專利名稱：一種雙u型埋地換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙U型埋地換熱器。
背景技術(shù)：
U型埋地換熱器是地源熱泵系統(tǒng)的重要部件。地源熱泵系統(tǒng)源自歐洲，是一種節(jié)能的供暖或制冷系統(tǒng)，可以將溫室氣體(如CO2) 排放量減少至0%。在歐洲，地源熱泵系統(tǒng)主要用于私人公寓和住宅，熱負荷較低。因此歐洲普遍采用 熱負荷較低的單U型埋地換熱器。地源熱泵系統(tǒng)的施工成本很高，為了使建筑成本更為經(jīng) 濟，很重要的方面是減小鉆井的尺寸。在中國，地源熱泵系統(tǒng)的情形有所不同，主要應(yīng)用于酒店、大型超市和展覽中心等 大型建筑，熱負荷很高。因此，在中國，供暖或制冷設(shè)計師通常會設(shè)計雙U型埋地換熱器。雙 U型埋地換熱器與單U型埋地換熱器相比較，熱交換效率能提高很多，將近70 %。目前的雙U型埋地換熱器有兩種?！N是利用塑料材料生產(chǎn)的，注塑成型兩個獨立的部件，然后將兩部分焊接起來， 最后還需要將表面進行機加工。因此加工成本較高，而且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，常見的質(zhì)量問題 是塑料材料收縮不一致形成空洞。為了控制鉆井的成本，地源熱泵系統(tǒng)鉆井的尺寸很小，對于單U型埋地換熱器和 雙U型埋地換熱器都是類似的，因此對于目前的雙U型埋地換熱器而言，由于空間限制，U型 接頭與管材的安裝也很困難，很多情況下，不得不采用特殊的焊接工具。另一種由塑料單U管件和金屬支架組合而成。因為鉆井的尺寸限制，造成雙U埋 地換熱器施工過程中下沉阻力較大，另外有些地區(qū)土壤中含有較多的沙礫，容易劃傷U型 接頭外表面。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有的雙U型埋地換熱器加工復(fù)雜、質(zhì)量不穩(wěn)定、安裝 和施工困難以及施工過程中易于損傷的不足，提供一種加工簡單、質(zhì)量穩(wěn)定和安裝方便，以 及能有效保護埋地換熱器在施工過程中免受損傷的雙U型埋地換熱器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種雙U型埋地換熱器，該雙U型埋地換熱器是由隔離支架、導(dǎo)流體和兩個單U型 埋地換熱器組裝而成；所述的隔離支架是由上橫梁、中心柱和下橫梁組成工字形的主體，以 及位于下橫梁兩側(cè)并與下橫梁垂直且同處于一個平面上的兩個側(cè)翼所組成，所述的上橫梁 兩端分別設(shè)有定位環(huán)，下橫梁的兩端部分別設(shè)有螺紋孔，所述的兩個側(cè)翼分別設(shè)有溝槽；所 述的導(dǎo)流體為一個中空的圓錐體，其下底為小口徑的圓環(huán)面，其上底為大口徑的圓環(huán)面，所 述的上底所在的平面與下底所在的平面平行，圓錐體的內(nèi)部設(shè)有十字加強筋，十字加強筋 的兩個十字面分別在上底所在的平面與下底所在的平面上，其中，在上底的十字面的一條面的兩側(cè)上分別設(shè)有與上述的隔離支架的兩個側(cè)翼上的溝槽相配合的凸臺，在上底的十字 面的另一條面的兩端上分別設(shè)有用于穿接螺栓的吊耳；所述的單U型埋地換熱器的U型彎 頭的頂部設(shè)有與隔離支架的定位環(huán)相配合的凸起部，該單U型埋地換熱器的U型彎頭的底 部設(shè)有用于穿接螺栓的通孔；每個單U型埋地換熱器的U型彎頭的頂部的凸起部分別與所 對應(yīng)的隔離支架的定位環(huán)套接，導(dǎo)流體的凸臺和隔離支架的側(cè)翼上的溝槽套接，并且，在隔 離支架的兩側(cè)分別配有螺栓，每個螺栓分別穿過導(dǎo)流體的吊耳、單U型埋地換熱器的U型彎 頭的底部的通孔并與隔離支架的下橫梁的螺紋孔連接。這樣，得到的是雙U型埋地換熱器。在本實用新型中，隔離支架上橫梁的定位環(huán)為水平的定位環(huán)，用于定位單U型換 熱器；隔離支架下橫梁為圓柱體，與上橫梁平行，其端部的螺紋孔可以通過螺栓連接單U型 換熱器；與下橫梁圓柱體垂直的側(cè)翼上各有一個形狀為兩端部的截面為半圓形的長條體的 溝槽，用于定位導(dǎo)流體，并且側(cè)翼的溝槽厚度要小于導(dǎo)流體上的形狀為兩端部的截面為半 圓形的長條體的凸臺的高度，這樣可以保證在施工過程中使導(dǎo)流體始終保持垂直于中間隔 離支架，更好的起到導(dǎo)流作用。所述的單U型埋地換熱器由單U型彎頭與管材焊接而成。所述的隔離支架的中心柱兩側(cè)設(shè)有加強筋。所述隔離支架采用具有足夠強度的金屬材料，或者高分子材料制成。所述的隔離支架的中心柱頂部設(shè)有螺紋孔。所述的隔離支架的上橫梁為扁平的長方體，該扁平的長方體的兩個面積大的平面 中一個平面朝上，另一個平面朝下；所述的隔離支架的下橫梁為圓柱形。所述的隔離支架的圓柱體的下橫梁兩側(cè)上設(shè)有與之垂直且同處于一個平面上，并 帶有溝槽的側(cè)翼。溝槽的形狀為兩端部的截面為半圓形的長條體。所述的導(dǎo)流體為一個錐度為60度的厚壁圓錐體，其內(nèi)部有十字加強筋，其圓錐體 的上底面與圓錐體的下底面齊平。所述的導(dǎo)流體錐體內(nèi)的十字加強筋中的一條底面上設(shè)有與隔離支架底部側(cè)翼上 的(形狀為兩端部的截面為半圓形的長條體)溝槽配合的(形狀也為兩端部的截面為半圓 形的長條體)凸臺。并且，兩個側(cè)翼的溝槽的厚度小于導(dǎo)流體的凸臺的厚度。所述的導(dǎo)流體圓錐體內(nèi)的十字加強筋中的另方向上一條面上設(shè)有兩個與圓錐體 底面垂直的吊耳。所述單U型換熱器的材料為熱塑性塑料材料。所述導(dǎo)流體的材料為熱塑性塑料材料。本實用新型在加工組裝過程中采用兩步法第一步，將埋地管材與標(biāo)準(zhǔn)單U型彎頭進行焊接，形成單U型埋地換熱器。第二步， 采用隔離支架，將兩個焊接好的單U型埋地換熱器組裝起來，單U型埋地換熱器與導(dǎo)流體和 隔離支架的連接采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓連接，形成雙U型埋地換熱器。本實用新型的優(yōu)點是本實用新型采用標(biāo)準(zhǔn)的單U型彎頭，注塑工藝成熟，加工簡單、質(zhì)量穩(wěn)定，不會出 現(xiàn)材料收縮導(dǎo)致的空洞。導(dǎo)流體為帶有十字加強筋的厚壁錐體，易于注塑且節(jié)約材料，錐體 導(dǎo)流體能有效保護U型管件免受施工過程中沙礫的劃傷，并有效減小下沉的阻力。在組裝 之前，進行管材與U型彎頭焊接，沒有空間限制，不需要特殊的焊接設(shè)備。隔離支架和標(biāo)準(zhǔn)U型彎頭的組裝不需要任何特殊的工具，可以在車間內(nèi)進行組裝，或者在施工現(xiàn)場進行組裝， 組裝非常方便。本實用新型克服了現(xiàn)有的雙U型埋地換熱器安裝和施工困難的不足。本實用新型雙U型埋地換熱器能滿足鉆井尺寸最小化的要求，而且使用的材料更 少，更加環(huán)保。下面通過附圖和實施例對本實用新型進行進一步說明。
圖1為隔離支架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為導(dǎo)流體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為單U型彎頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為雙U型埋地換熱器的結(jié)構(gòu)主視圖。圖5為雙U型埋地換熱器的結(jié)構(gòu)立體圖。
具體實施方式
下面用實施例結(jié)合附圖進行說明。其中，在圖4-圖5中的U型埋地換熱器只圖示 有U型彎頭，而與U型彎頭焊接的管材并未圖示。實施例1如圖1所示，中間隔離支架1的主體呈工字形，工字形主體的上橫梁為扁平的長方 體，該上橫梁的兩個端部的截面分別為半圓形，該扁平的長方體的兩個面積大的平面中一 個平面朝上，另一個平面朝下，上橫梁的兩端分別設(shè)有定位環(huán)2 ；工字形主體的下橫梁為圓 柱形，下橫梁圓柱體的兩端部分別設(shè)有螺紋孔3，在工字形主體的上橫梁與下橫梁之間設(shè)有 加強筋4，以增加中間隔離支架1的強度，下橫梁圓柱體兩側(cè)分別設(shè)有側(cè)翼5，側(cè)翼5與下橫 梁垂直且同處于一個平面上，側(cè)翼5上設(shè)有形狀為兩端部的截面為半圓形的長條體的溝槽 6，上橫梁中部設(shè)有螺紋孔7。如圖2所示，單U型埋地換熱器的U型彎頭8的頂部設(shè)有與中 間隔離支架的定位環(huán)相配合的凸起部9，在U型彎頭的底部設(shè)有通孔10，圖5中的螺栓15 穿過該通孔，已將該通孔擋住。如圖3所示，導(dǎo)流體11內(nèi)部的十字加強筋12其中一條加強 筋的上底面上設(shè)有兩個形狀為兩端部的截面為半圓形的長條體的凸臺13，用于定位中間隔 離支架1，在十字加強筋12的另一條加強筋上設(shè)有與上底面垂直的兩個吊耳14。如圖4和 圖5所示，在中間隔離支架1的兩側(cè)分別配有螺栓15，每個螺栓15分別穿過導(dǎo)流體的吊耳 14，單U型埋地換熱器的U型彎頭8的底部的通孔并與中間隔離支架1的下橫梁的螺紋孔連 接，并且，每個單U型埋地換熱器的U型彎頭8的頂部的凸起部9分別與所對應(yīng)的中間隔離 支架1的定位環(huán)2套接，導(dǎo)流體11底面上的形狀為兩端部的截面為半圓形的長條體的凸臺 13和中間隔離支架1下橫梁側(cè)翼上的溝槽套接。這樣，得到的是雙U型埋地換熱器。該中 間隔離支架可選用具有足夠強度的金屬材料或者高分子材料加工而成；埋地管材，單U型 彎頭和導(dǎo)流體的材料為熱塑性塑料材料。具體操作時，先將埋地管材與單U型彎頭進行焊 接，形成單U型埋地換熱器，然后用中間隔離支架將兩個焊接好的單U型埋地換熱器和導(dǎo)流 體組裝起來，制成雙U型埋地換熱器。
權(quán)利要求一種雙U型埋地換熱器，其特征在于該雙U型埋地換熱器是由隔離支架、導(dǎo)流體和兩個單U型埋地換熱器組裝而成；所述的隔離支架是由上橫梁、中心柱和下橫梁組成工字形的主體，以及位于下橫梁兩側(cè)并與下橫梁垂直且同處于一個平面上的兩個側(cè)翼所組成，所述的上橫梁兩端分別設(shè)有定位環(huán)，下橫梁的兩端部分別設(shè)有螺紋孔，所述的兩個側(cè)翼分別設(shè)有溝槽；所述的導(dǎo)流體為一個中空的圓錐體，其下底為小口徑的圓環(huán)面，其上底為大口徑的圓環(huán)面，所述的上底所在的平面與下底所在的平面平行，圓錐體的內(nèi)部設(shè)有十字加強筋，十字加強筋的兩個十字面分別在上底所在的平面與下底所在的平面上，其中，在上底的十字面的一條面的兩側(cè)上分別設(shè)有與上述的隔離支架的兩個側(cè)翼上的溝槽相配合的凸臺，在上底的十字面的另一條面的兩端上分別設(shè)有用于穿接螺栓的吊耳；所述的單U型埋地換熱器的U型彎頭的頂部設(shè)有與隔離支架的定位環(huán)相配合的凸起部，該單U型埋地換熱器的U型彎頭的底部設(shè)有用于穿接螺栓的通孔；每個單U型埋地換熱器的U型彎頭的頂部的凸起部分別與所對應(yīng)的隔離支架的定位環(huán)套接，導(dǎo)流體的凸臺和隔離支架的側(cè)翼上的溝槽套接，并且，在隔離支架的兩側(cè)分別配有螺栓，每個螺栓分別穿過導(dǎo)流體的吊耳、單U型埋地換熱器的U型彎頭的底部的通孔并與隔離支架的下橫梁的螺紋孔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述的隔離支架的中心柱 頂端設(shè)有螺紋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述的單U型埋地換 熱器由單U型彎頭與管材焊接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述的隔離支架的中 心柱兩側(cè)設(shè)有加強筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述的隔離支架的兩 個側(cè)翼的溝槽形狀為兩端部的截面為半圓形的長條體；與所述的側(cè)翼的溝槽相配合的所述 的導(dǎo)流體的凸臺，也為兩端部的截面為半圓形的長條體，并且，兩個側(cè)翼的溝槽的厚度小于 導(dǎo)流體的凸臺的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述的隔離支架的上 橫梁為扁平的長方體，該扁平的長方體的兩個面積大的平面中一個平面朝上，另一個平面 朝下；所述的隔離支架的下橫梁為圓柱形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述隔離支架采用金 屬材料或高分子材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述的導(dǎo)流體的錐度 為60度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙U型埋地換熱器，其特征在于所述單U型換熱器的 材料為熱塑性塑料材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)流體，其特征在于所述導(dǎo)流體的材料為熱塑性塑性 材料。
專利摘要一種雙U型埋地換熱器，由兩個標(biāo)準(zhǔn)單U型埋地換熱器通過隔離支架和導(dǎo)流體組裝而成。單U型埋地換熱器由單U型彎頭與管材焊接而成。隔離支架的上橫梁的定位環(huán)用于定位單U型換熱器，隔離支架的形狀為兩端部由兩個半圓體組成的長方體的溝槽用于定位導(dǎo)流體；通過螺栓的螺紋連接隔離支架的下橫梁兩端的螺紋孔以連接單U型換熱器和導(dǎo)流體。標(biāo)準(zhǔn)單U型彎頭和導(dǎo)流體的材料為熱塑性塑料材料。隔離支架采用具有足夠強度的金屬材料，或者高分子材料制成。單U型彎頭的注塑和加工工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，彎頭和管材的焊接過程發(fā)生在組裝之前，導(dǎo)流體能有效減小埋地換熱地施工過程中的下沉阻力，并有效保護U型管件免受沙礫的劃傷。本實用新型克服了現(xiàn)有的雙U型埋地換熱器安裝和施工困難的不足。
文檔編號F25B30/06GK201697396SQ20102022452
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者寒柏客, 柯然, 秦旭東, 榮偉, 袁立輝 申請人:上海喬治費歇爾管路系統(tǒng)有限公司