專利名稱：一種包括分體式重力地?zé)峁艿穆菲旱闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由分體式重力地?zé)峁芘帕薪M合而成，應(yīng)用地?zé)崮芰繛轳R路和草坪防凍的裝置，特別是涉及一種具有內(nèi)置熱管，加熱時(shí)產(chǎn)生環(huán)縫汽液兩相流沸騰及真空熱交換的包括分體式重力地?zé)峁艿穆菲骸?br> 背景技術(shù)：
目前冬季在下雪后，為防止積雪、結(jié)冰路滑造成的車輛、人員傷亡事故，除政府動(dòng)員大量的人力進(jìn)行清掃積雪外，還同時(shí)采用撒鹽或化學(xué)融雪劑使冰雪融化。每個(gè)冬季為此不但要耗費(fèi)大量的人力和物力，而且鹽或融雪劑融化后的雪水大部分直接流入城市排水管道系統(tǒng)，對(duì)市政設(shè)施產(chǎn)生銹蝕，降低了使用壽命，同時(shí)一部分滲入土地層使其產(chǎn)生鹽堿化板結(jié)，致使植被枯死，破壞綠化景觀，滲入深部對(duì)地下水產(chǎn)生長期污染，對(duì)人類和生態(tài)的危害更為嚴(yán)重。
北京地區(qū)冬季歷年平均室外氣溫為-12℃(球溫度)，平均風(fēng)速為2.8m/s。因此草坪的枯萎期長達(dá)半年左右，所以冬季不能進(jìn)行足球等賽事活動(dòng)。為解決該問題現(xiàn)國內(nèi)外均采用建造鍋爐房，在草皮地下加裝暖器設(shè)施、資金耗費(fèi)量和工程的浩大程度均非?？捎^，不但需消耗大量能源進(jìn)行供熱，而且日常的維護(hù)費(fèi)用也很高昂。且供熱鍋爐排放的煙氣對(duì)城市生活空間亦造成直接污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種更為安全，高效、節(jié)能、沒有污染，應(yīng)用新型地?zé)崮茉礉M足北方冬季雪后馬路不結(jié)冰，草坪常青的包括分體式重力地?zé)峁艿穆菲?，同時(shí)，其安裝使用均很方便，且工作壽命長。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的包括分體式重力地?zé)峁艿穆菲?，包括埋設(shè)在馬路地面或草皮下方土地層中的分體式重力地?zé)峁?，分體式重力地?zé)峁艿臄?shù)量為1-3個(gè)/米2，分體式重力地?zé)峁艿捻敹穗x路表面30-50mm。該分體式重力地?zé)峁馨裨O(shè)在馬路地面、草皮下方土地層中的冷凝器及蒸發(fā)器，所述的分體式重力地?zé)峁茉诠ぷ鲿r(shí)呈負(fù)壓狀態(tài)，視其安裝數(shù)量的不同而呈正多邊形均勻排列組合而成，所述冷凝器位于地表以下，同樣呈正多邊形均勻排列，所述的蒸發(fā)器位于分體式重力地?zé)峁艿南路街醒胛恢谩⑼恋貙拥?米深處，它通過焊接在蒸發(fā)器頂部并與其內(nèi)腔連通的導(dǎo)汽管與冷凝器頂部相連通，在該冷凝器的底部，則通過回液管穿入并延伸到蒸發(fā)器的底部。
采用分體式重力地?zé)峁埽诙舅馨训貙由钐幍臒崮苎杆賹?dǎo)向地表，使地表土地層溫度逐步提高，使之趨于平恒，因此不再產(chǎn)生凍土層。由于土地導(dǎo)熱系數(shù)0.8～1.15m.k，混凝土導(dǎo)熱系數(shù)0.814～1.745W/m.k，冰雪導(dǎo)熱系數(shù)0.015W/m.k，水導(dǎo)熱系數(shù)0.58W/m.k，干燥枯草葉導(dǎo)熱系數(shù)為0.12～0.14W/m.k，在冬季下雪后，由于積雪覆蓋，馬路和草皮表面不再與冷空氣直接接觸，且土地層導(dǎo)熱系數(shù)，路面導(dǎo)熱系數(shù)，枯草導(dǎo)熱系數(shù)均高于冰雪的導(dǎo)熱系數(shù)，使其表面溫度高于冰雪溫度而使冰雪融化，從而達(dá)到路面雪后不結(jié)冰，草坪不枯死的目的。該技術(shù)不再需要另造鍋爐房和安裝地下暖通設(shè)施而進(jìn)行的大量土方工程，分體式重力地?zé)峁転榘胗谰眯援a(chǎn)品，安裝完畢后不再需要日常維護(hù)，而地?zé)崮芰咳≈槐M，且在使用過程中沒有任何污染物排放，為絕對(duì)零污染，屬高潔凈能源。在冬季過后，隨著氣溫的升高，地表溫度高于地下溫度時(shí)，分體式重力地?zé)峁艿睦淠鳒囟雀哂谡舭l(fā)器溫度、分體式重力地?zé)峁芡Ｖ构ぷ?，此時(shí)地表溫度通過分體式重力地?zé)峁艿淖香~金屬管殼又逐步傳導(dǎo)入地下，使地下土地蓄熱溫度提高，以供冬季需求。經(jīng)檢索國內(nèi)外資料，目前尚未發(fā)現(xiàn)，更高效，節(jié)能、安全、方便、更適合冬季防止路面結(jié)冰，能使草坪長青的換熱技術(shù)。


圖1是本發(fā)明包括分體式重力地?zé)峁苈菲旱陌惭b示意2是本發(fā)明分體式重力地?zé)峁艿恼w結(jié)構(gòu)3是本發(fā)明分體式重力地?zé)峁艿恼舭l(fā)器結(jié)構(gòu)剖視圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱圖1、2它包括馬路面1，雨箅子下水口2、馬路牙子3、草坪4、分體式重力地?zé)峁?及土地層6。該分體式重力地?zé)峁?包括埋設(shè)在馬路地面、草皮下方土地層6中的冷凝器7及蒸發(fā)器14，所述的分體式重力地?zé)峁?在工作時(shí)呈負(fù)壓狀態(tài)，在本實(shí)施例中的數(shù)目為3個(gè)，呈等邊三角形均勻排列組合而成。所述冷凝器7位于地表以下，同樣呈等邊三角形均勻排列，所述的蒸發(fā)器14位于分體式重力地?zé)峁?的下方中央位置、土地層6的3米深處，它通過焊接在蒸發(fā)器14頂部并與其內(nèi)腔連通的導(dǎo)汽管12與冷凝器7頂部相連通，在該冷凝器7的底部，則通過回液管13穿入并延伸到蒸發(fā)器14的底部。
如圖2所示所述的冷凝器7包括冷凝器上密封端蓋8、冷凝器齒狀外管殼9、真空冷凝器腔10、冷凝器下密封碗狀集液端蓋11，其中所述冷凝器上密封端蓋8處于最上端，與頂部或側(cè)部焊接有導(dǎo)汽管12的冷凝器齒狀外管殼9和其下部中央焊接有回液管13的冷凝器下密封碗狀集液端蓋11組成密閉腔體，該腔體為真空冷凝器腔10。
從圖3中可以看出所述的蒸發(fā)器14包括真空口保護(hù)套15、蒸發(fā)器上密封端蓋16、蒸發(fā)器齒狀外管殼17、蒸發(fā)器真空腔18、熱媒體酒精19、內(nèi)置熱管溢流口20、內(nèi)置熱管21、內(nèi)置熱管回液孔22、蒸發(fā)器下密封端蓋23和真空抽取封閉口24，其中，在所述的蒸發(fā)器14上部中央焊接有3根導(dǎo)汽管12，其外圍焊接的3根回液管13穿過蒸發(fā)器上密封端蓋16，并延伸到蒸發(fā)器14的底部，在蒸發(fā)器齒狀外管殼17內(nèi)焊接有內(nèi)置熱管21，下部中央焊接有真空抽取封閉口24，由上密封端蓋16、齒狀外管殼17與蒸發(fā)器下密封端蓋23組成密封腔體，在該密封腔內(nèi)直至內(nèi)置熱管21頂部充滿熱媒體酒精19，而熱媒體酒精19的上方至蒸發(fā)器上密封端蓋16的下方為蒸發(fā)器真空腔18，所述真空口保護(hù)套15固定在蒸發(fā)器14最下端，位于真空抽取封閉口23的外部。
所述的內(nèi)置熱管21的上下端采用翻邊工藝制作，以保證處于蒸發(fā)器14內(nèi)部中央，在上翻邊園周均勻開有數(shù)個(gè)內(nèi)置熱管溢流口20，在下端翻邊根部按園周均分有6個(gè)φ4mm園孔，為回液孔22，其管壁厚為0.5～1mm，總長度是蒸發(fā)器14高度的2/3，該內(nèi)置熱管21外壁與蒸發(fā)器齒狀外管殼17的內(nèi)壁間隙為1～4mm。
所述的導(dǎo)熱媒體酒精19的注入量比內(nèi)置熱管21高10mm，受熱發(fā)生環(huán)縫兩相流沸騰，內(nèi)置熱管21內(nèi)為單相液體熱媒體酒精19，產(chǎn)生的密度差使熱媒體酒精19自動(dòng)循環(huán)。
所述的導(dǎo)液管13，位于蒸發(fā)器14內(nèi)部，處于內(nèi)置熱管21內(nèi)，并延伸到下部回液孔22上方，從冷凝器7放熱后凝結(jié)的酒精液體經(jīng)導(dǎo)汽管13至蒸發(fā)器14內(nèi)產(chǎn)生的回液落差加速熱媒體酒精19的循環(huán)。
所述的導(dǎo)汽管12上升的最高點(diǎn)至冷凝器7的連接點(diǎn)應(yīng)有5°下傾角，從而使導(dǎo)汽管產(chǎn)生的冷凝液不發(fā)生回流，而回液管13至蒸發(fā)器14的連接段在安裝夯實(shí)過程中不應(yīng)出現(xiàn)S形彎曲以造成U型水封。
所述的冷凝器7、導(dǎo)汽管12、回液管13、蒸發(fā)器14、內(nèi)置熱管21及真空抽取封閉口24的使用材料為所述熱媒體酒精19的親體材料紫銅管材，且冷凝器外管殼9、蒸發(fā)器齒狀外管殼17均采用齒狀結(jié)構(gòu)，冷凝器7的長度等于凍土層厚度。
在此分體式重力地?zé)峁?中的導(dǎo)汽管12為獨(dú)立蒸汽通道，回液管13為單獨(dú)冷凝回液通道，因此蒸汽上升和冷凝液回落各行其路，不會(huì)產(chǎn)生攜帶極限。遇熱時(shí)、蒸發(fā)器齒狀外管殼17內(nèi)壁與內(nèi)置熱管21外壁之間環(huán)縫中的熱媒體酒精19得到加熱，迅速達(dá)到飽和沸騰，環(huán)縫里形成汽一液兩相流，汽一液兩相流在環(huán)縫里發(fā)展到內(nèi)置熱管頂部時(shí)開始分離，蒸汽沿導(dǎo)汽管12繼續(xù)上升到冷凝器7釋放能量，分離的液體經(jīng)內(nèi)置熱管溢流口20流入內(nèi)置熱管21內(nèi)部。而冷凝液經(jīng)導(dǎo)液管13流回蒸發(fā)器內(nèi)置熱管21內(nèi)部下方，產(chǎn)生的落差將加速熱媒體酒精19的流動(dòng)。在此環(huán)縫內(nèi)蒸汽和酒精液體兩相(氣相、液相)流與內(nèi)置熱管21內(nèi)部的熱媒體酒精19單相流密度差導(dǎo)致內(nèi)置熱管21內(nèi)的熱媒體酒精19流體經(jīng)其底部回流孔22流入環(huán)縫構(gòu)成兩相流循環(huán)過程，致使分體式重力地?zé)峁?比整支結(jié)構(gòu)無內(nèi)置熱管的重力熱管傳熱系數(shù)提高1～2倍。
經(jīng)測(cè)定北京地區(qū)冬季凍土層厚度約為0.3米左右，因此蒸發(fā)器7的高度應(yīng)與凍土層厚度相同，測(cè)量地表面下3米土地層6溫度一般在4～7℃之間(不同地點(diǎn)、不同位置、不同地理結(jié)構(gòu)、地溫各不相同)。因此熱媒體的選擇應(yīng)具備工作穩(wěn)定且具有較低的工作溫度范圍，同時(shí)考慮污染價(jià)格等因素，分體式重力地?zé)峁?工作熱媒體選用酒精含量在95％以上的醫(yī)用酒精作為熱媒體酒精19，其穩(wěn)定工作溫度范圍為0～130℃。根據(jù)熱媒體酒精19選擇與其相容的材料銅，使工作中不發(fā)生水解反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生不凝性氣體H2而影響分體式重力地?zé)峁?的換熱效果，因此選擇δ1mm紫銅管材作為地?zé)嵫b置的管殼材料，它具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，為384W/m.k。
分體式重力地?zé)峁?在冬季的防凍能力，取決于其換熱量，在工程制造設(shè)計(jì)中一般首先計(jì)算冷凝器7的換熱量和換熱面積，再計(jì)算蒸發(fā)器14的換熱面積。為簡化計(jì)算、可應(yīng)用研究試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)公式Q＝πh2kw/m2(其中Q為換熱量、單位為kw；h為兩支冷凝器之間的距離、單位為m)來計(jì)算冷凝器7的換熱量。已知酒精蒸汽凝結(jié)時(shí)對(duì)流放熱系數(shù)α酒為500～2000w/m2.℃(計(jì)算中一般取中值)，設(shè)定酒精蒸汽進(jìn)入冷凝器7與凝結(jié)酒精液體流出冷凝器7的溫差Δt(經(jīng)驗(yàn)取Δt為2～4℃)后，可按平板熱交換器公式計(jì)算出冷凝器7的換熱面積。一般蒸發(fā)器與冷凝器工作中換熱量相等，換熱面積也相同。由此分體式重力地?zé)峁?的蒸發(fā)器14換熱面積＝b×冷凝器7換熱面積×3(b為工程修正系數(shù)，一般取1.2)。
在本發(fā)明中，冷凝器7和蒸發(fā)器14的外壁均采用齒狀管殼式結(jié)構(gòu)，不但增大了換熱面積，而且亦增加了自身的機(jī)械強(qiáng)度。其整體設(shè)計(jì)新穎、制造簡便、結(jié)構(gòu)合理緊湊、且高效節(jié)能安全、組合應(yīng)用也十分靈活方便。
在施工中，當(dāng)馬路面1基礎(chǔ)施工完畢后，再按設(shè)計(jì)位置、深度進(jìn)行開槽鉆孔后，再裝入分體式重力地?zé)峁?，在蒸發(fā)器14上部纏繞高50mm泡沫塑料堵塞洞口再回填土，此須保證導(dǎo)汽管上升的最高點(diǎn)至冷凝器7的連接處有5°下傾角，使導(dǎo)汽管產(chǎn)生的冷凝液不發(fā)生回流。而回液管至蒸發(fā)器14的連接段，不應(yīng)出現(xiàn)S形彎曲造成的U型水封彎發(fā)生存液降壓，適度夯實(shí)后再進(jìn)行水泥，瀝青式地磚鋪設(shè)。作為草坪應(yīng)在地平整完畢后，亦按上述工藝按裝分體式重力地?zé)峁?，平整后再植草皮。作為足球場地，冬季為保護(hù)草坪，在沒有賽事活動(dòng)時(shí)應(yīng)設(shè)置覆蓋膜，使草不直接觸冷空氣。
在本實(shí)施例中所使用的銅材，按設(shè)計(jì)要求下料，在焊接前應(yīng)先進(jìn)行除污染洗，可采用體積比各為58％的磷酸和硝酸混合液來進(jìn)行處理，處理后進(jìn)行清水清洗，干燥后按工藝分步進(jìn)行焊接，對(duì)蒸發(fā)器14、冷凝器7應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行打壓檢驗(yàn)無漏，組裝焊接完畢后應(yīng)整體浸入水中由真空抽取封閉口24再次進(jìn)行打壓檢驗(yàn)，一般為4～6個(gè)大氣壓，加壓時(shí)間不小于4小時(shí)，確保無漏點(diǎn)后再整體進(jìn)行超聲波清洗。干燥后用注射器從真空抽取封閉口24進(jìn)行熱媒體酒精19的注入，注入量可按體積公式進(jìn)行計(jì)算，考慮到真空抽取等因素的蒸發(fā)量，注入量應(yīng)比內(nèi)置熱管21長度高10mm，注入完畢，真空抽取口24蓋上塑料蓋向上，垂直放置2～4小時(shí)，利用熱媒體酒精19本身的重力，使其逐步落實(shí)到底部(冷凝器7的冷凝器上密封端蓋8的下方)使其不出現(xiàn)氣堵影響抽取真空度。同時(shí)室溫下酒精的蒸發(fā)亦可排出一部分空氣，更有利于真空的抽取。此后再連接真空泵進(jìn)行真空抽取操作。此時(shí)先打開真空泵鎮(zhèn)氣閥，再開啟真空泵，在室溫下抽取3～4分鐘(蒸發(fā)器外徑小于φ40mm)，然后將冷凝器7浸入0℃左右的冷水中，浸入深度應(yīng)以淹沒冷凝器7為準(zhǔn)、關(guān)閉真空泵鎮(zhèn)氣閥，再抽取3分鐘，使真空度達(dá)到6×10-2帕，同時(shí)應(yīng)看到冷凝器7四周有明顯冰凍，最后對(duì)真空抽取口24進(jìn)行壓力封口、切斷、焊接。關(guān)閉真空泵。
對(duì)所制成的每支分體式重力地?zé)峁?必須進(jìn)行檢驗(yàn)?？上炔捎寐犅暦▉沓醪脚卸ㄆ滟|(zhì)量的好壞。用手握住蒸發(fā)器14、垂直上下竄動(dòng)，如能聽到管內(nèi)有清脆的金屬撞擊聲，說明管內(nèi)具有較高的真空度，可初步判定為合格產(chǎn)品。無聲響則說明管內(nèi)有不凝性氣體(如空氣等)存在，為不合格產(chǎn)品。此后再對(duì)初步判定的合格產(chǎn)品進(jìn)行熱水檢驗(yàn)，將蒸發(fā)器1 4段浸入熱水中，浸入深度約為蒸發(fā)器長度的2/3～1/2，應(yīng)能聽到液珠對(duì)蒸發(fā)器上密封端蓋8的撞擊聲，并能迅速傳遞熱量，使冷凝器齒狀外管殼9發(fā)熱即可判定為合格產(chǎn)品。如沒有熱量傳遞或傳熱不明顯可判定為不合格產(chǎn)品。
本發(fā)明分體式重力地?zé)峁苡卸喾N工作方式，下面通過一個(gè)實(shí)例來進(jìn)行簡單說明。
冬季來臨，氣溫降低，地表溫度地隨之逐步向下降低，當(dāng)傳至冷凝器7，使其溫度低于蒸發(fā)器14所處位置的溫度時(shí)，蒸發(fā)器齒狀外管殼17吸收地下土地層6的熱量經(jīng)管壁傳給其內(nèi)壁與內(nèi)置熱管21外壁之間環(huán)縫中的熱媒體酒精19，使環(huán)縫內(nèi)的熱媒體酒精19首先被加熱達(dá)到飽和并沸騰，隨著輸入熱量的增加、環(huán)縫內(nèi)形成汽一液兩相流，在環(huán)縫內(nèi)發(fā)到內(nèi)置熱管21頂部時(shí)，汽一液混合體開始分離，經(jīng)內(nèi)置熱管溢流口20，液體流入內(nèi)置熱管21內(nèi)部，而蒸汽繼續(xù)上升，沿導(dǎo)汽管12上升進(jìn)行冷凝器7，蒸汽攜帶的汽化潛熱經(jīng)冷凝器齒狀外管殼9與周圍地表土層換熱，使地表層溫度升高。失去汽化潛熱的蒸汽在冷凝器齒狀外管殼9內(nèi)壁凝結(jié)成液珠，在重力作用下流入冷凝器碗狀集液下密封端蓋11上，經(jīng)回液管13流回落入內(nèi)置熱管21內(nèi)部，再經(jīng)內(nèi)置熱管回液孔22進(jìn)入環(huán)縫，再次進(jìn)行加熱，如此不斷反復(fù)循環(huán)，使地表溫度與地下溫度逐步趨于平恒。冬季下雪天，由于積雪覆蓋。馬路和草皮表面不再與冷空氣直接接觸，據(jù)前文所述，路面導(dǎo)熱系數(shù)和草坪導(dǎo)熱系數(shù)均高于冰雪的導(dǎo)熱系數(shù)，使其表面溫度高于冰雪溫度，隨著地表溫度升高使冰雪逐步融化，而達(dá)到雪后路面不結(jié)冰，草坪不枯死。冬季過后隨著氣溫的升高，當(dāng)?shù)乇頊囟鹊扔诘叵聹囟葧r(shí)，冷凝器7與蒸發(fā)器14處于熱平恒狀態(tài)，分體式重力地?zé)峁?停止工作。當(dāng)?shù)乇頊囟雀哂诘叵峦恋販囟葧r(shí)，地表熱量通過分體式重力地?zé)峁?的紫銅金屬管殼又逐步傳導(dǎo)入地下，使土地層蓄熱量提高，以供冬季需求。
在這里，由于環(huán)縫內(nèi)是酒精蒸汽和酒精液體兩相流，內(nèi)置熱管21內(nèi)部為酒精液單相流，因此產(chǎn)生了密度差，該密度差導(dǎo)致內(nèi)置熱管21內(nèi)的流體從其底部的內(nèi)置熱管回液孔22流向環(huán)縫。同時(shí)由冷凝器7凝結(jié)的冷凝液經(jīng)回液管13流回蒸發(fā)器14，其間具有2米以上的落差，該落差更加速了熱媒體酒精19的流動(dòng)速度，因而進(jìn)一步提高換熱效果。
在本發(fā)明中，由于分體式重力地?zé)峁?工作中呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)炸裂，其管殼材料亦可采用熱媒體酒精19的其它親體材料如不銹鋼等制作，其制造所使用的材料均可從市售購得。整套分體式重力地?zé)峁?的制造工藝比較成熟且不復(fù)雜，一般具有機(jī)加工能力的單位均可進(jìn)行生產(chǎn)。
根據(jù)不同的條件和狀態(tài)，本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員，可以作出多種變化和選擇，以下僅舉本發(fā)明可供選擇的情況之一冷凝器可以單支或多支設(shè)置，導(dǎo)汽管可用一根從導(dǎo)汽管頂部分叉與冷凝器連接。根據(jù)不同的地質(zhì)情況，制造出不同的功率的分體式重力地?zé)峁?，且可設(shè)制造出不同高低，粗細(xì)及各種外形的分體式重力地?zé)峁?。亦可用于飛機(jī)場機(jī)坪，平原取暖或溫室塑料大棚等其它場合。
權(quán)利要求
1.一種包括分體式重力地?zé)峁艿穆菲?，其特征在于包括埋設(shè)在馬路地面或草皮下方土地層中的分體式重力地?zé)峁埽煮w式重力地?zé)峁艿臄?shù)量為1-3個(gè)/米2，分體式重力地?zé)峁艿捻敹穗x路表面30-50mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括分體式重力地?zé)峁艿穆菲?，其特征在于該分體式重力地?zé)峁?5)包括埋設(shè)在馬路地面、草皮下方土地層(6)中的冷凝器(7)及蒸發(fā)器(14)，所述的分體式重力地?zé)峁?5)在工作時(shí)呈負(fù)壓狀態(tài)，視其安裝數(shù)量的不同而呈正多邊形均勻排列組合而成，所述冷凝器(7)位于地表以下，同樣呈正多邊形均勻排列，所述的蒸發(fā)器(14)位于分體式重力地?zé)峁?5)的下方中央位置、土地層(6)的3米深處，它通過焊接在蒸發(fā)器(14)頂部并與其內(nèi)腔連通的導(dǎo)汽管(12)與冷凝器(7)頂部相連通，在該冷凝器(7)的底部，則通過回液管(13)穿入并延伸到蒸發(fā)器(14)的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式重力地?zé)峁埽涮卣髟谟谒龅睦淠?7)包括冷凝器上密封端蓋(8)、冷凝器齒狀外管殼(9)、真空冷凝器腔(10)、冷凝器下密封碗狀集液端蓋(11)，其中所述冷凝器上密封端蓋(8)處于最上端，與頂部或側(cè)部焊接有導(dǎo)汽管(12)的冷凝器齒狀外管殼(9)和其下部中央焊接有回液管(13)的冷凝器下密封碗狀集液端蓋(11)組成密閉腔體，該腔體為真空冷凝器腔(10)，所述的冷凝器(7)的數(shù)目為3個(gè)，呈等邊三角形均勻排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式重力地?zé)峁?，其特征在于所述的蒸發(fā)器(14)包括真空口保護(hù)套(15)、蒸發(fā)器上密封端蓋(16)、蒸發(fā)器齒狀外管殼(17)、蒸發(fā)器真空腔(18)、熱媒體酒精(19)、內(nèi)置熱管溢流口(20)、內(nèi)置熱管(21)、內(nèi)置熱管回液孔(22)、蒸發(fā)器下密封端蓋(23)和真空抽取封閉口(24)，其中，在所述的蒸發(fā)器(14)上部中央焊接有數(shù)根導(dǎo)汽管(12)，其外圍焊接的數(shù)根回液管(13)穿過蒸發(fā)器上密封端蓋(16)，并延伸到蒸發(fā)器(14)的底部，在蒸發(fā)器齒狀外管殼(17)內(nèi)焊接有內(nèi)置熱管(21)，下部中央焊接有真空抽取封閉口(24)，由上密封端蓋(16)、齒狀外管殼(17)與蒸發(fā)器下密封端蓋(23)組成密封腔體，在該密封腔內(nèi)直至內(nèi)置熱管(21)頂部充滿熱媒體酒精(19)，而熱媒體酒精(19)的上方至蒸發(fā)器上密封端蓋(16)的下方為蒸發(fā)器真空腔(18)，所述真空口保護(hù)套(15)固定在蒸發(fā)器(14)最下端，位于真空抽取封閉口(23)的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式重力地?zé)峁埽涮卣髟谟谒龅膬?nèi)置熱管(21)為翻式結(jié)構(gòu)，在上翻邊園周均勻開有數(shù)個(gè)內(nèi)置熱管溢流口(20)，在下端翻邊根部按園周均分有6個(gè)φ4mm園孔，為回液孔(22)，其管壁厚為0.5～1mm，總長度是蒸發(fā)器(14)高度的2/3，該內(nèi)置熱管(21)外壁與蒸發(fā)器齒狀外管殼(17)的內(nèi)壁間隙為1～4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分體式重力地?zé)峁?，其特征在于所述的?dǎo)液管(13)位于蒸發(fā)器(14)內(nèi)部，處于內(nèi)置熱管(21)內(nèi)，并延伸到下部回液孔(22)上方，從冷凝器(7)放熱后凝結(jié)的酒精液體經(jīng)導(dǎo)汽管(13)至蒸發(fā)器(14)內(nèi)產(chǎn)生的回液落差可以加速熱媒體酒精(19)的循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一個(gè)所述的分體式重力地?zé)峁?，其特征在于所述的?dǎo)汽管(12)上升的最高點(diǎn)至冷凝器(7)的連接點(diǎn)應(yīng)有5°下傾角，而回液管(13)至蒸發(fā)器(14)的連接段在安裝夯實(shí)過程中不應(yīng)出現(xiàn)S形彎曲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一個(gè)所述的分體式重力地?zé)峁?，其特征在于所述的冷凝?7)、導(dǎo)汽管(12)、回液管(13)、蒸發(fā)器(14)、內(nèi)置熱管(21)及真空抽取封閉口(24)的使用材料為所述熱媒體酒精(19)的親體材料紫銅管材，且冷凝器外管殼(9)、蒸發(fā)器齒狀外管殼(17)均采用齒狀結(jié)構(gòu)，冷凝器(7)的長度等于凍土層厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分體式重力地?zé)峁?，其特征在于所述的冷凝器齒狀外管殼(9)、導(dǎo)汽管(12)、回液管(13)、蒸發(fā)器齒狀外管殼(14)及內(nèi)置熱管(21)，在焊接前采用體積比各為50％的磷酸和硝酸混合液進(jìn)行化學(xué)除銹、除油污清洗，整體焊接完畢，打壓檢驗(yàn)后整體進(jìn)行超聲波清洗。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一個(gè)所述的分體式重力地?zé)峁?，其特征在于在蒸發(fā)器(14)注入熱媒體酒精(19)的操作過程為先注入熱媒體酒精(19)，真空抽取封閉口(24)蓋上塑料蓋，垂直放置2～4小時(shí)，再連接真空泵，打開真空泵鎮(zhèn)氣閥，抽取3～4分鐘，將冷凝器(7)浸入0℃左右的冷水中，浸入深度應(yīng)淹沒冷凝器(7)，再抽取3分鐘，冷凝器(7)外周圍結(jié)冰，且真空度達(dá)到6×10-2帕，對(duì)真空抽取封閉口(24)進(jìn)行壓力封口、剪斷、焊接，關(guān)閉真空泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括分體式重力地?zé)峁艿穆菲海裨O(shè)在馬路地面或草皮下方土地層中的分體式重力地?zé)峁?，分體式重力地?zé)峁艿臄?shù)量為1－3個(gè)/米
文檔編號(hào)E01C11/26GK1482302SQ0315326
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月12日
發(fā)明者張懷森, 劉眾 申請(qǐng)人:張懷森, 劉眾