一种独立微型水泵分水器以及管中管地热循环系统的制作方法

本实用新型属于地热循环系统技术领域，特指一种独立微型水泵分水器以及管中管地热循环系统。

背景技术：

在地热系统技术领域，地热系统按照供热方式的不同主要分为低温热水地面辐射供暖水地热和发热电缆地面辐射供暖电地热。低温热水地面辐射供暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。

目前，在现有的水地热循环存在如下几点弊端：

1、传统的水地热循环系统结构是：热水器通过大型水泵连接传统分水器，在通过分水器给各个房间布管，这样一来，只有有一个房间需要供暖，大型水泵就要工作，非常浪费资源。当大型水泵每天不停的工作，容易增加水泵的故障率和维修成本。另外，每个房间的管路上还需要单独安装控制开关，成本比较大。

2、因为进水管和回水管都是单独分开的，因此地热管路特别多,布局困难，若异形的房间,双根管特别难绕，而且安装空间比较大。例如：有六间房子,就至少需要12根管子。

3、管路受热不均，刚进入地板那端管路就比较热,管路回水端就不热了,相邻的管温差比较大,舒适感就打了折扣。另外,这会导致地面变形,甚至开裂。

4、有些热源比较热,特别是城市管网的供热的热源，就需要加增一个混水阀，增加安装成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，方便拆装维修、能够独立分组运行的独立微型水泵分水器以及管中管地热循环系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种独立微型水泵分水器，包括中空的分水器主体，所述分水器主体内部设置有一隔板，所述隔板把分水器主体内腔分割成进液腔和回流腔。

所述分水器主体上设置有若干个管中管支路模块，所述管中管支路模块包括安装在进液腔所在分水器主体上并用于连接管中管的管中管安装座和安装在回流腔所在分水器主体上并与用于驱动内部液体流动的微型水泵，所述管中管安装座内开设有连通进液腔和管中管内管的进液通道以及连通微型水泵进液端和管中管外管的回流通道，所述微型水泵的出液端连通回流腔。

优选地，所述分水器主体和隔板通过挤出工艺一体成型。

优选地，所述进液腔所在的分水器主体上设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺接有所述管中管安装座，所述管中管安装座的外端设置有用于连接管中管的螺纹部或者卡接部或者热熔部，所述管中管安装座的内端延伸有带回流通道的连接端，所述连接端另一端密封设置在隔板的通孔内，并使得回流通道连通微型水泵进液端。

优选地，所述连接端内开设有主回流孔，所述管中管安装座上开设有一用于连接管中管内管的主进液孔、若干个用于连通主进液孔和进液腔的进液小孔、以及若干个用于连通主回流孔和管中管外管的回流小孔，所述进液小孔和回流小孔交错分布在管中管安装座上。

优选地，所述管中管安装座的外端通过卡接螺母A固定有管中管接头A，所述管中管接头A包括外管接头A、内管接头A以及连接两者的若干接头连接筋A，所述外管接头A的一端设置有与卡接螺母A相适配的卡接凸环A、其另一端设置有连接管中管的热熔部。

优选地，所述分水器主体一端设置有分别连通热源出液端和热源回流端的左端盖A、另一端通过密封垫设置有分别密封进液腔和回流腔的右端盖A，所述左端盖A包括连通热源出液端和进液腔的端盖内管和连通热源回流端和回流腔的端盖外管。

或者，所述分水器主体一端设置有连通热源出液端和进液腔且密封回流腔的左端盖B、另一端设置有连通热源回流端和回流腔且密封进液腔的右端盖B。

优选地，所述微型水泵内部设置有止回阀；所述进液腔所在的分水器主体上设置有排水阀；所述回流腔所在的分水器主体上设置有自动排气阀。

一种管中管地热循环系统，包括热源、地热管中管以及上述的独立微型水泵分水器，所述热源的热源出液端连通分水器主体的进液腔、所述热源的热源回流端连通分水器主体的回流腔。

所述管中管安装座的外端连接有地热管中管，地热管中管包括具有导热功能的地热外管和具有隔热功能的地热内管，所述地热内管通过至少一条地热加强筋同轴设置在地热外管内，所述地热内管内设置有热水流道，所述地热外管内设置有回水流道，所述热水流道截面积等于回水流道截面积，并通过地热内管可将热水流道内的温度传导至回水流道内，平衡回水流道的温度。

优选地，当分水器主体一端设置有分别连通热源出液端和热源回流端的左端盖A时，所述热源和左端盖A之间设置有起始接头和热水管中管。

所述起始接头包括起始接头主体，所述接头主体上分别设置有连接热源出液端的起始接头进液端、连接保温管路的起始接头连接端和连接热源回流端的起始接头出液端，所述起始接头主体由起始接头内管和起始接头外管组成，所述起始接头进液端和起始接头连接端之间设置有起始接头内管，所述起始接头出液端连通起始接头外管内腔。

所述热水管中管包括具有隔热功能的热水外管和热水内管，所述热水内管通过至少一条地热加强筋同轴设置在热水外管内，所述热水内管内设置有热水流道，所述热水外管内设置有回水流道。

优选地，所述独立微型水泵分水器的一个管中管安装座上依次安装有管中管、起始接头以及毛巾架散热器或者地热小管。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型实现管中管支路模块的独立分组运行,迎合当今流行的模块区块化概念，每条支路上均通过单独的微型水泵控制来区分频繁使用区和不频繁使用区，相比于传统分水器在输入端设置大水泵来驱动，更加节能环保，也大大降低了水泵的故障率，能更好的保证用户的使用感，不会因为水泵故障，而实现整个地热系统瘫痪的情况。

2、在制造方面，用挤出模来制造分水器主体，可以根据管中管支路模块的需求数量来随意切割长度，减少不同规格模具的投入，节约成本。

3、本实用新型设计了用于地热循环系统的地热管中管，其地热外管散热，地热内管保温，所述热水流道截面积等于回水流道截面积，使进液量和出液量保持一致，减少管路的压力波动。因为地热内管不是绝对保温的，并通过地热内管可将热水流道内的温度传导至回水流道内。一般情况下，地热内管的进液端温度T1>地热内管的出液端温度T2>地热外管进液端温度T3>地热外管的出液端温度T4，对于管中管管路来说，地热内管的进液端温度T1和同位置的地热外管的出液端温度T4可进行热传导，因为温差越大，传导的热量越多,所以地热内管的进液端在单位面积内传导的热量比较多，热传导之后能保证T4的温度约等于T3的温度，地热外管的其他地方也同理，达到平衡回水流道温度的作用。通过这样的自平衡，代替了传统地热系统中混水阀的作用，保证房间每个地方的温度都是相等的，使得整个房间的温度能够控制的一定范围内。避免了在传统地热循环系统中出现局部热、局部冷的情况(因为回水管和进水管是交叉循环布局的，回水管所在的地板温度比较低，进水管所在的地板温度相对比较很高，因为出现了局部热、局部冷的情况)，大大增加了人们的舒适感。

4、分水器一般设置在整个房屋的中心地带，而热源一般不是在中心地带，比如太阳能热水器设置在屋顶，为了减少热源和分水器之间的热量损失，本实用新型在热源和分水器之间设计了用于保温的热水管中管，保温材料制成的内外管可以增加保温性，内管散失的热量也可以被外管内的热水吸收，并循环到热源中，节约能量。

附图说明

图1是分水器的第一种实施例的剖视图。

图2是图1中A-A处管中管支路模块的剖视图。

图3是图2中B-B处管中管安装座的剖视图。

图4是分水器的第二种实施例的剖视图。

图5是分水器的第三种实施例的剖视图。

图6是分水器的第四种实施例的剖视图。

图7是应用第一种分水器的地热循环系统的结构示意图。

图8是图7中C处起始接头的局部放大图。

图9是热水管中管的剖视图。

图10是地热管中管的剖视图。

图11是图7中D处起始接头的局部放大图。

图12是应用第二种分水器的地热循环系统的结构示意图。

图13是图12中E处起始接头的局部放大图。

图14是第二种毛巾架散热器的结构示意图。

图中标号所表示的含义：

1-分水器主体；2-管中管安装座；3-微型水泵；4a-左端盖A；4b-左端盖B；5a-右端盖A；5b-右端盖B；6-排水阀；7-自动排气阀；8-热源；9-毛巾架散热器；10-地热小管；

11-隔板；12-进液腔；13-回流腔；

21-进液通道；22-主进液孔；23-进液小孔；24-回流通道；25-主回流孔；26-回流小孔；

31-卡接螺母A；32-管中管接头A；

40-地热管中管；41-地热外管；42-地热内管；43-地热加强筋；44-管帽；

50-热水管中管；51-热水外管；52-热水内管；53-热水加强筋；

81-热源出液端；82-热源回流端；83-热水流道；84-回水流道；

300-起始接头；301-起始接头主体；302-起始接头进液端；303-起始接头连接端；304-起始接头出液端；305-起始接头内管；306-起始接头外管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述：

独立微型水泵分水器：

如图1-3所示，一种独立微型水泵分水器，包括中空的分水器主体1，所述分水器主体1内部设置有一隔板11，所述隔板11把分水器主体1内腔分割成进液腔12和回流腔13。

所述分水器主体1上设置有若干个用于控制液体内循环的管中管支路模块，所述管中管支路模块包括安装在进液腔12所在分水器主体1上并用于连接管中管的管中管安装座2和安装在回流腔13所在分水器主体1上并与用于驱动内部液体流动的微型水泵3，回流腔13的一般是低温水，微型水泵3安装在回流腔13不易发热，增加了工作效率和使用寿命。

所述管中管安装座2内开设有连通进液腔12和管中管内管的进液通道21以及连通微型水泵3进液端和管中管外管的回流通道24，所述微型水泵3的出液端连通回流腔13。

本实用新型在正常状态下，一个管中管支路模块的一个微型电机3控制一个房间的供热，房间之间互不影响，其随开随关的方式大大降低了微型水泵的故障率，能更好的保证用户的使用感。

所述管中管支路模块的独立分组运行,迎合当今流行的模块区块化概念，每条支路上均通过单独的微型水泵控制来区分频繁使用区和不频繁使用区，相比于传统分水器在输入端设置大水泵来驱动，更加节能环保，也不会因为水泵故障，而出现整个地热系统瘫痪的情况。

所述微型水泵为低压直流可调速型，通过智能终端控制微型水泵流量实现恒温效果。另外，微型水泵直接替代传统的执行器，减少中间环节，使系统更加稳定，同时，也一定程度节约了成本。

优选地，所述分水器主体1和隔板11通过挤出工艺一体成型。在制造方面，用挤出模来制造分水器主体1，可以根据管中管支路模块的需求数量来随意切割长度，减少不同规格模具的投入，节约成本。

优选地，所述进液腔12所在的分水器主体1上设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺接有所述管中管安装座2，方便加工和安装。所述管中管安装座2的外端设置有用于连接管中管或者管接头的螺纹部或者卡接部或者热熔部，所述管中管安装座2的内端延伸有带回流通道24的连接端，所述连接端另一端密封设置在隔板11的通孔内，并使得回流通道24连通微型水泵3进液端，所述微型水泵3进液端也密封设置在所述隔板11的通孔内。

优选地，，所述微型水泵3的轴线和连接端的轴线形成角度γ，γ的范围是90°-180°，为了更好的适应分水器的不同安装环境。如图4-5所示为分水器实施例二和实施例三，一个γ为135°、另一个γ为90°。

优选地，所述连接端内开设有主回流孔25，所述管中管安装座2上开设有一用于连接管中管内管的主进液孔22、若干个用于连通主进液孔22和进液腔12的进液小孔23、以及若干个用于连通主回流孔25和管中管外管的回流小孔26，所述进液小孔23和回流小孔26交错分布在管中管安装座2上。所述主进液孔22和若干进液小孔23组成进液通道21，所述主回流孔25和若干回流小孔26组成回流通道24。本实用新型的管中管安装座2中分别设计了5个进液小孔23和回流小孔26，所有进液小孔23的截面积等于管中管内管的截面积，不影响进液效率的前提下，增加了结构紧凑。同理，所有回流小孔26的截面积等于管中管外管的截面积。

优选地，所述管中管安装座2的外端通过卡接螺母A31固定有连接管中管的管中管接头A32，所述管中管接头A32包括外管接头A、内管接头A以及连接两者的若干接头连接筋A，所述外管接头A的一端设置有与卡接螺母A31相适配的卡接凸环A、其另一端设置有连接管中管的热熔部。所述管中管接头A32方便连接地热管中管。

优选地，如图1所示，所述分水器主体1一端设置有分别连通热源出液端81和热源回流端82的左端盖A4a、另一端通过密封垫设置有分别密封进液腔12和回流腔13的右端盖A5a，所述左端盖A4a包括连通热源出液端81和进液腔12的端盖内管和连通热源回流端82和回流腔13的端盖外管；

或者，如图6所示，分水器的第四个实施例，所述分水器主体1一端设置有连通热源出液端81和进液腔12且密封回流腔13的左端盖B4b、另一端设置有连通热源回流端82和回流腔13且密封进液腔12的右端盖B5b。

优选地，所述微型水泵3内部设置有防止液体回流的止回阀，防止内部液体回流。

所述进液腔12所在的分水器主体1上设置有排水阀6，所述回流腔13所在的分水器主体1上设置有自动排气阀7。

一种管中管地热循环系统：

循环系统实施例一：本实施例应用第一种实施例的分水器结构。

如图7所示，一种管中管地热循环系统，包括热源8、地热管中管40以及上述的独立微型水泵分水器，所述热源8的热源出液端81连通分水器主体1的进液腔12、所述热源8的热源回流端82连通分水器主体1的回流腔13；所述热源8一般为电热水器或者太阳能热水器或者燃气热水器。

如图10所示，所述管中管安装座2的外端连接有地热管中管40，所述地热管中管40的另一端设置有管帽44，地热管中管40包括具有导热功能的地热外管41和具有隔热功能的地热内管42，所述地热内管42通过至少一条地热加强筋43同轴设置在地热外管41内，所述地热内管42内设置有热水流道83，所述地热外管41内设置有回水流道84，所述热水流道83截面积等于回水流道84截面积，并通过地热内管42可将热水流道83内的温度传导至回水流道84内，平衡回水流道84的温度。本实用新型的地热加强筋43不易过多，因为地热循环系统中，管路是要盘旋的，地热加强筋43越多强度越大，越不容易安装，因此，数量一般为1或2根。

优选地，所述地热外管41和地热内管42的材料均为PERT或者PB，在地热内管42的材料中加入空心玻璃微珠或者塑料发泡剂，使得其导热系数控制在0.1w/mK-0.44w/mK，所述管路长度和导热系数成正比。

本实用新型设计了用于地热循环系统的地热管中管，其地热外管散热，地热内管保温，所述热水流道截面积等于回水流道截面积，使进液量和出液量保持一致，减少管路的压力波动。因为地热内管不是绝对保温的，并通过地热内管可将热水流道内的温度传导至回水流道内。一般情况下，地热内管的进液端温度T1>地热内管的出液端温度T2>地热外管进液端温度T3>地热外管的出液端温度T4，对于管中管管路来说，地热内管的进液端温度T1和同位置的地热外管的出液端温度T4可进行热传导，因为温差越大，传导的热量越多,所以地热内管的进液端在单位面积内传导的热量比较多，热传导之后能保证T4的温度约等于T3的温度，地热外管的其他地方也同理，达到平衡回水流道温度的作用。通过这样的自平衡，代替了传统地热系统中混水阀的作用，保证房间每个地方的温度都是相等的，使得整个房间的温度能够控制的一定范围内。避免了在传统地热循环系统中出现局部热、局部冷的情况(因为回水管和进水管是交叉循环布局的，回水管所在的地板温度比较低，进水管所在的地板温度相对比较很高，因为出现了局部热、局部冷的情况)，大大增加了人们的舒适感。

优选地，当分水器主体1一端设置有分别连通热源出液端81和热源回流端82的左端盖A4a时，所述热源8和左端盖A4a之间设置有起始接头300和热水管中管50，

如图8所示，所述起始接头300包括起始接头主体301，所述接头主体301上分别设置有连接热源出液端81的起始接头进液端302、连接保温管路的起始接头连接端303和连接热源回流端82的起始接头出液端304，所述起始接头主体301由起始接头内管305和起始接头外管306组成，所述起始接头进液端302和起始接头连接端303之间设置有起始接头内管305，所述起始接头出液端304连通起始接头外管306内腔；所述起始接头内管305和起始接头外管306一体成型，方便加工。

优选地，所述起始接头进液端302、起始接头连接端303和起始接头出液端304上分别成型有内螺纹或者外螺纹。

如图9所示，所述热水管中管50包括具有隔热功能的热水外管51和热水内管52，所述热水内管52通过至少一条地热加强筋53同轴设置在热水外管51内，所述热水内管52内设置有热水流道83，所述热水外管51内设置有回水流道84。所述热水管中管50的地热加强筋53数量越多，管的强度越大，越不容易弯折。

优选地，所述热水流道的截面积与回水流道的截面积的比例为1:1。

优选地，所述热水外管51和热水内管52的材料均为PPR或者PB，在制造过程中，所述在热水内管52的材料中加入空心玻璃微珠或者小苏打等无毒的塑料发泡剂，使得其导热系数控制在0.05w/mK-0.4w/mK，把热传导率降低到材料原先热传导率的20％-70％。

空心玻璃微珠是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠，它是上个世纪五、六十年代发展起来的一种微米级新型轻质材料，其主要成分是硼硅酸盐，一般粒度为10～250μm,壁厚为1～2μm；空心玻璃微珠具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点，它被誉为21世纪的“空间时代材料”。空心玻璃微珠具有明显的减轻重量和隔音保温效果，使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能，被广泛地使用在玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等复合材料以及石油工业、航空航天、新型高速列车、汽车轮船、隔热涂料等领域，有力地促进了我国科技事业的发展。

分水器一般设置在整个房屋的中心地带，而热源8一般不是在中心地带，比如太阳能热水器设置在屋顶，为了减少热源和分水器之间管路的热量损失，本实用新型在热源和分水器之间设计了用于保温的热水管中管，保温材料制成的内外管可以增加保温性，内管散失的热量也可以被外管内的热水吸收，并循环到热源4中，节约能量。

如图11所示，优选地，所述独立微型水泵分水器的一个管中管安装座2上依次安装有热水管中管50、起始接头以及地热小管10，所述起始接头的进液端进液端连接地热小管10的出液端，所述起始接头的出液端连接地热小管10的进液端，所述起始接头的连接端连接地热管中管。所述地热小管10为管径比较小的普通地热管，主要用于异性或者比较狭小的区域，方便施工。

循环系统实施例二：

如图12-13所示，本实施例与循环系统实施例一基本一致，其不同点在于：本实施例采用第四种实施例的分水器，且在独立微型水泵分水器上安装有毛巾架散热器9。

进一步的说明，所述独立微型水泵分水器的一个管中管安装座2上依次安装有管中管、起始接头以及毛巾架散热器9，所示毛巾架散热器9的进液端连接起始接头的进液端，所示毛巾架散热器9的出液端连接起始接头的出液端，所示起始接头的连接端通过管接头连接管中管，所述毛巾架散热器9的进液端和毛巾架散热器9的出液端之间设置有若干根用于烘干毛巾、衣物的散热管。

或者，如图14所示，毛巾架散热器9为S型的管中管散热管。

本实施例主要用于卫生间，地热管中管40给卫生间加热，毛巾架散热器9用于烘干毛巾或者衣物。另外，所述独立微型水泵分水器的一个管中管安装座2上还可以设置有热水管中管50，所述热水管中管50连接水龙头。因为热水内管52内径比较小，存留在内部的冷水比较少，打开水龙头时，能实现热水的快速出水，同时也节约了冷水的浪费。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。