專利名稱：利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用地溫防止寒冷地區(qū)機(jī)場(chǎng)跑道、道路路面積雪或凍結(jié)的熱傳輸新型熱棒。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)民航、高速公路和城市道路建設(shè)飛速發(fā)展，然而，在北方寒冷地區(qū)，冬季下雪以后，機(jī)場(chǎng)跑道的積雪或凍冰會(huì)影響飛機(jī)的正常起降，引起機(jī)場(chǎng)被迫關(guān)閉，旅客和貨物滯留、延誤，對(duì)公路運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，路面的積雪或凍冰會(huì)造成車速下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成交通事故。目前，對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道和公路路面的積雪多采用機(jī)械除雪或撒放融雪劑的方法，這些方法不僅融雪效率低，而且會(huì)造成機(jī)場(chǎng)跑道和公路路面的破壞或腐蝕。針對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題研制一種可防止寒冷地區(qū)冬季降雪時(shí)機(jī)場(chǎng)跑道、路面積雪的新型傳熱元件是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種將土壤中的熱量傳導(dǎo)到路面，防止路面積雪或凍結(jié)的傳熱元件。地表以下深7m以下的土壤溫度一年四季變化很小，在7～20m的深處，土壤溫度大致等于當(dāng)?shù)氐娜昶骄鶜鉁?。?shù)值模擬和試驗(yàn)觀測(cè)表明，當(dāng)某一地區(qū)的年平均氣溫不低于7癈時(shí)，該地區(qū)就具備利用地溫進(jìn)行融雪的條件，例如大連地區(qū)年平均氣溫為10～11癈，赤峰地區(qū)年平均氣溫為8～9癈，如果能將這部分地溫?zé)崃總鞯铰访?，在冬季即可能融雪或防止凍結(jié)。將地表以下7～20m深處的地溫?zé)崃總鞯铰访娴暮诵膯?wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)在于傳熱元件的傳熱能力。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種熱棒作為傳熱元件，可有效的解決路面的積雪和凍結(jié)問(wèn)題。
本實(shí)用新型所述的一種利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其結(jié)構(gòu)由熱棒由蒸發(fā)段和冷凝段組成，其聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式為T形或L形，蒸發(fā)段位于冷凝段的下端，蒸發(fā)段和冷凝段內(nèi)部均填充低沸點(diǎn)工質(zhì)；本實(shí)用新型所述的熱棒蒸發(fā)段和冷凝段的聯(lián)接處設(shè)有封閉閥；本實(shí)用新型所述的熱棒蒸發(fā)段表面具有防腐涂層；本實(shí)用新型所述的熱棒蒸發(fā)段的結(jié)構(gòu)可以是直管，也可以是螺旋盤管；本實(shí)用新型所述的熱棒冷凝段和蒸發(fā)段的分界處靠近蒸發(fā)段附近的一段設(shè)有保溫層，保溫層由內(nèi)層、中間層和外層組合而成；本實(shí)用新型所述的保溫層中間內(nèi)層采用環(huán)氧瀝青材料，中間層采用保溫材料，外層采用玻璃布及環(huán)氧瀝青材料；本實(shí)用新型所述的熱棒安裝使用時(shí)為4支、6支、8支、10支成組安裝。
本實(shí)用新型提供的熱棒是一種利用液汽相的轉(zhuǎn)換對(duì)流循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量傳輸?shù)南到y(tǒng)，是無(wú)源冷卻系統(tǒng)中熱量傳輸效率最高的裝置。熱棒是兩端密封的管子，管中裝有液氨、二氧化碳等等液體工質(zhì)，熱棒外形為T形或L形。在寒冷季節(jié)，由于空氣溫度低于多年土壤溫度，熱棒中的液體工質(zhì)吸收多年土壤中的熱量，蒸發(fā)成汽體，(吸收汽化潛熱)。蒸汽在壓差的驅(qū)動(dòng)下，沿?zé)岚糁行耐ǖ老蛏狭鲃?dòng)至熱棒上部(冷凝段)，遇到較冷的管壁放出汽化潛熱，冷凝成液體，液體工質(zhì)薄膜在重力作用下，沿管壁流回蒸發(fā)段再蒸發(fā)，如此循環(huán)把土壤中的熱量源源不斷地傳輸?shù)铰访妗Ｔ跍嘏竟?jié)，空氣溫度高于土壤溫度，液體工質(zhì)蒸發(fā)的蒸汽到熱棒上部(冷凝段)后，由于管壁溫度較高，蒸汽不能冷凝，達(dá)到汽液相平衡后，液體停止蒸發(fā)，熱棒停止工作，熱棒的這種特性稱為熱棒的熱二極管特性。熱棒具有傳熱能力大、傳熱溫差小、啟動(dòng)溫度低、均溫性能好、單向傳熱以及安全、經(jīng)濟(jì)等特性。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、熱傳輸效率高；2、無(wú)需雪消耗動(dòng)力；3、可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。
本實(shí)用新型的應(yīng)用領(lǐng)域包括北方寒冷地區(qū)的1、機(jī)場(chǎng)跑道、停機(jī)坪；2、道路工程公路以及涵洞、隧道進(jìn)出口等；3、市政工程廣場(chǎng)、停車場(chǎng)；4、露天體育場(chǎng)、足球場(chǎng)草坪等；5、農(nóng)業(yè)種植。


本實(shí)用新型共有兩張附圖附圖1是利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是附圖1的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖中1、端蓋2、端蓋3、冷凝段4、內(nèi)層5、中間層6、外層7、蒸發(fā)段8、端蓋9、冷凝段封閉閥10、法蘭聯(lián)接11、蒸發(fā)段封閉閥12、防腐涂層具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方法如附圖所示；冷凝段3裝于蒸發(fā)段7的上端部形成丫形結(jié)構(gòu)，在三通聯(lián)接處焊接而成在蒸發(fā)段7和冷凝段3的相連接處安有蒸發(fā)段封閉閥11和冷凝段封閉閥9兩封閉閥通過(guò)法蘭聯(lián)接10，在蒸發(fā)段7和冷凝段3的內(nèi)部均填充低沸點(diǎn)工質(zhì)。在蒸發(fā)段7的裝有由內(nèi)層4、中間層5和外層6所形成的保溫層，內(nèi)層4涂有兩遍環(huán)氧瀝青、中間層5為保溫材料，外層6為涂有4層玻璃布及環(huán)氧瀝青。在蒸發(fā)段7的外壁上涂有防腐涂層12。冷凝段封閉閥9和蒸發(fā)段封閉閥11的聯(lián)接除采用法蘭聯(lián)接10外還可采用螺紋、鉚接、焊接等其它聯(lián)接方式。
本實(shí)用新型的使用如對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道融雪為例，其布管分布采用A區(qū)和B區(qū)相連接的方式布局，在A區(qū)安裝6支熱棒，在B區(qū)安裝2支熱棒并通過(guò)熱電偶的布局形成一個(gè)融雪網(wǎng)絡(luò)而實(shí)現(xiàn)融雪或融凍。
權(quán)利要求1.一種利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其特征在于熱棒由蒸發(fā)段和冷凝段組成，其聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式為T形或L形，蒸發(fā)段位于冷凝段的下端，蒸發(fā)段和冷凝段內(nèi)部均填充低沸點(diǎn)工質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其特征在于熱棒蒸發(fā)段和冷凝段的聯(lián)接處設(shè)有封閉閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其特征在于熱棒蒸發(fā)段表面具有防腐涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其特征在于熱棒蒸發(fā)段的結(jié)構(gòu)可以是直管，也可以是螺旋盤管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其特征在于熱棒冷凝段和蒸發(fā)段的分界處靠近蒸發(fā)段附近的一段設(shè)有保溫層，保溫層由內(nèi)層、中間層和外層組合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其特征在于保溫層中的內(nèi)層采用環(huán)氧瀝青材料，中間層采用保溫材料，外層采用玻璃布及環(huán)氧瀝青材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的利用地溫防止寒冷地區(qū)道路表面積雪的熱棒，其特征在于熱棒安裝使用時(shí)為4支、6支、8支、10支成組安裝。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用地溫防止寒冷地區(qū)道路路面積雪或凍結(jié)的熱傳輸新型熱棒。熱棒由蒸發(fā)段和冷凝段組成，其聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式為T形或L形，蒸發(fā)段位于冷凝段的下端，蒸發(fā)段和冷凝段內(nèi)部均填充低沸點(diǎn)工質(zhì)。本實(shí)用新型具有傳熱能力大、傳熱溫差小、啟動(dòng)溫度低、均溫性能好、單向傳熱以及安全、經(jīng)濟(jì)等特性，同時(shí)具有熱傳輸效率高、無(wú)需消耗動(dòng)力、可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。是一種可防止寒冷地區(qū)冬季降雪時(shí)機(jī)場(chǎng)跑道、路面積雪的新型傳熱元件。
文檔編號(hào)F24J3/00GK2784448SQ20042015091
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月13日
發(fā)明者嚴(yán)軍華, 楊斌 申請(qǐng)人:大連熵立得傳熱技術(shù)有限公司