイルの内側のアタッチメント２７に供給され、次いで回旋状導管５に遠心性に沿って、隅２８のアタッチメント２８に供給され、そこで加熱器具またはシャワーヘッドを直接供給する。シャワーヘッドの下で収集された廃水は、長方形の溝１６を通って熱交換器１の周辺より上にあるペーブメント４５の中を流れ、熱交換コイル５を横切って、その周りを、その中間に、外側から中心１’に向かって概して内向きにまたは放射状に流れ、そこで水平方向のオーバーフローリム［１３］を通った後で収集される。
【０１２９】
この配置は、異なる数の熱交換導管５または層で形成し、排水流量をアップグレードするために伸展させることも可能である。流れの分配は、以下に説明するように可変的な楕円形の区間によって高めることができるが、ここでのＨＸ導管５は、概して円形の区間である。ＨＸ導管５のための配管アタッチメント２７、２８は、ケーシング基部２の［２７］の上にはめ込まれるまたは［２８］の中に組み込まれ、新鮮な水供給管は、ＨＸ導管配置の下で断熱材２６の層を通ってケーシングの基部で延びる、またはケーシング［２８］自体の中に組み込まれる。これにより、蓋３およびＨＸＤカバーが管接続を分解することなく、素早く取り除くことが可能になる。シャワー廃水は、ケーシングの外側縁の長方形のチャネルまたは開口部１６を通って、周縁部においてＨＸＤ１に入るので、中心のシャワー床排水表面１６’は周囲の床から独立したままであり、必要が生じた時に洗浄またはメンテナンスのために容易に取り除くことができる。入口開口部［１６］は、ケーシング周辺の周りの排流体を、沈殿物収集表面［１０３］を備えるほかの周辺チャネル［１０４］にあふれ出る前に流す調節装置または分散側溝１０４の上に配置され、そこでは、排水が、側面表面［２０］の中の穿孔を通って回旋状熱交換導管［５］の外側縁の下までしみ出る前に均等に分配される。ここでの効果は、一般的に、シャワーの下での体の動く位置またはシャワーヘッドの中心に集まっていない方向の結果として生じる、排水のチャネルの中へのむらのあるまたは不均衡な分配を分散することである。
【０１３０】
この配置は、熱交換導管５が、最適な導管長および熱交換表面積に役立つ水平方向の空間を十分に活用することを可能にし、固体粒子および沈殿物が、やがては装置の効率的な作動を妨げる堆積が蓄積する熱交換導管配置を通過する前に、それらを沈殿させることを容易にする、最小局所流速を可能にする。
【０１３１】
ここでの蓋３ｂは、２つの構成要素から作られている：その構成要素とは、熱交換導管の上を通って排流体を伝導するための表面を提供する下部３ａ；および、セラミック床用にコンクリート下層を含み、それによって排水を補助開口部［１０８］を通って主な収集をする周辺入口チャネル［１０４］の中へ運び分配する、木製の厚板など（以下参照、図１０／１１）を備えた、代替の床の下に排水表面を提供する、断熱層３ｃを覆う上部３ｂである。長方形の形態は、第２導管５および最大熱交換表面積に役立つ空間を十分利用する一方で、より長いオーバーフローリム１３を備える中心１’においてボトルネック効果を有利に減少させる。上部蓋構成要素３ｂは、また、捕捉された空気を下部蓋表面３ｃの下から通気孔［５３］と蓋おおび上面中心の毛細管［５４］を経由して放出するための限られた空気の運動も可能にする。
【０１３２】
側面と端の４分の１区との間のより釣り合いのとれた排流体の分配を維持するために、管案内突起８および挿入されたスペーサー床張り板［１１］の位置および配向がここでは重要である。
【０１３３】
基部２は、主なケーシング基部構成要素の下に、平坦な水平方向の導管の中の中心収集容器［２３］から外部の汚水システムへ排水を運ぶ別の構成要素［２４］も有する。これにより、各々の個々の据え付けの状況に適応する、代替の配向の選択が可能になる。ここでの多数の構成要素は、また、設計コストを大幅に節約した製造プロセスを容易にする。
【０１３４】
導管スペーシング配置は、好ましい実施形態において、幅広く変化することができ、図７の４つのイラストは、連続する熱交換導管区間５の間の水平方向のスペーシングの進行的な変化によって、層内スペーシングおよび第１流体の流れる本体の横断面積が、流速および流体の流れに対する流体力学的抵抗を局所的に修正する（最小の垂直負担で）手段として、どのように変化しうるのかを示している。
【０１３５】
図８および図９は、好ましい実施形態の４分の１の八角形側面のコイル状に湾曲したらせん状ＨＸＤと同様の原理を示しており、それは、比較的に三角形の形態をしたオープンコーナーシャワーパン１００’である。シャワー廃水は、収集され、頂端２’の近くの従来の排水孔１６’を通りぬけ、流れを均等にする穿孔した壁［１０９］および水平方向に平坦なオーバーフローリム［１３］を通りぬける前に、最後の導管区間５’’に隣接する周辺の収集チャネル［２３］に到達するまで、層としてループ状の熱交換導管区間５の配置を横切って流れる。
【０１３６】
熱交換導管５は、同じ水平面に向かって次第に併合する、異なる高さの段をもつ一連のループの形に形づくられる（図７、左下参照）。床張り板７は、導管５の周りの排流体の循環を最適化する、交互の平面のこのねじれ形ループ配置を維持するように形づけられる。図８は、中央の突起またはリブ６および挿入された床張り板７の近い側面までの区間を示す。この図は、通常は、突起６および床張り板７の上の垂直構造的壁の中を通る通気孔［５３］およびダクト［５４］を可視化しないが、ここではそれらの位置が説明されている。図９は、基部２および第２導管５の平面図であり、蓋が取り除かれているように見えるので、製造中に導管５を曲げるための湾曲の最小半径を仮定すると、導管の湾曲がどのように配置されるのかを示している。蓋３は、常在の第１流体に近づくことができるケーシング基部２の折りたたまれた周縁部によって作られた溝に正確にはまる周辺の垂直な周縁部を備え、それによって、据え付けられたときに密閉したシールをもたらす。アンダーフローリム［１２］に通じる蓋の入口導管［１６］は、その下端１６’’に向かって先細り、次第に楕円形になり、熱交換導管５の配置に近づくにつれて通り抜ける第１流体のより一様な流れのためのより広い水平方向の間隙を可能にする。ケーシング基部２および蓋３の表面の両方から突出しているフローフィン［１４］は、適切な第１流体の流れを強めるだけでなく、第２導管５の配置の安定した位置を補助する。導管を固定する突起［６］および床張り板［７］はまた、ループの屈曲の周りの不規則な流れが、平行な熱交換導管区間５の周りの均一な流れのパターンを乱すのを防ぐ。
【０１３７】
シャワーパンは、周辺の排出縁において連結され、または傾斜され、プラットホームにぴったり重なるよう形成され、結果として、第２熱媒介流体が通り抜ける配管において、人の重さで、レバーがずらされてチェックバルブを作動する。
【０１３８】
図１０から図１２は、プラスチック連結菱形区間導管５を備える長方形の多層状の側面コイル配置の実施形態を示す。図１０、１１および１２は、多数の層（すなわち、２つの追加的な重ねられた層を備える）における横向きの（水平方向に一直線に並んだ）「押しつぶされたらせん状の」対配置を説明している。シャワー廃水は、木製の格子プラットホーム１１１の下で、ケーシングの上表面３’’’の上に集まる。次いで、廃水は、その長さに沿った流入収集チャネル［１６］の中への流れの分配を均等にする穿孔［１０８］を通って反対側へ流れる。廃水がフィルター障壁［２０］の穿孔された表面を通り抜けて、平行な導管のアレイに見える熱交換コイルの外側端部の下まで向かうにつれて、流れの側方分配のさらなる均等化が起こる。ループ曲線５’’’（図９の実施形態の類似する部分参照）は、非常に鋭く、側面に集中しているので、銅およびプラスチックにおけるコイルの混成構成が、全て銅のコイリングに対して、技術的により容易で、単純で大規模製造に安価である新しい構成をもたらす。この例において、各々の層の各々の導管ループ中の屈曲は、ＨＸＤの各々の側面の唯一の（プラスチック）端部ブロック［１１０］の中に最密な配置で並置され、第２導管配置全体を単位構成要素にする。銅導管５は、その端部がプラスチック端部ブロック１１０の中に挿入されている。それゆえ、導管分離／スペーシング床張り板［７］も単一の格子の中に組み込まれ、構成要素の組み立て中にはめ込まれ、この例においては、そのためにケーシング蓋および基部の内部表面上に突起が必要ない。第２導管５は、第２導管の周りのより一定の介在性（第２）流体スペーシングを可能にする、菱形の区間を備える。これらの第２導管の水平方向スペーシングの進行性の変化は、どのように温度勾配および結果として生じる粘度の変化が埋め合わされ、第１流体流に対する流体力学的抗力を均等にし、概して減少させるかを説明する。しかしながら、装置１の１つの利点が、概して係累のない冷たい水の排水を可能にすることであって、より容易なより効率的な洗浄のための管の規則的な配置の利点がこの最適化された値よりも概してまさるために、この特徴は、実際には、より適切に、あまり強調されず、または省略さえされうる。
【０１３９】
上部蓋表面３’’’は、長方形の回旋状第２導管配置（図６）で説明された実施に類似しており、ここでは上に据え付けられうる代替のシャワーフローリングへの適合性を示している。ＨＸＤの重量負荷構造の壁［２５］および導管スペーサー［７］と一直線上の横部品１１１’’に取り付けられ、上に載っている木製のスラット１１１’の利点は、その低い熱伝導性および熱容量に加えて、独立したプラットホームとして動いて、チェックバルブを作動させ、それによってシャワーの水流を操作する便利な手段を提供できることである。シャワー廃水は、スラットの中間を通り抜け、ＨＸＤ蓋の上を外側縁に向かって流れ、周辺の収集チャネル［１０４］の中への流れの分配を均等化する一連の開口部［１０８］を通り抜けて、ＨＸＤの周辺の入口開口部に沿って均等に流れる。この構成はまた、製造プロセスにおいて、シャワーパンおよびコンパートメントがＨＸＤケーシングと合体される携帯用または組み立て式に作られるシャワーの据え付けに特に適している。
【０１４０】
本発明による好ましい実施形態において使用されうる、以下の有利な特徴および構成要素をこれから説明する。
【０１４１】
１．釣り合いのとれた逆流
受動的な流体‐流体逆流熱交換器において、最適で有用な熱交換は、その流量によって示される廃水のボリュームの熱容量が、その流量によって示される新鮮な水のボリュームの熱容量に等しい（冷たい新鮮な水の温度と温かい廃水の熱容量の温度との間の温度範囲において）、すなわち効率的に両者が同じ流量を有する場合に起こる。これは、シャワーによって出される水に取って代わり、これを補充する、本管供給装置からの新鮮な水を使用することによって最も容易にかつ有効に達成される（すなわち、家庭用給湯器を経由したシャワーの温水入口と冷水入口との両方を供給する）。
【０１４２】
２．熱伝導性導管の配置
ＨＸＤを通る第１流体流の適切な分配は、どのように熱交換導管が流体の動く本体の中に配置されるかに主として依存する。この配置は、ＨＸＤの全体的な効率の基本的な決定要因であり、異なる状況において、または異なる要件に応じて、種々の可能性が各々有利に示されうる。
【０１４３】
湾曲が均一に増加する、水平面において回旋状の管の使用は、この応用に適しており、非常に経済的であるが、必ずしも不可欠ではなく、また常に理想的であるとは限らない。最終的に、最適な熱回収性能のためのＨＸＤを通した適切な流れの分配を決定するのは、ケーシング全体の内部形状によって決定される、熱交換配管周りのスペーシングおよび第１流体がこのスペーシングを通り抜ける前および後に伝導される方法である。
【０１４４】
３．並列な流れの配置
接線方向に流れる逆流配置において熱交換のための高い表面積を維持するためには、フィンの付属物によるか、またはより効率的に流れを並列に一連の導管に分けるかによって、第２導管に熱交換のためのずっと大きい表面積が必要であろう。いずれかの修正は、第１流体媒体および第２流体媒体の両方にとって最も流体力学的に低い抗力の流れの配置であるので、さらなる複雑化なしに横断面形態の有利な代替をしようする機会をもたらし、熱伝導性導管中に多数の鋭い屈曲を作ることを避け、より小型または効率的なＨＸＤのためにより高い熱交換表面と非熱交換表面の比を可能にするが、製作コストの著しい増加を招く可能性がある。しかしながら、最適な効率を維持するために、第２流体の流れの分配（ならびに第１流体に関して）も完全に釣り合うことを保証する手段が必要とされうる。第１流体流を備える第２導管の配列は、両媒体の減少した抗力による流れを容易にするが、層状の流れを促進し、回帰熱混合の利点を失う。
【０１４５】
前に述べたように、第１流体流の方向における熱交換導管に沿った伝熱の割合は、２つの媒体の間の最適に効率的な連続した動的熱勾配に極めて著しく影響を及ぼし、入ってくる第２流体よりもＨＸＤを離れる排液の温度の方が実質的に温かいという結果になり、そして２つの媒体の間の最終的な伝熱（または熱交換の効率）の減少という結果になる。
【０１４６】
これらの問題は、コイルの配置、すなわち第１流体流の流線に沿った全体の熱勾配が不連続な増加で進行する、並列のループを導管が形成する場所によって実質的に避けられる。本応用の寸法の要件のため、このコイルは、平坦で、水平で、第１流体が連続して各々かつ全てのループを横切って均一に流れるように配置されなければならない。
【０１４７】
比較的横行した流れの配置は、交差流の局所流および逆流の全体流の混成組み合わせである。
【０１４８】
この応用に適切なこのような配置のために、回旋状またはループ状の導管の平坦な層が形作られる３つの方法がある。
【０１４９】
４．回旋状らせん
これらは、垂直軸の周りを同心円状に回旋する第２流体熱交換導管の配置であり、各々の連続するループが水平方向に隣接し、前のループの周りに巻いている。平行な逆流によく似た混成の流れの配置は、同じ平面に並ぶ２つ以上の導管を回旋させることによって形成することができる。このらせん状導管層は、完全に第１流体導管の中にはめ込まれ、ケーシング蓋および基部容器の上面側と底面側との間にはさまれ、伸展性のために対称的に配置される放射状突起によって決まった場所に保たれる。ケーシングは、遠心性または求心性のいずれかで、回旋状導管を横切ってその中心とその周辺の向こうとの間に、第１導管を伝導する。多くの形態の回旋が使用されうるが、より規則的でより対称的なものがより適当である。円形の形態が最適な効率を満たすのに最も単純で最も容易であるが、均一性からの逸脱が、ここで説明される他の特徴によって十分に埋め合わせられるとすれば、多角形または伸長した形状も適当である。
【０１５０】
排液の本体の幅がその中心からの距離に比例して変化するにつれて、垂直方向の深さは反比例して変化し、結果としてケーシングの上部および下部の第１流体表面が中心ではさらに離れて、周辺部では接近するようになる必要がある。単一の管の層にとって、隣接する回旋の間のスペーシングは、それほど重大ではなく、最大の熱交換表面積にうまく合うために固定した最小の間隙となりうる。追加的な並列の層のオーバーラップを収容するため、流れが横断する周長に逆比例する導管スペーシングが必要とされる。次いで、その次の層は、同じ種類の導管配置および形態で構成されるが、組み合わせのために１８０度回転させられるにすぎず、蓋についても同様に、追加的な突起間の床張り板の上に配置される。経済のためには、蓋は、交互の高さ構成を支持する周辺周りの刻み目の模様を備え、適切な水平面で両方の向きに適合するよう作ることができる。このような層の配置は、周辺において水平方向に一直線に並べられた六角形のパッキング配置を与え、ここではより低い排水流速で伝熱の大部分が起こる。
【０１５１】
より高いオーダーの多数層配置のためには、円錐形に傾斜した層対（上で説明した）の収束の最適化も非常に適当でありうる。
【０１５２】
長方形または正方形（または十二角形）の形態の回旋状導管配置において、第２流体導管層の半分の方向を交互に反対にすることによって、排流体の流れへのコイルの流体力学的旋回効果が釣り合い、導管配置の放射状に垂直の区間との導管交差の配列により（すなわち、斜めの、または隅の区間よりもむしろ中央側）、隅へ向かう代償的な排水流が助長されうる。しかしながら、これは層が組み合わさることを可能にはせず、より大きな層間距離は、より高いボリュームのＨＸチャンバー中の排流体およびその結果として熱慣性という結果をもたらす。
【０１５３】
排廃水は、中央入口開口部から遠心性に、あるいは周辺のリング形態もしくは断片化した開口部から求心性に流れるように形成され、各々の流れの方向の相対的な長所は、既に上で論じてきた。
【０１５４】
遠心性配置（図１〜図４）において、排液は、第２流体導管層の水平方向の平面への中央流路の下へ、蓋の開口部を通って装置に入り、周辺部のオーバーフローリム［１３］に達するまで、第２流体導管［５］の下および中間で、全水平方向に放射状に分散する。この水平方向に平坦なオーバーフローリムは、熱交換コイルの全区間を横切る排液の均一に分配された放射方の流れの維持に必須であり、いったん通り過ぎると、排液は、隣接する周辺の側溝［２３］に収集され、外部の排液と一体になる場所［２４］、汚水または排水収集システムに運ばれうる。水およびその表面は、周囲リムとのそれほど密接した接触を必要とせず、最小の厚さの層として通るので、周囲リムの水平さは、あまり重大な影響をもたらさないが、周辺に沿ったむらのない流れの分配は、求心性排水配置（図５および図６）において同様に重要である。周辺排水開口部配置は、それが使用者にシャワーの下でより姿勢の自由を与えるだけではなく、中央バルブ位置が使用していないときの熱交換導管配置からの圧力を軽減するので、足−体重で作動するバルブを組み込むのにより適している。
【０１５５】
５．押しつぶされたらせん
他の適切な形状は、垂直方向に押しつぶされた水平方向のらせんに由来する。ある配置において、上部および下部の平らにされた側は、わずかに斜めであり、側方の縁の曲線は、鋭く少々垂直方向に方向づけられている。
【０１５６】
他の配置は、各々のコイルの水平方向の区間が、コイルの軸の方向にある前のループの側面に沿って水平方向に伸びる広範に突出した形状の２つの対向して走る並列のループ区間である、水平軸の周りの緊密ならせん状コイルのようである。実際、導管のらせん状または湾曲した部分は、比較的重要ではなく、水平方向の区間を接続するのに役立ついかなる形態の導管も同等の区である。
【０１５７】
第１の型は、第１流体流の全体方向において導管表面のより均一な熱の進行に備えるが、後者の型は（より有利に）導管表面周りのより均一な流体力学的流れの分配およびより小型の層形成に備える。
【０１５８】
横のコイル配置への追加的な層は、最初のコイルの周りのより大きな周囲コイルとして流体力学的によりうまく形成されるが、これは異なる導管表面積を与え、結果としてあまり釣り合いのとれていない流れの分配およびあまり効率的でない熱交換をもたらす、層の間の過度な介在性スペーシングなしに、適切な荷重負荷突起で適合させる、または実行するのが技術的に厄介な円錐形の（水平方向に先細りの）配置についてのみ実用的でありうる。この困難は、まるでコイルがさらに押しつぶされている、または伸長されているスプリットらせんの縁であるように、あまり緊密にパッキングされていない配置によって避けられうる。このような配置（各々の水平方向の区間の反対側の隣接する平行な区間が、６０度の角度ではなくむしろ１２０度の角度に及ぶ）において、層は、挿入された床張り板とともに、ねじれることなく、互いの上に単純に積み重ねられ、密に間をあけられた垂直方向に一直線に並んだ六方パッキング配置をもたらす。
【０１５９】
収束する層について上で説明したように、また図８および図９で示すように、先細りの導管については、層が次第に平らになり単一の平面のループ状配置に分かれる混成の構成の中に適合するが、この構成は固定された幅の長方形の第１流体導管のために示される。
【０１６０】
６．ヘビ状の連続した平行なループ
これらの本質的に２つの寸法の配置は、全ての水平方向の区間が共通の水平面を共有し、各々のループが非常に平らで同じ水平面の中に完全に伸びるように見える、完全に押しつぶされたらせん状配置のようである。これらの構成は、全体的に垂直方向の重なりがなく重ねることができるので、回旋状配置について説明したように、第１流体流が狭くなるにつれてパッキング配置の外のスペーシングが必要となる第１流体導管の先細りのまたは可変的な幅にうまく適合するが、水平方向に一直線に並んだせまい空間の六角形パッキングの配置を可能にするのみである。しかしながら、入れ子になった層をもつ垂直配列は、隣接する対の層から交互の端部において互いに橋をかける対の層によって、隣接する層が隣接する導管を越えて渡るのを可能にする、ループ端部における側方のよじれによって達成することができる。
【０１６１】
７．混成の（分割された熱交換）導管
押しつぶされたらせん状、やや平らにされたコイル状またはヘビ状の配置に関する主な難点は、熱伝導性配管において非常に鋭い屈曲が必要とされ、それが配管組織を過度に弱らせうるまたは時間、エネルギーおよび技術において相当な製作コストを発生させうることである。その上、これは乱流からの熱混合および伝熱を概して向上させるが、著しい圧力水頭の損失とともに第２流体流に対する著しく高い抗力が引き起こされうる。
【０１６２】
より経済的であるが技術的に多くを要求する代替案は、一連の水平方向の区間として導管配置の層を製造することであり、この一連の水平方向の区間は、図１１に示すように、隣接する導管区間の空洞と内部で連結する導管配置の縁に沿って、プラスチック管の鎖でつないだ突起によって端部で継ぎ合わせた、直線状または湾曲した、またはループ状である。ここでの困難は、小型の配置の限られた空間の中の第２流体媒体にとって一般的であるより高い圧力でも安全な、信頼できる防水接合部を確保することである。他の問題は、これらの流体力学的になめらかな導管を、小型の配置において結合させることができる製造可能な構成要素の中に組み込むことでありうる。しかしながら、多数の層の配置は、垂直方向の隣接する導管と融合する各々の層の導管の曲線によって、組み込まれた構成要素の中に有利に合体し、そこでは均一な熱の進行および均一な介在性流の利点が組み合わされうる。
【０１６３】
この方法は、また先細りの第１流体導管中の流れの釣り合いをとるための代わりの解決策をもたらす機会を提供し、それによると、含まれている導管が水平方向に狭くなるにつれて多数の層の中の隣接する導管が次第により少ない導管へと融合される。
【０１６４】
８．導管の浸水
最も効率的な、第２配管への伝熱のためには、流体が流れる量にかかわらず、第１流体中への完全な浸水によって得られる、第１流体への最大の曝露が必要であり、それは、水平面の下であるが、配管とラップの上部の垂直な屈曲として働くオーバーフローリムの上流の、水体の中の位置によって都合よく達成される。この水体用の空間を拡大すると、相当な熱交換のための十分な配管表面積を収容するだけでなく、排水流体の速度を遅くし、それがＨＸＤ配管の周りを通るときの流体力学的抗力の影響を最小化し、伝熱が起こる持続時間を延ばす。それは、また、ＨＸＤ配管の上を／周りに流体をより薄く広げ、媒介流体の最小の障壁を通して、第１流体の全体からのより直接的な／媒介された伝熱を確保する。
【０１６５】
９．流れの方向
受動的な流体から流体への熱交換器は可逆性であり、そこでは、この熱交換器は、一般的に両媒体の流れの全体的な方向が逆である場合に効率的に機能することができる。しかしながら、この応用において、排水の自然な排水流は、一方向性である重力に依存するので、熱交換器は、第１流体を一方向のみ（収束する／求心性にまたは広がる／遠心性に）‐代わりの選択肢も同様に実行可能であるが、種々の理由で我々が選択する方向に運ぶよう適合している。
【０１６６】
２つの端部の形状は、いくつかの流れの配置において非常に異なるので、この選択は、主として排水入口開口部の位置および形態の好みに依存する。排水孔の従来の大きさおよび形態は、最も個人の好みに適した様式、形態および大きさで商業市場において用意に入手可能である従来の排水ボウルの使用を好むが、代替案は、１つまたは複数の側面上の中心にまたはボウル周辺に配置されたより大きいまたはより長い側溝とすることができる。
【０１６７】
廃水の粘度は、冷えるにつれて増加するので、流れを考慮すると廃水の粘度も問題である。より高い初期流速が狭い端部で許容され、そこでの第１導管がより接近した介在性スペーシングを備えてより浅くなり、全体的に垂直方向にあまり先細りでない導管（すなわち、より均一な厚さを備えている）となるのを可能にするので、狭い端部において排水入口を備える構成は、有利となりうる。
【０１６８】
ボウルの中の速い流れの排水およびパドリングへの「ボトルネック」制限を避けるほかに、伸長した排水側溝を選択する１つの理由は、それが狭い介在性の空間において第１導管を装置の性能に有害に影響を及ぼしうる詰まりおよび妨害から保護するまたは予防するのに役立つより大きくより効率的なフィルターを収容できることである。時々、メンテナンスまたは洗浄の目的で、シャワーパンの下のＨＸＤに接近し、蓋を取り除くことが必要となりうる。これを壊さずに行うために、シャワーボウルは、ＨＸＤ蓋を覆う容易に着脱可能な構成要素を備え、その接合部は、取り外しを容易にする排水側溝と一直線に並んでいる。この構成は、配管トラップを迂回し、この接合部を経由して家庭環境に入る汚水システムガスの少ない可能性を考慮しており、追加的なガスシーリング接合部の必要性を除去する。さらに、ＨＸ通路中の第１流体のボリュームは主として狭い端部に存するので、上流の通路があまり広大でないとすれば、この配置は、装置により低い初期熱慣性を与える。
【０１６９】
１０．ガスシール／配管トラップ
さらに、アンダーフローリム［１２または２２］および下流のオーバーフローリム［１３］の中間に密封した第１導管との組み合わせは、ガスを封じ込め、装置を通って上ってくる排水システムの悪臭の伝達を防ぐ配管トラップとして働きうる。
【０１７０】
シャワーアプリケーションにおけるこの特徴の大きな重要性は、従来使用されていた配管トラップの代わりをして、これを不要にすることにより、これが通常占める多大に必要とされる空間およびこれが使用する圧力水頭を適切なものにし、ＨＸＤによって最も利益のあるように使用されるようにできることである。
【０１７１】
１１．隆起‐突起
第１導管表面が側方に広く伸長するにつれて、その形態は、変形または歪みをより受けやすくなり、その構造は、圧縮耐性または外部の力もしくは上からの重量負荷に強固に耐える能力を失う。ひずみなく、第２導管の層を通してこのような重量負荷を伝え、第１流体の含有表面に関して正確な位置に重量負荷を保持し、第２流体導管の熱交換表面全体の周りを第１流体が通過するための適切な大きさの溝を維持するための構造的手段が必要である。
【０１７２】
この必要性は、障害なく適切な排水流を支持するため、フローフェンスまたはフィンとして働く、第１流体の自然のまたは所望の流路に従って第２導体を横切りその周りに伸びる突起［６］を備えたケーシングの内部表面の形態によって満たされうる。上方のケーシング基部および下方の蓋の両方の内部表面から伸びる突起は、第２流体導管の段の中間のバッティング表面と一直線に並び、この配列を固定するための相補的な特徴（例えば、ピン／穴または隆起／溝）を備えることができる。
【０１７３】
あるいは、表面は、もし必要であれば、床張り板が突起として機能するよう適合するように、溝または配列特徴を備えることを特徴としてもよい。これにより、単一層の回旋状配置（図１／２）から多層の配置（図３／４）へアップグレードする際に適当に変化するような代わりのスペーシング配置を可能にする。
【０１７４】
１２．断熱材
第２導管表面を通る最大伝熱を高めるために、排液が装置を通過する間に接触する任意の他の表面を通した熱の分散を防ぐことが必要である。プラスチックは、十分な断熱特性を備えているが、第１流体導管の全区間の外部表面の周りの断熱材料の追加的な層によって都合よく補われる。胞状のまたは拡大されたポリマー材料は、経済的でプラスチックケーシングとよく接着するだけでなく、高程度の剛性を与えられると、装置の構造的完全性および正確な形態安定性を維持するのに役立ち、それは非常に伸長したオーバーフロー周縁部の効率的性能にとって重要であろう。断熱材は、また、装置に平坦な表面の外部上塗りを与え、その上に着脱可能な断熱材の追加的なパネルを蓋の上に配置することができ、後日、もとの据え付けに対して最小限の破壊または修正で、より高い流量のために第２導管の追加的な層を組み込むための装置のアップグレードの可能な選択肢を残しておく。
【０１７５】
装置の第１または第２導管のいずれかに対して外部接続する導管は、この断熱層を通り抜ける必要があり、この断熱層は、据え付けの状況に応じて、これらの導管または装置を収容するよう容易に改造されうる。この設備のために、ケーシングの部品は、防水安全区に特殊なまたは市販の装置を都合よく収容するよう特徴づけられている。
【０１７６】
１３．適切な特性を備えた材料の選択
コスト節減装置として、それは製造、据え付けおよび使用の全側面において最小限のコストを必ず負わなければならず、一般に費やされる標準的な状態および状況に可能な限り適応することが概して必要とされる。したがって、装置の作成には、銅管およびポリプロピレンプラスチックなどの、高価でなく、一般的に／従来用いられてきた、かつ容易に入手可能な適切な材料がより必要とされる。
【０１７７】
ＨＸＤは、基本的には２種の形態の表面からなる、２つの流体用の導管である：一方は高熱伝導性であり、他方は断熱性で、両者は低い流体力学的荒さおよび微生物のコロニー形成もしくは生分解への耐性を備え、熱的、構造的および化学的安定性を有している。
【０１７８】
現代のプラスチック産業の製造技術によって提供される万能性および対費用効果によって、この応用の要求はプラスチックを材料の優秀な選択肢にしている。
【０１７９】
全体としてきれいな流体が実質的により高い圧力下で流れる第２導管は、より強い導管を必要とし、その長さおよび湾曲は主要な問題ではないが、この要求は、より小さい横断面に関してはより処理しやすい。配管にとって伝統的な基準である銅管は、非常に延性があり、通常は第２導管用の材料の好ましい選択肢となりうる。
【０１８０】
１４．ケーシングの構成および特性
製造、組み立て、メンテナンスおよび洗浄全ての容易さのため、ＨＸＤケーシングは、好ましくは２つの主な部品で構成されうる：それは、ポリプロピレンなどのプラスチックから作られるのが理想的であるが必ずしもそうではない、基部容器［２］および蓋［３］であり、一般的に排廃水管に使用されうる：すなわち、それは、ここで説明する形状への大規模生産に対して費用対効果があり、適切な特徴のよい組み合わせを備える：その特徴とは、家庭用温水温度における安定性とともに適度によい構造的強度ならびに剛性、生分解、微生物のコロニー形成および家庭で使用される溶液の化学薬品に対する耐性、低い摩擦および接着耐性のなめらかな表面上塗りを可能にすることである。これらの後者の特性を高めるため、内側表面は、テフロン（登録商標）コーティング［４］などの、より高い性能の内張りで処理することができる。
【０１８１】
ＨＸＤケーシング［１］は、組み立てられる際、銅などの、追加的な適切な特性（この説明のために上で説明したような）を備える材料から作られる、１つまたは複数のコイル状の熱伝導性の強固な新鮮な水の管［５］を、その内側の排水含有表面の決まった場所に保持する。
【０１８２】
１５．他の構造的なケーシングの特徴
装置のケーシングの形態および構造的安定性は、第１流体導管の突起［６］と一直線に並んだ断熱層を通り抜ける、ケーシング外部のウェビングまたはウォーリングフィーチャー［２５］によっても高められる。これらは、ケーシングの突起および床張り板を通して、重量負荷から基礎をなすコンクリート土台または構造的床下に伝えられる力を媒介し、装置の形態または完全性に影響を及ぼしうる応力を分散させる。これらは、射出成形の製造プロセスを容易にもする。
【０１８３】
１６．導管表面の処理
汚れを防ぎ、導管介在性通路を圧縮して排水流および伝熱を妨げる、またはより頻繁な洗浄を余儀なくするような導管表面を覆う付着物の進行性の蓄積を最小化するため、導管（ケーシングおよび管）は、銅およびＰＶＣまたは適切な添加剤を含有するポリプロピレンプラスチックなどの標準的な配管材料について一般的に当てはまるような、抗真菌性‐抗菌性のなめらかな非接着性の低摩擦な表面をもつ材料から作られるべきである。この装置の効率的な作動にとってのこれらの特性の重要性は、特に非熱交換表面にとって（プラスチックは一般的に銅よりも流体流に対してより大きい表面抗力を誘導するので）、低摩擦または耐摩耗性の表面処理は、かなり有利であり費用の価値があるということである。
【０１８４】
１７．配管接続
設計は、この配管のブリッジ区間（図３の一部区間に示すように）を装置周辺の接近できる位置に組み入れ、たとえ柔軟性をいくらか犠牲にしても、据え付けを著しく容易にすることができる。
【０１８５】
１８．本発明のいくつかの好ましい実施形態の性質およびその可変的な実施
本発明のいくつかの好ましい実施形態の特徴は、流体流が熱交換チャンバー１）に近づき、２）通り抜け、３）そこから出る際に、周囲の流体流のパターンに影響する、熱交換（管状）導管の熱伝導性表面の周りの流体流のより適当に釣り合いのとれた分配を誘導する／容易にする／促進することによって達成される、熱交換器の全体的な機能的効率性および有効性の向上である。
【０１８６】
種々の実施形態のさらなる種々の有利な特徴をこれから論じる：
【０１８７】
１．流れの分配
水平方向に広大な導管（または第１流体の本体）を横切る排流体の均一に分配された流れは、一貫した（同心円状のまたは並列の）配置で流れる第１流体の本体幅全体に及ぶ堰、リムまたはフィルターなどの特徴を横切って、同様に均一に分配される方法で、流体を、熱交換チャンバーの導管配置へ入り、そこから出るように誘導することによって自然に高められ、維持される。これは、隣接している導管の流体力学的流れの特徴を、ＨＸチャンバーの中の均一な広い流れの分配の歪曲から隔離する。
【０１８８】
２．他の流れの平衡装置
同様に、第１導管の水平方向に広大な区間を横切る流れの均一な分配は、排流体が均一に分配される方法で同様に広い導管または入口開口部［１６］を介して熱交換チャンバーに入る場合には、最初から維持されうる。一般的に、このむらのない流入状態は必ずしも自然に当てはまるわけではないので、それは、入口開口部で分散側溝［１０４］によって主として修正される、かつ／または熱交換表面の上流の第１導管の幅全体に沿って均等に分配されるフロー抵抗器によって多少弱められる／均等にされる。このような抵抗は、導管内のフィルター網、直交線網、穿孔した表面［１０８］、刻み目、狭窄もしくは垂直方向の屈曲（すなわち、アンダーフローリム）、またはこれらの組み合わせの形状をとることができる。
【０１８９】
３．流入変更因子
３．１ 周辺の入口フィルター
言及するように、熱交換通路の中の排水流を妨害しうる付着物を捕捉するためのフィルター［２０］は、重要な特徴であり、それは特に限られた大きさの場合には、実際的な便宜上、容器の形態をし、素早いかつ容易な洗浄のために取り外せるべきである。それは、入口開口部［１６］に、またはその下に適当に配置され、伸長した（周辺の）入口開口部の中の穿孔した水平方向のチャネル［１０４］と合体させる、またはその中に適合させて、以下に説明するように排水の分配を促進することができる。ＨＸ表面上に蓄積しうるより微細な物質を捕捉し、ならびに均一な流れの分配を助けるための第２フィルターまたは特徴（沈殿物トラップ）によって補う場合には、フィルターのメッシュまたは穿孔の大きさは、頻繁に詰まって不便にならないように比較的粗くすることができる。
【０１９０】
３．２ 流れ分散チャネル
ある部分が他の部分よりも実質的に多くの廃水を収集する、広範に伸長した排水入口開口部において特に価値がある、入口開口部の縁に隣接して走るこれらのチャネルは、入口開口部の下の側面壁上または入口フィルター構成要素の内側でケーシング基部またはケーシング蓋の内部表面と合体することができる（図６および図９参照）。下で密度が段階的になりうる小さいまたは少ない穿孔を備えると、その結果として全体的な流れが増加し、表面の高さが上がるにつれて局所的な排水流に対する抗力が減少するので、これらの穿孔は入口開口部に沿った均一な流れおよび表面圧力水頭の釣り合いをとるのを助ける。
【０１９１】
３．３ 沈殿物トラップ
次の導管における即時の急激な方向変化によってより広範な区間の中で不意に始まる比較的加速した局所的な流体流を一時的に発生させる排水導管中の圧縮は、排媒体中に懸濁したより重い粒子を排流から分離し、全体的な流体流から分離した分離表面［１０３］上に集めるのを補助しうる。この特徴の有効性は、重力と垂直方向への一直線配列において最適化され、入口のアンダーフローリム［１２］との合体を好む。この特徴は、より微細なメッシュのフィルターに対して、沈殿物が蓄積するにつれて全体的な排水流を次第に制限せず、それゆえ洗浄のための頻繁の介入を必要としないという利点を有する。
【０１９２】
３．４ アンダーフローリム
熱交換導管の中間水平面またはその近くに配置されたアンダーフローリム［１２］はまた、最初［１２］もしくは最後［２２］のいずれかで、または両方で、熱交換第２導管の上部表面と下部表面との間の第１流体流の垂直方向の分配の釣り合いをとるのを補助する。後者の位置において、より低い水平面が、第１液体の最も冷たい層または区域の効率的な排水を確保すために熱調節装置として働く場合に有利となりうる。
【０１９３】
４．流出変更因子
４．１ オーバーフローリム
拡張によって浸水された導管を、適切な形態（すなわち、第２導管の構成に関して、対称的、規則的または一貫して配置された）の、第１導管の幅全体に沿った完全に平坦な水平方向のオーバーフローリムとして保つのに不可欠な堰またはオーバーフローリム［１３］は、たとえ流入分配に局所的な変動が生じても、第１流体がＨＸＤの通過を終える際に均一な流れを支持し、流線の適切な配向を保証する。
【０１９４】
穿孔した堰も作動中に第２導管が第１流体中に浸されているよう維持しているこの状態を満たし、より垂直方向に分配された流れを可能にさえするかもしれないが、一貫した状態の利益を失いうる。排流体の存在する本体の比較的嫌気的な環境は、大半の微生物には適さず、繰り返しの蒸発および乾燥を通して時間とともに蓄積しやすい溶質または残留物の外被を避けるだろう。
【０１９５】
非常にわずかな全体の傾斜でも、リムに沿った廃水オーバーフローの非常に偏った分配およびＨＸＤの最適効率を重大に損なうという結果になるので、オーバーフローリムの正確な水平方向の水平さは、その長さ／幅が広いときには、より重要となる。それでも、低い排水流量において、水平方向の配列に適切な精度があるとすれば、この不規則さは、水の凝集力（オーバーフローに対してより傾斜した側面をさらに流れさせ、その反対はほとんどまたは全く流れさせない）によってさらに強調されやすい。このような不釣合いの傾向を減ずるため、オーバーフローリムの縁は、垂直方向に、刻み目もしくは繰り返しの拘束パターンまたは水の凝集の影響を食い止めるもしくは制限するための周期的カッティングまたは任意の一方向への過度な自由な流れに耐える歯の形態に形作られる。それは、好ましくは、必要な場合には適切な表面処理によって達成されうる、リムの縁の材料に関する防水特性のない、周辺中が共通の水平方向の水平面において規則的な大きさおよびスペーシングの一続きの適度に小さい孔として構成されるのがよりよい。
【０１９６】
５．貫通流変更因子
５．１ レイヤリング、組み合わせ、相殺およびスペーシング
第２導管の単一の層は最も経済的で容易に据え付けられる構成であり、ここではＨＸＤのために許容される高さが第１の制約である。しかしながら、多数の層を通した第２流体流の分配は、たとえ第２流体流に対するいくらかの追加的な抗力という代償を払っても、必ずしも装置の高さを著しく増加させることなく、熱交換と抗力との比を著しく向上させる（熱交換表面と非熱交換表面との比を増加させることによって）という相当な利益をもたらす。実際、第２流体に対する抗力が問題ではない場合、伝導性管の壁の厚さはより小さい導管直径のために減らすことができるので、多数のレイヤリングは、実質的な余分の材料コストなしに、全体的な装置の高さを減らしさえする。
【０１９７】
５．２ パッキング配置
多数層配置において、管状導管の周りの介在性空間のより均一な分配は、それぞれ以下で言及する、押しつぶされたらせん状およびヘビ状の連続配置に対応する、垂直方向または水平方向のいずれかに一直線に並んだ六角形パッキング配置（図７参照）において、導管の交互の組み合わせ位置決めによって一般的によりよく達成されうる。垂直方向に一直線に並んだ配置の利点は、その全体的な水平方向の流れに対してわずかに大きな抗力に出会うが、それを全体的熱交換にとってより効率的にする、横断流中の排流体がより大きい割合の管の横断面円周に立ちむかう、より垂直方向に蛇行する均一な流れのパターンに従うよう必ず誘導されることである。この配向は、緊密にパッキングした配置においてより明らかで、より遅い流速においてより好都合または有利である。しかしながら、水平方向の配向は、横断流が導管層の間のより短い流線の比較的まっすぐな狭い通路に優先的に従うのを可能にし、そこでは各々の層（およびリブが存在する外側表面）のループの間の介在性流体が、遅くなるまたは沈滞する傾向がある。この配置は、より低い抗力またはより速い流速が必要なところにより適している。
【０１９８】
５．３ 層内スペーシング
第１導管の横断面の寸法が一定ではなく、変化するまたは先細りになる場合、流体力学的に釣り合いのとれた層の配置のために、第２流体導管の間の介在性スペーシングの一定の調整が必要である。１つの解決策は、第２流体導管層と支持突起との間に先細りの床張り板を挿入することであろう。しかしながら、これは第１導管の垂直方向に先細りの形状を強調し、もとの平らな水平方向の配置から、次の第２導管層およびケーシング蓋の傾斜または円錐形のゆがみを増加させることを要する。
【０１９９】
より空間効率のよい代替の解決策は、各々の層の中の第２流体導管の段の間の水平方向のスペーシングの進行性の変化に備え、平らな層は互いに関して水平方向にねじれ型の配置にある。しかしながら、これは、第１導管のより狭いがより深い端部において（図７）、水平方向に正方形のパッキング配置を経由して、垂直方向に一直線に並んだゆるくパッキングした六角形の配置へ次第に分かれる、第１導管の最も幅の広い区間における水平方向に一直線に並んだ緊密にパッキングした配置によって最も単純に達成することができる。同様の、しかしあまり強調されない変化はまた、緊密にパッキングした垂直方向に一直線に並んだ配置から、ゆるくパッキングした傾斜した垂直方向の配置まで達成することができ、移行中にやや不均一に分配される垂直方向に釣り合いのとれていない流れのパターンを含み、一般的に配置を構成するためにいくつかの形状の形態の導管を必要とする。
【０２００】
５．４ 収束する層対
より高いオーダーの多数層配置にとって特に価値があり、これは、回旋間（またはループ区間内）の溝を広くし、層が緊密にパッキングした端部で緊密な空間の垂直方向に一直線に並んだ六角形パッキング配置の中に重なることができるようにすることによって最適化されうる。この六角形パッキング配置は、次第に層を交互に傾斜させることによって分かれ、その結果として層はより深い流れの端部に向かって層対に収束し、ここで単一の層へと一体化して、ゆるい（幅広い空間の）垂直方向に一直線に並んだ六角形パッキング配置を支持する。対になった層の収束（図８中にも説明されている）は、一体化した端部の導管が組み合わせられない限りはほとんど利点をもたらさず、そのため層の交互の対はわずかに異なる連続したスペーシングを備える必要がある。したがって、２種類の収束する層対には２種類の回旋状らせんが必要とされる。
【０２０１】
６．流れの分散および均一な分配
第１流体導管の形成および寸法決めは、流体が低い圧力水頭下で流れる、効率的な熱交換にとって有用である。一貫したかつ緩やかな流速および流体力学的抗力（覆われる熱交換表面積に関して）を維持するため、第１導管内および第２ＨＸ導管の周りの排流体の本体の垂直方向の厚さは、排流体の本体の幅に応じて、反比例の関係により、寸法を決められる。すなわち、流体の本体は、幅が全体的により狭くなるにつれて、その深さ／厚さが増加し、逆もまた同様である。この因子は、排水入口または出口収集チャネルが周辺をとりまく、回旋状配置について最も強調される。
【０２０２】
排流体の厚さの変化は、また、第２導管の横断面形態の結果として、ある段から他の段への移行とともに生じる。この変化を緩和するため、第２導管の多数の層は、水平方向に組み合わされ、第２熱交換導管配置をおおう第１流体導管の内部表面は、説明するように適切なスペーシングを備えて第２導管の周りに沿って作られるように形成される。
【０２０３】
７．第２流体導管の横断面形成
銅管は、伝統的に配管に使用される最も一般的な標準的な材料の１つであり、合理的な費用で種々の管状形状で容易に入手可能であるという同じ理由のためだけではなく、導管が優れた熱コンダクタンスおよび形成のための延性を備えるために、第２流体導管の必要とされる重要な特徴は、銅管を好ましい選択肢にしている。
【０２０４】
平らにされた管状横断面は、伝熱表面に対する伝導される流体の平均的な近さを増加させ、動いている流体の本体における熱勾配およびそれゆえに伝熱を増加させ、ならびに種々の導管配置において第１流体流に流体力学的利点を提供する。
【０２０５】
楕円形のまたは円形の横断面は、また、縦方向の配列の周囲の流体流に抗力および傷害をあまり与えない。一連のループを横切る断続的な熱勾配は、また、管区間のより卵型、くさび型または第１流体流の方向において上流を指す鋭い縁を持つティアードロップ形の形態への伸長によりよりなめらかに傾斜させられうる。内部流体の中心本体との熱交換がより遅い先端は、後端の縁よりも適当にわずかに温かいままでありうる。
【０２０６】
既に説明したように、第２導管の多数の層の中間で特に重要である、全ての熱交換表面上の全体的な均一な流れの分配を高めるため、この形態変更の段階的な進行または局所的変化は、局所的に介在性の流れに対する抗力をうまく釣り合わせるためにＨＸＤケーシングの内部表面の輪郭に沿った形成を補足する追加的な手段を提供する。
【０２０７】
正方形の回旋状配置（例えば、図５および図６）において、圧縮された介在性空間よび増加した流速の両方が第１流体にカウンター効果を与える追加的抗力を招くが、第１流体は、対角線方向により速く流れてまっすぐな側面に従わなければならない。したがって、管状第２導管は、側面の４つの基本方向において次第に押されて楕円形の形態にされ、それによって楕円の主軸は水平方向となり、また同様に、４つの対角線方向においては逆に楕円の主軸は垂直となる。
【０２０８】
側面区間の中央の垂直方向の菱形の区間と対角線の／隅の区間の水平方向の菱形の区間との間で変化する正方形の区間の導管で同じことが起こりうる。これはまた、介在性流体の体積の変化を最小にする。
【０２０９】
８．リブ／隆起および深い溝
管状第２流体導管と関連するこの構成は、一般的に、第１導管の内側表面に沿って中間に並ぶ凹形表面を備えた平行な隆起［９］もしくはリブまたは深い溝の外観を与える。
【０２１０】
これらのリブによって誘発される、流路の小さな偏向は、排水流へのいくらかの抗力をもたらすだろうが、これらのリブは、最適な伝熱により一貫して適切な熱交換表面周りの流体のより均一な厚さを維持するのに役立つ。
【０２１１】
また、ＨＸＤの中から、水の停滞、対流または渦流といった不必要な遅い流れの区域を全体的に排除することによって、この輪郭特徴は、沈殿物の沈降および微生物のコロニー形成を阻害し、さらに、ケーシングの常在の第１流体体積および熱容量を最小化することにより、ＨＸＤがその操作上効率的な動的熱平衡に達する速度を最適化する。
【０２１２】
我々が縦方向の変化またはある流れのラインに沿った流路の局所的伸長とみなしうる第１流体流の均一性のほかの歪みは、第２導管のあまり規則的でない配置を通る排水流で生じる。例えば、正方形の回旋状らせん（図５および図６）は、導管の区間（４つの隅）が、４つの直角なポールおよびその周りで放射状に（または排水流の方向に縦方向に）移される、円形配置とみなすことができる。したがって、これらの対角線に沿った流路のこの水平方向の伸長から生じる不均衡を減らし、これを補うため、第２流体導管の輪郭および周囲の輪郭に沿って作られた表面は、対角線の下のよりまっすぐな流線に関して表面区間の周りにより垂直方向に蛇行した通路を与えるよう、対応して局所的に変えられる。
【０２１３】
フローフェンス、突起、隆起および導管の輪郭ならびに局所的に形成されたリブおよび深い溝は、全て、伝熱の全体的な効率ならびに流体流に対する全体的な抵抗／抗力に重要な影響をもつ、熱交換表面周りの流体流の分配および方向に影響し、これは、その中に含まれる第２流体導管配置の全体的な形態に影響するので、全体として装置の外側の形態の変化を建設的に補うのに役立ちうる。最適な解決策／配置は、熱交換表面の全部分にわたって均一に分配された流線に沿った均一な流れの分配および釣り合いのとれた流体力学的抵抗である。
【０２１４】
９．フローフェンス
任意の不均一な配管配置（図７／８に説明するような）に適用できる、わずかな流体力学的コストで全ての第２導管の熱交換表面積にわたる流れの均一な分配を確保する、または高めるための追加的な手段は、この所望の伝熱の最適な性能をもたらす、排流体の意図した自然な流線と一直線に並んだフィン［１４］もしくはフェンシング、またはフローバリアを備えることであろう。
【０２１５】
１０．通気孔
均一な流れを妨げ、熱交換を抑制しうるＨＸＤ蓋［３］の下で捕捉される空気または気泡の存在を避けるため、通気孔［５３］を、蓋［３］の中のリブ［９］の間の各々の管の深い溝または縦方向の空洞が突起［６］と出会うところに配置することができる。これらの通気孔［５３］は、次いで、配管トラップのガスシールと同じ側で外部空気環境へ広がる、放射状の隆起［２５］に沿ったその内側のダクト［５４］につながる。これらの通気孔［５３］は、据え付けまたは洗浄後に最初にＨＸＤをパッキングする際に、圧力を軽減し、空気を伝導するのに役立つだけであるので、非常に小さくてよい。この要件は、代わりに、蓋の波状の内部表面を横切るまっすぐなわずかに傾斜したルーフを備える狭いカッティングによって満たされうる。これらのカッティングに放射状に沿った第１流体流を最小化するため、これらのカッティングを分離させ、ねじれさせることができ、これらのチャネルまたは通気孔を経由する空気の排出を容易にするため、これらのカッティングを、隣接する放射状のチャネルまたは通気孔に向かって途中まで導管リブ／溝彫りに平行に走る分岐した先細りの／傾斜した溝に接続することができる。

１１．伸長性
【０２１６】
多数の層を通る第２流体流の分配は、熱交換表面積および伝熱効率を増加させうるが、より薄い導管はより壊れやすくなる、または全体としてより高価になり、油圧回路にそれらを取り付けるのにより多くのコネクターおよび精巧さが必要とされる。最適効率のための導管スペーシングおよびフィーチャー配置は、排水の流量または体積処理能力に依存し、通常の使用で一般的に生じる最大流量に一致させるべきである。追加的なシャワージェットヘッドの据え付けまたはより高い流量をもつジェットヘッドへの交換は、より大きなまたはより高い流量のＨＸＤを代わりに据え付けない限り、排水孔の上での水たまりまたは氾濫という結果になるだろう。水平方向の拡大に利用できる空間は、ほとんど、または全くないはずであるので、同じ水準の熱交換効率を維持するために、追加的な熱交換導管層と同様に、装置を垂直方向に拡大しなければならない。したがって、装置の層構造は、必ずしももとのケーシングまたは熱交換構成要素を交換しない場合でさえ、このような伸長をしやすくなっている（図３および図４に説明するように）。熱交換要素の上のもとの入口導管の高さが許す場合には、この伸長は、必ずしも装置の外部寸法の変化を伴うことなく、重量負荷スペーサー、適切な配管コネクターならびにオーバーフローおよび／またはアンダーフローリムの高さのいくらかの調整として働く管間に挿入された脊柱間床張り板を備える追加的な熱交換コイル状管エレメントを単に組み入れることによって達成されうる。最適な機構は、アップグレードした構成のための適切な再寸法決めおよび垂直方向に分散しているフロー調節器の組み込みによって、そして必要であれば、蓋を、もとの蓋の再利用したプラスチックから容易に製造することさえ可能な、適当に改造した蓋に交換することによって維持することができる。
【０２１７】
次の層が、隣接する層の介在性の空間と一直線に並ぶ導管と組み合わさる場合、ほんの２つの上部表面構成が必要とされ、回旋状の放射状流配置に関しては、その構成は、蓋を半回転させることによって達成することができ、新しいより高い位置にある蓋のための周辺の支持は、蓋および基部ケーシング構成要素の周辺の相補的な刻み目フィーチャーのバッティング縁の代替配列を通して存続する。
【０２１８】
１２．床張り板
２つ以上の層の導管が使用されるところにおいて、上および下の突起［６］と一直線に並んだ同じように成形された床張り板［７］の挿入は、導管に橋をかけ、導管層の間での導管の働きを拡大する。
【０２１９】
これらの突起および床張り板の第１流体の分割は完全であるので、第１および第２流体導管の横の流れの配置において、これらの突起および床張り板は、最も有効なフローフェンスとして働き、反対側に面する表面上で適合する相補的な床張り板または突起と一直線に並んで隣接するよう配置され、確実に第２導管を打ち込むための適切なカッティングとともに成形される。
【０２２０】
これらの突起および床張り板のよい垂直方向の配列を確実に安定させるため、床張り板の接触表面は、そのバッティング表面上にピット、ノッチまたはホックなどの、突起上で特徴となるような相補的特徴［８］を供えて成形されなければならない。
【０２２１】
１３．補助的特徴
１３．１ 排水孔バルブおよび機構
ＨＸＤケーシングは、シャワーパンまたは排水開口部カバーの上に立っている人の足下重量または力による機構を通して作動する、第２流体熱交換導管と連続するバルブを収容するよう有利に適合している。これは、この装置の実施を奨励するまたはさらに正当化しうる節水利便性の特徴だけではなく、第２流体導管および備品を通した高い水供給圧力を軽減するのに役立ちうる。第２流体導管配置は、メンテナンスおよび混成分割配置（挿入された異なる材料からなる）のために分解することができる、いくつかの非耐久性の空間を解決する管コネクターからなり、それらは、全て、漏れの可能性を許さない限られた圧力耐性をもつ。その上、これらの導管配置によって一般的に及ぼされる第２流体流への実質的な流体的抗力および結果として生じる操作上の圧力降下は、入ってくる圧力水頭を従来の家庭用配管システムにとっての標準よりも高い水準へ上げるのに好都合でさえある。この装置は、国の配管基準に従って、その標準的な使用の耐用年数の間に漏れが起こらないことを保証するよう安全に設計されなければならない。このようなバルブのＨＸＤ中の熱交換配置の上流への組み込みは、長いスタンバイ期間中および使用中の両方において、第２導管システム中の水力圧を急激に下げるのに役立ちうる。
【０２２２】
１３．２ 入口開口部拡張
本発明の特徴のほとんどは、ＨＸＤの高さを最小限まで下げるのに役立つが、場合によって、排水開口部の高さおよび水平面を上げる必要がありうる。
これは、以下のことに役立つ：排水の水頭および全体流量を上げること；
排水開口部の位置および／または形態を、ＨＸＤのそれから、例えば好ましいバスルームセラミクスの様式によって、据え付けする人の個々の要件により適切なものへ再配置すること；
１つの排水ポイントから拡大したＨＸＤ入口開口部へ、排流体の適切な分配を高めること；また、
このような拡張は、また、保護的なフィルター構成要素を収容する必要があり、好ましくはよく断熱され、流れを制限せず、ＨＸＤおよびシャワーボウル、バスルームセラミクスまたは備品の全体的な上塗りへの防水接続を容易にしなければならない。
【０２２３】
１３．３ 補助入口
シャワーボウルの下に据え付けられている間のＨＸＤの全体的な利点は、並列な配管構成で、サニタリーフィーチャーの近くまで拡張することができ、それによりボウルまたはビデの近くから排水がシャワーボウルの下で排水入口通路上のアタッチメントポイント［１０５］を通してＨＸＤの中へ伝導される。
【０２２４】
１３．４ 排水バイパス
排水またはメンテナンス目的のために流体の排出を容易にするため、一方側／端でよく密封された防水プラグを供える直接的な排水開口部またはバイパス導管がケーシング基部において特徴とされ、それにより排水が熱交換導管を通過することなく直接排出されることが可能になる。
【０２２５】
１３．５ オーバーフローおよび補助導管アタッチメント
他のバイパスを氾濫させる危険性を減らすための予防の特徴は、流出容器［２３］の水が存在する部分と、入口開口部の近くの入口導管の高い平面にある外部に位置するシャワーボウルオーバーフロー排水開口部または孔との有効に特徴づけられた接続でありえる。あるいは、配管スタブまたはアタッチメント［５６］などの排水導管アタッチメント備品が、収集チャネルケーシング［２３］の区間の周りに外側に特徴づけられ、それは任意で内側に穿孔されて、独立したまたは遠い排水ポイント／入口開口部の実施に用いられる。
【０２２６】
１３．６ コンクリートスカーティング
このユニットは、コンクリートの土台に最も適当に据え付けられセットされ、もし好ましい場合には蓋［３］を覆う層とともに据え付けられセットされる。ケーシングは、正確に水平方向に平坦に据え付けられる必要があるので、蓋と基部との間の周辺接合部（図１〜図４）は、シャワーボウルのための土台として表面コンクリートを平らにするための縁を提供し、蓋を周囲のコンクリートから独立した状態にし、メンテナンスおよび洗浄のために取り外してきるようにしておく。
【０２２７】
蓋に設けられたコンクリートにセットされた鋼製の格子は、構造的完全性および、ＨＸＤの放射状突起［６］と列をなす蓋の構造的段［２５］を通してその重量負荷を持ち上げ、伝えるための作用点／ハンドルを加える。
【０２２８】
１３．７ 追加的な特徴
このＨＸＤは、本質的に、第１流体が流れる包囲ケーシング（１）の中に含まれる、第２流体が流れるループ状配置の熱伝導性導管から構成される。
【０２２９】
基部（２）、蓋（３）およびカバーの中のケーシングの構成構造は、製造にとってより費用効果があるだけでなく、装置の動作寿命中のメンテナンスおよび洗浄を容易にする。
【０２３０】
ケーシングは、高圧下で第２流体が流れる熱伝導性管（５）のループ状配置を覆う低圧の排流体と接している成形された内部表面を備える。
【０２３１】
例示した装置は、装置の熱交換導管配置を通してシャワー排水から熱を回収した後、比較的高圧下の冷たい新鮮な水の供給装置（１０１）および同じ水の出口（１０２）と接続している。温かい廃水は、入口開口部（１６）を通して装置に入り、排水出口（２４）までおよびここを通ってオーバーフローリム（１３）の上を、新鮮な水の導管（５）の周りの熱交換チャンバーを通って、アンダーフローリム（１２、２２）の下を流れる。
【０２３２】
１３．８ 排水孔および洗浄付属品
同様に、しかしそれほど重要ではないが、排水孔［５５］またはチャネルは、基部の各々の管の深い溝のより低い端部に配置され、そこでは、それを反対側の一列に並んだ深い溝あるいはより低い平面をもつ隆起［９］を横切る隣接した深い溝のいずれかと接続させる放射状突起［６］と出会う。これにより、より完全なその場での洗浄が必要とされる排出除去産物の排出および効率的な水洗が容易になる。
【０２３３】
１３．９ 据え付け構成
現在、使用、製造または市場供給されているシャワーセラミックス／ボウルとの互換性は、余剰を最小化し、自由な市場選択を損なわず、装置の広範な採用を促進する。多くの様式、形態、形状および大きさのシャワーパンは、排水出口のために種々の位置で使用され、市場に出されており、ここで開示している本発明の原理を適用することによって、各々の例における最適な効率のために種々の設計のＨＸＤ装置を要する。当然、製造コストまたは熱交換効率の点から、ある設計または配置が他のものに対して有利であることもあり、最適な性能は、促進された整備およびバルブ作動への便利なアクセスを備えた、より適合した排水開口部を備えるシャワーボウルのカスタム設計と組み合わせて達成される。
【０２３４】
１３．１０ 単独での据え付け
この装置の実施は、家庭用給湯器が単一の（熱再利用）シャワーを供給し、もっぱらシャワーの熱交換器を経由して水を供給させるところで完全に示される。シャワーがその専用の給湯器とともに独立して据え付けられる場合、ユニットはＨＸＤの中のバルブによって好都合に作動され、ＨＸＤの中に組み込まれた機構を通して足または体重により操作されうる。
【０２３５】
１３．１１ 共同使用の据え付け
それはまた、温度が標準に予め調節されている［図７］、スポーツ施設の更衣室などの、１点に集中した給湯器を備える多数のシャワーの小さな据え付けに適している。ＨＸＤチュービングコイルは、より大きな直径となる必要があるが、熱交換の集団的な効率は原理においては同様であろう。他のあまり平凡でない構成は、ＨＸＤを通る流量の釣り合いおよび、全ての湯出口から給湯器へ新鮮な熱回収水を供給する追加的な水の配管の回路から得られる利点に依存するので、効率的な作動のために連結したおよび／または水圧で作動するバルブを要する。
【０２３６】
１３．１２ 温度自動調節混合栓の使用
上記のような応用のための、本発明の利用に適したよい配管配置は、特に、温度自動調節で調節される混合栓およびよい保温材を備えるおよび／またはよい断熱材から作られる水配管の使用から利益を得る。
【０２３７】
冷たい新鮮な水が限られた時間で予め温かいＨＸＤ装置を通過するのを可能にする、時間が限られた作動の手動自閉式押しボタンバルブは、入浴者が時折、シャワーを冷たい温度に直ちに調節したいと思う場合に使用されうる、または体重もしくは足で作動するバルブを備える場合には、シャワーの下に足を踏み入れる前にシャワーが最初に温かくなるのを可能にする。
【０２３８】
図１３および図１４は、単一層の遠心性ＨＸＤ１の好ましい実施形態を示し、このＨＸＤ１のケーシング［１］は、一般的に、理想的に、しかし必ずしもそうではないが、一般的に排水管に使用されるようなプラスチック材料から作られる、基部容器［２］および蓋［３］から本質的に構成される：すなわち、それはよい組み合わせの適切な特徴を備え、ここで説明する形状への大規模製造にとって費用対効果が高い。その特徴とは、家庭用の湯の温度において安定性を備えた適度によい構造的強度および剛性、生分解、微生物のコロニー形成への耐性ならびに家庭で使用される溶液の化学薬品、また低い摩擦および耐接着性のなめらかな表面上塗りを可能にすることである。これらの後者の特徴を強化するため、内側表面は、テフロン（登録商標）コーティング［４］などのより高性能の内張りで処理することができる。この管は、例えば楕円形の横断面［図５ｂ］により、周囲の水の流れを容易にする、および／または管の内側表面にらせん状の溝をつけることなどにより、新鮮な水への伝熱を容易にする方法で、流体力学を変える形態へ改造することができる。
【０２３９】
基部［２］および蓋［３］の両方は、コイル状管［５］の通路を横切り、組み立てられる際に、向かい側に一列に整列し、互いにまたは挿入された床張り板［７］とよく接触するようにコイル状管の内側の回転から他の回転を越えてまっすぐにまたは放射状に伸びるリブ［６］を備える。これらのリブ［６］および床張り板［７］は、組み立てられる際にコイル状配管を正確な位置に収容し、保持するため、そのマッチング表面に半円形のカッティングを備える。リブおよび床張り板のよい垂直配列を確保し、固定させるため、これらの接触表面は相補的フィーチャー［８］を備えて形成され、ねじれ形のまたは組み合わせられた層配置の管層のために、蓋が挿入された床張り板［７］とともに方向付けられるのを可能にする。
【０２４０】
いくつかの好ましい実施形態において、廃水の流れは、例えば、図７、１０、１３、１４および１９ａ、１９ｂで遠心性にケーシング内に放射状に向けられており、他の実施形態においては、例えば、図１７および図１８で求心性に、コイル状の新鮮な水の管［５］の各々の回転の上または下を斜めに横切っている。リブ［６］および床張り板［７］の両方は、［図１４、１８ａおよび図１９ａ］上の垂直斜視から分かるように、コイル状管［５］の内側のループと外側のループを越えたところとの間の同様の放射状通路をたどり、回転対称の配置を形成し、全水平方向に均一に分配された廃水の放射状流を導く。
【０２４１】
ＨＸＤのコイル状管を囲むケーシング［２］および蓋［３］の内部表面［４］は、管［５］の周りに横方向に廃水の流れを向け、制御するよう管の周りに沿って作られ、廃水の流れを管の横断面の円周周りにより均一に、各々のコイルの回転の長さに沿って、かつＨＸＤ全体を横切るその放射状通路に沿ってかなりの程度均一に分配する。これは、一般的に、管の最寄りの介在性空間と一列に並んだ凹面の側面を持つ隆起［８］とみなすことができ、この介在性空間は排水のための限られた空間は、管とケーシングとの間を通過するのを可能にし、ＨＸＤの回転の中心［１０］からの距離に大体反比例する。層状の流れを増加させ、それを管［５］のより近くへ向けることによって、この溝の狭さは、管［５］から廃水へのより速くより効率的な熱伝導を可能にする排水中の急激な温度勾配を可能にするが、それはまた、排水の自然な流れに対する、より大きな抗力誘導抵抗という結果になる。ケーシングの内側表面［４］のそのような形成の目的は、流れに対するこの抗力誘導抵抗を分配し（すなわち、いかなる「ボトルネック」効果も避ける）、ＨＸＤの最大全体流を最適化する（通常の排水圧力下で）ことであるが、応用の目的にそれを合わせ（すなわち、通常の作動中の全てのシャワー装置からの最大の合計の流れの排出量）、通常の使用を通してＨＸＤの中に蓄積する沈殿物、グリムおよび／または髪の毛の量から結果として生じる追加的な抗力を斟酌する。これは、最適熱交換効率（およびそれゆえ効率性）を可能にするだけではなく、水が停滞しているＨＸＤの中の不必要な遅い流れの区域、対流または渦巻き流の全体的な排除とともに、沈殿物の沈殿および微生物のコロニー形成を防止し、さらに、ケーシングの存在する廃水体積および熱容量を最小化することによって、ＨＸＤがその操作上効率的な動的熱平衡に達する速度を最適化する。
【０２４２】
ＨＸＤに入る廃水は、最初に、遠心性タイプのＨＸＤ［図１３、１４、１９ａ］の中心または求心性タイプのＨＸＤ［図１７および１８ａ］の周囲にある排水孔の下にある、アンダーフローリム［１２］を通る。これは、Ｓ字型排水管の下部屈曲を構成する。
【０２４３】
コイル状管［５］を横切った後、廃水は、円形もしくは多角形の形態を持ち、またはいくつかの回転対称のオーダーまたは外観を有するよう形成され（より高いオーダーがより適している）、全水平方向い等しい抵抗をもつ自由な廃水流に障壁を与え、リムの円周の全部分に沿って均一に分配された均一なオーバーフローを維持する、完全に平坦な水へ方向のリム［１３］の上を流れる。
【０２４４】
これは、Ｓ字型排水管の上部屈曲を構成し、（受動的に洗われ、濯がれる）熱交換コイル［５］を大半の微生物に適さない連続的な比較的嫌気性の流体環境に浸した状態を保ち、繰り返しの蒸発および乾燥を通して時間とともに蓄積しやすい溶質の外被または残留物を避け、汚水の悪臭が家庭環境へ入るのを防ぐ。
【０２４５】
湾曲が均一に増加する平面内に転がる管の水平方向の使用は、この応用に適しているが、必ずしも必須ではない（また、完全に理想的でもない）。なぜなら、それは、最終的に、含まれる筐体の全体の内側表面の形態および空気の存在によって閉ざされる、その周りのスペーシングである（排水出口の大きさ、形態および位置と同様の）からで、ＨＸＤを通る廃水流の均一な分配を決定する。
【０２４６】
管配置５が円形ではない［図１９ａ］このような実施において、周囲の媒体の放射状の流れに対してムラを有する障害物および結果として生じる不均一な流体力学は、いくつかの戦略によって十分に埋め合わせられる。その戦略とは、オーバーフローリムのその縁における適切な少しの相対的傾斜、形態および可変的平面ならびにその通路に沿って配管に付随するケーシングの内部表面におけるコイル状管および隆起もしくは深い溝の形態である［図１９ａおよび１９ｃ］。ここでの難点は、均一な放射状の流れの維持には、放射状流体速度または移動距離の変化が必要である（流れの勾配の輪郭を管と一列に並ぶよう保つための）が、この変化は、それが受ける流体力学的抗力の変化によって妨害される。解決策は、介在性流体体積およびその釣り合いのとれた分配を逆効果に変えないよう、流体力学的抵抗を変えることである。そのため、正方形のＨＸＤ［図１９ａ］については、適切な埋め合わせ法は、側面における円形［図１９ｃ］から隅における楕円［図１９ｂ］へ管の形態を段階的にし、より速い流れを容易にするように隆起を対応してより滑らかにすることでありえる。
【０２４７】
わずかな流体力学的コストで、しかし任意の非円形配管配置に適用できる、介在性媒体の適切な放射状の流れを保証し、高めるための追加的手段は、フィン［１４］またはフェンシング［１５］を備えることである。しかしながら、このような代替構成は利点があるが、最適な熱交換効率のための放射状の流れの効率的な分配は、その流量により敏感または制限されるよう傾く。
【０２４８】
任意の数のコイル状管［５］のコイルまたは層が、位置決め床張り板［７］とともにケーシングの中に挿入されうるが、適切な作動のための適切な状態を維持するために一定の調整がなされる必要がある。最初に、外側の／より広い回転よりも内側の／よりきついコイルの回転の周りでよりスペーシングが必要とされるので、中心に向かった累積的な隆起がＨＸＤケーシングの形態をゆがめうる。
【０２４９】
これは、潜在的に有用な特徴であるかもしれないが、上記のように［図１９ａ］、コイルの中心に向かって管を楕円形またはより有利に流体力学的横断面形態へと進行的に平板化することによって、より都合よく埋め合わせられる。内側の回転がそれほど小さくはない半径をもつ場合、これは、歪みまたはＨＸＤ管［５］を横切るＨＸＤの特徴的に釣り合いのとれた流れ／抗力の分配を変えることなく、コイルの平行な層が積み重ねられるのを可能にする。多数の管のねじれは、それらが狭い介在性スペーシングにうまく挿入されるのを可能にするが、最小の介在性スペーシングがそれほど重要でない場合、より幅の広いスペーシング床張り板［７］を用いて隣接する管の回転方向を交互にすることに有用な流体力学的価値がありえる。
【０２５０】
追加的なコイルの挿入は、オーバーフローリム［１３］に対するアンダーフローリム［１２］の高さを変えるので、排水管として機能するのは不十分になり、通常の作動後または作動中に排出またはコイル状管［５］の不完全な浸水という結果になりえる。これらのリムは、とにかく流体の停滞した熱区域を排出するのを助けるが、連続的に浸水して都合よく作動する［図２１ｂ］ので、多数の管の層を必要とするような応用には問題とはなりえない。遠心性のＨＸＤについては、中心のアンダーフローリムおよびそれに通じる導管［１６］は、リップ［１７］またはノッチを備えたまっすぐな管状形態をしており、気密のシーリングガスケット［１８］とともに伸長が挿入され、保持されるのを可能にし、アンダーフローリム［１９］および収集導管［１６］の長さを再配置し、かつ／または着脱可能なフィルター［２０］の収容、排水孔カバー［２１］の支持もしくはバルブ作動機構［図３］などの補助的特徴を提供する。求心性のＨＸＤについては、アンダーフローリム［１２］は、ケーシング蓋［３］を囲むのと同様に覆う、外囲円柱状フードのリムにより拡張されうる。あるいは、オーバーフロー周縁部は、遠心性のアンダーフロー周縁部に使用されたものと同様のインサート［２２］によって、おそらく、より効率的に持ち上げられうる。
【０２５１】
層の数が増加するにつれて、単一のまたは２層のＨＸＤにとっては問題ではない流れの垂直変化は、最適な熱交換効率に付随的な均一な流れの分配のために最小化される必要がある。多層のＨＸＤの利点は、高い流量を可能にしない（そのため、この例においては、接続管の直径が限られるようになる前にほとんどの層は十分ではない）が、その移動速度を減らすことによって、特にコイル状管を通る流体力学的抗力をさらに減らすことである。拡張性の介在性媒体を通る非常に遅い流体速度は、ムラのあるもしくはグラグラした流れ、または停滞の区域を促進し、助長する傾向がある。頻繁であるかもしれないが、水頭が許す場合には、フィルターメッシュなどの流れを抑制するものを使用して、入口もしくは出口流開口部の抗力の影響を弱めてそぎ、段階的な大きさもしくは濃度の穿孔を備えた抑制するもの、またはふるいがこの影響を相殺しうる。この流れのガンバーは、アンダーフローリム［２２または１２］に組み込まれ、それによって蓋［３］を基部［２］と構造的に接続する。
【０２５２】
ＨＸＤケーシングの正確な水平配列および遠心性の排水実施のための、特に周辺のオーバーフローリム［１３］は、家庭用シャワーという状況において最も重要である。なぜなら、排水圧力が一般的に非常に低く、周囲のオーバーフロー排水リム［１３］は、比較的広い直径を有しているので、非常にわずかな全体的な傾斜でさえ、リムの円周に沿った排水オーバーフローの非常に偏った分配およびＨＸＤの最適効率をひどく損なうという結果になるからである。たとえそうでも、低い排水流量において水平配列に適切な正確さがあるとすれば、この不規則さは、水の凝集力によってさらに強調されやすい（側面にさらに傾斜したオーバーフローをさらに流し、反対側は、ほとんど、もしくは全く流さないようにする）。このような不釣合いの傾向を弱めるため、オーバーフローリムの縁は、垂直方向に、水の凝集の影響を食い止め、制限する断続的なカッティングもしくは任意のある方向への過度に自由な流れに耐える歯をもつ刻み目または繰り返しの抑制パターンを備えるよう形成されうる。実際、周辺のリム表面の長さは、関係する操作上の流量にとっては極めて過剰であるので、それは好ましくは、リムの縁における材料に適する防水特性をもたない、周辺中が共通の水平面にある一続きの標準の大きさが適度に小さい孔およびスペーシングとしてうまく構成され、それは、もし必要であれば適切な表面処理によって達成することができる。
【０２５３】
水およびその表面は、リムとそれほど密に接触する必要はなく、そこを薄い層として通過する必要もないので、影響はあまり重大ではないが、ここでは、ＨＸＤに入る排水は、周辺の周りに均一に分配される必要があるので、これらの考察は、求心性の排水用に形成されるＨＸＤにも当てはまる。
【０２５４】
しかしながら、流れ抵抗を抑制するものは、やがて通常の排水の流れを妨害しうる残留物を収集するフィルターとして働くことができるので、それは、洗浄の手がとどきにくく洗浄しづらい遠心性の構成に関してはあまり示されない。一般的に、気づかれることなくＨＸＤ効率に不利に影響し、気づかれることなく部分的にそのようになるが、求心性の配置は、唯一の排水ポイントのボトルネック効果から生じうるシャワーボウル中の水のパドリングをうまく避けうるし、そして、排水を阻害したり遅くしたりしづらいより大きい入口フィルターが使用されるのを都合よく可能にする。この影響は、それほど著しくはないが、求心性の流れがシャワーボウルのリング形排水出口に入るときに、求心性の流れの均一が、水の分配における必然的に非対称の変化に影響されやすいことが不利益となる。
【０２５５】
遠心性の配置の場合、いったんオーバーフローリム〔１３〕を通過すると、廃水は、周辺のチャネル［２３］の中の出口ポイント［２４］に収集され、通常、適切に主要な排水システムへ伝導される。非常によくケーシング基部および蓋の形に沿って作られた形状は、放射状のリブと一列に並んだ外部の段または突起［２５］によって構造的に強化され、この放射状リブは、シャワー排水ボウルまたはタイル張りの床下セメントの重量耐久能力を下の支持床に伝え、その間の空間がポリウレタンなどの断熱材［２６］を有利にパッキングするためのポケットを提供する。これはまた、エアポケットなしでケーシングをコンクリート中に水平方向に設置するためのよりよく成形された表面を提供し、障害となる水供給管およびその接続装置［２７、２８］を統合するために容易に改造することができる。この設備のために、ケーシングの部品は、防水安全区に特殊なまたは市販の装置を都合よく収容することを特徴とする。代替の設計は、この配管のブリッジ区間を装置周辺の接近できる位置に組み込み、たとえ柔軟性を犠牲にしても、著しく据え付けを容易にする。仮の垂直スペーサーとして働く、蓋の形態の断熱材の追加的な薄いパネルは、挿入された放射状床張り板［７］とともに熱交換管［５］の追加的な層を非破壊的に包含することによって、後日、流量のアップグレートを容易にすることができる。
【０２５６】
特殊な装置には、据え付け時に一般に入手可能なＴコネクターを互換的に代わりに用いることができる、防水シーリングスレッドワッシャー［２９］、Ｆ型パイプコネクターまたは足で作動する排水孔バルブ機構が含まれる。
【０２５７】
本明細書に記載の遠心性タイプのＨＸＤの種々の実施形態用の足で作動するバルブは、図１５ａおよび図１５ｂに説明されている。ここで、廃水は、下で排水孔カバーを支えるばね［３０］の保持張力に対して人の足によって押し下げられる排水孔カバー［２１］を通して、その周りでＨＸＤに入る。排水孔カバー上部［２１］に付着したロッド［３１］は、ＨＸＤ蓋［３］の収集導管［１６］の中に密に入れ子になった案内構造［３２］を通って滑り、旋回レバー［３４および３５］の端部にある離れた２つの小さなローラー［３３］をてこで動かす。移動中、一方のレバー［３４］は、バルブ開口ロッド［３６］の圧縮を支持する他方のレバー［３５］と斜めに接触し、それによって新鮮な水がＨＸＤを循環し、シャワーヘッドから出てくることが可能になる。排水カバー［２１］およびばね［３０］は容易に取り除かれ、随意にまたは必要とされる場合に、空にするまたは洗浄するためにフィルター［２０］を取り除くことが可能となる。
【０２５８】
図１７に描かれるような求心性のＨＸＤにおける応用に適したバルブ機構は、図１６、１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄに説明されており、ここでは、市販のＬ型パイプコネクターを使用して、作動ロッド［３６］の移動により、その自然な位置が新鮮な水の供給［２８］の開口を阻害しているボール［３７］を、ＨＸＤ管コイル［５］が［３８］と接着するところまで移す。ロッド［３６］は、それが通り抜けるハウジング３６ｂに保持されている保持ばね［３９］に逆らって動く円形ノッチ３６ａを備えており、ここでは、テフロン（登録商標）ワッシャー［４０］または同様の部品材料がロッド３６の周りの防水シールを維持する適度の圧縮下で決まった場所に保持されている。ストッパーボールを過ぎた流れと同じ方向を維持するように、より強い保持ばねまたは逆の流れのために代わりに作られた同様の設計の代替品を備えたこのバルブは、図３に描かれているような遠心性のＨＸＤ配置においても使用することができる。
【０２５９】
図１６に示すバルブは、図１８ａ〜図１８ｄに説明されるような機構により、求心性のＨＸＤにおいて作動させることができる。ここでは、セラミックのシャワーボウルプレート［４１］は、放射状リブ［４２］を通してＨＸＤ蓋の放射状突起［２５］の上部のゴム製固定ストリップ［４３］の上の尻にその重量をのせている求心性のＨＸＤを覆っている。このシャワーボウルプレート［４１］はまた、その円周周りに、周りの空気を捕捉することによって蓋［３］の上部に収容される滑車機構を乾燥させておくのに役立つ、ダウンハンギングリップ［４４］を備え、相補的なセラミックの排水ボウル［４５］によってその周辺周りでゆるく縁取られる。ゴム製ストリップ［４３］は、シャワープレート［４１］の上に立っている人の体重の下で圧縮されるとき、空になる内部空洞を備える。この運動は、各々の放射状突起［２５］の周辺端部のＵ形装置［４７］中のセラミックリブ［４２］の周りでひも［４６］を引き伸ばさせる。これらのひも（または弦）は、隣接するＵ装置［４７］と接続し、最後にぴったりフィットした孔［５０］を通ってオーバーフロー周縁部［１３］の近くかつ上の空間の中を通り、バルブ作動レバー［５２］上のアタッチメントまで下がる他の滑車［５１］を通り過ぎるまで、他のケーブル［４８］が各々の放射状突起［２５］の内側端部の各々のひも［４６］および滑車ホイール［４９］の周りで輪をつくるときにこのケーブルを星形に［図１８ａ］引き伸ばす。そのため人の体重およびその結果として生じる弦［４６］の張力は、ケーブル［４８］にレバー［５２］を引っ張り上げさせ、新鮮な水の導管［２７および５］のバルブを開ける。
【０２６０】
種々の追加的な特徴またはＨＸＤケーシングへのカスタマイズした付属品は、また、その適切な機能、または配向が未定である浅い排水オフセット漏斗などの、応用の全体的な範囲を高める。流れを妨害し、熱交換を阻害しうるＨＸＤ蓋［３］の下の捕捉される空気または気泡の存在を回避するため、通気孔［５３］は、蓋［３］の中の隆起［９］の間にある各々の管の深い溝または縦の空洞が放射状突起［６］と合い対し、管の弧の各々の区域の端部に配置されうる。次いで、これらの通気孔［５３］は、上流のオーバーフローリム［１３］の近くかつ上に広がっている、放射状隆起［２５］に沿ったその内側のダクト［５４］と接続する。これらの通気孔［５３］は、据え付けまたは洗浄後に最初にＨＸＤを満たすときに圧力を軽減し、空気を伝導するのを補助するだけであるので、極めて小さくてよい。
【０２６１】
同様に、しかしそれほど重要ではないが、排水孔［５５］は、また、各々の管の深い溝が放射状突起［６］と出会う基部内の各々の管の深い溝の下部端部に配置され、その深い溝を反対側面の一列に並んだ深い溝か、より低い高さをもつ、隆起［９］を横切る隣接する深い溝のいずれかと接続する。これは、その場での洗浄に必要とされる、排水洗浄薬品のより完全な排出および効率的水洗を容易にする。この目的のため、ＨＸＤに広がる直接排水バイパス導管［５６］が、一端に常在のよく密封された防水プラグ［５７］を備えるケーシング基部において特徴とされる。オーバーフロー容器［２３］の水が常在する部分と、外部に位置するシャワーボウルオーバーフロー排水オリフィスとを接続する他のバイパスが、有用な特徴とされ、あるいは最適な修正としてこれを促進するため、収集チャネルケーシング［２３］の着脱可能な区間の周りの外側のアタッチメント備品が特徴とされる。より完全な洗浄のための代替の戦略には、おそらくセクターセレクターもしくはプランジャー付属品の手助けとともに、圧縮した空気もしくは水でＨＸＤの各々のセクターを洗い流すこと、または単純に手動での方法のために蓋［３］を取り除くことが含まれる。
【０２６２】
オーバーフローリム［１３］により大きく近接しているために廃水流の上部層から生じうる優勢な流量を回避しこれを埋め合わせるため、下を向いている垂直リム［５８］は、オーバーフローリム［１３］に隣接してその上流に配置され、ＨＸＤを通る廃水流が垂直方向により釣り合うようにする目的で、垂直方向に、刻み目または穿孔を備えて形成される。より温かい水は、冷たい水の上にのぼる傾向があるので、このアンダーフローリムは、廃水流の最も冷たい領域が最も効率的に流れるのを保証する熱調節装置としても働く。蓋のアンダーフローリム［５８］の刻み目は、適切な大きさおよび位置を備える、基部上の異なる深さの対応する刻み目と調和し、その結果として追加的なコイル［５］が組み込まれて蓋が１８０度回転する場合に、蓋のメーロン（ｍｅｒｌｏｎｓ）は、重量支持スペーサーを挿入する必要なく、その新しい高さで基部の支持によりかかる。周辺のアンダーフローリム［５８］またはオーバーフローリム［１３］に沿った断続的な接触ポイントは、蓋［３］を備える基部［２］に橋をかける構造的荷重負荷支持を提供し、それは、ケーシングを確実に拘束するが、可逆的に密に閉じるための接続孔を通してねじまたはボルトを与えるのに適した位置である。
【０２６３】
図２７ａは、垂直方向に移る（すなわち、その水平面の傾斜を維持する）または一方の側面に一致したもしくはその近くの平行な軸のまわりに傾く／旋回するための下向きの移動の自由が制限されている、シャワーの下に立つためのプラットホーム４００を概略的に示している。プラットホームは、１つもしくは複数の接続したまたは独立した強固な表面４０２からなる。プラットホームは、安定した排水収集表面によって支えられている、傾斜した表面もしくは溝、または格子（解離した、穿孔した水平表面をもつ）を備えた、排水収集表面（耐水／水を保持する）であってもよい。プラットホーム４００は、例えば、プラスチック／アクリルまたは木から作ることができる。
【０２６４】
下流の廃水環境にさらされるバルブ作動機構４０４を覆う排水収集プラットホーム４００は、連続的な周辺のリム４０６によりガスシールを確実に維持することができ、装置に常在する排流体に浸されたままであり、その流体の中で垂直移動の適切な自由さを有している。
【０２６５】
プラットホーム４００は、ＨＸＤケーシングの中に統合された１つまたは複数の押し下げることができる支持接触または「プッシュポイント」４０８によって支持されまたは支えられ、そのプッシュポイントは、プラットホームの上に立っている人の追加的重量でへこむ（沈下する）。プラットホームは、より実質的に沈下した位置で重量を支えるために働く１つまたは複数の守られた表面の領域（例えば、３mmの厚さのゴムまたは閉セル膨張ネオプレンマット）の他に、追加的に支持されうる。これらのプッシュポイントの沈下は、連結している（並列に動く）または独立しており（直列に動く）、１つまたは複数のケーブル（コード）４１２、レバー／ピボット４１４、ホイールもしくはローラー４１６または／およびロッド４１８を経由して第１（または最初の）導管を通る流れを制御するためにチェックバルブ４１０の作動に取りつがれ、引張ばね４２０も使用されうる。
【０２６６】
プッシュポイント４０８は、ケーシングのシリンダー、スリーブまたは開口部を通してプラットホーム尻またはケーシング上部のいずれかから突出するピストン４２２のように、プラットホーム上で垂直方向に上向きに働く単一本体の接点であってもよい。そうでなければ、それは、調和して斜めに（垂直面に対して）働く、ケーシングのアタッチメント上にヒンジをつけられたまたはピボットをつけられた、接点４０８の多数の滑動／回転本体から成り、正味の力がプラットホームの水平方向に位置を安定させ、その垂直移動を手伝うように働いてもよい。
【０２６７】
プッシュポイント４０８の作動しているときの移動は、ケーシング１に取り付けられているまたはケーシング１と一体になっている、ケーシング内または／および滑車ホイール４１６または／およびヒンジをつけられたピボット／レバー４１４のまわりのケーブルダクト／溝を縦断する教示の弦またはケーブル４１２を通してチェックバルブアクチュエータ４０４へ運ばれうる。多数のプッシュポイント４０８の並列作動については、それぞれの接続ケーブル／レバーは、チェックバルブ４１０に直接接続しているまたは取り付けられているケーブル／レバーから生じる分枝として並列に相互接続している。多数のプッシュポイント４０８の直列作動については、それぞれの接続ケーブル／レバー４１２、４１４は直列に相互接続しており、プッシュポイントが最大限に全て押し下げられた場合に過度の応力を避けるための張力リミッターまたは吸収装置（コイル状ばねまたは柔軟なレバーなど）を備えることができる。ケーシングに関してひも／レバー４１４に作動し、押し下げられない状態のプッシュポイントを介して作動しているプラットホームの通常の重量に耐えるための十分な力を提供する、強力ばね４２０などの引っ張り要素を導入することができる。
【０２６８】
チェックバルブ４１０は、ピストンロッド４２２の沈下またはばね装架レバー４１４の移動、回転もしくは旋回により作動され、ＨＸＤケーシング１の中心もしくは周辺のいずれかに、またはＨＸＤケーシング１から離れて、独立して、ケーシング蓋３またはケーシング基部２の中に一体的に置かれるが、適切な作動中継機構を介して接続可能または接続されている。
【０２６９】
チェックバルブ４１０は、流体流の枝分かれをもたらしうる、すなわち、１つの入口が多数の導管アタッチメントポイントへ細分化される。
【０２７０】
または、チェックバルブ４１０は、シャワー運転中に熱交換導管配置を通過しない場合に新鮮な水を直接給湯装置に運ぶような、追加的な配管配置を備えるバイパスバルブであってもよい。
【０２７１】
図２８は、家庭用冷却装置の一部として、装置の後部側の垂直平面にらせん状に進む円形の回旋状の２重管として、ここで開示している発明の実施形態を説明している（図２８ａ）。このような装置は、一般的に、ＨＸＤの周りの停滞した空気が十分に温められて伝熱を妨げる、他の家庭用装置の隣のしきつめられた空間の中に置かれる。
【０２７２】
効率的な低力モーター（２１６）は、ファン［２１７］を駆動して回旋状のＨＸＤを通して直接装置の後ろの空間から空気を推進させ、装置の背面を介して前面または装置から空気を引き出し、その後装置の上部および側部表面を介して前面の外へ空気を排出する。したがって、空気は、ＨＸＤを通した気流の均一に釣り合いのとれた放射状の分配に好都合な方法で、ＨＸＤ周辺の全側面から全体的に実質的に等距離である、装置のケーシングの中の閉じた導管スリーブ（２２２）に沿って層として伝導される。２つの熱伝導性第２導管（５）は、幅が先細りになっている熱伝導性ストリップによって接続されており、周辺に向かって次第に細くなっており（図２８ｃ）、その結果として一方の導管が他方の導管と平行な収束する共円錐形表面に横たわっている。このストリップは、導管と接着した縁の間で、その長さと垂直の一連の平行なストリップに切り分けられ、この一連の平行なストリップは、推進された空気の流れと一列に並んだスラットへと変形する。これによって、空気と接触する熱交換表面積は、第２熱媒体と接触する対応する表面積よりも実質的に大きくなり、その劣った熱浸透率を埋め合わせる。このＨＸＤの換気を助ける力効率のよいファン（２１７）は、冷却流体とそれが熱を伝える空気との間の最適な温度差を維持し、それによって伝熱量および効率的な冷却能力を増加させる。ファンは、放射状空気流にある程度の回転をもたらしうるが、これは、ＨＸＤの効率に有害ではなく、熱伝導性導管の外向きにらせん状に進む方向および相互接続しているスラットの配向と一列に配列した場合には、有利でさえある。
【０２７３】
図２９は、建物中の熱的空調のエネルギー効率がよく空間経済的な手段として、部屋の天井（２１９）の上または中に適合しうる目立たない平坦な装置として、換気を補助する、ここで開示している発明の実施形態を説明している。熱的に調節される空気の広い面積での分散は、空気温度のより広くより一様な分配を容易にし、より低い温度の熱源が効率的に使用されるのを可能にする。ここでは、熱伝導性導管（５）は、その導管が通過する熱伝導性フィン（１４）によってその適当に空間のあいた位置に保持される。これらのフィンは、空調システムにより循環している第２流体熱媒体に関して、導管に沿った放射状に短い回路の熱勾配なしに、空気と接する伝熱表面積の割合を増やし、その低い熱浸透率を埋め合わせる。これらのフィン（１４）は、外囲のケーシング基部（２）および被覆蓋または上部（３）に据え付けられる。断熱材（２６）は、天井からの熱の漏れを減らす。逆方向に流れる第２流体を備え、空気を下方へ推進し、ＨＸＤを通して求心性に空気を引き寄せる、天井表面と列をなすプロペラファンを用いる同様の実施形態もまた同様に有効であろう。
【０２７４】
図３１は、熱源として、電気によって加熱された油（２２０）などの加熱された液体を使用する、テーブル一体型エアヒーターにおける、ここで開示している発明の実施形態を示している。モーター（２１６）およびファン（２１８）によって助けられるＨＸＤを通した空気の換気は、空気のイオン化または化学変化なしに、特にテーブルの近くにおいて、比較的低い温度の源から熱をより効率的に分散し、それを全体的により冷たい広い空間においてテーブルに置くための快適な局所的ヒーターにする。空気は、テーブル上部（２２１）の上および下の両方の放射状開口部（１６）を通して中心ファン（２１８）によって、ＨＸＤを通してテーブルの中心に引き入れられる。テーブルの上の空気入口は、持ち上げられ、分離してテーブルランプと合体させられ、中心の管状支持の内側を介して地面のより近くまで拡張される。
【０２７５】
図２２は、流体が４つの回旋状導管層を備える円形の遠心性のＨＸＤ（図３および図４中に示されるような）を通ってその後シャワーヘッドを通って外へ流れるのを可能にする柔軟な水圧管５０２、ロッキングアーム、てこで動かされるピストンおよびねじを使用する、体重バルブ作動機構５００の実施形態を説明している。蓋の溝は、重量負荷構造的な段［２５］および導管を支持する放射状リブ［６］の上にあり、かつこれらと一直線になっている平坦な屈曲した通路に沿った圧縮性の水圧管５０４を支えており、この水圧管は末端のねじクランプ、ねじで調節される圧力調整レバーおよびその旋回運動によりチェックバルブピストンに突き当たるロッキングアームの下に保持される管状水圧ブラッダーに接続される。下にケーシング蓋の水圧管溝と列をなし、相補的な溝を彫られた特徴を備えるシャワーパンは、その場の重量を完全に水圧管の上に置く。シャワーパンの上に立っている人の追加的な重量は、たとえ部分的にそうであっても、水圧ブラッダー５０５（図２２ｂ）を膨張させ、ロッカーアーム／プッシュプレート５０７を旋回させて、チェックバルブを開かせるのに十分な程度に、水圧管を圧縮する。このバルブは、バルブを離れて作動させることができるよう、滑車を介した張力下で外側に接続された弦またはケーブル４１２と接続されてもよい。同様に、このような弦は、重量で作動する機構が、蓋一体型チェックバルブと同時にまたは代わりに、離れて位置するバルブを作動させるよう、ロッカーアームに接続されうる。
【０２７６】
図２２は、また、ＨＸＤを迂回する排水オーバーフロー導管を特徴としており、これは中心の排水ボウルの周辺のリム中の近くのオーバーフロー入口開口部に連接している。周囲のケーシング基部リムに面する壁の区間を切除することで、オーバーフロー排水は、中心の押し下げ可能な排水ボウルと周囲の固定された排水端または後者の排水表面上に位置する接続された開口部との間の溝から流すこともできる。
【０２７７】
図２４は、排水ボウルの上に載っているまたはその中に挿入されている押し下げ可能な重量負荷プラットホームと、ばね６０６およびゴム製ヘッド６０８を備える曲げられたピストンロッド６０２と、流体が４つの回旋状導管層を備え代わりに成形された横に配向したらせん形のＨＸＤ（図８および図９中に説明したような）を通って、その後シャワーヘッドを通って外に遠心性に流れるのを可能にするチェックバルブまたはバイパスバルブ４１０を作動させる旋回するローラーホイール６０４とを使用する、体重バルブ作動機構６００の実施形態を説明している。プラットホーム４００は、木製タイプ６１０であり、ネオプレンクッションストリップ６１２が提供される。図２４ｃは、ピボット縁７００および押し下げ可能な木製格子プラットホーム４００を備える三角形のコーナーのシャワープラットホーム４００を示す。図２７ｎおよび図２７ｃは、ばね機構、つまり空いている位置を調整するキャップ８００、ロックナット８０２、ばね８０４、ロッド８０６、滑車ホイール８０８、ゴム製シール８１０、ピボット８１４を備えるレバー８１２を含むピストンと空気減衰シリンダーを示す。バルブ４１０は、作動ピン８１６を備える。ばね張力調節装置８１８および、刻み目８２２を備えるワッシャー８２０も提供される。
【０２７８】
バルブ４１０を作動するための機械的システムを説明してきたが、電子機械的手段または赤外線センサースイッチなどの電気的スイッチが、バルブ４１０の開状態と閉状態との間のスイッチを入れるため、またはバルブ４１０を作動するためにアクチュエータに信号を与えるための代替として使用されうるということも想像される。バルブ４１０は、いくつかの他の実施形態では、他のバルブによるなどしてはなれて作動させられ、かつ／または、いくつかの実施形態では離れて他のバルブを作動させるよう形成されうる。
【０２７９】
特許法に従って、添付の特許請求の範囲により定義される発明の範囲から逸脱することなく、記載した種々の実施形態に関して種々の修正がなされうることが認識されよう。
【符号の説明】
【０２８０】
１ ＨＸＤケーシングおよび装置
１’ 中心
２ ＨＸＤケーシング基部
２’ 頂点
３ ＨＸＤケーシング蓋
３ａ 内側の熱交換器チャンバー
３ａ’ リム
３ｂ 溝
３ａ’’ 下部蓋構成要素
３ｂ’’ 上部蓋構成要素
３ｃ 断熱層
３’’’ 上部表面
３’’’’ 上部蓋表面
４ 低摩擦‐接着内張り
５ より高い流圧の熱媒体（一般的には新鮮な／冷たい水）を伝導する管
５ａ 凸形部分
５ｂ 凹形部分
５ｃ ポイント
５ｄ 入口アタッチメント
５ｅ 出口アタッチメント
５ｆ ケーシングの中心
５ｇ 周辺
５ｈ、５ｉ 六角レンチスロット
５ｊ、５ｋ 垂直方向に折り返された端部
５Ｌ 空洞
５’’ 最後の導管区間
５’’’’ ループ曲線
６ 放射状リブ
７ 放射状床張り板
８ 並列配列を安定させるフィーチャー
９ 凹形隆起
１０ ケーシング中心（回転の中心）
１１ より低い流圧の熱媒体の流れを流す間隙
１２ アンダーフローリム（ＨＸＤの上流）
１３ オーバーフローリム（ＨＸＤの下流）
１４ フローフィン
１５ フローフェンシング
１６ 収集導管
１６’ 排水表面
１６’’ 下部端部
１７ 挿入‐保持または空気シーリングリップ
１８ ガスケット
１９ アンダーフローリム延長
２０ フィルター
２０ａ 空間
２０ｂ 管状入口区間
２１ 排水孔カバー
２１ａ 穿孔した壁
２２ アンダーフローリム
２２ａ 傾斜したリム
２３ 廃水収集チャネルまたは容器
２４ 廃水または第１流体熱媒体用の外部に接続された出口
２５ 重量を移す構造的段
２６ 断熱材
２７ 新鮮な水または第１流体の入口用の配管接続
２７ａ、２８ａ 蓋の中の導管
２７ｂ、２８ｂ アタッチメントポイント
２８ 温められた新鮮な水／第１流体の出口用の配管接続
２９ 水密封装置
３０ 排水孔カバー位置保持ばね
３１ 排水孔カバーロッド
３２ フィルター保持ロッド案内構造
３３ ローラー
３４ 支持押レバー
３５ バルブ開口押レバー
３６ バルブ開口ロッド
３６ａ 円形ノッチ
３６ｂ ハウジング
３７ フローストッパーボール
３８ 管コネクター用配管接続
３９ バルブ状態保持ばね
４０ 防水シーリングリング
４１ セラミックの水を分散する円形フロアプレート
４２ セラミックの尻リブ
４３ 圧縮性ゴム製固定ストリップ
４４ セラミックのオーバーハンギングリップ
４５ 周辺の廃水収集用のセラミックボウル周辺
４６ 引張弦
４７ 弦の取り付けおよび引っ張りのためのＵ形装置
４８ バルブ開口ケーブル
４９ 水平滑車
５０ ケーブル伝導開口部
５１ 垂直滑車
５２ バルブ作動引レバー
５３ 通気孔
５４ エアダクト
５５ 排水孔
５６ 直接排水バイパス導管
５７ 排水バイパスプラグ
５８ 周辺流垂直平衡装置リム
５９ セメント分割スカーティング
６０ 温度自動調節バルブ
６１ 良断熱管
６２ 自閉式押ボタンバルブ
１００’ コーナーシャワーパン
１０１ 圧力を加えられた冷たい新鮮な水の供給装置
１０２ 温かい新鮮な水の出口
１０３ 沈殿物収集表面
１０４ 排水入口分散側溝
１０５ 補助入口開口部
１０６ 代替の廃水出口
１０７ ねじ締め孔
１０８ 流れを分配する穿孔した表面（代替の入口開口部？）
１０９ 空気を密封する水のブリッジ
１１０
１１１ 代替の排流体収集表面
１１１’ スラット
１１１’’ 横木
２１０ 排水オーバーフロー入口
２１１ ローラーホイール
２１２ 旋回アーム
２１３ プッシュポイント
２１４ ばね
２１５ 保護されたピストンヘッド
２１６ モーター
２１７ ドラム‐シリンダー型ファン
２１８ ファンの羽根
２１９ 天井／壁表面
２２０ 加熱要素を備えた熱媒介流体リザーバー
２２１ テーブル上部
２２２ 層状の空気伝導スリーブ
２２３ 流体循環ポンプ
４００ プラットホーム
４０２ 強固な表面
４０４ バルブ作動機構
４０６ リム
４０８ プッシュポイント
４１０ チェックバルブ
４１２ ケーブル
４１４ レバー／ピボット
４１６ ホイール／ローラー
４１８ ロッド
４２０ 引張ばね
４２２ ピストン
５００ 機構
５０２ 管（複数）
５０４ 管
５０５ ブラッダー
５０７ プッシュプレート
６００ 機構
６０２ ロッド
６０４ ホイール／ローラー
６０６ ばね
６０８ ゴム製ヘッド
７００ ピボット縁
８００ キャップ
８０２ ロックナット
８０４ ばね
８０６ ロッド
８０８ ホイール
８１０ シール
８１２ レバー
８１４ ピボット
８１６ ピン
８１８ 調節装置
８２０ ワッシャー
８２２ 刻み目

【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口から出口までの第１流体の流れのために配置された第１流導管と、入口から出口までの第２流体流の流れのために配置された第２流導管とを備え、
前記第２流導管は、前記第１流導管中の流体と前記第２流導管中の流体との間の伝熱のための熱伝導性があり、
前記第１流導管を通過する流れのための流路は、主な割合の前記第２流導管の配列方向を実質的に横切り、また、
前記第１および第２流導管は、全体的に逆流熱交換のために配置され、
前記第１流導管は、それに沿って広がり、その入口と出口との間に位置する少なくとも１つの内部壁を備える通路を備え、
前記通路は、前記第１流導管を通って流れる流体の流前線を横方向に横切る均一な全体の厚さを有する流体層に係る流れのために形成される、熱交換器であって、
前記第１流導管内の流体と接触するように配置される前記第１および第２流導管の表面は、
前記第１流導管を通る流路に沿って移動する際、前記第１導管を通る層の流れのための利用可能な全開口領域の高さが、前記流れの利用可能な開口領域の横断面積における実質的な変化を軽減するために、前記流れの利用可能な開口領域の幅に反比例し、かつ、
前記横断面積が、全周辺長における実質的な変化を軽減するために、前記開口領域の全周辺長に比例するように形成される、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
入口から出口までの第１流体の流れのために配置された第１流導管と、入口から出口までの第２流体の流れのために配置された第２流導管とを備え、
前記第２流導管は、逆流熱交換のために前記第１流導管の中に配置され、
前記第２流導管は、実質的にまたは主として前記第１流導管の中に含まれる前記第１流導管中の流体と前記第２流導管中の流体との間の伝熱のための熱伝導性があり、
前記第１流導管を通過する流れのための流路は、隣接する（または周囲の／含有する）前記第１流導管に対して、実質的にまたは主として横方向または斜めの逆流方向であり、
前記第１流導管は、それに沿って広がり、その入口と出口との間に位置する少なくとも１つの内部壁を備える通路を備え、
前記内部壁は、その中に、前記第２流導管の実質的な一部分に隣接し、そこから空間を空けて広がり、かつ、形態が対応する構造を含む、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
前記通路は、それを通る単一通過の流体の層の流れのために形成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、その水平方向の寸法よりも小さい垂直方向の寸法を有し、
前記第１流導管は、それを通る単一通過の重力下の廃水の流れのために配置され、
前記第２流導管は、新鮮な水の流れのために配置され、かつ、前記第１流導管中の廃水の中に沈められるように配置され、
前記第１および第２流導管は、前記第２流導管を通る新鮮な水の流れに対して、交差流配置および全体的に逆流配置の前記第１流導管中の廃水の流れのために形成され、
オーバーフロー出口は、前記第２流導管よりも高くかつ下流の位置の前記第１流導管中に提供され、
前記流導管への入口は、より大きい圧力水頭を持つように前記オーバーフローの高さよりも上に配置され、
新鮮な水と廃水との間の熱交換のために配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
水平方向の寸法よりも小さい垂直方向の寸法を有し、単一通過の重力下の廃水の流れのために配置された第１流導管を備える、新鮮な水と廃水との間の熱交換のための熱交換器であって、
前記第１流導管は、前記新鮮な水の流れのために配置された少なくとも１つの熱伝導性を有する第２流導管を囲み、
前記第２流導管は、前記第１流導管中の廃水の中に沈められるように配置され、前記新鮮な水が前記廃水と熱交換の関係にあり、
前記第１および第２流導管は、前記第２流導管を通る新鮮な水の流れに対して、交差流配置および全体的に逆流配置の前記第１流導管中の廃水の流れのために形成され、前記第２流導管（単数／複数）よりも高くかつ下流に配置される前記第１導管中のオーバーフロー出口と、より大きい圧力水頭を持つように前記オーバーフローの高さよりも上の高さに配置される前記第１流導管への入口とを有する特徴とする熱交換器。
【請求項６】
前記第１流導管は、少なくとも前記第２流導管の一部分に隣接し空間を空けて広がる凹形構造を含む全体的に連続的な内部壁を備えることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記構造は、凹形チャネルを備え、前記第２流導管の前記少なくとも一部分が前記第１流導管を通る流れの方向と実質的に垂直の方向に広がることを特徴とする請求項２〜４、または請求項６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第２流導管は、複数の全体的に平行な導管区間を含み、前記第１流導管を横切って広がるチャネルの形状をしており、各々が前記流導管区間に隣接し、空間を空けている、複数の前記構造を含むことを特徴とする請求項２〜４、請求項６または７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記各々の構造は、前記流導管区間の隣接する部分の横断面に対応する横断面を備え、その間に実質的に一定の幅の間隙をもたらすことを特徴とする請求項２〜４、請求項６〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１流導管は、互いに離れて空間を空けた全体的に平行な上部壁および下部壁を含み、
前記上部表面および下部表面の各々は、その中に形成される複数の前記構造を有し、かつ、前記第２流導管の複数の区間は、前記上部表面と前記下部表面との間に配置されることを特徴とする請求項２〜４、請求項６〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２流導管は、前記第１流導管の内部に配置された流導管区間の複数の層を含み、
前記第１流導管を通る流路は、前記流導管区間を実質的に横断して、前記層の間を通るように配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の層は、互いに重なることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１流導管の内部に全体的に平行な列をなして配置された複数の前記第２流導管の区間を含み、
前記第１流導管を通る流路は、順次前記列を通るように前記列が配置されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記列は、前記第１流導管を通る流路中の下流の位置において、その中の上流の位置よりも密接して間を空けられていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２流導管は、
（ａ）菱形と；
（ｂ）楕円形と；
（ｃ）魚鱗形、すなわち、その周辺の大部分の周りに広がる第１の凸形円形部分を有し、それが２つの対称な凸形部分に溶け込み、前記凸形部分が１点で出会う形と、
からなる群から選択される横断面を有するその少なくとも一部分を含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２流導管は、前記第１流導管を通るヘビ状通路を備え、前記第２流導管の隣接する全体的に平行な区間が反対方向にそこを通る流れのために配置されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記第２流導管は、離れた端部ブロックの中に取り付けられる複数の全体的に直線状の管区間を含み、
前記端部ブロックは、その中に流れを逆転させる端部チャネルを含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第２流導管を支持するために、前記第１流導管の内部に、隆起または突起などの少なくとも１つの支持部材を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１流導管を通過する流れを案内するために、前記第１流導管の内部に位置する、フローフェンスまたはフィンの少なくとも１つのフローガイドを含むことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
通過する流体の全体的に水平方向の流れのために、全体的に水平方向に配置された前記第１流導管を備える位置のために配置されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１流導管は、その出口に出口流調節装置が提供されることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記出口流調節装置は、前記第２流導管の上部表面よりも高いことを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１流導管は、その入口に入口流調節装置を含むことを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１流導管のガスシーリング配管トラップとして働くように配置されたアンダーフローリムを含むことを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
少なくとも１つの前記調節装置は、細長い堰を備えることを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
少なくとも１つの前記調節装置は、細長く、直線状であることを特徴とする請求項２１〜２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
少なくとも１つの前記調節装置は、前記第１流導管の周辺の少なくとも一部に沿って広がることを特徴とする請求項２１〜２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの前記調節装置は、一連のフロー開口部または刻み目を含むことを特徴とする請求項２１〜２７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１流導管への入口にフィルターを含むことを特徴とする請求項１〜２８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１流導管を通過して前記第２流導管を通り過ぎるように流体を動かすためのプロパルサーを含むことを特徴とする請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３１】
前記第１および第２流導管の配置は、前記第１流導管を通る流路が隣接する前記第１流導管の前記内部壁である前記第２流導管の区間と合い対するときに、前記第１流導管の隣接する表面に開口する横断面積の損失を軽減するように第２流導管の前記区間から離れてへこんでいることを特徴とする請求項１〜３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３２】
入口から出口までの第１流体の流れのために配置された第１流導管と、入口から出口までの第２流体の流れのために配置された第２流導管とを備え、前記第２流導管は、前記第１流導管中の流体と前記第２流導管中の流体との間の伝熱のための熱伝導性があり、前記第１流導管を通過する流れのための流路は、少なくとも前記第２流導管の1区間の配列の方向を横切っており、前記第１流導管は、それに沿って広がり、その入口と出口との間に位置する少なくとも１つの内部壁を備える通路を備え、前記通路は、それを通過する流体の層の流れのために形成される熱交換器であって、
前記第１および第２流導管が、前記第１流導管を通る流路が隣接する前記第１流導管の前記内部壁である前記第２流導管の区間と合い対するときに、前記第１流導管の隣接する表面に開口する横断面積の減少を軽減するように第２流導管の前記区間から離れてへこんでいる構成を備え、組み立てられることを特徴とする熱交換器。
【請求項３３】
前記第２流導管を通過するシャワーヘッドまで水の流れを制御するための一体型バルブを含むことを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３４】
前記バルブは、離れて作動可能であり、かつ／または他のバルブを離れて作動させるように配置されることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
（ａ）流れの最小幅、および（ｂ）前記第１流導管を通る流れが完全に進む距離は、それぞれ前記通路の高さの少なくとも２倍であることを特徴とする請求項１〜３４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３６】
第１流導管と、その中の流体間の熱交換のために少なくとも一部分が前記第１流導管の中に配置される熱伝導性を有する第２流導管とを含む熱交換器であって、
前記熱交換器を通過する流体の通過を作動させるために配置されたバルブを有することを特徴とする熱交換器。
【請求項３７】
前記装置を通過する流れを作動させるための足で作動するバルブを含むことを特徴とする請求項１〜３６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３８】
前記装置を通過する流れを作動させるための体重で作動するバルブを含むことを特徴とする請求項１〜３７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３９】
人の重量を支持するために配置されるプラットホームを含み、
前記プラットホームは、前記バルブを作動させるための作動システムによって前記バルブと連結されていることを特徴とする請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記作動システムは、機械的結合を含むことを特徴とする請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記機械的結合は、前記プラットホームの少なくとも一部の垂直配列を制限するためのストップに提供されることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記プラットホームの一部は、前記バルブのために作動部材を動かすように配置された下部作動表面を含むことを特徴とする請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
ひもや鎖の細長い作動部材が、前記バルブから離れた前記プラットホームの一部分の運動に応じて前記バルブを離れて操作するために提供されることを特徴とする請求項４１または４２に記載の装置。
【請求項４４】
シャワートレー、および請求項１〜４３のいずれかに記載の熱交換器を含むシャワーシステムであって、
前記第２流導管は、前記システムのシャワーヘッドまでの流れを提供するためのものであり、
前記第１流導管は、前記システムのシャワートレーの下流にある、ことを特徴とするシャワーシステム。
【請求項４５】
熱交換器は、前記シャワートレーの下に配置されることを特徴とする請求項４４に記載のシャワーシステム。
【請求項４６】
前記シャワートレーは、前記熱交換器のための蓋を形成し、流体を前記第１流導管の中へ排出させるように配置された排水管を含むことを特徴とする請求項４４または４５に記載のシャワーシステム。
【請求項４７】
前記熱交換器は、下部ケーシング基部を含み、
前記第１および第２流導管は、前記蓋と下部ケーシング基部との間に囲まれていることを特徴とする請求項４６に記載のシャワーシステム。
【請求項４８】
前記熱交換器は、前記シャワートレーの上部に配置されていることを特徴とする請求項４４〜４７のいずれか１項に記載のシャワーシステム。
【請求項４９】
前記第２流導管は、溶接されていない単一の管状構成要素であることを特徴とする請求項１〜４８のいずれかに記載の装置。
【請求項５０】
使用時に、前記第２流導管が前記第１流導管中の流体に実質的にまたは完全に囲まれており、接触していることを特徴とする請求項１〜４９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５１】
主に手動の組み立ておよび分解を可能にする基部および蓋という少なくとも２つの主要な構成要素のプラスチックケーシングであることを特徴とする請求項１〜５０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５２】
前記第２流導管は、前記第１流導管の流れの線に斜めに、かつ逆流に走る第２流導管区間の連続的な一連の同様に配向され／形成された区間を備えることを特徴とする請求項１〜５１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５３】
前記第２流導管は、銅、銅合金または真鍮から作られていることを特徴とする請求項１〜５２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５４】
前記第２流導管は、部分的にプラスチックから作られていることを特徴とする請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
入口から出口までの第１流体の流れのために配置された第１流導管と、入口から出口までの第２流体の流れのために配置された第２流導管とを備え、前記第２流導管は、前記第１流導管中の流体と前記第２流導管中の流体との間の伝熱のための熱伝導性があり、前記第１流導管を通過する流れのための流路は、少なくとも前記第２流導管の1区間の配列の方向を横切っており、前記第１流導管は、それに沿って広がり、その入口と出口との間に位置する少なくとも１つの内部壁を備える通路を備え、前記通路は、それを通過する流体の層の流れのために形成される熱交換器であって、
前記第１流導管および前記第２流導管は、前記第１流導管を通過する流れまたは流線の実質的に全線の長さを、実質的に等しくさせる構成を与えられることを特徴とする熱交換器。
【請求項５６】
入口から出口までの第１流体の流れのために配置された第１流導管と、入口から出口までの第２流体の流れのために配置された第２流導管とを備え、前記第２流導管は、前記第１流導管中の流体と前記第２流導管中の流体との間の伝熱のための熱伝導性があり、前記第１流導管を通過する流れのための流路は、少なくとも前記第２流導管の1区間の配列の方向を横切っており、前記第１流導管は、それに沿って広がり、その入口と出口との間に位置する少なくとも１つの内部壁を備える通路を備える熱交換器であって、
前記第１および第２流導管は、以下の２つの関係：
（１）前記第１流導管を通る流路の幅が前記第１流導管を通る距離とともに減少／増加する場合、確かに（ａ）前記第１流導管を通る開口した流面積の高さが、前記流面積の減少／増加を軽減するように増加／減少し、（ｂ）前記流れを横切って広がる前記第２流導管の区間の間のスペーシングが、前記流路に沿った単位長さ当たりの流れが合い対する前記第１および第２流導管の表面積を低下／上昇させるように増加／減少し；かつ
（２）前記第１流導管の内部の閉口した流面積の高さが実質的に増加する場合、前記第１流導管を通る流路が隣接する前記第１流導管の前記内部壁である前記第２流導管の区間に合い対するときに、前記第１流導管の隣接する表面が開口した横断面積の減少を軽減するように第２流導管の前記区間から離れてへこんでいる、
という関係を満たすような構成を備え、組み立てられることを特徴とする熱交換器。
【請求項５７】
前記第１流導管を通る流路の幅は、前記第１流導管を通る距離とともに減少または増加することを特徴とする請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記第１流導管を通る流路は、前記第２流導管の区間に合い対するときに、前記第１流導管の内部の閉口した流面積の高さが実質的に増加することを特徴とする請求項５６または５７に記載の装置。
【請求項５９】
入口から出口までの第１流体の流れのために配置された第１流導管と、入口から出口までの第２流体の流れのために配置された第２流導管とを備え、前記第２流導管は、前記第１流導管中の流体と前記第２流導管中の流体との間の伝熱のための熱伝導性があり、前記第１流導管を通過する流れのための流路は、少なくとも前記第２流導管の1区間の配列の方向を横切っており、前記第１流導管は、それに沿って広がり、その入口と出口との間に位置する少なくとも１つの内部壁を備える通路を備え、前記通路は、それを通過する流体の層の流れのために形成される熱交換器であって、
前記第１および第２流導管は、以下の関係：
（１）前記第１流導管を通る流路の幅が前記第１流導管を通る距離とともに減少／増加する場合、確かに（ａ）前記第１流導管を通る開口した流面積の高さが、前記流面積の減少／増加を軽減するように増加／減少し、かつ／または（ｂ）前記流れを横切って広がる前記第２流導管の区間の間のスペーシングが、前記流路に沿った単位長さ当たりの流れが合い対する前記第１および第２流導管の表面積を低下／上昇させるように増加／減少する、
という関係を満たすような構成を備え、組み立てられることを特徴とする熱交換器。
【請求項６０】
入口から出口までの第１流体の流れのために配置された第１流導管と、入口から出口までの第２流体の流れのために配置された第２流導管とを備え、前記第２流導管は、逆流熱交換のために前記第１流導管の中に配置され、前記第２流導管は、前記第１流導管中の流体と前記第２流導管中の流体との間の伝熱のための熱伝導性があり、前記第１流導管を通過する流れのための流路は、主な割合の前記第２流導管を横切るまたは実質的に横断しており、前記第１流導管は、それに沿って広がり、その入口と出口との間に位置する少なくとも１つの内部壁を備える通路を備え、前記内部壁は、その中に、前記第２流導管の少なくとも一部分または実質的な一部分に隣接し、そこから空間を空けて広がり、かつ形態が対応する構造を含むことを特徴とする熱交換器。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５ａ−１５ｂ】

【図１６】

【図１７】

【図１８ａ】

【図１８ｂ−１８ｃ】

【図１８ｄ】

【図１９ａ−１９ｃ】

【図２０ａ】

【図２０ｂ】

【図２１ａ】

【図２１ｂ】

【図２２】

【図２３ｂ】

【図２３ｃ】

【図２３ｄ】

【図２４】

【図２４ａ】

【図２５ａ】

【図２６】

【図２７ａ】

【図２７ｂ】

【図２７ｃ】

【図２７ｄ】

【図２７ｅ】


【図２８ａ】

【図２８ｂ】

【図２８ｃ−２８ｄ】

【図２９ａ】

【図２９ｂ】

【図３０】

【公表番号】特表２０１１−５１１９２０（Ｐ２０１１−５１１９２０Ａ）
【公表日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４５５１１（Ｐ２０１０−５４５５１１）
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０５１６７３
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１０１１６１
【国際公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【出願人】（５１０２１１６９７）
【Ｆターム（参考）】