CN101851988A

CN101851988A - 天沟融雪板

Info

Publication number: CN101851988A
Application number: CN 201010174478
Authority: CN
Inventors: 刘树伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2010-10-06
Also published as: CN201933707U; CN102080430B; CN102080430A

Abstract

本发明涉及到一种天沟融雪板。放置于轻钢结构的建筑天沟里。此项发明的基本结构是：在防护层(1)的内部设有热源层(2)和漏电保护层(3)，其中热源层(2)和漏电保护层(3)分别通过电源线与温控箱(4)相连。本天沟融雪板重量轻，施工简单，使用方便，可以更换，并且采用了温控系统自动控制，节能且融雪效果好，能够有效的防止雪水倒灌。

Description

天沟融雪板

技术领域

本发明涉及一种天沟融雪板，特别涉及的是轻钢结构的建筑天沟融雪系统。

背景技术

在轻钢结构工业厂房建筑中，随着建筑面积的增加，屋顶天沟的面积也越大。冬季屋顶的冰雪在天沟里聚集，如果不及时融化排掉，不但容易压坏屋顶，而且，如果形成倒灌，还会对内部的机器设备造成损坏，因此，天沟融雪的技术要求越来越严格。传统的天沟融雪工程都是采用发热电缆或电伴热带为发热体，以水泥回填层为保护层。这样导致轻钢结构建筑的天沟的自重增加，天沟的自重加上冬季雨雪的重量，很容易使屋顶压塌。有的工程为了解决天沟融雪系统的自重问题，不加水泥回填保护层，这样会发热体裸露在空气中，融雪效果不理想，并且与空气接触存在风吹日晒等老化问题，这样使用寿命及电器安全照成很大的影响，并且现有的天沟融雪产品可更换性差，施工复杂。当融雪工程出现老化或者漏电等问题时，不易更换。目前市场上的天沟融雪产品的温控系统普遍不够完善，需要人为的参与，不能达到智能化自动控制。

发明内容

本发明很好地解决了以上现有技术的问题，这种天沟融雪板，重量轻，不用在屋顶施工，简单铺设，连线即可，使用方便，可以重复使用，并且采用了温控系统自动控制，融雪效果非常好，有效的防止雪水倒灌。

本发明的具体技术方案如下：一种天沟融雪板，其结构为：在防护层的内部设有热源层和漏电保护层，其中热源层和漏电保护层分别通过电源线与温控箱相连。

所述的防护层的材质为高分子材料，所述防护层的材质为高分子材料，其制备方法如下：

1)按重量份配比将30～50份的三元乙丙橡胶和5～15份的丁基橡胶进行塑炼；

2)加入10～30份的炭黑、10～20份的活性胶粉、5～15份的环烷油、1～5份的氧化锌、1～5份的硬脂酸和1～5份的硫磺，充分混炼，再浇注到水平的模板中，加压冷却后使用。

所述热源层为一种阻性发热板，其制备方法如下：

1)按重量份配比将26～30份的二甲酸二丁酯、12～14份的戊水乙二胺和58～60份的聚四氟乙烯树脂混合，然后涂在模板上形成基础层；

2)在基础层上涂绝缘漆，晾干，形成绝缘层；

3)按重量份配比将7～11份硼砂，12～15份绝缘漆，15～18份石墨依次倒入60～62份的醇酸稀料中，不断搅拌均匀，刷涂在绝缘层上，形成发热层；

4)从发热层两侧引出电源线，再次重复2和3步骤，晾干后最终形成热源层。

所述的漏电保护层为钢丝编制金属网。

所述的温控箱内设有电路板，电路板上包含有键盘和温度传感器，其输入信号进入CPU控制电路中进行处理，然后将处理后的数据输入到显示电路和控制输出电路进行显示和输出控制；电路板上还设有电源电路和定时电路，电源电路为CPU控制电路提供电源，定时电路为控制输出电路提供时间数据。

该天沟融雪板的结构为：防护层的内部设有热源层和漏电保护层，采用该结构不仅重量轻，而且有效的避免了长时间暴露于室外的电路老化问题。

天沟融雪板采用温控箱装置，使得融雪过程更加快捷，而且更加节能。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1为天沟融雪板的结构示意图。

图2为控制系统的电路框图。

图3为控制系统的电源电路原理图。

图4为控制系统的CPU电路原理图。

图5为控制系统的控制输出电路原理图。

图6为控制系统的定时电路原理图。

图7为天沟融系统的工作流程图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，一种天沟融雪板，在天沟融雪板防护层1的内部设有热源层2和漏电保护层3，其中热源层2和漏电保护层3分别通过电源线与温控箱4相连。

所述的防护层1的材质为高分子材料，其制备方法如下：

1)按重量份配比将40份的三元乙丙橡胶和10份的丁基橡胶进行塑炼；

2)然后加入20份的炭黑、15份的活性胶粉、10份的环烷油、3份的氧化锌、1份的硬脂酸和1份的硫磺，充分混炼，再浇注到水平的模板中，加压冷却后使用。

该材料做出的防护层1拉伸强度和抗撕裂强度高、断裂伸长率大、耐热性好、低温柔性好，耐腐蚀、耐老化等优越的性能，使得天沟融雪板能够在长时间的放置在室外，而不易老化，大大提高了天沟融雪板的使用寿命。

所述热源层2为一种阻性发热板，其制备方法如下：

1)按重量份配比将28份的二甲酸二丁酯、13份的戊水乙二胺和59份的聚四氟乙烯树脂混合，然后涂在模板上形成基础层；

2)在基础层上涂绝缘漆，晾干，形成绝缘层；

3)按重量份配比将10份硼砂，14份绝缘漆，16份石墨依次倒入60份的醇酸稀料中，不断搅拌均匀，刷涂在绝缘层上，形成发热层；

4)从发热层两侧引出电源线，再次重复2和3步骤，晾干后最终形成热源层2。

该材质做出的热源层2具有强度高，坚韧性好和弹性率大的特点，耐磨、耐热、耐寒、耐油、化学的稳定性好。发热表面温度最高不超过40℃～50℃，不自燃、不自爆、不漏电，其击穿电压为3750V以上，故在220V的电压下运行不会有击穿的危险。故热源层2可以在-40℃～80℃的环境下安全运行，保证了天沟融雪板的安全性能。

所述的漏电保护层3为钢丝编制金属网，导电率高，耐腐蚀、耐高温，能够防静电，将漏电流导入大地，起到安全保护作用。

如图2所示，所述的温控箱4内设有电路板，电路板上包含有键盘21和温度传感器22，其输入信号进入CPU控制电路24中进行处理，然后将处理后的数据输入到显示电路26和控制输出电路27进行显示和输出控制；电路板上还设有电源电路23和定时电路25，电源电路23为CPU控制电路24提供电源，定时电路25为控制输出电路27提供时间数据。该温控箱具有融雪时间和融雪温度双重控制。由所述的键盘21输入融雪时间和融雪温度，并由显示电路26显示。由温度传感器22测量融雪板的温度，将融雪板的温度信号转换成电信号，输入到CPU控制电路24中进行数据处理，并由显示电路26显示当前融雪板的温度。电源电路23为整个温控系统提供电源。定时电路25实时判断融雪时间，当系统到达所设定的融雪时间时，融雪板停止加热。当系统未达到设定的融雪时间时，系统将继续判断设定的融雪温度。当融雪板的温度达到设定的温度时，将关闭融雪板电源停止加热。当融雪板的温度未达到设定温度时，将开启融雪板电源进行加热。

如图4所示，在温控箱4内的CPU电路板上设有：

1)数码管DS1、DS2和DS3，其型号为：SN420362K，用于对温度设上限、温度下限和温度的显示。

2)LD1～LD6，其显示工作状态依次为启动1、启动2、状态、温度1、温度2和电源。

3)开关键K1～K6，依次为开关、设定、上调、下调、切换、确定。

4)CPU IC2：其型号为CPU16F73，存有主机控制程序，完成整个系统的控制，具有自动复位功能，保证了系统的稳定性。

5)IC1为8位移位寄存器，其型号为74HC595，具有三态输出功能。

6)储存器IC3，其型号为93C46的1K串行EEPROM储存器，用来存储温度设定值及温度状态。

通过J1的1、2和5脚从电源电路上引入电源，为整个电路供电。由K1～K6键设定需要的融雪温度，包括其温度的上限及下限，其温度值由DS2和DS3显示，并储存到储存器IC3(93C46)中。温度传感器由J1的7、8、10引脚接入，经过寄存器IC1(74HC595)，输入到CPU IC3(16F73)进行数据处理，其温度值通过DS1显示，同时工作指示灯LD3-LD6点亮。当DS1的温度低于DS2的温度时，CPU IC3通过J1的3和4脚输出开启信号给电源板的控制输出电路，同时工作指示灯LD1和LD2点亮，表示开始融雪。当DS1的温度高于DS3的温度时，CPU IC3通过J1的3和4脚输出关闭信号给电源板的控制输出电路，同时工作指示灯LD1和LD2熄灭，表示停止融雪。

如图3所示，电路板上设有电源电路23，AC8V电源从J1接入，通过整流电路D5～D8及滤波电容C5和C6，经过稳压电路IC1(LM7805)，形成直流电源，通过J3的1、2和5脚为整个系统供电。

如图5所示，电源板上还设有控制输出电路27，由J3的3和4脚的控制输出信号控制继电器T3和T4，开启和关闭融雪板的电源。

如图6所示，在温控箱4内的定时电路板上设有定时电路25：

1)数码管DS1、DS2和DS3，其型号为：SN420362K，用于对融雪时间的显示。

2)LD1、LD2，显示工作状态。

3)开关键S1～S5，依次为开关、设定、上调、下调、确定。

4)U1(PIC16f873)为定时电路的CPU，存有定时控制程序。

由开关键S1～S5设定融雪时间，由CPU(PIC16f873)进行数据处理并通过J1输出开启信号到电源板的控制电路，表示开始融雪。通过DS1、DS2和DS3进行时间显示(以小时为单位)，LD1、LD2每1秒钟闪烁一次，表示定时系统正常运行。当DS1、DS2和DS3显示000时，CPU通过J1输出关闭信号到电源板的控制电路，LD1、LD2停止闪烁，表示停止融雪。

如图7所示，所述的温控箱4内的程序执行如下步骤：

1)开启控制系统；

2)设定融雪温度和融雪时间；

3)系统检测是否到达设定融雪时间，如果到达设定融雪时间，将关闭融雪板电源，停止加热，融雪结束。如果未达到设定融雪时间，继续检测是否达到设定融雪温度；

4)系统检测是否达到设定融雪温度，如果到达设定融雪温度，将关闭融雪板电源，停止加热，然后进入2)步骤。如果未到达设定融雪温度，将开启融雪板电源，进行加热，然后进入2)步骤。

实施例二：

所述防护层1的材质为高分子材料，其制备方法如下：

1)按重量份配比将30份的三元乙丙橡胶和5份的丁基橡胶进行塑炼；

2)加入10份的炭黑、10份的活性胶粉、5份的环烷油、1份的氧化锌、1份的硬脂酸和1份的硫磺，充分混炼，再浇注到水平的模板中，加压冷却后使用。

所述热源层2为一种阻性发热板，其制备方法如下：

1)按重量份配比将26份的二甲酸二丁酯、12份的戊水乙二胺和58份的聚四氟乙烯树脂混合，然后涂在模板上形成基础层；

2)在基础层上涂绝缘漆，晾干，形成绝缘层；

3)按重量份配比将7份硼砂，12份绝缘漆，15份石墨依次倒入60份的醇酸稀料中，不断搅拌均匀，刷涂在绝缘层上，形成发热层；

除上述制备方法不同外，其他结构均与实施例一相同。

实施例三：

所述防护层1的材质为高分子材料，其制备方法如下：

1)按重量份配比将50份的三元乙丙橡胶和15份的丁基橡胶进行塑炼；

2)加入30份的炭黑、20份的活性胶粉、15份的环烷油、5份的氧化锌、5份的硬脂酸和5份的硫磺，充分混炼，再浇注到水平的模板中，加压冷却后使用。

所述热源层2为一种阻性发热板，其制备方法如下：

1)按重量份配比将30份的二甲酸二丁酯、14份的戊水乙二胺和60份的聚四氟乙烯树脂混合，然后涂在模板上形成基础层；

2)在基础层上涂绝缘漆，晾干，形成绝缘层；

3)按重量份配比将11份硼砂，15份绝缘漆，18份石墨依次倒入62份的醇酸稀料中，不断搅拌均匀，刷涂在绝缘层上，形成发热层；

除上述制备方法不同外，其他结构均与实施例一相同。

Claims

1.一种天沟融雪板，其特征在于：在防护层(1)的内部设有热源层(2)和漏电保护层(3)，其中热源层(2)和漏电保护层(3)分别通过电源线与温控箱(4)相连。

2.如权利要求1所述的天沟融雪板，其特征在于：所述防护层(1)的材质为高分子材料，其制备方法如下：

3.如权利要求1所述的天沟融雪板，其特征在于：所述热源层(2)为一种阻性发热板，其制备方法如下：

2)在基础层上涂绝缘漆，晾干，形成绝缘层；

4)从发热层两侧引出电源线，再次重复2和3步骤，晾干后最终形成热源层(2)。

4.如权利要求1所述的天沟融雪板，其特征在于：所述的漏电保护层(3)为钢丝编制金属网。

5.如权利要求1所述的天沟融雪板，其特征在于：所述的温控箱(4)内设有电路板，电路板上包含有键盘(21)和温度传感器(22)，其输入信号进入CPU控制电路(24)中进行处理，然后将处理后的数据输入到显示电路(26)和控制输出电路(27)进行显示和输出控制；电路板上还设有电源电路(23)和定时电路(25)，电源电路(23)为CPU控制电路(24)提供电源，定时电路(25)为控制输出电路(27)提供时间数据。