CN108601129B - 一种融冰雪电磁加热*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种融冰雪电磁加热***，包括高频电流发生器以及预埋于路面或桥面内的多个电磁加热装置，电磁加热装置包括保护外壳、电磁线圈、发热金属载体、温度传感器，温度传感器用于监测发热金属载体的温度变化；保护外壳为凹槽体，保护外壳底面设有凸起的电磁线圈桩，电磁线圈缠绕于电磁线圈桩上，电磁线圈上铺设有高强度隔热层，高强度隔热层上放置有发热金属载体，高强度隔热层包覆于发热金属载体的底面以及四周；保护外壳、高强度隔热层、发热金属载体上表面相平齐；各个电磁加热装置的电磁线圈通过铜线相连接形成电磁加热***。本发明利用高频电流流入电磁线圈产生的高频交变磁场，磁感线穿过钢片时，钢片内部产生大量密集涡流使得钢片被迅速加热，从而加热路面或桥面冰雪。

Description

一种融冰雪电磁加热***
技术领域
本发明涉及融冰雪领域，更具体地说是一种融冰雪电磁加热***，通过高频电流流入电磁线圈产生的高频交变磁场，磁感线穿过钢片时，钢片内部产生大量密集涡流使得钢片被迅速加热，并加热路面的电磁加热融冰雪路面、桥面。
背景技术
在雪灾或者冰冻地区，路面、机场道面、桥面会经常出现积雪冰冻现象，同时在大纵坡、桥面匝道、转弯等特殊地段的车辆事故发生率也呈上升趋势，严重影响居民正常出行，甚至造成生命危险。因此道路及时融冰雪的研究对于人们的正常生活和财产安全具有重要的意义。目前常见的道路融雪化冰方式主要包括以下几种：
(1)人工除冰雪。人工除冰雪指人工采用铁锹、铁铲等简易工具铲除路面积雪。此法灵活方便却需耗费大量的人力物力，且有一定的滞后时间才能使交通恢复正常。
(2)机械除冰雪。机械除冰雪是指采用机械大面积的将道路内冰雪移除道路范围以外。此法能完成工作量大，速度快，但其前期投资高，受季节影响较大，不能长期作业，使用频率低，且易对路面造成永久性伤害。
(3)融雪剂除冰雪。融雪剂的原理就是通过撒布盐类等融雪剂，以降低路面冰点，达到融雪化冰的目的。此法具有简单方便的特点，是目前国内外使用较多的融冰雪方法。据统计美国每年用于道路融冰雪的融雪剂达1300万吨。但长期大量的使用盐类融雪剂易造成土壤的盐碱化，恶化植被生存环境，腐蚀钢筋，对路面造成永久性破坏等。而新开发的环保型融雪剂，不含氯化钠，对环境和道路影响较小，但价格昂贵，一般为普通融雪剂的3～4倍。
(4)能量转换型融冰雪路面。能量转换型融冰雪路面指通过将太阳能、土壤热源、电能等转化为热能的道路。此法具有能源清洁，环境友好，但能源利用率低，融冰雪效果差，难以解决根本问题。
发明内容
本发明为了避免上述现有技术所存在的不足，提供一种融冰雪电磁加热***，利用高频电流流入电磁线圈产生的高频交变磁场，磁感线穿过钢片时，钢片内部产生大量密集涡流使得钢片被迅速加热，从而加热路面或桥面冰雪。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种融冰雪电磁加热***，包括高频电流发生器10以及预埋于路面或桥面内的多个电磁加热装置1，电磁加热装置1包括保护外壳2、电磁线圈3、发热金属载体5、温度传感器6，温度传感器6用于监测发热金属载体5的温度变化；保护外壳2为凹槽体，保护外壳2底面设有凸起的电磁线圈桩9，电磁线圈3缠绕于电磁线圈桩9上，电磁线圈3上铺设有高强度隔热层4，高强度隔热层4上放置有发热金属载体5，高强度隔热层4包覆于发热金属载体5的底面以及四周；保护外壳2、高强度隔热层4、发热金属载体5上表面相平齐；各个电磁加热装置1的电磁线圈3通过铜线与高频电流发生器10相连接形成电磁加热***。
所述电磁加热装置1厚度为h，电磁加热装置1厚度h小于等于所铺设层位的厚度H减去2.5倍的所铺设层位集料的最大公称直径rmax，即h≤H-2.5rmax。
所述保护外壳2外侧黏贴有电磁屏蔽胶带7。
所述电磁加热装置1上表面涂刷超薄防水导热胶泥层8。
所述的铜线直径均为2.2mm，且由多股直径0.4mm的漆包铜丝绞合而成。
所述的电磁发热装置1的输入电流为I，单次加热工作时间为t，I的取值范围为17.5～25A，t的取值范围为8～15s。
所述电磁线圈桩9的高度与电磁线圈3的厚度一致，所述电磁线圈3利用铜线以同心圆绕制方式由内到外绕，直至充满保护外壳2底面。
所述温度传感器6设置于发热金属载体5周围。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
1、本发明电磁加热装置的保护外壳四周和底部黏贴电磁屏蔽胶带，可以减少磁力线的外溢和磁能的损失，提高能量的利用效率，同时有利于保护桥梁结构，避免桥梁钢结构由于交变电场产生涡流发热导致强度下降，保证桥梁结构的安全性；电磁线圈和钢片之间设置高强石棉布，绝缘绝热，钢片被加热后，热量只能向上传递，提高能源利用率；电磁加热装置顶部涂刷超薄防水导热胶泥层，导热性能良好，防水防腐蚀，保护电磁加热装置内部结构。
2、本发明电磁加热***的电磁发热装置呈交错分布，可以最大程度减少装置之间加热范围的重叠，使得加热更加均匀，有利于提高能量的利用效率，同时可以减少由于温度梯度导致的桥面结构损伤。
3、本发明电磁加热装置利用电磁感应原理使用电磁线圈对于发热金属载体进行加热，加热速率快，并且交变电流产生的电磁场只对于发热金属载体起到作用，所以能量利用率高。
附图说明
图1为本发明的***示意图。
图2为本发明的电磁加热装置的结构示意图。
具体实施方式
参见附图，一种融冰雪电磁加热***，包括高频电流发生器10以及预埋于路面或桥面内的多个电磁加热装置1，电磁加热装置1包括保护外壳2、电磁线圈3、发热金属载体5、温度传感器6，温度传感器6用于监测发热金属载体5的温度变化；保护外壳2为凹槽体，保护外壳2底面设有凸起的电磁线圈桩9，电磁线圈3缠绕于电磁线圈桩9上，电磁线圈3上铺设有高强度隔热层4，高强度隔热层4上放置有发热金属载体5，高强度隔热层4包覆于发热金属载体5的底面以及四周；保护外壳2、高强度隔热层4、发热金属载体5上表面相平齐；各个电磁加热装置1的电磁线圈3通过铜线与高频电流发生器10相连接形成电磁加热***；电磁加热装置1厚度为h，电磁加热装置1厚度h小于等于所铺设层位的厚度H减去2.5倍的所铺设层位集料的最大公称直径rmax，即h≤H-2.5rmax；保护外壳2外侧黏贴有电磁屏蔽胶带7；电磁加热装置1上表面涂刷超薄防水导热胶泥层8；铜线直径均为2.2mm，且由多股直径0.4mm的漆包铜丝绞合而成；电磁发热装置1的输入电流为I，单次加热工作时间为t，I的取值范围为17.5～25A，t的取值范围为8～15s；电磁线圈桩9的高度与电磁线圈3的厚度一致，所述电磁线圈3利用铜线以同心圆绕制方式由内到外绕，直至充满保护外壳2底面。

Claims (5)

1.一种融冰雪电磁加热***，其特征是：包括高频电流发生器(10)以及预埋于路面或桥面内多个排布方式呈交错分布的电磁加热装置(1)，电磁加热装置(1)包括保护外壳(2)、电磁线圈(3)、发热金属载体(5)、温度传感器(6)，温度传感器(6)用于监测发热金属载体(5)的温度变化，以及涂刷在其上表面的超薄防水导热胶泥层(8)；保护外壳(2)为凹槽体并且外侧黏贴有电磁屏蔽胶带(7)，保护外壳(2)底面设有凸起的电磁线圈桩(9)，电磁线圈(3)缠绕于电磁线圈桩(9)上，电磁线圈(3)上铺设有高强度隔热层(4)，高强度隔热层(4)上放置有发热金属载体(5)，高强度隔热层(4)包覆于发热金属载体(5)的底面以及四周；保护外壳(2)、高强度隔热层(4)、发热金属载体(5)上表面相平齐；各个电磁加热装置(1)的电磁线圈(3)通过铜线与高频电流发生器(10)相连接形成电磁加热***，所述电磁加热装置(1)厚度为h，电磁加热装置(1)厚度h小于等于所铺设层位的厚度H减去2.5倍的所铺设层位集料的最大公称直径rmax，即h≤H-2.5rmax。
2.根据权利要求1所述的融冰雪电磁加热***，其特征在于，所述的铜线直径均为2.2mm，且由多股直径0 .4mm的漆包铜丝绞合而成。
3. 根据权利要求1所述的融冰雪电磁加热***，其特征在于，所述的电磁发热装置(1)的输入电流为I，单次加热工作时间为t，I的取值范围为17 .5～25A，t的取值范围为8～15s。
4.根据权利要求1所述的融冰雪电磁加热***，其特征在于，所述电磁线圈桩(9)的高度与电磁线圈(3)的厚度一致，所述电磁线圈(3)利用铜线以同心圆绕制方式由内到外绕，直至充满保护外壳(2)底面。
5.根据权利要求1所述的融冰雪电磁加热***，其特征在于，所述温度传感器(6)设置于发热金属载体(5)周围。
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