循環水調溫地板的製作方法
2023-10-18 18:15:09 1
專利名稱：循環水調溫地板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種動物飼養設備，更確切地說，涉及一種供牲畜躺臥的循環水調溫地板。
背景技術：
豬、牛等牲畜在整個飼養周期內的大部分時間裡都是處於躺臥狀態的，如果能用水作介質，利用熱傳導的方式從牲畜身上取走或為其增加熱量，則可有效地改善飼養環境條件，減少疾病的發生，提高日增重效果。為達到此目的，通常有兩類做法。
第一種做法是將許多根鋼條擱置在由鋼管構成的蛇形換熱器上，換熱器離地面一定高度，牲畜躺臥在鋼條上，並通過鋼條與換熱器交換熱量。眾所周知，熱流通量與換熱面積及溫差成正比。由於鋼條與換熱器之間是點或線接觸，換熱面積小，因此熱流通量小，換熱效果不佳。公開於1998年12月30日的中國實用新型專利CN 2301848Y對此作了改進，將換熱器做成整體平板型，讓牲畜直接躺臥在換熱器上。這樣，牲畜的身體和換熱器之間的換熱面積增加到了最大值，但是這是以增加換熱器單位面積的鋼材耗用量為代價的。更為重要的是，由於牲畜的身體能耐受的溫度是有限的，為了能達到合適的換熱器表面溫度，勢必要調整、控制循環水的溫度，也就是說，要降低牲畜身體與換熱器之間的溫差。溫差的降低很大程度上抵消了換熱面積增大所帶來的增大熱流通量的效果，相反，鋼材耗用量的增加會使其產品成本大大增加。
第二種做法是將由鋼管構成的蛇形換熱器埋置於混凝土地面下，換熱器內通熱水以升高整個地面的溫度。參見農業出版社91年出版的《畜牧業機械化》中有關局部供熱設備的章節。這種做法雖能加熱混凝土地面，但不能移動，只能用於地面飼養，不能用於離地網上飼養，而且檢修、更換不便。
發明內容
本發明的目的是提供一種既能達到有效的熱流通量，又能減少鋼材耗用量，而且移動容易、使用方便、適宜牲畜躺臥的循環水調溫地板。
本發明的目的是這樣實現的換熱器採用鋼製柵欄式換熱器，該換熱器由相互平行的兩根主管和位於兩主管之間、與主管垂直固接、並彼此分離的數根支管構成。以該換熱器作骨架，用一整塊水泥基材料製成的水泥平板將其包圍，水泥平板內的水泥基材料與換熱器的全部或大部分外表面緊密接觸，水泥平板與換熱器形成一個不可分割的整體。牲畜躺臥在水泥平板上，其身體通過與之接觸的水泥基材料與換熱器管內的循環水發生熱交換。
作為本發明的改進，為了移動和運輸的方便，可通過增加水泥平板的強度來減少其厚度，方法是在製造時在水泥基材料內加增強纖維。增強纖維最好是聚丙烯纖維或鋼纖維。為了改善地板的導熱特性，可以同時使用兩種纖維，將聚丙烯纖維均勻分布在全部水泥基材料內，而將鋼纖維只分布在地板的上半部分，即使用時供牲畜躺臥的那一部分水泥基材料內，這樣可以滿足地板上半部分需要導熱性能好而下半部分需要絕熱性能好的要求，牲畜躺臥更加舒適。
作為本發明的又一改進，可以讓所述的換熱器的兩個接口位於換熱器的同一側，其中一個接口直接位於換熱器一根主管的端部，另一個接口通過一段連接管與換熱器的另一根主管的端部相接，該連接管與換熱器的支管平行且大致處於同一平面上。這樣安裝時，不必再為連接管預留安裝的空間，同時運輸時也好碼置。
作為本發明的進一步改進，在製造時將所述換熱器相對於所述水泥平板的上表面傾斜放置，並且是從換熱器的兩個接口所在的一端向另一端的下方向傾斜放置，這樣在實際施工時，水泥平板的上表面可以按大致水平的位置放置，使牲畜躺臥舒適，而換熱器自動具有了一定的斜度，可以將其內循環水中不可避免地產生的一些氣體完全從接口處排放出去，不至於在散熱器的管內存積而影響換熱效果。
本發明的循環水調溫地板，由於牲畜的身體與換熱器之間的熱交換是通過水泥基材料傳導的，水泥基材料包裹在換熱器的鋼管表面，且接觸緊密，因而換熱面積大同時，由於牲畜身體和換熱器之間不是直接接觸，故可以通過加大溫差的方式來保證牲畜的躺臥面既具有適宜的溫度，又能達到有效的熱交換量；另外，由於採用的是用鋼製的柵欄式換熱器，一方面能保證水泥與鋼管的外表面充分接觸，從而保證儘量大的換熱面積，另一方面能有效減少鋼材的耗用量，降低製造成本；此外，鋼製柵欄式換熱器本身具有足夠的強度和剛度，可減薄需敷設的水泥平板厚度，便於移動、運輸和使用。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
圖1是本發明循環水調溫地板的柵欄式換熱器示意圖。
圖2是本發明循環水調溫地板的外觀示意圖。
圖3是改進後的柵欄式換熱器的示意圖。
圖4是換熱器安放位置剖視圖。
圖5是本發明循環水調溫地板的帶通孔的實施例的外觀圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發明循環水調溫地板的柵欄式換熱器1，其上設置有便於安裝時和水循環系統相接的接口2，一個為進水口21，一個為出水口22。該換熱器1是一鋼製柵欄式結構，由兩根相互平行的主管11和位於兩主管之間、與主管垂直固接、並彼此分離的數根支管12構成。
圖2示出了本發明循環水調溫地板的外觀，為一整體水泥平板3，圖1所示的柵欄式換熱器1被作為骨架全部澆築在水泥基材料內。製作時，水泥基材料內混入了聚丙烯纖維或鋼纖維，以增加水泥平板的強度。
圖3是改進後的柵欄式換熱器1的示意圖。該換熱器1的兩個接口2位於換熱器的同一側，其中一個接口21直接位於換熱器一根主管11的端部，另一個接口22通過一段連接管4與換熱器1的另一根主管12的端部相接，該連接管4與換熱器1的支管12平行且大致處於同一平面上。這樣安裝時，不管調溫地板是在網上放置，還是在地面放置，都不必再為連接管4預留安裝的空間，同時運輸時也好碼置。
圖4示出了換熱器1在水泥平板3內的安放位置。換熱器1相對於所述水泥平板3的上表面傾斜放置，並且是從換熱器的兩個接口21、22所在的一端向另一端的下方向傾斜放置，這樣在實際施工時，水泥平板3的上表面可以按大致水平的位置放置，使牲畜躺臥舒適，而換熱器1自動具有了一定的斜度，可以將其內循環水中不可避免地產生的一些氣體完全從接口處排放出去，不至於在散熱器的管內存積而影響換熱效果。另外，圖中所示換熱器1的上、下都包裹了水泥基材料，製造時在其中混入了增加纖維。在換熱器1上部的水泥基材料內混入的是鋼纖維，一方面可以提高材料的強度，另一方面可以改善材料的導熱性能，更進一步增加換熱器1與牲畜身體之間的有效換熱量；而在換熱器1下部的水泥基材料內混入的是聚丙烯纖維而不是鋼纖維，避免用鋼纖維所帶來的通過地板底部的熱損失增大。
圖5是本發明循環水調溫地板的帶通孔的實施例的外觀圖。水泥平板3上設置一定數量的通孔5，可以減輕產品的重量，並便於清洗用水的下洩。通孔5為圓形或長條形，位於換熱器的支管12與支管12之間的縫隙處。這種帶有通孔5的地板以離地放置為宜，可用於網上飼養。在該實施例中，換熱器的主管11側面和下面是裸露的，沒有被水泥基材料所覆蓋。這樣可以更進一步地減輕整個產品的重量，並提高了運輸途中抗磕碰的性能。
使用本發明的循環水調溫地板，炎熱時，換熱器1通地下水使地板降溫；寒冷時，通熱水使地板升溫；氣溫適宜時，不通水，內部形成空腔的地板減少了傳熱截面積，有助於減少牲畜的熱損耗，使牲畜躺臥更加舒適。
權利要求
1.一種循環水調溫地板，包括一個設置有兩個接口的換熱器，其中一個為進水口，另一個為出水口，其特徵在於所述換熱器是一鋼製柵欄式結構，由相互平行的兩根主管和位於兩主管之間、與主管垂直固接、並彼此分離的數根支管構成，該換熱器被一整塊水泥基材料製成的水泥平板所包圍，水泥基材料與換熱器的全部或大部分外表面緊密接觸，所述的水泥平板與換熱器形成一個不可分割的整體。
2.根據權利要求1所述的循環水調溫地板，其特徵在於所述的水泥平板內加有增強纖維。
3.根據權利要求2所述的循環水調溫地板，其特徵在於所述的增強纖維是聚丙烯纖維。
4.根據權利要求2所述的循環水調溫地板，其特徵在於所述的增強纖維是鋼纖維。
5.根據權利要求3或4所述的循環水調溫地板，其特徵在於所述的聚丙烯纖維均勻分布在全部水泥基材料內，所述的鋼纖維只分布在水泥基材料的上半部分，即使用時與牲畜身體接觸的那一部分。
6.根據權利要求1所述的循環水調溫地板，其特徵在於所述的換熱器的兩個接口位於換熱器的同一側，其中一個接口直接位於換熱器一根主管的端部，另一個接口通過一段連接管與換熱器的另一根主管的端部相接，該連接管與換熱器的支管平行且大致處於同一平面上。
7.根據權利要求6所述的循環水調溫地板，其特徵在於所述換熱器相對於所述水泥平板的上表面是傾斜的，並且是從換熱器的兩個接口所在的一端向另一端的下方向傾斜。
8.根據權利要求1所述的循環水調溫地板，其特徵在於所述的水泥平板上設置有與表面垂直的通孔，通孔為圓形或長條形，位於所述的散熱器的支管與支管之間的縫隙之中。
全文摘要
本發明公開了一種供牲畜躺臥的循環水調溫地板，它是一塊以鋼製柵欄式換熱器為骨架、用水泥基材料澆築而成的便於移動和運輸的平板，換熱器上有進水口和出水口與外界的循環水系統相接。炎熱時，換熱器通地下水使地板降溫；寒冷時，通熱水使地板升溫；氣溫適宜時，不通水，內部形成空腔的地板減少了傳熱截面積，有助於減少牲畜的熱損耗。
文檔編號A01K1/015GK1502228SQ02153178
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月26日 優先權日2002年11月26日
發明者陳剛, 李保明, 施正香, 黃仕偉, 周道雷, 陳 剛 申請人:中國農業大學