专利名称：地源管内气体交换的空调系统的制作方法
技术领域：
本发明属于地温利用于调节室内气温的技术领域，特别是涉及可用地温对室内进
行冷或热两种环境温度进行调节的地温利用系统。
背景技术：
空气室式地源水平盘管和竖直埋管系列空调交换器是一项至今未开发的新技术， 它有利于节能降耗、不增加任和污染、科学环保。 由于我国南北气候差异较大，该节能技术有较大的推广前景。目前，我国新建铁路 的车站站房、部分医院、宾馆等运用现有的材料和技术都可以推广及应用。经过查阅有关 资料和实地调查，地源热泵的钻孔，安装以及冷热水的循环系统，本人认为该项技术是可行 的，但设备繁多而且费用昂贵，难于大面积推广应用，特别是很难进入农村家庭使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、成本低廉用地温对室内温度进行调节的空调 系统。 本发明的结构是 地源管内气体交换的空调系统，一根连通管由三段组成，两端为第一进出气段和 第二进出气段，第一进出气段和第二进出气段之间是换热段，第一进出气段和第二进出气 段中设有轴流风机，其特征在于换热段包括储气室和换热盘形管两部分；第一进出气段 与储气室相通，第二进出气段与换热盘形管相通；第一进出气段与储气室相连点的水平高 度，高于储气室与换热盘形管相连点的水平高度；储气室与换热盘形管相连点的水平高度， 又高于换热盘形管与第二进出气段相连点的水平高度；第二进出气段与换热盘形管相连点 还与储冷凝水箱相通，储冷凝水箱的水平位置低于储冷凝水箱与换热盘形管相连通的水平 位置，储冷凝水箱设导出水管； 第一进出气段和第二进出气段的主开口位于住房室内的靠顶部位；第二进出气段 设有支路道开口 ，支路道开口位于住房室内的靠地面部位；第二进出气段的主开口与支路 道开口之间的管道上设有主阀门，第二进出气段的支路道开口的管道上设有支路阀门。
该空调系统的气体流向有两种，把室内热空气调冷，和室内冷空气调热
夏天，室内热空气调冷，即热变冷的气体流向第一进出气段在室内高位置的主 开口进入热气体 一一 轴流风机 一一 储气室 一一 换热盘形管——轴流风机 一一 主阀 门 一一第二进出气段的主开口在室内低位置放出冷气体。这种工作状态是打开主阀门，关 闭支路阀门。 冬天，室内冷空气调热，即冷变热的气体流向支路道开口在室内低位置进入冷气 体 一一 支路阀门 一一 轴流风机 一一 换热盘形管 一一 储气室——轴流风机 一一 第一 进出气段的主开口在室内高位置放出热气体。这种工作状态是关闭主阀门，打开支路阀门。
换热盘形管截面积占储气室截面积的5_30%，储气室体积占换热盘形管体积3-10%。 储气室、换热盘形管和储冷凝水箱位于大地的地面以下。
本发明的发明点在第一进出气段与换热盘形管之间串有储气室。储气室的作用
是夏天制冷时先对热气预冷后再输出换热盘形管进行深度冷却，保护换热盘形管。冬天对
换热盘形管中已吸热的热气减压，选择温度相对更高的气体放出，对室内加温。 夏天，当室内热空气调冷，即热变冷时，从第一进出气段进入的热气被储气室预
冷，已被预冷的气体比重增加，流向低位置而进入换热盘形管。在储气室被预冷的气体进入
换热盘形管可减少温差对换热盘形管的破坏作用，因而换热盘形管可用管壁更薄的气管。
薄壁的气管一是成本低，二是与地下的热交换效率更高。换热盘形管中的冷凝水自动流入
储冷凝水箱，取出储冷凝水箱中的水时，只要用一根小管插入导出水管，吸出或用水泵抽出
冷凝水。 冬天，当室内冷空气调热，即冷变热时，从换热盘形管进入储气室的已吸热的热气 体在储气室中流速减慢，气压减少，使相对更热的气体上升进入第一进出气段，温度相对较 低的气体保留在储气室内继续吸热。 换热盘形管截面积占储气室截面积的5_30%，储气室体积占换热盘形管体积 3_10%。即就是储气室比换热盘形管宽大，但储气室比换热盘形管的体积更小。换热盘形 管是主要的换热装置，储气室是气体压力的减压缓冲装置。 使用本发明时，储气室、换热盘形管和储冷凝水箱位于大地的地面以下。
本发明的优点 1、利用地温，夏天可以制冷，冬天可以制热，是冷热两用的空调系统。 2、用储气室对气体进行减压缓冲，减少温差对换热盘形管的物理反应作用，延长
换热盘形管的使用寿用，减少换热盘形管的壁厚，降低换热盘形管的成本，并增加换热盘形
管的换热效率。 3、结构简单，可利用市场上现有的原材料和技术设备资源，气管均可用现有的PE
管塑料、波纹管等材料以及水泥制品管道，根据建筑面积以及冷热极限温度的不同，对空气
室和空气管道进行相应的设计和调节，就能达到四季所需适宜的空调温度； 4、可用水平空气地埋管、水平空气盘管和(如冷凝水极少时也可用竖直空气埋
管)，不用水源，直接用风机与室内空气闭式循环，如果在安装竖直空气地埋管时，其主要施
工工序有钻孔、接管、气压试验、保压放管和埋管等。在施工安装水平空气地埋盘管时应在
离地平面4m以下，水平空气室与水平盘管要有一定的坡向高差，以利于冷凝水集中排放。
凡低于地下lm以下以及所有外露的空气管道，开关要用难燃保温材料进行防护处理。 5、在广大城市的绿化带，停车场，广场和农村的农田，水塘，鱼塘，山洞隧道等均可
普及推广， 一次性投入长期受益，性能稳定可靠，不增加更多的设备和投资成本，比采用地
源热泵水空调更经济等优点。
图1是本发明的连接结构示意图； 图中l是第一进出气段、2是第二进出气段、3是轴流风机、4是储气室、5是换热盘 形管、6是储冷凝水箱、7是导出水管、8是主开口、9是支路道开口、10是主阀门、11是支路阀门。
具体实施例方式
实施例1、地源管内气体交换的空调系统 第一进出气段1和第二进出气段2用PE塑料管安装在房屋的室内。第一进出气 段1和第二进出气段2的主开口 8位于住房室内的靠顶部位；第二进出气段2设有支路道 开口 9，支路道开口 9位于住房室内的靠地面部位；第二进出气段2的主开口 8与支路道开 口 9之间的管道上设有主阀门IO，第二进出气段2的支路道开口 9的管道上设有支路阀门 11。第一进出气段1和第二进出气段2中设有30-50瓦电功率的轴流风机3。
换热段包括储气室4和换热盘形管5两部分；储气室4和换热盘形管5用波纹管， 以便增加与地下的接触面积，增加换热效率。换热盘形管5截面积占储气室4截面积的5 % ， 储气室4体积占换热盘形管5体积3%。 第一进出气段1与储气室4相通，第二进出气段2与换热盘形管5相通；第一进出 气段1与储气室4相连点的水平高度，高于储气室4与换热盘形管5相连点的水平高度；储 气室4与换热盘形管5相连点的水平高度，又高于换热盘形管5与第二进出气段2相连点 的水平高度；第二进出气段2与换热盘形管5相连点还与储冷凝水箱6相通，储冷凝水箱6 的水平位置低于储冷凝水箱6与换热盘形管5相连通的水平位置，储冷凝水箱6设导出水 管7。 使用本发明时，储气室4、换热盘形管5和储冷凝水箱6位于大地的地面以下4-5m位置。 实施例2、地源管内气体交换的空调系统 结构同于实施例l，但换热盘形管5截面积占储气室4截面积的10%，储气室4体 积占换热盘形管5体积5%。 实施例3、地源管内气体交换的空调系统 结构同于实施例l，但换热盘形管5截面积占储气室4截面积的30%，储气室4体 积占换热盘形管5体积10%。
权利要求
地源管内气体交换的空调系统，一根连通管由三段组成，两端为第一进出气段(1)和第二进出气段(2)，第一进出气段(1)和第二进出气段(2)之间是换热段，第一进出气段(1)和第二进出气段(2)中设有轴流风机(3)，其特征在于换热段包括储气室(4)和换热盘形管(5)两部分；第一进出气段(1)与储气室(4)相通，第二进出气段(2)与换热盘形管(5)相通；第一进出气段(1)与储气室(4)相连点的水平高度，高于储气室(4)与换热盘形管(5)相连点的水平高度；储气室(4)与换热盘形管(5)相连点的水平高度，又高于换热盘形管(5)与第二进出气段(2)相连点的水平高度；第二进出气段(2)与换热盘形管(5)相连点还与储冷凝水箱(6)相通，储冷凝水箱(6)的水平位置低于储冷凝水箱(6)与换热盘形管(5)相连通的水平位置，储冷凝水箱(6)设导出水管(7)；第一进出气段(1)和第二进出气段(2)的主开口(8)位于住房室内的靠顶部位；第二进出气段(2)设有支路道开口(9)，支路道开口(9)位于住房室内的靠地面部位；第二进出气段(2)的主开口(8)与支路道开口(9)之间的管道上设有主阀门(10)，第二进出气段(2)的支路道开口(9)的管道上设有支路阀门(11)。
2. 根据权利要求l所述的地源管内气体交换的空调系统，其特征在于换热盘形管(5) 截面积占储气室(4)截面积的5-30%，储气室(4)体积占换热盘形管(5)体积3-10%。
3. 根据权利要求l所述的地源管内气体交换的空调系统，其特征在于储气室(4)、换 热盘形管(5)和储冷凝水箱(6)位于大地的地面以下。
全文摘要
本发明地源管内气体交换的空调系统涉及可用地温对室内进行冷或热两种环境温度进行调节的地温利用系统。第一进出气段和第二进出气段之间是换热段，换热段包括储气室和换热盘形管两部分；第一进出气段与储气室相通，第二进出气段与换热盘形管相通；第二进出气段与换热盘形管相连点还与储冷凝水箱相通，储冷凝水箱的水平位置低于储冷凝水箱与换热盘形管相连通的水平位置，储冷凝水箱设导出水管；优点利用地温，夏天可以制冷，冬天可以制热，是冷热两用的空调系统。用储气室对气体进行减压缓冲，减少温差对换热盘形管的物理反应作用，延长换热盘形管的使用寿用，减少换热盘形管的壁厚，降低换热盘形管的成本，并增加换热盘形管的换热效率。
文档编号F24F5/00GK101737887SQ20091021663
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者范献太, 范英, 范雄 申请人:范雄