一种机场用自动融雪除冰方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其主要包括融雪化冰系统、供电系统和收集系统。所述融雪化冰系统主要包括超声波发射器，高功率电阻丝和鼓风机；超声波发射器发出高频率机械振波进而破碎冰块，使其碎块化便于融化；高功率电阻丝产热融雪化冰，同时超声波被介质冰雪吸收时能产生明显的热效应，进而辅助融雪；再通过鼓风机吹干地面上的残余水分。所述供电系统为太阳能发电和外加电源两种方式结合的供电模式，主要为融雪化冰系统和收集系统供电。所述收集系统主要包括吸水泵和水箱，将逐渐堆积在装置尾部的水等收集起来。本发明融雪化冰一体化，能实现对机场堆积冰雪的快速高效清理。
【专利说明】
一种机场用自动融雪除冰方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及飞机跑道融雪除冰技术领域，具体而言涉及一种机场用自动融雪除冰方法及装置。
【背景技术】
[0002]天气是影响飞机起飞与降落的重要因素之一。特别是强烈冰雪天气时，如突如其来的大雪等，导致机场跑道产生积雪，进而影响飞机不能按时起飞或降落。2015年11月22日，北京大雪导致首都机场15个航班无法在机场降落，严重耽误乘客的出行安排。目前，如何快速有效地清理机场的冰雪进而保证航班按时起飞降落是各大航空急需解决的问题。
[0003]同时，一直以来我国民用机场除雪设备主要依靠进口国外设备，随着近几年国内制造技术发展，国内不少企业已开始研发除雪设备，绝大多数企业主要参照国外设计并加以仿造，各厂家生产的除雪车结构各不相同，性能差异明显。同时，由于国内各生产厂家研制除雪车历史均不过七八年，同时国内各厂家普遍缺乏设计、工艺等有经验的技术人员，国内除雪车无论在性能技术参数、制造工艺还是在可靠性方面跟国外同类产品还有很大差距。因此，我们需要自主研发更高效环保的融雪除冰设备以解决各大航空公司面临的机场融雪除冰问题。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机场用自动融雪除冰方法及装置，以解决飞机跑道的积雪和积冰对飞机起飞降落产生影响，实现快速高效的机场跑道自动融雪除冰。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其主要包括融雪化冰系统、供电系统和收集系统;主要由超声波发射器，太阳能电池板，蓄电池，高功率电阻丝，水箱，吸水栗，鼓风机，电源插头，胶片，电动马达组成。所述超声波发射器发出高频率机械振波进而破碎冰块，使其碎块化便于融化;高功率电阻丝产热融雪化冰，同时超声波被介质冰雪吸收时能产生明显的热效应，进而辅助融雪;再通过鼓风机吹干地面上的残余水分。所述供电系统为太阳能发电和外加电源两种方式结合的供电模式，主要为融雪化冰系统和收集系统供电。所述收集系统主要包括吸水栗和水箱，将逐渐堆积在装置尾部的水等收集起来。
[0006]作为优选，所述机场用自动融雪除冰方法及装置，其装置整体采用多曲面流线型，能有效地增加冰雪与发热表面的接触时间和接触面积，当装置前行时，雪水和未融化的部分会顺着装置外沿向后累积雪水。
[0007]作为优选，所述机场用自动融雪除冰方法及装置主要针对1cm以下较薄雪面和冰面，以发挥其高效性。
[0008]作为优选，所述超声波发射器发射振荡频率大于20000Hz的机械振荡波。利用声波的反射判断路面情况:由于冰和雪的疏松度有明显差别，当超声波反射回来时，反射回的超声波占发射出的超声波的比值可以估算冰与雪的占比；利用高频率的机械振荡超声波破碎前方的冰块，使其碎块化，便于融冰;利用超声波被介质冰雪吸收时的热效应辅助融雪。
[0009]本发明的有益效果是:
[0010]1.冰雪融化速度快，范围大。所述机场用自动融雪除冰方法及装置采用多种方法融冰化雪，提高了其效率。同时，多个所述机场用自动融雪除冰方法及装置可同时运行时，覆盖的冰雪融化范围成倍增长。
[0011]2.安全环保。采用太阳能电池，节约能耗;采用电热融雪的方式，以减小对机场路面的伤害。通过吸水栗将雪水收集起来，雪水可以再次利用。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的主视图。
[0013]图2是本发明的俯视图。
[0014]图中:1-超声波发射器，2-太阳能电池板，3-蓄电池，4-高功率电阻丝，5-水箱，6_吸水栗，7-鼓风机，8-电源插头，9-胶片，10-电动马达。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明:
[0016]—种机场用自动融雪除冰方法及装置，包括融雪化冰系统、供电系统和收集系统；主要由超声波发射器(I)，太阳能电池板(2)，蓄电池(3)，高功率电阻丝(4)，水箱(5)，吸水栗(6)，鼓风机(7)，电源插头(8)，胶片(9)，电动马达(10)组成。所述融雪化冰系统主要包括超声波发射器(I)，高功率电阻丝(4)和鼓风机(7);超声波发射器(I)发出高频率机械振波进而破碎冰块，使其碎块化便于融化;高功率电阻丝(4)产热融雪化冰，同时超声波被介质冰雪吸收时能产生明显的热效应，进而辅助融雪；再通过鼓风机(7)吹干地面上的残余水分。所述供电系统主要包括太阳能电池板(2)、蓄电池(3)和电源插头(8);其为太阳能发电和外加电源两种方式结合的供电模式，主要为融雪化冰系统和收集系统供电。所述收集系统主要包括吸水栗(6)和水箱(5)以及胶片(9)，其将逐渐堆积在装置尾部的水等收集起来。
[0017]所述超声波发射器(I)发射振荡频率大于20000Hz的机械振荡波。声波的反射可以用来判断路面情况:由于冰和雪的疏松度有明显差别，当超声波反射回来时，反射回的超声波占发射出的超声波的比值可以估算冰与雪的占比；同时利用高频率的机械振荡超声波破碎前方的冰块，使其碎块化，便于融冰;利用超声波被介质冰雪吸收时的热效应辅助融雪。
[0018]所述蓄电池(3)作为中心能源“发射塔”为装置中的融雪化冰系统和收集系统供电；所述机场用自动融雪除冰方法及装置的装置外壳采用耐热防火材料，以防止高功率热电阻丝发热导致的外壳收缩或塌陷。
[0019]所述高功率电阻丝(4)作融雪化冰的主要部分，其发热功率分为三挡:1KW、2KW、3KW。
[0020]所述吸水栗(6)的压力调整范围为5-10MPa。吸水栗(6)将吸起的水通过水管过滤后导入备好的水箱(5)中。
[0021]所述鼓风机(7)发出风速约为12m/s的风，用于风干地面残余的水分，以免再次结冰。
[0022]所述电源接口(8)和太阳能电池板(2)通过电线连接蓄电池(3)给其提供储蓄的电能，蓄电池(3)再通过电线连接超声波发射器(1)、高功率电阻丝(4)、吸水栗(6)、鼓风机(7)和电动马达(10)，为其提供工作的电能。太阳能电池板(2)至于装置表面上方以充分的接受光线以储蓄电能。可用外置220V交流电源为蓄电池充电。
[0023]所述电动马达(10)，用来调整所述机场用自动融雪除冰方法及装置的速度，所述装置的稳定勾速前进速度约为30km/h。
[0024]所述一种机场用自动融雪除冰方法及装置其融雪除冰过程主要包括如下主要步骤:
[0025]S1:开启装置，所述超声波发射器(I)发射频率为20000Hz以上的超声波判断前方路面情况(主要包括冰雪比例)，进而选择热电阻丝的发热档位；
[0026]S2:装置匀速前行(一般情况下，采取30km/h的速度)；超声波破碎大块的冰;进而高功率电阻丝(4)发热融雪化冰;装置后方的鼓风机(7)加速地面残余水分的蒸发。
【主权项】
1.一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其主要包括融雪化冰系统、供电系统和收集系统，主要由超声波发射器(I)，太阳能电池板(2)，蓄电池(3)，高功率电阻丝(4)，水箱(5)，吸水栗(6)，鼓风机(7)，电源插头(8)，胶片(9)，电动马达(10)组成;其特征在于所述超声波发射器(I)发出频率大于20000Hz的机械振波进而破碎冰块，使其碎块化便于融化;高功率电阻丝(4)产热融雪化冰，同时超声波被介质冰雪吸收时能产生明显的热效应，进而辅助融雪;再通过鼓风机(7)吹干地面上的残余水分。2.根据权利要求书I中所述的一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其特征在于所述供电系统为太阳能发电和外加电源两种方式结合的供电模式，主要为融雪化冰系统和收集系统供电;所述电源接口(8)和太阳能电池板(2)通过电线连接蓄电池(3)给其提供电能，蓄电池(3)再通过电线连接超声波发射器(I)、高功率电阻丝(4)、吸水栗(6)、鼓风机(7)和电动马达(10)，为其提供工作的电能。3.根据权利要求书I中所述的一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其特征在于所述装置采用多曲面流线型的外形，能够有效地增加冰雪与发热表面的接触时间和接触面积；当装置前行时，雪水和未融化的部分会顺着装置外沿向后累积雪水。4.根据权利要求书I中所述的一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其特征在于所述高功率电阻丝(4)作融雪化冰的主要部分，其发热功率分为1KW、2KW、3KW三个档位。5.根据权利要求书I中所述的一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其特征在于吸水栗(6)的压力调整范围为5-10MPa;吸水栗(6)将吸起的雪水过滤后导入备好的水箱(5)中。6.根据权利要求书I中所述的一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其特征在于所述鼓风机(7)发出风速约为12m/s的风，用于风干地面残余的水分，以免再次结冰。7.根据权利要求书I中所述的一种机场用自动融雪除冰方法及装置，其特征在于所述电动马达(10)用来调整所述机场用自动融雪除冰方法及装置的速度，所述装置的稳定匀速前进速度约为30km/h。
【文档编号】E01H5/12GK105821796SQ201610319316
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】杨晓峰, 周洲, 毕涵喆, 李航宇, 张静远
【申请人】中国矿业大学(北京)