專(zhuān)利名稱(chēng)：不凍液循環(huán)式地?zé)崂醚b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是通過(guò)不凍液的循環(huán)，在冬季利用采集到的地下的地?zé)醽?lái)進(jìn)行融化路面的積雪和地板采暖，在夏季儲(chǔ)存地表的熱于地下，并在冬季使用的地?zé)崂醚b置。
因此本發(fā)明提供了自由利用地下熱和地表熱以及能儲(chǔ)存熱能的地?zé)崂醚b置。
解決這一課題的方法參照
圖1以及圖2進(jìn)行說(shuō)明。關(guān)于第一發(fā)明的不凍液循環(huán)式地?zé)崂醚b置，是由內(nèi)部循環(huán)有不凍液的熱交換器1構(gòu)成，從地表5打開(kāi)一個(gè)比前面記述的熱交換器1的外徑大、直達(dá)地下很深的硬巖石層5d為止的鉆孔2，從前面記述的鉆孔2中插入前面記述的熱交換器1，在鉆孔2和熱交換器1之間填充入硅砂4，從露出地表5的內(nèi)筒1b的上端部分通過(guò)第一配管8，與在融化路面S等的積雪和給地板供暖等方面使用的傳熱管7的入口或出口相接續(xù)，同時(shí)與前面記述的間隙通路1c的上端部分相連通的中空部分11，通過(guò)第二配管9與傳熱管7的入口或出口相接續(xù)。
關(guān)于第二發(fā)明的不凍液循環(huán)式地?zé)崂醚b置，是由內(nèi)部循環(huán)有不凍液的熱交換器1構(gòu)成，由內(nèi)部循環(huán)有不凍液的熱交換器1構(gòu)成的，從地表5開(kāi)始，經(jīng)過(guò)砂礫混合土層5a、軟巖石層5b、中硬巖石層5c到達(dá)硬巖石層5d，鉆一個(gè)比熱交換器1的外徑大，且在上端部分有象這個(gè)孔的直徑一樣大的段付孔2a的豎直鉆孔2，在前面記述的豎直鉆孔2中插入由隔熱材料3包裹上部的熱交換器1，豎直鉆孔2和熱交換器1之間填充入硅砂4，同時(shí)段付孔2a和隔熱材料3之間注入凝固劑6使之固化，在露出地表5的內(nèi)筒1b的上端部分安裝有泵10，通過(guò)第一配管8與在融化路面S等的積雪和給地板供暖等方面使用的傳熱管7的入口或出口相接續(xù)，同時(shí)與前面記述的間隙通路1c的上端部分相連通的中空部分11，通過(guò)第二配管9與傳熱管7的入口或出口相接續(xù)，在前面記述的中空部分11設(shè)置有抽氣閥12和加熱用的電熱機(jī)13。
熱交換器1是在下端呈尖細(xì)狀的封閉聚乙烯材料制成的外筒1a內(nèi)以同心的形式插入由同樣聚乙烯材料制成的內(nèi)筒1b，在這個(gè)外筒1a和內(nèi)筒1b之間形成間隙通路1c，同時(shí)由于在放射方向上設(shè)有肋拱，所以構(gòu)成了這個(gè)外筒1a和內(nèi)筒1b的相對(duì)位置不能發(fā)生變化的同心二重管形式。另外這個(gè)熱交換器1的上端部分包裹有隔熱材料3。
從地表5開(kāi)始，經(jīng)過(guò)砂礫混合土層5a、軟巖石層5b、中硬巖石層5c到達(dá)硬巖石層5d，鉆一個(gè)比前面記述的熱交換器1的外徑大，且在上端部分有象這個(gè)孔的直徑一樣大的段付孔2a的豎直鉆孔2，要達(dá)到地下150m深，在這個(gè)豎直鉆孔2中插入熱交換器1。
豎直鉆孔2和熱交換器1之間填充入硅砂4，同時(shí)段付孔2a和隔熱材料3之間注入凝固劑6使之固化，還在露出地表5的內(nèi)筒1b的上端部分安裝有泵10，通過(guò)第一配管8與傳熱管7的入口相接續(xù)。中空部分11在間隙通路1c的上端部分相連通，并通過(guò)第二配管9與傳熱管7的出口相接續(xù)，而且在中空部分11設(shè)置有抽氣閥12和加熱用的電熱機(jī)13。
在這樣構(gòu)成的地?zé)崂醚b置中，啟動(dòng)安裝在第一配管8處的泵10，使不凍液依熱交換器1的間隙通路1c、第一配管8、傳熱管7、第二配管9以及內(nèi)筒1b的順序循環(huán)。并且在通過(guò)間隙通路1c的時(shí)候，把采集到的地?zé)嵩趥鳠峁?釋放出，以融化路面S的積雪。
而且在夏季同樣利用不凍液的循環(huán)，由傳熱管7采集路面S的熱量，并把它傳送到地下放出，儲(chǔ)存在蓄熱性良好的硬巖石層5d等處。在冬季再一次采用不凍液把儲(chǔ)存的熱量通過(guò)傳熱管7放出來(lái)融化積雪。
在這個(gè)裝置中由于熱交換器1和豎直鉆孔2之間填充有硅砂4，所以?xún)烧咧g不形成間隙，從而使不凍液和地?zé)嶂g的熱交換能夠順利的進(jìn)行。另外因?yàn)闊峤粨Q器1的上端部分包有隔熱材料3，并在它的周?chē)阅虅?使之凝固，所以在熱交換器1中地表5很難受到外界溫度變化的影響。因此即使是在冬季，在地下采集到的地?zé)嵋材茉跓峤粨Q器1的上部，在傳送給傳熱管7的時(shí)候不損失熱能。
在中空部分11因設(shè)置有抽氣閥12，所以可以將不凍液中多余的空氣適當(dāng)?shù)某槌?。又因安裝有加熱用的電熱機(jī)13，所以在冬季可以給容易凍結(jié)的中空部分11加熱來(lái)防止它的凍結(jié)。
還有傳熱管7不僅是鋪設(shè)在路面S下，又例如還可以設(shè)置在屋檐下以用來(lái)融化屋檐上的積雪，還可以鋪設(shè)在建筑物的地板下作為地板暖房使用。
本發(fā)明其他的實(shí)施方式如圖2所示。不凍液的流經(jīng)方向與圖1顯示的實(shí)施方式正好相反，那就是不凍液依第一配管8、內(nèi)筒1b、間隙通路1c、第二配管9以及傳熱管7的順序循環(huán)，在冬季進(jìn)行融雪和地板供暖，在夏季能把地表5的熱量?jī)?chǔ)存在硬巖石層5d等處。
熱交換器1并不僅僅限定在同心二重管形式，如圖3所示，還可用于U字型管的形式。即在有底的筒狀管主體1d的中心設(shè)置隔離壁1e，形成兩個(gè)通路1f。通路1f從一邊送入不凍液，從通路1f的另一邊排出。
熱泵10除使用一般的商用電源以外，還可以通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電裝置和內(nèi)燃機(jī)發(fā)電裝置進(jìn)行啟動(dòng)。太陽(yáng)能發(fā)電裝置如圖4所示，太陽(yáng)能電池板14吸收太陽(yáng)光，通過(guò)控制基板16在需要充電時(shí)對(duì)蓄電池箱15內(nèi)的蓄電池17進(jìn)行充電，再通過(guò)整流器18將必要的電量供應(yīng)給熱泵10。
發(fā)明的效果基于本發(fā)明不凍液循環(huán)式地?zé)崂醚b置，在冬季采集地?zé)崾褂迷谌谘┖偷匕骞┡确矫?，而在夏季把在地?采集的熱量?jī)?chǔ)存在地下硬巖石層5d等處，并能等到冬季再一次使用。因而無(wú)限利用存在著的地?zé)?，具有廉價(jià)、解決環(huán)境污染的效果，從而達(dá)到融雪和地板采暖的目的。
圖2是表示本發(fā)明其它實(shí)施形式的切面圖。
圖3是表示本發(fā)明熱交換器的其它實(shí)施形式的切面圖。
圖4是關(guān)于本發(fā)明中不凍液循環(huán)式地?zé)崂醚b置的泵來(lái)啟動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電裝置的流程圖。
符號(hào)說(shuō)明1熱交換器同心二重管1a外管1b內(nèi)管1c間隙通路1d管主體1e隔離壁1f通路2 垂直鉆孔2a段付孔3 隔熱材料4 砂硅5 地表5a砂礫混合土層5b軟巖石層5c中硬巖石層5d硬巖石層6 凝固劑7 傳熱管8 第一配管9 第二配管10泵11中空部分12抽氣閥13加熱用電熱機(jī)14太陽(yáng)能電池板15蓄電池箱16控制基板17蓄電池18整流器S 路面
權(quán)利要求
1.一種不凍液循環(huán)式地?zé)崂醚b置，其特征在于，由內(nèi)部循環(huán)有不凍液的熱交換器(1)構(gòu)成的，從地表(5)打開(kāi)一個(gè)比上述熱交換器(1)的外徑大、直達(dá)地下很深的硬巖石層(5d)為止的鉆孔(2)，從前面記述的鉆孔(2)中插入前面記述的熱交換器(1)，在鉆孔(2)和熱交換器(1)之間填充入硅砂(4)，從露出地表(5)的內(nèi)筒(1b)的上端部分通過(guò)第一配管(8)，與在融化路面S等的積雪和給地板供暖等方面使用的傳熱管(7)的入口或出口相接續(xù)，同時(shí)與前面記述的間隙通路(1c)的上端部分相連通的中空部分(11)，通過(guò)第二配管(9)與傳熱管(7)的入口或出口相接續(xù)。
2.一種不凍液循環(huán)式地?zé)崂醚b置，其特征在于，由內(nèi)部循環(huán)有不凍液的熱交換器(1)構(gòu)成的，從地表(5)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)砂礫混合土層(5a)、軟巖石層(5b)、中硬巖石層(5c)到達(dá)硬巖石層(5d)，鉆一個(gè)比熱交換器(1)的外徑大，且在上端部分有象這個(gè)孔的直徑一樣大的段付孔(2a)的豎直鉆孔(2)，在前面記述的豎直鉆孔(2)中插入由隔熱材料(3)包裹上部的熱交換器(1)，豎直鉆孔(2)和熱交換器(1)之間填充入硅砂(4)，同時(shí)段付孔(2a)和隔熱材料(3)之間注入凝固劑(6)使之固化，在露出地表(5)的內(nèi)筒(1b)的上端部分安裝有泵(10)，通過(guò)第一配管(8)與在融化路面S等的積雪和給地板供暖等方面使用的傳熱管(7)的入口或出口相接續(xù)，同時(shí)與前面記述的間隙通路(1c)的上端部分相連通的中空部分(11)，通過(guò)第二配管(9)與傳熱管(7)的入口或出口相接續(xù)。在前述的中空部分(11)設(shè)置有抽氣閥(12)和加熱用的電熱機(jī)(13)。
全文摘要
提供可以自由利用地下和地表的熱度并進(jìn)行儲(chǔ)存的地?zé)崂醚b置。是由在下端封閉的外筒1a內(nèi)以同心方式插入內(nèi)筒1b，該外筒1a和內(nèi)筒1b之間形成的間隙通路1c構(gòu)成熱交換器1，從地表5打開(kāi)一個(gè)比上述熱交換器1的外徑大、直達(dá)地下很深的硬巖石層5d為止的豎直鉆孔2，從前面記述的豎直鉆孔2中插入前面記述的熱交換器1，在豎直鉆孔2和熱交換器1之間填充入硅砂4，從露出地表5的內(nèi)筒1b的上端部分通過(guò)第一配管8，與在融化路面S的積雪和給地板供暖等方面使用的傳熱管7的入口或出口相接續(xù)，同時(shí)與前面記述的間隙通路1c的上端部分相連通的中空部分11，通過(guò)第二配管9與傳熱管7的入口或出口相接續(xù)。
文檔編號(hào)F24J3/08GK1451931SQ0312073
公開(kāi)日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月21日
發(fā)明者洲澤昭已 申請(qǐng)人:米砂瓦環(huán)境技術(shù)株式會(huì)社