Устройство для охлаждения грунта Советский патент 1979 года по МПК E02D3/12 E02D19/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при охлаждении грунта для повышения его прочности.

Известно устройство для охлаждения грунта, представляющее собой трубчатые емкости, заполненные незамерзающим жидким хладоносителем 1.

Работа известного устройства основывается на принципе конвективного теплообмена.

Недостатком его является низкая эффективность охлаждения вследствие сравнительно низкой скорости теплоотвода при конвективном теплообмене.

Известное устройство для охлаждения грунта, выполненное в виде полого корпуса, заполненного легкокипящим веществом, например фреоном к частично установленного в грунте 2.

В теплый период года весь фреон находится в газообразной фазе. В холодный нериод года верхняя, надземная, часть корпуса охлаждается ниже точки росы фреона, он конденсируется и по стенкам стекает вниз, где температура выше его температуры кипения. В части устройства фреон интенсивно испаряется и в газообразном состоянии поднимается вверх, в зону конденсации, и т. д. При переходе жидКОГО фреона в газообразное состояние а нижней части устройства происходит поглощение тепла. В верхней части устройства при конденсации фреона тепло, поглощенное при его испарении, выделяется. Таким образом, осуш.ествляется отвод тепла от нижней части устройства (грунта) к его верхней части (наружному воздуху) .

0

Недостатком известного устройства является Сезонность его . Это устройство охлаждает грунт только тогда, когда температура грунта выше температуры наружного воздуха.

5

Целью изобретения является обеспечение охлаждения грунта круглогодично.

Цель достигается тем, что известное устройство для охлаждения грунта, включающее заполненный легкокипящим веществом полый корпус, частично установленный в грунте, снабжено перегородкой, размещенной в корпусе на уровне поверхности грунта, подвилчным поршнем, размещенным в надземной части корпуса и соеди5ненным с двигателем, и подводящими и отводящим;: патрубками с клапанами, причем подводящие и отводящие патрубки сообщают подземную часть корпуса с надпорщневым и нодпоршневым пространства0ми надземной части корпуса, при этом иодвижный иоршень может быть соединен с двигателем посредством штока, шатуна и коленчатого вала, а двигатель может быть выполнен в виде ветроколеса с поворотным ветря:ком.

На чертеже схематично изображено описываемое устройство для охлал дения грунта, общий вид.

Устройство для охлаждения грунта содержит вертикальный замкнутый корпус /, заполненный легкокипящим веществом, выполняющим роль хладоносителя, например фреоном-12, порщень 2, соединенный с помощью штока 3 и щатуна 4 с коленчатым валом 5, на котором закреплено ветроколссо 6. Коленчатый вал 5 установлен на опоре 7, закрепленной на поворотном диске 8, который смонтирован на верхнем торце корпуса / с возможностью вращения вокруг щтока 3. На поворотном диске 5 жестко за креплен поворотный ветряк 9.

Корпус / разделен «а две части перегородкой 10, которая размещена в корпусе на уровне поверхности грунта. Нижняя, подземная, часть корпуса / соединена с надпоршневЫМ пространством верхней части подводящим патрубком // с клапаном 12 и отводящим патрубком /5 с клапаном М, а с подпорщневым пространством верхней надземной части -- подводящим патрубком 15 с клапаном 16 и отводящим патрубком il7 с клапаном 18. Клапаны 14 и 18 вьшолпены свободно открывающимися, а клапаны 12, 16 - открывающимися при давлении на них, равном или больщем давления перехода газообразного хладоносителя в жидкое состояяие при среднелетней температуре наружного воздуха.

Работает устройство следзющим образом.

Под действием ветра ветроколесо вращаегся я приводит в движение коленчатый вал, а тот - лторшень. За один оборот ветроколеса поршень дважды сжижает порцни газа - В над- и подпоршневом пространствах. Клапаны 12, / патрубков 11 и 15 открываются только тогда, когда давление сжи)маемого поршнем хладоносителя, напримар фрео,на-1.2 превысит давление, при котором хладоноснтель конденсируется.

Жидкий хладоноситель по патрубку /5 (при движении порщня вниз) .или по латР3бку // (при движении поршня вверх) поступает в подземную часть корпуса /, где испаряется, поглощая тепло из грунта.

Газообразный хладоноситель через патрубки 13 и 17 (в зависимости от направления движения порщня) поступает в надземную часть корпуса /, где вновь подвергается сжатию и конденсации.

Устройство может работать и в безветренных районах. В этом случае ра-бота порщня по сжатию хладоносителя может осуществляться, например, за счет электроэнергии.

Использование описываемого устройства позволяет охлаждать грунт круглогодично.

Фо-рмула изобретения

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе:

2.Патент США ч№ 3217791, кл. 165-45, опубл. 1965.