专利名称：基于热媒的集成式水力模块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水质输送领域，具体的说，是涉及一种基于热媒的集成式水力模块。
背景技术：
目前，地面低温辐射采暖(地暖)和暖气片/卫生热水的使用需要输配系统来传输热媒；而在使用同一热源加热时，为了分离水 力和水温的相互牵制，现有技术中，主要的解决方案是在原有系统的基础上增加水力分压装置和混流装置，其缺陷在于:增加了管道数量、控制效果差、系统复杂，集成性低，系统的施工、设计、调试难度大、效率低，工程上的工作繁杂，对作业人员的技能要求非常高。如何研发一种集成性高、系统简单、安装方便、控制精准的输配系统用于热媒传输，就成为了本领域技术人员的重点研究内容。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种系统结构简单、安装方便、控制精确的基于热媒的集成式水力模块。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:基于热媒的集成式水力模块，包括水箱，位于水箱内部下方且开设有管道通孔、用于将水箱内部分割为上下两部分的过水板，一端穿过过水板并延伸至水箱上部、另一端用于连接外部热水供应机构的热源供水管，至少一组高温水供应系统和低温水供应系统，以及用于回水的热源回水管。具体的说，所述高温水供应系统包括与水箱连通且上端通过管道通孔穿过过水板并延伸至水箱内部上方的高温供水管，以及与水箱连通且上端位于过水板下方的高温回水管；所述低温水供应系统包括与水箱连通且上端位于过水板下方的低温回水管，以及上端通过管道通孔穿过过水板且位于高温供水管上端下方的低温供水管；其中，高温供水管和低温供水管与管道通孔的孔壁之间均存在供水流通过的间隙。进一步的，还包括设置在水箱上并延伸至水箱内部且靠近低温回水管、用于控制热能输入量的感温探头。通过感温探头控制低温水的出水温度，实现调整流量和调整温度的分离和受控。为了安装方便，还包括至少两根对称设置并贯穿水箱前后两端、用于安装固定水箱的安装通管。对称设置的安装通管在实施安装后，与水箱组合构成对称的镜像结构，使得水箱挂墙安装的负载更大、安装方式更加灵活。再进一步的，所述水箱四周包裹有保温层。为了排气彻底，使得水箱内压力恒定或不超过水箱内压力的临界值，在所述水箱上端设有用于安装排气安全组件的压力安全组件接口。为了更好的实现本实用新型，在所述水箱下端设有补水口。为了简化管道结构，实现水泵的紧凑安装，所有与水箱连接的管道采用沿水箱前后走向的分层布局的设计，具体的说，所述高温水供应系统中的高温供水管和高温回水管沿水箱的前后走向均匀设置；与此同时，所述低温水供应系统中的低温供水管和低温回水管沿水箱的前后走向均匀设置。本实用新型的设计原理是:在一个设备(水箱)里，利用不同温度的水之间的密度差异，实现设备内具有温差的水的自然分层，再通过相应的高温水供应系统/低温水供应系统实现不同温度的用水供应。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:(I)本实用新型设计巧妙、结构合理、简单、实现方便。(2)本实用新型通过热源供水管直接向水箱上部进行高温水供给，使之形成高温水区，同时，利用不同温度的水之间的密度差异，使得不同水温的水自然分层，即在水箱下部形成低温水区，并通过与之对应的高温水供应系统和低温水供应系统，实现一个部件(水箱)同时输出两种可独立设定温度的热媒(高温热水、低温热水)，以满足暖气片、卫生热水或地暖水温用水的不同需求。(3)本实用新型集成性高，所有管路均集成于水箱内，且无需水力分压装置和混流装置，极大地简化了系统结构，降低了对作业人员的技能要求和施工难度；同时，利用高温供水管和低温供水管与管道通孔孔壁的间隙均匀分配低温回水和高温供水，即可使得二者充分混流，避免了水力去耦合罐常出现的偏离设计流量(流速)时出现水流短路的隐患。
(4)本实用新型采用对称设置的安装通管对水箱整体进行挂墙安装，不仅安装方便、灵活；而且，该种设置方式与水箱组合构成对称的镜像结构，安装实施后，水箱的负重更大。(5)本实用新型中高温水区域的水温由外部热水供应机构直接控制，低温水区域则通过感温探头控制，二者温度的控制和水温输出相互独立。(6)本实用新型所采用部件均为现有成熟技术，不仅价格低廉，而且性能稳定可靠，相较于现有技术而言，其在具备新颖性和创造性的同时，具备非常高的实用性和市场经济价值，为其大范围的推广应用，奠定了坚实的基础。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为图1中的A向视图。其中，上述附图对应的标记名称:1_水箱，2-过水板，3-热源供水管，4-热源回水管，5-高温供水管，6-高温回水管，7-低温回水管，8-低温供水管，9-感温探头，10-保温层，11-安装通管，12-压力安全组件接口，13-补水口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例本实施例为了解决现有技术中在地面低温辐射采暖(地暖)和暖气片/卫生热水使用同一热源的加热系统中，需增设水力分压装置和混流装置，导致系统复杂、管路、控制多，对作业人员的技能水平要求高的问题，提供了一种基于热媒的集成式水力模块，如图1所示，该集成式水力模块将管路集成于一个水箱内，利用不同温度的水之间的密度差异，使得水箱内水自然分层为高温水区和低温水区，再由与不同水温对应的高温水供应系统和低温水供应系统实现不同温度的用水供应，且高温水区和低温水区之间的水温控制相互独立；整个设备系统结构简单，水箱上管路的外部接口分层布局，同时，采用挂壁式安装方式，简化了水箱的安装，降低了作业人员的施工难度。为了使得本领域技术人员对本实用新型的结构有更清晰的认识和了解，下面结合幅图对其进行详细说明:如图1所示，基于热媒的集成式水力模块主要包括水箱1、过水板2、热源供水管3、热源回水管4、高温水供应系统和低温水供应系统六部分。水箱1，是整个设备的主体，其形状多种多样，可为罐体、立方体、长方体等，需要说明的是，本实用新型中附图所涉及水箱形状不应当现在本申请的保护范围；本实施例中所涉及结构部件均集成于水箱I上，具体实施时，水箱上部为高温水区，其主要用于对接暖气片/换热水箱等需高温用水的设备，水箱下部为低温水区，其主要用于地暖/卫生热水等对水温需求较低的用水设备。进一步地，为了避免水箱内水的热量散失，水箱I的四周包裹有保温层10 ;为了确保水箱内压力恒定或始终位于水箱安全压力的临界值，在水箱I的上部开设有用于安装排气安全组件的压力安全组件接口 12，实施时，压力安全组件通过该接口安装在水箱上，在水箱内压力过载时，对水箱进行卸压操作。水箱在安装时采用穿心式结构进行挂墙安装，既通过两根对称设置并贯穿水箱I前后两端的安装通管11将水箱安 装在墙面。挂墙安装不仅安装更加灵活，而且安装通管与水箱组合构成对称的镜像结构，安装实施后，水箱的负重更大。在确保安装通管与水箱组合为镜像结构的前提下，安装通管可设置若干根。过水板2，其位于水箱内部的下方，在过水板2上开设有若干供管道穿过的管道通孔，通过过水板2将水箱I内部分割为上下两部分，其材质并无特别限定，一般地，优选为不锈钢板。热源供水管3，是水箱从外部进水的主管道，其一端穿过过水板2并延伸至水箱I上部、另一端用于连接外部热水供应机构，该外部热水供应机构一般为锅炉，从热源供水管3的上端流入水箱的水为高温水，高温水的温度由锅炉的作业温度决定，其位于水箱上部形成高温水区域。因不同温度的水密度差异，高温水位于上部，低温水位于下部，高温水区域下部的水层即为低温水区域。高温水供应系统，其与高温水区域对应，主要摄取高温水，本实施例中，高温水供应系统包括与水箱I连通且上端通过管道通孔穿过过水板2并延伸至水箱I内部上方的高温供水管5，以及与水箱I连通且上端位于过水板2下方的高温回水管6。具体的说，高温供水管5的上端端口位于高温水区域，高温水从该端口流入高温供水管5，高温供水管5的下端与相应的高温用水设备连接，与此同时，高温用水设备还与上述的高温回水管6连接，高温水经高温供水管5流入高温用水设备后，然后再由高温用水设备流入高温回水管6，完成一次高温水的循环。回流的高温水温度降低，并从高温供水管与管道通孔的孔壁之间的间隙涌出，与比之温度低的水混合形成低温水，进入下一个低温水循环。低温水供应系统，其与低温水区域对应，主要摄取低温水，本实施例中，低温水供应系统包括与水箱I连通且上端位于过水板2下方的低温回水管7，以及上端通过管道通孔穿过过水板2且位于高温供水管5上端下方的低温供水管8。低温供水管8摄取低温水区域的低温热水，然后流入与之连接的低温用水设备，再经低温用水设备回流至低温回水管，完成一次低温水的循环。需要说明的是，上述低温回水管和高温回水管的位置并没有特定的限制，附图中所涉及低温回水管和高温回水管在同一水平面的位置关系不应当限制本实用新型的保护范围。进一步的，本实施例在低温回水管的出水口附近设有感温探头9，通过感温探头9感应、控制通过热源供水管3输入的热能的流量，从而控制低温水区域的出水温度，实现调整流量和调整温度的分离和受控。当感温探头9处的温度高于设定值时，则可控制热源供水管3的供水量减少，此时，过水板下方(回水区)的凉水(较低温水)则通过高温供水管和低温供水管与管道通孔的孔壁之间的间隙涌入到低温供水管的管口处，与该处的高温热水进行混合，完成了高温热水的降温；反之，当感温探头9处的温度低于设定值时，则可控制热源供水管3的供水量增加，此时，过水板下方(回水区)的凉水(较低温水)不能通过过水板上的管道通孔孔壁涌入到过水板上方的热水区(高温水区)，当由热源供水管和热源回水管构成的热源回路的流量大于各分支回路(低温水循环和高温水循环)的总流量时，上方高温水区域的热水将通过过水板与供水管之间的间隙涌向下方回水区域，则本实用新型的内部水温将全部提高。
应当说明的是，高温水循环和低温水循环的工况很多，上述仅举例说明了其中一种工况下的循环过程，本领域技术人员在本实施例中所公开的技术内容的基础上，可以理解本实用新型的技术并实现本实用新型，因此，本实施例中不再一一列举，各工况下的高温水合低温水的循环过程。同时，上述高温水供应系统和低温水供应系统可设一组、二组、三组、四组甚至更多，根据实际工况需要可相应增设高温水供应系统和/或低温水供应系统。热源回水管4与前述的外部热水供应机构连通，通过热源回水管4回流至外部热水供应机构内，与热源供水水管与锅炉(热源)构成一次侧回路，锅炉工作时，对回流的水进行再加热，然后再将之通过高温供水管输送至水箱内，实现水的循环利用。为了更好的实现本实施例，保证水箱内的水循环正常进行，本实施例在水箱I下端设有补水口 13。为了简化管道结构，实现水泵的紧凑安装，如图2所示，本实施例中所有与水箱连接的管道采用沿水箱前后走向的分层布局的设计，具体的说，高温水供应系统中的高温供水管和高温回水管沿水箱的前后走向均匀设置；与此同时，低温水供应系统中的低温供水管和低温回水管沿水箱的前后走向均匀设置。各管道与水箱的连接处均采用特殊的焊接方式，以防止水箱内水从连接缝隙漏水。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内当可用上述揭示的技术内容作出些许变动或修饰等同变化的等效实施例。按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内 。
权利要求1.基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，包括水箱(1)，位于水箱(I)内部下方且开设有管道通孔、用于将水箱(I)内部分割为上下两部分的过水板(2)，一端穿过过水板(2)并延伸至水箱(I)上部、另一端用于连接外部热水供应机构的热源供水管(3)，至少一组高温水供应系统和低温水供应系统，以及用于回水的热源回水管(4)。
2.根据权利要求1所述的基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，所述高温水供应系统包括与水箱(I)连通且上端通过管道通孔穿过过水板(2 )并延伸至水箱(I)内部上方的高温供水管(5)，以及与水箱(I)连通且上端位于过水板(2)下方的高温回水管(6); 所述低温水供应系统包括与水箱(I)连通且上端位于过水板(2)下方的低温回水管(7)，以及上端通过管道通孔穿过过水板(2)且位于高温供水管(5)上端下方的低温供水管(8)； 其中，高温供水管(5)和低温供水管(8)与管道通孔的孔壁之间均存在供水流通过的间隙。
3.根据权利要求2所述的基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，还包括设置在水箱(I)上并延伸至水箱( I)内部且靠近低温供水管(8)、用于控制热能输入量的感温探头(9)。
4.根据权利要求2或3所述的基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，还包括至少两根对称设置并贯穿水箱(I)前后两端、用于安装固定水箱(I)的安装通管(11)。
5.根据权利要求4所述的基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，所述水箱(I)四周包裹有保温层(10)。
6.根据权利要求5所述的基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，在所述水箱(I)上端设有用于安装排气安全组件的压力安全组件接口(12)。
7.根据权利要求6所述的基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，在所述水箱(I)下端设有补水口(13)。
8.根据权利要求5至7任一项所述的基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，所述高温水供应系统中的高温供水管(5)和高温回水管(6)沿水箱(I)的前后走向均匀设置；所述低温水供应系统中的低温回水管(7)和低温供水管(8)沿水箱(I)的前后走向均匀设置。
专利摘要本实用新型公开了一种基于热媒的集成式水力模块，主要解决了现有技术中传输热媒的输配系统集成性低、管路多、系统结构复杂、安装难度大、控制效果差等问题。基于热媒的集成式水力模块，其特征在于，包括水箱(1)，位于水箱(1)内部下方且开设有管道通孔、用于将水箱(1)内部分割为上下两部分的过水板(2)，一端穿过过水板(2)并延伸至水箱(1)上部、另一端用于连接外部热水供应机构的热源供水管(3)，至少一组高温水供应系统和低温水供应系统，以及用于回水的热源回水管(4)。本实用新型集成性高，且利用不同温度的水之间的密度差，使得水箱内的水自然分层，实现了一种部件同时出两种可独立设定温度的热媒。
文档编号F24D19/00GK203147897SQ201320163649
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者王亚鸣 申请人:王亚鸣