一种复合式新型热管装置的制作方法

1.本发明属于生态工程技术设备领域，具体为一种复合式新型热管装置。


背景技术：

2.热棒是一种具有很高传热能力的器件，其具有较大的传热能力、较高的等温性以及热流变幻的能力和恒温特性，在寒区工程应用中，热棒作为有效地处理手段之一，被广泛地应用，它能有效地阻止土体的冻胀和融沉，增大多年冻土地基的强度，提高多年冻土地基的稳定性，热棒是由一根密封的管组成，里面充以工质，管的上部设有散热翅片(放热端)，下部置于土壤中(吸热端)，当放热端与吸热端之间存在温差(放热端温度低于吸热端温度时)，吸热端吸收土壤中的热量并将热量传至放热端，通过放热端散热翅片，将热能散至大气中，进而降低土壤温度(放热端与吸热端温差≥0.1℃时，热棒便可启动工作)，只要放热端与吸热端之间存在温差，这种循环便可持续进行下去，受重力影响，当吸热端的温度低于放热端的温度时，热棒即会停止工作，因此热棒不仅可将冷量传递储藏于地下，同时又可以有效阻止热量传于地下，是一种可控制能量传递方向的高效热导装置。
3.在寒区，受制于季节冻土或常年冻土的影响，几乎所有铁路、公路、管线工程、桥梁、涵洞、隧道、机场跑道、通讯线路塔、输电线路塔、水利工程及港口工程等项目，均会受到冻土的制约与影响，使相关工程基础均会不同程度地出现冻胀和融沉变形，从而不仅制约了相关项目的使用安全，同时使部分项目根本无法得以实施，严重制约并影响了相关地区的经济建设与发展，热棒作为一种无需外界能源而能够对地基实施冷却的方法，使其成为在寒区工程中能够主动解决地基冻胀、融沉变形的唯一措施，在实际工程应用中，除热棒技术以外，几乎所有解决冻土的措施基本为被动方式，如采用保温材料、碎石路基、通风管道、遮阳板等，但所有的被动方法，均为减少冻土融化的速率，而无主动冷却路基的功效，同时，为实现相关工程的建设，所采用的大量被动解决冻土的方案，不仅施工费用投入巨大，而且其稳定性将存在不同程度的隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：通过热管机构的使用，可以使内部的散热介质形成单独的两个部分，对温度进行更好的交互、循环，以便整个体系的流通，保证内部温度的均衡，提高使用的效果，通过管路机构的使用，可以对分布式管路进行对应的设计，实现热管蒸发段在待散热介质内部的均匀布设，实现对待散热介质的整体性、均匀性散热。
5.本发明采用的技术方案如下：一种复合式新型热管装置，其特征在于，包括：
6.固定基座；
7.热管机构，设于固定基座上，用于热量的散发，其中：所述热管机构包括外基管和内套管，所述固定基座的上表面靠近边缘处安装设置有外基管，所述固定基座的上表面靠近中心处安装设置有内套管；以及
8.管路机构，设于热管机构上，用于热量的吸取，其中：所述管路机构包括连通部件
和分布式管路，所述外基管的外表面底部处两侧均连通设置有分布式管路，所述分布式管路为热管的蒸发段。
9.其中，所述外基管包括冷凝段和绝热段，所述绝热段设置于固定基座的顶部，所述冷凝段设置于绝热段的顶部，所述冷凝段和绝热段的内部空间自上而下相连通。
10.其中，所述连通部件包括：
11.流出组件，设于外基管上，用于内部液体的流出；以及
12.流入组件，设与外基管上并延伸至内套管上。
13.其中，所述流出组件包括内液出口，所述外基管的外表面一侧靠近底部处开设有内液出口，所述内液出口的一侧安装设置有分布式管路的一端。
14.其中，所述流入组件包括外液入口，所述外基管的外表面一侧靠近底部处开设有外液入口，所述外液入口的内壁安装设置有分布式管路，所述分布式管路的一端连通设置于内套管的一侧底部处。
15.其中，所述外液入口的外表面安装设置有外封口块，所述内液出口的外表面安装设置有外封口块。
16.其中，还包括散热机构，所述散热机构包括散热翅片，所述外基管的外表面靠近顶部处固定连接有散热翅片。
17.其中，所述外基管的内部填充设置有介质，所述内套管的内部填充设置有介质，所述分布式管路的内部填充设置有介质。
18.其中，所述外基管的上表面中心处固定连接有中心半球。
19.其中，所述外基管一体成型，所述分布式管路可依据实际需要调节结构与几何尺寸。
20.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
21.(1)本发明中，通过热管机构的使用，可以使内部的散热介质形成单独的两个部分，对温度进行更好的交互、循环，以便整个体系的流通，保证内部温度的均衡，提高使用的效果。
22.(2)本发明中，通过管路机构的使用，可以对分布式管路进行对应的设计，实现热管蒸发段在待散热介质内部的均匀布设，实现对待散热介质的整体性、均匀性散热。
附图说明
23.图1为本发明的部分剖视图；
24.图2为本发明的部分剖视图；
25.图3为本发明实施例一的第一视角立体图；
26.图4为本发明实施例一的第二视角立体图；
27.图5为本发明实施例二的第一视角立体图；
28.图6为本发明实施例二的第二视角立体图。
29.图中标记：1、固定基座；2、介质；3、内套管；4、外基管；5、中心半球；6、散热翅片；7、冷凝段；8、绝热段；9、分布式管路；10、外封口块；11、外液入口；12、内液出口。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.实施例一，参照图1
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4：一种复合式新型热管装置，其特征在于，包括：
32.固定基座1；
33.热管机构，设于固定基座1上，用于热量的散发，其中：热管机构包括外基管4和内套管3，固定基座1的上表面靠近边缘处安装设置有外基管4，固定基座1的上表面靠近中心处安装设置有内套管3；以及
34.管路机构，设于热管机构上，用于热量的吸取，其中：管路机构包括连通部件和分布式管路9，外基管4的外表面底部处两侧均连通设置有分布式管路9，分布式管路9为热管的蒸发段。
35.本实施例中：根据事先规划好的路线进行布置安装地基，使热管的固定基座1可以稳固的安置在地面不容易进行移动，外基管4和内套管3结合使用，形成热管，外基管4顶部封闭，内套管3顶部开口，使内部的散热工质形成单独的两个部分，对温度进行更好的交互、循环，以便整个体系的流通，保证内部温度的均衡，提高使用的效果，分布式管路9为圆形排布在土壤下方，为整体热管的蒸发段，与突然的接触面积更大，吸热的效果更好，外基管4外进行防腐处理，内壁采用化学成膜方法处理，用热镀锌做防腐处理的热棒外表面应具有金属光泽，无裂纹、凹坑及毛刺缺陷，焊缝平整光滑，用油漆做防腐处理的热棒外表面应成膜均匀、无裂纹及结疤，翅片间无镶人物。
36.具体的，外基管4包括冷凝段7和绝热段8，绝热段8设置于固定基座1的顶部，冷凝段7设置于绝热段8的顶部，冷凝段7和绝热段8的内部空间自上而下相连通。
37.本实施例中：外基管4的；两个部分分工不同，冷凝段7为热管内工质放热凝结的部分，绝热段8位于热管冷凝段7底部、不与外界换热的部分，内部公至在分布式管路9内吸热汽化，上升至冷凝段7液化，经过绝热段8落回热管底部，进入分布式管路9进行循环降温。
38.具体的，连通部件包括：
39.流出组件，设于外基管4上，用于内部液体的流出；以及
40.流入组件，设与外基管4上并延伸至内套管3上。
41.本实施例中：流出组件与流入组件组合使用，保证热管内部的工质可以与分布式管路9内的进行循环流通，保证降温的效果。
42.具体的，流出组件包括内液出口12，外基管4的外表面一侧靠近底部处开设有内液出口12，内液出口12的一侧安装设置有分布式管路9的一端。
43.本实施例中：内液出口12与分布式管路9进行连接，使外基管4内的工质进入分布式管路9，且连接位置封闭处理。
44.具体的，流入组件包括外液入口11，外基管4的外表面一侧靠近底部处开设有外液入口11，外液入口11的内壁安装设置有分布式管路9，分布式管路9的一端连通设置于内套管3的一侧底部处。
45.本实施例中：外基管4内的工质通过内液出口12进入分布式管路9进行循环后，吸取土壤内的温度，再由外液入口11进行入内套管3内部，进行蒸发汽化，保证温度的散发，形
成降温循环。
46.具体的，外液入口11的外表面安装设置有外封口块10，内液出口12的外表面安装设置有外封口块10。
47.本实施例中：外封口块10可以保证分布式管路9与内液出口12和外液入口11之间的连接更加紧密，不会出现内部工质流出的情况。
48.具体的，还包括散热机构，散热机构包括散热翅片6，外基管4的外表面靠近顶部处固定连接有散热翅片6。
49.本实施例中：散热翅片6分布在外基管4上，增大外基管4与外界的接触面积，使产生的温度更容易散发出去，提高散热的效果，一般的散热翅片6分为四种，分别为：螺旋圆盘翅片、齿型翅片、轧制翅片和纵向翅片。
50.具体的，外基管4的内部填充设置有介质2，内套管3的内部填充设置有介质2，分布式管路9的内部填充设置有介质2。
51.本实施例中：热管工质选用优等品级的液体无水氨(液氨)或工业液体二氧化碳，或其他同效果的可以进行降温使用的液体，经过外基管4到分布式管路9再进入内套管3，实现温度的降低以及保持。
52.具体的，外基管4的上表面中心处固定连接有中心半球5。
53.本实施例中：中心半球5位于顶部，与外基管4连通设置，可以选择温度检测的安装。
54.具体的，外基管4一体成型，分布式管路9可依据实际需要调节结构与几何尺寸。
55.本实施例中：用于制造热管的外基管4为冷拔(轧)无缝钢管，且直线段的弯曲度应不大于1.5mm/m。
56.实施例二，参照图5
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6：一种复合式新型热管装置，其特征在于，包括：
57.固定基座1；
58.热管机构，设于固定基座1上，用于热量的散发，其中：热管机构包括外基管4和内套管3，固定基座1的上表面靠近边缘处安装设置有外基管4，固定基座1的上表面靠近中心处安装设置有内套管3；以及
59.管路机构，设于热管机构上，用于热量的吸取，其中：管路机构包括连通部件和分布式管路9，外基管4的外表面底部处两侧均连通设置有分布式管路9。
60.本实施例中：根据事先规划好的路线进行布置安装地基，使热管的固定基座1可以稳固的安置在地面不容易进行移动，外基管4和内套管3结合使用，形成热管，外基管4顶部封闭，内套管3顶部开口，使内部的散热工质形成单独的两个部分，对温度进行更好的交互、循环，以便整个体系的流通，保证内部温度的均衡，提高使用的效果，分布式管路9为方形排布在土壤下方，且不同测试点的温度不一样，根据正产状态下检测，外基管4的底部温度在26℃左右、中部温度在24℃左右、顶部温度在25℃左右，与分布式管路9连接的流出位27℃左右、流入位28℃左右，分布式管路9中的三个弯道处均在26℃左右，外基管4外进行防腐处理，内壁采用化学成膜方法处理，用热镀锌做防腐处理的热棒外表面应具有金属光泽，无裂纹、凹坑及毛刺缺陷，焊缝平整光滑，用油漆做防腐处理的热棒外表面应成膜均匀、无裂纹及结疤，翅片间无镶人物
61.使用时，根据事先规划好的路线进行布置安装地基，使热管的固定基座1可以稳固
的安置在地面不容易进行移动，根据地理位置以及要求的不同进行分布式管路9的排布，使分布式管路9发挥最大的作用，向热管内部冲入介质2后，对排布完成的分布式管路9进行掩埋，使整个系统工作带走冻土的温度，进行防护，外基管4中的介质2通过内液出口12进入分布式管路9中进行循环，吸取土壤中的温度后通过外液入口11进入内套管3，介质2蒸发成气体，使冻土位置的温度降低，蒸发的介质2通过绝热段8进入冷凝段7，分布在外基管4外部对的散热翅片6，增大外基管4与外界的接触面积，使产生的温度更容易散发出去，提高散热的效果，当汽化的介质2经过冷凝液化，在落入外基管4内进行循环工作。
62.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。