Термосвая

(19) (П) ЗС 51) Е 02 П 3/115ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ-;,3К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Д.В.Рошупкин, В.П.Казаков, Б,С.Фомичев и А.Е,Якунин (71) Новосибирский филиалВсесоюзного научно"исследовательского института транспортного строительства (53) 624,139,62(088.8),(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 571545 с кл. Е 02 Р 3/115, 1976 ф2. Авторское свидетельство СССР Ф 820298, кл. Е 02 Р 3/115, 18.09.79 (прототип);(54) (57) ТЕРИОСВАЯ, включакщая частичио размещенный в грунте и заполненйцй теплоносителем корпус и винтовуюлопасть, размещенную вокруг надземнойчастй корпуса и.верхним концом жестко прикрепленную к валу ветряной вертушки, а нижним концом прикрепленную к надземной части корпуса посредством . подшипников, о т л и ч а ю щ а я с я 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 РЮ вертушки снабжены ветрозахватными патрубками, выходные торцы которых примыкают к верхнему торцу вертикаль %УФ ного патрубка.- С:Изобретение относится к строительству и касается выполнения тврмосвай, используемых для охлаждения и замораживания грунта.Известна тврмосвая, включающая частично размещенный в грунте и запол ненный теплоносителем корпус и закрепленный вокруг подземной части корпуса поворотный кожух, на верхнем торце которого установлен ветроза" хватный раструб с флюгером 11.Недостаток известной термосваи заключается в том, что она подвержена снегоэаносимости,что препятству- ет теплообмену, а кожухне участвует в теплообмене. Это снижает эффектив нбсть работы термосваи в условиях снегоэаносимости.Наиболее близкой к предлагаемой ,является термосвая, включающая частично размещенный в грунте и заполнен 0 ный теплоносителем корпус и винтовую лопасть, объемлющую надземную часть корпуса и верхним концом жестко прикрепленную к валу чашвчной ветряной вертушки, а нижним концом прикреплен- ъ 5 ную посредством подшипников к корпусу 21. 10 Эта термосвая в условиях снегозаносимости также обладает недостаточно высокой эффективностью, так какна винтовой лопасти может скапливаться снег, снижающий твплообмен.Цель изобретения - повышение эф. фективности работы термосваи в условиях снегозаносимости. 35Поставленная цель достигается тем,что термосвая, включающая частичноразмещенный в грунте и заполненныйтеплоносителемкорпус и винтовую лопасть, размещенную вокруг надземной 40части корпуса и верхним концомжестко прикрепленную к валу ветряной вертушки, а нижним концом прикрепленнуюк надземной части корпуса посредством подшипников, снабжена перфорированным кожухом с внутренними продольными ребрами, установленным междунадземной частью корпуса и винтовойлопастью и соединенным посредствомребер с надземной частью корпуса,пРичем вал ветряной вертушки выполненв виде вертикального патрубка, ниж"ний торец которого посредством дополнительных подшипников прикреплен кверхнему торцу кожуха, а лопасти вертушки снабжены ветрозахватными патрубками, выходные торцы которых примыкают к верхнему торцу вертикального патрубка.На фиг. 1. изображена предлагаемаятермосвая, продольный разрез на 0фиг. 2 " разрез А-А на фиг. 1 1.нафиг. 3 - разрез БтБ на фиг, 1,Термосвая состоит из заполненноготеплоносителем и частично размещенного в грунте 1 корпуса, подземная , 65 часть которого является грунтовым теплообменником 2, а надземная - воздушным теплообменником 3. Вокруг воз" душного теплообменника 3 установлен кожух 4, который прикреплен своими внутренними продольными ребрами, 5 к воздушному теплообменнику 3 и вы" полнен с отверстиями б, расстояние между которыми уменьшается в направ" ленин 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 ввтрозахватные патрубки 11, каждый из которых выполнен с лопастью 12 пере" менного сечения, увеличивающегося по мере удаления от оси корпуса. Ветрозахватные патрубки 11, лопасти. 12 и вертикальный патрубок 9 составляют ветряную вертушку, причем ее валом являетсявертикальный патрубок 9.Термосвая работает следующим образом.С наступлением холодов твплоноситель 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 плотно" го и холодного теплоносителя. При наличии ветра ветрозахватные патрубки 11 приходят в движение. вращая лопасть 7 и одновременно подавая снег в; пространство между воздушным теплообменником 3 и кожухом 4,Снег, попавший на лопасть 7, раэрыхляется, 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 термосваиЧасть снега, оставшаяся на лопасти 7, в, верхней ее части сдувается наружним ветром, а ближе к вершине конуса, т.е. у поверхности грунта, его дейст" вие 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.27 Тираж 673НИИПИ Государственного комипо делам изобретений и отк13035,.Москва, Ж"35, Раушск каз 49 П С исно ета ытия н 4/ Филиал ППП фПатвнтф, г.ужгород, 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, поступающему через отверстия,расположенные в кожухй,Теплообмен.д предлагаемой термосвае значительно увеличивается, таккак в пространстве между воздушнымтеплообменником 3 и кожухом 4 распо"ложеиы прикрепленные к ним ребра 5,параллельные оси термосваи.Работаясовместно с воздушным теплообменником 3, ребра 5 и кожух 4 увеличиваюттеплоотдаюцую поверхность.С целью повышения скорости вращения винтовой лопасти 7 и интенсификации подачи воздуха каждый ветроэахватный патрубок 11 снабжен наружной лопастью 12, увеличивающей площадь давления ветра. Сечение лопасти12 выполнено переменным по высоте, 5 увелиЧивающимся по мерз удаления отих оси вращения, так как чем дальшерасположена поверхность давления.ветра ст оси, тем больше крутящий момент.1 О Таким образом, в предлагаемой термосвае обеспечивается удаление снега вокруг ее надземной части, увеличение теплоотдающей поверхности, интенсивный теплообмен, Это позволяет уве-, личить объем грунта, охлаждаемого в единицу времени.