CN116182442B - 一种用于热泵系统的测温器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热泵系统的测温器，涉及到低地势热泵系统的测温装置技术领域，解决了温度测量位置固定的问题，包括防护管体，防护管体内活动配有外表面粘贴有测温元件的活动块；还包括多个封堵板；活动组件，活动组件用于带动活动块沿着防护管体间隙移动；封堵组件，封堵组件用于配合竖直移动的活动块带动封堵板活动；配合组件，配合组件用于使活动组件和封堵组件相互配合，本发明通过锥齿轮的啮合以及抵压组件的配合，使活动块呈现移动固定距离后停止固定时间的规律，便于测量元件进行多位置的温度测量，该装置中带有测温元件的活动块可活动配合，结构不固定，测量范围广，只需要一个活动块即可完成多个部位的检测，空间占用小。

Description

一种用于热泵系统的测温器

技术领域

本发明涉及低地势热泵系统的测温装置技术领域，具体为一种用于热泵系统的测温器。

背景技术

现有的以低势热源为特征的地源热泵的测温方式一般选择将地源热泵以垂直埋管方式进行安置，通过埋管井中双U管运行时进出口水温、管内水流速计算管内外换热热量，同时将管外近似为半无限空间，对管内各点与管外同水平点间进行传热量计算，对比数据的准确性，运用以及确定得到热量，计算出管与管壁导热后管外壁点的温度，与热泵系统运行时，温度探测器测量到的地埋管在不同深度、不同时间段时各点的温度。

现有的用于热泵系统的测温器设置有多个，每个测温器对应不同深度的地埋管，而每个测温器的位置固定，对一个地埋管来说，位置固定的测温器测量的仅仅是测温管的某个点位置的温度，而该地埋管其他位置的温度无法测量，无法收集多余参考数据，而实际中也不可能在一个地埋管中呈等间隙方式埋设多个测温器，造成成本增加，空间占用大，多个测温器之间造成相互影响。为此，我们提出一种用于热泵系统的测温器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于热泵系统的测温器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于热泵系统的测温器，包括防护管体，所述防护管体内活动配有外表面粘贴有测温元件的活动块；还包括多个相互配合成对的封堵板；活动组件，所述活动组件用于带动所述活动块沿着所述防护管体间隙移动；封堵组件，所述封堵组件用于配合竖直移动的所述活动块带动所述封堵板活动；配合组件，所述配合组件用于使所述活动组件和所述封堵组件相互配合。

优选的，所述活动组件包括与外接固定的支撑板连接固定的电机和与所述活动块连通自转的螺纹套筒，所述螺纹套筒内螺纹连接有穿过所述活动块的螺纹杆，所述电机输出轴与所述螺纹杆连接固定，所述螺纹杆上开设有第一滑动槽，所述螺纹套筒顶端固定连通有第一锥齿轮，所述活动块内还设有带动所述螺纹套筒上下移动的转动组件。

优选的，所述转动组件包括于所述活动块内原位置自转的活动套筒，所述螺纹杆活动于所述活动套筒内，所述活动套筒内固定连接有与所述第一滑动槽滑动配合的滑动块，所述活动块上贯穿设有两个与支撑板连接固定的限位杆。

优选的，所述转动组件还包括通过第一连接杆与所述活动套筒底端外表面转动连接的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述活动块内部原位置自转有限位环，所述限位环与所述第二锥齿轮中轴通过第二连接杆连接固定，所述活动套筒外表面转动配合有与所述第二锥齿轮啮合接触的第三锥齿轮，所述第三锥齿轮于所述活动块原位置自转，所述活动块还设有便于切换固定所述第三锥齿轮的抵压组件。

优选的，所述防护管体包括呈间隙分布的多个壳体，所述壳体顶面中部贯通，两个相邻所述壳体之间固定连通有连接套筒。

优选的，所述封堵组件包括与所述壳体中部转动配合的固定环，所述固定环上开设有与所述封堵板滑动配合的第二滑动槽，所述封堵板上开设有多个与所述螺纹杆和所述限位杆配合的通孔，所述封堵板上开设有呈倾斜分布的第三滑动槽，所述第三滑动槽内滑动设有与所述壳体连接固定的限位柱，所述封堵板边侧与所述壳体之间设有用于复位的弹性拉绳。

优选的，所述配合组件包括穿出所述活动块并于所述活动块原位置自转的转动杆，所述转动杆两端固定连接有转动块，所述转动块外表面固定连接有卡接板，所述固定环顶底部固定连通有连接环，所述连接环内圈开设呈圆形矩阵排列的多个卡接槽，所述卡接板与所述卡接槽配合，所述连接环内径大于所述活动块外径。

优选的，所述配合组件还包括链条，所述转动杆上固定连接有第一齿轮，所述活动套筒外表面固定连通有第二齿轮，所述链条两端分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述链条还啮合有于所述活动块内原位置自转的第三齿轮，所述第三齿轮与所述抵压组件配合。

优选的，所述抵压组件包括与所述第三齿轮中轴连接固定的转板，所述活动块内固定连接有三个固定框，所述固定框内滑动配合有滑板，位于两端位置的两个所述滑板之间固定连接有活动框，所述活动框中部呈弧形结构，所述活动框内滑动配合有与所述转板连接固定的滑杆，所述活动框侧面固定连接有抵压板，所述第三锥齿轮上固定连接有与所述抵压板抵压配合的抵压环，所述抵压环和所述抵压板之间设有防滑层。

优选的，所述抵压组件还包括与所述滑杆抵压配合的限位转杆，所述限位转杆中部通过扭簧与位于中部位置的滑板转动配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过锥齿轮的啮合以及抵压组件的配合，使活动块呈现移动固定距离后停止固定时间的规律，便于测量元件进行多位置的温度测量，该装置中带有测温元件的活动块可活动配合，结构不固定，测量范围广，只需要一个活动块即可完成多个部位的检测，空间占用小。

本发明活动块向下移动时，经过封堵板，通过限位柱和配合组件的作用下，使下方的封堵板沿着第二滑动槽打开，便于活动块越过该封堵板下移，同时使上方的封堵板关闭，活动块停止在连接套筒内时，位于活动块上下方的两层封堵板全部封闭，隔断其他层，保证测量元件的测量环境，避免其他层对该位置（该层）的温度测量产生干扰，减少测量误差。

与传统的活动块向下移动挤压打开封堵板的方式不同，本发明通过卡接板卡入卡接槽并转动连接环，从而使封堵板打开，该方式相较于挤压方式，减少对封堵板的磨耗，且封堵板打开关闭灵活，受力均匀。

通过与链条配合转动的转板，保证活动块移动和封堵板活动同步进行，以及活动板间隙停止和封堵板保持稳固状态的同步，结构紧凑,传动平稳精准。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明结构局部拆分示意图；

图3为图2中的局部结构剖面示意图；

图4为图3中的结构拆分示意图；

图5为图4中的右部结构拆分示意图；

图6为图4中的左部结构剖面示意图；

图7为图6中的结构拆分示意图；

图8为图7中的左部结构拆分示意图；

图9为图8中的左部结构拆分示意图；

图10为图9中的中部结构拆分示意图；

图11为图10中的右部结构侧视示意图；

图12为图11中的结构拆分示意图；

图13为图12中的中部结构拆分示意图；

图14为图13中的左部结构拆分示意图；

图15为图14中的局部结构侧视示意图；

图16为图15中的结构拆分示意图。

图中：1-防护管体；2-活动块；3-封堵板；4-活动组件；5-电机；6-螺纹套筒；7-螺纹杆；8-第一滑动槽；9-第一锥齿轮；10-转动组件；11-活动套筒；12-滑动块；13-限位杆；14-第二锥齿轮；15-限位环；16-第三锥齿轮；17-壳体；18-连接套筒；19-封堵组件；20-固定环；21-第二滑动槽；22-通孔；23-第三滑动槽；24-限位柱；25-配合组件；26-转动杆；27-转动块；28-卡接板；29-连接环；30-卡接槽；31-链条；32-第一齿轮；33-第二齿轮；34-第三齿轮；35-抵压组件；36-转板；37-固定框；38-滑板；39-活动框；40-滑杆；41-抵压板；42-抵压环；43-限位转杆。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图3，图示中的一种用于热泵系统的测温器，包括防护管体1，防护管体1内活动配有外表面粘贴有测温元件的活动块2；还包括多个相互配合成对的封堵板3；活动组件4，活动组件4用于带动活动块2沿着防护管体1间隙移动；封堵组件19，封堵组件19用于配合竖直移动的活动块2带动封堵板3活动；配合组件25，配合组件25用于使活动组件4和封堵组件19相互配合。

请参阅图2-图3和图8-图9，图示中的活动组件4包括与外接固定的支撑板连接固定的电机5和与活动块2连通自转的螺纹套筒6，螺纹套筒6在活动块内原位置自转，螺纹套筒6内螺纹连接有穿过活动块2的螺纹杆7，电机5输出轴与螺纹杆7连接固定，螺纹杆7上开设有第一滑动槽8，螺纹套筒6顶端固定连通有第一锥齿轮9，活动块2内还设有带动螺纹套筒6上下移动的转动组件10。

请参阅图6-图9，图示中的转动组件10包括于活动块2内原位置自转的活动套筒11，螺纹杆7活动于活动套筒11内，活动套筒11内固定连接有与第一滑动槽8滑动配合的滑动块12，活动块2上贯穿设有两个与支撑板连接固定的限位杆13。

请参阅图8-图12，图示中的转动组件10还包括通过第一连接杆与活动套筒11底端外表面转动连接的第二锥齿轮14，第一锥齿轮9与第二锥齿轮14啮合，活动块2内部原位置自转有限位环15，限位环15与第二锥齿轮14中轴通过第二连接杆连接固定，活动套筒11外表面转动配合有与第二锥齿轮14啮合接触的第三锥齿轮16，第三锥齿轮16于活动块2原位置自转，活动块2还设有便于切换固定第三锥齿轮16的抵压组件35。

请参阅图3，图示中的防护管体1包括呈间隙分布的多个壳体17，壳体17顶面中部贯通，两个相邻壳体17之间固定连通有连接套筒18。

请参阅图3-图5，图示中的封堵组件19包括与壳体17中部转动配合的固定环20，固定环20上开设有与封堵板3滑动配合的第二滑动槽21，封堵板3上开设有多个与螺纹杆7和限位杆13配合的通孔22，封堵板3上开设有呈倾斜分布的第三滑动槽23，第三滑动槽23内滑动设有与壳体17连接固定的限位柱24，封堵板3边侧与壳体17之间设有用于复位的弹性拉绳。

本实施例使活动块2竖直间隙不移动的工作原理：将整个装置埋设在地下，防护管体1外表面与土壤稳固连接，通过遥控启动使电机5启动，带动螺纹杆7自转，在第一滑动槽8和滑动块12的作用下，使活动套筒11在活动块2内原位置自转，自转的活动套筒通过第一连接杆使第二锥齿轮14做圆周运动，限位环15在活动块内做原位置自转，在抵压组件35的作用下，第三锥齿轮16相对于活动块2内活动，即第三锥齿轮16在活动块内可原位置自转（不主动自转，而是随第二锥齿轮的作用而转动），而同时圆周运动的第二锥齿轮14在活动的第三锥齿轮16的作用下，使第二锥齿轮14可自由自转，这样第二锥齿轮14不能促使第一锥齿轮9发生转动，此时螺纹套筒6随螺纹杆7自转而在活动块2内原位置转动，使活动块2不做竖直方向的移动；

使活动块2竖直间隙移动的工作原理：在切换的抵压组件35的作用下，第三锥齿轮16相对于活动块2内固定，即第三锥齿轮16在活动块2中不能活动转动，圆周运动的第二锥齿轮14在不能转动的第三锥齿轮16的作用下，被迫进行自转，自转的第二锥齿轮14促使第一锥齿轮9发生转动，从而使第一锥齿轮9和螺纹套筒6自转，此时螺纹套筒6与螺纹杆7同时自转，且螺纹套筒6的自转方向与螺纹杆7的自转方向相反，从而发生螺纹拧进作用，螺纹杆7使螺纹套筒6做垂直放心的移动，即活动块2相对于螺纹杆7做竖直方向移动，且滑动块12在第一滑动槽8上滑动；

活动块2向下移动时，经过封堵板3，通过限位柱24的作用下，配合配合组件25的作用下，使下方的封堵板3沿着第二滑动槽21打开，便于活动块2越过该封堵板3下移，同时使上方的封堵板3关闭，活动块2停止在连接套筒18内时，位于活动块2上下方的两层封堵板3全部封闭，隔断其他层，保证测量元件的测量环境，避免其他层对该位置（该层）的温度测量产生干扰。

实施例2

本实施例二是对实施例一的进一步补充和说明，请参阅图4-图5和图8，图示中的配合组件25包括穿出活动块2并于活动块2原位置自转的转动杆26，转动杆26两端固定连接有转动块27，转动块27外表面固定连接有卡接板28，固定环20顶底部固定连通有连接环29，连接环29内圈开设呈圆形矩阵排列的多个卡接槽30，卡接板28与卡接槽30配合，连接环29内径大于活动块2外径。

请参阅图9-图10，图示中的配合组件25还包括链条31，转动杆26上固定连接有第一齿轮32，活动套筒11外表面固定连通有第二齿轮33，链条31两端分别与第一齿轮32和第二齿轮33啮合，链条31还啮合有于活动块2内原位置自转的第三齿轮34，第三齿轮34与抵压组件35配合。

本实施例中使封堵板3打开和关闭的工作原理：活动套筒11自转时，在链条31和第一齿轮32以及第二齿轮33的作用下，使转动杆26自转，转动块27和卡接板28自转，当活动块2向下移动靠近封堵板3时，自转的卡接板28同时向下移动，插入卡接槽30中，从而带动固定两个连接环29和固定环20以及封堵板3自转，限位柱24相对于第二滑动槽21，从第二滑动槽21的一端移动到另一端，转动一定角度的封堵板3会相互远离，从而便于活动块2向下越过封堵板3，当活动块2越过该封堵板3后停止移动，卡接板28脱离位于卡接槽30，并在弹性拉绳的作用下，封堵板3复位，从而保证停留有活动块2的该层（上下两层封堵板3构成的）的密封性，保证温度测量的准确性，其中卡接板28顶底端呈尖角形状，便于插入卡接槽30中。

实施例3

本实施例三是对实施例二的进一步补充和说明，请参阅图13-图16，图示中的抵压组件35包括与第三齿轮34中轴连接固定的转板36，活动块2内固定连接有三个固定框37，固定框37内滑动配合有滑板38，位于两端位置的两个滑板38之间固定连接有活动框39，活动框39中部呈弧形结构，活动框39内滑动配合有与转板36连接固定的滑杆40，活动框39侧面固定连接有抵压板41，第三锥齿轮16上固定连接有与抵压板41抵压配合的抵压环42，抵压环42和抵压板41之间设有防滑层。

请参阅图15-图16，图示中的抵压组件35还包括与滑杆40抵压配合的限位转杆43，限位转杆43中部通过扭簧与位于中部位置的滑板38转动配合。 本实施例中，第三锥齿轮16相对于活动块2内活动的方式：链条31带动第三齿轮34自转，从而使转板36转动，滑杆40做圆周运动，在固定框37和滑板38的限位作用下，使活动框39做来回往复的移动，且活动框39移动到极限位置后，停留一定时间（此时滑杆40在活动框39的中部弧形段区域滑动，由于位于极限两端位置的活动框39的中部弧形段的圆心位置与转板36的转轴位置重合），滑杆40带动活动框39向远离第三锥齿轮16的方向移动，从而使第三锥齿轮16相对于活动块2内活动，活动块2向下移动；

第三锥齿轮16相对于活动块2内固定不动的工作原理：滑杆40进入活动框39的中部弧形段，中部弧形段有两处，一处靠近第三锥齿轮16，一处远离第三锥齿轮16，此时滑杆40进入靠近第三锥齿轮16的弧形段中，从而使活动框39移动，带动抵压板41贴合在抵压环42上，且保持抵压板41位置，配合防滑层保证抵压固定效果，抵压环42保持位置不自转，使第三锥齿轮16位置固定不自转，从而使活动块2下移；

其中，当滑杆40沿着活动框39内移动时，滑杆40从活动框39的一个弧形段进入直线段的过程中，滑杆40带动限位转杆43克服扭簧移动，当滑杆40越过限位转杆43进入直线段时，带动活动框39沿着固定框37方向移动，且限位转杆43与滑杆40脱离接触，在扭簧的作用下复位，封堵活动框39的一个弧形段位置，在复位后的限位转杆43的作用下，倾斜的限位转杆43使滑杆40从活动框39的直线段进入活动框39的另一个弧形段，从而保证活动框39的活动轨迹，通过与链条31配合转动的转板36，一方面与转动块27配合对应封堵板3的打开，另一方面与第三锥齿轮16配合对应活动块2的间隙移动，通过抵压组件35，使两方面结构联动，结构紧凑,传动平稳精准，保证活动块2移动和封堵板3活动同步进行，以及活动板2间隙停止和封堵板3保持稳固状态的同步。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于热泵系统的测温器，其特征在于，包括：

防护管体（1），所述防护管体（1）内活动配有外表面粘贴有测温元件的活动块（2）；

还包括：

多个相互配合成对的封堵板（3）；

活动组件（4），所述活动组件（4）用于带动所述活动块（2）沿着所述防护管体（1）间隙移动；

封堵组件（19），所述封堵组件（19）用于配合竖直移动的所述活动块（2）带动所述封堵板（3）活动；

配合组件（25），所述配合组件（25）用于使所述活动组件（4）和所述封堵组件（19）相互配合；

所述活动组件（4）包括与外接固定的支撑板连接固定的电机（5）和与所述活动块（2）连通自转的螺纹套筒（6），所述螺纹套筒（6）内螺纹连接有穿过所述活动块（2）的螺纹杆（7），所述电机（5）输出轴与所述螺纹杆（7）连接固定，所述螺纹杆（7）上开设有第一滑动槽（8），所述螺纹套筒（6）顶端固定连通有第一锥齿轮（9），所述活动块（2）内还设有带动所述螺纹套筒（6）上下移动的转动组件（10）；

所述转动组件（10）包括于所述活动块（2）内原位置自转的活动套筒（11），所述螺纹杆（7）活动于所述活动套筒（11）内，所述活动套筒（11）内固定连接有与所述第一滑动槽（8）滑动配合的滑动块（12），所述活动块（2）上贯穿设有两个与支撑板连接固定的限位杆（13）；

所述转动组件（10）还包括通过第一连接杆与所述活动套筒（11）底端外表面转动连接的第二锥齿轮（14），所述第一锥齿轮（9）与所述第二锥齿轮（14）啮合，所述活动块（2）内部原位置自转有限位环（15），所述限位环（15）与所述第二锥齿轮（14）中轴通过第二连接杆连接固定，所述活动套筒（11）外表面转动配合有与所述第二锥齿轮（14）啮合接触的第三锥齿轮（16），所述第三锥齿轮（16）于所述活动块（2）原位置自转，所述活动块（2）还设有便于切换固定所述第三锥齿轮（16）的抵压组件（35）；

所述防护管体（1）包括呈间隙分布的多个壳体（17），所述壳体（17）顶面中部贯通，两个相邻所述壳体（17）之间固定连通有连接套筒（18）；

所述封堵组件（19）包括与所述壳体（17）中部转动配合的固定环（20），所述固定环（20）上开设有与所述封堵板（3）滑动配合的第二滑动槽（21），所述封堵板（3）上开设有多个与所述螺纹杆（7）和所述限位杆（13）配合的通孔（22），所述封堵板（3）上开设有呈倾斜分布的第三滑动槽（23），所述第三滑动槽（23）内滑动设有与所述壳体（17）连接固定的限位柱（24），所述封堵板（3）边侧与所述壳体（17）之间设有用于复位的弹性拉绳。

2.根据权利要求1所述的一种用于热泵系统的测温器，其特征在于：所述配合组件（25）包括穿出所述活动块（2）并于所述活动块（2）原位置自转的转动杆（26），所述转动杆（26）两端固定连接有转动块（27），所述转动块（27）外表面固定连接有卡接板（28），所述固定环（20）顶底部固定连通有连接环（29），所述连接环（29）内圈开设呈圆形矩阵排列的多个卡接槽（30），所述卡接板（28）与所述卡接槽（30）配合，所述连接环（29）内径大于所述活动块（2）外径。

3.根据权利要求2所述的一种用于热泵系统的测温器，其特征在于：所述配合组件（25）还包括链条（31），所述转动杆（26）上固定连接有第一齿轮（32），所述活动套筒（11）外表面固定连通有第二齿轮（33），所述链条（31）两端分别与所述第一齿轮（32）和所述第二齿轮（33）啮合，所述链条（31）还啮合有于所述活动块（2）内原位置自转的第三齿轮（34），所述第三齿轮（34）与所述抵压组件（35）配合。

4.根据权利要求3所述的一种用于热泵系统的测温器，其特征在于：所述抵压组件（35）包括与所述第三齿轮（34）中轴连接固定的转板（36），所述活动块（2）内固定连接有三个固定框（37），所述固定框（37）内滑动配合有滑板（38），位于两端位置的两个所述滑板（38）之间固定连接有活动框（39），所述活动框（39）中部呈弧形结构，所述活动框（39）内滑动配合有与所述转板（36）连接固定的滑杆（40），所述活动框（39）侧面固定连接有抵压板（41），所述第三锥齿轮（16）上固定连接有与所述抵压板（41）抵压配合的抵压环（42），所述抵压环（42）和所述抵压板（41）之间设有防滑层。

5.根据权利要求4所述的一种用于热泵系统的测温器，其特征在于：所述抵压组件（35）还包括与所述滑杆（40）抵压配合的限位转杆（43），所述限位转杆（43）中部通过扭簧与位于中部位置的滑板（38）转动配合。

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