[实用新型]一种竖直埋设的U形弯头

说明书

技术领域

本实用新型涉及连接管道的弯头，尤其涉及土壤源热泵空调系统中地下换热器的U形弯头。

背景技术

地源热泵空调是利用地表浅层常温土壤或水源中的地温能量作为低位热能资源的一种真正节能、环保、无污染的空调技术。地源热泵可分为地下水源热泵、地表水源热泵和土壤源热泵，而土壤源热泵系统最为常见。在这些地源热泵的循环管道中获取地源热的一端是埋设在地下的，该部分习称为地下换热器。根据地下换热器的埋管形式又分为水平埋管和竖直埋管。其中，土壤源热泵系统就是采用竖直埋管——在地层中垂直钻孔，在孔洞内竖直插入地下换热器并把它埋设在地下。该地下换热器的底部是连接着供水管和回水管的是弯头部分。目前，该地下换热器的弯头部分通常有两种结构。一种是用两个90°的直角弯头通过热熔接法构成的弯头，另一种是在施工现场采用热煨法来把直管热煨成U形弯头形状而构成的。前者的不足是，在其弯头内存在着流速急剧变化的问题，这样，就增加了流体循环阻力，能量损失大。后者的不足是，在其弯头内有一部分壁厚变薄，在承受内外压力或摩擦时，会出现U形管渗漏的问题；在施工时，又由于泥浆阻力的影响，现有U形弯头结构都不便于将其插入孔洞底部。另外，热煨出来的U形弯头的内径往往都比原有的直管小，其流体循环阻力也较大，能量损失也大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种在土壤源热泵系统中竖直埋设的U形弯头，该弯头不仅能减小能量损耗、不易产生弯头处的渗漏，而且在施工时，能有效减小施工时泥浆阻力。

解决所述技术问题的技术方案是这样一种竖直埋设的U形弯头，它与现有U形弯头相同的方面是，该弯头包括位于其底部的弧形弯管段和连接在该弧形弯管段两端上部的各一段延伸段。其改进之处是，所述延伸段的上半部是可以套接在待接直管上的套管段(在本实用新型中，待接直管就是其埋设在地下的部分与U形弯头一道构成所谓地下换热器的一根供水管和一根回水管)，该延伸段的下半部是与该套管段同轴的、其内径与待接直管相等、且与所述弧形弯管段的端口内径相等且吻合连接的直管段；该弧形弯管段内的各处内径均不小于其端口内径，该弧形弯管段的外侧有把该段全部包裹起来、同时构成该弧形弯管段外壁体的填充实体，该填充实体呈尖端朝下的椭圆锥形。

进一步的改进是，弧形弯管段内各处的内径是从两端口向内逐渐增大的，两端口的内径值相等，其中间的内径值为两端口内径值的1.2～1.3倍。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

由于本U形弯头不是像现有技术那样热煨而成，这样就避免了热煨所带来的部分壁厚变薄，在承受内外压力或摩擦时容易出现的U形管渗漏问题；又由于本实用新型中弧形弯管段内的各处内径均不小于其端口内径，这样避免了由热煨带来的弧形弯管段的部分内径变小而造成的流体循环阻力较大，能量损失大的问题；又由于该弧形弯管段的外侧是被其尖端朝下的椭圆锥形的填充实体全部包裹起来的，这样在泥浆地施工时，就能有效减小施工时泥浆阻力，不会给管道造成损伤，减小了施工难度。显然，该U形弯头的延伸段上部设计套管结构后，安装并无缝连接待接直管(供水管和回水管)就十分容易，施工和运输均十分方便。

在进一步改进的特征中，由于弧形弯管段内其中间的内径值为两端口内径值的1.2～1.3倍，这样，其内的流体循环阻力将会进一步地减小，基本消除了在弧形弯管段内的局部能量损失；同时，如果在循环水中夹杂了少量的微小颗粒时，它们沉积在比两端端口粗的U型管底后，也不会出现因现有的内径本身不够大而带来的堵塞问题。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1——本实用新型的结构示意图

图2——图1中的A-A向剖视图

图3——图1中的B向视图

具体实施方式

一种竖直埋设的U形弯头(参考图1、2、3)。该弯头包括位于其底部的弧形弯管段2和连接在该弧形弯管段2两端上部的各一段延伸段。在本实用新型中，两段延伸段的上半部是可以套接在待接直管5上的套管段3，该延伸段的下半部是与该套管段3同轴的、其内径与待接直管5相等、且与所述弧形弯管段2的端口内径相等且吻合连接的直管段1。本实用新型的弧形弯管段2内的各处内径均不小于其端口内径，该弧形弯管段2的外侧有把该段全部包裹起来、同时构成该弧形弯管段2外壁体的填充实体4，该填充实体4呈尖端朝下的椭圆锥形。