CN207159754U - 桥面、路面除冰系统 - Google Patents

Abstract

一种桥面、路面除冰系统，包括：散热盘管，于散热盘管上设置有溶液泵；吸热组件，吸热组件包括有通过管路连通的储液器、膨胀阀、地埋管换热器以及压缩机，储液器与压缩机之间设置有第一换热管，第一换热管通过换热器与散热盘管形成热交换连接结构。在本实用新型中，其以大地土壤中的热能为能量来源，换热管单元埋于土壤中，能够吸收地热，之后通过换热器将热能传递给散热盘管内的乙二醇溶液，乙二醇溶液在流经散热盘管时放热，释放的热能由路面或者桥面吸收，就能够解决路面或者桥面结冰的问题。本实用新型结构简单，并且管路系统局布设灵活，其彻底解决了传统桥梁存在的表面温度变化较大，容易出现路面结冰的问题。

Description

桥面、路面除冰系统

技术领域

本实用新型涉及热能交换设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种桥面、路面除冰系统。

背景技术

公路桥梁、高架桥或者是立交桥都是采用支柱架高起来的悬空构建筑物，由于其远离地面，悬空的桥梁主体就具有周围空气流动快、与其周边空气接触面积大等使用特点。

在现有技术中，桥梁主体直接暴露在空气中，由于桥梁主体保温条件差，因此导致桥梁主体的温度变化较为明显。桥梁主体在阳光照射下升温快，表面温度高，在夜晚由于其热量散发快，同时又没有地温的补偿，所以导致桥的表面温度较低。由于桥梁具有随空气温度升、降变化幅度较大的特点，因此桥面相比普通路面而言更容易结冰，给行车安全造成不利的影响，也因此经常会发生桥面结冰打滑而引发交通事故的情况出现，造成人员和财产的巨大损失。

综上所述，如何解决传统桥梁存在的表面温度变化较大，容易出现路面结冰的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供桥面、路面除冰系统，该系统通过其结构设计，能够从大地土壤中吸热，然后将热能供给公路路面或者是桥梁路面，用以解决路面容易结冰的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种桥面、路面除冰系统，用于对公路路面或者桥梁路面提供热能，其特征在于，包括：

用于预埋到公路路面或者桥梁路面以下的散热盘管，所述散热盘管为闭合式管路组件，于所述散热盘管上设置有用于实现乙二醇溶液循环流动的溶液泵；

用于实现地源吸热的吸热组件，所述吸热组件包括有通过管路连通的储液器、膨胀阀、地埋管换热器以及压缩机，所述储液器、所述膨胀阀、所述地埋管换热器以及所述压缩机依次连接并形成有制冷剂流通循环回路，所述储液器与所述压缩机之间设置有第一换热管，所述第一换热管通过换热器与所述散热盘管形成热交换连接结构。

优选地，所述散热盘管包括有用于预埋到公路路面或者桥梁路面以下的盘管单元，所述溶液泵包括有进口以及出口，于所述进口上设置有进液管，于所述出口上设置有出液管，于所述进液管或所述出液管上设置有第二换热管，所述盘管单元的一端与所述进液管连通，所述盘管单元的另一端与所述出液管连通；所述第一换热管通过换热器与所述第二换热管形成热交换连接结构。

优选地，所述盘管单元设置有多个，全部的所述盘管单元并联。

优选地，所述地埋管换热器包括有换热管单元，所述换热管单元设置有多个，全部的所述换热管单元并联。

优选地，于所述储液器与所述膨胀阀之间设置有干燥过滤器；于所述地埋管换热器与所述压缩机之间设置有气液分离器。

优选地，所述换热器为板式换热器。

优选地，本实用新型还包括有智能控制组件，所述智能控制组件包括有控制器以及温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述控制器信号连接，所述控制器与所述压缩机以及所述溶液泵控制连接。

优选地，所述盘管单元为U型管，相邻的两个所述盘管单元之间的间距范围为10cm-20cm。

优选地，所述盘管单元包括有两根并行设置的单元管，两根所述单元管之间的间距范围为10cm-20cm。

通过上述结构设计，在本实用新型提供的桥面、路面除冰系统中，其以大地土壤中的热能为能量来源，换热管单元埋于土壤中，能够吸收地热，之后通过换热器将热能传递给散热盘管内的乙二醇溶液，乙二醇溶液在流经散热盘管时放热，释放的热能由路面或者桥面吸收，就能够解决路面或者桥面结冰的问题。本实用新型结构简单，并且管路系统局布设灵活，其彻底解决了传统桥梁存在的表面温度变化较大，容易出现路面结冰的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型一实施例中桥面、路面除冰系统的结构示意图。

附图标记说明：

溶液泵1、储液器2、膨胀阀3、地埋管换热器4、压缩机5、

第一换热管6、盘管单元7、进液管8、出液管9、第二换热管10、

干燥过滤器11、气液分离器12。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，用语“上游”和“下游”指的是构件在流体通路中的相对位置。例如，如果流体从构件A流向构件B，则构件A在构件B的上游。相反，如果构件B接收来自构件A的流体流，则构件B在构件A的下游。

请参考图1，图1为本实用新型一实施例中桥面、路面除冰系统的结构示意图。

本实用新型提供了一种桥面、路面除冰系统，用于对公路路面或者桥梁路面提供热能，从而解决公路桥梁表面，尤其是公路或者桥梁路面容易结冰的问题。

在本实用新型的一个实施方式中，该除冰系统包括：

第一部分、散热盘管

散热盘管用于预埋到公路路面或者桥梁路面以下。在本实用新型中，散热盘管采用耐候塑料管制成，散热盘管需要预埋到路面以下，预埋深度控制在4-6cm之间，以5cm为最优深度。为了保证散热盘管对路面的加热效果，散热盘管用于对路面进行加热的部分总长度控制在100m之内，布置时散热盘管的两管间距控制在10-20cm之间，以15厘米为最优间距。

在本实用新型的一个实施方式中，散热盘管包括有用于预埋到公路路面或者桥梁路面以下的盘管单元7。溶液泵1包括有进口以及出口，在溶液泵1的进口上设置有进液管8，在溶液泵1的出口上设置有出液管9，于进液管8或出液管9上设置有第二换热管10，盘管单元7的一端与进液管8连通，盘管单元7的另一端与出液管9连通；第一换热管6通过换热器与第二换热管10形成热交换连接结构。

盘管单元7用于预埋到公路路面或者桥梁路面以下，在实际操作中，盘管单元7采用U型或者S型结构设计，盘管单元7为一个独立的散热管路构件使用。

在本实用新型中，盘管单元7设置有多个，相邻的盘管单元7之间采用间隔方式排列方式铺设，盘管单元7中的两根管之间具有10-20cm的间隙宽度，以15cm为最优间距，相邻的两个盘管单元之间具有10-20cm的间隙宽度，以15cm为最优间距。

在盘管单元7采用U型结构设计时，其包括有两根并行设置的单元管，两根单元管分别与进液管8以及出液管9对接，在管路铺设时，同一个盘管单元7上设置的两根单元管之间的间距范围保持在10-20cm之间，以15cm为最优间距。

散热盘管为闭合式管路系统，于散热盘管上设置有用于实现乙二醇溶液循环流动的溶液泵1。盘管单元7与溶液泵1之间的连接结构具体如下：溶液泵1包括有进口以及出口，在进口上采用螺纹连接方式或者是法兰连接方式对接一个进液管8，在出口上采用相同的连接方式连接一个出液管9，由进液管8以及出液管9形成一条循环封闭回路，在该循环封闭回路内流通有乙二醇溶液，乙二醇溶液在溶液泵1的驱动作用下实现循环流动。在进液管8与出液管9之间安装有多个盘管单元，盘管单元7之间并联设置。

在本实用新型中，在盘管单元7的两端各设置有一个三通接头，通过三通接头将盘管单元7的一端连接到出液管9上，通过三通接头将盘管单元7的另一端连接到进液管8上。

由上述结构可知：于进液管8或出液管9上设置有第二换热管10，第二换热管10通过管路接头安装到进液管8或者出液管9上，第二换热管10为金属管，其能够提高第二换热管10的吸热效果。具体地，第二换热管10以铜管(黄铜管)为最优选择方案。

以第二换热管10设置在进液管8上为例：由溶液泵1提供动力使得乙二醇溶液从其出口泵出，乙二醇溶液为高温液体(本处论述的高温液体没有具体温度值，其是相对于经过盘管单元7后的乙二醇溶液的温度较高简称为高温液体)，乙二醇溶液经过盘管单元7后，乙二醇溶液内的热能通过热交换被路面吸收，之后乙二醇溶液变成低温液体(本处论述的低温液体没有具体温度值，其是相对于经过第二换热管10后的乙二醇溶液的温度而言其温度较低简称为低温液体)，乙二醇溶液继续流动经过第二换热管10，乙二醇溶液在第二换热管10内吸热后变成高温液体，高温乙二醇溶液流经进液管8后由进口进入溶液泵1，之后再由溶液泵1将其泵出。

第二部分、吸热组件

吸热组件用于实现地源吸热，吸热组件包括有通过管路连接的储液器2、膨胀阀3、地埋管换热器4以及压缩机5，储液器2、膨胀阀3、地埋管换热器4以及压缩机5依次串联并形成有制冷剂流通循环回路，储液器2与压缩机5之间设置有第一换热管6，第一换热管6通过换热器与散热盘管形成热交换连接结构。

在吸热组件中，由储液器2储存制冷剂溶液，在储液器2的输出端设置有膨胀阀3，膨胀阀3的作用是使液态制冷剂通过其节流变成湿蒸汽，然后气态制冷剂经过地埋管换热器4吸收地热，此时为制冷剂第一次升温；之后制冷剂通过压缩机5，经过压缩机5的作用变成高温高压的气态制冷剂，此时为第二次升温，高温制冷剂流经第一换热管6的过程中，通过换热器其热能被第二换热管10中的溶液吸收，制冷剂降温变成液态，第二换热管10中的乙二醇溶液则变成高温液体。

为了提高地埋管换热器4的地热吸热效率，本实用新型对地埋管换热器4进行了结构优化：地埋管换热器4包括有换热管单元，换热管单元设置有多个，全部的换热管单元并联。

在本实施例中，换热管单元采用耐候塑料管结构设计，其在地面进行铺设时成U型结构或者是S型结构排布，通过布设多个换热管单元，其能够有效增加地埋管换热器4与土壤之间的接触面积，该结构设计具有如下优点：1、吸热效率高；2、如果某一个换热管单元损坏，不会影响其他换热管单元的运行，这样能够提高地埋管换热器4使用的可靠性。

为了提高吸热组件运行时的稳定性，本实用新型于储液器2与膨胀阀3之间设置有干燥过滤器11；于地埋管换热器4与压缩机5之间设置有气液分离器12。

干燥过滤器11主要是起到杂质过滤的作用，本实用新型中干燥过滤器11采用过滤网布式干燥过滤器结构设计。

气液分离器12主要是安装在压缩机5的进口位置上，用于实现气液分离，由于制冷剂汽体得到了气液分离净化，不包含有液态制冷剂分子团的制冷剂气体进入压缩机5被压缩，这样能够降低压缩机5的运行噪声，同时还提高了压缩机5运行的稳定性。

在本实用新型中，换热器采用板式换热器结构设计。

为了实现本实用新型的智能化控制，本实用新型基于上述结构设计还提供了智能控制组件，智能控制组件包括有控制器以及温湿度传感器，温湿度传感器与控制器信号连接，控制器与压缩机5以及溶液泵1控制连接。

在本实用新型中，桥梁是悬空的，其周围空气流动快，桥梁路面容易出现结冰。本实用新型则以大地热能为能量为路面进行加热，在系统运行过程中不会产生任何污染。另外，本实用新型可充分利用浅层地热能，避免了向桥面喷淋盐水或融雪剂等常规方法造成的对环境和周围植被污染问题的出现。

本实用新型使用的流程如下：压缩机5产生的高温高压的制冷剂气体，经第一换热管6进入换热器，通过换热器将热量传递给第二换热管10内的乙二醇溶液，乙二醇溶液在溶液泵1的作用下被泵送至盘管单元7，在实际运行过程中，盘管单元7内流通的乙二醇溶液的温度保持在30℃以上，这样就可以保证冬季路面不会结冰。流经第一换热管6后，经放热冷凝后的制冷剂气体变成低温高压的液体进入储液器2，再经干燥过滤器11进入膨胀阀3，经膨胀阀3节流降压后变为制冷剂液体(或制冷剂湿蒸汽)，进入地埋管换热器4，在地埋管换热器4中吸收土壤源的热量后升温，再经气液分离器12净化进入压缩机5。

在路面或者桥面适当位置设置温湿度传感器，在冬季当温度小于或者等于0℃，且相对湿度大于80％时机组自动启动，为路面或者桥面加热，从而防止桥面结冰或结霜；当不满足上述条件时机组将自动关闭。机组包括换热器(第一换热管6与第二换热管10形成热交换连接结构)、储液器2、干燥过滤器11、膨胀阀3、气液分离器12以及压缩机5共六个部件。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桥面、路面除冰系统，用于对公路路面或者桥梁路面提供热能，其特征在于，包括：

用于预埋到公路路面或者桥梁路面以下的散热盘管，所述散热盘管为闭合式管路组件，于所述散热盘管上设置有用于实现乙二醇溶液循环流动的溶液泵(1)；

用于实现地源吸热的吸热组件，所述吸热组件包括有通过管路连通的储液器(2)、膨胀阀(3)、地埋管换热器(4)以及压缩机(5)，所述储液器、所述膨胀阀、所述地埋管换热器以及所述压缩机依次连接并形成有制冷剂流通循环回路，所述储液器与所述压缩机之间设置有第一换热管(6)，所述第一换热管通过换热器与所述散热盘管形成热交换连接结构。

2.根据权利要求1所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，

所述散热盘管包括有用于预埋到公路路面或者桥梁路面以下的盘管单元(7)，所述溶液泵包括有进口以及出口，于所述进口上设置有进液管(8)，于所述出口上设置有出液管(9)，于所述进液管或所述出液管上设置有第二换热管(10)，所述盘管单元的一端与所述进液管连通，所述盘管单元的另一端与所述出液管连通；

所述第一换热管通过换热器与所述第二换热管形成热交换连接结构。

3.根据权利要求2所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，

所述盘管单元设置有多个，全部的所述盘管单元并联。

4.根据权利要求1所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，

所述地埋管换热器包括有换热管单元，所述换热管单元设置有多个，全部的所述换热管单元并联。

5.根据权利要求1所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，

于所述储液器与所述膨胀阀之间设置有干燥过滤器(11)；

于所述地埋管换热器与所述压缩机之间设置有气液分离器(12)。

6.根据权利要求1所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，

所述换热器为板式换热器。

7.根据权利要求1至6任一项所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，

还包括有智能控制组件，所述智能控制组件包括有控制器以及温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述控制器信号连接，所述控制器与所述压缩机以及所述溶液泵控制连接。

8.根据权利要求2所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，

所述盘管单元为U型管，相邻的两个所述盘管单元之间的间距范围为10cm-20cm。

9.根据权利要求1所述的桥面、路面除冰系统，其特征在于，所述盘管单元包括有两根并行设置的单元管，两根所述单元管之间的间距范围为10cm-20cm。