一种自行除冰雪装置及防覆冰道路系统的制作方法

本发明涉及除冰雪作业技术领域，尤其是涉及一种自行除冰雪装置及防覆冰道路系统。

背景技术：

随着季节变化及全球各地区域位置的不同，在整个冬季会频繁出现降雪天气，降雪会造成区域性交通道路、机场甚至通讯、输电线路等设施或设备不同的受损、瘫痪或被迫关闭停运；同时道路积雪结冰也会极易引发交通事故，从而影响人类社会正常的生活和经济秩序，造成不同程度的经济损失。

针对此类影响较大的降雪天气，民航、交通、电力等部门目前所采取的措施，无非有二：其一加强现场管理和疏导；其二开展现场除雪作业(铲雪车、融雪剂等)。但就整体而言，均增加资源投入和消耗，且不能以逸待劳。同时大量人力、物力的投入短期内也会造成局部区域内正常秩序的调整和无序。

另外，每次降雪其区域性程度、范围均不相同，人口稠密及重要经济活动区域内组织开展集中除冰雪作业，较之非此区域容易，成效也很显著。即便如此，对于冰雪处理而言也仅是事后管理，更何况大部区域特别是崇山峻岭、危急时刻的抢险救灾、重要物资转运等均严重受制于冰雪所引发的道路通畅问题。同时，每次虽能组织进行集中除冰雪作业，由此也会带来其他诸如生产和生活秩序、资源调整和消耗等问题，且此类作业性质和行为完全处于被动应付和无序。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自行除冰雪装置及防覆冰道路系统，以解决现有技术中存在的除冰雪困难的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的自行除冰雪装置，其包括多个嵌入于路基表面下方的聚释能蜂窝和与该聚释能蜂窝相互连接的散热导管；所述聚释能蜂窝包括窝壳、透光玻璃环罩、空气压缩释放器；所述窝壳的内表面设置有抛物镜面；所述空气压缩释放器为一能与所述窝壳可拆卸连接的独立部件，其中的压缩活节与底部弹性连接，所述空气压缩释放器的外壳构成中轴焦点柱，所述中轴焦点柱沿所述窝壳的中轴线设置于所述窝壳内，所述中轴焦点柱具有中心通道和在该中心通道四周设置的环向通道，所述中心通道的下端与所述环向通道的下端相连通；所述透光玻璃环罩封装在所述窝壳上端的开口部；所述压缩活节的一端可移动地插入至所述中轴焦点柱的中心通道内；至少一个散热导管连接于所述中轴焦点柱的环向通道的上端通道口处。

进一步地，所述空气压缩释放器包括中轴焦点柱、空气压缩释放器底扣板、直线轴承、压缩活节、弹簧和气密垫等；

所述直线轴承设置于所述中轴焦点柱上部中心通道位置处，所述压缩活节包括自上而下一体连接的凸弧面结构和中空柱状结构，所述中空柱状结构可移动地插入至所述中轴焦点柱的中心通道内，所述中空柱状结构的内部腔体设有进气口和出气口，且在所述出气口处设有单向压力阀；所述弹簧的上端与所述中空柱状结构下端面连接，所述弹簧的下端与所述空气压缩释放器底扣板连接，所述空气压缩释放器底扣板的下部设有插脚，所述窝壳的底部对应位置设有插脚孔；所述气密垫套设在所述中空柱状结构下部的外周边缘，且与所述中轴焦点柱的中心通道密封接触。

进一步地，所述中空柱状结构上设置有限位销，所述中轴焦点柱在其中心通道的上端开口处设有朝内设置的凸台结构，所述凸台结构用于限制所述限位销。

进一步地，所述气密垫为双层结构。

进一步地，所述压缩活节的凸弧面结构高于所述路基表面，其中，所述凸弧面结构的弧顶距所述路基表面之间的距离为8-15mm。

进一步地，所述透光玻璃环罩可拆卸地安装于在所述窝壳上端的开口部，且在所述透光玻璃环罩上设有用于允许所述空气压缩释放器进行上下移动的过孔。

进一步地，所述中轴焦点柱在其环向通道的下端通道口处设置有一单向压力阀，且在其环向通道的上端通道口也设有一单向压力阀。

进一步地，所述环向通道的上端通道口与散热导管之间相连的气道口径为2-7mm。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种防覆冰道路系统，其包括所述的自行除冰雪装置。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

(一)、本技术具备实时除冰雪的功能。

(二)、本技术具备较全面的自行作业性能。

(三)、本技术具备全天候作业性能。

(四)、本技术具备最佳环保功能，且作业时不增加额外的能源消耗。

(五)、本技术尚具备提高各种交通工具轮胎抓地防滑功能。

(六)、本技术可极大地确保降雪天气下的交通道路、航空跑道的安全畅通和使用效能。

(七)、本技术可极大地避免或降低冰雪天气下所引发的交通事故几率和次数。

(八)、本技术适用或实施范围较广，除交通道路、航空跑道、重要场所等外，也可适用于输电、通信线路的防覆冰。

(九)、本技术具备管理和维护成本低的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的自行除冰雪装置的断面图；

图2为图1所示的自行除冰雪装置在使用状态时的俯视图；

图3为本发明实施例二提供的防覆冰道路系统的俯视图。

附图标记：

1-聚释能蜂窝； 2-空气压缩释放器； 3-路基表面；

4-散热导管； 5-抛物镜面； 6-反射光；

7-中轴焦点柱； 8-透光玻璃环罩； 9-弹簧；

10-限位销； 11-气密垫； 12-单向压力阀；

13-插脚； 14-空气压缩释放器底扣板； 15-直线轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本申请设计思路摒弃常规墨守的一味性针对冰雪为目标对象的惯性思维。充分利用冰、雪、水及各自物理性质特别是水的自然流动性，结合三者同系一种物质，且随温度的变化而出现此三种不同的表现形式特点。基于大部分区域全年平均温度在摄氏零度左右，而水的冰点温度又恰为摄氏零度。针对冰雪所依托而引起影响的基础物质-路基表面又处于外界大气环境中，因而提出采用间接的方法进行除冰雪作业，即对路基表面进行加温使冰雪融化成液态水而自动趋势流离影响区域，从而达到消除冰雪灾害的目的。

为了体现环保和能源合理利用，以及极大地降低管理和维护成本，发挥自然能源和利用消耗能源再利用，针对太阳能及交通道路、机场跑道等频繁使用交通工具的移动特点，提出采取聚释能蜂窝来实现聚能、释能同步进行的升温或保温功能。下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

结合图1至图3所示，本实施例提供一种自行除冰雪装置，其包括多个嵌入于路基表面3下方的聚释能蜂窝1和与该聚释能蜂窝1相互连接的散热导管4；该聚释能蜂窝1包括窝壳、透光玻璃环罩8、空气压缩释放器2；窝壳的内表面设置有抛物镜面5，当然，抛物镜面5可以为独立部件，也可以为与窝壳一体连接的部件，此处不做限制；空气压缩释放器1为一能与窝壳可拆卸连接的独立部件，其中的压缩活节与底部弹性连接，且空气压缩释放器1的外壳构成中轴焦点柱，该中轴焦点柱7沿窝壳的中轴线设置于窝壳内，中轴焦点柱7具有中心通道和在该中心通道四周设置的环向通道，中心通道的下端与环向通道的下端相连通；透光玻璃环罩8封装在窝壳上端的开口部；压缩活节的一端可移动地插入至中轴焦点柱7的中心通道内；至少一个散热导管4连接于中轴焦点柱7的环向通道的上端通道口处。

可见，本实施例在路基浅表面一定深度内嵌入聚释能蜂窝1和与之相互连接的散热导管4，该聚释能蜂窝1可实时收集太阳能及空气流摩擦产生的能量，并同时能将能量(热量)传导给散热导管4，经散热导管4的均布性而使整个路基表面3温度得以提升或保持，从而达到对路基平面持续给予的加热效果。在降雪天气下，使降落至路基上的雪花迅速融化，最终形成液态水而自由流离出路基平面区域，从而保障该区域的正常使用。

本实施例中的空气压缩释放器2包括中轴焦点柱7、空气压缩释放器底扣板14、直线轴承15、压缩活节、弹簧9和气密垫11；直线轴承15设置于中轴焦点柱7上部中心通道位置处，该压缩活节包括自上而下一体连接的凸弧面结构和中空柱状结构，中空柱状结构可移动地插入至中轴焦点柱7的中心通道内，中空柱状结构的内部腔体设有进气口和出气口，且在出气口处设有单向压力阀12；弹簧9的上端与中空柱状结构下端面连接，弹簧9的下端与空气压缩释放器底扣板14连接，空气压缩释放器底扣板14的下部设有插脚13，窝壳的底部对应位置设有插脚孔；气密垫11套设在中空柱状结构下部的外周边缘，且与中轴焦点柱7的中心通道密封接触。

优选地，中空柱状结构上设置有限位销10，中轴焦点柱7在其中心通道的上端开口处设有朝内设置的凸台结构，凸台结构用于限制限位销10。

优选地，气密垫11为双层结构。

优选地，压缩活节的凸弧面结构高于路基表面3，其中，凸弧面结构的弧顶距路基表面3之间的距离为8-15mm。

本实施例中的中轴焦点柱7在其环向通道的下端通道口处设置有一单向压力阀12，且在其环向通道的上端通道口也设有一单向压力阀12。

本实施例中的环向通道的上端通道口与散热导管4之间相连的气道口径为2-7mm。

本实施例中的透光玻璃环罩8可拆卸地安装于在窝壳上端的开口部，且在透光玻璃环罩8上设有用于允许空气压缩释放器2进行上下移动的过孔。

本实施例的工作原理以及工作过程为：

在白天晴朗天气或阳光充足的情况下，太阳光可照射到的聚释能蜂窝1路基的区域，太阳光经蜂窝上部平面上的透光玻璃环罩8直接照射到窝内的抛物镜面5，经镜面反射的反射光6而汇集于焦点上，而空气压缩释放器2外壁(中轴焦点柱7)又恰好处于焦点附近，因而太阳光汇集后的强大能量(热量)使处于焦点附近的中轴焦点柱7(导热性较好的金属)急速升温，再经热量传递(传导方式)至与之相连的散热导管4，热量再经散热导管4进行传递(传导和辐射方式)至路基基础表面，蜂窝形式下众多蜂窝均在发挥同样的作用，而与之相连的散热导管4又是均布于路基表层中，致使路基表层得以快速整体加热。

在夜晚或阳光不充足(包括常年背阴处)的情况下，虽然无法利用太阳光，但可以利用频繁行驶于路面上的交通工具-机动车，在蜂窝壳内垂直中轴线上设计安装空气压缩释放器2，压缩活节表面设计成凸弧面结构，其顶端高度稍高于路基平面即可，压缩活节经直线轴承轻易实现上、下运动，活节内部设置双重限位销10，确保压缩活节能够保持突出状态且不影响影响机动车的正常行驶。压缩活节下部设计双层气密垫11，确保空气压缩良好。弹簧9的下端与中空柱状结构底部扣板连接。压缩腔内(可以理解为：中轴焦点柱7的环向通道、中空柱状结构的内部腔体)设置多重单向压力阀12(逆止阀)确保压力释放持续激发释放。其中，中轴焦点柱7的环向通道与散热导管4小间隙接触。行驶中的机动车频繁碾压压力活节，致使空气压缩腔内的压力始终处于释放临界状态，也即每次碾压均可释放一次，高速气流通过窄小间隙时气流速度进一步提高，从而形成高速气流摩擦散热导管4使后者温度升高，热量再经散热导管4进行传递(传导和辐射方式)至路基基础表面也是后者温度提升，蜂窝形式下众多的空气压缩释放器2均在发挥同样的作用，而与之相连的散热导管4又是均布于路基表层中，致使路基表层得以快速整体加热。

这样，持续频繁地予以路基表面3加温，致使路基表面3空气与上部空气进行对流，路基表层与路基下层进行热传导和热辐射，最终达到热交换平衡，从而在很大范围内维持路基表面3温度保持相对稳定。

综上，本实施例通过聚释能蜂窝1技术和装置应用，利用自然太阳能和空气压缩释放器2可使路基表面3得以实时持续地加温，一旦遭遇冰雪天气，也可使降至路面的雪迅速融化而流离和加速蒸发，从而极大地保障机场、道路等场所的畅通，降低事故发生的几率。降雪天气状态下机场、道路的高效可靠使用，也为聚释能蜂窝1的实时作用发挥提供了保障。也使得聚释能蜂窝1除冰雪技术和装置使用环境近乎全天候。由于冬季时刻外界环境温度较低，导致交通工具的主要部件-轮胎，经常处于冷硬状态，致使其抓地力和防滑能力降低，须长时间的行驶(轮胎摩擦地面)才能恢复或提高其抓地力和防滑能力。聚释能蜂窝1作用下，路基表面3始终保持较高的地面温度，也使得轮胎更能快速恢复性能和保障性能无大的变化。从而也间接地提高了生产和生活效率。

聚释能蜂窝1技术和装置冬季使用作用显著，但在非冬季的其他三个季度或非冰雪时节时，仅需将蜂窝内的空气压缩释放器2拆除，并将蜂窝口透光玻璃环罩8更换为非透光性环罩即可停运装置。

实施例二

结合图1至图3所示，本实施例二还提供一种防覆冰道路系统，其包括实施例一中的自行除冰雪装置。该自行除冰雪装置，其包括多个嵌入于路基表面3下方的聚释能蜂窝1和与该聚释能蜂窝1相互连接的散热导管4；该聚释能蜂窝1包括窝壳、透光玻璃环罩8、空气压缩释放器2；窝壳的内表面设置有抛物镜面5；空气压缩释放器1为一能与窝壳可拆卸连接的独立部件，其中的压缩活节与底部弹性连接，且空气压缩释放器1的外壳构成中轴焦点柱，该中轴焦点柱7沿窝壳的中轴线设置于窝壳内，中轴焦点柱7具有中心通道和在该中心通道四周设置的环向通道，中心通道的下端与环向通道的下端相连通；透光玻璃环罩8封装在窝壳上端的开口部；压缩活节的一端可移动地插入至中轴焦点柱7的中心通道内；至少一个散热导管4连接于中轴焦点柱7的环向通道的上端通道口处。

至于其他相同的技术内容不再赘述，实施例一保护的内容也同样属于本实施例二。

当然，本实施例二可在路基表面3均布有多个该自行除冰雪装置，任意相邻聚释能蜂窝1之间通过散热导管4相连，或者说，散热导管4呈矩阵的方式(纵横相交)均匀布置，聚释能蜂窝1分成多排，每排中的聚释能蜂窝1间隔位于矩阵式散热导管4的交点处，且相邻两排的聚释能蜂窝1交错设置。此外，在本实施例二的防覆冰道路系统还设有排水机构，此处不再一一举例。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。