CN217403219U - 中深层地热能换热装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及中深层地热能换热装置，涉及换热装置的领域，其包括机座以及设于机座上的抽热组件，所述抽热组件包括设于机座上的抽热管以及设于抽热管上的抽热泵，所述抽热管的一端伸入地底，还包括换热箱，所述换热箱设于机座的一侧，所述抽热管的另一端与换热箱相连通，所述换热箱远离抽热管的一侧设有排放口，所述换热箱内设有若干换热管，所述换热箱的相对两侧开设有进水口以及出水口，所输换热管的两端分别与进水口、出水口相连通，所述换热箱内还设有用于对换热管上的水垢进行刮除清理的清理组件。本申请具有有助于简化技术人员对换热管水垢的清理操作从而提升换热效率的效果。

Description

中深层地热能换热装置

技术领域

本申请涉及换热装置的技术领域，尤其是涉及中深层地热能换热装置。

背景技术

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，当热量提取速度不超过地球自身的补充速度时，地热能就是可再生的，且由于地热能还具有清洁无污染、环保等特点，技术人员往往采用热泵技术开采利用浅表层地温能，通过天然通道或人工钻井利用中深层的水热型地热能。

一篇申请号为202120086392.3的中国专利文件公开了一种中深层地热能换热装置，包括机座，所述机座上设有抽热组件，所述抽热组件包括抽热管、抽热泵以及输送管，所述抽热管设于机座上且一端伸入地底，所述输送管设于机座的一侧壁，所述抽热泵设于机座上且与输送管以及抽热管相连通，所述传输管远离抽热泵的一端设有过滤管，所述过滤管远离传输管的一端连接有罐体，所述罐体的上侧设有进水管，所述罐体的下侧设有出水管，所述罐体内靠近过滤管的一侧设有蓄水座一，所述蓄水座一与过滤管相连通，所述罐体内远离过滤管的一侧设有蓄水座二，所述蓄水座二与罐体外侧相连通，所述蓄水座一与蓄水座二之间连通有多个换热管，所述罐体上还设有水温表；技术人员开启抽热泵，通过抽热管将地热水抽出经输送管传输至过滤管内，地热水经过滤管过滤后进入蓄水座一，然后流入换热管内，然后技术人员通过进水管向罐体内注入冷水换热管内的地热水进行换热降温，当换热管内地热水的温度降低至可以利用时，技术人员将蓄水座二内的地热水进行统一排放利用。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：由于地热水中含有大量的矿物质，在地热水换热降温时容易在换热管内结成水垢，换热管内的水垢难以清理容易造成换热管堵塞，从而影响换热效率。

实用新型内容

为了有助于简化技术人员对换热管水垢的清理操作从而提升换热效率，本申请提供中深层地热能换热装置。

本申请提供的中深层地热能换热装置采用如下的技术方案：

中深层地热能换热装置，包括机座以及设于机座上的抽热组件，所述抽热组件包括设于机座上的抽热管以及设于抽热管上的抽热泵，所述抽热管的一端伸入地底，还包括换热箱，所述换热箱设于机座的一侧，所述抽热管的另一端与换热箱相连通，所述换热箱的一侧设有排放口，所述换热箱内设有若干换热管，所述换热箱的相对两侧开设有进水口以及出水口，所述换热管的两端分别与进水口、出水口相连通，所述换热箱内还设有用于对换热管上的水垢进行刮除清理的清理组件。

通过采用上述技术方案，在换热时，技术人员开启抽热泵，将地底的地热水经过抽热管抽至换热箱内，技术人员向进水口中加入冷水，冷水经过换热管从出水口中排出，换热箱内的地热水贴合换热管进行换热降温，直至地热水降低至可供利用的合适温度，再将地热水经过排放口统一排放利用，完成换热；且通过设置的清理组件，将地热水贴合换热管换热时产生的水垢进行清理，减少水垢在换热管表面积存降低换热效果的问题，提升换热效率；且通过将地热水从抽热管抽至换热箱，并从排放口排出，减少换热管内因地热水的矿物质含量高而出现水垢的问题，使水垢出现在换热管表面便于技术人员清理，减少换热管的更换，提升换热管的使用寿命。

可选的，所述清理组件包括刮板，所述刮板滑动设置于换热箱内，所述刮板上开设有若干个清洁孔，所述清洁孔与所述换热管一一对应，所述换热管贯穿清洁孔且与清洁孔滑动适配，所述换热管与清洁孔的内侧壁相贴合，所述换热箱内还设有驱动刮板对换热管进行刮动清洁的直线驱动件。

通过采用上述技术方案，在需要对水垢进行清理时，技术人员通过调节件驱动刮板沿换热管的长度方向滑动，此时换热管的外周侧与清洁孔的内侧壁相贴合，使刮板在刮动时，刮板将换热管上产生的水垢刮除至换热箱内，随着地热水从排放口排出，对换热管上水垢清除彻底，提升换热箱的换热效率，同时简化技术人员对水垢的清除操作。

可选的，所述直线驱动件设于换热箱上，且所述直线驱动件的输出端贯穿换热箱与刮板的一侧相连，所述直线驱动件驱动刮板沿换热管的长度方向滑动。

通过采用上述技术方案，在需要对换热管上的水垢进行清除时，技术人员通过直线驱动件驱动刮板沿换热管的长度方向运动，从而对换热管表面的水垢进行刮除，无需手动操作，简化技术人员的操作，提升技术人员的工作效率。

可选的，所述换热箱内还设有用于使刮板沿换热管的长度方向稳定运动的导向件。

通过采用上述技术方案，在刮板对换热管表面的水垢进行刮除时，导向件使刮板稳定沿换热管的长度方向运动，减少刮板运动时发生倾斜导致的水垢清除不彻底的问题，从而提升换热管水垢清除的稳定性。

可选的，所述导向件包括调节块，所述刮板的相对两侧均开设有定位槽，所述定位槽垂直于换热管长度方向的两侧呈开口状，所述调节块设于换热箱的相对两内侧壁，所述调节块的布设方向与换热管的长度方向相一致，所述调节块靠近定位槽的一侧伸入定位槽内，且所述调节块与定位槽滑动适配。

通过采用上述技术方案，在刮板沿换热管的长度方向进行刮动时，调节块在定位槽内滑动，此时调节块的外周侧与定位槽的内周侧相贴合，使调节块稳定位于定位槽内，从而使刮板滑动时稳定，进而提升刮板对换热管上的水垢清理的稳定性。

可选的，所述定位槽的相对两侧壁上设有滚珠，所述滚珠与调节块的外侧壁相贴合。

通过采用上述技术方案，在刮板对换热管进行水垢的清除时，滚珠减少调节块与定位槽之间的摩擦力，使刮板沿换热管长度方向上的运动更加顺畅，从而在提升刮板稳定性的同时提升换热管上水垢的清除效率。

可选的，所述换热管的两端分别设有进水箱以及出水箱，所述进水箱与出水箱均位于换热箱内，所述进水箱与进水口相连通，所述出水箱与出水口相连通，所述刮板设于进水箱与出水箱之间。

通过采用上述技术方案，在进行换热时，设置的进水箱以及出水箱，提升冷水在换热箱内的留存时间，增加冷水与地热水的换热面积，从而提升换热箱对地热水的换热效率。

可选的，所述出水口的高度高于进水口的高度。

通过采用上述技术方案，在对地热水进行换热时，技术人员向进水口中灌入冷水，冷水经过换热管从出水口中排出，由于出水口的高度高于进水口的高度，减少冷水因重力作用直接从出水口中排出，提升冷水在换热管中的留存时间从而提升冷水的利用率。

可选的，所述换热箱上开设有可视孔，所述可视孔内嵌设有透明的可视板。

通过采用上述技术方案，技术人员通过可视板观察换热管上的水垢积存情况开启或关闭直线驱动件，从而开始或结束刮板对换热管的清理操作，减少因技术人员的误判提前或推迟关闭直线驱动件，从而减少换热管清理不充分或能源浪费的问题，提升技术人员的工作效率并节约能源。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置的换热管、换热箱上开设的进水口以及出水口，减少换热管内出现水垢难以清理的问题，且通过设置的清理组件对换热管外的水垢进行清理，提升换热效率的同时提升换热管的使用寿命；

2.通过设置的刮板以及在刮板上开设的清洁孔，使刮板在刮动时，对换热管外周侧的水垢清理充分，进一步提升换热效率；

3.通过设置的导向件对刮板刮动时进行导向，提升刮板在刮动时的稳定性，从而提升对换热管清理的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例中中深层地热能换热装置的整体结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视结构示意图；

图3是本申请实施例中调节块与刮板的连接结构示意图。

附图标记：1、机座；2、抽热管；21、抽热泵；3、换热箱；31、排放口；32、进水口；33、出水口；34、换热管；35、出水箱；36、进水箱；37、可视孔；38、可视板；4、清理组件；41、刮板；42、清洁孔；431、直线驱动件；44、导向件；441、调节块；442、定位槽；443、滚珠。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种中深层地热能换热装置。参照图1和图2，中深层地热能换热装置，包括机座1，机座1呈矩形且固定于地面上，机座1上设置有抽热管2，抽热管2分为水平部和竖直部，抽热管2的水平部与竖直部通过弯管连接，抽热管2的竖直部贯穿机座1伸入地底，抽热管2的水平部设有抽热泵21，抽热泵21固定于机座1上；且水平部远离与竖直部连通的一端设有换热箱3，换热箱3呈矩形状，抽热管2贯穿换热箱3且与换热箱3的内腔相连通，换热箱3远离抽热管2的一侧开设有排放口31，换热箱3的底侧开设有进水口32，换热箱3的顶侧开设有出水口33，换热箱3内设有若干根换热管34，且换热管34的两端分别与进水口32、出水口33相连通，在本实施例中，换热管34设有四根，四根换热管34平行于换热箱3的高度方向间隔布设，在其他实施例中，也可以根据实际情况将换热管34设置为一根、两根、三根等，布设方式与本实施例相一致，换热箱3内还设有用于对换热管34上的水垢进行清理的清理组件4；在需要进行换热时，技术人员打开抽热泵21，将地热水经过抽热管2抽至换热箱3内，然后技术人员向进水口32中灌入冷水，使冷水经过换热管34从出水口33流出，对换热箱3内的地热水进行换热，当地热水的温度降低至合适温度时，通过排放口31统一进行排放利用，地热水换热在换热管34的外周侧结成水垢时，技术人员通过清理组件4清除换热管34上的水垢，从而提升换热效率。

参照图1，为了便于技术人员观察换热管34的结垢情况，换热箱3的一侧开设有可视孔37，可视孔37内固定嵌设有透明的可视板38，可视板38为耐高温硅胶板。

参照图2，为了提升冷水的利用率，换热管34的两端分别设有出水箱35和进水箱36，出水箱35与进水箱36互相远离的一侧与换热箱3的内侧壁固定连接，换热管34的一端与进水箱36相连通且另一端与出水箱35相连通，出水箱35与出水口33相连通，进水箱36与进水口32相连通。

参照图2，清理组件4包括刮板41，刮板41水平设于换热箱3内且位于进水箱36与出水箱35之间，刮板41上间隔开设有若干个清洁孔42，清洁孔42与换热管34一一对应，换热管34贯穿清洁孔42且与清洁孔42滑动适配，清洁孔42的内周壁与换热管34的外周侧相贴合。

参照图2，为了便于驱动刮板41沿换热管34的长度方向滑动，换热箱3的顶部设有直线驱动件431，在本实施例中，直线驱动件431为电动推杆，电动推杆竖直固定于换热箱3顶部，且电动推杆的输出端贯穿换热箱3与刮板41的上表面固定连接，在其他实施例中直线驱动件431也可以为升降气缸，布设方式与本实施例一致；在需要对水垢进行清理时，技术人员通过电动推杆驱动刮板41沿换热管34的长度方向进行刮动，将换热管34表面的水垢刮至换热箱3底部，水垢随着地热水通过排水口排出完成清理。

参照图3，为了使刮板41的刮动稳定，换热箱3内还设有导向件44，导向件44包括调节块441，刮板41垂直于换热箱3长度方向的相对两侧均开设有定位槽442，定位槽442垂直于换热管34长度方向的相对两侧呈开口状，调节块441设有两个，两个调节块441分别与换热箱3垂直于换热箱3长度方向的相对两侧固定连接，调节块441的布设方向与换热管34的长度方向相一致，且两个调节块441互相靠近的一侧分别伸入两个定位槽442内，且调节块441与定位槽442滑动适配，刮板41的滑动方向与换热管34的长度方向相一致，定位槽442的相对两侧转动连接有滚珠443，滚珠443与调节块441平行于换热箱3长度方向的相对两侧相贴合。

本申请实施例中深层地热能换热装置的实施原理为：在需要进行换热时，技术人员打开抽热泵21，将地热水经过抽热管2抽至换热箱3内，然后技术人员向进水口32中灌入冷水，冷水经过进水箱36进入四根换热管34内，对地热水进行换热，当地热水的温度降低至合适温度时，通过排放口31统一进行排放利用，换热后的冷水流入出水箱35从出水口33排出，完成换热；在技术人员通过可视板38观察到换热管34上水垢积存时，技术人员开启电动推杆，驱动刮板41沿换热管34的长度方向刮动，清洁孔42内侧与换热管34的外周侧相贴合，从而将换热管34外周侧的水垢刮至换热箱3底部，水垢刮除完成时，技术人员打开排放口31，使水垢随着地热水从排放口31排出，完成清理。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.中深层地热能换热装置，包括机座（1）以及设于机座（1）上的抽热组件，所述抽热组件包括设于机座（1）上的抽热管（2）以及设于抽热管（2）上的抽热泵（21），所述抽热管（2）的一端伸入地底，其特征在于：还包括换热箱（3），所述换热箱（3）设于机座（1）上，所述抽热管（2）的另一端与换热箱（3）相连通，所述换热箱（3）的一侧设有排放口（31），所述换热箱（3）内设有若干个换热管（34），所述换热箱（3）的相对两侧开设有进水口（32）以及出水口（33），所述换热管（34）的两端分别与进水口（32）、出水口（33）相连通，所述换热箱（3）内还设有用于对换热管（34）上的水垢进行刮除清理的清理组件（4）。

2.根据权利要求1所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述清理组件（4）包括刮板（41），所述刮板（41）滑动设置于换热箱（3）内，所述刮板（41）上开设有若干个清洁孔（42），所述清洁孔（42）与所述换热管（34）一一对应，所述换热管（34）贯穿清洁孔（42）且与清洁孔（42）滑动适配，所述换热管（34）与清洁孔（42）的内侧壁相贴合，所述换热箱（3）内还设有驱动刮板（41）对换热管（34）进行刮动清洁的直线驱动件（431）。

3.根据权利要求2所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述直线驱动件（431）设于换热箱（3）上，且所述直线驱动件（431）的输出端贯穿换热箱（3）与刮板（41）的一侧相连，所述直线驱动件（431）驱动刮板（41）沿换热管（34）的长度方向滑动。

4.根据权利要求3所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述换热箱（3）内还设有用于使刮板（41）沿换热管（34）的长度方向稳定运动的导向件（44）。

5.根据权利要求4所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述导向件（44）包括调节块（441），所述刮板（41）的相对两侧均开设有定位槽（442），所述定位槽（442）垂直于换热管（34）长度方向的两侧呈开口状，所述调节块（441）设于换热箱（3）的相对两内侧壁，所述调节块（441）的布设方向与换热管（34）的长度方向相一致，所述调节块（441）靠近定位槽（442）的一侧伸入定位槽（442）内，所述调节块（441）的外周侧与定位槽（442）相贴合，且所述调节块（441）与定位槽（442）滑动适配。

6.根据权利要求5所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述定位槽（442）的相对两侧壁上设有滚珠（443），所述滚珠（443）与调节块（441）的外侧壁相贴合。

7.根据权利要求2所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述换热管（34）的两端分别设有进水箱（36）以及出水箱（35），所述进水箱（36）与出水箱（35）均位于换热箱（3）内，所述进水箱（36）与进水口（32）相连通，所述出水箱（35）与出水口（33）相连通，所述刮板（41）设于进水箱（36）与出水箱（35）之间。

8.根据权利要求1所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述出水口（33）的高度高于进水口（32）的高度。

9.根据权利要求1所述的中深层地热能换热装置，其特征在于：所述换热箱（3）上开设有可视孔（37），所述可视孔（37）内嵌设有透明的可视板（38）。

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