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一种路面用光波融雪除冰系统

阅读：380发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种路面用光波融雪除冰系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种路面用光波融雪除冰系统，包括耐腐蚀管道、光波加热装置、风速传感器、温度传感器、雪量传感器、结冰传感器、电子控制器和太阳能电池板。风速传感器和太阳能电池板安装在路面上的路灯上；电子控制器安装在路灯内，温度传感器、雪量传感器和结冰传感器设置在路灯旁边；耐腐蚀管道和光波加热装置均位于路面面层内；耐腐蚀管道顶端开在路面上，底端与下水道管路连通；光波加热装置位于耐腐蚀管道下方，与太阳能电池板连接；电子控制器分别与光波加热装置、风速传感器、温度传感器、雪量传感器和结冰传感器连接。光波加热装置利用光波加热原理，结合反射板的反射作用，确保光波在最短时间内最大化聚集热能。，下面是一种路面用光波融雪除冰系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种路面用光波融雪除冰系统，其特征在于该系统包括耐腐蚀管道、光波加热装置、风速传感器、温度传感器、雪量传感器、结冰传感器、电子控制器和太阳能电池板；
所述风速传感器安装在路面上的路灯上；所述太阳能电池板安装在路灯上；所述电子控制器安装在路灯内，温度传感器、雪量传感器和结冰传感器设置在路灯旁边；所述耐腐蚀管道和光波加热装置均位于路面面层内，路面下方；所述耐腐蚀管道向下倾斜布置，顶端开在路面上，底端与下水道管路连通；所述光波加热装置位于耐腐蚀管道下方，与太阳能电池板电连接；所述电子控制器分别与光波加热装置、风速传感器、温度传感器、雪量传感器和结冰传感器连接。
2.根据权利要求1所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于该系统还包括相变材料；所述相变材料位于路面面层内，路面下方，耐腐蚀管道间隙处；相变材料放置于可随意变形的柔软的密封容器中；相变材料为水。
3.根据权利要求1所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于该系统还包括地漏；耐腐蚀管道顶端处安装有地漏。
4.根据权利要求1所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于耐腐蚀管道采用耐腐蚀不锈钢管。
5.根据权利要求1所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于所述光波加热装置包括若干加热单元和横置板；所述横置板沿路面宽度方向横向固定于光波加热装置壳体内部；若干加热单元沿路面宽度方向均匀布置在横置板上表面；每个加热单元均包括一个光波管、两个反射板、一个逆变器、一个蓄电池和一个开关；光波管固定在横置板上表面上；光波管的左右两侧对称倾斜安装有两个反射板；蓄电池和逆变器位于横置板下方；所述光波管的一端经开关与逆变器电连接，另一端与逆变器电连接；逆变器与蓄电池电连接，蓄电池与太阳能电池板电连接；所述电子控制器与开关连接。
6.根据权利要求5所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于两个反射板呈V型。
7.根据权利要求5所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于光波管采用碳纤维光波管。
8.根据权利要求5所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于反射板采用镜面金属板。
9.根据权利要求5所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于光波加热装置壳体的前、后、左、右和下内表面均涂覆有隔热涂料，横置板上表面涂覆有隔热涂料；光波加热装置壳体的外表面涂覆有KCM防水防腐蚀耐磨釉面涂料。
10.根据权利要求9所述的路面用光波融雪除冰系统，其特征在于隔热涂料是水性丙烯酸漆。

说明书全文

一种路面用光波融雪除冰系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及公路养护领域，具体是一种路面用光波融雪除冰系统。

背景技术

[0002] 在寒冷的冬季，路面降雪和结冰作为一种自然现象而普遍存在，这往往会引发行车安全事故，严重威胁乘客的安全和社会的财产安全。很多路面在冬季常常因为暴雪而不能正常使用，因此，路面的融雪除冰不容忽视。

[0003] 通常，人们采用化学法和机械除冰法。化学法是通过向路面喷洒融雪剂来降低冰雪融点，达到融化的目的，由于融雪剂对环境破坏较大且受环境温度影响，因此限制了融雪剂的使用。机械除冰法适用于路面雪量较大且有一定的结冰厚度的工况，但容易损坏路面，影响车辆通行。由此可见，传统的融雪除冰方法均有一定的局限性，因此需要设计一种新型的融雪除冰系统。实用新型内容

[0004] 针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种路面用光波融雪除冰系统。

[0005] 本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种路面用光波融雪除冰系统，其特征在于该系统包括耐腐蚀管道、光波加热装置、风速传感器、温度传感器、雪量传感器、结冰传感器、电子控制器和太阳能电池板；

[0006] 所述风速传感器安装在路面上的路灯上；所述太阳能电池板安装在路灯上；所述电子控制器安装在路灯内，温度传感器、雪量传感器和结冰传感器设置在路灯旁边；所述耐腐蚀管道和光波加热装置均位于路面面层内，路面下方；所述耐腐蚀管道向下倾斜布置，顶端开在路面上，底端与下水道管路连通；所述光波加热装置位于耐腐蚀管道下方，与太阳能电池板电连接；所述电子控制器分别与光波加热装置、风速传感器、温度传感器、雪量传感器和结冰传感器连接。

[0007] 与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

[0008] (1)本系统通过沿路面宽度均布的加热单元实现路面的受热均匀，能够及时融雪，有效遏制积雪结冰速度。通过耐腐蚀管道的设计能够及时彻底的排除融化的雪水，防止路面出现回冻现象。

[0009] (2)光波加热装置利用光波加热原理，通过光波管发热后，再结合反射板的反射作用，确保光波在最短时间内最大化聚集热能，加热速度快，有效遏制积雪结冰速度。

[0010] (3)反射板的使用有效提高了能量利用率，使节能效果显著增加。

[0011] (4)当结冰情况不严峻时，通过相变材料向耐腐蚀管道释放储存的热量能有效维持管内部液体流动状态，防止雪水回冻堵塞管道，节约能源，实现了能源的合理利用，提高了能量利用率。

[0012] (5)使用清洁的太阳能为系统提供动力，不仅节能环保，在一定程度上还减轻了城市用电压力。附图说明

[0013] 图1是本实用新型一种实施例的路面下侧平面布局图。

[0014] 图2是本实用新型一种实施例的光波加热装置结构示意图。

[0015] 图3是本实用新型一种实施例的路面上侧平面布局图。

[0016] 图中：1、路面；2、相变材料；3、耐腐蚀管道；4、光波加热装置；5、路面面层；6、风速传感器；7、温度传感器；8、雪量传感器；9、结冰传感器；10、电子控制器；11、太阳能电池板；12、地漏；401、光波管；402、反射板；403、横置板；404、逆变器；405、蓄电池；406、开关；

具体实施方式

[0017] 下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

[0018] 本实用新型提供了一种路面用光波融雪除冰系统(参见图1-3，简称系统)，其特征在于该系统包括耐腐蚀管道3、光波加热装置4、风速传感器6、温度传感器7、雪量传感器8、结冰传感器9、电子控制器10和太阳能电池板11；

[0019] 所述风速传感器6安装在路面1上的两侧路灯灯杆的顶部；所述太阳能电池板11安装在两侧路灯的支撑杆上；所述电子控制器10安装在路灯灯杆内部，温度传感器7、雪量传感器8和结冰传感器9设置在路灯旁边；风速传感器6、温度传感器7、雪量传感器8、结冰传感器9和电子控制器10由路灯的电箱供电；所述耐腐蚀管道3和光波加热装置4均位于路面面层5内，路面1下方；所述耐腐蚀管道3沿路面1中央向两侧向下倾斜对称布置，顶端开在路面1上，底端与下水道管路连通；所述光波加热装置4位于耐腐蚀管道3下方，与太阳能电池板
11电连接，为光波加热装置4供电；所述电子控制器10分别与光波加热装置4、风速传感器6、温度传感器7、雪量传感器8和结冰传感器9连接。

[0020] 所述光波加热装置4包括若干加热单元和横置板403；所述横置板403沿路面宽度方向横向固定于光波加热装置4壳体内部；若干加热单元沿路面宽度方向均匀布置在横置板403上表面，各个加热单元之间互不影响，使得光波加热装置4上表面均匀受热；每个加热单元均包括一个光波管401、两个反射板402、一个逆变器404、一个蓄电池405和一个开关406；光波管401固定在横置板403上表面上；光波管401的左右两侧对称倾斜安装有两个反射板402，两个反射板402呈V型；蓄电池405和逆变器404位于横置板403下方；所述光波管
401的一端经开关406与逆变器404电连接，另一端直接与逆变器404电连接；逆变器404与蓄电池405电连接，蓄电池405与太阳能电池板11电连接，蓄电池405储存太阳能电池板11的电量，经过逆变器404将直流电转变为交流电后，为光波管401供电；所述电子控制器10与开关
406连接。

[0021] 该系统还包括相变材料2；所述相变材料2位于路面面层5内，路面1下方，耐腐蚀管道3间隙处；相变材料2放置于可随意变形的柔软的密封容器中；相变材料2采用相变温度为0℃的水。

[0022] 耐腐蚀管道3采用耐腐蚀不锈钢管。

[0023] 该系统还包括地漏12；耐腐蚀管道3顶端(位于路面1处)开口处安装有地漏12。

[0024] 风速传感器6用于检测空气风速，采用邯郸丛台鼎瑞电子产品有限公司的HA2010型号的风速传感器。

[0025] 温度传感器7用于检测路面温度，采用深圳市铂电科技有限公司的DS18B20型号的温度传感器。

[0026] 雪量传感器8用于检测路面积雪厚度，采用北京海富达科技有限公司的M167121型号的雪量传感器。

[0027] 结冰传感器9用于检测路面结冰层厚度，采用重庆高略联信智能技术有限公司的GL-RD-JB-1型号的结冰传感器。

[0028] 电子控制器10采用ECU或型号NJ501-1340的PLC。电子控制器10与风速传感器6、温度传感器7、雪量传感器8和结冰传感器9互传数据属于现有成熟的公知技术，不属于本实用新型的内容，与本实用新型无关，无需详细描述。

[0029] 电子控制器10控制光波加热装置4的开闭属于现有成熟的公知技术，不属于本实用新型的内容，与本实用新型无关，无需详细描述。

[0030] 光波管401采用碳纤维光波管，型号为IPCH 112-3(工作电压220V，连云港市英普石英有限公司)。

[0031] 反射板402采用镜面金属板，优选镜面铝板。

[0032] 逆变器404的型号为EAJ-1000a(输入电压48V，输出电压220V)。

[0033] 优选地，光波加热装置4壳体的内表面除了上内表面外均涂覆有隔热涂料，横置板403上表面涂覆有隔热涂料，使得光波加热装置4产生的热量只能向上方传递；隔热涂料是水性丙烯酸漆；光波加热装置4壳体的外表面涂覆有KCM防水防腐蚀耐磨釉面涂料。光波加热装置4壳体和横置板403的材质采用钢板，他们的长度与路面1宽度相同或略小于路面1宽度。

[0034] 本实用新型的工作原理及过程是：

[0035] 沿路面宽度方向，从路面左侧到路面右侧将光波加热装置4的加热单元依次编号为第一加热单元、第二加热单元……第N加热单元。太阳能电池板11将太阳能转化为电能储存于蓄电池405中，温度传感器7、风速传感器6、结冰传感器9、雪量传感器8将检测到信息传送给电子控制器10，电子控制器10根据信息控制加热单元的开启或关闭。

[0036] 开启光波加热装置4时，光波管401处于加热模式，光波管401发射出光波，向侧面发射的光波辐射到反射板402上，在反射板402处反射到光波加热装置4壳体的上内表面，达到聚光效果。由于光波加热装置4的前、后、左、右和下内表面均涂覆有隔热涂料，可以有效阻挡热量向四周发散，使热量集中向上传递，融化路面1上的雪和冰以及加热耐腐蚀管道3中的水。路面1融化后的雪水经地漏12流入耐腐蚀管道3。继续加热，当耐腐蚀管道3中和路面1上的水全部蒸发后，关闭光波加热装置4，完成融雪除冰工作。

[0037] 优选地，可根据路面状况电子控制器10控制开启加热单元的数量，以节约能源。

[0038] 优选地，当路面1下方、耐腐蚀管道3间隙填充有相变材料2时，光波加热装置4在开启的过程中，一部分热量在加热耐腐蚀管道3内的雪水的同时被储存于相变材料2中。当结冰情况不严峻时，可关闭光波加热装置4，通过相变材料2向耐腐蚀管道3释放储存的热量能有效维持管内部液体流动状态，防止雪水回冻堵塞管道，节约能源。

[0039] 本实用新型未述及之处适用于现有技术。

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