本實用新型涉及一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，屬于公路交通安全技術(shù)領域。

背景技術(shù)：

夏季，鋪有黑色瀝青混凝土的高速公路路面對太陽熱輻射的吸收能力很強，路面吸熱快，溫升高。尤其是在南方，高溫季節(jié)高速公路路面溫度可高達40~60℃。瀝青在高溫下變軟，加上行車重載的作用，將會使路面結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，平整度大大降低，影響行車安全，并且會縮短道路使用壽命。目前，國內(nèi)外均無高速公路路面冷卻降溫裝置與技術(shù)的報道。

在高溫季節(jié)，與高溫季節(jié)高速公路路面40~60℃的溫度溫度相比，環(huán)境空氣是一種天然的冷源，并且具有清潔、量大、使用方便等優(yōu)點。另一方面，熱管作為一種高效換熱元件，具有單向傳熱、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。因此，采用熱管換熱，利用環(huán)境空氣做天然冷源，從同時從內(nèi)部和表面冷卻高速公路路面，可有效降低高溫季節(jié)高速公路路面溫度，提高行車安全，并延長高速公路使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：本實用新型提供一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，一方面在于充分利用環(huán)境空氣作為天然冷源，利用熱管從內(nèi)部冷卻高速公路路面，確保瀝青在高溫季節(jié)不變軟，并且不消耗常規(guī)能源；另一方面利用熱管換熱元件進行自動單向傳熱，無運動部件，也無需人工操作，從而降低運行成本。

本實用新型技術(shù)方案是：一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設的傾角a為3 o ~6o。

所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。

熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段1的長度與公路兩側(cè)的護欄等高。

所述單根熱管采用L型，熱管蒸發(fā)段4末端低于L型拐點處，并且拐點處位于路面以下10 mm -50mm，熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件7與公路兩側(cè)護欄通固定。

本實用新型的工作原理是：

以環(huán)境空氣為冷源，利用熱管的優(yōu)良傳熱性能及單向傳熱的特點，高溫季節(jié)強化冷卻高速公路路面，從而提高行車安全。熱管采用L型設計，熱管蒸發(fā)段4置于高速公路路面層6里，熱管冷凝段1置于高速公路兩側(cè)護欄處。高溫季節(jié)高速公路路面層加熱蒸發(fā)段的液態(tài)工質(zhì)，使其溫度升高而蒸發(fā)；蒸發(fā)后溫度較高的氣態(tài)工質(zhì)上升至熱管冷凝段1，被環(huán)境空氣冷卻，帶走高速公路路面層的熱量，從而對其冷卻降溫；冷凝后的液態(tài)工質(zhì)流回熱管蒸發(fā)段4，再次被高速公路路面層加熱蒸發(fā)，如此循環(huán)往復，從內(nèi)部冷卻高速公路路面。與此同時，環(huán)境空氣從表面也對高速公路路面進行冷卻。由于熱管的單向傳熱作用，當高速公路路面層的溫度低于環(huán)境空氣溫度時，熱管自動停止工作。

本實用新型的風冷熱管強化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置根據(jù)高速公路所處的氣候條件，由若干根熱管元件組成。熱管元件采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管。為使高溫季節(jié)熱管蒸發(fā)段的液態(tài)工質(zhì)能夠快速蒸發(fā)，熱管工質(zhì)采用采用中、低溫工質(zhì)，如：水、甲醇等。熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段的長度與公路兩側(cè)的護欄等高。

本實用新型的風冷熱管強化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置，置于高速公路面層里面的熱管蒸發(fā)段傾斜敷設，傾角a為3 o ~6o，便于蒸發(fā)后的氣態(tài)工質(zhì)流向熱管冷凝段1。熱管蒸發(fā)段4末端低于L型拐點處，并且拐點處位于路面以下10 mm -50mm。熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件與公路兩側(cè)護欄通固定。

本實用新型的風冷熱管強化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置，熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件與公路兩側(cè)護欄通固定。一方面可增加熱管冷凝段1的換熱面積，提高冷卻效果。一方面，不影響高速公路的美觀與使用安全。

本實用新型的風冷熱管強化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置無運動部件，無需外界動力與人工操作，運行穩(wěn)定。對高速公路路面的冷卻通過熱管蒸發(fā)段4低溫液態(tài)工質(zhì)受熱蒸發(fā)→上升→冷凝段氣態(tài)工質(zhì)加熱路面后冷凝→液態(tài)工質(zhì)回流自動循環(huán)進行。

本實用新型的有益效果是：本實用新型能充分利用環(huán)境空氣作為天然冷源，利用熱管從內(nèi)部冷卻高速公路路面，確保瀝青在高溫季節(jié)不變軟，提高行車安全，并且不消耗常規(guī)能源。此外，換熱部件采用低溫工質(zhì)熱管，換熱效率高、運行穩(wěn)定、無運動部件，無需人工操作，因而可有效降低運行成本。本實用新型涉及的高速公路路面冷卻降溫裝置具有節(jié)能、運行成本低、可提高行車安全等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1中各標號：1-熱管冷凝段、2-公路護欄、3-熱管殼體、4-熱管蒸發(fā)段、5-熱管工質(zhì)、6-高速公路面層、7-焊接構(gòu)件、8-高速公路路基。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。

實施例1：如圖1所示，一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設的傾角a為3 o ~6o。

實施例2：如圖1所示，一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設的傾角a為3 o ~6o。

所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。

實施例3：如圖1所示，一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設的傾角a為3 o ~6o。

所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。

熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段1的長度與公路兩側(cè)的護欄等高。

實施例4：如圖1所示，一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設的傾角a為3 o ~6o。

所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。

熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段1的長度與公路兩側(cè)的護欄等高。

所述單根熱管采用L型，熱管蒸發(fā)段4末端低于L型拐點處，并且拐點處位于路面以下10 mm-50mm，熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件7與公路兩側(cè)護欄通固定。

實施例5：如圖1所示，一種風冷熱管強化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，熱管殼體3的材料采用銅，熱管工質(zhì)5采用純凈水。

應用于路面寬度為24m、面層厚度為1m、護欄高度為1.8m的高速公路路面冷卻降溫，熱管采用重力熱管，其外徑為40mm，熱管冷凝段1的長度為1.8m，熱管蒸發(fā)段4的長度為12m。置于高速公路面層里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設，傾角a為4 o，便于蒸發(fā)后的氣態(tài)工質(zhì)流向冷凝段。熱管L型拐點處位于路面以下20 mm。熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件7與兩側(cè)公路護欄通2固定。熱管的間距為0.5m。

在高溫天氣下，高速公路面層的熱量加熱蒸發(fā)段4中的液態(tài)工質(zhì)5，使其溫度升高而蒸發(fā)。蒸發(fā)后溫度較高的氣態(tài)工質(zhì)密度變輕，上升至熱管冷凝段1。在熱管冷凝段1，溫度較高的氣態(tài)工質(zhì)被環(huán)境空氣冷卻，冷凝成液體后靠重力流回熱管蒸發(fā)段4，再次被高速公路面層的熱量加熱蒸發(fā)。如此循環(huán)往復，對高速公路面層降溫冷卻。在非高溫天氣條件下，由于熱管為單向傳熱，當高速公路面層6的溫度低于環(huán)境空氣溫度時，熱管自行停止運行。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。