水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐式密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)，支撐透水管與出水管的出水管套管之間分別設(shè)置多個(gè)錐形孔和錐形活塞；對(duì)接后形成多個(gè)隔離層及回水空間，各回水管的出水口分別位于各回水空間中。本實(shí)用新型利用出水管套管上的錐形活塞與支撐透水管上的錐形孔組成多組隔離層及獨(dú)立封閉的回水空間，從而可使回水管分別壓入不同的回水空間中，達(dá)到多條回水路徑目的。從而使同一口井內(nèi)實(shí)現(xiàn)等量的出水、回水，并利用土壤進(jìn)行充分的熱交換后。回水與出水管管壁接觸過(guò)程中，不與已達(dá)到初始出水溫度的出水產(chǎn)生新的熱交換，從而可以大幅提高水源熱泵機(jī)組效率。
【專利說(shuō)明】水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐式密封結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉到水源熱泵中央空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】的水源井回灌問(wèn)題，尤其是一種水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]水源熱泵中央空調(diào)，是以溫度長(zhǎng)年恒定的地下水為介質(zhì)，通過(guò)熱泵機(jī)組，提高或降低水溫來(lái)達(dá)到制冷、制熱目的，為建筑物提供冷、熱源的中央空調(diào)。由于其能效比高，比傳統(tǒng)的其它形式中央空調(diào)節(jié)能40~60%，節(jié)能降耗效果顯著而逐步受到政府、機(jī)關(guān)、企業(yè)單位的青睞，同時(shí)達(dá)到了大多數(shù)的用戶的認(rèn)可。目前，已實(shí)施安裝水源熱泵中央空調(diào)的回水方式均采用“多井回灌”方式。即從一口水源井抽水，通過(guò)熱泵主機(jī)的換熱器將水中的冷量或熱量取走后將水排出，向二口或二口以上的水源井回灌。此方式優(yōu)點(diǎn)是能效比高，但存在排出的水無(wú)法及時(shí)全部回灌至地下的問(wèn)題。首先，由于回水是在井口敞開(kāi)式無(wú)壓力自然流淌，不僅回流速度慢，而且容易造成回水污染。而無(wú)法及時(shí)回到地下的水，會(huì)從井口溢出或由管道直接排放至地面。長(zhǎng)期的排放，不僅導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，還可能導(dǎo)致地下水位下降甚至枯竭，進(jìn)而影響到周邊建筑物的安全；其次，需要打的井?dāng)?shù)較多，需占用的土地面積大，在占地面積較小的建筑群(物)中無(wú)法使用?！岸嗑毓唷狈绞降纳鲜鋈秉c(diǎn)，使得水源熱泵中央空調(diào)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)被抵消，是在水源熱泵中央空調(diào)推廣，實(shí)施節(jié)能降耗、改善環(huán)境的過(guò)程中的一個(gè)瓶頸問(wèn)題，也是國(guó)家水利部門嚴(yán)格禁止的行為。
[0003]由于其弊端已經(jīng) 大面積顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)在取用的地下水不能做到100%全部回灌至地下，轉(zhuǎn)而向地面排放，造成熱源井淤塞、水位下降。此方式在“取用”地下水溫度的同時(shí)，還“使用” 了地下水，造成了寶貴的水資源極大的浪費(fèi)，同時(shí)使水源熱泵中央空調(diào)因無(wú)水可用而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。因此?！岸嗑毓唷狈绞降娜秉c(diǎn)成為水源熱泵中央空調(diào)推廣和發(fā)展的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是為了完全克服“多井回灌”的缺陷，提供一種同井出、回水裝置的平板式密封結(jié)構(gòu)，解決熱源井淤塞、水位下降的問(wèn)題，使回水能100%全部回灌至地下，同時(shí)能使出水溫度始終保持在合適的溫度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)，包括一根套裝在水源井內(nèi)側(cè)的支撐透水管，支撐透水管包括n+1個(gè)透水段和η個(gè)支撐段，透水段和支撐段交替分布；在η個(gè)支撐段內(nèi)側(cè)壁分別固定有η個(gè)錐形孔，n ^ I且為整數(shù)；在該支撐透水管內(nèi)同時(shí)設(shè)置有出水管和回水管；出水管外側(cè)設(shè)置隔熱結(jié)構(gòu)并固定有η個(gè)錐形活塞；所述η個(gè)錐形活塞與η個(gè)錐形孔分別匹配壓合并密封在一起形成η個(gè)隔離層；所述出水管的進(jìn)水口深入η個(gè)隔離層的下側(cè)，各回水管的出水口分別位于η個(gè)隔離層上側(cè)的回水空間中。出水管外側(cè)設(shè)置隔熱結(jié)構(gòu)是在出水管外側(cè)設(shè)置隔熱層，并在出水管外側(cè)固定有η個(gè)錐形活塞；或者，將出水管設(shè)置為復(fù)合出水管，即在出水管外側(cè)套裝有間隙配合的出水管套管，在出水管套管的外側(cè)固定有η個(gè)錐形活塞。所述出水管與出水管套管之間為空氣隔熱層，或者在出水管與出水管套管之間的夾層內(nèi)灌注隔熱材料形成隔熱層。所述回水管的數(shù)量為η個(gè)，每個(gè)回水管的出水口分別位于η個(gè)隔離層上側(cè)的回水空間中；或者，回水管的數(shù)量不大于η個(gè)，同一回水管在相鄰回水空間設(shè)置有出水口。在任意一對(duì)錐形活塞和錐形孔之間的對(duì)接面上分別設(shè)置有柔性密封層。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0007]1.本實(shí)用新型利用出水管套管上的錐形活塞與支撐透水管上的錐形孔組成多組隔離層及獨(dú)立封閉的回水空間，從而可使回水管分別壓入不同的回水空間中，達(dá)到多條回水路徑目的。使同一口井內(nèi)實(shí)現(xiàn)等量的出水、回水，并利用土壤進(jìn)行充分的熱交換。由于地下水在全過(guò)程中封閉、循環(huán)使用，對(duì)地下水不會(huì)造成任何污染，真正做到了只“取用”地下水的溫度而不“使用”地下水資源，使得環(huán)保、節(jié)能循環(huán)經(jīng)濟(jì)得以實(shí)現(xiàn)。
[0008]2.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，利用出水管套管的自重，可以使錐形活塞與錐形孔組合形成穩(wěn)定的封閉層。
[0009]3.回水與出水管管壁接觸過(guò)程中，不與已達(dá)到初始出水溫度的出水產(chǎn)生新的熱交換，從而可以大幅提高水源熱泵機(jī)組效率。
[0010]4.本實(shí)用新型可以將抽出的水被全部回灌至地下，真正地做到了只“利用”地下水的熱量和冷量而不浪費(fèi)寶貴的地下水資源。相對(duì)于“地埋管”、“多井回灌”等方式，大大減少了占地面積，保證了地下水位正常，且不會(huì)影響建筑物的基礎(chǔ)，使得面積狹小的場(chǎng)地也能采用節(jié)能的水源熱泵中央空調(diào)。
[0011]5.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，確保單井即可完成全部回水任務(wù)。借助于環(huán)形滲水層及土壤層，降低回水流動(dòng)速度，以便溫度高的回水與地層充分進(jìn)行熱交換后在將回水匯總于地下水，最終達(dá)到同井水資源循環(huán)的目的。從而避免水資源的浪費(fèi)，避免地下水位因移動(dòng)而下降甚至枯竭，確保地下構(gòu)造穩(wěn)定及周邊建筑物的安全。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0013]圖2是圖1中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；
[0015]圖4是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖。
[0016]圖中標(biāo)號(hào)I為潛水泵，2為出水管，3為回水管，31為回水支管一，32為回水支管二，4為出水管套管,5為支撐透水管,6為錐形孔,7為錐形活塞,8為透水段,9為環(huán)形滲水層，10為回水支管安裝孔,11為回水管出口，12為井蓋，13為土壤層。A為地下水空間，BI為回水空間一，Β2為回水空間二。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1:一種同井出、回水裝置的平板式密封結(jié)構(gòu)，參加圖1和圖2，在支撐透水管5內(nèi)同時(shí)設(shè)置有出水管2和回水管。出水管2的外側(cè)還套裝有出水管套管4,出水管3與出水管套管4間隙配合。出水管3用于與潛水泵連接，回水管用于與高壓回水裝置連接。[0019]為了達(dá)到較好的回水效果，可以設(shè)置多個(gè)密封的回水空間，通過(guò)多個(gè)通道進(jìn)行回水和熱交換。
[0020]支撐透水管5由交替分布的透水段8和支撐段組成；在一個(gè)或多個(gè)支撐段內(nèi)側(cè)壁分別固定有錐形孔6。在出水管套管4的外側(cè)自身而下分布固定有一個(gè)或多個(gè)錐形活塞7。對(duì)應(yīng)的錐形活塞7與錐形孔6分別匹配壓合并密封在一起形成一個(gè)或多個(gè)隔離層；每個(gè)隔離層上側(cè)空間即為回水空間中?？梢栽谌我庖粚?duì)錐形活塞7和錐形孔6之間的對(duì)接面上分別設(shè)置有柔性密封層。
[0021]本實(shí)施例應(yīng)用于水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置中，參加圖4，在同一水源井的井口密封安裝井蓋12，可以在井蓋12周圍設(shè)置密封層，以便井內(nèi)能夠承受高壓回水壓力。在井蓋12上同時(shí)貫穿設(shè)置有一根出水管2和兩根回水支管31和32。出水管2深入井底的地下水空間A中與地下水連通，出水管2下端的進(jìn)水口與潛水泵I連接，形成高壓出水通路?；厮?同時(shí)與兩根回水支管31和32連通，并向回水管內(nèi)施加壓力，形成高壓回水通路。所述出水管2、回水支管31和回水支管32，以及出水管套管4分別由多段密封對(duì)接組成。
[0022]在水源井內(nèi)匹配套裝有支撐透水管5，該支撐透水管5包括透水段8和支撐段，透水段8和支撐段交替分布。在支撐透水管5與水源井壁的土壤層之間設(shè)置有環(huán)形滲水層9，該環(huán)形滲水層9與水源井壁的土壤層11接觸。環(huán)形滲水層9的結(jié)構(gòu)方式多樣，例如可以參加圖3的整體式環(huán)形滲水材料。環(huán)形滲水層9也可以設(shè)置內(nèi)、外支撐網(wǎng)并在內(nèi)、外支撐網(wǎng)夾層中填充滲水材料。環(huán)形滲水層9也可以是填充于支撐透水管5與土壤層之間的礫石料
[0023]所述出水管2的外側(cè)套裝有出水管套管4，出水管2與出水管套管4間隙配合，形成空氣隔熱的夾層，防止高溫回水與低溫抽水管2發(fā)生熱交換。
[0024]回流支管一 31伸入回水空間一 BI中，回流支管二 32伸入回水空間二 B2中。各回水空間內(nèi)的回水在壓力和自重作用下分別通過(guò)側(cè)壁的透水段8進(jìn)入環(huán)形滲水層9或土壤層11中，充分熱交換后與同井地下水匯合。
[0025]實(shí)施例2:參加圖3，內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同，不同的是:回水管3的數(shù)量為一個(gè)，該回水管3在各回水空間都設(shè)置有出水口 10。
[0026]實(shí)施例3:附圖未畫，內(nèi)容與實(shí)施例1基本相同，不同的是:在出水管外側(cè)直接固定錐形活塞，并對(duì)出水管進(jìn)行隔熱處理，例如在出水管外側(cè)包裹一層隔熱棉等方式進(jìn)行隔熱。
【權(quán)利要求】
1.一種水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)，其特征是:包括一根套裝在水源井內(nèi)側(cè)的支撐透水管，支撐透水管包括n+1個(gè)透水段和η個(gè)支撐段，透水段和支撐段交替分布；在η個(gè)支撐段內(nèi)側(cè)壁分別固定有η個(gè)錐形孔，n ^ I且為整數(shù)；在該支撐透水管內(nèi)同時(shí)設(shè)置有出水管和回水管；出水管外側(cè)設(shè)置隔熱結(jié)構(gòu)并固定有η個(gè)錐形活塞；所述η個(gè)錐形活塞與η個(gè)錐形孔分別匹配壓合并密封在一起形成η個(gè)隔離層；所述出水管的進(jìn)水口深入η個(gè)隔離層的下側(cè)，各回水管的出水口分別位于η個(gè)隔離層上側(cè)的回水空間中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)，其特征是:出水管外側(cè)設(shè)置隔熱結(jié)構(gòu)是在出水管外側(cè)設(shè)置隔熱層，并在出水管外側(cè)固定有η個(gè)錐形活塞；或者，將出水管設(shè)置為復(fù)合出水管，即在出水管外側(cè)套裝有間隙配合的出水管套管，在出水管套管的外側(cè)固定有η個(gè)錐形活塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)，其特征是:所述出水管與出水管套管之間為空氣隔熱層，或者在出水管與出水管套管之間的夾層內(nèi)灌注隔熱材料形成隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)，其特征是:所述回水管的數(shù)量為η個(gè)，每個(gè)回水管的出水口分別位于η個(gè)隔離層上側(cè)的回水空間中；或者，回水管的數(shù)量不大于η個(gè)，同一回水管在相鄰回水空間設(shè)置有出水口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水源熱泵中央空調(diào)同井出、回水裝置的錐形密封結(jié)構(gòu)，其特征是:在任意一對(duì)錐形活塞和錐形孔之間的對(duì)接面上分別設(shè)置有柔性密封層。
【文檔編號(hào)】F16J15/00GK203757895SQ201420136861
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】劉進(jìn), 索鳳, 李玉軍, 牛青鋒, 王躍慶, 管其燭, 王紅宇 申請(qǐng)人:河南潤(rùn)恒節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司