[發明專利]一種用于橋梁及公路路面的防結冰柔性加熱裝置

在審

• 申請號: 201810255554.4
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108301315A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 黃太仲;陳永崢
• 申請（專利權）人: 嘉興嘉禾瑞谷環境技術有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01C11/26
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 林燕輝

一種用于橋梁及公路路面的防結冰柔性加熱裝置，包括鋼筋導熱骨架、柔性加熱體和電源，所述鋼筋導熱骨架與柔性加熱體相固定并與地面呈垂直向離散設置，電源連接柔性加熱體為其提供電能，所述柔性加熱體包括導電材料和包覆在導電材料外表的絕緣材料，所述導電材料為碳纖維、碳納米管、石墨粉基導電材料中的任一一種。

技術領域

本發明主要涉及一種用于橋梁及公路路面的防結冰柔性加熱裝置，屬于公路防結冰技術領域。

背景技術

冬季公路結冰一直是全世界所面臨的重要難題，我國每年由于公路結冰所導致的人員、經濟損失超過億元，如何進行公路的防結冰尤其是一些不能使用融雪劑的橋梁等區域的防結冰是全世界共同面臨的難題。

目前公路的防結冰方法主要是噴灑融雪劑，融雪劑的主要成分包括兩類，一種以醋酸鉀為主要成分的有機融雪劑，該類融雪劑融雪效果好，對鋼鐵設施基本沒有腐蝕損害，但該類融雪劑的價格太高，一般用于機場等重要場所。另一種則是以“氯鹽”為主要成分的無機融雪劑，如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等，通稱作‘化冰鹽’。該類融雪劑的優點是價格便宜、資源豐富、生產成本低，其成本僅相當于有機類融雪劑的1/10，但是鹵素融雪劑對大型公共基礎設施有很強的腐蝕作用，而且降低了公路路面的使用壽命。

為了更好的防結冰，在研究融雪劑的同時，公路設計者還在路面上安裝了主動式凝冰預警傳感器，同時在路面鋪筑時添加抗凝冰瀝青混合料改性劑的路面，瀝青改性劑含有融雪成分，融雪劑具有緩釋性，可以延長融雪劑的釋放時間，從而有效防止了路面結冰。

公開號CN203411940U，公開的一種機場水泥混凝土道面碳纖維格柵加熱系統，碳纖維格柵電熱層平鋪在路面，而路面需要承載車輛重量，因此該結構的合理性存在質疑，且碳纖維與柏油或混凝土澆筑呈一體，路面的熱脹冷縮會牽引碳纖維。

發明內容

本發明針對目前現有技術的不足，提出一種不影響路面結構穩定，同時具有防結冰效果的一種用于橋梁及公路路面的防結冰柔性加熱裝置。

本發明采用的技術方案是，一種用于橋梁及公路路面的防結冰柔性加熱裝置，包括鋼筋導熱骨架、柔性加熱體和電源，所述鋼筋導熱骨架與柔性加熱體相固定并與地面呈垂直向離散設置，電源連接柔性加熱體為其提供電能，所述柔性加熱體包括導電材料和包覆在導電材料外表的絕緣材料，所述導電材料為碳纖維、碳納米管、石墨粉基導電材料中的任一一種。

進一步說，所述絕緣材料為聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺中的任一一種。

進一步說，包覆在導電材料外表的絕緣材料為若干層，各層的絕緣材料互不相同。

進一步說，離散分布的柔性加熱體之間互相并聯，所述電源包括太陽能電池板、蓄電池和電源控制器，所述太陽能電池板的電能經電源控制器存儲在蓄電池，市電連接電源控制器，柔性加熱體連接電源控制器。

進一步說，還包括溫度傳感器和驅動模塊，所述溫度傳感器連接驅動模塊，溫度傳感器檢測溫度并將溫度信息傳遞給驅動模塊，所述溫度傳感器為DS18B20，當溫度傳感器檢測的溫度低于設定值時，驅動模塊驅動電源控制器對柔性加熱體導通供電。

進一步說，所述碳纖維外表的絕緣材料為兩層，所述兩層的絕緣材料包括第一包覆層、第二包覆層，第一包覆層中含有包覆層材料重量0.5％的偶聯劑，所述第二包覆層包覆在第一包覆層外，所述第一包覆層和第二包覆層二是同軸結構。

進一步說，所述碳纖維是T300、T700、T800、T1000型號中的任一一種；所述偶聯劑為KH550或者KH560。