基于相变材料的隧道防冰复合板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及隧道防冰复合板，尤其是基于相变材料的隧道防冰复合板。
【背景技术】
[0002]隧道结冰是寒冷地区(最冷月平均气温_50°C?_150°C)和严寒地区(_15°C以下)的隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧道冰锥、线路冻起等，影响列车的安全运营和建筑物的正常使用，严重还会出现交通事故。因此，采用合理的隧道防冰技术对减少行车隐患、避免发生交通事故至关重要。
[0003]隧道结冰在世界上也是一个共性问题，目前，国内外有以下几种治理技术:日本红外线加热装置、美国热气幕隔离装置、排水保温堵漏、发热板融冰等。红外线加热、热气幕隔离装置、排水保温堵漏、等方法虽然效果好，但工期长、投资大、安装复杂，不符合我国国情；发热板融冰投资少，但效果一般。
【发明内容】
[0004]针对现有防冰技术不足，本实用新型要解决的技术问题是提供结构紧凑、安装方便、高效融冰、安全可靠、投资小并且可实现间接加热-储热-融冰控制的隧道防冰复合板。
[0005]为了克服现有技术的不足，本实用新型采用的技术方案是:基于相变材料的隧道防冰复合板，其由六部分组成，分别是外壳体、保温层、相变材料储热模块、防水层、导流片、接线端子。所述外壳体是矩形箱体结构，上面开口以依次放进保温层、相变材料储热模块、防水层、导流片各部件；两边设有接线端子装配槽，以放进接线端子。所述保温层上面开有矩形凹槽，以放进相变材料储热模块。
[0006]本方案中，所述保温层置于外壳体的开口中，并通过粘接材料与外壳体紧密接触，所述相变材料储热模块置于保温层的矩形凹槽中，并通过粘接材料与保温层紧密接触，所述相变材料储热模块与防水层紧密接触，所述导流片通过粘接材料与防水层紧密接触，所述接线端子置于外壳体的接线端子装配槽中，并通过螺钉与外壳体紧密连接。
[0007]本方案中，所述的相变材料储热模块由第一相变材料板、第二相变材料板和碳纤维加热电缆组成。所述第一相变材料板上面开有槽道，其与防水层紧密粘接，用作疏水槽，将从导流片引流来的水汇集导流到疏水处。所述第二相变材料板上面开有凹槽，其槽道大小与碳纤维加热电缆大小严格匹配。所述第一相变材料板与第二相变材料板紧密接触，碳纤维加热电缆置于第一相变材料板与第二相变材料板之间的凹槽中。
[0008]本方案中，所述第一相变材料板上面开有的槽道，其与防水层紧密粘接，用作疏水槽，将从导流片引流来的水汇集导流到疏水处。
[0009]本方案中，所述第一相变材料板和第二相变材料板内部放入铜网作为力学骨架，并增强材料的导热能力，有效吸收并储存碳纤维发热电缆产生的热量。
[0010]本方案中，所述防水层是具有粘接性的导热性能良好的防水卷材，直接与相变材料储热模块紧密粘接，其本身具有的粘接性和良好的导热性避免加入额外的粘接材料，减少传热内阻，提高传热效率。
[0011]本方案中，所述导流片导热性能良好，通过导热型粘接材料与防水层直接紧密粘接。导流片上设置多个圆形凸台，复合板与隧道壁面的水通过凸台间的间隙通道流进第一相变材料板上开设的槽道，起到引流导向的作用。
[0012]本实用新型的基于相变材料的隧道防冰复合板采用相变材料与碳纤维加热电缆作为储热、放热融冰以及低温加热的媒介，其工作原理如下:在严寒地区，由于环境温度处于0°C以下，因此防冰融冰需要大量的热量；而相变材料能够储存大量热量，热量通过防水层和导流片释放以实现防冰融冰。当相变材料热量接近完全释放时，碳纤维加热电缆开启加热模式，其热量直接传递到相变材料中实现相变储热。
[0013]本实用新型的有益效果是:复合相变材料有效储存并分散热量，然后通过防水层传递热量实现防冰融冰，该过程安全可靠，使用寿命长且结构紧凑。首先，本实用新型的基于相变材料的隧道防冰复合板以复合相变材料和碳纤维加热电缆为媒介，复合相变材料有效储存并分散热量，使防冰融冰均匀，避免加热电缆长时间工作，降低运行费用，提高加热电缆寿命。其次，碳纤维加热电缆高达99%以上的热电转换效率为复合板高效融冰提供了保障。相变材料处于储热融冰状态时，碳纤维加热电缆处于休眠模式，当相变材料低于临界温度T时，碳纤维加热电缆处于加热模式，高效加热相变材料，实现间歇加热-储热-融冰模式，使该复合板结构紧凑、高效融冰。再次，本实用新型的基于相变材料的隧道防冰复合板采用相变材料储热和碳纤维高效的热电转换效率，是结合防水模块、保温模块于一体的隧道防冰复合板，实现安装方便、高效融冰、结构简单，从而降低初投资成本和运行费用。
【附图说明】
[0014]图1基于相变材料的隧道防冰复合板的装配图；
[0015]图2基于相变材料的隧道防冰复合板的结构图；
[0016]图3基于相变材料的隧道防冰复合板的剖视图；
[0017]图4相变材料储热模块的结构图；
[0018]图5相变材料储热模块的截面图；
[0019]图6基于相变材料的隧道防冰复合板的俯视图；
[0020]图7基于相变材料隧道防冰复合板隧道安装融冰疏水示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面对本实用新型的实施方式进行具体描述。
[0022]如图1、图2和图3所示，本实用新型所述的基于相变材料的隧道防冰复合板由六部分组成，分别是外壳体11、保温层12、相变材料储热模块13、防水层14、导流片15、接线端子16。所述外壳体11是一个矩形箱体结构，上面开口 111以依次放进保温层12、相变材料储热模块13、防水层14、导流片15 ;外壳体11两边设有接线端子装配槽112，以放