Термосвая

 

ТЕРМОСВАЯ, включающая частично размещенный в грунте и заполненйый теплоносителем корпус и винтовую йсдаасть, размещеннуювокруг надземной |частй корпуса и верхним концом жестко прикрепленную к валу ветряной вертушки , а нижним концом прикрепленную к надземной части корпуса посредством. подшипников, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы термосваи в условиях снегозаНосимости,она снабжена-перфорированным кожухом с внутренними продольными ребрами установленным между надземной частью корпуса и винтовой лопастью и соединенным посредством ребер с надземной частью корпуса, причем вал ветряной вертушки выполнен в виде вертикального патрубка, нижний торец которого посредством дополнительных подшипников прикреплен к верхнему торцу кожуха, а лопасти g вертушки снабжены ветрозахватными патрубками, выходные торцы которых (П примыкают к верхнему торцу верт Икального патрубка,

СС(ОЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3151) E 0 2 П 3 /1 1 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И:::--::::-:::::;"::!3

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 2830543/29-33 (22) 12.10;79 (46) 15.07.83, Бюл. 9 26 (72) Д.В. Рошупкин, В.П.Казаков, Б.С.Фомичев и A.E.ßêóíèí (71) Новосибирский филиал Всесоюзного научно"исследовательского института транспортного строительства (53) 624.139.62 (088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 571545с кл. Е 02 D 3/115, 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР )1) 820298, кл. Е 02 D 3/115, 18.09.79 (прототип).

1 (54) (57) 1ЕРИОСВАЯ, включакщая частичио размещенный в грунте и заполненный теплоносителем корпус и винтовую лопасть, размещенную вокруг надземной частй корпуса .И.верхним концом жестко прикрепленную к валу ветряной вертушки, а нижним концом прикрепленную к надземной части корпуса посредством. подшипников, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы термосваи в условиях снегозаносимости,она снабжена.перфо- рированным кожухом с внутренними продольными ребрами установленным меж.ду надземной частью корпуса и винтовой лопастью и соединенным посредством ребер с надземной частью корпуса,,причем вал ветряной вертушки выполнен в виде вертикального патрубка, нижний торец которого посредством дополнительных подшипниксв прикреплен к верхнему торцу кожуха, а лопасти

Ю вертушки снабжены ветрозахватными патрубками, выходные торцы которых примыкают к верхнему торцу вертикаль %УФ ного патрубка. С:

1028775

Изобретение относится к строительству и касается выполнения термосвай, используемых для охлаждения и замораживания грунта.

Известна термосвая, включающая частично размещенный в грунте и запол- 5 ненный теплоносителем корпус и закрепленный вокруг подземной части корпуса поворотный кожух, на верхнем торце которого установлен ветрозахватный раструб с флюгером (1).

Недостаток известной термосваи заключается в том, что она подвержена снегоэаносимости,что препятству- ет теплообмену, а кожух не участвует в теплообмене. Это снижает эффективнбсть работы термосваи в условиях снегоэаносимости.

Наиболее близкой к предлагаемой ,является термосвая, включающая частично размещенный в грунте и эаполнен20 ный теплоносителем корпус и винтовую лопасть, объемлющую надземную часть корпуса и верхним концом жестко прикрепленную к валу чашечной ветряной вертушки, а нижним концом прикреплен-25 ную посредством подшипников к корпусу (2) .

Эта термосвая в условиях снегозаносимости также обладает недостаточно высокой эффективностью, так как на винтовой лопасти может скапливаться снег, снижающий теплообмен.

Цель изобретения — повышение эф. фективности работы термосваи в условиях снегозаносимости. 35

Поставленная цель достигается тем, что термосвая, включающая частично размещенный в грунте и заполненный теплоносителем корпус и винтовую лопасть, размещенную вокруг надземной 40 части корпуса и верхним концом жестко прикрепленную к валу ветряной вертушки, а нижним концом прикрепленную к надземной части корпуса посредством подшипников, снабжена перфориро- 45 ванным кожухом с внутренними продольными ребрами, установленным между надземной частью корпуса и винтовой лопастью и соединенным посредством ребер с надземной частью корпуса,причем вал ветряной вертушки выполнен в виде вертикального патрубка, нижний торец которого посредством дополнительных подшипников прикреплен к верхнему торцу кожуха, а лопасти вертушки снабжены ветрозахватными патрубками, выходные торцы которых примыкают к верхнему торцу вертикального патрубка.

На фиг. 1. изображена предлагаемая термосвая, продольный разрез íà $0 фиг. 2 - разрез А-A на фиг. li .на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1, Термосвая состоит из заполненного теплоносителем и частично размещенного в грунте 1 корпуса, подземная . 65 часть которого является грунтовым теплообменником 2, а надземная — воздушным теплообменником 3. Вокруг воздушного теплообменника 3 установлен кожух 4, который прикреплен своими внутренними продольными ребрами. 5 к воздушному теплообменнику 3 и выполнен с отверстиями б, расстояние между которыми уменьшается в направлении сверху вниз. Кожух 4 и следовательно воздушный теплообменник 3 объемлет винтовая лопасть 7 переменного диаметра, которая своим нижним концом прикреплена к воздушному теплообменнику 3 посредством подшипни-ков 8, а верхним концом прикреплена жестко к вертикальному патрубку 9.

Вертикальный патрубок 9 посредством подшипников 10 прикреплен к кржуху 4, а к его верхнему торцу примыкают ветрозахватные патрубки 11, каждый из которых выполнен с лопастью 12 переменного сечения, увеличивающегося по мере удаления от оси корпуса. Ветрозахватные патрубки ll лопасти. 12 и вертикальный патрубок 9 составляют ветряную вертушку, причем-ее валом является вертикальный патрубок 9.

Термосвая работает следующим образом.

С наступлением холодов теплоноситель приходит в движение, охлажден- . ный стенками корпуса воздушного теплообменника 3, теплоноситель .наибольшей плотности стекает на дно термосваи.

Нагреваясь от дна и придонных стенок грунтового теплообменника 2, теплоноситель становится менее плотным и вытесняется вверх порциями плотного и холодного теплоносителя. При наличии ветра ветрозахватные патрубки

ll приходят в движение. вращая лопасть 7 и одновременно подавая снег в; пространство между воздушным теплообменником 3 и кожухом 4.Снег, попавший на лопасть 7, разрыхляется, поднимается вверх, разбрасывается вокруг .термосваи и разносится потоками ветра.

В снежном покрове образуется конусо" образная воронка с вершиной конуса у поверхности грунта. Такая форма воронки позволяет ветру плавно входить

В нее, обдувая кожух термосваи. Часть

1 снега, оставшаяся на лопасти 7, в . верхней ее части сдувается наружним ветром, а ближе к вершине конуса, т.е. у поверхности грунта, его действие ослаблевает. Для удаления снега с нижней части лопасти 7 в кожухе выполнены отверстия на расстоянии, уменьшающемся по мере приближения к поверхности грунта, что позволяет увеличить поток на лопасть 7 в ее нижней части, т.е. сдуть находящийся на лопасти снег.

102Е775

Составитель Г.Гаврищук

РеДактОР Н.ГоРват ТехРеД И,Метелева Корректор A.Ïoâõ

Заказ 4910/27 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

При отсутствии ветра теплый легкий воздух, нагретый термосваей, поднимается вверх между стенками воздушного теплообменника 3 и кожухом 4, освобождая место холодному более тяжелому, поступакщему через отверстия, расположенные в кожухй. ...Теплообмен .в предлагаемой термосвае значительно увеличивается, так как в пространстве:между воздушным теплообменником 3 и кожухом 4 расположены прикрепленные к ним ребра 5, параллельные оси термосваи. Работая совместно с воздушным теплообменником 3, ребра 5 и кожух 4 увеличивают теплоотдаюцую поверхность.

C целью повышения скорости вращения винтовой лопасти 7 и интенсификации подачи воздуха каждый ветроэахватный патрубок 11 снабжен наружной лопастью 12, увеличивающей площадь давления ветра. Сечение лопасти

12 выполнено переменным по высоте, 5 увеличиваккаимся по мерз удаления от их оси вращения, так как чем дальше расположена поверхность давления ветра ст оси, тем больше крутящий момент.

Таким образом, в предлагаемой термосвае обеспечивается удаление снега вокруг ее надземной части, увеличение теплоотдакщей поверхности, интенсивный теплообмен. Это позволяет уве-, личить объем грунта, охлаждаемого в единицу времени.