一种防冰剂加热系统的制作方法

本实用新型涉及动车防冰系统，特别涉及一种防冰剂加热系统。

背景技术：

寒冷地区运行的高速列车，雪天车底普遍结冰，随着冰层不断加厚就无规律性地掉落在高铁线路上，砸坏线路上的机械设备和信息采集发送装置，严重扰乱高速列车的运行秩序，并存在一定的安全隐患。

公告号为CN204713107U的中国专利公开了一种动车组车底防冰除冰装置，包括喷淋装置，其特征是：它还包括触发器、控制器、动力装置、检测器，所述检测器检测线路上是否有动车及其走行速度,运算和自动控制喷淋防冰或除冰液体的流出量,所述触发器、控制器驱动动力装置向管路输送防冰或除冰液体。该装置具有防冰除冰快、效率高、成本低且结构简单的特点，并且能够自动测定车速、车长并自动喷淋防冰或除冰液体。

通常，上述文件中的防冰或除冰液体即为防冰剂，防冰剂是一种粘稠的液体，且可以附着于动车转向架上，从而使得防止列车运行过程中的液体淋溅于转向架上将其冻结。但是，由于防冰剂随着温度降低粘稠度增加，而环境温度通常较低，故通过若干个加热器对防冰剂进行加热，根据防冰剂的特性决定，防冰剂在10℃-15℃时较容易喷淋并粘附于动车的转向架上，且防冰剂的浪费也最少，故如何将防冰剂维持于特定温度范围内成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种防冰剂加热系统，对防冰剂进行加热，并将防冰剂加热特定温度范围内，从而减少防冰剂的浪费。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种防冰剂加热系统，包括用于存储防冰剂的储液罐，所述储液罐上安装有若干个用于对储液罐内的防冰剂进行加热的加热器，所述储液罐上安装有用于检测储液罐内防冰剂温度并控制若干个加热器启闭以将防冰剂维持于特定温度范围内的控制电路。

通过上述技术方案，通过加热器实现对储液罐中防冰剂的加热，以使其达到可被喷淋的状态，而通过控制电路对储液罐内的防冰剂的温度进行检测，并对若干个加热器的启闭进行控制，从而使得防冰剂的温度维持于特定的温度区间，实现防冰剂易喷淋后粘粘于动车转向架上的同时达到节约防冰剂的目的。

进一步的，所述控制电路包括：

温度传感器，安装于储液罐内，用于检测储液罐中防冰剂的温度，并输出温度检测值；

第一比较电路，耦接于温度传感器的输出端以接收温度检测值，当温度检测值小于第一比较电路的预设值时，输出第一比较信号；

第二比较电路，耦接于温度传感器的输出端以接收温度检测值，当温度检测值大于第二比较电路的预设值时，输出第二比较信号；

其中，

第一比较电路的预设值小于第二比较电路的预设值；

状态切换电路，耦接于第一比较电路的输出端和第二比较电路的输出端以接收第一比较信号和第二比较信号，并输出开关信号；

开关电路，耦接于状态切换电路以接收开关信号，并控制若干个加热器供电回路的通断。

通过上述技术方案，通过温度传感器对储液罐中防冰剂的温度进行实时监测，当温度传感器检测到当前位置的防冰剂温度小于第一比较电路的预设值时，第一比较电路输出高电平的第一比较信号，状态切换电路接收到高电平的第一比较电路后，输出开关信号控制开关电路动作，通过开关电路导通若干加热器的供电回路，通过加热器实现对储液罐内防冰剂的加热；当温度传感器检测到当前防冰剂的温度大于第一比较电路的预设值且小于第二比较电路的预设值时，加热器继续对储液罐内的防冰剂进行加热；当温度传感器检测到当前防冰剂的温度大于第二比较电路的预设值时，第二比较电路输出高电平的第二比较信号，状态切换电路接收到高电平的第二比较信号后，输出开关信号控制控制开关电路动作，通过开关电路切断若干加热器的供电回路，控制喷头停止对植物进行浇灌。

进一步的，所述状态切换电路包括：

或门，具有两个输入端和一个输出端，其第一输入端耦接于第一比较电路的输出端以接收第一比较信号，其第二输入端耦接于第二比较电路的输出端以接收第二比较信号；

T触发器，具有控制端T、时钟输入端CK和输出端Q，其控制端T耦接于直流电VCC,其时钟输入端CK耦接于或门的输出端，其输出端Q输出开关信号。

通过上述技术方案，当第一比较电路或第二比较电路输出高电平的第一比较信号或第二比较信号时，或门输出高电平信号，且由于高电平的第一比较信号的产生条件为温度传感器的输出值小于第一比较电路的预设值，而高电平的第二比较信号的产生条件为温度传感器的输出值大于第二比较电路的预设值，而且第一比较电路的预设值小于第二比较电路的预设值，故当温度传感器的输出值小于第一比较电路的预设值时，第一比较电路的输出端输出高电平的第一比较信号，或门输出高电平信号，T触发器输出高电平的开关信号，开关电路导通若干个加热器的供电回路，加热器对防冰剂进行加热；当温度传感器的输出值大于第一比较电路的预设值且小于第二比较电路的预设值时，第一比较电路和第二比较电路分别输出低电平的第一比较信号和低电平的第二比较信号，T触发器状态保持，加热器继续工作；当温度传感器的输出值大于第二比较电路预设值时，第二比较电路输出高电平的第二比较信号，或门输出高电平信号，T触发器跳变至输出低电平的开关信号，开关电路切断加热器的供电回路，加热器停止对防冰剂进行加热，从而通过控制电路检测防冰剂的实时温度并控制若干个加热器供电回路的通断，实现将防冰剂内的温度维持于特定温度区间的目的。

进一步的，若干所述加热器并联连接。

通过上述技术方案，并联连接的若干个加热器可减少因其中一个或多个加热器损坏造成加热功能丧失的现象的发生，进一步保证加热装置运行的稳定性。

进一步的，若干所述加热器的供电回路中串接有开关按钮，所述开关按钮用于同时启闭若干加热器的供电回路。

通过上述技术方案，根据实际情况选择开关按钮的启闭情况，从而实现对加热器运行时机的控制。

进一步的，所述储液罐包括内壁、套设于内壁外的外壁、以及固定连接于内壁和外壁之间的若干个垫块，所述内壁和所述外壁之间形成隔温腔。

通过上述技术方案，通过隔温腔减少储液罐内防冰剂热量与外界空气的热交换，从而进一步提高储液罐的保温性，减少加热器启动时长，达到节约电能的目的。

进一步的，所述储液罐内安装有用于搅拌防冰剂的搅拌桨，所述储液罐上安装有驱动搅拌桨转动的驱动组件。

通过上述技术方案，通过驱动组件带动搅拌桨转动，从而对储液罐内的防冰剂进行搅拌，实现储液罐内防冰剂的均匀加热，减少因防冰剂温度不均造成的加热器的启动时机不精确的现象的发生，同时保证储液罐内防冰剂温度均匀后使其黏度相同，便于防冰剂均匀粘附于动车转向架上。

进一步的，所述驱动组件包括固定连接于储液罐上的安装架和设置于安装架上的驱动电机，驱动电机的输出轴穿设于储液罐并固定连接于搅拌桨。

通过上述技术方案，当驱动电机供电回路导通之后，驱动电机的输出轴带动搅拌桨转动，从而实现对储液罐内防冰剂的充分搅拌。

进一步的，驱动电机的输出轴与储液罐之间安装有密封轴承。

通过上述技术方案，通过密封轴承实现储液罐内防冰剂的密封，从而减少防冰剂的泄漏的现象的发生。

进一步的，所述驱动电机与所述加热器同步启闭。

通过上述技术方案，通过控制电路实现驱动电机和加热器的同步启闭，进一步达到节约电能的目的。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过控制电路对储液罐内的防冰剂的温度进行检测，并实现加热器的启闭控制，从而将储液罐内的防冰剂的温度维持于特定温度区间内，使得防冰剂更好的粘粘于动车的转向架上，同时进一步减少防冰剂的浪费；

（2）通过搅拌桨和驱动搅拌桨转动的驱动组件在加热器工作时对防冰剂进行充分搅拌，从而使得储液罐内的防冰剂均匀受热，同时进一步提高加热器启闭的精度控制。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例中控制电路的电路图。

附图标记：1、储液罐；2、加热器；3、控制电路；4、内壁；5、外壁；6、垫块；7、支撑脚；8、隔温腔；9、进液管；10、出液管；11、第一连接架；12、第二连接架；13、搅拌桨；14、驱动组件；15、安装架；16、驱动电机；17、密封轴承；18、温度传感器；19、第一比较电路；20、第二比较电路；21、状态切换电路；22、开关电路；OR、或门；U1、T触发器；S、开关按钮；23、控制盒。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种防冰剂加热系统，如图1所示，包括用于存储防冰剂的储液罐1，储液罐1上安装有四个加热器2，且四个加热器2并联连接，加热器2用于对储液罐1内的防冰剂进行加热，且储液罐1上设置有控制电路3，控制电路3用于检测储液罐1内防冰剂温度并控制若干个加热器2启闭，从而通过控制电路3将防冰剂维持于特定温度范围内。

且为增加储液罐1的保温效果，减少加热器2的能源消耗，储液罐1包括内壁4、套设于内壁4外的外壁5、以及固定连接于内壁4和外壁5之间的若干个垫块6，外壁5底部固定连接有若干个支撑脚7，支撑脚7用于对储液罐1进行支撑，内壁4和外壁5之间形成隔温腔8，通过隔温腔8减少储液罐1内防冰剂热量与外界空气的热交换，从而进一步提高储液罐1的保温性。

储液罐1上固定连接有进液管9和出液管10，且图中箭头为防冰剂的流向，进液管9固定连接于外壁5顶部且穿设于内壁4后与储液罐1内相通，出液管10固定连接于外壁5底部且穿设于内壁4后与储液罐1内相通，进液管9用于将防冰剂加入储液罐1内，出液管10用于将防冰剂移出储液罐1。

为使得加热器2对储液罐1内的防冰剂均匀加热，内壁4顶部固定连接有第一连接架11，内壁4底部固定连接有第二连接架12，第一连接架11和第二连接架12之间设置有搅拌桨13，搅拌桨13的两端分别通过轴承转动连接于第一连接架11和第二连接架12，外壁5底部安装有驱动组件14，驱动组件14用于带动搅拌桨13转动，从而实现储液罐1内的防冰剂的搅拌。

驱动组件14包括固定连接于外壁5底部的安装架15，安装架15上固定连接有驱动电机16，驱动电机16的输出轴穿过外壁5和内壁4后固定连接于搅拌桨13。

由于驱动电机16的输出轴转动连接于储液罐1，为减少防冰剂的泄漏，储液罐1和驱动电机16的输出轴之间安装有密封轴承17。

如图1和图2所示，控制电路3包括：

温度传感器18，安装于第二连接架12上，用于检测储液罐1中防冰剂的温度，并输出温度检测值；

第一比较电路19，耦接于温度传感器18的输出端以接收温度检测值，当温度检测值小于第一比较电路19的预设值时，输出第一比较信号；

第二比较电路20，耦接于温度传感器18的输出端以接收温度检测值，当温度检测值大于第二比较电路20的预设值时，输出第二比较信号；

其中，

第一比较电路19的预设值小于第二比较电路20的预设值；

状态切换电路21，耦接于第一比较电路19的输出端和第二比较电路20的输出端以接收第一比较信号和第二比较信号，并输出开关信号；

开关电路22，耦接于状态切换电路21以接收开关信号，并控制若干个加热器2供电回路的通断。

第一比较电路19包括比较器A、电阻R1和电阻R2，比较器A的反向端耦接于温度传感器18的输出端，电阻R1串接于比较器A的正相端与直流电VCC之间，电阻R2串接于比较器A的正相端和地之间，电阻R2两端的电压值即为第一比较电路19的预设值。

第二比较电路20包括比较器B、电阻R3和电阻R4，比较器B的正相端耦接于温度传感器18的输出端，电阻R3串接于比较器B的反相端与直流电VCC之间，电阻R4串接于比较器B的反相端和地之间，电阻R4两端的电压值即为第二比较电路20的预设值。

状态切换电路21包括：

或门OR，具有两个输入端和一个输出端，其第一输入端耦接于第一比较电路19的输出端以接收第一比较信号，其第二输入端耦接于第二比较电路20的输出端以接收第二比较信号；

T触发器U1，具有控制端T、时钟输入端CK和输出端Q，其控制端T耦接于直流电VCC,其时钟输入端CK耦接于或门OR的输出端，其输出端Q输出开关信号。

开关电路22包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1、续流二极管D1、继电器KM1。

电阻R5的一端耦接于T触发器U1的输出端Q，电阻R5的另一端耦接于三极管Q1的基极，电阻R6串接于三极管Q1的基极与地之间，三极管Q1的发射极接地，继电器KM1具有线圈和常开触头，继电器KM1的线圈串接于三极管Q1的集电极和直流电VCC之间，继电器KM1的常开触头串接于并联连接的四个加热器2和驱动电机16的供电回路中，续流二极管D1的阳极耦接于三极管Q1的集电极，续流二极管D1的阴极耦接于直流电VCC。

如图1所示，安装架15上安装有控制盒23，第一比较电路19、第二比较电路20、状态切换电路21、开关电路22、以及直流电VCC皆设置于控制盒23内，且温度传感器18的电源连接线以及电路连接线穿设于储液罐1后连接于控制盒23内的对应部分。

且为便于对加热器2的运行时机进行控制，并联连接的四个加热器2和驱动电机16的供电回路中串接有开关按钮S，开关按钮S和继电器KM1的常开触头串联连接，其中，开关按钮S可为人工控制，也可为其他对应检测机构的执行开关，本文不做具体限定。

工作过程：

当在需要对防冰剂进行防结冰时，导通开关按钮S；

当温度传感器18检测到防冰剂的温度小于第一比较电路19的预设值时，第一比较电路19的输出端输出高电平的第一比较信号，或门OR输出高电平信号，T触发器U1输出高电平的开关信号，继电器KM1的常开触头闭合，加热器2对防冰剂进行加热，且搅拌桨13对储液罐1内的防冰剂进行搅拌；

当温度传感器18的输出值大于第一比较电路19的预设值且小于第二比较电路20的预设值时，第一比较电路19和第二比较电路20分别输出低电平的第一比较信号和低电平的第二比较信号，T触发器U1状态保持，加热器2和驱动电机16继续工作；

当温度传感器18检测到防冰剂温度大于第二比较电路20的预设值时，第二比较电路20输出高电平的第二比较信号，或门OR输出高电平信号，T触发器U1跳变至输出低电平的开关信号，继电器KM1常开触头断开，从而切断加热器2和驱动电机16的供电回路，加热器2停止对防冰剂进行加热，且驱动电机16同时停止工作。

当无需防冰剂进行喷淋工作时，断开开关按钮S，从而切断加热器2和驱动电机16的供电回路。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。