專利名稱：在循環(huán)加熱供暖系統(tǒng)中的高低溫回路間傳輸熱的整體設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及循環(huán)加熱的輻射供暖系統(tǒng)，并且在一些方面涉及循環(huán)加熱。
背景技術(shù)：
輻射供暖系統(tǒng)包括埋在要加熱的區(qū)域的地板、墻壁或天花板中的管道。已經(jīng)加熱的水通過這種管道泵送以升高該表面(熱物質(zhì))的溫度。從熱物質(zhì)輻射的熱能加熱房間中的物體。由于在這些系統(tǒng)中熱傳輸?shù)姆椒ㄖ饕禽椛?，需要較低溫水以加熱對流式系統(tǒng)(例如，有散熱片的護(hù)壁板供暖)通常所需要的熱物質(zhì)。在熱源不僅是專用于被加熱的水供給輻射回路的系統(tǒng)中，需要調(diào)節(jié)來自供暖單元回路，或其他類型的供暖單元的較高溫度的水的調(diào)節(jié)裝置，以維持輻射回路中所需要的較低溫度。通過從該供暖單元回路向輻射回路供給水，注入回路能夠進(jìn)行這種調(diào)節(jié)。注入輻射回路中被加熱的水的量可以用手動調(diào)節(jié)混合閥，或用可變速度注入泵設(shè)置。可選地，如果供暖單元是室內(nèi)熱水加熱器，并且來自供暖單元回路的水可以用作可飲用的水，那么在供暖單元回路中的水可以與輻射回路中的水隔離，并且熱可以從加熱回路經(jīng)熱交換器傳輸給輻射回路。
圖1示出上述類型的現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)加熱的供暖系統(tǒng)。有兩個獨立的循環(huán)泵循環(huán)泵12和輻射回路泵16，循環(huán)泵12用于循環(huán)通過加熱回路來自水加熱器10的水，輻射回路泵16用于循環(huán)通過輻射回路并因此通過輻射供暖系統(tǒng)的盤管的水。在兩個回路中的水流過加熱交換器14的兩側(cè)，沿圖1中由箭頭所示的方向，使熱從來自水加熱器出口進(jìn)入供暖單元回路的水傳輸給從輻射回路返回的水。恒溫器19和相關(guān)的電子線路控制開關(guān)兩個循環(huán)泵的繼電器20。
基于水循環(huán)系統(tǒng)的這種類型的熱交換器也可以與其他熱源，例如鍋爐一起使用，在其應(yīng)用中希望將水分成兩個回路。例如，如果在輻射回路中使用防凍液，例如用于室外加熱車道或人行道，那么，即便熱源是不供給飲用水的鍋爐或其他熱源，也希望將供暖單元回路中的水與防凍液隔離。
循環(huán)泵通常是濕轉(zhuǎn)子循環(huán)型。這種泵葉輪容納在稱之為蝸殼(volute)的配合凹腔中。通常，該蝸殼被泵連接在其上的凸緣所包圍。當(dāng)泵被安裝好并且葉輪位于在該蝸殼中時，水通過在該蝸殼中心處的入口進(jìn)入該泵并通過在該蝸殼圓周上的出口排出。

發(fā)明內(nèi)容
一般來說，本發(fā)明的特征是用于將熱從較高溫回路傳輸?shù)捷^低溫回路的整體式設(shè)備(例如在輻射加熱中，從供暖單元回路到輻射回路)。該設(shè)備設(shè)置熱交換器，用于將熱從較高溫回路傳輸給較低溫回路。該設(shè)備包括鑄件，該鑄件中形成有較高溫供給口和返回口、較低溫供給口和返回口、較高溫泵蝸殼和較低溫泵蝸殼。液體從較高溫回路經(jīng)較高溫供給口進(jìn)入該設(shè)備，流經(jīng)該熱交換器的一側(cè)，將熱傳輸給通過該熱交換器的另一側(cè)在較低溫回路中循環(huán)的液體，并且通過該較高溫返回口離開該設(shè)備。在較低溫回路中循環(huán)的液體通過較低溫返回口進(jìn)入該設(shè)備，接受來自較高溫液體的熱并通過較低溫供給口離開該設(shè)備。本發(fā)明通過將所有四個口和兩個循環(huán)泵匯集到一個整體式設(shè)備中，因而簡化了安裝。
本發(fā)明這方面優(yōu)選的實施例可以包括下述的一個或多個該整體式設(shè)備可以用于輻射供暖系統(tǒng)，并且較高溫回路可以是鍋爐回路或室內(nèi)水加熱器回路，而較低溫回路可以是輻射回路。熱交換器可以是可更換的。單向閥可以設(shè)置在從供暖單元供給口向較高溫循環(huán)泵流動的液體所流經(jīng)的路徑中，或從較高溫循環(huán)泵到供暖單元返回口的路徑中。輻射回路供給口和返回口可以設(shè)置成使該兩個口間隔開一定距離，該距離接近于輻射熱流動歧管上的輻射供給口和返回口之間的間隔。該整體式設(shè)備可以包括多個獨立的鑄件，這些鑄件例如通過緊配合的配套連接件而接合在一起，其中該連接件用O型密封件密封。該鑄件的第一和第二部分可以是獨立的鑄件。本發(fā)明具有許多優(yōu)點，其中一些在下面的說明書中詳細(xì)描述。
本發(fā)明的一個或多個實施例的細(xì)節(jié)在附圖中提出并在下面描述。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點從說明書和附圖，并且從權(quán)利要求將變得明白。


圖1是用于輻射供暖的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本發(fā)明的一個實施例的示意圖。
圖3是用于圖2所示的本發(fā)明實施例的整體式設(shè)備的透視圖。圖3A是類似于圖3所示的整體式設(shè)備的透視圖，其設(shè)置在外殼內(nèi)并且備用。
圖4是圖3所示的整體式設(shè)備的剖視圖。
圖5是圖3所示的整體式設(shè)備的側(cè)視圖。
圖6是整體式設(shè)備的剖視圖，示出了可以用于在熱交換器和所述設(shè)備之間密封的雙密封環(huán)結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
本發(fā)明有許多可能的實施例，由于太多不能在此一一描述。下面將描述一些目前優(yōu)選的可能的裝置。但是，怎么強(qiáng)調(diào)都不過分，這些是本發(fā)明實施例的描述，而不是本發(fā)明的描述，本發(fā)明不限于在這部分中所描述的詳細(xì)的實施例，而是在權(quán)利要求中更廣義地描述。
下面的描述對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說實施該公開的實施例是綽綽有余的。除非另有說明，涉及的工藝和制造方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。
圖2-5示出本發(fā)明的一個實施例。整體式設(shè)備21(由與所用的系統(tǒng)條件相符的青銅、塑料或其他材料制造)包括形成供暖單元供給口22和供暖單元返回口24的第一鑄件100，和形成輻射回路供給口26和輻射回路返回口28的第二鑄件102。每個口具有螺紋連接(但是可以用任何已知的其他管道連接，例如熔焊來替代)。
參考圖4，供暖單元循環(huán)泵30螺栓連接于該第一鑄件100的凸緣34。該循環(huán)泵30的葉輪35容納在形成于該第一鑄件中的蝸殼36中。液體在入口38流進(jìn)該循環(huán)泵30，并且在該蝸殼圓周上的出口(未示出)流出。該鑄件內(nèi)的內(nèi)部通路將該泵出口連接于供暖單元返回口24。
輻射回路循環(huán)泵40螺栓連接于該第二鑄件102的凸緣42。該輻射循環(huán)泵的葉輪容納在形成于該第二鑄件的蝸殼44中。液體在入口處(未示出)流進(jìn)該輻射回路泵，并且在該蝸殼的圓周上的出口46流出。該鑄件內(nèi)的內(nèi)部通路將該泵出口連接于輻射回路供給口26。
來自供暖單元回路的水，即，已經(jīng)被水加熱器10加熱的水通過供暖單元供給口22進(jìn)入第一鑄件，流過熱交換器60的一側(cè)，然后通過該供暖單元返回口24離開該第一鑄件。同時，在輻射回路中循環(huán)的水通過輻射回路返回口28進(jìn)入該第二鑄件，流過該熱交換器的另一側(cè)，并且通過該輻射回路供給口26離開該第二鑄件。在這兩個回路中的水沿相反的方向流過熱交換器，如圖2中的箭頭所示。當(dāng)已經(jīng)被加熱的水流過該熱交換器時，熱穿過熱交換器的分離壁(未示出)傳輸給在該返回口28處從輻射回路返回的液體，在其供給該輻射加熱盤管之前加熱該液體。
如上所述，由于兩個水流在熱交換器中被相互隔離，因此在供暖單元回路中的水可以用作可飲用水，而在該輻射回路中的液體可能包含不能用于飲用水的添加劑或污染物，例如防凍劑(乙二醇)。
包括用于控制兩個循環(huán)泵的控制電路的電路安裝在該整體式設(shè)備上，并響應(yīng)來自恒溫器19的輸入來控制兩個循環(huán)泵。
在一些優(yōu)選的裝置中，該熱交換器60是可更換的。在圖2-5所示的實施例中，熱交換器螺栓連接于該整體式設(shè)備。例如，如圖6所示，一對密封環(huán)106、108可以設(shè)置在每個鑄件/熱交換界面，以確保防水密封。該密封環(huán)優(yōu)選設(shè)置成大體上相互平行并沿該界面的縱向間隔開，如圖6所示。
該輻射回路供給口和返回口連接件之間的間隔(間距)優(yōu)選設(shè)置成匹配該輻射供給歧管和返回歧管(其供給多個輻射回路)的標(biāo)準(zhǔn)間隔。
該整體式設(shè)備的尺寸和構(gòu)造滿足能夠容易將該設(shè)備安裝于壁板的條件。例如，如圖3A所示，該整體式設(shè)備可以包括鑄件100和電子系統(tǒng)控制板102。該電子系統(tǒng)控制器能夠安裝在任何所希望的部位，例如在泵上、該整體式設(shè)備上或支撐板上。
該整體式設(shè)備可以包括多個單個的鑄件，它們具有緊配合的配套連接件，該連接件用O形環(huán)密封件密封。例如，在圖3和圖4所示的實施例中，該整體式的鑄件由螺栓連接在一起的三個元件形成熱交換器60(例如銅焊(braised)板熱交換器)和上述的兩個獨立的鑄件100和102。通常，螺栓或其他機(jī)械緊固件將多個獨立的鑄件固定在一起，如圖所示。獨立的鑄件之間的連接不具有用于該領(lǐng)域管道安裝中進(jìn)行連接而通常所用的形式(例如，熔焊或螺紋連接)。該多個獨立的鑄件在工廠里組裝并作為組裝單元提供給消費者。
雖然上面描述的實施例用于輻射回路加熱，但是本發(fā)明不是僅用于輻射回路加熱的。它可以用于其他應(yīng)用，例如，將熱從較高溫回路傳輸給在不同類型供暖系統(tǒng)中的較低溫回路，例如不同回路采用不同溫度的護(hù)壁板供暖系統(tǒng)。
同樣，雖然室內(nèi)的水加熱器在圖2中示作供暖單元，但是也可以用其他類型的供暖單元例如鍋爐。
代替在供給口和返回口的螺紋管連接，該整體式設(shè)備可以采用其他類型的連接(例如熔接、管接頭、帶倒鉤和開槽)。
如果希望的話，可更換的單向流動裝置(未示出)可以安裝在該供暖單元供給口(從該供暖單元回路的入口)。
該循環(huán)泵中的任何一個或者兩者是可變速的循環(huán)泵?？梢栽O(shè)置可變速的循環(huán)泵，例如來對該供暖系統(tǒng)傳輸?shù)臒崃刻峁┘訌?qiáng)控制。而且，該循環(huán)泵可以根據(jù)特定的循環(huán)加熱的供暖系統(tǒng)的需要一前一后地或獨立地打開和關(guān)閉。
除了上面描述的實施例之外，本發(fā)明的許多其他實施例也屬于本發(fā)明范圍內(nèi)，該范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)加熱供暖系統(tǒng)的整體式設(shè)備，用于將熱從較高溫回路傳輸?shù)捷^低溫回路，該設(shè)備包括鑄件；形成在該鑄件的第一部分中的較高溫供給口和返回口；形成在該鑄件的第二部分中的較低溫供給口和返回口；形成在該鑄件第一部分中的較高溫回路泵蝸殼，構(gòu)造成接納該較高溫回路泵的葉輪；形成在該鑄件第二部分中的較低溫回路泵蝸殼，構(gòu)造成接納該較低溫回路泵的葉輪；以及與該較高溫回路和較低溫回路都流體連通的熱交換器；其中，液體從較高溫回路經(jīng)較高溫供給口進(jìn)入該整體式設(shè)備，流經(jīng)該熱交換器的第一側(cè)，并且通過該較高溫返回口離開該整體式設(shè)備，以及其中，在該較低溫回路中循環(huán)的液體經(jīng)較低溫返回口進(jìn)入該整體式設(shè)備，流經(jīng)該熱交換器的第二側(cè)，接收來自較高溫回路中的水的熱，并通過較低溫供給口離開該整體式設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該整體式的設(shè)備用于輻射供暖系統(tǒng)，該較高溫回路是供暖單元回路，而該較低溫回路是輻射回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括單向閥，其設(shè)置在從供暖單元供給口到較高溫泵流動的液體所流動的路徑中，或從較高溫泵到供暖單元返回口的路徑中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括安裝在該熱交換器上的電路，該電路包括控制電路，用于響應(yīng)恒溫器以控制該較高溫泵和較低溫泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該熱交換器可從該鑄件上拆卸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該輻射回路供給口和返回口定位成使得該兩個口間隔開一定距離，該距離接近于輻射熱流動歧管上的輻射供給口和返回口之間的間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該鑄件包括通過緊配合的配套連接件而接合在一起的多個鑄件，所述連接件用O形環(huán)密封件密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中該第一和第二鑄件部分設(shè)置成單獨的鑄件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括圍繞該鑄件至少一部分的外殼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，還包括安裝在該外殼上的電子控制板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括在該熱交換器和該鑄件之間的密封件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中該密封件包括一對密封環(huán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該設(shè)備構(gòu)造成將該較高溫回路和該較低溫回路相互隔離。
14.一種向循環(huán)加熱的供暖系統(tǒng)供熱的方法，包括(a)提供用于將熱從較高溫回路傳輸?shù)捷^低溫回路的整體式設(shè)備，該設(shè)備包括(i)鑄件；(ii)形成在該鑄件第一部分中的較高溫供給口和返回口；(iii)形成在該鑄件第二部分中的較低溫供給口和返回口；(iv)形成在該鑄件第一部分中的較高溫回路泵蝸殼，構(gòu)造成接納該較高溫回路泵的葉輪；(v)形成在該鑄件第二部分中的較低溫回路泵蝸殼，構(gòu)造成接納該較低溫回路泵的葉輪，以及(vi)與該較高溫回路和較低溫回路都流體連通的熱交換器；(b)用供暖單元加熱該較高溫回路中的液體；(c)通過該較高溫供給口從該較高溫回路向該設(shè)備輸送液體，以便該液體通過該熱交換器的第一側(cè)，并通過該較高溫返回口離開該設(shè)備，和(d)通過該較低溫返回口向該設(shè)備輸送在該較低溫回路中循環(huán)的液體，使得該液體流過該熱交換器的第二側(cè)，接收來自該較高溫回路中的水的熱，并且通過該較低溫供給口離開該設(shè)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括(e)利用該較高溫回路中的液體作為可飲用水。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的方法，還包括向較低溫回路中的水添加不適合用于可飲用水的添加劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，該添加劑包括乙二醇。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中步驟(b)由室內(nèi)熱水加熱器完成。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中步驟(b)由鍋爐完成。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括拆卸并修理或更換該交換器的步驟。
全文摘要
一種用于將熱從較高溫回路傳輸?shù)捷^低溫回路的整體式的設(shè)備(例如在輻射供暖中，從供暖單元回路到輻射回路)。該設(shè)備設(shè)置熱交換器，用于將熱從較高溫回路傳輸給較低溫回路。該設(shè)備還包括鑄件，該鑄件中形成有較高溫供給口和返回口、較低溫供給口和返回口、較高溫泵蝸殼和較低溫泵蝸殼。液體從較高溫回路經(jīng)較高溫供給口進(jìn)入該整體式設(shè)備，流經(jīng)該熱交換器的一側(cè)，將熱傳輸給通過該熱交換器的另一側(cè)在較低溫回路中循環(huán)的液體，并且通過該較高溫返回口離開該設(shè)備。在較低溫回路中循環(huán)的液體通過較低溫返回口進(jìn)入該整體式設(shè)備，接受來自較高溫液體的熱并通過較低溫供給口離開該設(shè)備。本發(fā)明通過將所有四個口和供暖單元泵和較低溫回路泵匯集到一個整體式設(shè)備中，因而簡化了安裝。
文檔編號F24D19/00GK1746570SQ200510084950
公開日2006年3月15日 申請日期2005年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者大衛(wèi)·斯威特 申請人:泰可公司