本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，屬于公路交通安全技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
夏季，鋪有黑色瀝青混凝土的高速公路路面對(duì)太陽熱輻射的吸收能力很強(qiáng)，路面吸熱快，溫升高。尤其是在南方，高溫季節(jié)高速公路路面溫度可高達(dá)40~60℃。瀝青在高溫下變軟，加上行車重載的作用，將會(huì)使路面結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，平整度大大降低，影響行車安全，并且會(huì)縮短道路使用壽命。目前，國內(nèi)外均無高速公路路面冷卻降溫裝置與技術(shù)的報(bào)道。
在高溫季節(jié)，與高溫季節(jié)高速公路路面40~60℃的溫度溫度相比，環(huán)境空氣是一種天然的冷源，并且具有清潔、量大、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。另一方面，熱管作為一種高效換熱元件，具有單向傳熱、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。因此，采用熱管換熱，利用環(huán)境空氣做天然冷源，從同時(shí)從內(nèi)部和表面冷卻高速公路路面，可有效降低高溫季節(jié)高速公路路面溫度，提高行車安全，并延長高速公路使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：本實(shí)用新型提供一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，一方面在于充分利用環(huán)境空氣作為天然冷源，利用熱管從內(nèi)部冷卻高速公路路面，確保瀝青在高溫季節(jié)不變軟，并且不消耗常規(guī)能源；另一方面利用熱管換熱元件進(jìn)行自動(dòng)單向傳熱，無運(yùn)動(dòng)部件，也無需人工操作，從而降低運(yùn)行成本。
本實(shí)用新型技術(shù)方案是：一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護(hù)欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)的傾角a為3 o ~6o。
所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。
熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段1的長度與公路兩側(cè)的護(hù)欄等高。
所述單根熱管采用L型，熱管蒸發(fā)段4末端低于L型拐點(diǎn)處，并且拐點(diǎn)處位于路面以下10 mm -50mm，熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件7與公路兩側(cè)護(hù)欄通固定。
本實(shí)用新型的工作原理是：
以環(huán)境空氣為冷源，利用熱管的優(yōu)良傳熱性能及單向傳熱的特點(diǎn)，高溫季節(jié)強(qiáng)化冷卻高速公路路面，從而提高行車安全。熱管采用L型設(shè)計(jì)，熱管蒸發(fā)段4置于高速公路路面層6里，熱管冷凝段1置于高速公路兩側(cè)護(hù)欄處。高溫季節(jié)高速公路路面層加熱蒸發(fā)段的液態(tài)工質(zhì)，使其溫度升高而蒸發(fā)；蒸發(fā)后溫度較高的氣態(tài)工質(zhì)上升至熱管冷凝段1，被環(huán)境空氣冷卻，帶走高速公路路面層的熱量，從而對(duì)其冷卻降溫；冷凝后的液態(tài)工質(zhì)流回?zé)峁苷舭l(fā)段4，再次被高速公路路面層加熱蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)，從內(nèi)部冷卻高速公路路面。與此同時(shí)，環(huán)境空氣從表面也對(duì)高速公路路面進(jìn)行冷卻。由于熱管的單向傳熱作用，當(dāng)高速公路路面層的溫度低于環(huán)境空氣溫度時(shí)，熱管自動(dòng)停止工作。
本實(shí)用新型的風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置根據(jù)高速公路所處的氣候條件，由若干根熱管元件組成。熱管元件采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管。為使高溫季節(jié)熱管蒸發(fā)段的液態(tài)工質(zhì)能夠快速蒸發(fā)，熱管工質(zhì)采用采用中、低溫工質(zhì)，如：水、甲醇等。熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段的長度與公路兩側(cè)的護(hù)欄等高。
本實(shí)用新型的風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置，置于高速公路面層里面的熱管蒸發(fā)段傾斜敷設(shè)，傾角a為3 o ~6o，便于蒸發(fā)后的氣態(tài)工質(zhì)流向熱管冷凝段1。熱管蒸發(fā)段4末端低于L型拐點(diǎn)處，并且拐點(diǎn)處位于路面以下10 mm -50mm。熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件與公路兩側(cè)護(hù)欄通固定。
本實(shí)用新型的風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置，熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件與公路兩側(cè)護(hù)欄通固定。一方面可增加熱管冷凝段1的換熱面積，提高冷卻效果。一方面，不影響高速公路的美觀與使用安全。
本實(shí)用新型的風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱的高速公路路面冷卻降溫裝置無運(yùn)動(dòng)部件，無需外界動(dòng)力與人工操作，運(yùn)行穩(wěn)定。對(duì)高速公路路面的冷卻通過熱管蒸發(fā)段4低溫液態(tài)工質(zhì)受熱蒸發(fā)→上升→冷凝段氣態(tài)工質(zhì)加熱路面后冷凝→液態(tài)工質(zhì)回流自動(dòng)循環(huán)進(jìn)行。
本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型能充分利用環(huán)境空氣作為天然冷源，利用熱管從內(nèi)部冷卻高速公路路面，確保瀝青在高溫季節(jié)不變軟，提高行車安全，并且不消耗常規(guī)能源。此外，換熱部件采用低溫工質(zhì)熱管，換熱效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、無運(yùn)動(dòng)部件，無需人工操作，因而可有效降低運(yùn)行成本。本實(shí)用新型涉及的高速公路路面冷卻降溫裝置具有節(jié)能、運(yùn)行成本低、可提高行車安全等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖1中各標(biāo)號(hào)：1-熱管冷凝段、2-公路護(hù)欄、3-熱管殼體、4-熱管蒸發(fā)段、5-熱管工質(zhì)、6-高速公路面層、7-焊接構(gòu)件、8-高速公路路基。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1：如圖1所示，一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護(hù)欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)的傾角a為3 o ~6o。
實(shí)施例2：如圖1所示，一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護(hù)欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)的傾角a為3 o ~6o。
所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。
實(shí)施例3：如圖1所示，一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護(hù)欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)的傾角a為3 o ~6o。
所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。
熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段1的長度與公路兩側(cè)的護(hù)欄等高。
實(shí)施例4：如圖1所示，一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護(hù)欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，置于高速公路面層6里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)，所述熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)的傾角a為3 o ~6o。
所述單根熱管采用重力熱管或帶芯網(wǎng)的熱管，熱管工質(zhì)5采用水或甲醇，熱管殼體的材料采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。
熱管的外徑可在15mm~50mm之間，熱管蒸發(fā)段4的長度約為高速公路路面寬度的一半，熱管冷凝段1的長度與公路兩側(cè)的護(hù)欄等高。
所述單根熱管采用L型，熱管蒸發(fā)段4末端低于L型拐點(diǎn)處，并且拐點(diǎn)處位于路面以下10 mm-50mm，熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件7與公路兩側(cè)護(hù)欄通固定。
實(shí)施例5：如圖1所示，一種風(fēng)冷熱管強(qiáng)化換熱高速公路路面降溫冷卻裝置，包括熱管冷凝段1、熱管殼體3、熱管蒸發(fā)段4、熱管工質(zhì)5、焊接構(gòu)件7；單根熱管由熱管冷凝段1與熱管蒸發(fā)段4組成，熱管殼體3里面充注熱管工質(zhì)5，所述熱管蒸發(fā)段4置于高速公路面層6里面，熱管冷凝段1直立于高速公路兩側(cè)護(hù)欄處；熱管工質(zhì)5采用中、低溫工質(zhì)，熱管殼體3的材料采用銅，熱管工質(zhì)5采用純凈水。
應(yīng)用于路面寬度為24m、面層厚度為1m、護(hù)欄高度為1.8m的高速公路路面冷卻降溫，熱管采用重力熱管，其外徑為40mm，熱管冷凝段1的長度為1.8m，熱管蒸發(fā)段4的長度為12m。置于高速公路面層里面的熱管蒸發(fā)段4傾斜敷設(shè)，傾角a為4 o，便于蒸發(fā)后的氣態(tài)工質(zhì)流向冷凝段。熱管L型拐點(diǎn)處位于路面以下20 mm。熱管冷凝段1通過焊接構(gòu)件7與兩側(cè)公路護(hù)欄通2固定。熱管的間距為0.5m。
在高溫天氣下，高速公路面層的熱量加熱蒸發(fā)段4中的液態(tài)工質(zhì)5，使其溫度升高而蒸發(fā)。蒸發(fā)后溫度較高的氣態(tài)工質(zhì)密度變輕，上升至熱管冷凝段1。在熱管冷凝段1，溫度較高的氣態(tài)工質(zhì)被環(huán)境空氣冷卻，冷凝成液體后靠重力流回?zé)峁苷舭l(fā)段4，再次被高速公路面層的熱量加熱蒸發(fā)。如此循環(huán)往復(fù)，對(duì)高速公路面層降溫冷卻。在非高溫天氣條件下，由于熱管為單向傳熱，當(dāng)高速公路面層6的溫度低于環(huán)境空氣溫度時(shí)，熱管自行停止運(yùn)行。
上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。