CN202157258U - 自动融雪、除冰道路 - Google Patents

Abstract

一种自动融雪、除冰道路，包括路面和路基，在路面的下方设置有多个塑料管网散热器，这些塑料管网散热器通过管接头依次级联，形成散热系统，该散热系统通过循环泵与辅助热源连接，塑料管网散热器内充满传导介质，启动循环泵后，传导介质在辅助热源与散热系统之间循环流动，把热能传导到路面内，使路面温度上升，从而加速积雪冰冻的融化。通过传导介质将辅助热源采集的热能传导到路面，使之温度升高，能够在短时间内融化路面的积雪、冰冻，省时、省工、省力，无污染，节能，环保。

Description

自动融雪、除冰道路

技术领域

本实用新型涉及融雪、除冰技术，特别涉及一种依靠辅助热源(如太阳能集热器、地源热泵等)和塑料管网散热器来采集、传导和释放热能，使各种交通道路、城市广场、机场跑道等路面的积雪、冰冻快速融化的道路。

背景技术

道路交通是一种极易受气候条件影响的运输方式，每到冬季，大风咆哮、大雪纷飞，恶劣的气候条件会给交通体系带来一些问题，尤其是路面的融雪问题，一直困扰着世界各国的交通管理部门，由于积雪的覆盖，经常是交通瘫痪，事故频发，航班延误。因此冬季来临时，环卫部门、扫雪部门都要提前待命，准备大量的融雪剂、扫雪铲冰车。不仅浪费了大量的人力物力，而且融雪剂还会造成环境污染，破坏道路两侧植被，融雪剂渗入地下还会污染地表水，使城市中水不能循环使用，给人畜带来了极大的生存威胁。若路面积雪不能及时清理干净，随着白天温度的升高，积雪部分融化，晚上温度的降低形成冰冻，给交通车辆、行人带来了极大的不便，严重的影响了交通安全。积雪冰冻的路面会导致机场飞机不能降落、高速路及城区主要道路交通瘫痪，给人们的出行带来极大的影响，轻者不能及时出行，误点现象严重，严重者出现各种交通事故，损失巨大。为了解决融雪剂带来的环境污染，世界上一些发达国家采用发热电缆技术，将发热电缆铺设在城市道路沥青下面，电缆用电能产生的热量使路面温度升高，从而使城市道路冰雪融化，但由于这种发热电缆技术需消耗大量能源，造价昂贵，而且随着铺设距离的增长，电能损耗会成倍增加，输入的电能并没有全部用来发热融冰化雪，而是大多在沿途损耗掉了，反而得不偿失，因而只能在很小的路面区域内使用，不能长距离大范围使用。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种自动融雪、除冰道路，在沥青或水泥路面下铺设一层塑料管网散热器，通过传导介质将辅助热源采集的热能传导到路面，使之温度升高，能够在短时间内融化路面的积雪、冰冻，大大降低了人工、车辆、融雪剂等使用成本，同时避免了融雪剂等化学物品的使用带来的各种污染，还具有省时、省工、省力，无污染，节能，环保等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动融雪、除冰道路，包括路面和路基，其特征是：在路面的下方设置有多个塑料管网散热器，塑料管网散热器内充满传导介质，这些塑料管网散热器通过管接头依次级联，形成散热系统，该散热系统通过循环泵与辅助热源连接，启动循环泵后，传导介质在辅助热源与散热系统之间循环流动，把热能传导到路面内，使路面温度上升，从而加速积雪冰冻的融化。

所述塑料管网散热器由进液主管、出液主管以及多根分支管道构成，进液主管、出液主管以及分支管道都由直管构成，进液主管、出液主管横向设置，分支管道纵向设置，分支管道跨接在进液主管、出液主管之间，进液主管的首端为封闭端，尾端为进液端，出液主管的首端为出液端，尾端为封闭端，相邻的两个塑料管网散热器交错布置，后一个塑料管网散热器的进液主管的尾端与前一个塑料管网散热器的出液主管的首端通过管接头顺序连接。

所述塑料管网散热器由进液主管、出液主管以及多根分支管道组成，分支管道由U形管构成，分支管道的一端与进液主管连通，另一端与出液主管连通，各个塑料管网散热器的进液主管通过管接头顺序连接，各个塑料管网散热器的出液主管通过管接头顺序连接。

所述塑料管网散热器的外侧设置有钢筋网，钢筋网由横向钢筋和纵向钢筋交叉焊接而成，横向钢筋为波纹形状，纵向钢筋为直线形状，纵向钢筋焊接在横向钢筋的波峰或波谷的位置上。

所述进液主管、出液主管的外径尺寸为15mm-60mm，进液主管、出液主管的内径尺寸为13mm-56mm，分支管道的外径尺寸为3mm-20mm，内径尺寸为2mm-18mm，相邻的两个分支管道之间的距离为10mm-200mm。

所述进液主管、出液主管布置在道路中间的隔离带内或道路两侧的路沿外侧。

所述辅助热源是太阳能集热器。

所述辅助热源是地源热泵或水源热泵。

本实用新型有以下积极有益效果：

本实用新型依靠塑料管网散热器有效地把辅助热源采集的热量传递给各种路面，使路面温度提高，加速冰雪的融化速度，甚至在冰冻降雪前启动循环泵，使路面不至于冰冻或降雪一旦落到路面立即融化。本实用新型将塑料管网散热器铺设在沥青或水泥下面，塑料管网外侧可以设置钢筋网片，有效的增强塑料管网的抗压性。塑料管网散热器通过循环泵与辅助热源连接成管路循环系统，通过循环泵与辅助热源连接成管路循环系统，启动循环泵后，传导介质在塑料管网散热器与辅助热源之间循环流动，使路面温度上升，加速积雪冰冻的融化，在下雪过程中落在路面的降雪也能够立即融化。

以太阳能集热器作为辅助热源的条件下，由于太阳能集热器在冬季也能产生70-80度左右的热水，太阳能集热器与塑料管网散热器对接成管路循环系统，启动循环泵后，塑料管网散热器中的传导介质在太阳能集热器与塑料管网之间循环流动，把热能传导到城市道路、城市广场、机场跑道的沥青或水泥路面内，使路面温度上升，加速积雪冰冻的融化。

还可以采用更具优势的地源热泵作为辅助热源，地源热泵在国内外作为一项成熟的技术大范围推广和应用。采用地源热泵作为辅助热源可先在马路中央的隔离带上打眼，提取地表水，通过地源热泵使地表水达到42度左右。地源热泵与塑料管网散热器相通后，地表水在地源热泵的带动下，其所含热能通过塑料管网散热器内的传导介质传导到城市道路、城市广场、机场跑道的沥青或水泥路面内，使之温度升高。由于地表水始终在地下和塑料管网内循环流动，不接触空气和污染源，最后又返回到地下，因此地表水及地下水不受污染，得到有效保护，而且其所含热量不流失，完全被城市道路、城市广场、机场跑道的路面吸收，从而使路面温度升高，冰雪融化。用地源热泵这项技术与毛细塑料管网散热器对接，会对解决冰雪路面融化问题起到很好效果。

采用具有太阳能集热器和地源热泵作为辅助热源的塑料管网散热器作为融雪技术，使城市道路、城市广场、机场跑道的路面温度在冬季始终保持在零度以上，从而使路面积雪冰冻无法久存，随降随化。这种技术具有成本低廉，节约能源，保护环境、不污染地下水和地表水、不破坏植被的优点。塑料管网散热器的优点是：重量轻，耐腐蚀、耐老化、无需维护，布设方便，可以采用热熔压接的方式实现分支管道与主管道之间的连接，施工快捷，密封性能好，接头处不易渗漏。

本实用新型的适用范围：各种交通主要道路、桥梁、机场跑道、人行道、广场和其它各种露天的用于通行的交通设施。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态示意图。

图2是散热系统实施例一的结构示意图。

图3是散热系统上布置了钢筋网的结构示意图。

图4是塑料管网散热器与钢筋网连接的结构示意图。

图5是实施例一中散热系统通过循环泵与辅助热源连接的结构示意图。

图6是塑料管网散热器实施例二的结构示意图。

图7是图6中卡扣的结构示意图。

图8是散热系统实施例二的的结构示意图。

图9是实施例二中散热系统通过循环泵与辅助热源连接的结构示意图。

具体实施方式

图中标号

1塑料管网散热器2塑料管网散热器   3塑料管网散热器

4塑料管网散热器5塑料管网散热器   6塑料管网散热器

8进液主管     801封闭端     802进液端

9出液主管     901出液端     902封闭端

10分支管道    11上行管道    12下行管道

13循环泵      14卡扣        15辅助热源

16凹槽

17直管接头    18进液主管    19出液主管

20路面        21钢丝网      22横向钢筋

23纵向钢筋

24隔离带      25路沿        26路沿

27直管接头    28进液主管    29出液主管

30路基        31一端        32另一端

35直管接头    36直管接头

37弯管接头    38进液主管    39出液主管

45直管接头    46直管接头

47直管接头    48进液主管    49出液主管

57直管接头    58进液主管    59出液主管

请参照图1、图2、图3、图4、图5，本实用新型是一种自动融雪、除冰道路，包括路面20和路基30，在路面20的下方设置有多个塑料管网散热器，这些塑料管网散热器的进液端、出液端通过管接头依次级联，形成散热系统，该散热系统通过循环泵与辅助热源连接。本实施例中，散热系统由六块塑料管网散热器1、2、3、4、5、6连接而成。

各个塑料管网散热器1、2、3、4、5、6的结构相同，塑料管网散热器1由进液主管8、出液主管9以及多根分支管道10构成，进液主管8、出液主管9以及分支管道10都由直管构成，进液主管8、出液主管9横向设置，分支管道10纵向设置，分支管道10跨接在进液主管8、出液主管9之间，进液主管8的首端为封闭端801，尾端为进液端802，出液主管9的首端为出液端901，尾端为封闭端902。进液主管8的进液端802与出液主管9的出液端901位置相交错，位置相交错是指：进液主管8的进液端802设置在尾端，而出液主管9的出液端901设置在首端，让两个开口远离，当与循环泵13连接后，可以实现各分支管道10内的传导介质整体循环。

相邻的两个塑料管网散热器采用一正一反交错布置，恰好能首尾依次衔接，如图2所示。

塑料管网散热器1的出液主管9通过直管接头17与塑料管网散热器2的进液主管18对接连通。

塑料管网散热器2的出液主管19通过直管接头27与塑料管网散热器3的进液主管28对接连通。

塑料管网散热器3的出液主管29通过弯管接头37与塑料管网散热器4的进液主管38对接连通。

塑料管网散热器4的出液主管39通过直管接头47与塑料管网散热器5的进液主管48对接连通。

塑料管网散热器5的出液主管49通过直管接头57与塑料管网散热器6的进液主管58对接连通。

请参照图5，塑料管网散热器1的进液主管8与上行管道11连接，上行管道11经过辅助热源15与下行管道12连接，下行管道12与塑料管网散热器6的出液主管59连接，从而构成循环管路系统，该循环管路系统中充满传导介质，传导介质可以采用现有技术中的防冻液、导热油，也可以是其它防腐、防结垢、防冻、导热系数高的液体。

该循环管路系统上设置有循环泵13。辅助热源15可以是太阳能集热器、地源热泵等。

塑料管网散热器1、3的出液主管9、29以及塑料管网散热器2的进液主管18都布置在道路中间的隔离带24内(绿化带内)。

塑料管网散热器4、6的进液主管38、58以及塑料管网散热器5的出液主管49都布置在道路中间的隔离带24内(绿化带内)。

塑料管网散热器1、3的进液主管8、28以及塑料管网散热器2的出液主管19布置在道路路沿25的外侧。

塑料管网散热器4、6的出液主管39、59以及塑料管网散热器5的进液主管48布置在道路路沿26的外侧。

塑料管网散热器1、2、3、4、5、6都埋在路面的下方，为了使塑料管网散热器1、2、3、4、5、6的分支管道具备承重和抗压能力，可以在塑料管网散热器1、2、3、4、5、6的分支管道10的上面设置钢筋网21如图3所示，请参照图4，钢筋网21由横向钢筋22和纵向钢筋23交叉焊接而成，横向钢筋22为波纹形状，纵向钢筋23为直线形状，纵向钢筋23焊接在横向钢筋22的波峰或波谷的位置上。分支管道10嵌入在钢筋网21波峰或波谷形成的凹槽内。

钢筋网21的作用是使塑料管网散热器1、2、3、4、5、6具备抗压能力，适合于各种承重路面、广场使用。

钢筋网21与塑料管网散热器可以在工厂中预制成构件，钢筋网21与塑料管网散热器都很轻，便于运输，铺设道路时，只需用直管接头和弯管接头进行级联，就可以任意延续，施工方便快捷，适用于沥青、水泥等各种路面条件，可以与混凝土一体浇注成形。

实施例二，请参照图6、图7、图8，本实施例中，散热系统由六块塑料管网散热器1、2、3、4、5、6连接而成。六块塑料管网散热器1、2、3、4、5、6的结构相司。

塑料管网散热器1由进液主管8、出液主管9以及多根分支管道10组成，分支管道10由U形管构成，分支管道10的一端31与进液主管8连通，另一端32与出液主管9连通。相邻的两个塑料管网散热器采用顺序布局，恰好能首尾依次衔接，如图8所示，分支管道10可以具有一定的柔性，为了让各分支管道10能够均匀分布，可以用卡扣14进行定位。请参照图7，卡扣14上设置有用于箍住分支管道10的凹槽16。请参照图8、图9：

塑料管网散热器4、5的进液主管38、48通过直管接头35对接连通；

塑料管网散热器4、5的出液主管39、49通过直管接头36对接连通；

塑料管网散热器5、6的进液主管48、58通过直管接头45对接连通；

塑料管网散热器5、6的出液主管49、59通过直管接头46对接连通；

塑料管网散热器6的进液主管58与上行管道11连接，上行管道11经过辅助热源15与下行管道12连接，下行管道12与塑料管网散热器4的出液主管39连接，从而构成循环管路系统，该循环管路系统上设置有循环泵13。辅助热源15可以是太阳能集热器、地源热泵等。

进液主管38、48、58以及出液主管39、49、59都布置在道路中间的隔离带24内(绿化带内)。本实施例中，各塑料管网散热器的分支管道10上也可以设置钢丝网21。

塑料管网散热器1、2、3、4、5、6的尺寸和结构相同，在优选实施方案中，塑料管网散热器1的进液主管8、出液主管9的外径尺寸为15mm-60mm，进液主管8、出液主管9的内径尺寸为13mm-56mm，分支管道10的外径尺寸为3mm-20mm，内径尺寸为2mm-18mm。各个分支管道10之间相互平行排列，相邻的两个分支管道10之间可以通过卡扣14进行定位。相邻的两个分支管道10之间的距离为10mm-200mm。与路面20进行换热是一个缓慢而持续的过程，按照上述尺寸布置的塑料管网散热器，最有利于换热。

Claims (8)

1.一种自动融雪、除冰道路，包括路面和路基，其特征是：在路面的下方设置有多个塑料管网散热器，塑料管网散热器内充满传导介质，这些塑料管网散热器通过管接头依次级联，形成散热系统，该散热系统通过循环泵与辅助热源连接，启动循环泵后，传导介质在辅助热源与散热系统之间循环流动，把热能传导到路面内，使路面温度上升，从而加速积雪冰冻的融化。

2.如权利要求1所述的自动融雪、除冰道路，其特征是：所述塑料管网散热器由进液主管、出液主管以及多根分支管道构成，进液主管、出液主管以及分支管道都由直管构成，进液主管、出液主管横向设置，分支管道纵向设置，分支管道跨接在进液主管、出液主管之间，进液主管的首端为封闭端，尾端为进液端，出液主管的首端为出液端，尾端为封闭端，相邻的两个塑料管网散热器交错布置，后一个塑料管网散热器的进液主管的尾端与前一个塑料管网散热器的出液主管的首端通过管接头顺序连接。

3.如权利要求1所述的自动融雪、除冰道路，其特征是：所述塑料管网散热器由进液主管、出液主管以及多根分支管道组成，分支管道由U形管构成，分支管道的一端与进液主管连通，另一端与出液主管连通，各个塑料管网散热器的进液主管通过管接头顺序连接，各个塑料管网散热器的出液主管通过管接头顺序连接。

4.如权利要求2或3所述的自动融雪、除冰道路，其特征是：所述塑料管网散热器的外侧设置有钢筋网，钢筋网由横向钢筋和纵向钢筋交叉焊接而成，横向钢筋为波纹形状，纵向钢筋为直线形状，纵向钢筋焊接在横向钢筋的波峰或波谷的位置上。

5.如权利要求2或3所述的自动融雪、除冰道路，其特征是：所述进液主管、出液主管的外径尺寸为15mm-60mm，进液主管、出液主管的内径尺寸为13mm-56mm，分支管道的外径尺寸为3mm-20mm，内径尺寸为2mm-18mm，相邻的两个分支管道之间的距离为10mm-200mm。

6.如权利要求2或3所述的自动融雪、除冰道路，其特征是：所述进液主管、出液主管布置在道路中间的隔离带内或道路两侧的路沿外侧。

7.如权利要求1所述的自动融雪、除冰道路，其特征是：所述辅助热源是太阳能集热器。

8.如权利要求1所述的自动融雪、除冰道路，其特征是：所述辅助热源是地源热泵或水源热泵。

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