Устройство для плавления снега и предотвращения обмерзания для применения в районах экстремально низких температур
Изобретение относится к устройствам для плавления снега и предотвращения обмерзания, предназначенных для районов экстремально низких температур. Технический результат заключается в простоте конструкции и длительном сроке службы при низких затратах на производство. Для этого устройство включает: множество листовых нагревателей, в каждом из которых электропроводный материал, состоящий из графита и сажи, диспергирован и смешан с дисперсной средой из синтетической смолы; влагостойкие электроизоляционные материалы, состоящие из смолы на основе полиимида, каждый из которых имеет высокие теплостойкость, механические характеристики, электрические характеристики и химическую инертность в широком температурном диапазоне от очень низких температур до высоких температур; контейнер из синтетической смолы для вмещения листовых нагревателей и электроизоляционных материалов в виде слоев, при этом листовые материалы размещены послойно, с электроизоляционным материалом между ними. Второй вариант устройства включает множество блоков листовых нагревателей. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройствам для плавления снега и предотвращения обмерзания, предназначенных для экстремально холодных регионов, пригодных для плавления снега, нагревания или предотвращения обмерзания благодаря использованию листовых нагревателей в районах экстремально низких температур, например -40°С.
Уровень техники
Насколько было известно, ранее для обеспечения функции плавления снега в поверхность дороги заделывалась помещенная в оболочку экзотермическая проволока для прохождения тока, тепло которой плавило снег, при этом помещенная в оболочку экзотермическая проволока включала: токопроводящий экзотермический сердечник из проволоки, образованной нагревательной проволокой круглого сечения, выполненной из металла, например, хромо-никелевого сплава или медно-никелевого сплава; электроизоляционный слой, выполненный из сшитого полиэтилена для покрытия проволочного сердечника; и слой материала оболочки, выполненный из хлористого винила с включенным элементом дальнего инфракрасного излучения для покрытия изоляционного слоя.
Однако, что касается вышеупомянутого известного устройства с токопроводящей экзотермической проволокой, помещенной в оболочку, раскрытого в Японской заявке No.2002-246158, то поскольку токопроводящий экзотермический сердечник образован нагревательной проволокой круглого сечения, выполненной из металла, например, хромо-никелевого или медно-никелевого сплава, тепловая эффективность оказывается низкой, что вызывает необходимость увеличения излучаемого тепла. Поэтому, если в течение длительного времени периодически требуется увеличивать силу пропускаемого тока для получения большего количества тепла, проволочный сердечник повреждается из-за окисления и обугливания, что приводит к тому, что источник тепла (т.е. проволочный сердечник) требует замены через короткое время, т.е. время его службы укорачивается. Для замены источника тепла приходится вскрывать бетонный или асфальтовый слой поверхности дороги, убирать образовавшиеся обломки извлеченную почву, затем заделывать новое устройство с токопроводящей экзотермической помещенной в оболочку проволокой и заново мостить участок дороги, что требует больших затрат труда и средств. На самом деле, поскольку источник тепла с течением времени повреждается из-за нагрузки от проходящего транспорта или замерзания дорожного полотна, часто оказывается, что под дорожным полотном остается неработающий источник тепла.
Однако указанный выше известный способ с применением металлической нагревательной проволоки круглого сечения не пригоден для плавления снега на дороге или предотвращения обмерзания дороги с помощью стабильной подачи нужного количества тепла в течение длительного времени, потому что при применении известного способа с заделыванием помещенной в оболочку проволоки в дорожную поверхность в районах экстремально низких температур, например, с внешней температурой -40°С, тепловая эффективность оказывается низкой, невзирая на подаваемый большой ток, и рассеивание и потери тепла из-за снега, льда и холодного воздуха становятся существенно большими.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является решение вышеуказанных проблем и создание устройства для плавления снега и предотвращения обмерзания дорожной поверхности, пригодного для использования посредством заделывания в поверхность дороги в районах экстремально низких температур, например, с внешней температурой -40°С, имеющего высокую тепловую эффективность и пригодную для плавления снега на поверхности дороги и предотвращения обмерзания поверхности дороги благодаря стабильной подаче нужного количества тепла в течение длительного времени, имея при этом небольшие размеры, простую конструкцию и длительный срок службы при низких затратах на производство.
Для решения вышеуказанной задачи настоящее изобретение предлагает устройство для плавления снега и предотвращения обмерзания, предназначенное для районов экстремально низких температур, которое содержит:
множество листовых нагревателей, в каждом из которых электропроводный материал, состоящий из графита и сажи, диспергирован и смешан с дисперсной средой из синтетической смолы;
влагостойкие электроизоляционные материалы, состоящие из смолы на основе полиимида, имеющие высокие теплостойкость, механические характеристики, электрические характеристики и химическую инертность в широком температурном диапазоне от очень низких до высоких температур; и
контейнер из синтетической смолы для вмещения листовых нагревателей и электроизоляционных материалов в виде слоев,
при этом листовые материалы размещены послойно, с электроизоляционным материалом между ними.
Настоящее изобретение предлагает также устройство для плавления снега и предотвращения обмерзания, предназначенное для районов экстремально низких температур, устройство включает множество блоков листовых нагревательных, а каждый блок листовых нагревателей включает:
множество листовых нагревателей, в каждом из которых электропроводный материал, состоящий из графита и сажи, диспергирован и смешан с дисперсной средой из синтетической смолы;
влагостойкие электроизоляционные материалы, состоящие из смолы на основе полиимида, имеющие высокие теплостойкость, механические характеристики, электрические характеристики, химическую инертность в широком температурном диапазоне от очень низких температур до высоких температур; и
контейнер из синтетической смолы для вмещения листовых нагревателей и электроизоляционных материалов в виде слоев,
при этом листовые нагреватели размещены послойно, с электроизоляционным материалом между ними,
причем множество блоков листовых нагревателей заделаны в тело из асфальта или бетона, при этом блоки листовых нагревателей размещены в теле рядом друг с другом в желаемом порядке с желаемым количеством ступеней и на желаемой глубине.
Предпочтительно листовые нагреватели и электроизоляционные материалы размещаются концентрично, с цилиндрическим поперечным сечением, в цилиндрическом контейнере из синтетической смолы.
Предпочтительно в тепловом нагревателе весовое соотношение графита, сажи и дисперсной среды из синтетической смолы составляет 2-5:1-3:7-9 соответственно и еще более предпочтительно - весовое соотношение 4:2:8 соответственно.
Предпочтительно дисперсная среда из синтетической смолы является смолой на основе фтора или полиэтиленовой смолой.
Предпочтительно электроизоляционный материал выполнен из полимера пиромелитового диангидрида и 4,4-диаминодифенилового эфира.
Предпочтительно контейнер из синтетической смолы выполнен из полиэтиленовой смолы.
Настоящее изобретение предлагает устройство для плавления снега и предотвращения обмерзания дорожного покрытия, подходящее для использования путем заделывания его в поверхность дороги в районах экстремально низких температур, например, с температурой -40°С, обладающее высокой тепловой эффективностью и способное обеспечить таяние снега и предотвратить обмерзание дорожной поверхности за счет стабильного выделения необходимого количества тепла в течение длительного времени и имеющее простую конструкцию и низкие производственные затраты.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой поперечное сечение блока листовых нагревателей в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения устройства для плавления снега и предотвращения обмерзания, предназначенного для районов экстремально низких температур, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 представляет собой вид в плане блока листовых нагревателей;
Фиг.3 представляет собой продольное сечение блока листовых нагревателей;
Фиг.4 представляет собой поперечное сечение тела с заделанными в него блоками листовых нагревателей в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения;
Фиг.5 представляет собой график, иллюстрирующий температурные характеристики при измерении температуры в теле, на поверхности тела и на боковых поверхностях тела в условиях комнаты, когда в это тело заделано несколько блоков листовых нагревателей в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения;
Фиг.6 представляет собой график температурных характеристик при измерении температуры в теле, на поверхности тела и на боковых поверхностях тела в условиях холодной ванны, когда в это тело заделано несколько блоков листовых нагревателей в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения;
Фиг.7 представляет собой график, иллюстрирующий характеристики, полученные при измерении напряжения, электрической мощности, интегральной электрической мощности и тока, когда несколько блоков листовых нагревателей блоков заделаны в тело;
Фиг.8 представляет собой график, иллюстрирующий тепловые характеристики при измерении переменного напряжения и электрической мощности одного блока листовых нагревателей в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения в холодной ванне.
Осуществление изобретения
Далее будут описаны предпочтительные варианты выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Блок 1 листовых нагревателей включает: множество листовых нагревателей 3; водостойкий электроизоляционный материал 2; и выполненный из синтетической смолы контейнер 4 для вмещения листовых нагревателей 3 и электроизоляционного материала 2 в виде слоев, при этом листовые нагреватели 3 размещены послойно, а между слоями листовых нагревателей размещен изоляционный материал. Общая длина контейнера 4 из синтетической смолы может быть, например, около 500 мм.
Электроизоляционный материал 2 состоит из смолы на основе полиимида, которая обладает высокими термостойкостью, механическими характеристиками, электрическими характеристиками, химической и радиационной стойкостью в широком диапазоне температур, например, от -269°С до высоких температур, например, 400°С. Электроизоляционный материал 2 может быть, например, полимером пиромеллитового диангидрида и 4,4-диаминодифенилового эфира.
В листовом нагревателе 3 электропроводный материал, состоящий из графита и сажи, диспергирован и перемешан с дисперсной средой из синтетической смолы. Листовой нагреватель 3 содержит графит, сажу и дисперсную среду из синтетической смолы в весовом соотношении 2-5:1-3:7-9 соответственно, а более предпочтительно в весовом соотношении 4:2:8 соответственно. После смешивания, например, смесь подвергается экструзии для формования листового нагревателя 3, так чтобы получить в поперечном сечении цилиндрическую форму. Помимо электропроводного материала, состоящего из графита и сажи в качестве веществ, добавляемых в дисперсную среду из синтетической смолы, могут вводиться, например, пепел из промышленных отходов, окиси металлов, таких, как двуокись молибдена, титанат алюминия и окись свинца, карбид, например карбид кремния и карбид кальция, для получения излучения в дальней инфракрасной области спектра с тем, чтобы активация, путем распространения электромагнитных волн дальнего инфракрасного излучения, происходила в резонансе с колебаниями молекул снега и льда, без потери тепловой энергии, генерируемой листовым нагревателем 3, и таким образом снег может плавиться и предотвращается обмерзание благодаря тепловой энергии, высвобождаемой молекулами льда при возврате из возбужденного в основное состояние.
В качестве дисперсной среды из синтетической смолы может использоваться смола на основе фтора. Смола на основе фтора имеет хорошие характеристики, например, стойкость к низким температурам, теплостойкость, химическую инертность, сопротивление изнашиванию, ударостойкость, стабильные электрические характеристики и хорошую слипаемость с электроизоляционным материалом 2. Если выдерживается весовое соотношение графита, сажи и дисперсной среды из синтетической смолы, как указано выше, получается сильное сцепление дисперсной сажи с дисперсной средой из синтетической смолы, и сажа равномерно распределяется в дисперсной среде синтетической смолы, снижая тем самым электрическое сопротивление. Дисперсная среда синтетической смолы может быть получена из полиэтиленовой смолы.
Листовой нагреватель 3 и электроизоляционный материал 2 размещаются донцентрично и имеют в сечении цилиндрическую форму. Как видно на Фиг.1, множество листовых нагревателей 3 и электроизоляционных материалов 2 расположены послойно (по три слоя соответственно листовых нагревателей 3 и электроизоляционных материалов 2 показаны на Фиг.1 в качестве примера) и размещены в жестком имеющем форму цилиндра контейнере 4 из синтетической смолы. Хотя на Фиг.1 показано в качестве примера три ламинированных слоя, количество ламинированных слоев может быть любым и толщина слоев может варьироваться в зависимости от потребности. По этой причине листовому нагревателю 3 и электропроводному материалу 2 придается концентричная форма с цилиндрическим сечением для того, чтобы, наряду с компактностью одного листового нагревателя 3, получить большую излучающую тепло область, и совокупность этих областей в ламинированном листовом нагревателе 3 могла быть такой большой, чтобы стабильно обеспечивать необходимое количество тепла в течение длительного времени.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения контейнер 4 из синтетической смолы выполнен из полиэтиленовой смолы и имеет цилиндрическую форму. Однако материал для контейнера 4 из синтетической смолы не ограничивается только полиэтиленовой смолой. Это может быть полиакриловая смола, полиметакрилатовая смола или полипропиленовая смола.
На Фиг.2 и 3 позициями 5 и 5' обозначены электроды, установленные на переднем или заднем конце контейнера 4 из синтетической смолы. Каждый электрод 5, 5' выполнен, например, из медной фольги. Однако материал не ограничивается только медной фольгой и может быть другим при условии, что он обладает хорошей электропроводностью, пригоден для машинной обработки и легко доступен. Позициями 6 и 6' отмечены электропроводные части, присоединяемые к электродам 5 и 5'.
На Фиг.4 позиция 7 обозначает тело из бетона или асфальта, в который заделаны блоки 1 листовых нагревателей. При этом несколько блоков 1 листовых нагревателей заделано на глубину Н, располагаясь рядом друг с другом в желаемом порядке и образуя желаемое число ступеней.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения, когда блоки 1 листовых нагревателей заделываются под поверхность дороги для плавления слоя снега на дороге в районах низких температур или для предотвращения обмерзания дороги, был проведен следующий эксперимент для подтверждения получаемого эффекта в лабораторных условиях. Как показано на Фиг.4, теплоизоляционный материал 9 толщиной 25 мм был уложен на бетонное основание толщиной 70 мм, затем рядом друг с другом были размещены два блока 1 листовых нагревателей, по обеим сторонам этих двух блоков 1 листовых нагревателей был размещен теплоизоляционный материал 10 толщиной 12,5 мм, и все это было залито бетоном в качестве материала для дорожного покрытия так, что глубина Н от основания до поверхности дороги составила около 50 мм, таким образом, два соседних блока 1 листовых нагревателей оказались заделаны рядом друг с другом в теле 7 из бетона на глубину Н около 50 мм от поверхности дороги.
В приведенном примере глубина Н составила около 50 мм, однако глубина Н может быть выбрана любой в зависимости от потребности.
Для вышеуказанного тела 7 использовался бетон с усадкой 8-12 при укладке.
Затем для подтверждения эффективности блоков 1 листовых нагревателей в лабораторных условиях в бетонное тело 7 была вставлена металлическая труба 11 с установленным в ней температурным датчиком S, при помощи которого измерялась температура в теле 7. В качестве теплоизоляционного материала можно, например, использовать стекловату, полиуретановую пену или асбест.
Тело 7, в которое заделывались блоки 1 листовых нагревателей, может быть не только бетонным. Например, в качестве материала для тела 7 может быть использован асфальт. При использовании асфальта блок 1 листовых нагревателей может также предотвратить тепловое разрушение листовых нагревателей благодаря использованию электроизоляционного материала 2 из полиамида, стойкого к высоким температурам, например 400°С.
Предпочтительный вариант выполнения устройства для плавления снега и предотвращения обмерзания, для использования в районах с экстремально низкими температурами в соответствии с настоящим изобретением имеет конструкцию, как описано выше. В устройстве множество листовых нагревателей 3, состоящих из графита, сажи и дисперсной среды из синтетической смолы на основе фтора, расположены послойно, перемежаясь со слоями водостойкого электроизоляционного материала 2, состоящего из смолы на основе полиимида, при этом смола на основе полиимида, такая как полимер пиромелитового диангидрида и 4,4-диаминодефенилового эфира, является особенно подходящим, так как обладает отличными теплостойкостью, механическими характеристиками, электрическими характеристиками, стойкостью к воздействию химических реагентов и радиации в широком диапазоне температур от очень низких, например -269°С, до высоких, например 400°С. Как показано на Фиг.1, три листовых нагревателя 3 размещены послойно концентрично, с цилиндрическим поперечным сечением, и расположены в цилиндрическом контейнере 4 из синтетической смолы, образуя блок 1 листовых нагревателей.
Поверхностная температура блока листовых нагревателей, выполненного, как описано выше, измерялась на протяжении какого-то времени в условиях комнатной температуры. Результаты измерения показаны в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| Поверхностная температура в °С листового нагревательного блока при трехслойном ламинировании | |
| Время (в минутах) | |
| 1 | 43 |
| 2 | 58 |
| 3 | 67 |
| 4 | 72 |
| 5 | 79 |
| 6 | 85 |
| 7 | 86 |
| 8 | 87 |
| 9 | 88 |
| 10 | 94 |
| 20 | 95 |
| 30 | 93 |
| 60 | 94 |
| 120 | 94 |
Условия, в которых производились измерения, следующие: комнатная температура 26°С, напряжение 100 В, электрическая мощность 32 Вт и электрическое сопротивление листового нагревателя 3-313 Ом. В этих условиях измерялась температура поверхности контейнера 4 из синтетической смолы с размещенным в нем листовым нагревателем 3, в зависимости от времени пропускания электрического тока (а именно через промежутки времени проводимости) в 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 60 и 120 минут. Измеренная поверхностная температура сведена в Таблицу 1. Результаты, приведенные в Таблице 1, показывают, что после истечения времени в 10 минут поверхностная температура блока 1 листовых нагревателей (то есть поверхностная температура контейнера 4 из синтетической смолы) становилась почти постоянной и составляла величину между 93 и 95°С.
Во втором случае два блока 1 листовых нагревателей, выполненных, как описано выше, были заделаны рядом друг с другом в бетонном теле 7 на глубину Н 50 мм от поверхности дороги, в которой, как показано на Фиг.4, на бетонное основание 8 толщиной 70 мм был положен теплоизоляционный материал 9 толщиной 25 мм, после чего два блока 1 листовых нагревателей были размещены рядом друг с другом. Затем через два блока 1 листовых нагревателей пропускали электрический ток в соответствии с экспериментом при переменном напряжении 100 В, мощности 30 Вт и комнатной температуре А около 25°С, затем производилось измерение температуры В в теле 7, поверхностной температуры С тела 7 и температуры D боковой поверхности тела 7 в зависимости от времени. Результаты показаны на Фиг.5.
Как видно из Фиг.5, через 4 часа (240 минут) температура В тела 7 составила около 88°С, поверхностная температура С тела 7 составила около 78°С и температура D стороны тела 7 составила около 53°С, то есть все отмеченные температуры были существенно высокими.
В третьем случае два блока 1 листовых нагревателей были выполнены так же, как описано выше (как показано на Фиг.4), затем на два блока 1 листовых нагревателей (т.е. на листовые нагреватели 3) подавался электрический ток в соответствии с экспериментом при переменном напряжении 100 В и электрической мощности 30 Вт при температуре А' в холодной ванне около - 40°С, и производилось измерение температуры В' в теле 7, поверхностной температуры С тела 7 и температуры D' боковой поверхности тела 7 в зависимости от времени. Результаты показаны на Фиг.6.
Как видно из Фиг.6, через два часа (120 минут) температура В' в теле 7 достигла и затем оставалась около 40°С, поверхностная температура С' тела 7 достигла и оставалась около 10°С, и температура D' боковой поверхности тела 7 достигла и оставалась около - 25°С. Таким образом, все температуры были существенно высокими.
Следовательно, в соответствии с описанными выше результатами было найдено, что, когда применяются блоки 1 листовых нагревателей в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения для плавления снега, покрывающего дорогу, или для предотвращения обмерзания дороги в районах экстремально низких температур, где наружная температура опускается до -40°С, заделываемые в бетонное тело 7 под поверхность дороги, как описано выше, и через них пропускается электрический ток, эти блоки листовых нагревателей могут плавить снег, покрывающий дорогу, или предотвращать обмерзание дороги.
В четвертом случае в зависимости от времени измерялись напряжение (В), электрическая мощность (Вт) и интегральная электрическая мощность (Вт; ватт-час) в условиях, когда величина сопротивления блока листовых нагревателей была 332 Ом. Результаты приведены на Фиг.7.
Как видно из Фиг.7, при подаче на блоки 1 листовых нагревателей электрического тока переменного напряжения 100 В и силой 80 А через два часа (120 минут) потребляемая электрическая мощность составила 30 Вт, а интегральная электрическая мощность оказалась около 0.2 Вт-час, из чего видно, что потребляется низкая электрическая мощность, а энергетическая эффективность высока.
В пятом случае в зависимости от времени измерялась поверхностная температура одного блока 1 листовых нагревателей, выполненного, как описано выше, в холодной ванне при переменном напряжении 100 В, электрической мощности 30 Вт и сопротивлении 310 Ом. Результаты приведены на Фиг.8.
В соответствии с этими результатами через 5400 секунд и при температуре А" в холодной ванне -36°С поверхностная температура С" тела 7 достигла и сохранялась от -16 до -17°С.
Следовательно, при сравнении случая, когда в тело 7 заделывался один блок 1 листовых нагревателей, со случаем, когда в тело 7 заделывалось множество расположенных рядом блоков 1 листовых нагревателей, было найдено, что возможно стабильно обеспечивать необходимое нагревание в течение длительного периода времени так, чтобы снег, лежащий на дороге, мог быть расплавлен, и могло быть предотвращено обмерзание поверхности дороги.
Поскольку множество блоков 1 листовых нагревателей, заделанных рядом друг с другом в теле 7, закрыты снизу и по обеим левой и правой сторонам теплоизолирующими материалами 9, 10, эти материалы предохраняют блоки 1 листовых нагревателей от холода, поступающего извне тела 7, например, от снега, льда или внешнего воздуха, и излучаемое блоками 1 листовых нагревателей тепло передается окружению тела 7 без потерь.
Количество блоков 1 листовых нагревателей, способ их размещения и глубина заделывания в теле 7 не ограничиваются описанными выше примерами и могут свободно выбираться в зависимости от потребностей.
Поскольку в каждом листовом нагревателе 3 блока 1 листовых нагревателей электропроводный материал из графита и сажи диспергирован в дисперсной среде из синтетической смолы на основе фтора, графит и сажа распределяются равномерно, благодаря чему величина электрического сопротивления может быть снижена, обеспечивая тем самым стабильную электрическую характеристику. Слипаемость листового нагревателя 3 и электроизоляционного материала 2 становится высокой. Поэтому листовой нагреватель 3 согласно настоящему изобретению обладает хорошей тепловой эффективностью и может стабильно обеспечивать нужное количество тепла в течение длительного времени. Более того, снижается возможность повреждения листового нагревателя 3 из-за окисления или обугливания, и разрушение кабеля становится едва ли возможным. Поэтому источник тепла не требует замены в течение длительного времени, из чего следует, что снег на дороге будет таять и будет предотвращаться ее обмерзание тоже в течение длительного времени.
Поскольку листовые нагреватели 3 в соответствии с настоящим изобретением помещены в контейнер 4 из синтетической смолы послойно, как подробно описано выше, они оказываются хорошо защищенными этим контейнером 4, т.е. такая нагрузка, как вес автомобилей сверху или давление справа и слева, может быть уменьшена. Более того, слои цилиндрических листовых нагревателей 3 расположены концентрично по сечению, каждый листовой нагреватель 3 равномерно излучает тепло в радиальном направлении от центра к периферии, что обеспечивает получение большого количества тепла.
Далее, поскольку листовые нагреватели 3, каждый из которых имеет цилиндрическую форму, размещены концентрично и послойно с электроизоляционным материалом 2 внутри контейнера 4, у каждого листового нагревателя 3 область, излучающая тепло, может оказаться широкой, несмотря на компактный размер, в результате чего обеспечивается плавление покрывающего дорогу снега и предотвращается обмерзание дороги в течение длительного времени.
Величина электрического сопротивления каждого из множества листовых нагревателей 3 может быть выбрана различной для получения большего количества суммарного излучаемого тепла, если это необходимо.
В описанном выше примере устройство в соответствии с настоящим изобретением применяется в районах экстремально низких температур на дорогах посредством его заделывания под поверхность дорог. Однако устройства согласно настоящему изобретению могут использоваться на шоссе, парковках, лестницах, подъездных путях, неровностях дорог, аэродромах, железных дорогах, в гаражах для предотвращения обмерзания какого-то определенного места.
Устройство согласно настоящему изобретению пригодно для заделывания в бетон или асфальт в районах экстремально низких температур. Блок листовых нагревателей согласно настоящему изобретению обладает отличной тепловой эффективностью и, несмотря на его компактные размеры, может стабильно производить необходимое количество тепла в течение длительного времени, обеспечивая тем самым таяние покрывающего дорогу снега и предотвращая ее обмерзание в течение длительного времени без частой замены блока листовых нагревателей.
Вышеприведенные предпочтительные примеры выполнения изобретения описаны для того, чтобы помочь понять его суть, и любой специалист может осуществить вариации изобретения в рамках заявленного объема.
1. Устройство для плавления снега и предотвращения обмерзания, предназначенное для использования в районах экстремально низких температур, содержащее
множество листовых нагревателей, в каждом из которых электропроводный материал, состоящий из графита и сажи, диспергирован и смешан с дисперсной средой из синтетической смолы; влагостойкие электроизоляционные материалы, состоящие из смолы на основе полиимида, имеющие высокие теплостойкость, механические характеристики, электрические характеристики и химическую инертность в широком температурном диапазоне от очень низких до высоких температур; и
контейнер из синтетической смолы для вмещения листовых нагревателей и электроизоляционных материалов в виде слоев,
при этом листовые материалы размещены послойно, с электроизоляционным материалом между ними.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество листовых нагревателей и изоляционные материалы размещены концентрично с сечением цилиндрической формы в цилиндрическом контейнере из синтетической смолы.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что листовые нагреватели содержат графит, сажу и дисперсную среду из синтетической смолы в весовом соотношении 2-5:1-3:7-9 соответственно, а предпочтительно в весовом соотношении 4:2:8 соответственно.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дисперсионная среда из синтетической смолы является смолой на основе фтора или полиэтиленовой смолой.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроизоляционные материалы выполнены из полимера пиромелитового диангидрида и 4,4-диаминодифенилового эфира.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контейнер из синтетической смолы выполнен из полиэтиленовой смолы.
7. Устройство для плавления снега и предотвращения обмерзания, предназначенное для районов экстремально низких температур, включающее множество блоков листовых нагревателей, при этом каждый блок листовых нагревателей содержит:
множество листовых нагревателей, в каждом из которых электропроводный материал, состоящий из графита и сажи диспергирован и смешан с дисперсной средой из синтетической смолы;
влагостойкие электроизоляционные материалы, состоящие из смолы на основе полиимида, имеющие высокие теплостойкость, механические характеристики, электрические характеристики, химическую инертность в широком температурном диапазоне от очень низких температур до высоких температур; и
контейнер из синтетической смолы для вмещения листовых нагревателей и электроизоляционных материалов в виде слоев,
при этом листовые нагреватели размещены послойно, с электроизоляционным материалом между ними,
причем множество блоков листовых нагревательных блоков заделаны в тело из асфальта или бетона, при этом блоки листовых нагревателей размещены в теле рядом друг с другом в желаемом порядке с желаемым количеством ступеней и на желаемой глубине.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что множество листовых нагревателей и изоляционные материалы размещены концентрично с сечением цилиндрической формы в цилиндрическом контейнере из синтетической смолы.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что листовые нагреватели содержат графит, сажу и дисперсную среду из синтетической смолы в весовом соотношении 2-5:1-3:7-9 соответственно, а предпочтительно в весовом соотношении 4:2:8 соответственно.
10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дисперсионная среда из синтетической смолы является смолой на основе фтора или полиэтиленовой смолой.
11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что электроизоляционные материалы выполнены из полимера пиромелитового диангидрида и 4,4-диаминодифенилового эфира.
12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что контейнер из синтетической смолы выполнен из полиэтиленовой смолы.
