Термосвая Советский патент 1981 года по МПК E02D3/115 E02D27/35 

(54) ТЕРМОСВАЯ

1

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

Известна термосвая, выполненная в виде размещенного в грунте трубчатого корпуса, заполненного теплоносителем. За счет циркуляции теплоносителя в термосвае достигается перенос тепла от грунта и передача его в атмосферу 1 .

Недостатками этой термосвак являются перемешивание восходящего и нисходящего потоков теплоносителя и малая интенсивность его движения, что снижает эффективность термосв.аи.

Известна также термосвая, включающая заполненный хладоагентом и частичио заглубленный в грунт трубчатый корпус и разделительную трубу, встроенную в нижнюю часть корпуса.

Разделительная труба снабжена винтовыми лопастями на внутренней и внешней поверхностях и установлена с возможностью вращения от привода в виде чащечной ветряной вертушки на валу, присоединенном к трубе.

Повыщение эффективности ее работы происходит за счет разделения восходящего и нисходящего потоков в нижней части корпуса и интенсификации движения теплоносителя вращающимися винтовыми лопастями, т. е. насосом шнекового типа 2.

Однако в верхней части термосваи не исключено перемещение восходящего и нисходящего потоков теплоносителя. Кроме того, устройство громоздко, так как для вра щения тяжелой разделительной трубы с

jQ лопастями требуется вертущка огромных размеров, а повыщение интенсивности движения теплоносителя достигается незначительное, так как жидкостные и газовые насосы шнекового типа имеют низкий КПД/

Наиболее близкой к предлагаемой яв15ляется термосвая, включающая заполненный теплоносителем и частично заглубленный в грунт трубчатый корпус, расположенные в корпусе верхнюю и нижнюю секции разделительной трубы и расположенный

20 между секциями разделитель потоков, причем в верхней части разделительной трубы смонтирован лопастной винт, соединенный посредством вала с ветродвигателем и выполняющий роль приспособления для усиления циркуляции теплоносителя 3.

Недостаток этой сваи заключается в том, что движение теплоносителя, излившегося из разделительной трубы, происходит вниз по направлению оси термосваи, тем самым для полной отдачи тепла теплоносителем корпусу термосваи требуется большая высота надземной части корпуса. При незначительной высоте надземной части корпуса теплоноситель не успевает охлаждаться, что снижает эффективность работы термосваи

Цель изобретения - повышение эффективности работы термосваи.

Поставленная цель достигается за счет того, что в термосвае, включающей заполненный теплоносителем и частично заглубленный в грунт трубчатый корпус, коаксиально установленную в нем разделительную трубу и приспособление для усиления циркуляции теплоносителя, соединенное посредством вала с ветровым двигателем, приспособление для усиления циркуляции теплоносителя выполнено в виде втулки, прикрепленной с возможностью осевого вращения к верхнему торцу разделительной трубы, отбойного диска, размещенного над втулкой, и лопаток, каждая из которых выполнена в виде криволинейной обращенной выпуклостью вниз и направленной к вертикали по винтовой линии пластины, которая размещена между отбойным диском и втулкой и прикреплена к ним.

На фиг. 1 изображена термосвая, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Термосвая включает полый трубчатый корпус 1 с крышкой 2, коаксиально установленную в корпусе разделительную трубу 3, к верхнему торцу которой с возможностью осевого вращения прикреплена втулка 4, верхний торец которой имеет сферическую, например тороидальную, поверхность, размещенный над втулкой отбойный диск 5 и лопатки 6. Втулка 4, отбойный диск 5 м лопатки 6 составляют приспособление для усиления циркуляции теплоносителя, которое посредством вала 7 соединено с ветровым двигателем 8 за счет жесткого прикрепления нижнего конца вала 7 к отбойному диску 5. Обращенная к втулке нижняя поверхность отбойного диска выполнена в виде сопрягающихся по оси корпуса сферических поверхностей, обращенных выпуклостью вверх, которые могут быть образованы поверхностью тора при его нулевом внутреннем радиусе Лопатки 6 установлены между втулкой 4 и

отбойным диском 5 и прикреплены к ним. Вращение втулки 4 относительно трубы 3 достигается с помощью опор 9, Каждая лопатка выполнена в виде криволинейно изогнутой пластины, выпуклость которой

обращена вниз, направленной по винтовой линии к вертикали..

Термосвая работает следующим образом.

С наступлением холодного периода года в термосваю заливают теплоноситель. При наличии ветра приспособление для усиления циркуляции теплоносителя получает вращение от ветрового, двигателя. Теплоноситель, попадая на лопатки 6, сходит с них по касательным к их поверхности

и его движение вниз происходит по винтовой линии. В результате этого траектория движения теплоносителя в верхней части корпуса удлиняется, что обеспечивает увеличение продолжительности контакта теплоносителя с корпусом и, следовательно, степень его охлаждения. За счет этого повышается эффективность работы термосваи. Использование изобретения позволяет значительно снизить количество термосвай и сократить объем работ и трудозатраты

при замораживании грунта.

Формула изобретения

Термосвая, включающая заполненный теплоносителем и частично заглубленный в грунт трубчатый корпус, коаксиально установленную в нем разделительную трубу и приспособление для усиления циркуляции теплоносителя, соединенное посредством вала с ветровым двигателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности ее работы, приспособление для усиления циркуляции теплоносителя выполнено в виде втулки, прикрепленной с возможностью осевого вращения к верхнему торцу разделительной трубы, отбойного диска, размещенного над втулкой, и лопаток, каждая из которых выполнена в виде криволинейной обращенной выпуклостью вниз и направленной к вертикали по винтовой линии пластины, которая размещена между отбойным диском и втулкой и прикреплена к ним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1969, с. 18-20.

3.Авторское свидетельство СССР № 516783 кл. Е 02 D 3/12, 1975.