一种隧道相变蓄冷降温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道相变蓄冷降温系统，其结构包括循环管、进水管、循环泵、回水管、水箱，循环泵水平两端分别连接着进水管和回水管，回水管另一端贯穿于水箱中，水箱中还插有循环管，循环管另一端和进水管机械连接，其结构还包括防冻环，防冻环由下锥、绕环、弹力纤条、嵌口组成，绕环内壁正中间嵌有两个以上的嵌口，本发明专利技术采用水作为循环冷却液体，相对风力而言，温度更加容易控制，冷却也比较均匀，且循环冷却过程中，通过循环管的斜置设计，只要循环管中有水，受地心引力的影响，循环管中的水就会往下流，水在不断地流动，在寒冷的环境中就不会完全冻结，造成管道破裂，加入温水融化也快。

A tunnel phase change cool storage system

【技术实现步骤摘要】
一种隧道相变蓄冷降温系统
本专利技术涉及隧道施工设备领域，尤其是涉及到一种隧道相变蓄冷降温系统。
技术介绍
隧道为线型结构，穿越不同埋深的地层和地质构造带，隧道埋深变化和地温异常地质构造带会导致隧道内存在显著的“地温差”，地温差会改变其中隧道施工中土壤的含水率，若温度过低，隧道壁中土壤被冻结，硬度相比常温下的要提高至少3倍，盾构机、砌台车等隧道施工设备不易开挖，若温度过高，土壤中的含水率提高，在开挖后容易发生土壤松动引起局部坍塌，因此需要对施工的隧道内壁进行冷降或升温处理，现有的冷却系统中一般是采用水冷却，在寒冷的川藏区冬天温度过低，隧道过长，用于水冷却的水会易发生冻结，夏天温度过高，夏天采用循环风的方式，受地质结构影响，隧道内壁的温度不一致，在深度开凿隧道的时候，需要调节不同的程度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种隧道相变蓄冷降温系统，其结构包括循环管、进水管、循环泵、回水管、水箱，所述循环泵水平两端分别连接着进水管和回水管，所述回水管另一端贯穿于水箱中，所述水箱中还插有循环管，所述循环管另一端和进水管机械连接。作为本技术方案的进一步优化，其结构还包括防冻环，所述防冻环由下锥、绕环、弹力纤条、嵌口组成，所述绕环内壁正中间嵌有两个以上的嵌口，这些嵌口呈均匀分布，所述嵌口中安装有弹力纤条，所述弹力纤条和嵌口固定在一起，所述弹力纤条和下锥侧面固定，所述下锥处于绕环正中间，所述绕环和循环管活动配合。作为本技术方案的进一步优化，所述下锥为倒置的圆锥体结构，下窄上宽的结构。作为本技术方案的进一步优化，所述循环管靠近进水管的那端高于另一端，只要循环管中有水，受地心引力的影响，循环管中的水就会往下流，水在不断地流动，在寒冷的环境中就不会完全冻结，造成管道破裂，加入温水融化也是比较快。作为本技术方案的进一步优化，所述循环管由壳体、保温层、流动内腔构成，所述壳体为空心圆柱体，所述壳体内部空间为流动内腔，所述壳体中嵌有保温层，所述保温层采用纤维绳交叉构成的网状空间结构，所述纤维绳采用棉、合成纤维等吸水性的纤维材料制成。作为本技术方案的进一步优化，所述保温层中设有集水小管，所述集水小管为空心圆柱管体，所述集水小管半个侧面上开有两个以上的进水口，另外半个侧面则为光滑的侧面。作为本技术方案的进一步优化，所述集水小管所在光滑的侧面两端正中间皆开有一个出水口。作为本技术方案的进一步优化，所述进水口和出水口皆是内宽外窄的结构。有益效果本专利技术一种隧道相变蓄冷降温系统与现有技术相比具有以下优点：1.本专利技术采用水作为循环冷却液体，相对风力而言，温度更加容易控制，冷却也比较均匀，且循环冷却过程中，通过循环管的斜置设计，只要循环管中有水，受地心引力的影响，循环管中的水就会往下流，水在不断地流动，在寒冷的环境中就不会完全冻结，造成管道破裂，加入温水融化也快。2.本专利技术防冻环的设计，利用循环管中不断下滴的水作为动力，并在弹力纤条作用下，上下移动，防止管道中积水冻结，进一步提高防冻效果。3.本专利技术循环管中的保温层设计，利用纤维绳交叉构成的网状空间结构，降低温度降温的速率，保证循环管中有一定地温度，进一步地提高循环管中水流流动的防冻效果。4.本专利技术保温层中还设有集水小管，若循环管中会集有很多水滴可通过集水小管汇集集体排出，防止保温层过度潮湿而发生腐烂无法保温的问题。5.本专利技术集水小管上的进水口和出水口皆是内宽外窄的结构设计，不仅保温层的纤维丝不会随着水流进入集水小管中，造成集水小管堵塞的问题，也是为了集中流水，把水都排出去。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术一种隧道相变蓄冷降温系统的立体结构示意图。图2为本专利技术循环管的断面示意图。图3为本专利技术集水小管的断面立体结构示意图。图4为本专利技术集水小管的横截面示意图。图5为本专利技术防冻环的立体结构示意图。图6为本专利技术防冻环的局部结构立体示意图。图7为本专利技术防冻环的平面示意图。图8为本专利技术防冻环的剖面示意图。图中：循环管1、进水管2、循环泵3、回水管4、防冻环5、水箱6、下锥5-1、绕环5-2、弹力纤条5-3、嵌口5-4、壳体10、保温层11、流动内腔12、集水小管13、进水口13-1、出水口13-2。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本专利技术的优选实施方案。实施例请参阅图1-图8，本专利技术提供一种隧道相变蓄冷降温系统，其结构包括循环管1、进水管2、循环泵3、回水管4、水箱6，所述循环泵3水平两端分别连接着进水管2和回水管4，所述回水管4另一端贯穿于水箱6中，所述水箱6中还插有循环管1，所述循环管1另一端和进水管2机械连接。其结构还包括防冻环5，所述防冻环5由下锥5-1、绕环5-2、弹力纤条5-3、嵌口5-4组成，所述绕环5-2内壁正中间嵌有两个以上的嵌口5-4，这些嵌口5-4呈均匀分布，所述嵌口5-4中安装有弹力纤条5-3，所述弹力纤条5-3和嵌口5-4固定在一起，所述弹力纤条5-3和下锥5-1侧面固定，所述下锥5-1处于绕环5-2正中间，所述绕环5-2和循环管1活动配合，只要有水流流动，在水流的作用下下锥5-1会受到压力自动下压，下锥5-1在弹力纤条5-3作用下上下移动，管道冻结。所述下锥5-1为倒置的圆锥体结构，下窄上宽的结构设计，方便其垂直敲打局部冰层。所述循环管1靠近进水管2的那端高于另一端，只要循环管1中有水，受地心引力的影响，循环管1中的水就会往下流，水在不断地流动，在寒冷的环境中就不会完全冻结，造成管道破裂，加入温水融化也是比较快。所述循环管1由壳体10、保温层11、流动内腔12构成，所述壳体10为空心圆柱体，所述壳体10内部空间为流动内腔12，所述壳体10中嵌有保温层11，所述保温层11采用纤维绳交叉构成的网状空间结构，所述纤维绳采用棉、合成纤维等吸水性的纤维材料制成，网状的空间结构既能作为流动内腔12内部流动中的液体保温结构，又能利用吸水特性，防止其局部有液滴产生。所述保温层11中设有集水小管13，所述集水小管13为空心圆柱管体，所述集水小管13半个侧面上开有两个以上的进水口13-1，另外半个侧面则为光滑的侧面。所述集水小管13所在光滑的侧面两端正中间皆开有一个出水口13-2。所述进水口13-1和出水口13-2皆是内宽外窄的结构设计，进水口13-1这样设计主要是为了防止构成保温层11的纤维丝不会随着水流进入集水小管13中造成集水小管13堵塞的问题，而出水口13-2的设计是为了集中流水，把水都排出去。本系统采用水作为循环冷却液体，相对风力而言，温度更加容易控制，冷却也比较均匀，在使用过程中，利用循环泵3从水箱6中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道相变蓄冷降温系统，其特征在于：其结构包括循环管(1)、进水管(2)、循环泵(3)、回水管(4)、水箱(6)，所述循环泵(3)水平两端分别连接着进水管(2)和回水管(4)，所述回水管(4)另一端贯穿于水箱(6)中，所述水箱(6)中还插有循环管(1)，所述循环管(1)另一端和进水管(2)机械连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道相变蓄冷降温系统，其特征在于：其结构包括循环管(1)、进水管(2)、循环泵(3)、回水管(4)、水箱(6)，所述循环泵(3)水平两端分别连接着进水管(2)和回水管(4)，所述回水管(4)另一端贯穿于水箱(6)中，所述水箱(6)中还插有循环管(1)，所述循环管(1)另一端和进水管(2)机械连接。


2.根据权利要求1所述的一种隧道相变蓄冷降温系统，其特征在于：其结构还包括防冻环(5)，所述防冻环(5)由下锥(5-1)、绕环(5-2)、弹力纤条(5-3)、嵌口(5-4)组成，所述绕环(5-2)内壁正中间嵌有两个以上的嵌口(5-4)，所述嵌口(5-4)中安装有弹力纤条(5-3)，所述弹力纤条(5-3)和下锥(5-1)侧面固定，所述下锥(5-1)处于绕环(5-2)正中间，所述绕环(5-2)和循环管(1)活动配合。


3.根据权利要求2所述的一种隧道相变蓄冷降温系统，其特征在于：所述下锥(5-1)为倒置的圆锥体结构。


4.根据权利要求1所述的一种隧道相变蓄冷降温系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：常开旭，
申请(专利权)人：常开旭，
类型：发明
国别省市：湖北;42