CN104631376A

CN104631376A - 一种空气清雪装置

Info

Publication number: CN104631376A
Application number: CN201510029374.0A
Authority: CN
Inventors: 黄健; 可存峰; 刘豪; 王子豪
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2035-01-21
Also published as: CN104631376B

Abstract

一种空气清雪装置，属于清雪设备技术领域。以解决采用人力或除雪机械难以清除被压实的积雪；采用添加融雪剂融化积雪，污染环境、效率低以及采用电阻、微波等方式加热融化积雪，成本高的问题。喷管的一端为出风口，另一端为进风口，喷管采用渐缩式结构，喷管的进风口直径大于喷管的出风口直径；电动机安装在喷管内的出风口一端，电动机的输出轴上安装有喷气风扇，喷管的出风口一端与弧形管道的一端相连通，弧形管道的另一端与喷头的末端相连；喷管的进风口一端设置在内支撑机架上，喷管固定在外支撑机架上。本发明用于车窗、屋顶、街道等地区清雪。

Description

一种空气清雪装置

技术领域

本发明涉及一种清雪装置，属于清雪设备技术领域。

背景技术

在严寒地区，清除冬天的积雪已经成为一个很大的难题，尤其是对于某些下雪时间较长，下雪量巨大的地区，每年冬天的积雪结冰情况造成很多意外事故和经济财产损失。于是，有效地解决积雪问题显得尤为重要。

目前的除雪方式主要分为三类。一类是利用人力或者大型的除雪机械在下雪后及时对积雪进行清理，可是一旦积雪被压实，这种方式处理积雪就很困难了。另一类主要是添加融雪剂促进积雪自己融化，但是这样会污染环境并且效率低下。还有一类便是通过电阻、微波等方式加热融化积雪，这种方式简单方便但能耗太高。所以上述除雪方式不是效率低，就是会对环境产生不利影响，同时耗费了大量的人力、物力和财力。因此，如何简单有效地清除积雪成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气清雪装置，以解决采用人力或除雪机械难以清除被压实的积雪；采用添加融雪剂融化积雪，污染环境、效率低以及采用电阻、微波等方式加热融化积雪，成本高的问题。

本发明的目的是利用空气压缩技术，通过喷出高速而稳定的气流阻止雪花的下落，并带动雪花飘散到无需保护的地方。同时通过感应风力和下雪量的变化，运用控制装置实现对气流大小的自动控制，从而通过气流在受保护的区域上方形成了一道无形而稳定的保护罩，从根本上解决了积雪降落并沉积的问题。

本发明为解决上述问题，采取的技术方案是：

一种空气清雪装置，它包括风机、喷头、弧形管道、喷管、外支撑机架及内支撑机架；所述的风机包括喷气风扇和电动机；

所述的喷管的一端为出风口，喷管的另一端为进风口，喷管采用渐缩式结构，喷管的进风口直径大于喷管的出风口直径；所述的电动机安装在喷管内的出风口一端，电动机的输出轴上安装有喷气风扇，喷管的出风口一端与弧形管道的一端相连通，弧形管道的另一端与喷头的末端相连；喷管的进风口一端设置在内支撑机架上，喷管固定在外支撑机架上。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

1、本发明采取了不同于传统除雪技术，直接运用压缩空气吹散落雪，从而在根本上免除了后期除雪除冰的麻烦，从能量利用角度来看，降低了能耗，提高了除雪的效率，防止了积雪带来的危害。同时引入了控制装置，通过控制装置的雨雪感应器，感应风力和雪量变化，并反馈给PLC控制单元，通过分析处理，调节电动机电流的大小，从而实现对气流速度和压力的控制，以适应不同的环境，减少了人工操作的麻烦，节省了人力资源。同时该装置还具有结构简单，造价相对较低，工作可靠稳定，使用安全环保的特点。

2、本发明考虑到了不同的应用场景，采用了空气压缩机，以适用于大功率大范围的清雪。

3、方形和圆形的喷口分别适用于定向和圆周方向的清雪，组合使用便能适用复杂场所的需要，解决了现有清雪工具除雪场地单一的问题。

4、喷管为进风通道，采用渐缩式结构，喷管的进风口直径大于喷管的出风口直径，使从喷管进风口进入的气体速度和压力提高，并方便气体从喷管的出风口送出。

5、本发明达到了省时省力，稳定高效地清除积雪的效果，可以很好地适用多种场合，诸如车窗、屋顶、街道等地区。

附图说明

图1是本发明的空气清雪装置的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是圆形喷口的喷头的主视图；

图4是图3的俯视图；

图5是具体实施方式十的结构框图。

具体实施方式

图中的零部件名称及标号如下：

喷头1、弧形管道2、螺栓3、空气压缩机4、喷气风扇5、电动机6、上底座7、支杆8、喷管9、进风段9-1、PLC控制单元10、内支撑机架11、角度调节装置12、高度调节装置13、纱网结构过滤装置14、外支撑机架15、控制装置16、雨雪感应器17、聚酯纤维层18、信号处理器19、地脚螺栓组20、电源21、螺杆22、下底座23。

具体实施方式

下面结合对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：如图1~图4所示，一种空气清雪装置，它包括风机、喷头1、弧形管道2、喷管9、外支撑机架15及内支撑机架11；所述的风机包括喷气风扇5和电动机6；

所述的喷管9的一端为出风口，喷管9的另一端为进风口，喷管9采用渐缩式结构，喷管9的进风口直径大于喷管9的出风口直径（如此设置，可以使气流加速）；所述的电动机6安装在喷管9内的出风口一端（方便吸入和送出空气），电动机6的输出轴上安装有喷气风扇5，喷管9的出风口一端与弧形管道2的一端相连通（喷管9的出风口一端通过螺栓组与弧形管道2的一端相连），弧形管道2的另一端与喷头1的末端相连；喷管9的进风口一端设置在内支撑机架11上，喷管9固定在外支撑机架15上。

外支撑机架15优选三角形钢质机架，目的是为了支撑上部的工作部件，提高装置整体的稳定性。

使用时，外支撑机架15通过地脚螺栓组20与地面固定连接，实现了较稳固的固定；可更换部件之间都采用螺栓连接，方便更换。

弧形管道2和喷管9均采用PVC材料制成。因PVC材料价格低，易于加工成复杂形状，且密度小，质量小，强度高，能满足使用需求。

具体实施方式二：如图1所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的喷管9的进风口处设有纱网结构过滤装置14。可以有效过滤空气中含有的杂质污物。

具体实施方式三：如图1和图2所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的弧形管道2的横截面形状为圆形。方便与喷头1相连。

具体实施方式四：如图1~图4所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的喷头1的喷口为方形或圆形；方形喷口的喷头1由方形喷口至喷头1的末端之间采用超椭圆形过渡结构。此结构将横截面形状为圆形的弧形管道2过渡到方形喷口，较好的减小了流动中的阻力，使气流从一侧定向流出，实现了单一方向清雪的需求。喷头1末端直接与弧形管道2出风口连接固定，使高速气流直接从喷口射出。圆形喷口的喷头1接受风机送来的风，并通过圆形喷口送出，实现一圆周除雪的需求。

具体实施方式五：如图1和图2所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的喷管9的进风段9-1采用圆滑过渡结构。如此设置，可减少进入喷管9内气体的阻力。

具体实施方式六：如图1和图2所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的空气清雪装置还包括空气压缩机4；所述的空气压缩机4与喷管9的进风口相连通。如此设置，用于需要辅助增强进风风力的场合。空气压缩机4的型号需根据整个装置的压力和排气量确定。

具体实施方式七：如图1和图2所示，具体实施方式六所述的一种空气清雪装置，所述的空气压缩机4的壳体外表面以及安装有电动机6的喷管9外表面位于出风口一端分别包裹聚酯纤维层18，空气压缩机4的壳体内表面及安装有电动机6的喷管9内表面位于出风口一端分别喷涂一吸音涂料层。如此设置的目的在于，能较好的吸收风机和空气压缩机4工作过程中产生的噪音。

具体实施方式八：如图1和图2所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的空气清雪装置还包括角度调节装置12；所述的角度调节装置12的上端与内支撑机架11固定连接。角度调节装置12包括上底座7及支杆8；所述的支杆8设有中空腔，所述的上底座7上设有支柱，上底座7的支柱设置在支杆8的中空腔内，且二者通过螺栓3连接。上底座7可根据需要水平旋转，旋转结束后可通过旋紧螺栓3实现固定。

具体实施方式九：如图1和图2所示，具体实施方式八所述的一种空气清雪装置，所述的空气清雪装置还包括高度调节装置13；所述的高度调节装置13的上端与角度调节装置12的下端相连。所述的高度调节装置13包括螺杆22和下底座23，所述的螺杆22的上端与支杆8的下端固定连接，螺杆22外侧壁的上部设有外螺纹，下底座23上设有螺套，螺杆22的下端设置在下底座23的螺套内，且二者螺纹连接。

通过旋转螺杆22可改变旋入深度，进而改变装置的高度。角度调节装置12和高度调节装置13两者综合调节，可适应多数工作场合。

具体实施方式十：如图1和图5所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的空气清雪装置还包括控制装置16、电源21和PLC控制单元10，所述的控制装置16由雨雪感应器17和信号处理器19组成；所述的雨雪感应器17的信号输出端与信号处理器19的信号输入端相连，信号处理器19的信号输出端与PLC控制单元10的信号输入端相连，PLC控制单元10的信号输出端与电动机6的信号输入端相连；电源21分别给信号处理器19、PLC控制单元10及电动机6供电。如此设置的目的在于：实现对电动机6的自动控制，实现装置的自动运行。雨雪感应器17利用雪化成的水，产生电信号，信号处理器19接收到电信号并反馈给PLC控制单元10，通过分析处理，调节电动机6电流的大小，从而实现对气流速度和压力的控制。PLC控制单元10、雨雪感应器17和信号处理器19均外购，型号根据需要选定。

除此之外，控制装置还可以是电机调速控制开关，这种结构需手动启动电动机6，但可准确控制电动机6功率转速，工作更有效。

具体实施方式十一：如图1所示，具体实施方式一所述的一种空气清雪装置，所述的喷嘴1与弧形管道2连接处以及弧形管道2与喷管9连接处均分别采用管道接口连接，并用橡胶圈密封，外面喷涂管道密封胶，确保管道良好的密封性。

工作过程：喷气风扇5在电动机6的驱动下，产生一定流速的气流，再经过弧形管道2和喷头1喷出。

Claims

1.一种空气清雪装置，其特征在于：它包括风机、喷头（1）、弧形管道（2）、喷管（9）、外支撑机架（15）及内支撑机架（11）；所述的风机包括喷气风扇（5）和电动机（6）；

所述的喷管（9）的一端为出风口，喷管（9）的另一端为进风口，喷管（9）采用渐缩式结构，喷管（9）的进风口直径大于喷管（9）的出风口直径；所述的电动机（6）安装在喷管（9）内的出风口一端，电动机（6）的输出轴上安装有喷气风扇（5），喷管（9）的出风口一端与弧形管道（2）的一端相连通，弧形管道（2）的另一端与喷头（1）的末端相连；喷管（9）的进风口一端设置在内支撑机架（11）上，喷管（9）固定在外支撑机架（15）上。

2.根据权利要求1所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的喷管（9）的进风口处设有纱网结构过滤装置（14）。

3.根据权利要求1所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的弧形管道（2）的横截面形状为圆形。

4.根据权利要求3所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的喷头（1）的喷口为方形或圆形；方形喷口的喷头（1）由方形喷口至喷头（1）的末端之间采用超椭圆形过渡结构。

5.根据权利要求1所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的喷管（9）的进风段（9-1）采用圆滑过渡结构。

6.根据权利要求1所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的空气清雪装置还包括空气压缩机（4）；所述的空气压缩机（4）与喷管（9）的进风口相连通。

7.根据权利要求6所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的空气压缩机（4）的壳体外表面以及安装有电动机（6）的喷管（9）外表面位于出风口一端分别包裹聚酯纤维层（18），空气压缩机（4）的壳体内表面及安装有电动机（6）的喷管（9）内表面位于出风口一端分别喷涂一吸音涂料层。

8.根据权利要求1所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的空气清雪装置还包括角度调节装置（12）；所述的角度调节装置（12）的上端与内支撑机架（11）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的空气清雪装置还包括高度调节装置（13）；所述的高度调节装置（13）的上端与角度调节装置（12）的下端相连。

10.根据权利要求1所述的一种空气清雪装置，其特征在于：所述的空气清雪装置还包括控制装置（16）、电源（21）和PLC控制单元（10），所述的控制装置（16）由雨雪感应器（17）和信号处理器（19）组成；所述的雨雪感应器（17）的信号输出端与信号处理器（19）的信号输入端相连，信号处理器（19）的信号输出端与PLC控制单元（10）的信号输入端相连，PLC控制单元（10）的信号输出端与电动机（6）的信号输入端相连；电源（21）分别给信号处理器（19）、PLC控制单元（10）及电动机（6）供电。