一種除雪道路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種除雪道路，包括路基和路面，其特征在于：在路基和路面之間還設有恒溫層，所述的恒溫層（2）包括溫控裝置、發(fā)熱裝置和隔熱保溫層，發(fā)熱裝置負責產(chǎn)生熱量，溫控裝置控制發(fā)熱裝置，以避免過熱或者過冷；發(fā)熱裝置置于隔熱保溫層之上。恒溫層的作用在于讓道路維持在一個零度以上的溫度區(qū)間，以避免溫度過低，而造成積雪堆積；當溫度過低時（通常低于零度）啟動加熱程序，當溫度升高到一定的程度時則停止加熱。本實用新型的有益效果在于：可實現(xiàn)全天候、自動化、無人干預的除雪道路，大大提高了除雪的效率，降低了下雪天給交通帶來的壓力。
【專利說明】一種除雪道路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種交通道路，特別是一種除雪道路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市道路與公路建設的高速發(fā)展，城市道路越建越長，越建越寬，高等級公路建設的里程也快速延伸。這對冬季的北方來說，意味著需要及時清除冰雪的道路越來越長、面積越來越大。顯然，傳統(tǒng)的人工除雪方式已經(jīng)不能適應公路與道路的增長的需求。如何快速、經(jīng)濟、科學地清除城市與公路的冰雪，已經(jīng)成為保障北方道路與公路冬季暢通的難題。
[0003]道路、公路積雪依據(jù)所處地理位置、降雪量、氣溫、車路比例等情況不同，一般分為三種形式，即自然積雪，壓實積雪和融凍冰雪。三種形式的積雪密度明顯不同，自然積雪、壓實積雪的密度一般在0.25-0.6g/cm3 ;融凍冰雪的密度接近于lg/cm3。路面積雪密度越大，硬度越高，與路面的結(jié)合力越強，清除時消耗的能量就越大。在國外，城市人口密度、車路比例都比較小，清除及時，基本不存在壓實積雪。因此，以研究清除浮雪為主。我國北方沈陽以南地區(qū)，冬季降雪含水量大，路面積雪經(jīng)車輪碾壓后呈團裝，易破碎，清除阻力小，采用清除浮雪的設備亦可解決問題。如采用鏟除式除雪設備、推土機等可很快恢復道路的暢通。而沈陽以北廣大地區(qū)多屬大陸性氣候，冬季干旱，降雪含水量少，溫度低，特別市城市街道易形成壓實積雪，清除困難，盡管這方面已有大量研究，但是受經(jīng)濟條件、管理機制、路況條件、研制設備實用性等方面的因素的影響，城市道路與公路冰雪清除技術(shù)的發(fā)展，尚不能適應現(xiàn)代交通高速發(fā)展的需求。對公路、道路冰雪清除的研究經(jīng)歷了人工除雪、機械除雪和控制路面積雪形成等幾個階段。目前，國內(nèi)外清除冰雪所采用的方法主要有機械除雪、高壓氣流吹積雪、化學融雪、物理除雪和人工冰雪等幾種方法。
[0004]但是這些方法有幾個缺點:
[0005]首先，這些都是屬于事后補救的模式，不能及時解決道路積雪的問題，一般都是下雪過后，組織各種除雪設施上路除雪。
[0006]其次，消耗大量的人力。每次為了盡快讓交通暢通，往往需要在短時間內(nèi)消除公路積雪的問題，這需要集結(jié)大量的人力、物力、財力。
[0007]再次，使用除雪劑會對環(huán)境照成破壞，除雪劑屬于一種化學藥劑，對植被和環(huán)境有影響；即便是采用食鹽融雪，也會造成土地鹽化的問題，破壞土壤。
[0008]此外，中國專利，申請?zhí)枮椤?00810026401.9”，名叫“一種可發(fā)熱的公路”的申請，公開了一種可發(fā)熱的公路，該公路由三層構(gòu)成，底層為路基，中間層為發(fā)熱體，表路面為導熱保護層；所述的發(fā)熱體為多條成網(wǎng)狀且并聯(lián)連接的發(fā)熱絲；所述的導熱保護層為一層浙青。利用發(fā)熱絲對公路的加熱作用，有效防止在冬天時公路積雪或結(jié)冰，保證汽車行車安全。
[0009]該專利雖然解決了融雪的問題，但是，沒有對發(fā)熱量加以控制，過熱的溫度勢必會對馬路及路上的車輛、行人造成傷害；而且，發(fā)熱絲也不安全；同時，發(fā)熱絲的熱量沒有進行保護，熱量會同時向表路面和路基散發(fā)，導致能源浪費，工作效率偏低。
[0010]中國專利，申請?zhí)枮椤?01110185630.7”，名叫“自動融雪、除冰道路”的申請，公開了一種自動融雪、除冰道路，包括路面和路基，在路面的下方設置有多個塑料管網(wǎng)散熱器，這些塑料管網(wǎng)散熱器通過管接頭依次級聯(lián)，形成散熱系統(tǒng)，該散熱系統(tǒng)通過循環(huán)泵與輔助熱源連接，塑料管網(wǎng)散熱器內(nèi)充滿傳導介質(zhì)，啟動循環(huán)泵后，傳導介質(zhì)在輔助熱源與散熱系統(tǒng)之間循環(huán)流動，把熱能傳導到路面內(nèi)，使路面溫度上升，從而加速積雪冰凍的融化。通過傳導介質(zhì)將輔助熱源采集的熱能傳導到路面，使之溫度升高，能夠在短時間內(nèi)融化路面的積雪、冰凍，省時、省工、省力，無污染，節(jié)能，環(huán)保。
[0011]該申請的缺點在于，該裝置在雪后啟動，雖然效率比人工有所提高，但依然屬于事后處理，并且，由于熱量向四處擴散，造成能源的浪費。
[0012]中國專利，申請?zhí)枮椤?01010599451.3”，名叫“道路融雪化冰碳纖維加熱系統(tǒng)”的
專利申請，公開了一種道路融雪化冰碳纖維加熱系統(tǒng)，包括路床基層，在路床基層的上表面設置發(fā)泡水泥層，在發(fā)泡水泥層的上表面設置路面鋪裝層，在發(fā)泡水泥層與路面鋪裝層之間設置碳纖維。將碳纖維的兩端連接電源，啟動碳纖維工作電源，使碳纖維升溫加熱，在發(fā)泡水泥層的隔熱作用下，碳纖維將主要熱量向路面發(fā)散，使路面的溫度保持在結(jié)冰點以上，使冰雪融化成水，因此保持了交通暢通。
[0013]該申請的缺點在于碳纖維的成本較高，而且外圍沒有保護，容易脆斷，技術(shù)尚未完全成熟；同時，該系統(tǒng)依賴電力網(wǎng)絡，在電網(wǎng)不達的地方，難以工作。
[0014]中國專利，申請?zhí)枮椤?00910217969.3”，名叫“道路集熱與融雪化冰釋熱的能量
梯級系統(tǒng)”的專利申請，公 開了一種道路集熱與融雪化冰釋熱的能量梯級系統(tǒng)，提出管網(wǎng)布置、流程和溫位控制的能量梯級系統(tǒng)和分布式控制方法，將能量梯級雙流程管網(wǎng)布置模式和全天候?qū)崟r調(diào)節(jié)模式應用于道路及其類似的建筑結(jié)構(gòu)體的太陽能集熱吸熱和融雪化冰釋熱的熱流體循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)和流程控制方法在路面太陽能集熱和冬季融雪化冰兩個過程的聯(lián)動系統(tǒng)中，強化路面內(nèi)部換熱，既保證夏季太陽能的有效收集，實現(xiàn)循環(huán)流體更高出口溫度；又達到冬季交通路面中間路段積雪和結(jié)冰速化，改善交通路面狀況，實現(xiàn)雙循環(huán)流體在夏季集熱和冬季釋熱過程中能量最大利用率。
[0015]中國專利，申請?zhí)枮椤?00820018134.6”，名叫“加熱除冰雪道路”的專利申請，公開
了一種加熱除冰雪道路，它包括埋設在混凝土道路中的導熱管及道路兩側(cè)的主管路，道路中的導熱管之間的內(nèi)孔相互連通并與道路兩側(cè)的主管路連通，在導熱管上設有散熱片，它們均埋設于混凝土道路中，在管路上設有輸入、輸出管口，混凝土道路的四周及底部設有保溫層，向管路供熱的是一種車載式高壓蒸汽鍋爐，它由高壓蒸汽鍋爐、燃料燃燒器、運輸車輛組成，工作時，燃燒器將鍋爐內(nèi)的水加熱轉(zhuǎn)換成高溫高壓蒸汽通過管路輸送到混凝土道路中的各個導熱管中，將熱量傳遞給道路使其升溫，達到融化冰雪的目的，上述方案可以應用于機場跑道與公路。
[0016]該方案需要通過運輸工具運輸熱能給裝置提供能量，其本身就在雪天運輸，而且高壓的鍋爐在雪地里行駛有相當?shù)陌踩[患；并且，該方法依然是事后處理，其時效性不
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[0017]為此，需要設計一種更好的道路除雪的方法或者裝置，以避免上述的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種可以發(fā)熱、保溫的道路，以便及時除雪，保持道路暢通，防止積雪的形成；同時還能提高能源的利用率，并且可以自動工作，減少人工干預的除雪道路。
[0019]本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0020]一種除雪道路，包括路基和路面，其特征在于:在路基和路面之間還設有恒溫層，恒溫層為路面輸送熱能，防止道路積雪形成。通常恒溫層可以設置一個溫度工作區(qū)間，以避免溫度過低，而造成積雪堆積；同時也要避免溫度過高，給道路帶來安全問題和熱能的浪費；當溫度過低時(通常低于零度)啟動加熱程序，當溫度升高到一定的程度時則停止加熱。[0021 ] 進一步，還包括自主供能系統(tǒng)，所述自主供能系統(tǒng)為恒溫層提供工作所需能源。以維持整個設備的正常運轉(zhuǎn)。
[0022]更進一步，所述的自主供能系統(tǒng)為發(fā)電裝置或者集熱裝置。發(fā)電裝置是將其他能源轉(zhuǎn)化成電能，來為恒溫層提供電能；而集熱裝置則是直接將外部能源轉(zhuǎn)化成熱能供恒溫層實用。
[0023]進一步，所述的恒溫層包括溫控裝置、發(fā)熱裝置和隔熱保溫層，發(fā)熱裝置負責給道路輸送熱能，溫控裝置則負責控制熱能輸送的量，以保持道路在一個適當?shù)臏囟葏^(qū)間，防止道路過熱或者過冷。通常對溫控裝置設置一個溫度區(qū)間閥值，當溫度低于該溫度區(qū)間的下限時，溫控裝置啟動加熱程序；當溫度升到溫度區(qū)間的上限時，則停止加熱。發(fā)熱裝置置于隔熱保溫層之上，避免熱量往地下散失，造成浪費。
[0024]進一步，還包括供能設備，所述供能設備通過溫控裝置與發(fā)熱裝置相連，為發(fā)熱裝置提供能源。這樣整個裝置可以成為一個自組織的系統(tǒng)，具有更大的獨立性和適應能力。所述供能設備可以是
[0025]進一步，所述的發(fā)熱裝置為發(fā)熱電纜，發(fā)熱電纜鋪設在隔熱保溫層之上，溫控裝置與發(fā)熱電纜相連，對發(fā)熱量進行控制。發(fā)熱量的變化會帶來溫度的變化，通過監(jiān)控溫度變化，來控制發(fā)熱電纜工作。更進一步，將發(fā)熱電纜以網(wǎng)狀隔間鋪設在隔熱保溫層上，降低溫度梯度，保持溫度均勻。
[0026]更進一步，所述發(fā)熱電纜為碳纖維發(fā)熱電纜，提高發(fā)熱效率，降低電磁輻射，還具有理療作用，綠色環(huán)保。
[0027]進一步，所述的發(fā)熱裝置包括導熱管、循環(huán)泵、加熱器，導熱管通過循環(huán)泵和加熱器連接形成一個封閉的回路，導熱管中裝有導熱液，加熱器給導熱液加熱，整個裝置由溫控裝置控制。所述溫控裝置可以為溫控開關(guān)。更進一步，導熱管鋪設成網(wǎng)狀，降低溫度梯度，保持溫度均勻。
[0028]更進一步，導熱液選用熔點為零度以下的液體，一般為發(fā)熱裝置水或者油。優(yōu)選為水。水作為導熱液最為經(jīng)濟，而且，可以利用自然雨水對導熱管中的水損耗進行自然補給。
[0029]更進一步，所述的導熱管可以是金屬管或者塑料管。優(yōu)選改性塑料管，改性塑料管有很好的彈性，抗腐蝕，不易生銹，而且，比較經(jīng)濟。
[0030]進一步，所述的加熱器為燃氣加熱裝置或者電加熱裝置或者太陽能加熱器或者混合加熱裝置。由于目前燃氣管道和電路普及面比較廣，可以充分利用這些能源，避免重復投資，浪費資源。優(yōu)選太陽能加熱器，太陽能加熱器可以實現(xiàn)更好的熱能轉(zhuǎn)化，避免了能源經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化而導致的轉(zhuǎn)化率低下的問題，而且，不需要提供額外的能源。
[0031]更進一步，所述的電加熱裝置還外接有供電裝置。在一些荒野的地方，由于能源供應不到，為了保證系統(tǒng)能夠正常工作，可以為裝置提供一個供電裝置，一般為發(fā)電機或者電池，發(fā)電機可以是內(nèi)燃機發(fā)電機。
[0032]更進一步，所述供電裝置優(yōu)選為太陽能發(fā)電裝置或者風能發(fā)電裝置。在一些太陽能比較豐富或者風能豐富的地方，優(yōu)選使用太陽能發(fā)電裝置或者風能發(fā)電裝置，可以很好的利用自然資源，而且綠色環(huán)保。優(yōu)選為太陽能電池，太陽能電池比較安靜，不會產(chǎn)生噪音，綠色環(huán)保。
[0033]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0034]1、可實現(xiàn)全天候、自動化、無人干預的除雪道路，大大提高了除雪的效率，降低了下雪天給交通帶來的壓力。
[0035]2、恒溫層的作用可以避免熱量的損失，提高了資源和能源的利用率。
[0036]3、自給自足的能源供應系統(tǒng)則提供了產(chǎn)品的適應范圍，在一些偏僻的地方依然可以實施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是本實用新型除雪道路層次結(jié)構(gòu)。
[0038]圖2是管道恒溫層結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖3是發(fā)熱電纜恒溫層結(jié)構(gòu)圖。
[0040]圖4是帶太陽能的發(fā)熱電纜恒溫層結(jié)構(gòu)圖
[0041]圖中標記:1為路面，2為恒溫層，3為路基，2-1為塑料管道，2-2為發(fā)熱電纜?！揪唧w實施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0043]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0044]實施例1:
[0045]如圖1和3所示，一種除雪道路，包括路基3和路面1，其特征在于:在路基3和路面I之間還設有加熱保溫層2。所述加熱保溫層2包括發(fā)熱電纜2-2、溫控裝置和隔熱保溫板，發(fā)熱電纜2-2由溫控裝置控制，發(fā)熱電纜2-2負責提供熱能，溫控裝置的作用在于讓道路維持在一個零度以上的溫度區(qū)間，以避免溫度過低，而造成積雪堆積；也要防止溫度過高，帶來安全問題，和能源浪費；當溫度過低時(通常低于零度)溫控裝置啟動發(fā)熱電纜2-2工作，當溫度升高到一定的程度時溫控裝置則停止發(fā)熱電纜2-2工作，加熱電纜2-2置于保溫隔熱板之上，防止熱量流失。
[0046]本實施例的有益效果在于:實現(xiàn)了全天候、自動化，可無人干預的除雪道路；同時也提高了安全性，提高了熱能的使用效率。
[0047]實施例2:
[0048]如圖1和4所述，在實施例1的基礎(chǔ)上，添加一個太陽能電池，太陽能電池負責給發(fā)熱電纜2-2提供電能。
[0049]本實施例的有益效果在于:整個裝置獨立性更強，自成一個獨立的微系統(tǒng)，適合在一些偏僻的地方應用。
[0050]實施例3:
[0051 ] 如圖1和2所示，一種除雪道路，包括路基3、恒溫層2和路面I，其中恒溫層2包括導熱管、循環(huán)泵、溫控裝置、電熱器和隔熱保溫層，導熱管將循環(huán)泵和加熱裝置連成一個封閉的回路，導熱管平鋪在保溫層上，溫控器與循環(huán)泵和加熱裝置相連；導熱管中裝有水，電熱器負責給水加熱，循環(huán)泵則負責將加熱后的水在導熱管中流動起來，以保證各個區(qū)域溫度的平衡；溫控器則負責整個區(qū)域溫度的調(diào)節(jié)，防止過高或者過低；導熱管負責向道路釋放熱能；當溫度低于設定的閥值時，溫控器就啟動加熱裝置和循環(huán)泵，水被加熱裝置加熱之后，通過循環(huán)泵的作用在帶著儲有熱量的水在導熱管中流動，經(jīng)過導熱管將熱能散發(fā)到道路上；當溫度高于溫控器設定的閥值時，溫控器則切斷加熱裝置和循環(huán)泵，以便節(jié)約能源。
[0052]本實施例的有益效果在于:降低了成本。
[0053]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種除雪道路，包括路基(3)和路面(1)，其特征在于:在路基(3)和路面(I)之間還設有恒溫層(2 )，恒溫層(2 )為路面(I)輸送熱能，防止路面積雪形成，所述的恒溫層(2 )包括溫控裝置、發(fā)熱裝置和隔熱保溫層，發(fā)熱裝置負責產(chǎn)生熱量，溫控裝置控制發(fā)熱裝置，以避免過熱或者過冷；發(fā)熱裝置置于隔熱保溫層之上。
2.如權(quán)利要求1所述的除雪道路，其特征在于:還包括自主供能系統(tǒng)，所述自主供能系統(tǒng)為恒溫層提供工作所需能源。
3.如權(quán)利要求1所述的除雪道路，其特征在于:所述的發(fā)熱裝置為發(fā)熱電纜(2-2)，發(fā)熱電纜(2-2 )鋪設在隔熱保溫層上，溫控裝置與發(fā)熱電纜(2-2 )連接，對溫度進行控制。
4.如權(quán)利要求3所述的除雪道路，其特征在于:所述的發(fā)熱電纜為碳纖維發(fā)熱電纜。
5.如權(quán)利要求1所述的除雪道路，其特征在于:所述的發(fā)熱裝置包括導熱管、循環(huán)泵和加熱器，導熱管通過循環(huán)泵和加熱器連接形成一個封閉的回路，導熱管中裝有導熱液，加熱器給導熱液加熱，整個裝置由溫控裝置控制。
6.如權(quán)利要求5所述的除雪道路，其特征在于:所述的導熱液為水。
7.如權(quán)利要求5所述的除雪道路，其特征在于:所述的導熱管為改性塑料管。
8.如權(quán)利要求5所述的除雪道路，其特征在于:所述的加熱器為燃氣加熱裝置或者電加熱裝置或太陽能加熱裝置或者混合加熱裝置。
9.如權(quán)利要求2所述的除雪道路，其特征在于:所述的自主供能系統(tǒng)為發(fā)電裝置或者集熱裝置。
【文檔編號】E01C11/26GK203451969SQ201320397206
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】陳其 申請人:常州星易迪塑化科技有限公司