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
技術領域：
本實用新型涉及一種利用地溫防止寒冷地區(qū)機場跑道、道路路面積雪或凍結的熱傳輸新型熱棒。
背景技術：
近年來，我國民航、高速公路和城市道路建設飛速發(fā)展，然而，在北方寒冷地區(qū)，冬季下雪以后，機場跑道的積雪或凍冰會影響飛機的正常起降，引起機場被迫關閉，旅客和貨物滯留、延誤，對公路運輸來說，路面的積雪或凍冰會造成車速下降，嚴重時會造成交通事故。目前，對機場跑道和公路路面的積雪多采用機械除雪或撒放融雪劑的方法，這些方法不僅融雪效率低，而且會造成機場跑道和公路路面的破壞或腐蝕。針對現存問題研制一種可防止寒冷地區(qū)冬季降雪時機場跑道、路面積雪的新型傳熱元件是十分必要的。

發(fā)明內容
鑒于上述現有技術中所存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種將土壤中的熱量傳導到路面，防止路面積雪或凍結的傳熱元件。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地的全年平均氣溫。數值模擬和試驗觀測表明，當某一地區(qū)的年平均氣溫不低于7癈時，該地區(qū)就具備利用地溫進行融雪的條件，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熱量傳到路面，在冬季即可能融雪或防止凍結。將地表以下7～20m深處的地溫熱量傳到路面的核心問題和技術難點在于傳熱元件的傳熱能力。我們設計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問題。
本實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，其結構由熱棒由蒸發(fā)段和冷凝段組成，其聯接結構形式為T形或L形，蒸發(fā)段位于冷凝段的下端，蒸發(fā)段和冷凝段內部均填充低沸點工質；本實用新型所述的熱棒蒸發(fā)段和冷凝段的聯接處設有封閉閥；本實用新型所述的熱棒蒸發(fā)段表面具有防腐涂層；本實用新型所述的熱棒蒸發(fā)段的結構可以是直管，也可以是螺旋盤管；本實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)段附近的一段設有保溫層，保溫層由內層、中間層和外層組合而成；本實用新型所述的保溫層中間內層采用環(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；本實用新型所述的熱棒安裝使用時為4支、6支、8支、10支成組安裝。
本實用新型提供的熱棒是一種利用液汽相的轉換對流循環(huán)來實現熱量傳輸的系統(tǒng)，是無源冷卻系統(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，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)。蒸汽在壓差的驅動下，沿熱棒中心通道向上流動至熱棒上部(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到路面。在溫暖季節(jié)，空氣溫度高于土壤溫度，液體工質蒸發(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、啟動溫度低、均溫性能好、單向傳熱以及安全、經濟等特性。本實用新型的優(yōu)點在于1、熱傳輸效率高；2、無需雪消耗動力；3、可長期可靠運行。
本實用新型的應用領域包括北方寒冷地區(qū)的1、機場跑道、停機坪；2、道路工程公路以及涵洞、隧道進出口等；3、市政工程廣場、停車場；4、露天體育場、足球場草坪等；5、農業(yè)種植。


本實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構示意圖。
附圖2是附圖1的局部結構放大示意圖。
圖中1、端蓋2、端蓋3、冷凝段4、內層5、中間層6、外層7、蒸發(fā)段8、端蓋9、冷凝段封閉閥10、法蘭聯接11、蒸發(fā)段封閉閥12、防腐涂層具體實施方式
本實用新型的具體實施方法如附圖所示；冷凝段3裝于蒸發(fā)段7的上端部形成丫形結構，在三通聯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9兩封閉閥通過法蘭聯接10，在蒸發(fā)段7和冷凝段3的內部均填充低沸點工質。在蒸發(fā)段7的裝有由內層4、中間層5和外層6所形成的保溫層，內層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的聯接除采用法蘭聯接10外還可采用螺紋、鉚接、焊接等其它聯接方式。
本實用新型的使用如對機場跑道融雪為例，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支熱棒并通過熱電偶的布局形成一個融雪網絡而實現融雪或融凍。
權利要求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，其聯接結構形式為T形或L形，蒸發(fā)段位于冷凝段的下端，蒸發(fā)段和冷凝段內部均填充低沸點工質。
2.根據權利要求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)段和冷凝段的聯接處設有封閉閥。
3.根據權利要求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.根據權利要求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)段的結構可以是直管，也可以是螺旋盤管。
5.根據權利要求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)段附近的一段設有保溫層，保溫層由內層、中間層和外層組合而成。
6.根據權利要求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.根據權利要求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為4支、6支、8支、10支成組安裝。
專利摘要本實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的熱傳輸新型熱棒。熱棒由蒸發(fā)段和冷凝段組成，其聯接結構形式為T形或L形，蒸發(fā)段位于冷凝段的下端，蒸發(fā)段和冷凝段內部均填充低沸點工質。本實用新型具有傳熱能力大、傳熱溫差小、啟動溫度低、均溫性能好、單向傳熱以及安全、經濟等特性，同時具有熱傳輸效率高、無需消耗動力、可長期可靠運行的優(yōu)點。是一種可防止寒冷地區(qū)冬季降雪時機場跑道、路面積雪的新型傳熱元件。
文檔編號F24J3/00GK2784448SQ20042015091
公開日2006年5月31日 申請日期2004年12月13日 優(yōu)先權日2004年12月13日
發(fā)明者嚴軍華, 楊斌 申請人:大連熵立得傳熱技術有限公司