專利名稱：雙口沖擊塑孔器的制作方法
雙口沖擊塑孔器本發(fā)明涉及用于鋪設(shè)地下管道工程的方法和裝置。其在管形成使用熱泵的加熱或冷卻系統(tǒng)，即地?zé)峄虻卦礋岜孟到y(tǒng)的一部分的情況下是特別相關(guān)的?；跓岜玫募訜嵯到y(tǒng)作為加熱裝置變得更普遍。其通過從地提取熱能，聚集它并重定向它來工作，例如以加熱建筑物或其它空間。也可能將系統(tǒng)配置成相反地運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，熱從建筑物被提取，并被傳導(dǎo)到地面(也就是說，作為建筑物的冷卻系統(tǒng))。在任一配置中，熱能經(jīng)由鋪設(shè)在地面中的管的熱傳導(dǎo)回路在地面和泵系統(tǒng)之間傳送。管包含流體，其由泵循環(huán)以在系統(tǒng)周圍傳送熱能。在一般閉合回路系統(tǒng)中，流體是水和防凍劑的溶液。熱傳導(dǎo)管道工程可以以各種布置鋪設(shè)在地面中，取決于包括場(chǎng)地入口、土壤類型、建筑物的接近度或場(chǎng)地邊界的因素。管可安裝成使得它們實(shí)質(zhì)上是水平的，在這種情況下它們可鋪設(shè)在隨后被填滿的開放溝渠中?？蛇x地，管可放置在通過常規(guī)沖擊塑孔或鉆孔技術(shù)產(chǎn)生的在地面中的孔中。在這種情況下，可例如通過地洞實(shí)現(xiàn)接近孔的遠(yuǎn)端，孔顯露在該地洞中。例如，為了保持在約束的場(chǎng)地邊界內(nèi)，將管放在不是水平的而相反以一角度向下伸出(在一些情況下垂直地向下)的孔中常常是合乎需要的。這些孔可以非常深，超過100米或更多，且一般通過鉆孔技術(shù)來產(chǎn)生，涉及必須位于在地面水平處的進(jìn)入點(diǎn)處的昂貴且笨重的設(shè)備。顯然，在這種情況下，接近孔的另一端是不可能的；因此，在孔被準(zhǔn)備好之后，通過緊湊的180度耦合連接在其端部處的一對(duì)管插入孔中，使得在完成的加熱系統(tǒng)中，流體可向下循環(huán)到孔中并再次循環(huán)回來。當(dāng)前用于產(chǎn)生孔(其中沒有遠(yuǎn)端入口 )的方法需要昂貴且笨重的鉆孔機(jī)和鏜孔機(jī)的使用。費(fèi)用常常非常高，或接近鉆孔機(jī)器是不可能的。作為例子密集的都市區(qū)域可以很少接近或不接近在待加熱的場(chǎng)地周圍的暴露的地面，或可能根本沒有外部地面，使得唯一的實(shí)際解決方案是從建筑物本身內(nèi)部進(jìn)入地面(例如，通過地下室地板)。沖擊塑孔器(percussion mole，也稱為撞擊塑孔器或土體位移錘)是可在需要在地下鋪設(shè)管或電纜而不首先挖掘溝渠的情況中使用的氣動(dòng)地驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。最普遍地用于水平地在道路或類似的障礙物之下通過，沖擊塑孔器通常放置在地洞的側(cè)面中，且對(duì)準(zhǔn)具有類似深度的預(yù)期在其中顯露的遠(yuǎn)處地洞。塑孔器由沿著后部安裝的壓縮空氣軟管提供的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)。使具有相當(dāng)大的質(zhì)量的內(nèi)部活塞在塑孔器的管狀外殼內(nèi)向前快速行進(jìn)，其中內(nèi)部活塞撞擊外殼的前端，向前驅(qū)動(dòng)外殼，在該過程中使外殼周圍的土地移動(dòng)。內(nèi)部閥布置成使得在撞擊外殼內(nèi)的前部位置后，活塞以較少的能量被驅(qū)動(dòng)回到外殼的后部，此時(shí)它的行進(jìn)被阻止。排氣接著被排放到塑孔器后面的腔中，且該循環(huán)重復(fù)。在內(nèi)部活塞的向后行進(jìn)及其隨后的反轉(zhuǎn)期間消耗的能量不足以克服外殼和在它周圍壓縮的土地之間的摩擦；因此，外殼在循環(huán)的這個(gè)部分期間不向后行進(jìn)。美國(guó)專利號(hào)5，161，626描述了用于使地?zé)峋鲁恋乃芸灼鞯氖褂?。塑孔器具有三個(gè)口，并因此將它后面的三個(gè)管拉到地面中。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于插入用于地?zé)釤岜醚b置的地面回路(groundloop)的沖擊塑孔器，地面回路包括第一管和第二管，塑孔器包括沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；可連接到第一管的第一通道，其用于在地面回路的插入期間經(jīng)由第一管接納驅(qū)動(dòng)流體并將它輸送到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；可連接到第二管的第二通道，其用于在地面回路的插入期間經(jīng)由第二管從驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)排出驅(qū)動(dòng)流體；以及連接第一通道與第二通道的連接部，該連接部包括布置成在地面回路的插入期間限制驅(qū)動(dòng)流體從第一通道到第二通道的流動(dòng)但允許在相反方向上的流動(dòng)的止逆閥，由此，在插入之后，當(dāng)熱泵裝置在使用中時(shí)，地面回路包括第一管和第二管、第一和第二通道、以及連接部。使用該布置，當(dāng)熱泵系統(tǒng)在使用中時(shí)，閥可允許熱交換流體從第二通道流動(dòng)到第一通道。這允許相同的兩個(gè)管用于在插入期間驅(qū)動(dòng)塑孔器，并在熱泵裝置的使用期間構(gòu)成地面回路。止逆閥提供支持塑孔器的這兩個(gè)作用的簡(jiǎn)單但有效的方法。它可允許在插入完成之后地面回路連接到熱泵系統(tǒng)，而沒有任何額外的修改。這是可能的，例如，如果熱交換流體在與驅(qū)動(dòng)流體相反的方向上循環(huán)。在這種情況下，熱交換流體本身自動(dòng)使唯一的配置變化是必要的，即，止逆閥的打開。止逆閥——也稱為止回閥或單向閥——設(shè)計(jì)成允許流體在一個(gè)方向上流動(dòng)，但實(shí)質(zhì)上防止流體在相反的方向上流動(dòng)。塑孔器優(yōu)選地具有第一配置，其中第一和第二通道中的每個(gè)與沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)流體連通；以及第二配置，其中第一和第二通道中的至少一個(gè)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)隔離。如果驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在插入完成之后在一個(gè)通道處被隔離，則當(dāng)熱泵系統(tǒng)在使用中時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可填充有熱交換流體，但將沒有流體的通流。優(yōu)選地，在第二配置中，第一和第二通道兩者都與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)隔離。如果驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在這兩個(gè)通道處被隔離，則根本沒有熱交換流體將進(jìn)入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。也就是說，塑孔器的前部驅(qū)動(dòng)部分將完全與在地面回路中循環(huán)的熱交換流體隔離。塑孔器可適合于響應(yīng)于被置入到第一通道和第二通道中的至少一個(gè)中的主體的接納而從第一配置切換到第二配置。這是實(shí)現(xiàn)隔離的一種有利的方式。所置入的主體可阻塞并密封到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的路徑。主體可以是由橡膠或塑料制成的球或塞子。第一通道和第二通道中的至少一個(gè)可包括適合于接納主體的收縮部分，從而隔離該通道與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。止逆閥可包括在連接部中安裝在從連接部的中心偏移的樞軸上的擋板(flap)，擋板繞著樞軸可旋轉(zhuǎn)以響應(yīng)于在第一通道處的正流體壓力而使連接部阻塞，并可旋轉(zhuǎn)以響應(yīng)于第二通道處的正流體壓力而使連接部不阻塞。這種類型的止逆閥有時(shí)稱為擺動(dòng)式止回閥或斜閥瓣式止回閥。樞軸可包括一個(gè)或多個(gè)耳軸。樞軸在垂直于流動(dòng)方向的平面中從連接通道的中心偏移，使得流體的壓力在樞軸的任一側(cè)上將不相等的力施加在擋板的部分上。擋板因此是關(guān)于樞軸不對(duì)稱的。為了適應(yīng)這個(gè)不對(duì)稱的擋板，樞軸可定位成靠近第一和第二通道中的一個(gè)而甚于靠近第一和第二通道中的另一個(gè)，即，更靠近連接部的一側(cè)。這可允許擋板的較大側(cè)在閥打開時(shí)被適應(yīng)。止逆閥優(yōu)選地具有它防止從第一通道到第二通道的流體流動(dòng)的第一配置；以及它允許從第二通道到第一通道的流體流動(dòng)的第二配置。通過在第一通道(相對(duì)于第二通道)處施加正壓力來選擇第一配置。通過在第二通道(相對(duì)于第一通道)處施加正壓力來選擇第二配置。止逆閥可最初設(shè)置在第一配置中，并可適合于鎖定在第二配置中。
在一些實(shí)施方式中，止逆閥可鎖定在其打開配置中。例如，閥可通過閉鎖裝置保持或偏置在其打開配置中。這可能意味著，一旦被打開，閥就可允許在任一方向上的流動(dòng)，而不會(huì)再次關(guān)閉。換句話說，閥從第一(關(guān)閉)配置到第二(打開)配置的切換在正常使用中將是不可逆的。還提供了一套部件，其包括如上所述的塑孔器；以及用于置入到塑孔器的第一通道和第二通道中的至少一個(gè)中的至少一個(gè)主體。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了插入并使用用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的方法，地面回路包括第一管和第二管，使用如上所述的沖擊塑孔器，該方法包括經(jīng)由第一管將驅(qū)動(dòng)流體提供到塑孔器的第一通道，以便將塑孔器驅(qū)動(dòng)到地面中；以及在塑孔器被驅(qū)動(dòng)一段期望的距離之后，經(jīng)由第二管將熱交換流體提供到第二通道，由此，熱交換流體流入穿過第二管，進(jìn)入第二通道中，穿過連接部，從第一通道出來，并穿過第一管出來。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了插入并使用用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的方法，地面回路包括第一管和第二管，使用如上所述的沖擊塑孔器，該方法包括經(jīng)由第一管將驅(qū)動(dòng)流體提供到塑孔器的第一通道，以便將塑孔器驅(qū)動(dòng)到地面中；在塑孔器被驅(qū)動(dòng)一段期望的距離之后，通過經(jīng)由第二管將流體提供到第二通道來將止逆閥不可逆地切換到第二配置；后面是在任一方向上使熱交換流體穿過第一管、第一通道、連接部、第二通道和第二管循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了插入用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的方法，地面回路包括第一管和第二管，使用如上所述的沖擊塑孔器，該方法包括經(jīng)由第一管將驅(qū)動(dòng)流體提供到塑孔器的第一通道，以便將塑孔器驅(qū)動(dòng)到地面中；以及在塑孔器被驅(qū)動(dòng)一段期望的距離之后，將主體置入到第一通道和第二通道的至少一個(gè)中，以將塑孔器切換到第二配置。將塑孔器切換到第二配置的步驟可包括在驅(qū)動(dòng)流體的力作用下將第一主體置入第一通道中；后面是在驅(qū)動(dòng)流體的力作用下將第二主體置入第二通道中。首先隔離第一通道可以是有益的。當(dāng)?shù)谝恢黧w被置入并使到塑孔器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的路徑阻塞時(shí)，驅(qū)動(dòng)流體的正壓力傾向于保持止逆閥關(guān)閉，并向前推動(dòng)主體以形成較緊密的密封。第二主體接著被置入到第二通道中。在第二通道處的正壓力驅(qū)動(dòng)第二主體以使路徑阻塞并同時(shí)傾向于打開止逆閥。一旦第二主體在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，塑孔器的?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)就完全被隔離。如果止逆閥還沒有打開，驅(qū)動(dòng)流體的壓力將逐步增大，直到足以打開閥。閥可因此被設(shè)計(jì)成只響應(yīng)于在第二通道處的相對(duì)高的壓力而打開。閥也可設(shè)計(jì)成使得一旦被驅(qū)動(dòng)流體的高壓力打開，到達(dá)第二通道的熱交換流體的相對(duì)較低的壓力就足以保持它打開?？蛇x地或此外，閥可設(shè)計(jì)成鎖住打開。在這個(gè)意義上，它可被看作一次性止逆閥，因?yàn)橐坏┐蜷_，它就可允許在任一方向上的流體流動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了沖擊塑孔器，其包括頭部和主體，其中頭部包括比主體寬的一部分。也就是說，當(dāng)在至少一個(gè)縱向截面中觀看時(shí)，頭部比主體寬。這樣的塑孔器可特別好地適合于垂直地向下或以一角度向下塑孔到地面中，因?yàn)樵谶@些情況下，減小塑孔器的主體上的摩擦可以是合乎需要的。相反，當(dāng)水平地塑孔時(shí)，維持某個(gè)最低水平的摩擦通常是合乎需要的，因?yàn)楫?dāng)活塞返回到其起始位置時(shí)，摩擦力防止塑孔器向后移動(dòng)。當(dāng)向下塑孔時(shí)，重力可替代地實(shí)現(xiàn)這個(gè)作用。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了沖擊塑孔器，其包括沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和圍繞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在外殼內(nèi)可滑動(dòng)并具有室的活塞；以及用于將驅(qū)動(dòng)流體傳遞到室以便驅(qū)動(dòng)活塞的桿，桿優(yōu)選地完全或部分地由塑性材料形成。與等效的金屬部分比較，塑性材料的固有地較大的柔韌性意味著在移動(dòng)和靜止部分上的制造公差可增加，而在使用中時(shí)沒有沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)卡住。這可允許較大的效率，例如對(duì)于所提供的驅(qū)動(dòng)流體的給定體積和壓力所行進(jìn)的較大距離?；钊氖铱砂ㄔ谄湎露颂幓蚋浇目?，用于允許可能積聚在活塞室中的任何液體排出到外殼內(nèi)部。圍繞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼可包括當(dāng)塑孔器在使用中時(shí)用于允許液體從外殼的內(nèi)部的底端處或附近的位置排出的通道。該通道優(yōu)選地包括單向閥，其用于允許液體從塑孔器排出，同時(shí)限制液體從塑孔器外部流入。為了更大的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的不同方面可組合?，F(xiàn)在將作為例子參考附圖描述本發(fā)明，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的沖擊塑孔機(jī)器的透視圖；圖2示出圖1的具有在第一關(guān)閉配置中的止逆閥的塑孔機(jī)器的后部部分的以平面圖和正視圖的示意性橫截面；圖3示出當(dāng)止逆閥在第二打開配置中時(shí)相應(yīng)于圖2的橫截面的示意性橫截面；圖4示出塑孔機(jī)器的橫截面，其示出塑孔機(jī)器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及圖5更詳細(xì)地示出圖4的塑孔機(jī)器的泄放機(jī)構(gòu)。應(yīng)注意，這些圖是概略的，且不一定按比例繪制。為了附圖中的簡(jiǎn)潔和方便起見，這些圖的部件的相對(duì)尺寸和比例被示為在尺寸上放大或減小。下面的例子集中于本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，其中塑孔裝置是氣動(dòng)的。也就是說，塑孔器的驅(qū)動(dòng)流體是壓縮空氣。圖1中示出第一示例性實(shí)施方式的塑孔裝置3。塑孔器4安裝有兩個(gè)后部突出管5和6，其具有通常用于熱泵系統(tǒng)的類型。管最初被用作用于將壓縮空氣提供到塑孔器4的線路以及使排氣從塑孔器4回到表面的線路。在地面內(nèi)的期望穿透深度處，壓縮空氣供應(yīng)被斷開，且管連接到地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的其余部分。在使用中，熱交換流體將接著通過地面回路循環(huán)，地面回路包括第一管5和第二管6，以及塑孔器4的一部分。圖2以橫截面示出示出塑孔器4的后端。上面的圖示出沿著下面的圖中的線B-B’截取的正視圖。下面的圖示出沿著上面的圖中的線A-A’截取的相應(yīng)平面圖。第一管5耦合到在塑孔器的后部中的第一口或通道10。該通道包括塑孔器(未示出)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣口。壓縮空氣經(jīng)由第一管5提供到第一通道10以將塑孔器驅(qū)動(dòng)到地面中。來自塑孔器的排氣經(jīng)由第二口或通道20離開，并經(jīng)由耦合到該口的第二管6返回到表面。在本實(shí)施方式中，管是塑料的，且耦合件具有通常使用的熱熔類型。在第一通道10和第二通道20中的空氣的流動(dòng)由箭頭指示。具有在第一通道10和第二通道20之間的連接或開口 30，其包含止逆(單向)閥40。閥布置成防止流體在從第一通道10到第二通道20的方向上流動(dòng)。因此，當(dāng)壓縮空氣被提供到第一通道10以驅(qū)動(dòng)塑孔器時(shí)，單向閥保持關(guān)閉，迫使空氣流入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中以驅(qū)動(dòng)塑孔器4。在本實(shí)施方式中，連接部包括在第一通道10和第二通道20之間的連接導(dǎo)管30。止逆閥包括在導(dǎo)管30中安裝在從導(dǎo)管的中心偏移的樞軸60上的擋板40。擋板將響應(yīng)于第一通道10處的正(相對(duì))流體壓力而繞著樞軸旋轉(zhuǎn)以關(guān)閉連接部30。擋板將響應(yīng)于第二通道20處的正(相對(duì))流體壓力而旋轉(zhuǎn)以打開連接部。在本實(shí)施方式中，塑孔器具有用于驅(qū)動(dòng)/插入的第一配置，其中第一和第二通道中的每個(gè)與沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)流體連通。塑孔器具有用作地面回路的一部分的第二不同的配置，其中第一和第二通道與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)隔離。對(duì)第二配置的改變通過在壓縮空氣的力下將橡膠球70a、70b置入到每個(gè)通道中來實(shí)現(xiàn)。球可以按任一順序被置入然而，在本例中，球70a首先被置入到第一通道10中，后面是將球70b置入第二通道20中。圖3示出在第二配置中的塑孔器4。第一通道10具有在超出連接導(dǎo)管30的點(diǎn)處的收縮部分50，其適合于接納球70a，并從而將通道與下面的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)隔離。第二通道具有類似的收縮部分52。在本例中，每個(gè)收縮部分由在通道的壁中的O形環(huán)提供。當(dāng)球70a、70b被置入時(shí)，它們沿著相應(yīng)的管5、6行進(jìn)并進(jìn)入相應(yīng)的通道10、20內(nèi)，直到它們到達(dá)收縮部分，其中它們能夠不再行進(jìn)并被卡住。如果第一球70a首先被置入，則具有潛在的增加的益處，因?yàn)閱蜗蜷y40保持關(guān)閉。因此，一旦球70a位于收縮部分50中，就沒有壓縮空氣的逸出線路。這可實(shí)現(xiàn)球后面的壓力的逐步增大，使得傾向于進(jìn)一步將球推動(dòng)到其座部中并將球固定在那里。球優(yōu)選地形成與鉆孔和/或收縮部分50的壁的干涉配合。當(dāng)?shù)诙?0a被置入時(shí)，第二球70a也向下行進(jìn)，直到第二球70a靠著收縮部分52被擋住。壓縮空氣的壓力打開單向閥40，如圖3所示，其中擋板40不再阻塞連接部30。地面回路現(xiàn)在準(zhǔn)備使用。管5、6的端部在表面連接到熱泵系統(tǒng)，其將以常規(guī)方式使熱交換流體穿過它們。在本實(shí)施方式中，止逆閥40具有簡(jiǎn)單的收縮部分，且熱交換流體應(yīng)經(jīng)由第二管6提供到第二通道20。這確保閥保持打開，因?yàn)槠洳贾贸稍试S經(jīng)由第二通道20流入并經(jīng)由第一通道10流出。換句話說，當(dāng)塑孔器被驅(qū)動(dòng)時(shí)，管5、6和通道10、20中的熱交換流體的流動(dòng)方向與壓縮空氣的流動(dòng)相反。如果熱交換流體被提供到第一通道，則止逆閥40將再次關(guān)閉。在本實(shí)施方式中，由球70a、70b形成的密封用于隔離塑孔器的包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的前部部分。當(dāng)?shù)孛婊芈吩谑褂弥袝r(shí)，熱交換流體因此不流入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中或穿過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這意味著在系統(tǒng)中的熱交換流體的體積可被最小化，且到周圍地面或來自周圍地面的傳熱可被最大化。圖4示出在塑孔器的后部處的口和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的關(guān)系。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括具有前部部分82和后部部分84的活塞80。前部部分82是實(shí)心塊，其提供動(dòng)量以驅(qū)動(dòng)塑孔器。后部部分84是中空室。活塞80位于塑孔器的外殼85內(nèi)部，并可在其內(nèi)部縱向滑動(dòng)。室84經(jīng)由第一通道10和桿90從管5接收壓縮空氣，桿90從后部延伸到室84中。以位于塑孔器的后部處的活塞開始，壓縮空氣的力將向前驅(qū)動(dòng)活塞，直到室的壁中的開口 86a、86b被暴露。這允許空氣排放到活塞和外殼之間的空間中。此時(shí)，塊82撞擊塑孔器的突出部(nose)95的內(nèi)部。在活塞的外部上的壓縮空氣的壓力于是傾向于向后推活塞。當(dāng)室84的壁在桿90的端部上向后滑動(dòng)時(shí)，孔86將再次關(guān)閉。然而，活塞的動(dòng)量將它向后傳送得更遠(yuǎn)，直到孔被再次暴露在桿90的窄部分周圍。這允許空氣經(jīng)由第二通道20和管6排出。在這方面，本實(shí)施方式的氣動(dòng)塑孔器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是常規(guī)的。然而，全部或部分地由塑性材料而不是使用常規(guī)金屬結(jié)構(gòu)來制造桿90可能是有益的。當(dāng)活塞向前并再次向后滑動(dòng)時(shí)，塑性桿將提供較大的柔韌性和彈性。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在活塞80上和外殼85的內(nèi)部的制造公差可作為這個(gè)柔韌性的結(jié)果而放寬，這又可使塑孔器制造起來更便宜?？墒褂酶鞣N適當(dāng)?shù)乃苄圆牧?。在本?shí)施方式中，使用高密度聚乙烯(HDPE)，且桿被整體地制造有閥部分?？衫缤ㄟ^注塑成型來制造整體的部分。塑性桿可能是有益的，獨(dú)立于所描述的其它特征。因此，公開了另一獨(dú)立的創(chuàng)造性概念，其提供包括外殼85的沖擊塑孔器；在外殼內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及用于將驅(qū)動(dòng)流體輸送到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入通道10，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在外殼內(nèi)可滑動(dòng)并具有室84的活塞80 ;以及用于將驅(qū)動(dòng)流體從輸入通道10傳遞到室84以便驅(qū)動(dòng)活塞的桿90，桿全部或部分地由塑性材料形成。桿優(yōu)選地相對(duì)于外殼被固定。也就是說，桿優(yōu)選地不是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部分。室84的內(nèi)部可具有在縱向方向(活塞可移動(dòng)的方向)上的均勻橫截面，且桿可包括具有匹配室的內(nèi)部的外部橫截面的第一部分；以及具有較小的橫截面的第二部分。第二部分優(yōu)選地由塑料制成。第一部分可由金屬制成。當(dāng)活塞向后和向前滑動(dòng)時(shí)，塑性部分可有彈性地彎曲，從而允許一定量的游隙。這意味著，活塞可橫穿(縱向)滑動(dòng)方向稍微移動(dòng)，而不引起對(duì)桿或塑孔器的其他部分的磨損或損壞應(yīng)力。因此，移動(dòng)部分(和相鄰的固定部分)不再需要被制造到這樣高的精確度。由金屬形成第一部分可幫助避免在桿的端部上的快速磨損。當(dāng)塑孔器被驅(qū)動(dòng)到地面中時(shí)，它拉在其后面的管5、6。周圍的土壤在尾部管上施加摩擦力，該摩擦力與塑孔器的驅(qū)動(dòng)力相反。摩擦程度將取決于地面回路被插入的土壤的類型。然而，結(jié)果是使插入更難。在更壞的情況下，管5、6可被拉長(zhǎng)，與塑孔器分離，或以其它方式被損壞。在本實(shí)施方式中，在管被插入時(shí)通過使用干粒狀材料給管涂薄漿來減小摩擦的影響。該材料由回收的玻璃的細(xì)粒制成。細(xì)粒減小了管和土壤之間的摩擦。一旦安裝完成，材料就充當(dāng)薄泥漿或填隙，填充管周圍的任何空間，并確保對(duì)土壤的良好熱傳導(dǎo)。在插入過程期間，細(xì)?？稍谌肟谔幈还嗳胨芸灼魉a(chǎn)生的孔中(也就是說，管插入地面的點(diǎn))。在這里，隨著管滑動(dòng)到地面中，細(xì)粒自然被拉到孔中。在本例中，粒狀材料是由瓶罐碎玻璃制成的分級(jí)的硅酸鈉玻璃砂。玻璃細(xì)粒具有在1-2_的范圍內(nèi)的尺寸。也就是說，實(shí)質(zhì)上所有的細(xì)粒都將通過具有2_孔徑的篩子，而少于5%的細(xì)粒將通過具有Imm孔徑的篩子。這些玻璃微粒的一般熱傳導(dǎo)率在每米開1. 3-1. 5瓦特(W/mK)的范圍內(nèi)。更一般地，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，如果塑孔器用于鉆垂直孔，則在塑孔器的前面處提供具有比主體的其余部分稍微大的直徑的一部分可能是有益的。例如，塑孔器可包括頭部或突出錐體95，其擴(kuò)口到比塑孔器的在突出錐體的后部的部分的寬度更大的寬度。這減小了在塑孔器的長(zhǎng)度上的摩擦影響，因?yàn)橛赏怀霾慨a(chǎn)生的孔的內(nèi)徑比塑孔器的大部分主體寬。注意，這僅僅適合于塑孔器的垂直(或陡斜角)插入，其中重力起相當(dāng)大的作用。在水平或淺角塑孔中，在外殼和周圍地面之間的摩擦實(shí)際上是合乎需要的，因?yàn)樗_保當(dāng)活塞在排氣循環(huán)中被向后驅(qū)動(dòng)時(shí)塑孔器不在鉆孔中向后滑。注意，具有比主體的其余部分寬的頭部可能通常使塑孔器變得難以縮回(在相反的方向上)，特別是如果形成鉆孔的壁的土體在它周圍塌下。然而，這在本申請(qǐng)中不是問題，因?yàn)榭偸侵荚谑顾芸灼鞅３衷诘孛嬷羞m當(dāng)?shù)奈恢蒙?，作為地?zé)岬孛婊芈返牟糠?。因此，公開了額外的獨(dú)立創(chuàng)造性概念，其提供包括用于移動(dòng)土壤的頭部95和主體85的沖擊塑孔器，其中頭部95包括比主體寬的一部分。主體在頭部的后部，且優(yōu)選地比頭部長(zhǎng)。頭部應(yīng)在穿過塑孔器的至少一個(gè)縱向橫截面中呈現(xiàn)較寬的剖面。在這里，“縱向”指平行于塑孔器的行進(jìn)方向的平面。優(yōu)選地，在每個(gè)縱向橫截面中，頭部具有比主體寬的剖面。優(yōu)選地，在橫向平面中(即，在行進(jìn)方向上沿著塑孔器的長(zhǎng)度看)的頭部的最大橫截面比主體的橫截面大。這意味著頭部產(chǎn)生比允許塑孔器的主體通過所必需的尺寸大的孔，從而減小主體上的摩擦。優(yōu)選地，主體具有一致的橫截面。優(yōu)選地，頭部具有與主體相同的形狀的橫截面。主體和頭部可以在橫截面上是圓形的，在這種情況下頭部的最大直徑D將大于主體的直徑。圓形橫截面在一個(gè)方向上是最佳的，因?yàn)樗钚』芸灼鞯谋砻娣e。因此，主體可以是圓柱形的，且頭部可以是圓錐形的或階梯狀圓錐形狀。然而，可使用其它橫截面形狀。在本實(shí)施方式中，主體85是圓柱形的，具有75mm的直徑，而頭部95實(shí)質(zhì)上是圓錐形的，在圓錐體的80_的底部處具有最寬直徑。因此，頭部可以在主體的寬度的105%到110%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地為主體的寬度的大約107%。在主體85的后部處的閥部分是95mm寬和115mm長(zhǎng)。頭部、主體和閥部分的組合長(zhǎng)度是1055mm。頭部占的部分形成長(zhǎng)度的160mmo在實(shí)踐中，用于驅(qū)動(dòng)塑孔器的壓縮空氣可能包含以液體和/或蒸汽形式的水。特別是柴油壓縮機(jī)將產(chǎn)生具有相當(dāng)大數(shù)量的水蒸汽的壓縮空氣。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，水可在插入期間干擾塑孔器的操作。當(dāng)塑孔器鉆到地面中時(shí)，水蒸氣由于壓縮空氣的冷卻而冷凝。在管5、6中的任何液體將傾向于向下排走，并聚集在塑孔器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中。如果足夠的液體聚集，則這將阻礙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部分。為了處理這個(gè)問題，本發(fā)明人在塑孔器中置入了泄放閥機(jī)構(gòu)。存在關(guān)于液體污染物例如水傾向于聚集在塑孔器方面的兩個(gè)主要點(diǎn)。第一個(gè)主要點(diǎn)是在中空活塞-室84的底部處。為了解決這個(gè)，小孔徑(例如，2mm)的孔87在室84的下端處或附近設(shè)置在室的壁中，以允許該液體從活塞排出到外殼85的內(nèi)部中。孔87位于用于排出壓縮空氣的主開口 86a、86b之下，并具有小得多的尺寸(例如，開口 86a、b的尺寸的2%到10% )。雖然當(dāng)不存在排出的液體時(shí)將有穿過孔87的壓縮空氣的泄漏，與壓縮空氣開口 86a、b的尺寸比較的孔的小尺寸意味著逸出的空氣的體積將對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作有可忽略的影響。水積聚的第二個(gè)點(diǎn)是在外殼85的內(nèi)部的底端處。當(dāng)液體從活塞-室84的壁中的孔87排出時(shí)，液體將聚集在這里。此外，在排氣管6中冷凝的水蒸汽可向下流回到塑孔器中并聚集在這里。該液體通過泄放通道97穿過塑孔器的頭部95排出到周圍的土壤，泄放通道97從外殼85的內(nèi)部的底部延伸。在泄放通道97中的止逆閥98允許液體在壓縮空氣的力下排出，同時(shí)例如當(dāng)壓縮空氣供應(yīng)被切斷并斷開時(shí)防止地面水的進(jìn)入。在圖5中更詳細(xì)地示出了本實(shí)施方式的泄放通道。在本實(shí)施方式中，該通道具有與孔87-2mm的尺寸類似的最小尺寸。止逆閥98包括通過俘獲彈簧98b朝著閥的關(guān)閉配置偏置的柱塞98a。彈簧98b通過平頭螺釘99保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，平頭螺釘99是從塑孔器的外部可接近的。這便于泄放機(jī)構(gòu)的容易制造。當(dāng)塑孔器被壓縮空氣驅(qū)動(dòng)時(shí)，壓力差將通過向后推動(dòng)柱塞98a以壓縮俘獲彈簧98b來打開閥。壓力差將接著從塑孔器排出流到外殼84的內(nèi)部的底部的任何液體。如已經(jīng)在上面提到的，將有小的、但不變的空氣泄漏，只要沒有液體排出。然而，由于通路相對(duì)于流經(jīng)塑孔器的空氣的體積的小孔徑，這是可忽略的。注意，由水的冷凝和淤積引起的這些問題與任務(wù)的性質(zhì)相關(guān)水傾向于聚集在塑孔器內(nèi)部，因?yàn)樗芸灼饕话愦怪钡叵蛳禄蛞孕苯窍蛳卤或?qū)動(dòng)。如果塑孔器相反被水平地驅(qū)動(dòng)(塑孔的很多傳統(tǒng)使用通常就是這樣)，液體的淤積將不出現(xiàn)。換句話說，這個(gè)問題對(duì)于塑孔器以向下的角被插入的應(yīng)用是特定的。同樣，泄放機(jī)構(gòu)的解決方案將適用于需要以這樣的角塑孔的任何任務(wù)。還注意，泄放機(jī)構(gòu)利用重力通過允許聚集的液體從它所位于的相應(yīng)腔的底端逸出來解決問題?，F(xiàn)在將描述本發(fā)明的第二實(shí)施方式，其非常類似于第一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，單向閥40具有它鎖在打開位置上的額外特征。也就是說，一旦閥通過在第二通道處的正流體壓力第一次打開，它就保持永久地打開。在這個(gè)意義上，閥僅在塑孔器的插入期間是單向閥。止逆閥40最初設(shè)置在其關(guān)閉配置(如圖2)中。這個(gè)塑孔器的使用開始與上面描述的第一實(shí)施方式的塑孔器相同壓縮空氣被提供到第一通道，這驅(qū)動(dòng)塑孔器并傾向于保持止逆閥40關(guān)閉。一旦插入完成且塑孔器在期望深度處，球70a、70b就被置入以隔離地面回路與塑孔器4的前面部分。壓縮空氣提供到第二通道20以置入第二球70b打開了止逆閥40。第二實(shí)施方式的閥合并了閉鎖裝置，使得擋板現(xiàn)在保持在打開位置上。這意味著當(dāng)熱泵系統(tǒng)在使用中時(shí)，熱交換流體可在任一方向上穿過地面回路循環(huán)。該實(shí)施方式可避免在安裝程序中的錯(cuò)誤的可能，特別是如果一個(gè)人將地面回路插入而另一人稍后將管5、6連接到熱泵系統(tǒng)。使用第一實(shí)施方式的布置，連接管的人應(yīng)知道哪個(gè)管是哪個(gè)，否則熱交換流體源可能被不注意地連接到第一管5，在這種情況下止逆閥將防止循環(huán)。在其它實(shí)施方式中，球70a、70b中的一個(gè)或兩個(gè)可省略，使得地面回路只部分地與塑孔器的前部隔離，或根本不隔離。如果只有一個(gè)球被使用(例如70b)，則將沒有穿過塑孔器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的熱交換流體的流動(dòng)；然而，機(jī)構(gòu)可通過非隔離通道10填充有熱交換流體。如果根本沒有提供隔離，則一些熱交換流體可穿過塑孔器4的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而循環(huán)。然而，大部分流動(dòng)將仍然通過開放的連接部30，因?yàn)檫@將是具有最小阻力的路徑。在任一情況(部分或無隔離)中，塑孔器的前部部分應(yīng)被不透氣地密封，因?yàn)榉駝t熱交換流體可能泄漏出到周圍土壤中(或地面水壓力可迫使地面水進(jìn)入)，污染或稀釋熱交換流體。在上面描述的實(shí)施方式中，桿90 (其將壓縮空氣輸送到活塞中的室84)全部或部分地由塑性材料制造，且其它主要部件由金屬制造。然而，也開發(fā)了其它實(shí)施方式，其中桿90由金屬制成。在這些實(shí)施方式中，當(dāng)活塞前后滑動(dòng)時(shí)，室84的內(nèi)表面和桿90的外表面之間的摩擦可能干擾塑孔器的高效和有效的操作。減小該摩擦的一種方式是在桿90和活塞室84之間使用一個(gè)或多個(gè)自潤(rùn)滑密封。例如，可適合的尼龍自潤(rùn)滑密封是可用的。更一般地，減小外殼85的內(nèi)部和在外殼85內(nèi)滑動(dòng)的活塞80的外部之間的摩擦也可以是合乎需要的。自潤(rùn)滑密封也可用于這個(gè)目的。
可選地，處理金屬部件的表面以減小摩擦系數(shù)可以是優(yōu)選的。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用氮碳共滲加氧化工藝?yán)缣幚淼腘itrotec 族之一來處理?xiàng)U90的外表面和室84的內(nèi)部。也可使用類似的工藝來處理外殼85的內(nèi)部和活塞80的外表面。使用諸如此的技術(shù)以減小塑孔器內(nèi)部的摩擦可避免提供液態(tài)潤(rùn)滑劑以使塑孔器的內(nèi)部移動(dòng)部分潤(rùn)滑的需要。在沒有摩擦減小措施的實(shí)施方式中，使用噴霧(氣霧劑)潤(rùn)滑劑可以是合乎需要的。然而，這可能有潤(rùn)滑劑朝著塑孔器的頭部排出的缺點(diǎn)，其中它接著積聚并可能干擾正確的操作。結(jié)果與上面已經(jīng)討論的水積聚在塑孔器的底部處相同。如上面討論的，在遭受液體積聚的問題的實(shí)施方式中，可能必須采取額外的措施來允許排放(例如在室84的壁中的孔87以及穿過塑孔器的頭部95的泄放通道97)。因此，適當(dāng)?shù)哪Σ翜p小措施例如Nitrotec 處理的使用可避免提供排放的需要(例如，如果用于驅(qū)動(dòng)塑孔器的壓縮空氣足夠干燥以避免水的冷凝和積聚)。因此，在桿90的外表面、室84的內(nèi)部、外殼85的內(nèi)部和活塞80的外表面使用Nitrotec 處理來處理的實(shí)施方式中，可消除通風(fēng)孔87和通風(fēng)通道97。各種其它修改對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將是明顯的。例如，塑孔器可以通過液壓被供能而不是氣動(dòng)地供能。如果塑孔器由液壓流體供能，則一般將必須采取額外的措施來提供驅(qū)動(dòng)塑孔器的往復(fù)行動(dòng)。與氣動(dòng)系統(tǒng)中的空氣不同，液壓流體不是可壓縮的。在氣動(dòng)系統(tǒng)中，空氣的壓縮提供幫助使活塞返回到其起始位置的彈性程度。如果塑孔器將通過液壓被供能，則該彈性可替代地由可壓縮氣體的封閉體積或通過外殼內(nèi)部的彈簧提供。如果沖擊塑孔器氣動(dòng)地被供能，則對(duì)壓縮“空氣”的提及應(yīng)被認(rèn)為包括任何氣體或氣體的混合，如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將無疑理解的。在上面描述的實(shí)施方式中，干粒狀材料用于使管的插入潤(rùn)滑并給管涂薄泥漿?？蛇x地，液體可用于這個(gè)目的。在某些情況下使用鉆井流體或鉆井泥漿可能是有益的。例如，包括分散在輕礦物油中的陰離子丙烯酰胺共聚物的液態(tài)鉆井流體聚合物在鉆井領(lǐng)域中是已知的。如果管被插入的角是淺的，則使用這樣的產(chǎn)品可以特別有益，因?yàn)楦闪畈牧系氖褂迷谀撤N程度上取決于重力，且這個(gè)力在淺角時(shí)減小。液態(tài)鉆井流體聚合物可被添加到水或膨潤(rùn)土系統(tǒng)。將存在用于在閥40中提供止逆機(jī)構(gòu)的很多不同的適當(dāng)機(jī)構(gòu)。然而，所述實(shí)施方式的擋板40可具有簡(jiǎn)單性和可靠性的益處。如同塑孔器的僅在插入期間是活動(dòng)的其它部件一樣，持久性不一定是要求。塑孔器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)僅被使用一次，且一旦地面回路在熱泵系統(tǒng)中處于使用中，塑孔器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)就是冗余的。同樣，止逆閥應(yīng)防止在塑孔器的插入期間驅(qū)動(dòng)流體通過連接部30的泄漏；但在插入之后，主要要求是止逆閥不阻擋熱交換流體的循環(huán)。止逆閥例如不需要再次形成密封以再次使連接部阻塞。這個(gè)認(rèn)識(shí)可導(dǎo)致較簡(jiǎn)單和較輕的部件以及塑孔裝置的較便宜的制造。如上所述，在通道10、20中的收縮部分50、52可由鉆孔的壁中的橡膠O形環(huán)提供?？蛇x地或此外，收縮部分50、52可通過每個(gè)通道的鉆孔的在超出它們之間的連接部30之外的點(diǎn)處的變窄來提供。如果球70a、70b由相對(duì)硬的塑性材料例如HDPE制成，則橡膠O形環(huán)可以是合乎需要的，以便獲得必要的彈性來產(chǎn)生可靠的密封。然而，如果球由相對(duì)軟的彈性材料例如天然或合成橡膠制成，則它們將固有地是可變形的和彈性的。在這種情況下，O形環(huán)可能是不必要的，且收縮部分可替代地通過鉆孔本身的變窄來提供。使用壓縮空氣的力插入球70a、70b是來自適合于將閥從第一配置切換到第二隔離配置的各種機(jī)制的一個(gè)有利的例子。例如，切換可通過其它機(jī)制實(shí)現(xiàn)并用電力、通過熱熔絲或電動(dòng)機(jī)、或借助于控制電纜或軟線、或甚至單獨(dú)的液壓連接來觸發(fā)。然而，優(yōu)選地，用于驅(qū)動(dòng)塑孔器的驅(qū)動(dòng)流體也用于啟動(dòng)止逆閥的打開和/或設(shè)備到第二隔離配置的切換，因?yàn)檫@可導(dǎo)致用于安裝地面回路的簡(jiǎn)化程序。雖然所述類型的地?zé)釤岜孟到y(tǒng)大都通常用于從大地本體或水中提取熱并加熱建筑物，它們當(dāng)然可用在其它應(yīng)用中。例如，它們可用于加熱(或預(yù)先加熱)水以用于家用或用于游泳池。類似地，它們可用于在兩個(gè)大地本體之間輸送熱例如從地下較深的土壤到接近地表面的土壤。這可能對(duì)保護(hù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)免受霜凍以及其它目的是有用的。如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，本發(fā)明同樣適用于所有這些應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種沖擊塑孔器，用于插入用于地?zé)釤岜醚b置的地面回路，所述地面回路包括第一管和第二管，所述塑孔器包括沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；第一通道，其用于在所述地面回路的插入期間經(jīng)由所述第一管接納驅(qū)動(dòng)流體并將所述驅(qū)動(dòng)流體輸送到所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；第二通道，其用于在所述地面回路的插入期間經(jīng)由所述第二管從所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)排出所述驅(qū)動(dòng)流體；以及連接部，其在所述第一通道與所述第二通道之間，所述連接部包括布置成在所述地面回路的插入期間限制所述驅(qū)動(dòng)流體從所述第一通道到所述第二通道的流動(dòng)但允許在相反方向上的流動(dòng)的止逆閥，由此，在插入之后，當(dāng)所述熱泵裝置在使用中時(shí)，所述地面回路包括所述第一管和所述第二管、所述第一通道和所述第二通道，以及所述連接部。
2.如權(quán)利要求1所述的沖擊塑孔器，其中所述塑孔器具有第一配置，在所述第一配置中所述第一通道和所述第二通道中的每個(gè)與所述沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)流體連通；以及第二配置，在所述第二配置中所述第一通道和所述第二通道中的至少一個(gè)與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)隔離。
3.如權(quán)利要求2所述的沖擊塑孔器，其中在所述第二配置中，所述第一通道和所述第二通道兩者都與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)隔離。
4.如權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的沖擊塑孔器，其中所述塑孔器適合于響應(yīng)于被置入到所述第一通道和所述第二通道中的至少一個(gè)中的主體的接納而從所述第一配置切換到所述第二配置。
5.如權(quán)利要求4所述的沖擊塑孔器，其中所述第一通道和所述第二通道中的至少一個(gè)包括適合于接納所述主體的收縮部分，從而隔離該通道與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.如任一前述權(quán)利要求所述的沖擊塑孔器，其中所述止逆閥包括在所述連接部中安裝在從所述連接部的中心偏移的樞軸上的擋板，所述擋板繞著所述樞軸可旋轉(zhuǎn)以響應(yīng)于在所述第一通道處的正流體壓力而使所述連接部阻塞，以及可旋轉(zhuǎn)以響應(yīng)于所述第二通道處的正流體壓力而使所述連接部不阻塞。
7.如任一前述權(quán)利要求所述的沖擊塑孔器，其中所述止逆閥具有其防止從所述第一通道到所述第二通道的流體流動(dòng)的第一配置；以及其允許從所述第二通道到所述第一通道的流體流動(dòng)的第二配置。
8.如權(quán)利要求7所述的沖擊塑孔器，其中所述止逆閥最初設(shè)置在所述第一配置中，并適合于鎖定在所述第二配置中。
9.如任一前述權(quán)利要求所述的沖擊塑孔器，包括頭部和主體，其中在至少一個(gè)縱向截面中，所述頭部包括比所述主體寬的一部分。
10.如任一前述權(quán)利要求所述的沖擊塑孔器，還包括圍繞所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼，并且其中所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括活塞，其在所述外殼內(nèi)可滑動(dòng)并具有室；以及桿，其用于將所述驅(qū)動(dòng)流體從所述第一通道傳遞到所述室以便驅(qū)動(dòng)所述活塞，所述桿完全地或部分地由塑性材料形成。
11.一套部件，包括根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的塑孔器；以及用于置入到所述塑孔器的所述第一通道和所述第二通道中的至少一個(gè)中的至少一個(gè)主體。
12.—種插入并使用用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的方法，所述地面回路包括第一管和第二管，使用根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的沖擊塑孔器，所述方法包括經(jīng)由所述第一管將驅(qū)動(dòng)流體提供到所述塑孔器的所述第一通道，以便將所述塑孔器驅(qū)動(dòng)到地面中；以及在所述塑孔器被驅(qū)動(dòng)一段期望的距離之后，經(jīng)由所述第二管將熱交換流體提供到所述第二通道，由此，所述熱交換流體流入穿過所述第二管，進(jìn)入所述第二通道中，穿過所述連接部， 從所述第一通道出來，并穿過所述第一管出來。
13.—種插入并使用用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的方法，所述地面回路包括第一管和第二管，使用根據(jù)權(quán)利要求8所述的沖擊塑孔器，所述方法包括經(jīng)由所述第一管將驅(qū)動(dòng)流體提供到所述塑孔器的所述第一通道，以便將所述塑孔器驅(qū)動(dòng)到地面中；在所述塑孔器被驅(qū)動(dòng)一段期望的距離之后，通過經(jīng)由所述第二管將流體提供到所述第二通道來將所述止逆閥不可逆地切換到所述第二配置；后面是在任一方向上使熱交換流體穿過所述第一管、所述第一通道、所述連接部、所述第二通道和所述第二管循環(huán)。
14.一種插入用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的方法，所述地面回路包括第一管和第二管，使用根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的沖擊塑孔器，所述方法包括經(jīng)由所述第一管將驅(qū)動(dòng)流體提供到所述塑孔器的所述第一通道，以便將所述塑孔器驅(qū)動(dòng)到地面中；以及在所述塑孔器被驅(qū)動(dòng)一段期望的距離之后，將主體置入到所述第一通道和所述第二通道中的至少一個(gè)中，以將所述塑孔器切換到所述第二配置。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中將所述塑孔器切換到所述第二配置的步驟包括在驅(qū)動(dòng)流體的力作用下將第一主體置入所述第一通道中；后面是在驅(qū)動(dòng)流體的力作用下將第二主體置入所述第二通道中。
16.一種用于插入用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的沖擊塑孔器或插入并使用用于地?zé)釤岜孟到y(tǒng)的地面回路的方法，實(shí)質(zhì)上如本文和/或參考附圖所述。
全文摘要
一種用于插入地?zé)釤岜醚b置的地面回路的沖擊塑孔器。地面回路包括第一管和第二管。塑孔器包括沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；可連接到第一管的第一通道，其用于在地面回路的插入期間經(jīng)由第一管接納驅(qū)動(dòng)流體并將它輸送到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；可連接到第二管的第二通道，其用于在地面回路的插入期間經(jīng)由第二管從驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)排出驅(qū)動(dòng)流體；以及連接第一通道與第二通道的連接部。該連接部包括布置成在地面回路的插入期間限制驅(qū)動(dòng)流體從第一通道到第二通道的流動(dòng)但允許在相反方向上的流動(dòng)的止逆閥，由此，在插入之后，當(dāng)熱泵裝置在使用中時(shí)，地面回路包括第一管和第二管、第一和第二通道、以及連接部。
文檔編號(hào)E21B7/20GK103003514SQ201180034901
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者馬克·布萊斯 申請(qǐng)人:蓋奧-摩爾有限公司