防除冰装置及防除冰控制系统的制作方法

本实用新型涉及工业设备除冰设备技术领域，具体而言，涉及一种防除冰装置及防除冰控制系统。

背景技术：

随着我国经济的迅速发展，以轻重工业为首的工业产业得到了长足的发展和提高，实现了大规模化。

目前，我国的工业产业在全国分布并不均匀，多数的工业产业大多集中在北方和部分沿海地区。然而我国的北方地区处于高寒地带，沿海地区则处于大湿度地带，自然环境并不理想。若北方和部分沿海地区遇到潮湿空气、雨水、冰霜、雪或冷液等天气，工业产业的工业设备则会出现严重的结冰现象。工业设备结冰不仅会导致其运行时的工作效率降低，还会产生严重安全隐患，甚至出现安全事故。

因此，如何有效的实现对工业设备的防除冰是目前业界一大难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种防除冰装置及防除冰控制系统，以改善上述缺陷。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种防除冰装置，应用于防除冰控制系统，所述防除冰控制系统包括：控制器，防除冰装置包括：防除冰加热膜、屏蔽层和防腐层，所述防除冰加热膜包括：密封层和导电加热层。所述导电加热层为由导电升温材料制成的矩形网格状结构，所述密封层包裹所述导电加热层构成所述防除冰加热膜，所述屏蔽层覆盖所述防除冰加热膜，所述防腐层覆盖所述屏蔽层，所述导电加热层的一端用于与所述控制器耦合。

进一步的，所述导电加热层的由多条横线和多条竖线交叉构成所述矩形网格状结构中，多条所述横线中的每条所述横线和相邻所述横线之间的距离均相同，多条所述竖线中的每条所述竖线和相邻所述竖线之间的距离均相同。

进一步的，所述密封层包括：第一密封片和第二密封片，所述第一密封片位于所述导电加热层的第一表面，所述第二密封片位于所述导电加热层的第二表面，所述第一密封片和所述第二密封片将所述导电加热层包裹。

进一步的，所述第一密封片紧密的贴合所述导电加热层的第一表面，所述第二密封片紧密的贴合所述导电加热层的第二表面。

进一步的，所述第一密封片和所述第二密封片均由绝缘保温材料制成的薄片状结构。

进一步的，所述屏蔽层为由导热导电的材料制成的薄片状结构，所述防腐层为纤维加防护液。

进一步的，所述导电加热层为由粉末的石墨基复合材料或由粘稠的液体状的银胶制成的矩形网格状结构。

第二方面，本实用新型实施例提供一种防除冰控制系统，所述防除冰控制系统包括：温度检测器、控制器和所述的防除冰装置。所述控制器用于与外部电源耦合，所述控制器分别与所述温度检测器和所述防除冰装置的一端耦合。所述温度检测器，用于检测获取温度信息，并将所述温度信息发送至所述控制器。所述控制器，用于根据所述温度信息闭合自身的开关，以将所述外部电源的电能输出至所述防除冰装置，或根据所述温度信息断开自身的开关，以停止将所述外部电源的电能输出至所述防除冰装置。

进一步的，所述防除冰装置为至少两片，每片所述防除冰装置的一端均与所述控制器耦合，每片所述防除冰装置的另一端均和其余所述防除冰装置的另一端耦合。

进一步的，每片所述防除冰装置的一端和另一端的耦合方式为均为插拔式。

本实用新型实施例的有益效果是：

导电加热层为由导电升温材料制成的矩形网格状结构，故导电加热层能具备良好的导电加热效果。导电加热层通过其一端与控制器的耦合，故导电加热层能够获取控制器的电能而开始升温。通过在防除冰加热膜上覆盖屏蔽层，以及在屏蔽层覆盖防腐层，能够有效的延长防除冰装置在实际使用时的寿命。因此，通过导电加热层自身的通电升温，以及将防除冰装置的导电加热层贴合在需要防除冰的工业设备的表面，能够对工业设备起到良好的防除冰效果，并通过屏蔽层和防腐层极大的延长了贴合在工业设备表面的防除冰装置的使用寿命。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种防除冰控制系统的第一结构框图；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种防除冰控制系统的第二结构框图；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种防除冰控制系统的第三结构框图；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种防除冰装置的爆炸图。

图标：10-防除冰控制系统；11-温度检测器；12-控制器；121-主控模块；122-控制继电器；100-防除冰装置；110-防除冰加热膜；111-导电加热层；112-密封层；1121-第一密封片；1122-第二密封片；120-屏蔽层；130-防腐层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种防除冰控制系统10，该防除冰控制系统10包括：温度检测器11、控制器12和防除冰装置100。

温度检测器11用于检测防除冰装置100所安装的工业设备所在环境的温度信息，并将获取的温度信息发送至耦合的控制器12；

控制器12用于根据温度信息而获取目前的环境温度值，控制器12能够根据环境温度值闭合自身的开关，以将由外部电源获取的电能输出至防除冰装置100。控制器12还能够根据环境温度值而断开自身的开关，以停止将由外部电源获取的电能输出至防除冰装置100。

防除冰装置100用于根据获取的电能而使得自身温度升高，从而将所安装的工业设备表面的结冰去除或防止所安装的工业设备表面结冰，并在使用中能够屏蔽雷电和防腐蚀。

请参阅图2，温度检测器11能够对环境的温度进行检测，温度检测器11可以为非接触式温度传感器，例如TTS10000系列。温度检测器11能够对工业设备所在环境的温度进行检测，获取温度信息。温度检测器11的数据输出端通过局域网控制总线(Controller Area Network，CAN)与控制器12耦合，故温度检测器11能够将检测获取到温度信息持续的发送至局域网控制总线，以通过局域网控制总线将温度信息持续的输出至控制器12。

控制器12可以包括：主控模块121和控制继电器122。主控模块121与温度检测器11耦合，控制继电器122则分别与外部电源、主控模块121和防除冰装置100耦合。

主控模块121可以为集成电路芯片，其具有信号处理能力。其中，主控模块121可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。本实施例中，主控模块121可以为以嵌入式微处理器为主体的集成电路芯片，例如：型号为STM32F103ZET6的STM32单片机。

主控模块121的GPIOD.0至GPIOD.3接口能够均与CAN总线耦合，从而获取温度检测器11发送的温度信息。具体的，主控模块121能够解析获取的温度信息，从而获知温度信息所对应的温度值。主控模块121能够将获取的温度值和储存的第一温度阈值比较。当温度值小于或等于第一温度阈值时，主控模块121则能够生成高电平的闭合指令。主控模块121的PB10/USART3-TX引脚和PB11/USART3-RX可以与控制继电器122耦合，故主控模块121能够将闭合指令输出至控制继电器122。此外，主控模块121还能够将获取的温度值和储存的第二温度阈值比较。当温度值大于或等于第二温度阈值时，主控模块121则能够生成低电平的断开指令至控制继电器122。

控制继电器122可以为嵌入式的控制继电器122，例如：XULM06031型或XKMA991型。控制继电器122的输入端能够与外部电源耦合，从而获取外部电源的电能。控制继电器122内部具有开关，开关的初始状态为断开状态。控制继电器122的控制端与主控模块121耦合，当控制继电器122获取到主控模块121输出的闭合指令时，控制继电器122的开关的线圈通电，从而产生磁场使得开关的触头闭合，进而控制继电器122通过输出端与防除冰装置100的耦合，则能够将电能输出至防除冰装置100。当控制继电器122获取到主控模块121输出的断开指令时，控制继电器122的开关的线圈通电结束，从而产生磁场消失使得开关的触头复位，进而控制继电器122则停止将电能输出至防除冰装置100。

本实施例通过主控模块121根据温度检测器11检测的温度信息而生成闭合指令或断开指令，实现了对防除冰装置100停启的自动控制，增强了防除冰控制系统10的适用性。

请参阅图3，防除冰装置100可以为至少两片，每个防除冰装置100均为可弯折的薄片状结构。通过至少两片防除冰装置100能够对工业设备的表面形成全面覆盖，以有效的增加对工业设备表面的除冰和防冰的效果。当然，防除冰装置100的具体数量可根据实际环境进行选择，例如，防除冰装置100所安装覆盖的为长度较长的工业管线，防除冰装置100的数量则较多，在此便不做过多限定。至少两片防除冰装置100中，每片防除冰装置100的一端均与控制器12耦合，即每片防除冰装置100的一端均与控制继电器122的输出端耦合，而每片防除冰装置100的另一端均和其余防除冰装置100的另一端耦合形成闭合回路。为增加防除冰控制系统10在实际使用的便捷性，每片防除冰装置100的一端和另一端的耦合方式为均为插拔式。当某片防除冰装置100损坏需要更换时，操作人员可通过简单的插拔便能够实现防除冰装置100的更换，进而极大的提高了防除冰控制系统10使用的便捷性。为保证每片防除冰装置100的加热除冰或加热防冰效果，每片防除冰装置100的一端和另一端之间所加载的电压可以为230V或400V。

请参阅图4，本实用新型实施例提供了一种防除冰装置100，该防除冰装置100包括：防除冰加热膜110、屏蔽层120和防腐层130。

防除冰加热膜110用于根据由控制器12获取的电能而使得自身温度升高，从而将所安装的工业设备表面的结冰去除或防止所安装的工业设备表面结冰。具体的，防除冰加热膜110包括：导电加热层111和密封层112。

导电加热层111用于通过自身的导电升温材料获取耦合的控制器12所输出的电能而使自身的温度升高。导电加热层111可以为由粉末的石墨基复合材料制成的矩形网格状结构，或也可以为由粘稠的液体状的银胶制成的矩形网格状结构。导电加热层111外部呈现矩形能够使得导电加热层111在实际的使用中易于进行拼接。当然，导电加热层111外部呈现的形状也可以为其他形状，例如：圆形、三角形或多边形等，其可根据实际情况进行选择，本实施例仅以优选的矩形进行说明，至于其他形状本实施例并不进行限定。导电加热层111的矩形网格状结构能够在减小导电加热层111的制造材料，并控制导电加热层111的制造成本的同时，导电加热层111的矩形网格状结构还能够具备良好的导电加热效果，使得除冰和防冰效果更好。

作为一种优选的实施方式，为保证矩形网格状结构所具备的良好导电加热效果。导电加热层111的由多条横线和多条竖线交叉构成矩形网格状结构中，多条横线中的每条横线和相邻横线之间的距离均相同，多条竖线中的每条竖线和相邻竖线之间的距离均相同，即矩形网格状结构中的每个由横线和竖线构成的小矩形的形状面积均和其余小矩形均相同。通过由多条横线和多条竖线交叉构成矩形网格状结构，每条横线和每条竖线交叉便能够形成节点，故导电加热层111的矩形网格状结构便能够具备多个节点。导电加热层111的矩形网格状结构使得在一个或多个节点损坏时，导电加热层111内的电流能够通过横线或竖线绕过损坏的节点，进而在一个或多个节点损坏时，导电加热层111也能够保证良好加热效果。

另外，导电加热层111的矩形网格状结构使得导电加热层111能够具备相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面可以为导电加热层111上表面，而第二表面可以为导电加热层111下表面。

密封层112包裹导电加热层111以构成防除冰加热膜110，具体的，密封层112包括：第一密封片1121和第二密封片1122。

第一密封片1121和第二密封片1122均可以为由绝缘保温材料制成几何形状规则的薄片状结构。为保证防除冰装置100的材料无浪费，第一密封片1121和第二密封片1122均可以为与导电加热层111形状尺寸匹配的矩形。故第一密封片1121和第二密封片1122可以为由塑料制成的矩形的塑料薄膜。第一密封片1121和第二密封片1122通过自身所具备良好绝缘性能和良好的保温性能能够有效对导电加热层111进行保温和绝缘保护。具体的，第一密封片1121通过紧密的贴合导电加热层111的第一表面，形成对导电加热层111的第一表面覆盖，第二密封片1122通过紧密的贴合导电加热层111的第二表面，形成对导电加热层111的第二表面覆盖。可以理解到，通过第一密封片1121和第二密封片1122对导电加热层111的紧密覆盖，不仅能够提高导电加热层111的保温性能和绝缘保护，还能够起到对导电加热层111形状的固定作用。

屏蔽层120可以为导热、导电材料制成的薄片状结构。屏蔽层120的形状能够与防除冰加热膜110的形状尺寸匹配，故屏蔽层120能够紧密的贴合在防除冰加热膜110的密封层112上，形成对密封层112的覆盖。屏蔽层120的导热性能能够使得防除冰加热膜110被传导，而不会影响其加热效果。而屏蔽层120的导电性能能够使得屏蔽层120能够屏蔽雷电，避免了雷电对安装覆盖在工业设备表面的防除冰装置100造成损坏，进而能够有效延长安装覆盖在工业设备表面的防除冰加热膜110的使用寿命。

防腐层130可以为由纤维加防护液组成。防腐层130可通过涂覆在屏蔽层120上，并形成对屏蔽层120的完全覆盖。防腐层130的防腐效果能够有效隔绝各种腐蚀性的液体或气体对防除冰加热膜110和屏蔽层120造成腐蚀，进而能够再次延长安装覆盖在工业设备表面的防除冰加热膜110的使用寿命。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种防除冰装置及防除冰控制系统。防除冰装置应用于防除冰控制系统，防除冰控制系统包括：控制器，防除冰装置包括：防除冰加热膜、屏蔽层和防腐层，防除冰加热膜包括：密封层和导电加热层。导电加热层为由导电升温材料制成的矩形网格状结构，密封层包裹导电加热层构成防除冰加热膜，屏蔽层覆盖防除冰加热膜，防腐层覆盖屏蔽层，导电加热层的一端用于与控制器耦合。

导电加热层为由导电升温材料制成的矩形网格状结构，故导电加热层能具备良好的导电加热效果。导电加热层通过其一端与控制器的耦合，故导电加热层能够获取控制器的电能而开始升温。通过在防除冰加热膜上覆盖屏蔽层，以及在屏蔽层覆盖防腐层，能够有效的延长防除冰装置在实际使用时的寿命。因此，通过导电加热层自身的通电升温，以及将防除冰装置的导电加热层贴合在需要防除冰的工业设备的表面，能够对工业设备起到良好的防除冰效果，并通过屏蔽层和防腐层极大的延长了贴合在工业设备表面的防除冰装置的使用寿命。

对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。