一种防结冰机场道面结构及其铺设方法技术

本发明专利技术涉及一种防结冰机场道面结构，所述机场道面结构自下而上包括基础层、升温导热层和表层，其特征在于所述升温导热层包括加热电阻丝、导热填料和固‑固相变储能材料，其中加热电阻丝连续地嵌入在由固‑固相变储能材料和导热填料形成的板材中；以及其中所述固‑固相变储能材料包括苯乙烯嵌段共聚物和热容量试剂，且其中每当所述固‑固相变储能材料中的热容量试剂熔融成液体形式时，所述固‑固相变储能材料经历固‑固相转变。本发明专利技术的有益效果在于施工方法简单，节能环保，防结冰性能可靠。

An anti icing airport pavement structure and its laying method

The invention relates to an anti icing airport pavement structure, the pavement structure comprises a base layer, bottom layer and surface heat conduction, which is characterized in that the heat conducting layer comprises a heating resistance wire, conductive filler and solid solid phase change material, wherein the heating resistance wire continuously embedded in a solid phase change energy storage plate material and thermal conductive filler formed; and wherein the solid solid phase change materials including styrene block copolymer and the heat capacity of the reagent, and each solid solid phase change heat capacity of molten material in the reagent into liquid form, the solid solid phase change energy storage materials undergo solid solid phase change. The beneficial effect of the invention is that the construction method is simple, energy saving and environmental protection, and the anti icing performance is reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种防结冰机场道面结构及其铺设方法
本专利技术涉及民用航空
具体来说，本专利技术涉及一种防结冰机场道面结构及其铺设方法。
技术介绍
在地表温度低于0℃时的极端天气条件下，机场道面的积雪或结冰不仅会影响人们的正常出行，甚至还会成为飞机起飞降落的重要安全隐患。目前，国内外常用的机场道面融雪除冰方法大致可分为清除法和融化法。融化法又分为化学融化法和热融化法，而热融化法是最近研究的热点之一。热融化法主要通过将其它形式的能量转变成热能，达到融雪或融化冰的效果。但现有的热融法施工复杂，容易对道面及环境造成负面影响。近年来，人们在探索将相变储能材料应用到建筑物的保温中。由于相变储能材料可将多余的能量临时储存起来，在需要时通过相变潜能释放能量，且可循环使用，不仅效果好，还可降低能耗，减少排放。但目前所用的相变储能材料多为固-液相变储能材料，需要将其封装在密封空间中，这种结构的施工仍然很复杂。此外，一旦密封空间受到损坏，相变储能材料将发生泄漏，导致机场道面结构失去防结冰功能。为此，本领域仍然需要开发一种施工简单、性能可靠的防结冰机场道面结构及其铺设方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种施工简单的防结冰机场道面结构，所述防结冰机场道面结构包括基于固‐固相变储能材料的升温导热层。在相变过程中，固‐固相变储能材料始终为固态，所以除了和固‐液相变储能材料所带来的相似益处以外，本专利技术的防结冰机场道面结构的益处还在于可简单方便地形成基于固‐固相变储能材料的升温导热层，甚至可以先将升温导热层制造成预制件。此外，升温导热层本身具有电绝缘作用，即使在恶劣天气下也没有击穿失效导致泄漏的风险，这显著提高了机场道面结构预防结冰的可靠性。最后，还可通过对升温导热层进行间歇通电，使机场道面表层温度保持大于或等于0℃，从而预防机场道面结冰。本专利技术的目的还在于提供一种铺设防结冰机场道面结构的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种利用本文所述的防结冰机场道面结构来预防机场道面结冰的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供下述技术方案。在第一方面中，本专利技术提供一种防结冰机场道面结构，所述机场道面结构自下而上可包括基础层、升温导热层和表层，其特征在于所述升温导热层包括加热电阻丝、导热填料和固-固相变储能材料，其中加热电阻丝连续地嵌入在由固-固相变储能材料和导热填料形成的板材中。所述固-固相变储能材料包括苯乙烯嵌段共聚物和热容量试剂，且其中每当所述固-固相变储能材料中的热容量试剂熔融成液体形式时，所述固-固相变储能材料经历固-固相转变。在第一方面的一种实施方式中，所述基础层可包括非刚性道路沥青道面或刚性道路混凝土道面。在第一方面的另一种实施方式中，所述导热填料是六方氮化硼。在第一方面的另一种实施方式中，所述热容量试剂包括C14-C16直链石蜡和/或单切直链石蜡。在第一方面的另一种实施方式中，所述苯乙烯嵌段共聚物包括苯乙烯乙烯-丁烯苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯-乙烯-丙烯苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯-丙烯苯乙烯共聚物或其组合。在第二方面中，本专利技术提供一种铺设如第一方面所述的防结冰机场道面结构的方法，所述方法包括下述步骤：(1)根据勘探结果铺设基础层，或者清扫原有机场道面来提供基础层；(2)在基础层上铺设升温导热层；以及(3)在升温导热层上铺设表层，其中在步骤(2)中，通过将加热电阻丝连续地层压进入由固-固相变储能材料和导热填料形成的板材中来形成可相互拼接的升温导热层预制件，然后根据施工要求将升温导热层预制件铺设在基础层上，并在各预制件之间形成连续的电连接。所述固-固相变储能材料包括苯乙烯嵌段共聚物和热容量试剂，且其中每当所述固-固相变储能材料中的热容量试剂熔融成液体形式时，所述固-固相变储能材料经历固-固相转变。在第三方面中，本专利技术提供一种利用如第一方面所述的防结冰机场道面结构来预防机场道面结冰的方法，所述方法包括下述步骤：(1)通过温度传感器检测机场道面表层的温度；(2)当检测到表层的温度低于0℃时，对加热电阻丝进行间歇通电，其中通电期间利用加热电阻丝提供的热量使固-固相变储能材料中的热容量试剂从固体转变成液体，但固-固相变储能材料整体上经历固-固相转变，且使表层温度保持大于或等于0℃，以防止机场道面结冰；以及其中在不通电期间，利用固-固相变储能材料中热容量试剂由液体凝固成固体时释放的热量来使表层温度保持大于或等于0℃，以防止机场道面结冰。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)施工方法简单，节能环保；以及(2)因为引入具有电绝缘性质且不发生泄漏的固-固相变储能材料，防结冰性能可靠。附图说明图1示意性显示根据本专利技术的防结冰机场道面结构的横截面。图2示意性显示加热电阻丝在升温导热层中的排布方式。具体实施方式下面将结合附图以及本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚和完整的描述。附图的尺寸与实际尺寸不成比例，为了清楚显示某些特征，可能会夸大某些部件的尺寸。本专利技术的目的在于提供一种防结冰机场道面结构。参见图1，所述机场道面结构10自下而上可包括基础层11、升温导热层12和表层13。升温导热层12包括加热电阻丝120、导热填料121和固-固相变储能材料122。加热电阻丝可以以任意方式连续地嵌入在由固-固相变储能材料和导热填料形成的板材中。加热电阻丝的排列方式的一种实施方式如图2所示。所述固-固相变储能材料包括苯乙烯嵌段共聚物和热容量试剂，且其中每当所述固-固相变储能材料中的热容量试剂熔融成液体形式时，所述固-固相变储能材料经历固-固相转变。本专利技术还提供一种铺设防结冰机场道面结构10的方法，所述方法包括下述步骤：(1)根据勘探结果铺设基础层11，或者清扫原有机场道面来提供基础层11；(2)在基础层上铺设升温导热层12；以及(3)在升温导热层上铺设表层13，其中在步骤(2)中，通过将加热电阻丝连续地层压进入由固-固相变储能材料和导热填料形成的板材中来形成可相互拼接的升温导热层预制件，然后根据施工要求将升温导热层预制件铺设在基础层上，并在各预制件之间形成连续的电连接。本专利技术还提供一种利用防结冰机场道面结构10来预防机场道面结冰的方法，所述方法包括下述步骤：(1)通过温度传感器(未示出)检测机场道面表层的温度；(2)当检测到表层的温度低于0℃时，对加热电阻丝进行间歇通电，其中通电期间利用加热电阻丝提供的热量使固-固相变储能材料中的热容量试剂从固体转变成液体，但固-固相变储能材料整体上经历固-固相转变，且使表层温度保持大于或等于0℃，以防止机场道面结冰；以及其中在不通电期间，利用固-固相变储能材料中热容量试剂由液体凝固成固体时释放的热量来使表层温度保持大于或等于0℃，以防止机场道面结冰。实施例实施例1本实施例涉及一种铺设防结冰机场道面结构10的方法，以及由此得到的防结冰机场道面结构10。在第一步中，通过清扫原有的刚性道路混凝土道面来提供基础层11。在第二步中，通过将加热电阻丝连续地层压进入由苯乙烯乙烯-丁烯苯乙烯共聚物、C16直链石蜡和六方氮化硼粉末形成的板材中来制造可相互拼接的升温导热层预制件，然后根据施工要求将升温导热层预制件铺设在基础层上，并在各预制件之间形成连续的电连接，从而形成升温导热层12。在第三步中，使用常规技术，在升温导热层12上铺设所需的表层13。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防结冰机场道面结构，所述机场道面结构自下而上包括基础层、升温导热层和表层，其特征在于所述升温导热层包括加热电阻丝、导热填料和固‑固相变储能材料，其中加热电阻丝连续地嵌入在由固‑固相变储能材料和导热填料形成的板材中；以及其中所述固‑固相变储能材料包括苯乙烯嵌段共聚物和热容量试剂，且其中每当所述固‑固相变储能材料中的热容量试剂熔融成液体形式时，所述固‑固相变储能材料经历固‑固相转变。

【技术特征摘要】
1.一种防结冰机场道面结构，所述机场道面结构自下而上包括基础层、升温导热层和表层，其特征在于所述升温导热层包括加热电阻丝、导热填料和固-固相变储能材料，其中加热电阻丝连续地嵌入在由固-固相变储能材料和导热填料形成的板材中；以及其中所述固-固相变储能材料包括苯乙烯嵌段共聚物和热容量试剂，且其中每当所述固-固相变储能材料中的热容量试剂熔融成液体形式时，所述固-固相变储能材料经历固-固相转变。2.如权利要求1所述的防结冰机场道面结构，其特征在于，所述基础层包括非刚性道路沥青道面或刚性道路混凝土道面。3.如权利要求1所述的防结冰机场道面结构，其特征在于，所述导热填料是六方氮化硼。4.如权利要求1所述的防结冰机场道面结构，其特征在于，所述热容量试剂包括C14-C16直链石蜡和/或单切直链石蜡。5.如权利要求1所述的防结冰机场道面结构，其特征在于，所述苯乙烯嵌段共聚物包括苯乙烯乙烯-丁烯苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯-乙烯-丙烯苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯-丙烯苯乙烯共聚物或其组合。6.一种铺设如权利要求1所述的防结冰机场道面结构的方法，所述方法包括下述步骤：(1)根据勘探结果铺设基础层，或者清扫原...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚文涛，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：山东,37