CN111536810A - 一种小型地源热泵的地埋管换热器及入地埋孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型地源热泵的地埋管换热器，涉及热泵装置技术领域，针对现有的工程量大的问题，现提出如下方案，其包括固定连接的热水箱和冷水箱，所述热水箱和冷水箱的内壁均固定连接有过滤板，所述热水箱的上侧固定连接有进水管，所述热水箱的底部固定连接有排出管，且排出管的另一端固定连接有多个平行设置的第一冷凝管，所述第一冷凝管远离排出管的一端通过三通连接有第二冷凝管和连接管，所述第二冷凝管的下端固定连接有连通管，本发明结构简单，使用方便，可以很好的进行热量的交换功能，减少体积，减少挖掘工程量，节约成本，同时控制流量，节约能源。

Description

一种小型地源热泵的地埋管换热器及入地埋孔方法
技术领域
本发明涉及热泵装置技术领域，尤其涉及一种小型地源热泵的地埋管换热器。
背景技术
温室大棚其需要保持恒温，恒温材料供暖等等方式实现，例如，地源热泵就是其中一个供暖方式。地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。通常地源热泵消耗1kWh的能量，用户可以得到4.4kWh以上的热量或冷量，进而需要跟地底进行热交换，进而实现功能，但是现有结构的热交换器虽然能进行热交换，但是一般管道采用U形结构，相同的体积需要很大的面积进行开挖，使得工程量加大，费用升高。
其次，换热器的入地埋孔效率较低。
发明内容
本发明提出的一种小型地源热泵的地埋管换热器，解决了工程量大以及效率低的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种小型地源热泵的地埋管换热器，包括固定连接的热水箱和冷水箱，所述热水箱和冷水箱的内壁均固定连接有过滤板，所述热水箱的上侧固定连接有进水管，所述热水箱的底部固定连接有排出管，且排出管的另一端固定连接有多个平行设置的第一冷凝管，所述第一冷凝管远离排出管的一端通过三通连接有第二冷凝管和连接管，所述第二冷凝管的下端固定连接有连通管，所述连通管和连接管上均连接有电磁阀，所述第一冷凝管的上端固定连接有排入管，且排入管的另一端延伸到冷水箱的上侧，所述冷水箱的上侧固定连接有出水管；
在每根第二冷凝管的中部分别套设有金属环，金属环和第二冷凝管周向固定连接并且金属环的宽度大于第二冷凝管的螺旋宽度，以及位于两个金属环之间并且呈倒置的拱形弹性杆，拱形弹性杆的端部和金属环通过竖直导向机构连接，拱形弹性杆的中部与竖直扶持杆连接，竖直扶持杆的长度大于地埋孔深度，在地埋孔孔口和竖直扶持杆之间连接有扶持杆扶正架。
优选的，所述热水箱和冷水箱的一侧均通过铰链转动连接有密封门，密封门的一侧固定连接有密封圈，密封圈采用橡胶材质。
优选的，所述过滤板上设置有多个通孔，通孔采用圆形结构。
优选的，所述第一冷凝管采用螺旋结构，所述第一冷凝管采用黄铜材质。
优选的，所述冷水箱的外侧固定连接有保温套，保温套采用岩棉材质。
本发明的有益效果：
通过热水箱、过滤板、排出管、第一冷凝管、连接管、第二冷凝管、连通管、电磁阀、排入管、出水管、冷水箱和进水管的相互配合，可以可以很好的进行热量的交换功能，减少体积，减少挖掘工程量，节约成本，同时控制流量，节约能源。
提高了入地埋孔的效率。
附图说明
图1为本发明的主视剖视示意图。
图2为本发明的左视剖视示意图。
图中标号：1热水箱、2过滤板、3排出管、4第一冷凝管、5连接管、6第二冷凝管、7连通管、8电磁阀、9排入管、10出水管、11冷水箱、12进水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参见附图1-2，一种小型地源热泵的地埋管换热器，包括固定连接的热水箱1和冷水箱11，热水箱1和冷水箱11的内壁均固定连接有过滤板2，热水箱1的上侧固定连接有进水管12，热水箱1的底部固定连接有排出管3，且排出管3的另一端固定连接有多个平行设置的第一冷凝管4，第一冷凝管4远离排出管3的一端通过三通连接有第二冷凝管6和连接管5，第二冷凝管6的下端固定连接有连通管7，连通管7和连接管5上均连接有电磁阀8，第一冷凝管4的上端固定连接有排入管9，且排入管9的另一端延伸到冷水箱11的上侧，冷水箱11的上侧固定连接有出水管10，热水箱1和冷水箱11的一侧均通过铰链转动连接有密封门，密封门的一侧固定连接有密封圈，密封圈采用橡胶材质，过滤板2上设置有多个通孔，通孔采用圆形结构，第一冷凝管4采用螺旋结构，第一冷凝管4采用黄铜材质，冷水箱11的外侧固定连接有保温套，保温套采用岩棉材质。
工作原理：使用时，通过热源泵的工作，使得装置的液体进行流动，外界的高温液体经过进水管12进入到热水箱1内，然后经过过滤板2的过滤，经过排出管3的连接到达第一冷凝管4的第二冷凝管6内，与地底进行热量的交换，同时经过，连通管7和排入管9回到冷水箱11内，经过过滤板2的过滤再经过出水管10重新进入到热源泵内进行工作，完成循环，由于第一冷凝管4和第二冷凝管6的螺旋结构，使得整个交换的增大，体积没有增加，故可以节约挖掘的工程量，节约成本，同时，在工作过程中，需要降温或者升温的室内的温度与外界温度相差较小时，通过控制电磁阀的通断可以使得液体不经过第二冷凝管，从而减少压缩机的工作，节约能源，同时过滤板2可以对进出水进行过滤，避免冷凝管内的堵塞，确保装置的使用，本发明结构简单，使用方便，可以很好的进行热量的交换功能，减少体积，减少挖掘工程量，节约成本，同时控制流量，节约能源。
其次，在每根第二冷凝管6的中部分别套设有金属环13，金属环13和第二冷凝管6周向固定连接并且金属环13的宽度大于第二冷凝管6的螺旋宽度，金属环13的内壁设有与第二冷凝管6的螺旋槽匹配的螺旋内凸起，螺旋内凸起卡入第二冷凝管6的螺旋槽。
螺旋内凸起其可以以便于套入，以提高施工效率。
以及位于两个金属环13之间并且呈倒置的拱形弹性杆14，拱形弹性杆14的端部和金属环13通过竖直导向机构连接，具体地，本实施例的竖直导向机构包括两根与竖直扶持杆15平行并且以竖直扶持杆15的轴心线对称分布的导向杆17，在每个金属环13的外壁分别设有竖直滑套18，其中一根导向杆17插入其中一个竖直滑套18中，另外一根导向杆17插入另外一个竖直滑套18中，拱形弹性杆14的端部连接在导向杆17上。在两根导向杆17的上端之间连接有上弯曲补强杆，以确保导向杆17与竖直扶持杆15的整体结构稳定性。
其次，拱形弹性杆14的中部与竖直扶持杆15连接，进一步地，在每根拱形弹性杆14的中部分别设有导向孔，以及设置在导向孔中的自润滑轴套，竖直扶持杆15插入至自润滑轴套中。
竖直扶持杆15的长度大于地埋孔深度，在地埋孔孔口和竖直扶持杆15之间连接有扶持杆扶正架16。扶持杆扶正架16其可以确保扶持杆入地埋孔中的竖直状态。
施工方法包括如下步骤：
S1、将导向杆17插入竖直滑套18中，竖直扶持杆15插入自润滑轴套中，通过钢索一的索套将热水箱1或冷水箱11套住，每个竖直滑套18外壁连接有一钢索滚轮，以及两根钢索二，其中一根钢索二环绕一个钢索滚轮，另外一根钢索二环绕另外一个钢索滚轮，此时的钢索二呈U形并且钢索二的一端与卷扬机可以拆卸，以便于施工到位后钢索二的抽离；
S2、吊机连接钢索一并且卷扬机固定在吊机上，吊机将整个换热器吊起并且呈竖直状态，扶持杆扶正架16安放在地埋孔孔口外缘并且换热器对准地埋孔；
S3、入孔，竖直扶持杆15先插入至地埋孔的孔底，然后吊机缓慢下放整个换热器，利用竖直扶持杆15与竖直滑套18可以起到导向作用并迫使第二冷凝管6呈竖直状态下落，可以防止第二冷凝管6倾斜等等情况导致第二冷凝管6和第一冷凝管的损坏；
S4、换热器下降到位后，先抽离钢索二，然后将热水箱1和冷水箱11固定后再抽离钢索一，最后再抽离竖直扶持杆15。
竖直扶持杆15利用打桩锤进行伸入地下，同时，在竖直扶持杆15的上端外壁有吊环，以便于吊机后续将竖直扶持杆15向上抽离，或者竖直扶持杆15滞留在地埋孔中也可以。
卷扬机和吊机均为现有技术，本实施例不对其结构和原理做进一步赘述。
如上的施工步骤其可以提高施工效率以及换热器的竖直性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小型地源热泵的地埋管换热器，包括固定连接的热水箱(1)和冷水箱(11)，其特征在于，所述热水箱(1)和冷水箱(11)的内壁均固定连接有过滤板(2)，所述热水箱(1)的上侧固定连接有进水管(12)，所述热水箱(1)的底部固定连接有排出管(3)，且排出管(3)的另一端固定连接有多个平行设置的第一冷凝管(4)，所述第一冷凝管(4)远离排出管(3)的一端通过三通连接有第二冷凝管(6)和连接管(5)，所述第二冷凝管(6)的下端固定连接有连通管(7)，所述连通管(7)和连接管(5)上均连接有电磁阀(8)，所述第一冷凝管(4)的上端固定连接有排入管(9)，且排入管(9)的另一端延伸到冷水箱(11)的上侧，所述冷水箱(11)的上侧固定连接有出水管(10)；
在每根第二冷凝管(6)的中部分别套设有金属环(13)，金属环(13)和第二冷凝管(6)周向固定连接并且金属环(13)的宽度大于第二冷凝管(6)的螺旋宽度，以及位于两个金属环(13)之间并且呈倒置的拱形弹性杆(14)，拱形弹性杆(14)的端部和金属环(13)通过竖直导向机构连接，拱形弹性杆(14)的中部与竖直扶持杆(15)连接，竖直扶持杆(15)的长度大于地埋孔深度，在地埋孔孔口和竖直扶持杆(15)之间连接有扶持杆扶正架(16)。
2.根据权利要求1所述的一种小型地源热泵的地埋管换热器，其特征在于，所述热水箱(1)和冷水箱(11)的一侧均通过铰链转动连接有密封门，密封门的一侧固定连接有密封圈，密封圈采用橡胶材质。
3.根据权利要求1所述的一种小型地源热泵的地埋管换热器，其特征在于，所述过滤板(2)上设置有多个通孔，通孔采用圆形结构。
4.根据权利要求1所述的一种小型地源热泵的地埋管换热器，其特征在于，所述第一冷凝管(4)采用螺旋结构，所述第一冷凝管(4)采用黄铜材质。
5.根据权利要求1所述的一种小型地源热泵的地埋管换热器，其特征在于，所述冷水箱(11)的外侧固定连接有保温套，保温套采用岩棉材质。
6.根据权利要求1所述的一种小型地源热泵的地埋管换热器，其特征在于，竖直导向机构包括两根与竖直扶持杆(15)平行并且以竖直扶持杆(15)的轴心线对称分布的导向杆(17)，在每个金属环(13)的外壁分别设有竖直滑套(18)，其中一根导向杆(17)插入其中一个竖直滑套(18)中，另外一根导向杆(17)插入另外一个竖直滑套(18)中，拱形弹性杆(14)的端部连接在导向杆(17)上。
7.根据权利要求6所述的一种小型地源热泵的地埋管换热器，其特征在于，在每根拱形弹性杆(14)的中部分别设有导向孔，以及设置在导向孔中的自润滑轴套，竖直扶持杆(15)插入至自润滑轴套中。
8.一种小型地源热泵的地埋管换热器的入地埋孔方法，采用权利要求1-7任意一项所述的一种小型地源热泵的地埋管换热器，其特征在于，本方法包括如下步骤：
S1、将导向杆插入竖直滑套中，竖直扶持杆插入自润滑轴套中，通过钢索一的索套将热水箱或冷水箱套住，每个竖直滑套外壁连接有一钢索滚轮，以及两根钢索二，其中一根钢索二环绕一个钢索滚轮，另外一根钢索二环绕另外一个钢索滚轮，此时的钢索二呈U形并且钢索二的一端与卷扬机可以拆卸，以便于施工到位后钢索二的抽离；
S2、吊机连接钢索一并且卷扬机固定在吊机上，吊机将整个换热器吊起并且呈竖直状态，扶持杆扶正架安放在地埋孔孔口外缘并且换热器对准地埋孔；
S3、入孔，竖直扶持杆先插入至地埋孔的孔底，然后吊机缓慢下放整个换热器，利用竖直扶持杆与竖直滑套可以起到导向作用并迫使第二冷凝管呈竖直状态下落，可以防止第二冷凝管倾斜等等情况导致第二冷凝管和第一冷凝管的损坏；
S4、换热器下降到位后，先抽离钢索二，然后将热水箱和冷水箱固定后再抽离钢索一，最后再抽离竖直扶持杆。
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