DE3402439A1

DE3402439A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtauen von schnee und eis

Info

Publication number: DE3402439A1
Application number: DE19843402439
Authority: DE
Inventors: Georg 7215 Bösingen Bantle; Hermann Bantle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-25
Filing date: 1984-01-25
Publication date: 1985-07-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abtauen von Schnee und Eis
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtauen von Schnee und Eis von der Oberfläche von Straßen, Wegen, Bahnen, Plätzen und dergleichen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zum Räumen des Schnees von Straßen, Wegen, Bahnen, Plätzen und dergleichen werden Schneepflüge oder Schneefräsen verwendet. Mit diesen Geräten kann nur der auf der Oberfläche liegende Schnee entfernt werden. Sie eignen sich nicht zum Entfernen von Eis und festgefahrenem oder festgetretenem Schnee, der sich auf der Oberfläche der Straßen, Wege usw. befindet. Um Eis und festgefahrenen Schnee zu entfernen, wird der Schnee bzw. das Eis durch Streuen von Salz abgetaut. Die üblicherweise verwendeten Streusalze sind chemisch aggressiv und verursachen Korrosionsschäden z.B. an den Metallteilen von Kraftfahrzeugen.
Auf den Start- und Landebahnen von Flugplätzen können die üblichen Streusalze nicht verwendet werden, da beim Flugzeugbau großenteils Aluminium verwendet wird, das durch die üblichen Streusalze besonders stark geschädigt wird. In solchen Fällen müssen Streusalze verwendet werden, die chemisch wenig aggressiv sind. Diese Streusalze sind jedoch außerordentlich teuer. Allen Streusalzen ist gemeinsam, daß sie eine starke Umweltbelastung darstellen.
Um die Start- und Landebahnen von Flugplätzen schnee-und eisfrei zu halten, ist es auch bekannt, diese durch ortsfest eingebaute Heizanlagen zu beheizen. Eine solche Beheizung der Bahn ist sowohl in der Installation als auch im Betrieb außerordentlich aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren zum Abtauen von Schnee und Eis von der Oberfläche von Straßen, Wegen, Bahnen, Plätzen und dergleichen zu schaffen, das wirtschaftlich ist und keine Korrosionsschäden und Umweltbelastung verursacht. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oberfläche der Straße, des Weges usw. mit Mikrowellen bestrahlt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus einem oder mehreren in einer horizontalen Reihe oder in einem horizontalen Feld angeordneten Mi krowel len-Richtstrahler, die gemeinsam horizontal verfahrbar sind.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3, vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung in den Unteransprüchen 5 bis 9 angegeben.
Erfindungsgemäß wird die mit Eis oder festgefahrenem Schnee bedeckte Oberfläche einer Straße, eines Weges, einer Bahn oder eines Platzes mit Mikrowellen bestrahlt, wodurch der Schnee bzw. das Eis sehr schnell erhitzt wird und taut. Je nach Leistung und Dauer der Mikrowelleneinstrahlung wird nur ein Tauen des Schnees und Eises bewirkt oder es können das Schmelzwasser und auch die Oberfläche der Straßendecke bzw. der Fahrbahn sogar so stark erhitzt werden, daß das Schmelzwasser verdampft und die Oberfläche der Straße bzw. Bahn abtrocknet.
Sofern ein Abfließen des Schmelzwassers gewährleistet ist, genügt in der Regel ein Abtauen, was selbstverständlich am wenigsten Energie benötigt. Bei den hohen Sicherheitsanforderungen, die beispielsweise bei den Start- und Landebahnen von Flugplätzen gestellt werden müssen, wird dagegen der höhere Energiebedarf für ein vollständiges Abtauen und Abtrocknen der Bahn in Kauf genommen.
Das Abtauen mittels Mikrowellen erfordert eine nicht unerhebliche Energie und auch die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Bestrahlung der Oberfläche mit Mikrowellen erfordert Investitionskosten. Dennoch ist das erfindungsgemäße Verfahren für viele Anwendungsbereiche vorteilhaft. Im Gegensatz zum Streuen von Salzen bringt das erfindungsgemäße Verfahren keinerlei Umweltbelastung mit sich und verursacht keinerlei Korrosionsschäden. Gegenüber dem Streuen von kostspieligen, chemisch wenig aggressiven Salzen bietet das erfindungsgemäße Verfahren sogar wirtschaftliche Vorteile. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaftlicher als das direkte Beheizen durch in die Fahrbahndecke eingebaute Heizsysteme oder fest installierte Infrarotstrahlersysteme.
Vorzugsweise werden die Mikrowellen mittels Richtstrahlern der abzutauenden Oberfläche zugeführt. Die Richtstrahler bewirken, daß nahezu die gesamte erzeugte Mikrowellenenergie gerichtet nach unten auf die abzutauende Oberfläche auftrifft. Die Energieverluste durch seitliche Abstrahlung und Streustrahlung sind gering. Außerdem wird dadurch eine Gefährdung der die Vorrichtung bedienenden Personen durch seitlich austretende Mikrowellenstrahlung verhindert.
Um auch größere Flächen zügig abtauen zu können, werden vorzugsweise mehrere Mikrowellen-Richtstrahler in einer Reihe quer zur Vorschubrichtung der Vorrichtung oder in einem zweidimensionalen Feld angeordnet. Dadurch kann einerseits in einem Arbeitsgang eine breitere Bahn abgetaut werden und andererseits kann durch die Anordnung der Richtstrahler in einem Feld die eingestrahlte Mikrowellenenergie erhöht werden.
Um die Mikrowellenstrahler, die vorzugsweise in einer Reihe oder einem Feld angeordnet sind, über die abzutauende Oberfläche zu führen, sind diese gemeinsam horizontal verfahrbar, wozu sie vorzugsweise von einem Fahrgestell getragen werden. Die Richtstrahler sind dabei zweckmäßigerweise höhenverstellbar an dem Fahrgestellt angebracht, um sie den jeweiligen Bodenverhältnissen angepaßt möglichst dicht über die abzutauende Oberfläche zu führen. Die Reihe oder das Feld der Richtstrahler ist dabei zweckmäßigerweise noch von einer flexiblen Schürze umgeben, die vom Rand der Richtstrahler herunter hängt und auf der abzutauenden Oberfläche aufsitzt. Die Schürze besteht aus einem die Mikrowellenstrahlung abschirmenden Material, so daß während des Betriebs keine Streustrahlung zwischen den Richtstrahlern und der abzutauenden Oberfläche seitlich austritt.
Zweckmäßigerweise ist der gesamte Block der in einer Reihe oder in einem Feld angeordneten Richtstrahler nach oben von der abzutauenden Oberfläche abhebbar oder abschwenkbar an dem Fahrgestellt angebracht. Die Richtstrahler können dadurch angehoben werden, wenn sie außer Betrieb sind, um eine Beschädigung beim Transport zu vermeiden. In diesem Fall ist eine Zwangsabschaltung vorgesehen, die sicherstellt, daß die Mikrowellen-Richtstrahler abgeschaltet werden, wenn sie von der Oberfläche abgehoben werden. Es wird dadurch zu verl ässig vermieden, daß die Mikrowellen frei abgestrahlt werden und Schädigungen der sich evt.
in der Nähe aufhaltenden Personen verursachen. Die Zwangsabschaltung kann beispielsweise durch einen Kontaktschalter bewirkt werden, der mit einem Fühler mit der abzutauenden Oberfläche in Berührung steht oder der durch den Mechanismus zum Anheben der Richtstrahler betätigt wird.
Wird eine hohe Mikrowellenenergie eingestrahlt, so kann das beim Abtauen des Schnees und Eises entstehende Schmelzwasser verdampft werden. Um den entstehenden Wasserdampf unter den Richtstrahlern abzuführen, wird in einer Ausführungsform der Erfindung die Kühl luft, die zum Kühlen der Sender der Mikrowellen-Richtstrahler dient,mittels eines Gebläses unter den Mikrowellen-Richtstrahlern hindurchgeleitet. Die Kühlluft treibt somit den entstehenden Wasserdampf zwischen den Richtstrahlern und der abzutauenden Oberfläche aus.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung können herkömmliche Mikrowellen-Richtstrahler verwendet werden, die Magnetrons oder Klystrons als Sender und geeignet ausgebildete Reflektoren aufweisen.
Die Mikrowellensender sind vorzugsweise luftgekühlt, um einen einfacheren Aufbau der verfahrbaren Vorrichtung zu erhalten.
Zur Energiespeisung der Mikrowellensender kann ein mit Benzin oder Dieselkraftstoff betriebenes Aggregat verwendet werden, um die Vorrichtung ortsunabhängig zu machen.
Die Vorrichtung wird vorzugsweise als Anhänger oder Anbaugerät für ein Kraftfahrzeug, z.B. einen Kleinlastwagen ausgebildet. Dadurch ist der konstruktive Aufwand für das Anbauteil oder das Fahrgestell des Anhängers am geringsten.
Das zur Energieversorgung verwendete Aggregat kann auf dem Kraftfahrzeug untergebracht werden, so daß nur eine geringe Tragfähigkeit des Anbauteils oder Anhängers erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Abtauen von Schnee und Eis von der Oberfläche von Straßen, Wegen, Bahnen, Plätzen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit Mikrowellen bestrahlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen mittels Richtstrahler der Oberfläche zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in einer zur Oberfläche parallelen Reihe oder in einem zur Oberfläche parallelen Feld angeordnete Richtstrahler verwendet werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere in einer horizontalen Reihe oder in einem horizontalen Feld angeordnete Mikrowellen-Richtstrahler, die gemeinsam horizontal verfahrbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein die Mikrowellen-Richtstrahler tragendes Fahrgestell.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen-Richtstrahler höhenverstellbar an dem Fahrgestell angebracht sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen-Richtstrahler nach oben heb- oder schwenkbar an dem Fahrgestell angebracht sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum zwangsweisen Abschalten der Mikrowellen-Richtstrahler bei deren Heben oder Schwenken nach oben vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender der Mikrowellen-Richtstrahler mittels eines Luftgebläses gekühlt sind, wobei die Kühl luft unter den Mikrowellen-Strahlern hindurch geleitet wird.