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水利水电闸门迎水面防冰冻装置   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-12-18
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-05-07
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-09-15
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-12-18
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201811548811.X 申请日 2018-12-18
公开/公告号 CN109610401B 公开/公告日 2020-09-15
授权日 2020-09-15 预估到期日 2038-12-18
申请年 2018年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 E02B1/00E02B7/20 主分类号 E02B1/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 4
权利要求数量 5 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 安康学院 当前专利权人 安康学院
发明人 张建美 第一发明人 张建美
地址 陕西省安康市汉滨区育才路92号 邮编 725000
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 陕西省 申请人所在市 陕西省安康市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
西安铭泽知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
李振瑞
摘要
本发明公开了一种水利水电闸门迎水面防冰冻装置,包括设于水利水电闸门的迎水面上的电热层,电热层在迎水面上被划分为若干个能够独立发热融冰的子电热层,各子电热层分别设置有压力传感器,同时还分别布设有吸水管,各吸水管上均设有电磁阀,各吸水管分别与排水管连接,排水管与排水泵连接,各子电热层分别通过电热开关与微处理器信号连接,微处理器还分别与各电磁阀、各压力传感器及排水泵信号连接;所述排水泵、各子电热层以及微处理器还分别与供电电源连接。本发明通过在设定条件下的反复融冰、排除所融化的水,最终会在闸门和冰层之间形成一道稳定的间隙,使得在严寒的冬季闸门不再受到冰层的挤压力,形成间隙后则不再反复进行耗电融冰。
  • 摘要附图
    水利水电闸门迎水面防冰冻装置
  • 说明书附图:图1
    水利水电闸门迎水面防冰冻装置
  • 说明书附图:图2
    水利水电闸门迎水面防冰冻装置
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-09-15 授权
2 2019-05-07 实质审查的生效 IPC(主分类): E02B 1/00 专利申请号: 201811548811.X 申请日: 2018.12.18
3 2019-04-12 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.水利水电闸门迎水面防冰冻装置,包括设于水利水电闸门(1)的迎水面上的电热层(2),其特征在于,所述电热层(2)在迎水面上被划分为若干个能够独立发热融冰的子电热层(2-1),各子电热层(2-1)的迎水面上分别设置有压力传感器(6),同时各子电热层(2-1)所在位置还分别布设有吸水管(7),各吸水管(7)上均设有电磁阀(4),各吸水管(7)还分别与排水管(3)连接,排水管(3)与排水泵(5)连接,所述各子电热层(2-1)分别通过一电热开关(11)与微处理器(12)信号连接,微处理器还分别与各电磁阀(4)、各压力传感器(6)以及排水泵(5)信号连接;所述排水泵(5)、各子电热层(2-1)以及微处理器还分别与供电电源电连接;
所述压力传感器(6)用于检测其所在子电热层(2-1)的迎水面所受到的来自冰层(9)或水层(10)的压力值,并将所检测到的压力值实时发送给所述微处理器;所述微处理器用于实时接收所述压力传感器(6)发送来的压力值,并将所述压力值与对应该压力传感器(6)的第一压力设置值进行比对,当所述压力值高于所述第一压力设置值时,则默认与该压力传感器(6)所在的子电热层(2-1)相接触的水体结冰产生膨胀挤压力,则所述微处理器通过电热开关控制该子电热层(2-1)发热以融化与该子电热层(2-1)相接触的冰层(9)的冰面,直至所述压力值低于第二压力设置值且高于第三压力设置值时,则默认与该压力传感器(6)所在的子电热层(2-1)相接触的冰面已融化为水,则所述微处理器控制与该压力传感器(6)处于同一子电热层(2-1)上的吸水管(7)上的电磁阀(4)处于开启状态,同时微处理器控制所述排水泵(5)处于开启排水的状态,直至所述压力值低于所述第三压力设置值时,则默认与该压力传感器(6)所在的子电热层(2-1)相接触的水体已被排除,则所述微处理器通过电热开关控制该子电热层(2-1)关闭发热,同时控制相应吸水管(7)上的电磁阀(4)处于关闭状态,当所有电磁阀(4)均处于关闭状态时,所述微处理器控制所述排水泵(5)处于关闭状态。

2.如权利要求1所述的水利水电闸门迎水面防冰冻装置,其特征在于,所述排水管(3)外壁上包覆有防止排水管(3)内部结冰的电热裹覆层,所述电热裹覆层通过供电开关与供电电源电连接。

3.如权利要求1所述的水利水电闸门迎水面防冰冻装置,其特征在于,所述各子电热层(2-1)采用PTC发热体进行发热。

4.如权利要求1所述的水利水电闸门迎水面防冰冻装置,其特征在于,所述排水管(3)设于所述电热层(2)和水利水电闸门(1)之间。

5.如权利要求1所述的水利水电闸门迎水面防冰冻装置,其特征在于,所述微处理器PLC控制器或MSP430单片机;所述电热开关是继电器开关。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及水利水电设施领域,特别涉及一种水利水电闸门迎水面防冰冻装置。

背景技术

[0002] 水利水电闸门起到拦蓄库水与定流量泄放库水的作用,在北方寒冬冰冻期,绝大多数闸门静置不动,闸门迎水面会结上厚厚的冰层。冰是水的三态之一,由水凝结成冰后,比重减小,体积增大,初步估算,迎水面宽度10米的钢制闸门在气温摄氏负20度条件下所结成的冰层,可造成闸门迎水面承受冰涨压力上百吨,这是极具破坏性的静压力,因此,闸门迎水面防冰冻技术措施必不可少。目前一个重要的防冻方法即在闸门的迎水面上设置电热体,以起到对闸门迎水面上的冰层融化的作用,从而释放或缓解冰层对闸门的巨大压力。然而目前现有技术中的电加热融冰方法使得电热部件必须在寒冷的天气下持续的进行加热,从而保持与闸门相接触的迎水面不再结冰,如果停止加热后,在水、冰热传导以及环境低温的作用下很快又会在冰层和闸门之间形成新的结冰层,由于在低温环境下必须不停地进行加热以防结冰,因此会造成大量电能被消耗掉,不利于能源的节约。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题,提供一种水利水电闸门迎水面防冰冻装置,能够自动检测水利水电闸门的迎水面上各部分是否受到结冰带来的压力,同时能够自动加热融冰,并将融冰所生成的水自动排除掉;通过在设定条件下的反复融冰、排除所融化的水,最终会在闸门和冰层之间形成一道稳定的间隙,使得在严寒的冬季闸门不再受到冰层的挤压力,形成间隙后则不再反复进行耗电融冰。
[0004] 本发明的技术方案是:水利水电闸门迎水面防冰冻装置,包括设于水利水电闸门的迎水面上的电热层,所述电热层在迎水面上被划分为若干个能够独立发热融冰的子电热层,各子电热层的迎水面上分别设置有压力传感器,同时各子电热层所在位置还分别布设有吸水管,各吸水管上均设有电磁阀,各吸水管还分别与排水管连接,排水管与排水泵连接,所述各子电热层分别通过一电热开关与微处理器信号连接,微处理器还分别与各电磁阀、各压力传感器以及排水泵信号连接;所述排水泵、各子电热层以及微处理器还分别与供电电源电连接;所述压力传感器用于检测其所在子电热层的迎水面所受到的来自冰层或水层的压力值,并将所检测到的压力值实时发送给所述微处理器;所述微处理器用于实时接收所述压力传感器发送来的压力值,并将所述压力值与对应该压力传感器的第一压力设置值进行比对,当所述压力值高于所述第一压力设置值时,则默认与该压力传感器所在的子电热层相接触的水体结冰产生膨胀挤压力,则所述微处理器通过电热开关控制该子电热层发热以融化与该子电热层相接触的冰层的冰面,直至所述压力值低于第二压力设置值且高于第三压力设置值时,则默认与该压力传感器所在的子电热层相接触的冰面已融化为水,则所述微处理器控制与该压力传感器处于同一子电热层上的吸水管上的电磁阀处于开启状态,同时微处理器控制所述排水泵处于开启排水的状态,直至所述压力值低于所述第三压力设置值时,则默认与该压力传感器所在的子电热层相接触的水体已被排除,则所述微处理器通过电热开关控制该子电热层关闭发热,同时控制相应吸水管上的电磁阀处于关闭状态,当所有电磁阀均处于关闭状态时,所述微处理器控制所述排水泵处于关闭状态。
[0005] 上述排水管外壁上包覆有防止排水管内部结冰的电热裹覆层,所述电热裹覆层通过供电开关与供电电源连接。
[0006] 上述第一压力设置值的大小处于对应的子电热层受到水体结冰时施加的压力范围内;所述第二压力设置值与水体不结冰时对应的子电热层受到水体施加的压力值的大小相等;所述第三压力设置值设为零或设为小于第二压力设置值的三分之一。
[0007] 上述各子电热层采用PTC发热体进行发热。
[0008] 上述排水管设于所述电热层和水利水电闸门之间。
[0009] 上述微处理器PLC控制器或MSP430单片机;所述电热开关是继电器开关。
[0010] 本发明提供了一种水利水电闸门迎水面防冰冻装置,能够自动检测水利水电闸门的迎水面上各部分是否受到结冰带来的压力,同时能够自动加热融冰,并将融冰所生成的水自动排除掉;通过本发明使得冰层9与电热层2相接触的面上的不断发热并排除由于发热而融化出的水,会逐渐在水利水电闸门1的迎水面与冰层9之间逐渐形成一道稳定的间隙8,使得冰层9与水利水电闸门1之间的压力显著减小乃至消失,同时也不需要再供给融冰电能了,等下一年冰雪融化后整个水利水电闸门1才会重新与水体10相接触。本发明通过在设定条件下的反复融冰、排除所融化的水,最终会在闸门和冰层之间形成一道稳定的间隙8,使得在严寒的冬季闸门不再受到冰层的挤压力,形成间隙后则不再反复进行耗电融冰。

实施方案

[0013] 下面结合附图,对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0014] 参照如图1及图2,本发明提供了一种水利水电闸门迎水面防冰冻装置,包括设于水利水电闸门1的迎水面上的电热层2,所述电热层2在迎水面上被划分为若干个能够独立发热融冰的子电热层2-1,各子电热层2-1的迎水面上分别设置有压力传感器6,同时各子电热层2-1所在位置还分别布设有吸水管7,各吸水管7上均设有电磁阀4,各吸水管7还分别与排水管3连接,排水管3与排水泵5连接,所述各子电热层2-1分别通过一电热开关11与微处理器12信号连接,微处理器还分别与各电磁阀4、各压力传感器6以及排水泵5信号连接;所述排水泵5、各子电热层2-1以及微处理器还分别与供电电源连接;所述压力传感器6用于检测其所在子电热层2-1的迎水面所受到的来自冰层9或水层10的压力值,并将所检测到的压力值实时发送给所述微处理器;所述微处理器用于实时接收所述压力传感器6发送来的压力值,并将所述压力值与对应该压力传感器6的第一压力设置值进行比对,当所述压力值高于所述第一压力设置值时,则默认与该压力传感器6所在的子电热层2-1相接触的水体结冰产生膨胀挤压力,则所述微处理器通过电热开关控制该子电热层2-1发热以融化与该子电热层2-1相接触的冰层9的冰面,直至所述压力值低于第二压力设置值且高于第三压力设置值时,则默认与该压力传感器6所在的子电热层2-1相接触的冰面已融化为水,则所述微处理器控制与该压力传感器6处于同一子电热层2-1上的吸水管7上的电磁阀4处于开启状态,同时微处理器控制所述排水泵5处于开启排水的状态,直至所述压力值低于所述第三压力设置值时,则默认与该压力传感器6所在的子电热层2-1相接触的水体已被排除,则所述微处理器通过电热开关控制该子电热层2-1关闭发热,同时控制相应吸水管7上的电磁阀4处于关闭状态,当所有电磁阀4均处于关闭状态时,所述微处理器控制所述排水泵5处于关闭状态。由于冰层9在外界环境气温越来越低的情况下越冻越实,因此,通过本发明使得冰层9与电热层2相接触的面上的不断发热并排除由于发热而融化出的水,会逐渐在水利水电闸门1的迎水面与冰层9之间逐渐形成一面稳定的间隙8,使得冰层9与水利水电闸门1之间的压力消失,同时也不需要再供给融冰电能了,等来年冰雪融化后整个水利水电闸门1才会重新与水体10相接触。
[0015] 进一步地,所述排水管3外壁上包覆有防止排水管3内部结冰的电热裹覆层,所述电热裹覆层通过供电开关与供电电源电连接。
[0016] 进一步地,所述第一压力设置值的大小处于对应的子电热层2-1受到水体结冰时施加的压力范围内;所述第二压力设置值与水体不结冰时对应的子电热层2-1受到水体施加的压力值的大小相等;所述第三压力设置值设为零或设为小于第二压力设置值的三分之一。
[0017] 进一步地,所述各子电热层2-1采用PTC发热体进行发热。
[0018] 进一步地,所述排水管3设于所述电热层2和水利水电闸门1之间。
[0019] 进一步地,所述微处理器PLC控制器或MSP430单片机;所述电热开关是继电器开关。
[0020] 综上所述,本发明提供的一种水利水电闸门迎水面防冰冻装置,能够自动检测水利水电闸门的迎水面上各部分是否受到结冰带来的压力,同时能够自动加热融冰,并将融冰所生成的水自动排除掉;通过本发明使得冰层9与电热层2相接触的面上的不断发热并排除由于发热而融化出的水,会逐渐在水利水电闸门1的迎水面与冰层9之间逐渐形成一道稳定的间隙8,使得冰层9与水利水电闸门1之间的压力显著减小乃至消失,同时也不需要再供给融冰电能了,等来年冰雪融化后整个水利水电闸门1才会重新与水体10相接触。本发明通过在设定条件下的反复融冰、排除所融化的水,最终会在闸门和冰层之间形成一面稳定的间隙8,使得在严寒的冬季闸门不再受到冰层的挤压力,形成间隙后则不再反复进行耗电融冰。
[0021] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

附图说明

[0011] 图1为本发明的结构示意图;
[0012] 图2为本发明的电系统连接框图。
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