CN102720889A

CN102720889A - 适用于地源热泵系统双u型埋管的管卡及灌浆方法

Info

Publication number: CN102720889A
Application number: CN2012101794305A
Authority: CN
Inventors: 夏惊涛; 黄红军; 曹小刚; 蔡周青; 石磊; 邵梦琳
Original assignee: ZHEJIANG LUTE ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: LOOPMASTER ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN102720889B

Abstract

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡及灌浆方法。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本管卡，包括管卡本体，在管卡本体上设有四个能保持双U型埋管相互之间间距的限位孔，管卡本体中心开设有用于连接灌浆机构的注浆孔；本适用于地源热泵系统双U型埋管的灌浆方法，包括如下步骤：A、下管，灌浆机构连接在管卡本体中心的注浆孔中，再将双U型埋管连同管卡本体插入地埋孔中，B、灌浆，灌浆机构拉动管卡本体，从而使管卡本体1在灌浆过程中沿着双U型埋管轴向上升。与现有的技术相比，本发明的优点在于：保持双U型埋管相互之间间距，双U型埋管不易短路，不易阻塞，浆料填充密度高。

Description

适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡及灌浆方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，涉及地源热泵系统的埋管施工，尤其涉及一种适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡及灌浆方法。

背景技术

在双U型的地源工程中，由于埋孔位深度较深，各导热管在埋孔内的位置和间距不能很好地控制在设计范围内，从而导致换热效果难以达到设计要求。导热管换热效果的好坏，直接决定了地埋管地源热泵系统的运行效果。导热管直接与地源侧进行换热，导热管回填浆料一般有手工回填和机械回填两种方式；其中手工回填一般是从上部回填浆料，这种填料方式往往导致浆料填充密度较差；机械回填需要专用的下料管和泥浆泵从下部回填，施工难度较大，而且浆料填充密度也不理想。而在现有的技术中，一般多是用若干专用管卡先将导热管紧固在一起，然后插入埋孔中，这种方式的缺点是：回填浆料在靠近专用管卡处时，由于专用管卡会挡住浆料，会存在浆料填充密度差，而且下管困难，由于在埋孔下，无法观测填充效果，有时还会产生阻塞，导热管之间会形成管间隔短路，直接影响地埋管地源热泵系统的运行效果。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种地源热泵系统垂直换热器管卡[申请号：200820127160.2]，包括中间圆孔和周围圆孔,周围圆孔位于中间圆孔的四周,中间圆孔中安放机械回填管。

上述方案通过在中间圆孔中安放机械回填管这种方式进行回填，在一定程度上改进了现有技术，但由于埋孔位较深，导热管之间的间距和位置无法利用这种地源热泵系统垂直换热器管卡得到彻底解决。此外，上述方案中的管卡仍然属于固定管卡，即管卡固定在埋管上，施工成本较高，而且阻塞和管间隔短路现象还是存在，浆料填充密度较差，直接影响地埋管地源热泵系统的运行效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，操作简单，成本低，能保持双U型埋管相互之间间距且还能有效防止双U型埋管管间隔短路，浆料填充效果好的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡。

本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种回填不易阻塞，而且浆料填充密度高，还能提高地埋管地源热泵系统的运行效果的适用于地源热泵系统双U型埋管的灌浆方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，包括呈片状的管卡本体，其特征在于，所述的管卡本体上设有四个供双U型埋管插入且能保持双U型埋管相互之间间距的限位孔，四个限位孔均匀分布，所述的管卡本体中心开设有用于连接灌浆机构的注浆孔且当灌浆时所述灌浆机构能够带动所述管卡本体沿着双U型埋管轴向逐渐提升。当灌浆机构上升且同时拉动管卡本体时，利用管卡本体上的四个限位孔保持双U型埋管之间的管间距，有效防止双U型埋管管间隔短路。此外，管卡本体随着灌浆机构同步上升，因此管卡本体不会灌浆造成干扰，有效保障灌浆填充效果。填充完成后，管卡可以回收后重新利用，使用成本也大大降低。这里的管卡本体的上升速度与灌浆速度相适应。

在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡中，所述的限位孔中设有能防止双U型埋管磨损的保护套，所述的保护套与限位孔之间通过螺纹结构相连，这里的保护套呈筒状或是具有开口的筒状。在施工过程中，管卡本体会接触双U型埋管，由于设置了保护套，保护套与双U型埋管直接接触，可有效防止双U型埋管被磨损，提高了管卡的使用寿命。为了提高管卡在双U型埋管上轴向移动的顺畅性，还可以在保护套内侧与双U型埋管之间设置直线滑动轴承。螺纹结构连接安装或拆卸简单方便，此外，任意一个或多个保护套破损后，只需更换保护套即可保证管卡重复利用，降低成本。

在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡中，所述的注浆孔的下端具有防止穿设于其中的灌浆机构脱离的锥形段，所述的锥形段的下端口径大于上端口径。当灌浆机构上升时，由于设置了下端口径大于上端口径的锥形段，可保证灌浆机构与管卡本体牢牢固定在一起。

在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡中，所述的限位孔分别由设于管卡本体上的弧形卡口和扣合于弧形卡口上的瓦型扣合围而成，所述的瓦型扣通过紧固机构固定在弧形卡口上且紧固机构将所述保护套紧固在限位孔内。这种结构不仅便于装入保护套，而且在保护套安装完成后也容易对保护套进行紧固定位，提高保护套与限位孔连接的机械强度。

作为另一种方案，在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡中，四个瓦型扣分为两组，且同一组中的两个瓦型扣相邻端连为一体形成U型体。

再有一种方案，在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡中，所述的管卡本体上开有四条第一通槽，所述的第一通槽与限位孔一一对应，且第一通槽的一端与对应所述第一通槽的限位孔连通，第一通槽的另一端为开放式开口，所述的管卡本体上还设有能使所述第一通槽封闭从而紧固所述保护套的紧固机构。

在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡中，所述的管卡本体呈方形，在管卡本体上设有若干厚度小于管卡本体且与管卡本体相连形成圆盘状的裙板，所述的管卡本体与裙板连为一体；所述的裙板之间设有在管卡本体进入地埋孔时能够进行泄压的第二通槽。由于设置了裙板且裙板与管卡本体连为一体，提高了管卡的强度，当管卡本体上升或下降时，不易发生倾斜；此外还能利用浮力，方便管卡本体上升。由于设置了第二通槽，当管卡本体在上升或者插入地埋孔中时，可进行泄压，减小阻力，使施工速度加快，同时施工难度减小。

在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡中，所述的防护套由工程塑料制成，所述的管卡本体由合金金属材料制成；所述的紧固机构包括固定螺钉，所述的固定螺钉通过螺纹与管卡本体相连。

一种适用于地源热泵系统双U型埋管的灌浆方法，其特征在于，该灌浆方法包括如下步骤：

A、下管：将双U型埋管穿设于管卡本体的限位孔中使双U型埋管相互之间保持间距，然后将灌浆机构连接在管卡本体中心的注浆孔中，再将双U型埋管连同管卡本体插入地埋孔中；

B、灌浆：通过灌浆机构向地埋孔灌浆，随着地埋孔内浆料的增加，利用灌浆机构拉动管卡本体，从而使管卡本体在灌浆过程中沿着双U型埋管轴向上升，直至灌浆结束。

在上述的适用于地源热泵系统双U型埋管的灌浆方法中，在步骤A中，在双U型埋管连同管卡本体插入地埋孔前，在限位孔中装入套于双U型埋管上用于防止双U型埋管磨损的保护套，所述的保护套与限位孔通过螺纹结构相连。

通过下管将双U型埋管连同管卡本体插入地埋孔中，经灌浆地埋孔内浆料的增加，利用灌浆机构拉动管卡本体，至下而上回填上升，回填不易阻塞，而且浆料填充密度较高。这里的管卡本体的上升速度与灌浆速度相适应。

与现有的技术相比，本适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡及灌浆方法的优点在于：1、设计合理，操作简单。2、当灌浆机构上升且同时拉动管卡本体时，利用管卡本体上的四个限位孔保持双U型埋管之间的管间距，有效防止双U型埋管管间隔短路；此外，管卡本体随着灌浆机构同步上升，因此管卡本体不会灌浆造成干扰，有效保障灌浆填充效果；填充完成后，管卡可以回收后重新利用，使用成本也大大降低。3、在施工过程中，由于管卡本体会接触双U型埋管，由于设置了保护套，可有效防止双U型埋管被磨损，提高了管卡的使用寿命。4、当灌浆机构上升时，由于设置了下端口径大于上端口径的锥形段，可保证灌浆机构与管卡本体牢牢固定在一起。5、由于设置了裙板且裙板与管卡本体连为一体，提高了管卡的强度，当管卡本体上升或下降时，不易发生倾斜；此外还能利用浮力，方便管卡本体上升。6、由于设置了第二通槽，当管卡本体在上升或者插入地埋孔中时，可进行泄压，减小阻力，使施工速度加快，同时施工难度减小。7、回填不易阻塞，浆料填充密度较高。

附图说明

图1是本发明提供的实施例一结构示意图。

图2是本发明提供的实施例二结构示意图。

图3是本发明提供的实施例三结构示意图。

图4是本发明提供的实施例四结构示意图。

图5是本发明提供的保护套与限位孔连接时的放大剖视结构示意图。

图6是本发明提供的实施例二或三或四的结构示意图。

图中，管卡本体1、双U型埋管2、限位孔11、弧形卡口11a、灌浆机构3、注浆孔12、保护套4、锥形段12a、第一通槽13、裙板5、地埋孔6、第二通槽51、固定螺钉14、瓦型扣15。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，包括呈片状的管卡本体1，管卡本体1上设有四个供双U型埋管2插入且能保持双U型埋管2相互之间间距的限位孔11，四个限位孔11均匀分布，所述的管卡本体1中心开设有用于连接灌浆机构3的注浆孔12且当灌浆时所述灌浆机构3能够带动所述管卡本体1沿着双U型埋管2轴向逐渐提升。在本实施例中，这里的管卡本体1的上升速度与灌浆速度相适应，当灌浆机构3上升且同时拉动管卡本体1时，利用管卡本体1上的四个限位孔11保持双U型埋管2之间的管间距，有效防止双U型埋管2管间隔短路；此外，管卡本体1随着灌浆机构3同步上升，因此管卡本体1不会灌浆造成干扰，有效保障灌浆填充效果；填充完成后，管卡可以回收后重新利用，使用成本也大大降低。

为了进一步保护双U型埋管2，如图5所示，可在限位孔11中设有能防止双U型埋管2磨损的保护套4，所述的保护套4与限位孔11之间通过螺纹结构相连；这里的保护套4呈筒状或是具有开口的筒状。螺纹结构连接安装或拆卸简单方便，此外，任意一个或多个保护套4破损后，只需更换保护套4即可保证管卡重复利用，降低成本。为了提高管卡在双U型埋管2上轴向移动的顺畅性，还可以在保护套4内侧与双U型埋管2之间设置直线滑动轴承（图中未示）。

为了提高灌浆机构3与管卡本体1连接的稳定性，如图6所示，在注浆孔12的下端具有防止穿设于其中的灌浆机构3脱离的锥形段12a，锥形段12a的下端口径大于上端口径。当灌浆机构3上升时，由于设置了下端口径大于上端口径的锥形段12a，可保证灌浆机构3与管卡本体1牢牢固定在一起。

更具体地说，如图1所示，为了便于装入保护套4和进一步固定保护套4，提高保护套4与限位孔11连接的机械强度，作为一种优化方案，上述的限位孔11分别由设于管卡本体1上的弧形卡口11a和扣合于弧形卡口11a上的瓦型扣15合围而成，所述的瓦型扣15通过紧固机构固定在弧形卡口11a上且紧固机构将所述保护套4紧固在限位孔11内。紧固机构包括固定螺钉14，固定螺钉14通过螺纹与管卡本体1相连。

本实施例中，管卡本体1呈方形。防护套4由工程塑料制成，管卡本体1由合金金属材料制成。这种结构能够有效防止双U型埋管2的外表面被划伤。

采用上述适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡实施的适用于地源热泵系统双U型埋管的灌浆方法包括如下步骤：

A、下管：将双U型埋管2穿设于管卡本体1的限位孔11中使双U型埋管2相互之间保持间距，然后将灌浆机构3连接在管卡本体1中心的注浆孔12中，再将双U型埋管2连同管卡本体1插入地埋孔6中；在双U型埋管2连同管卡本体1插入地埋孔6前，在限位孔11中装入套于双U型埋管2上用于防止双U型埋管磨损的保护套4，所述的保护套4与限位孔11通过螺纹结构相连。

B、灌浆：通过灌浆机构3向地埋孔6灌浆，随着地埋孔6内浆料的增加，利用灌浆机构3拉动管卡本体1，从而使管卡本体1在灌浆过程中沿着双U型埋管2轴向上升，这里的管卡本体1的上升速度与灌浆速度相适应，经灌浆地埋孔6内浆料的增加，至下而上回填上升，直至灌浆结束；该方法回填不易阻塞，而且浆料填充密度较高。

实施例二

如图2所示，本实施例中，在管卡本体1上设有若干厚度小于管卡本体1且与管卡本体1相连形成圆盘状的裙板5，管卡本体1与裙板5连为一体，当管卡本体1上升或下降时，不易发生倾斜；此外还能利用浮力，方便管卡本体1上升。当管卡本体1在上升或者插入地埋孔6中时，裙板5之间设有在管卡本体1进入地埋孔6时能够进行泄压的第二通槽51，第二通槽51可进行泄压，减小阻力，使施工速度加快，同时施工难度减小。其余均与实施例1类同，不做赘述。

实施例三

如图3所示，本实施例中，为了便于装入保护套4和进一步固定保护套4，提高保护套4与限位孔11连接的机械强度，四个瓦型扣15分为两组，且同一组中的两个瓦型扣15相邻端连为一体形成U型体。这种结构能够有效提高装配效率，降低劳动强度。本实施例的其余结构与实施例一或二类同，不做赘述。

实施例四

如图4所示，本实施例中，管卡本体1上开有四条第一通槽13，所述的第一通槽13与限位孔11一一对应，且第一通槽13的一端与对应所述第一通槽13的限位孔11连通，第一通槽13的另一端为开放式开口，为了进一步固定保护套4，提高保护套4与限位孔11连接的机械强度，所述的管卡本体1上还设有能使所述第一通槽13封闭从而紧固所述保护套4的紧固机构。本实施例的其余结构与实施例一或二或三类同，不做赘述。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了管卡本体1、双U型埋管2、限位孔11、弧形卡口11a、灌浆机构3、注浆孔12、保护套4、锥形段12a、第一通槽13、裙板5、地埋孔6、第二通槽51、固定螺钉14、瓦型扣15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，包括呈片状的管卡本体（1），其特征在于，所述的管卡本体（1）上设有四个供双U型埋管（2）插入且能保持双U型埋管（2）相互之间间距的限位孔（11），四个限位孔（11）均匀分布，所述的管卡本体（1）中心开设有用于连接灌浆机构（3）的注浆孔（12）且当灌浆时所述灌浆机构（3）能够带动所述管卡本体（1）沿着双U型埋管（2）轴向逐渐提升。

2.根据权利要求1所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的限位孔（11）中设有能防止双U型埋管（2）磨损的保护套（4），所述的保护套（4）与限位孔（11）之间通过螺纹结构相连。

3.根据权利要求1所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的注浆孔（12）的下端具有防止穿设于其中的灌浆机构（3）脱离的锥形段（12a），所述的锥形段（12a）的下端口径大于上端口径。

4.根据权利要求2所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的限位孔（11）分别由设于管卡本体（1）上的弧形卡口（11a）和扣合于弧形卡口（11a）上的瓦型扣（15）合围而成，所述的瓦型扣（15）通过紧固机构固定在弧形卡口（11a）上且紧固机构将所述保护套（4）紧固在限位孔（11）内。

5.根据权利要求4所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，其特征在于，四个瓦型扣（15）分为两组，且同一组中的两个瓦型扣（15）相邻端连为一体形成U型体。

6.根据权利要求2所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的管卡本体（1）上开有四条第一通槽（13），所述的第一通槽（13）与限位孔（11）一一对应，且第一通槽（13）的一端与对应所述第一通槽（13）的限位孔（11）连通，第一通槽（13）的另一端为开放式开口，所述的管卡本体（1）上还设有能使所述第一通槽（13）封闭从而紧固所述保护套（4）的紧固机构。

7.根据权利要求4或5或6所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的管卡本体（1）呈方形，在管卡本体（1）上设有若干厚度小于管卡本体（1）且与管卡本体（1）相连形成圆盘状的裙板（5），所述的管卡本体（1）与裙板（5）连为一体；所述的裙板（5）之间设有在管卡本体（1）进入地埋孔（6）时能够进行泄压的第二通槽（51）。

8.根据权利要求7所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的管卡，其特征在于，所述的防护套（4）由工程塑料制成，所述的管卡本体（1）由合金金属材料制成；所述的紧固机构包括固定螺钉（14），所述的固定螺钉（14）通过螺纹与管卡本体（1）相连。

9.一种适用于地源热泵系统双U型埋管的灌浆方法，其特征在于，该灌浆方法包括如下步骤：

A、下管：将双U型埋管（2）穿设于管卡本体（1）的限位孔（11）中使双U型埋管（2）相互之间保持间距，然后将灌浆机构（3）连接在管卡本体（1）中心的注浆孔（12）中，再将双U型埋管（2）连同管卡本体（1）插入地埋孔（6）中；

B、灌浆：通过灌浆机构（3）向地埋孔（6）灌浆，随着地埋孔（6）内浆料的增加，利用灌浆机构（3）拉动管卡本体（1），从而使管卡本体（1）在灌浆过程中沿着双U型埋管（2）轴向上升，直至灌浆结束。

10.根据权利要求9所述的适用于地源热泵系统双U型埋管的灌浆方法，其特征在于，在上述的步骤A中，在双U型埋管（2）连同管卡本体（1）插入地埋孔（6）前，在限位孔（11）中装入套于双U型埋管（2）上用于防止双U型埋管磨损的保护套（4），所述的保护套（4）与限位孔（11）通过螺纹结构相连。