專利名稱：地源熱泵套管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地源熱泵系統(tǒng)中地下沉井中的換熱器。
背景技術(shù)：
地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地下淺層地?zé)峤咏銣睾屠錈崛萘看蟮奶攸c，將大量換 熱器埋入地下，通過水做循環(huán)介質(zhì)與地下淺層土壤進(jìn)行冷熱交換，通過熱泵對循環(huán)水進(jìn)行 冷熱和可逆交換，形成既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)主要 由熱泵和水泵機(jī)房、地下管道和換熱器、地上管道和風(fēng)機(jī)盤管組成。換熱器埋入地下沉井是 地源熱泵系統(tǒng)中最常見的一種冷熱交換方式，傳統(tǒng)換熱器一般為U形管換熱器。地源熱泵 系統(tǒng)中需要大量的換熱器，地源熱泵系統(tǒng)中的換熱器及施工成本為總系統(tǒng)工程成本中較大 的組成部分。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型在于提供一種地下沉井施工孔徑小，地源熱泵系統(tǒng)工程的成本降低， 以及換熱效果更好的地源熱泵套管換熱器。本實用新型的技術(shù)方案一種地源熱泵套管換熱器，由錐頭、定位盤、進(jìn)水管、套 管、大蓋、三通、彎頭、出水管和小蓋組合而成。所述地源熱泵套管換熱器應(yīng)用時，循環(huán)水從進(jìn)水管流入后，先擴(kuò)散到進(jìn)水管與套 管所形成的空間中，然后由三通、彎頭和出水管流出。換熱器埋入地下沉井時，水通過套管 的外壁與土壤進(jìn)行冷熱交換。所述地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管的上部穿過小蓋的內(nèi)孔，小蓋的外圈套入三通的 上端，三通的下端套入大蓋的內(nèi)孔，三通的水平口插入彎頭的水平口，出水管的一端插入彎 頭的垂直口，大蓋的外圈套入套管的上端，套管的下端插入錐頭的外圈，錐頭的上端套在定 位盤的外圈，進(jìn)水管的下端插入定位盤的內(nèi)孔，各零件通過相互接觸面的粘接連為一體。所述地源熱泵套管換熱器套管進(jìn)水管、套管和出水管均為圓筒結(jié)構(gòu)和通用件，三 通和彎頭為通用件，錐頭、小蓋、大蓋和定位盤為模具成型和批量生產(chǎn)零件，結(jié)構(gòu)簡單、加工 方便和制作成本低。所述地源熱泵套管換熱器套管的孔徑大于進(jìn)水管的孔徑2. 5倍以上，即套管外壁 的表面積大于套管內(nèi)進(jìn)水管外壁的表面積2. 5倍以上，以保證套管的外壁與土壤有足夠的 冷熱交換面積。所述地源熱泵套管換熱器套管的孔徑大于進(jìn)水管的孔徑2. 5倍以上時，套管與進(jìn) 水管之間形成了一個較大的空間，使得循環(huán)水能在換熱器中停留較長的時間，使循環(huán)水能 與套管的外壁更好地進(jìn)行冷熱交換，提高了換熱器交換效率。所述地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管的孔徑等于出水管的孔徑，保證循環(huán)水流入和流 出的速度相同。所述地源熱泵套管換熱器定位盤中間通孔的孔徑等于進(jìn)水管的孔徑，定位盤徑向數(shù)個通孔的面積大于進(jìn)水管的面積，保證循環(huán)水能順利地流入套管之中。所述地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管的上部穿過小蓋的內(nèi)孔，進(jìn)水管的下端與插入定 位盤的內(nèi)孔和粘接，保證進(jìn)水管位于套管的中間，并使循環(huán)水換熱均勻。本實用新型與U形管換熱器相比1、在相同熱交換量的條件下a、本實用新型與土壤接觸的換熱面積比U形管換熱器大，故所需地源熱泵套管換 熱器的用量可比U形管換熱器少；b、本實用新型的水容量比U形管換熱器大，故循環(huán)水在本實用新型中停留的時間 比U形管換熱器長，冷熱交換比U形管換熱器更加充分，進(jìn)出水的流速可以適當(dāng)加大，即地 源熱泵套管換熱器的用量可比U形管換熱器進(jìn)一步減少。2、本實用新型的所用地下沉井的孔徑比U形管換熱器小，故土方施工量小；3、雖然地源熱泵套管換熱器成本比U形管換熱器高，但地源熱泵套管換熱器的用 量減少和土方施工量的減小成本遠(yuǎn)小于其增加值。綜上所述，本實用新型與U形管換熱器相比，具有地下沉井施工孔徑小，地源熱泵 系統(tǒng)工程的成本降低，以及換熱效果更好的特點。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖中1是錐頭、2是定位盤、2-1是定位盤中間的通孔、2-2是定位盤徑向的數(shù)個 通孔、3是進(jìn)水管、4是套管、5是大蓋、6是三通、7是彎頭、8是出水管、9是小蓋、10是土壤。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，來說明本實用新型的具體實施方式
。地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管3的上部穿過小蓋9的內(nèi)孔，小蓋9的外圈套入三通 6的上端，三通6的下端套入大蓋5的內(nèi)孔，三通6的水平口插入彎頭7的水平口，出水管8 的一端插入彎頭7的垂直口，大蓋5的外圈套入套管4的上端，套管4的下端插入錐頭1的 外圈，錐頭1的上端套在定位盤2的外圈，進(jìn)水管3的下端插入定位盤2的內(nèi)孔2-1，各零件 通過相互接觸面的粘接連為一體。地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管3、套管4和出水管8均為圓筒結(jié)構(gòu)和通用件，三通6 和彎頭7為通用件，錐頭1、小蓋9、大蓋5和定位盤2為模具成型和批量生產(chǎn)零件，結(jié)構(gòu)簡 單、加工方便和制作成本低。地源熱泵套管換熱器套管4的孔徑大于進(jìn)水管3的孔徑2. 5倍以上，即套管4外 壁的表面積大于套管4內(nèi)進(jìn)水管3外壁的表面積2. 5倍以上，以保證套管4的外壁與土壤 10有足夠的冷熱交換面積。地源熱泵套管換熱器套管4的孔徑大于進(jìn)水管3的孔徑2. 5倍以上時，套管4與 進(jìn)水管3之間形成了一個較大的空間，使得循環(huán)水能在換熱器中停留較長的時間，使循環(huán) 水能與套管4的外壁更好地進(jìn)行冷熱交換，提高了換熱器交換效率。地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管3的孔徑等于出水管8的孔徑，保證循環(huán)水流入和流 出的速度相同。
4[0028]地源熱泵套管換熱器定位盤2中間通孔2-1的孔徑等于進(jìn)水管3的孔徑，定位盤 2徑向數(shù)個通孔2-2的面積大于進(jìn)水管3的面積，保證循環(huán)水能順利地流入套管4之中。地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管3的上部穿過小蓋9的內(nèi)孔，進(jìn)水管3的下端與插入 定位盤2的內(nèi)孔2-1，保證進(jìn)水管3位于套管4的中間，并使循環(huán)水換熱均勻。地源熱泵套管換熱器應(yīng)用時，循環(huán)水從進(jìn)水管3流入后，先擴(kuò)散到進(jìn)水管3與套管 4所形成的空間中，然后由三通6、彎頭7和出水管8流出。換熱器埋入地下沉井時，循環(huán)水 通過套管4的外壁與土壤10進(jìn)行冷熱交換。本實用新型其它有關(guān)應(yīng)用和原理，如換熱器之間連接管路采用串聯(lián)和并聯(lián)的方 式、管路中循環(huán)水流速的確定、換熱器之間的距離要求，以及換熱器材料的選擇等，與傳統(tǒng)U 形管換熱器相同，故省略說明。
權(quán)利要求一種地源熱泵套管換熱器，由錐頭(1)、定位盤(2)、進(jìn)水管(3)、套管(4)、大蓋(5)、三通(6)、彎頭(7)、出水管(8)和小蓋(9)組成；地源熱泵套管換熱器進(jìn)水管(3)的上部套入小蓋(9)的內(nèi)孔，小蓋(9)的外圈套入三通(6)的上端，三通(6)的下端套入大蓋(5)的內(nèi)孔，三通(6)的水平口插入彎頭(7)的水平口，出水管(8)的一端插入彎頭(7)的垂直口，大蓋(5)的外圈插入套管(4)的上端，套管(4)的下端插入錐頭(1)的外圈，錐頭(1)的上端套在定位盤(2)的外圈，進(jìn)水管(3)的下端插入定位盤(2)的內(nèi)孔(2 2)中，各零件通過相互接觸面的粘接連為一體；其特征在于上述地源熱泵套管換熱器中進(jìn)水管(3)、套管(4)和出水管(8)均為圓筒結(jié)構(gòu)，進(jìn)水管(3)穿過三通(6)，定位盤(2)中間設(shè)有一個通孔(2 1)，定位盤(2)徑向設(shè)有數(shù)個通孔(2 2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地源熱泵套管換熱器，其特征在于所述套管(4)的孔徑大于進(jìn) 水管(3)的孔徑2. 5倍以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述地源熱泵套管換熱器，其特征在于所述進(jìn)水管(3)的孔徑等于 出水管(8)的孔徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述地源熱泵套管換熱器，其特征在于所述定位盤(2)中間通孔 (2-1)的孔徑等于進(jìn)水管(3)的孔徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述地源熱泵套管換熱器，其特征在于所述定位盤(2)徑向數(shù)個通 孔(2-2)的面積大于進(jìn)水管(3)的面積。
專利摘要一種套管換熱器，由錐頭、定位盤、進(jìn)水管、套管、大蓋、三通、彎頭、出水管和小蓋組合而成。循環(huán)水從進(jìn)水管流入后，先擴(kuò)散到套管與進(jìn)水管之間形成的空間中，然后從三通、彎頭和出水管流出。換熱器埋入地下沉井時，循環(huán)水通過套管的外壁與土壤進(jìn)行冷熱交換，從而提供一種地下沉井施工孔徑小，地源熱泵系統(tǒng)工程的成本降低，以及換熱效果更好的套管換熱器。
文檔編號F25B30/06GK201740314SQ20102020090
公開日2011年2月9日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者易治平 申請人:易治平