一种增强通风管路基散热降温作用的结构的制作方法

1.本实用新型涉及多年冻土区的通风管路基结构技术领域，尤其涉及一种增强通风管路基散热降温作用的结构。


背景技术：

2.冻土是指0℃或0℃以下并且含有冰的土和岩。其主要特性是冻结时膨胀、融化时下沉，分别称为冻胀和融沉。持续冻结时间为2年及以上的冻土称为多年冻土。我国为世界第三大冻土大国，分布着215万平方公里的多年冻土，其中70％分布于青藏高原。
3.在多年冻土区修建铁路、公路等道路工程路基的首要工程难题是工程结构物吸热引起的冻土融沉。为应对这一工程难题，我国先后提出了多种保护冻土路基稳定性的主动冷却措施，其中一项重要措施是通风管路基。通风管路基充分利用青藏高原多风、寒冷天气持续时间长的气候特点，将外界空气导入路基，一年中导出的热量大于导入的热量，实现了净散热，起到冷却路基和冻土地基、维护路基稳定的作用。
4.通风管路基的优点是结构简单、施工方便、散热降温效果好。但是它也存在一定的局限性，即无法阻止热空气带来的吸热量，这部分热量消耗了其部分散热量，限制了其降温作用的发挥。
5.因此，为更充分地利用青藏高原多年冻土区的气候特点，因地制宜地维护冻土路基稳定，就需要一种减小其吸热量从而增强其散热降温作用的结构。


技术实现要素：

6.本实用新型为解决现有通风管路无法阻止热空气带来的吸热量，限制其降温作用发挥的技术问题，提供一种增强通风管路基散热降温作用的结构。
7.为解决现有技术存在的问题，本实用新型采用的技术方案为：一种增强通风管路基散热降温作用的结构，其特征在于：所述结构包括封闭“u”型管、封装外壳和冷却工质，所述的冷却工质充填于封闭“u”型管中，封闭“u”型管封装于封装外壳内。
8.进一步，封闭“u”型管由位于下方的蒸发段和位于上方的冷凝段和连接段组成，蒸发段和冷凝段通过连接段连接组成“u”型。
9.进一步，封闭“u”型管至少设置有1个，设置有多个时，在封装外壳内阵列分布。
10.进一步，封装外壳为弧形。
11.进一步，冷却工质为液氨、二氧化碳或氟利昂。
12.本实用新型具有以下优点：
13.1、本实用新型结构简单，安装简便；既可用于已建通风管路基的改进，又可用于新建通风管路基；通过减少通风管路基的吸热量增大其净散热量，降温效果明显。
14.2、本实用新型充分地利用青藏高原丰富的天然“冷量”资源，能有效减小通风管路基吸热量，从而增强其散热降温作用，提高通风冷却效率，优化工程结构，节省投资。
附图说明
15.图1是本实用新型安装于通风管路基的横剖面示意图。
16.图2是本实用新型安装于通风管路基的侧面示意图。
17.图3是封闭“u”型管的示意图。
18.图中，1-通风管路基散热降温作用的结构，2-封闭“u”型管，3-封装外壳，4-通风管，5-冷凝段，6-蒸发段，7-连接段，8-冷却工质。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。
20.本实施例提供一种增强通风管路基散热降温作用的结构1，包括7个封闭“u”型管2和封装外壳3，封闭“u”型管2阵列封装于封装外壳3内，封装外壳3为弧形，如图1和2所示。
21.上述每个封闭“u”型管2内填充有冷却工质8，冷却工质8为液氨、二氧化碳或氟利昂等。
22.每个封闭“u”型管2的结构由位于下方的蒸发段6和位于上方的冷凝段5和连接段7组成，蒸发段6和冷凝段5通过连接段7连接组成“u”型，封闭“u”型管2的长度可根据实际情况确定。如图3所示。
23.上述增强通风管路基散热降温作用的结构1安装于路基通风管4的一端或两端管口上，如图1所示。
24.本实用新型通过昼夜温差驱动产生的封闭“u”型管内冷却工质的气-液相变循环来减少通过通风管进入路基的热量，达到增强通风管路基散热降温作用的目的。
25.本实用新型的工作过程如下：
26.白天气温较高时，流入通风管的热空气使得“u”型弯管2的蒸发段6内的冷却工质8蒸发，并吸收空气热量，降低空气温度。蒸发后的气态冷却工质8流入“u”型弯管2的冷凝段5；夜间气温较低时，气态冷却工质8冷凝成液态，并释放热量，然后在重力作用下回流至“u”型弯管2的蒸发段6，当次日白天气温较高时，继续循环，依次往复，无需动力，自动循环。通过这样的循环，降低了进入通风管的热空气的温度，减小通风管路基的吸热量，增大其净散热量，增强其散热降温作用。
27.本实用新型利用相变物质的热量调节作用减少通过通风管进入路基的热量，提高通风量路基的净散热量，增强对路基和下部冻土的降温作用。


技术特征：
1.一种增强通风管路基散热降温作用的结构，其特征在于：所述结构包括封闭“u”型管（2）、封装外壳（3）和冷却工质（8），所述的冷却工质（8）充填于封闭“u”型管（2）中，封闭“u”型管（2）封装于封装外壳（3）内。2.根据权利要求1所述的一种增强通风管路基散热降温作用的结构，其特征在于：所述的封闭“u”型管（2）由位于下方的蒸发段（6）和位于上方的冷凝段（5）和连接段（7）组成，蒸发段（6）和冷凝段（5）通过连接段（7）连接组成“u”型。3.根据权利要求1或2所述的一种增强通风管路基散热降温作用的结构，其特征在于：所述的封闭“u”型管（2）至少设置有1个，设置有多个时，在封装外壳（3）内阵列分布。4.根据权利要求3所述的一种增强通风管路基散热降温作用的结构，其特征在于：所述的封装外壳（3）为弧形。5.根据权利要求4所述的一种增强通风管路基散热降温作用的结构，其特征在于：所述的冷却工质（8）为液氨、二氧化碳或氟利昂。

技术总结
本实用新型涉及一种增强通风管路基散热降温作用的结构，利用相变物质的热量调节作用减少通过通风管进入路基的热量，提高通风量路基的净散热量，增强对路基和下部冻土的降温作用。该结构主要由封闭U型弯管、冷却工质和封装外壳等组成。通过昼夜温差驱动产生的封闭U型管内冷却工质的气-液相变循环来减少通过通风管进入路基的热量，达到增强通风管路基散热降温作用的目的，更有效地维护冻土路基稳定性。本实用新型结构简单，安装简便，既可用于已建通风管路基的改进，又可用于新建通风管路基，通过减少通风管路基的吸热量增大其净散热量，降温效果明显。降温效果明显。降温效果明显。


技术研发人员：董元宏 张会建 魏尧 彭惠 袁堃
受保护的技术使用者：中交第一公路勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2022.02.24
技术公布日：2022/8/23