Термосвая Советский патент 1983 года по МПК E02D3/115 

.4 Изобретение относится к строитель ству и касается выполнения термосвай используемых для охлаждения и замора живания грунта Известна термосвая, включающая ча тично размещенный в грунте и заполненный 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 снегозаносимости,что препятствует теплообмену, а кожухне участвует в теплообмене. Это снижает эффективность работы термосваи в условиях снегозаносимости. Наиболее близкой к предлагаемой ,является термосвая, включающая частично размещенный в грунте и заполне ный теплоносителем корпус и винтовую лопасть, объемлющую надземную часть корпуса и верхним концом жестко прикрепленную к валу чашечной ветряной вертушки, а нижним концом прикреплен ную посредством подшипников к корпусу 2 .. Эта термосвая в условиях снегозаносимости также обладает недостаточно высокой эффек- ивностью, так как на винтовой лопасти может скапливать ся снег, снижающий теплообмен. Цель изобретения - повышение эффективности работы термосваи в условиях снегозаносимости. Поставленная цель достигается тем что термосвая, включающая частично размещенный в грунте и заполненный теплоносителем корпус и винтовую лопасть, размещенную вокруг надземной части корпуса и верхним концом жестко прикрепленную к валу ветряной вер тушки, а нижним концом прикрепленную к надземной части корпуса посредством подшипников, снабжена перфорированным кожухом с внутренними продоль ными ребрами, установленным между надземной частью корпуса и винтовой Лопастью и соединенным посредством рёбер с надземной частью корпуса,причем вал ветряной вертуижи вьтолнен в виде вертикального патрубка, нижний торец которого посредством допол нительных подшипников прикреплен к верхнему торцу кожуха, а лопасти вер тушки снабжены ветрозахватными патрубками, выходные торцы которых примыкают к верхнему торцу вертикального патрубка. На фиг. 1. изображена предлагаемая термосвая, продольный разрез; на фиг. 2 - : азрез А-А на фиг. 1; .на фиг. 3 - разрез на фиг. 1. Термосвая состоит из заполненного теплоносителем и частично размещенного в грунте 1 корпуса, подземная. , часть которого является грунтовьвл теплообменником 2, а надземная - воздушным теплообменником 3. Вокруг воздушного теплообмейника 3 установлен кожух 4 f который прикреплен своими внутренними продольными рвб)амн 5 к воздушному теплообменнику 3 и выполнен с отверстиями 6, 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 подшипников 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 ве розахватные патрубки 11, каждый из которых выполнен с лопастью 12 переменного 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 теплоноситель приходит в движение, охлажден-. ный стенками корпуса воздушного теплообменника 3, теплоноситель наибольшей плотности стекает на дно термо- . сваи. 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 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, разрькляется, поднимается вверх, разбрасьшается вокруг.термосваи и разносится потоками ветра. В снежном покрове образуется конусообразная воронка с вершиной конуса у поверхности грунта. Такая форма воронки позволяет ветру плавно входить в нее, обдувая кожух термосваи. .Часть снега, оставшаяся на лопасти 7, в . верхней ее части сдувается наружним ветром, а ближе к вершине конуса, t.e. у поверхности грунта, его действие ослаблевает. Для удаления снега с нижней части лопасти 7 в кожухе выполнены отверстия на расстоянии, уменьшакяцемся по мере приближения к поверхности грунта, что позволяет увеличить поток на лопасть 7 в ее нижней части, т.е. сдуть находящийся на лопасти снег.

При отсутствии ветра теплый лег- кий воздух, нагретый термосваей, поднимается вверх между стенками воздушного теплообменника 3 и кожухом 4, освобождая место холодному более тяжелому, поступающему через отверстия расположенные в кожухе.

. .Терлообмёш.э предлагаемой термрсвае значительно увеличивается, так как в пространстве воздушным теплообменником 3 и кожухом 4 расположены прикрепленные к ним ребра 5, параллельные оси термосеаи .Работая совместно с воздушным теплообменником 3,,ребра 5 и кожух 4 увеличивают теплоотдаюцую поверхность.

С целью повышения скорости вращения винтовой лопасти 7 и интенсификации подачи воздуха каждый ветрозахватный патрубок 11 снабжен наружной лопастью 12, увеличивающей плоо адь давления ветра. Сечение лопасти 12 выполнено переменным по высоте, увеличивающимся по мера удаления от их оси вращения, так как чем дальше расположена поверхность давления.ветра от оси, тем больше крутящий момент . 1

0

Таким образом, в предлагаемой термосвае обеспечивается удаление снега вокруг ее надземной части, увеличение теплоотдающей поверхности, интенсивный теплообмен. Это позволяет уве5личить объем грунта, охлаждаемого в единицу времени.

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,