[实用新型]一种用于桥梁及公路路面的防结冰柔性加热装置

说明书

一种用于桥梁及公路路面的防结冰柔性加热装置，包括钢筋导热骨架、柔性加热体和电源，所述钢筋导热骨架与柔性加热体相固定并与地面呈垂直向离散设置，电源连接柔性加热体为其提供电能，所述柔性加热体包括导电材料和包覆在导电材料外表的绝缘材料，所述导电材料为碳纤维、碳纳米管、石墨粉基导电材料中的任一一种。

技术领域

本实用新型主要涉及一种用于桥梁及公路路面的防结冰柔性加热装置，属于公路防结冰技术领域。

背景技术

冬季公路结冰一直是全世界所面临的重要难题，我国每年由于公路结冰所导致的人员、经济损失超过亿元，如何进行公路的防结冰尤其是一些不能使用融雪剂的桥梁等区域的防结冰是全世界共同面临的难题。

目前公路的防结冰方法主要是喷洒融雪剂，融雪剂的主要成分包括两类，一种以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂，该类融雪剂融雪效果好，对钢铁设施基本没有腐蚀损害，但该类融雪剂的价格太高，一般用于机场等重要场所。另一种则是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，通称作‘化冰盐’。该类融雪剂的优点是价格便宜、资源丰富、生产成本低，其成本仅相当于有机类融雪剂的1/10，但是卤素融雪剂对大型公共基础设施有很强的腐蚀作用，而且降低了公路路面的使用寿命。

为了更好的防结冰，在研究融雪剂的同时，公路设计者还在路面上安装了主动式凝冰预警传感器，同时在路面铺筑时添加抗凝冰沥青混合料改性剂的路面，沥青改性剂含有融雪成分，融雪剂具有缓释性，可以延长融雪剂的释放时间，从而有效防止了路面结冰。

公开号CN203411940U，公开的一种机场水泥混凝土道面碳纤维格栅加热系统，碳纤维格栅电热层平铺在路面，而路面需要承载车辆重量，因此该结构的合理性存在质疑，且碳纤维与柏油或混凝土浇筑呈一体，路面的热胀冷缩会牵引碳纤维。

实用新型内容

本实用新型针对目前现有技术的不足，提出一种不影响路面结构稳定，同时具有防结冰效果的一种用于桥梁及公路路面的防结冰柔性加热装置。

本实用新型采用的技术方案是，一种用于桥梁及公路路面的防结冰柔性加热装置，包括钢筋导热骨架、柔性加热体和电源，所述钢筋导热骨架与柔性加热体相固定并与地面呈垂直向离散设置，电源连接柔性加热体为其提供电能，所述柔性加热体包括导电材料和包覆在导电材料外表的绝缘材料，所述导电材料为碳纤维、碳纳米管、石墨粉基导电材料中的任一一种。

进一步说，所述绝缘材料为聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺中的任一一种。

进一步说，包覆在导电材料外表的绝缘材料为若干层，各层的绝缘材料互不相同。

进一步说，离散分布的柔性加热体之间互相并联，所述电源包括太阳能电池板、蓄电池和电源控制器，所述太阳能电池板的电能经电源控制器存储在蓄电池，市电连接电源控制器，柔性加热体连接电源控制器。

进一步说，还包括温度传感器和驱动模块，所述温度传感器连接驱动模块，温度传感器检测温度并将温度信息传递给驱动模块，所述温度传感器为DS18B20，当温度传感器检测的温度低于设定值时，驱动模块驱动电源控制器对柔性加热体导通供电。

进一步说，所述碳纤维外表的绝缘材料为两层，所述两层的绝缘材料包括第一包覆层、第二包覆层，第一包覆层中含有包覆层材料重量0.5％的偶联剂，所述第二包覆层包覆在第一包覆层外，所述第一包覆层和第二包覆层二是同轴结构。

进一步说，所述碳纤维是T300、T700、T800、T1000型号中的任一一种；所述偶联剂为KH550或者KH560。