一种耦合地源热泵机组和电锅炉的热水供应装置的制作方法

本实用新型涉及热水供应技术领域，具体涉及一种耦合地源热泵机组和电锅炉的热水供应装置。

背景技术：

地源热泵机组是一种采用循环流动于公共管路中的水、从水井、湖泊或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的水为冷(热)源，制取冷(热)或冷(热)水的设备，地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用，生活中常试用电锅炉加热供水，电锅炉加热需消耗大量的电能，不利于节约，因此，将地源热泵机电锅炉结合的热水供应方式，能够节约能源。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的提供一种耦合地源热泵机组和电锅炉的热水供应装置。

为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案如下。

一种耦合地源热泵机组和电锅炉的热水供应装置，其特征在于，其包括：

循环管、除沙器、蒸发室、冷媒压缩机、冷凝室、温度调节机构、电锅炉，所述的除沙器、蒸发室、冷媒压缩机、冷凝室安装于地面上，除沙器的底部设置有抽水泵，抽水泵的底部设置有抽水管，抽水管伸入至地面下，所述的除沙器与蒸发室、冷媒压缩机、冷凝室依次连通，所述的冷凝室的末端与电锅炉之间通过温度调节机构相连通；

所述的温度调节机构包括调节室、第一调节机构、第二调节机构，市政供水管的排水端分别连通有第一连通管、第二连通管、第三连通管，第一连通管连通于市政供水管与电锅炉之间，第二连通管连通于市政供水管与调节室之间，第三连通管连通于市政供水管与冷凝室之间，市政供水管道内的自来水通过第一连通管、第二连通管和第三连通管分别进入到电锅炉、调节室和冷凝室；

所述的调节室包括调节壳体和用于驱动调节壳体转动的驱动板，第一调节机构、第二调节机构安装在调节室的调节壳体上，所述的第一调节机构用于从单一的地源热泵供热到单一的电锅炉供热的调节，第二调节机构用于控制市政供水管道的自来水和电锅炉供给的热水的通入量。

作为本实用新型的进一步改进，所述的调节壳体为圆柱形筒体结构，调节壳体的顶部开口匹配安装有顶盖，顶盖的直径小于调节壳体顶面直径，顶盖恰好嵌在调节壳体顶部的开口内，调节壳体与顶盖之间活动连接，调节壳体能够绕着顶盖的中心转动，所述的顶盖上设置有第一通水孔、第二通水孔、第三通水孔，所述的第一通水孔处于顶盖的中心处，第二通水孔、第三通水孔分置于第一通水孔的一侧且靠近顶盖的边沿，所述的驱动板设置于调节壳体的内壁处，调节壳体的底部设置有用于遮挡第二通水孔的第一遮挡板、用于遮挡第三通水孔的第二遮挡板，第一遮挡板的弧形长度小于第二遮挡板的弧形长度，初始状态时，第一遮挡板对第二通水孔进行遮挡，第二遮挡板对第三通水孔进行遮挡，所述的第一调节机构、第二调节机构设置于调节壳体的上方。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第一调节机构包括第一安装板、第一电机、丝杆、压板、第一导向杆、第二导向杆、第一挡板、第二挡板、第三挡板，所述的第一安装板具有上方大水平面板、下方下水平面板及连接大小水平面板的垂直板，大水平面板水平设置于冷凝室与电锅炉之间，所述的第一电机安装于第一安装板的小水平面板上方，第一电机的输出轴竖直向上设置，所述的丝杆的一端与第一电机的输出轴固定连接、另一端通过轴承与第一安装板连接，所述的冷凝室与电锅炉之间还设置有第二安装板，第二安装板为一个水平面板，第二安装板与第一安装板的大水平面板相平行，第一导向杆、第二导向杆竖直设置于第二安装板上，所述的第一导向杆、第二导向杆上均套接有弹簧，所述的第一挡板、第二挡板呈竖直布置，第一挡板的顶端设有垂直于第一挡板的第一水平延伸板，该第一水平延伸板设有与第一导向杆套接配合的第一异形通孔，在弹簧力作用下，第一挡板的下端与调节壳体的顶部滑动接触，所述的第二挡板的顶部设有垂直于第二挡板的第二水平延伸板，该第二水平延伸板设有与第二导向杆套接配合的第二异形孔，在弹簧力作用下，第二挡板的下端与调节壳体的顶部滑动接触，所述的压板的一端与丝杆之间螺纹连接、另一端同时活动套接于第一导向杆、第二导向杆上，所述的第三挡板的顶部与第二安装板固定连接并且竖直向下延伸，第三挡板的下端与调节壳体的顶部活动接触，调节壳体顶部边缘设有竖直向上的连接块，第一挡板、第二挡板、第三挡板处于调节壳体的上方并且沿着其圆周依次布置，连接块到调节壳体轴线的距离与三个挡板到调节壳体轴线距离相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第二调节机构包括用于调节市政供水管道的自来水的通入量的第一调节组件、用于控制市政供水管道的自来水和电锅炉供给的热水的通入量的第二调节组件，第一调节组件与第二调节组件传动连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第一调节组件包括第二电机、第一转轴、键槽轴、第一齿轮、第二齿轮、第二转轴、花键，所述的第二电机安装于第一安装板上，第二电机的输出轴竖直向下，第一转轴固定连接于第二电机的输出轴端，键槽轴设置在第一转轴的端部，所述的第一齿轮安装在键槽轴端部，所述的键槽轴上套设有花键，花键的中部设有向外延伸的环形挡边，键槽轴上套设有位于该环形挡边上方的弹簧，所述压板的中段压住环形挡边使其压紧该弹簧，第一齿轮的轴孔上设置有与花键相匹配的键槽，第二转轴的下端穿过顶盖并安装有挡片，该挡片紧贴顶盖设置，挡片绕以第二转轴旋转所形成的轨迹覆盖第一通水孔，第二齿轮固定安装在第二齿轮的顶部并且与第一齿轮传动连接。

所述的第二调节组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、转盘、第一连接杆、第二连接杆、第一连杆、第二连杆、第一挡块、第二挡块，所述的第一锥齿轮固定套设在键槽轴上，第一锥齿轮设有与所述花键插接配合的键槽，键槽轴上的弹簧的顶部抵住该第一锥齿轮，所述的第二锥齿轮通过支架安装在第一安装板上并且与第一锥齿轮传动连接，所述的转盘与第二锥齿轮同轴设置，所述的第一连接杆的一端与转盘的盘面铰接、第一连接杆的另一端与第二连接杆的一端铰接，第二连接杆的穿过顶盖延伸至调节壳体内，所述的第二连接杆延伸到调节壳体内的端部水平设置有中间连杆，中间连杆的两端分别与第一连杆和第二连杆的端部铰接，第一挡块与第一连杆的另一端部铰接，第二挡块与第二连杆的另一端部铰接，顶盖内设有与第一挡块和第二挡块配合的导向条。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第一挡块靠近第三通水孔c，第二挡块靠近第一通水孔a，并且第二挡块与第一通水孔a之间的距离大于第一挡块与第三通水孔c之间的距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述的调节壳体的底部与电锅炉之间设置有拉持组件，所述的拉持组件包括拉持杆、第一外置台阶、第二外置台阶、套筒，所述的拉持杆的上端部与调节壳体的底部铰接，套筒套接于拉持杆上，所述的拉持杆的端部分别设置有第一外置台阶、第二外置台阶，第一外置台阶、第二外置台阶之间套接有弹簧，弹簧的上端部与套筒的内壁固定，拉持组件的弹力能够对调节壳体进行复位。

作为本实用新型的进一步改进，所述的拉持组件与调节壳体相连的端部为弹性橡胶构成。

本实用新型与现有技术相比，取得的进步以及优点在于本实用新型使用过程中，当用户对所需用水的温度要求不高时，可先使用地源热泵，当用户所需用水的温度较高时，地源热泵与电锅炉同时供应热水，节约能源，并且温度调节机构能够控制水的温度，更加便于用户使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图3为本实用新型的整体结构示意图。

图4为本实用新型的温度调节机构与电锅炉配合示意图。

图5为本实用新型的温度调节机构示意图。

图6为本实用新型的温度调节机构示意图。

图7为本实用新型的温度调节机构示意图。

图8为本实用新型的调节室与第一调节机构、第二调节机构配合示意图。

图9为本实用新型的第一调节机构示意图。

图10为本实用新型的第一调节机构示意图。

图11为本实用新型的第二调节机构示意图。

图12为本实用新型的第二调节机构示意图。

图13为本实用新型的第二调节机构与顶盖配合示意图。

图14为本实用新型的第二调节机构与顶盖配合示意图。

图15为本实用新型的拉持组件结构示意图。

图中标示为：

10、循环管；

20、除沙器；

30、蒸发室；

40、冷媒压缩机；

50、冷凝室；

60、温度调节机构；610、调节室；611、调节壳体；612、驱动板；613、顶盖；613a、第一通水孔；613b、第二通水孔；613c、第三通水孔；614、连接块；620、第一调节机构；621、第一安装板；622、第一电机；623、丝杆；624、压板；625、第一导向杆；626、第二导向杆；627、第一挡板；628、第二挡板；629、第三挡板；630、第二调节机构；640、第一调节组件；641、第二电机；642、第一转轴；643、键槽轴；644、第一齿轮；645、第二齿轮；646、第二转轴；647、挡片；648、花键；650、第二调节组件；651、第一锥齿轮；652、第二锥齿轮；653、转盘；654、第一连接杆；655、第二连接杆；656、第一连杆；657、第二连杆；658、第一挡块；659、第二挡块；

70、电锅炉；710、第一连通管；720、第二连通管；730、第三连通管；

80、拉持组件；810、拉持杆；820、第一外置台阶；830、第二外置台阶；840、套筒。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-15所示，一种耦合地源热泵机组和电锅炉的热水供应装置，其包括：

循环管10、除沙器20、蒸发室30、冷媒压缩机40、冷凝室50、温度调节机构60、电锅炉70，所述的除沙器20、蒸发室30、冷媒压缩机40、冷凝室50安装于地面上，除沙器20的底部设置有抽水泵，抽水泵的底部设置有抽水管，抽水管伸入至地面下，所述的除沙器20与蒸发室30、冷媒压缩机40、冷凝室50依次连通，所述的冷凝室50的末端与电锅炉70之间通过温度调节机构60相连通，当地源热泵机组与电锅炉结合进行热水供应时，抽水泵抽取地下水经除沙器20除沙后，进入蒸发室30，蒸发室30蒸发吸热，从而吸收自来水的热量，能够对自来水进行降温，经过蒸发室顶部连接的自来水管便于夏天用户使用，当冬季需要热水供应时，蒸发室30不工作，地下水流经蒸发室、冷媒压缩机进入冷凝室50并释放热量，从而对冷凝室顶部自来水管中的自来水进行加热处理，当热泵机组所提供的水温不能满足于用户使用时，温度调节机构60能够对水温进行调节。

如图4-6所示，所述的温度调节机构60包括调节室610、第一调节机构620、第二调节机构630，所述的电锅炉70和冷凝室与调节室610之间通过通水管(第一连通管710、第三连通管730)相接通，市政供水管的排水端分别连通有第一连通管710、第二连通管720、第三连通管730，第一连通管710连通于市政供水管与电锅炉70之间，第二连通管720连通于市政供水管与调节室610之间，第三连通管730连通于市政供水管与冷凝室50之间，市政供水管道内的自来水通过第一连通管710、第二连通管720和第三连通管730分别进入到电锅炉70、调节室610和冷凝室50，进入冷凝室50后的自来水的水温度经冷凝室处理后升高，进入电锅炉70内的自来水的水温度在电锅炉作用下升高，直接进入调节室610内的水为常温状态，经调节室610调节后的水经其底部的出水管排出，供于用户使用。

如图6-8、图14所示，所述的调节室610包括调节壳体611、驱动板612，所述的调节壳体611为圆柱形筒体结构，调节壳体611的顶部开口匹配安装有顶盖613，顶盖613的直径小于调节壳体顶面直径，顶盖613恰好嵌在调节壳体611顶部的开口内，调节壳体611与顶盖613之间活动连接，调节壳体611能够绕着顶盖613的中心转动，所述的顶盖613上设置有第一通水孔613a、第二通水孔613b、第三通水孔613c，所述的第一通水孔613a处于顶盖613的中心处，第二通水孔613b、第三通水孔613c分置于第一通水孔613a的一侧且靠近顶盖613的边沿，所述的驱动板612固定设置于调节壳体611的内壁处，驱动板612设置有若干个且呈倾斜布置，调节壳体611的顶部设置有弧形的用于遮挡第二通水孔613b的第一遮挡板、用于遮挡第三通水孔613c的第二遮挡板(图中未标出)，第一遮挡板的弧形长度(弧长)小于第二遮挡板的弧长，初始状态时，第一遮挡板对第二通水孔613b进行遮挡，第二遮挡板对第三通水孔613c进行遮挡，当自来水经第二连通管720进入调节室610内时，水流冲击驱动板612，由于驱动板612均呈倾斜布置，驱动板612在水流的冲击下带动调节壳体611绕顶盖613的中心转动，调节壳体611转动过程中，第一遮挡板与第二通水孔613b逐渐分离，第二遮挡板与第三通水孔613c逐渐分离，第二通水孔613b、第三通水孔613c处于接通状态。

如图9-13所示，所述的第一调节机构620、第二调节机构630设置于调节壳体611的上方，所述的第一调节机构620包括第一安装板621、第一电机622、丝杆623、压板624、第一导向杆625、第二导向杆626、第一挡板627、第二挡板628、第三挡板629，所述的第一安装板621具有上方大水平面板、下方下水平面板及连接大小水平面板的垂直板，大水平面板水平设置于冷凝室50与电锅炉70之间，所述的第一电机622通过支架安装于第一安装板621的小水平面板的上方，第一电机622的输出轴竖直向上设置，所述的丝杆623的一端与第一电机622的输出轴固定连接、另一端通过轴承与第一安装板621连接，所述的冷凝室50与电锅炉70之间还设置有第二安装板(图中未标出)，第二安装板为一个水平面板，第二安装板与第一安装板621的大水平面板相平行，第一导向杆625、第二导向杆626竖直设置于第二安装板上，所述的第一导向杆625、第二导向杆626上均套接有弹簧，所述的第一挡板627、第二挡板628呈竖直布置，第一挡板627的顶端设有垂直于第一挡板627的第一水平延伸板，该第一水平延伸板设有与第一导向杆625套接配合的第一异形通孔，在弹簧力作用下，第一挡板627的下端与调节壳体611的顶部滑动接触，所述的第二挡板628的顶部设有垂直于第二挡板628的第二水平延伸板，该第二水平延伸板设有与第二导向杆626套接配合的第二异形孔，在弹簧力作用下，第二挡板628的下端与调节壳体611的顶部滑动接触，所述的压板624的一端与丝杆623之间螺纹连接、另一端同时活动套接于第一导向杆625、第二导向杆626上，所述的第三挡板629的顶部与第二安装板固定连接并且竖直向下延伸，第三挡板629的下端与调节壳体611的顶部活动接触，调节壳体611顶部边缘设有竖直向上的连接块614，第一挡板627、第二挡板628、第三挡板629处于调节壳体611的上方并且沿着其圆周依次布置，连接块614到调节壳体611轴线的距离与三个挡板到调节壳体轴线距离相同，使连接块614能随着调节壳体611的转动的过程中首先受到第一挡板627的阻挡；当第一电机622驱动丝杆623带动压板624向上运动，压板624与第一挡板627接触并通过第一水平延伸板对弹簧施压时使得第一挡板627向上运动直至第一挡板627与连接块624的不再阻挡时，调节壳体611可以在水流冲击驱动板612产生的动力下继续转动直至连接块624受到第二挡板628的阻挡，同理，第一电机622继续工作，压板624继续向上运动，使得第二挡板628向上运动使得调节壳体611得以继续转动直至连接块624受到第三挡板629的阻挡。即第一调节机构620主要是控制调节壳体611在水流冲击作用下所转动的角度，进而控制第一遮挡板和第二遮挡板的位置，即控制第二通水孔613b和第三通水孔613c是两个全关闭还是一个关闭一个开启亦或是两个都开启。更具体的当调节壳体611转动到连接块614被第一挡板627阻挡时，第一遮挡板与第二通水孔613b分离，而第二遮挡板与第三通水孔613c未分离，因此能够优先使用地源热泵的热水供应，当调节壳体611继续转动至连接块614被第二挡板628阻挡时，第二遮挡板与第三通水孔613c的遮挡面积变小，而第一遮挡板与第二通水孔613b形成部分遮挡，此时地源热泵和电锅炉同时供应热水，当调节壳体611继续运动至连接块614被第三挡板629阻挡时，第二遮挡板与第三通水通613c完全分离，形成电锅炉的单一供热。因为地源热泵的供热能力明显小于电锅炉的供热能力，因此第一调节机构620主要是实现从单一的地源热泵供热到单一的电锅炉供热的调节。在地源热泵供热能够满足用户需要的情况下优先使用地源热泵供热，以求节约电能的消耗。

所述的第二调节机构630包括第一调节组件640、第二调节组件650，第一调节组件640与第二调节组件650传动连接。

更为完善的，所述的第一调节组件640包括第二电机641、第一转轴642、键槽轴643、第一齿轮644、第二齿轮645、第二转轴646、花键648，所述的第二电机641安装于第一安装板621上，第二电机641的输出轴竖直向下，第一转轴642固定连接于第二电机641的输出轴端，键槽轴643设置在第一转轴642的端部，所述的第一齿轮644安装在键槽轴643端部，所述的键槽轴643上套设有花键648，花键648的中部设有向外延伸的环形挡边，键槽轴643上套设有位于该环形挡边上方的弹簧，所述压板624的中段压住环形挡边使其压紧该弹簧，第一齿轮644的轴孔上设置有与花键648相匹配的键槽，第二转轴646的下端穿过顶盖613并安装有挡片647，该挡片647紧贴顶盖613设置，挡片647绕以第二转轴646旋转所形成的轨迹覆盖第一通水孔613a，第二齿轮645固定安装在第二齿轮645的顶部并且与第一齿轮644传动连接，开启第二电机641，第二电机641的输出轴转动带动第一转轴642绕自身轴线转动，从而带动第一齿轮644转动，接着带动第二齿轮645转动，第二齿轮645转动带动第二转轴646转动，从而带动挡片647绕第二转轴646的中心轴线转动形成对第一通水孔613a的间歇性遮挡。当前述压板624运动带动花键648上的环形挡边压迫弹簧使得第一齿轮644与第二齿轮645分离时，可以控制挡片647停留在固定位置，进而实现对第一通水孔613a的全部遮挡、部分遮挡或者完全不遮挡。

更为具体的，所述的第二调节组件650包括第一锥齿轮651、第二锥齿轮652、转盘653、第一连接杆654、第二连接杆655、第一连杆656、第二连杆657、第一挡块658、第二挡块659，所述的第一锥齿轮651固定套设在键槽轴643上，第一锥齿轮651设有与所述花键648插接配合的键槽，键槽轴643上的弹簧的顶部抵住该第一锥齿轮，所述的第二锥齿轮652通过支架安装在第一安装板621上并且与第一锥齿轮651传动连接，所述的转盘653与第二锥齿轮652同轴设置，所述的第一连接杆654的一端与转盘653的盘面铰接、第一连接杆654的另一端与第二连接杆655的一端铰接，第二连接杆655的穿过顶盖613延伸至调节壳体611内，所述的第二连接杆655延伸到调节壳体611内的端部水平设置有中间连杆，中间连杆的两端分别与第一连杆656和第二连杆657的端部铰接，第一挡块658与第一连杆656的另一端部铰接，第二挡块659与第二连杆657的另一端部铰接，顶盖613内设有与第一挡块658和第二挡块659配合的导向条，当上述的压板624运动并压迫环形挡边时，使花键648移动并且插入到第一锥齿轮651内，使得第一锥齿轮651与花键648能够同步转动，接着第一锥齿轮651的转动带动第二锥齿轮652转动，从而带动转盘653转动，转盘653转动带动第一连接杆654运动，从而带动第二连接杆655上下移动，第二连接杆655驱动第一连杆656和第二连杆657相互远离，从而驱动第一挡块658和第二挡块659在导向条上平移，进而实现对第一通水孔613a和第三通水孔613c的遮挡，从而进一步控制第一通水孔613a和第三通水孔613c在开启状态下的开度。

更为具体的，所述的第一挡块658靠近第三通水孔613c，第二挡块659靠近第一通水孔613a，并且第二挡块659与第一通水孔613a之间的距离大于第一挡块658与第三通水孔613c之间的距离，因此能够先对第三通水孔613c进行通水面积的调节，先缓慢减少进入调节壳体611内的热水的量，再慢慢调节进入常温水的量，能够好地便于对水温进行控制，如果热水量太多，再控制常温水，温度是不容易降下来的。

更为完善的，所述的调节壳体611的底部与电锅炉70之间设置有拉持组件80，所述的拉持组件80包括拉持杆810、第一外置台阶820、第二外置台阶830、套筒840，所述的拉持杆810的上端部与调节壳体611的底部铰接，套筒840套接于拉持杆810上，所述的拉持杆810的端部分别设置有第一外置台阶820、第二外置台阶830，第一外置台阶820、第二外置台阶830之间套接有弹簧，弹簧的上端部与套筒840的内壁固定，套筒840的下部与电锅炉的外壁固定，拉持组件80的弹力能够对调节壳体611进行复位。

更为具体的，所述的拉持组件80与调节壳体611相连的端部为弹性橡胶构成，便于使弹力与调节壳体611的旋转力方向相反。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。