УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ ЛЬДА И СНЕГА (ВАРИАНТЫ)
DEVICE FOR MELTING ICE AND SNOW (OPTIONS)

Область техники настоящего изобретения
[0001] Настоящее изобретение относится к способам и композициям для безопасного и удобного плавления льда и снега на поверхностях, включая проезжие дороги, пешеходные дорожки и пути, а также крыши зданий и транспортных средств.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[0002] В наиболее распространенном способе удаления снега и льда, например, с проезжей дороги предусмотрено применение лопат. Однако этот способ занимает очень много времени и является физически трудным и потенциально опасным для здоровья работника. В другом способе предусмотрено применение снегоочистителя. Однако снегоочистители имеют слишком высокую стоимость, чтобы их можно было иметь в собственности, и поэтому люди обычно привлекают услуги с применением снегоочистителя в случае снегопада, но и это может оказаться дорогостоящим, а также отсутствует гарантия в отношении того, когда будет (и будет ли вообще) удален снег с проезжей дороги. Кроме того, снегоочистители могут оказаться недостаточно мощными, чтобы полностью удалять снег и лед, и, таким образом, может оставаться очень тонкий слой, который может затем замерзать, создавая опасную ситуацию. Кроме того, поскольку в большинстве случаев снегоочистители установлены на транспортные средства, а в большинстве транспортных средств сжигают бензин и применяют масло, способ с применением снегоочистителей представляет собой далеко не самый благоприятный для окружающей среды способ уборки снега. В третьем способе удаления льда и снега предусмотрена химическая очистка, например, посредством нанесения хлоридных солей одного или нескольких типов. Однако несмотря на то, что хлоридные соли имеют относительно низкую стоимость, в больших количествах они могут оказаться вредными для почвы, могут уничтожать газонные и другие растения, а также могут вызывать коррозию металлических объектов (таких как транспортные средства). Кроме того, может оказаться затруднительным равномерное нанесение хлоридных солей по всей поверхности; напротив, хлоридные соли могут накапливаться с образованием комков на поверхности. В четвертом способе предусмотрено применение тепла, например, посредством установки нагревательных элементов под проезжей дорогой в целях нагревания проезжей дороги и плавления снега и льда. Однако для такого способа может потребоваться установка, которая предусматривает разрушение существующей проезжей дороги, что может вызывать огромные затраты (включая энергетические затраты и установочные затраты).
[0003] Для противообледенительной обработки самолетов в аэропортах могут быть использованы жидкие композиции, которые содержат ацетат калия; однако такие композиции необходимо наносить на самолеты в больших количествах, и, следовательно, оказывается нецелесообразным их хранение и применение для жилых и промышленных зданий и транспортных средств.
[0004] Таким образом, для развития в данной области техники требуется дешевая, благоприятная для окружающей среды и безопасная композиция, которая может быть нанесена легко и быстро на разнообразные поверхности в целях плавления снега и льда.
[0005] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения указанные выше и другие недостатки преодолены посредством предложения устройства, содержащего (i) множество таблеток, каждая из которых содержит по меньшей мере один активный ингредиент, и (ii) основание, содержащее один или несколько водорастворимых пленкообразующих материалов, причем множество таблеток прикрепляют к основанию.
[0006] Активный ингредиент в таблетках предпочтительно представляет собой ацетат калия; однако активный ингредиент также может содержать одно или несколько любых соединений (в том числе присутствующих индивидуально или объединенных с ацетатом калия), в отношении которых в настоящем или в будущем времени известно, что они способствуют плавлению снега и льда. Хотя особенно предпочтительным является ацетат калия, другие предпочтительные соединения представляют собой хлоридные соли, такие как хлорид натрия, хлорид магния, хлорид кальция и хлорид калия; органические соединения, такие как двойной ацетат кальция и магния, ацетат калия, формиат калия, формиат кальция, карбамид и сельскохозяйственные побочные продукты; или спирты, диолы и полиолы, такие как метанол, этиленгликоль, пропиленгликоль и глицерин; а также любые соответствующие производные. Другие ингредиенты, которые могут содержаться в таблетках, представляют собой вода; ингибиторы коррозии, такие как триазолы (в том числе толилтриазол, бензилтриазол и бензотриазол), спирты (в том числе пропаргиловый спирт), нитриты (в том числе нитрит натрия), нитраты (в том числе нитрат натрия), силикатные соли (в том числе силикат натрия и силикат калия), другие разнообразные неорганические соединения (в том числе фосфат калия и тетраборат натрия), другие разнообразные органические соединения (в том числе бензоат натрия, сложные эфиры фосфорной кислоты и тиокарбамид) и этаноламины (в том числе моноэтаноламин, диэтаноламин и триэтаноламин); окрашивающие вещества, имеющие любой цвет (в том числе красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый, белый, коричневый, черный и серый, а также соответствующие оттенки, тона и колориты), а также другие разнообразные вспомогательные вещества, такие как способствующие скольжению вещества, связующие вещества и смазочные вещества. Согласно некоторым вариантам осуществления таблетки могут содержать такие ингредиенты, как полимеры акриловой кислоты, натуральные камеди, этоксилаты спиртов, алкилбензолсульфонаты, алкилфенолэтоксилаты, алкилфенолы, диамины, мономеры полиэтиленоксида, полимеры полиэтиленоксида Согласно некоторым вариантам осуществления таблетки могут содержать буферы рН (в том числе буферы рН на основе фосфатов); понижающие рН вещества; подавляющие пенообразование вещества (в том числе кремнийорганические соединения); гидрофобные вещества; растворители (в том числе разнообразные спирты); пластификаторы; способствующие измельчению вещества и эмульгаторы. Согласно предпочтительному варианту осуществления ацетат калия представляет собой единственный ингредиент в таблетке. Предусмотрено, что все таблетки в устройстве представляют собой одинаковые или различные композиции.
[0007] Таблетки предпочтительно изготавливают посредством технологии прессования, согласно которой ингредиенты объединяют и затем подвергают прессованию в прессовальной машине, такой как таблеточный пресс или аналогичное устройство; в том случае, если присутствует единственный ингредиент, этот ингредиент подвергают прессованию в прессовальной машине, такой как таблеточный пресс или аналогичное устройство. Однако таблетки также могут представлять собой гранулы, сферы или сердцевины, содержащие один или несколько ингредиентов, причем гранулы, сферы или сердцевины являются инкапсулированными.
[0008] Основание может представлять собой любой материал, который растворяется в воде, включая такие материалы, как желатин, определенные бумаги, такие как определенные рисовые бумаги, и разнообразные полимеры, такие как поливиниловый спирт. Такой водорастворимый материал также может образовывать инкапсулированный материал, если таблетки образуют инкапсулированные гранулы, сферы или сердцевины. Основание (или инкапсулированный материал) может содержать вспомогательные вещества, известные специалистам в данной области техники, включая окрашивающие вещества, имеющие любой цвет (в том числе красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый, белый, коричневый, черный и серый, а также соответствующие оттенки, тона и колориты) и другие разнообразные вспомогательные вещества, такие как способствующие скольжению вещества и смазочные вещества; при этом особенно предпочтительное вспомогательное вещество представляет собой загуститель, такой как глютен, сахара или крахмалы.
[0009] Таблетки могут быть прикреплены к основанию любым способом, известным специалистам в данной области техники. Например, может быть изготовлено основание, представляющее собой лист (в том числе сплошной лист или лист, имеющий вырезы, таким образом, что он имеет внешний вид, например, тканого материала). Затем таблетки могут быть помещены между двумя слоями листов (при этом листы прикреплены друг к другу любыми известными средствами, например, с применением связующих веществ или термической герметизации). Таблетки также могут быть нанесены на лист, когда лист находится в полурасплавленном состоянии, например, в процессе изготовления, и, таким образом, таблетки внедряются в лист.
[0010] Таблетки также могут содержать одно или несколько центральных или смещенных от центра отверстий, и в результате этого ленты основания могут быть переплетены между множеством таблеток.
[0011] Кроме того, оказывается возможным, что ингредиенты не являются прессованными или инкапсулированными в таблеточной форме. В этом случае разнообразные ингредиенты смешивают друг с другом, а затем смешивают с раствором основания (если присутствует единственный ингредиент, его смешивают с раствором основания); получаемый в результате раствор затем используют для формования листов, которые подвергают охлаждению. В качестве альтернативы, разнообразные ингредиенты смешивают друг с другом, а затем, в то время, когда основание находится в полурасплавленном состоянии и подвергается формованию для изготовления листа, ингредиенты (или единственный ингредиент) наносят на основание. Согласно этим двум способам ингредиенты внедряют по всему листовому основанию. Согласно другому варианту осуществления приемлемое связующее вещество наносят на основание, а затем ингредиенты наносят на основание и, таким образом, прикрепляют к основанию. Согласно некоторым вариантам осуществления таблетки могут быть прикреплены или фиксированы на основании, и при этом основание содержит активный ингредиент, внедренный в основание или прикрепленный к нему.
[0012] Согласно некоторым вариантам осуществления таблетки имеют толщину, составляющую приблизительно от 0,01 дюймов до 24 дюймов, предпочтительно приблизительно от 0,02 дюймов до 20 дюймов, предпочтительнее приблизительно от 0,03 дюймов до 18 дюймов. Согласно некоторым вариантам осуществления таблетки имеют толщину, составляющую приблизительно от 0,1 дюймов до 2 дюймов, предпочтительно приблизительно от 0,2 дюймов до 1,5 дюймов, еще предпочтительнее приблизительно от 0,25 дюймов до 1 дюйма. Согласно некоторым вариантам осуществления таблетки могут иметь толщину, составляющую приблизительно 0,1 дюймов, приблизительно 0,125 дюймов, приблизительно 0,2 дюймов, приблизительно 0,25 дюймов, приблизительно 0,3 дюймов, приблизительно 0,375 дюймов, приблизительно 0,4 дюймов, приблизительно 0,5 дюймов, приблизительно 0,6 дюймов, приблизительно 0,625 дюймов, приблизительно 0,7 дюймов, приблизительно 0,75 дюймов, приблизительно 0,8 дюймов, приблизительно 0,875 дюймов, приблизительно 0,9 дюймов, и/или приблизительно 1,0 дюйм; согласно некоторым вариантам осуществления таблетки могут иметь толщину, находящуюся в диапазоне между любыми из указанных значений. Предусмотрено, что все таблетки в устройстве имеют одинаковые или различные значения толщины. Согласно некоторым вариантам осуществления таблетки имеют длину и ширину (или диаметр, в зависимости от формы таблетки), которые являются одинаковыми или отличаются друг от друга (а также отличаются друг от толщины). Согласно некоторым вариантам осуществления длина и/или ширина (или диаметр, в зависимости от формы таблетки) составляет приблизительно от 0,5 до 12 дюймов, предпочтительно приблизительно от 1 до 9 дюймов, предпочтительнее приблизительно от 1,5 до 6 дюймов, еще предпочтительнее приблизительно от 2 до 5 дюймов, еще предпочтительнее приблизительно от 2 до 4 дюймов и наиболее предпочтительно приблизительно от 2 до 3 дюймов. Согласно некоторым вариантам осуществления длина и/или ширина (или диаметр, в зависимости от формы таблетки) составляет приблизительно 2 дюйма, приблизительно 2,5 дюйма или приблизительно 3 дюйма; при этом наиболее предпочтительное значение составляет приблизительно 2,5 дюйма. Предусмотрено, что все таблетки в устройстве имеют одинаковые или различные значения длины и/или ширины (или диаметры, в зависимости от формы).
[0013] В том случае, где основание изготовлено в форме листа или из переплетенных лент, в листе или лентах могут присутствовать перфорационные отверстия, расположенные с регулярными интервалами, таким образом, что устройство можно разрезать на фрагменты, имеющие меньшие размеры.
[0014] В некоторых случаях устройство имеет такие размеры, чтобы соответствовать ширине пешеходной дорожки или транспортного средства. Несколько таких устройств можно использовать, чтобы соответствовать ширине проезжей дороги. Согласно одному варианту осуществления устройство имеет ширину, составляющую приблизительно от 6 до 36 дюймов, предпочтительно приблизительно от 12 до 24 дюймов, предпочтительнее приблизительно от 12 до 18 дюймов. Согласно тому же или иному варианту осуществления устройство имеет длину, составляющую приблизительно от 6 до 48 дюймов, предпочтительно приблизительно от 12 до 36 дюймов, предпочтительнее приблизительно от 18 до 36 дюймов, еще предпочтительнее приблизительно 24 дюйма.
[0015] Согласно некоторым вариантам осуществления устройство может содержать относительно жесткий каркас (такой как наружный периметр или внутренние опорные конструкции, или их сочетание), что обеспечивает простоту эксплуатации. Согласно указанным вариантам осуществления каркас должен состоять из любого материала, который растворяется в воде, включая такие материалы, как желатин, определенные бумаги, например, определенные рисовые бумаги, а также разнообразные полимеры, такие как поливиниловый спирт; однако эти материалы должны быть изготовлены таким образом, чтобы они могли проявлять достаточную жесткость, которая обеспечивает простоту эксплуатации и манипуляции. Согласно некоторым вариантам осуществления каркас содержит поливиниловый спирт, который обладает более высокой вязкостью (и, таким образом, имеет более высокую прочность при растяжении), чем поливиниловый спирт в основании. Согласно следующим вариантам осуществления все основание может быть относительно жестким и выступать в качестве каркаса.
[0016] Устройство может быть помещено на тротуар, пешеходную дорожку, проезжую дорогу, транспортное средство или другую поверхность перед снегопадом, в течение снегопада или после снегопада. Устройство должно обеспечивать скорость плавления, составляющую по меньшей мере приблизительно 1 дюйм снега в час, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 дюйма снега в час, предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 3 дюйма снега в час, еще предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 4 дюйма снега в час, еще предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 5 дюймов снега в час и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 6 дюймов снега в час. Полное количество снега, которое может быть расплавлено с применением одного устройства, зависит от количества активного ингредиента, присутствующего в каждой индивидуальной таблетке и в устройстве в целом. В случае необходимости второе (или третье, или последующее) устройство может быть использовано в течение снегопада, если эту необходимость обуславливает тип снега (например, сухой, порошкообразный, влажный, тяжелый и т.д.) или скорость снегопада. Предусмотрено, что, например, одно устройство может быть помещено поверх другого устройства перед снегопадом, таким образом, что количество снега, которое может быть расплавлено, эффективно удваивалось (или три устройства могут быть использованы для утроения количества снега, которое может быть расплавлено, и т.д.). Кроме того, предусмотрено, что после расходования таблеток в первом устройстве и выхода из строя этих таблеток и основания, второе устройство может быть затем расположено в том месте, где ранее находилось первое устройство; после этого третье устройство или последующее устройство может быть расположено в том месте, где ранее находилось второе устройство.
[0017] Согласно вариантам осуществления, в которых присутствует ацетат калия в качестве активного ингредиента, таблетки содержат приблизительно от 0,1 до 20 граммов ацетата калия. Согласно предпочтительному варианту осуществления таблетки содержат приблизительно от 0,5 до 10 граммов ацетата калия; согласно более предпочтительному варианту осуществления таблетки содержат приблизительно от 1 до 8 граммов ацетата калия; согласно еще более предпочтительному варианту осуществления, таблетки содержат приблизительно от 1,5 до 6 граммов ацетата калия; согласно еще более предпочтительному варианту осуществления таблетки содержат приблизительно от 2 до 5 граммов ацетата калия; согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления таблетки содержат приблизительно от 3 до 4 граммов ацетата калия. Согласно предпочтительному варианту осуществления таблетки содержат приблизительно 3 грамма ацетат калия. Предусмотрено, что все таблетки в устройстве могут содержать одинаковые или различные количества активного ингредиента, такого как ацетат калия.
[0018] Согласно некоторым вариантам осуществления круглая таблетка с диаметром, составляющим приблизительно 1 дюйм, и толщиной, составляющей приблизительно 0,25 дюйма, может обеспечивать плавление приблизительно 6 дюймов снега в течение приблизительно 45 минут.
Краткое описание фигур
[0019] Настоящее изобретение становится более понятным при рассмотрении в сочетании с сопровождающими фигурами, на которых аналогичными условными номерами обозначены аналогичные детали. Однако эти фигуры представлены исключительно в целях иллюстрации предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения без ограничения настоящего изобретения каким-либо образом.
[0020] На фиг. 1 представлено изображение сверху варианта осуществления настоящего изобретения.
[0021] На фиг. 2 представлено изображение таблетки согласно четырем различным вариантам осуществления настоящего изобретения.
[0022] На фиг. 3 представлено перспективное изображение варианта осуществления, представленного на фиг. 1.
[0023] На фиг. 4 представлено перспективное изображение варианта осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
[0024] Как представлено на фиг. 1 и 3, устройство (1) состоит из множества таблеток (2), присоединенных к лентам (4) основания, которые переплетены друг с другом. Ленты (4) основания могут быть вставлены через отверстия (6) в таблетках (2), или ленты (4) основания могут быть прикреплены к таблеткам (2) другими средствами, известными специалистам в данной области техники. Ленты (4) основания также могут быть прикреплены к периметру (8) который может представлять собой каркас (который содержит жесткий периметр на фигурах). Кроме того, представлено увеличенное изображение (10). Оказывается предпочтительным, что жесткий периметр (8) присутствует по меньшей мере на двух сторонах устройства (1), предпочтительно на противоположных сторонах; однако жесткий периметр (8) также может присутствовать на двух прилегающих сторонах устройства (1). Кроме того, жесткий периметр (8) также может присутствовать на третьей и/или четвертой сторонах устройства (1). Если устройство (1) имеет иную форму (например, представляющую собой круг, овал или иную не проиллюстрированную форму), то оказывается предпочтительным, что жесткий периметр составляет по меньшей мере приблизительно 25% периметра, предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 33% периметра, еще предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 50% периметра и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 75% периметра. Согласно некоторым вариантам осуществления жесткий периметр составляет приблизительно 100% периметра. Согласно некоторым вариантам осуществления жесткий периметр составляет менее чем приблизительно 25% периметра; согласно некоторым вариантам осуществления жесткий периметр составляет приблизительно 0% периметра. Согласно некоторым вариантам осуществления, которые не проиллюстрированы, в устройстве отсутствует периметр; с другой стороны, каркас может иметь иную форму, такую как крестообразная форма. Согласно такому варианту осуществления в каркасе могут присутствовать два ребра, причем каждое ребро проходит по диагонали из одного угла в противоположный угол (и в результате этого получается крестообразная форма). Согласно другому варианту осуществления, в котором отсутствует периметр, каркас может присутствовать в форме креста или знака плюс. Согласно такому варианту осуществления в каркасе могут присутствовать два ребра, причем каждое ребро проходит от центральной (или нецентральной) точки стороны до центральной (или нецентральной) точки противоположной стороны, и в результате этого получается форма креста или знака плюс. Каркас также может присутствовать в любой другой форме, которая обеспечивает достаточную жесткость устройства в целях простоты эксплуатации и манипуляции.
[0025] Как представлено на фиг. 2, таблетки согласно настоящему изобретению могут иметь круглую или овальную форму. Хотя является приемлемой любая форма, оказывается предпочтительным, чтобы было сокращено до минимума или до нуля число углов, которые могут обламываться. Таким образом, оказывается предпочтительным, чтобы таблетки присутствовал в такой форме, которая является круглой или имеет закругленные углы. Все таблетки в устройстве могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.
[0026] Кроме того, как представлено на фиг. 2, таблетки могут иметь различные значения толщины (2а, 2b, 2с, 2d) в целях получения устройства, которое может обеспечивать плавление большего или меньшего количества снега. Хотя согласно некоторым вариантам осуществления таблетки (2а, 2b, 2с, 2d) имеют плоские поверхности (12а, 12b, 12с, 12d), согласно другим вариантам осуществления таблетки могут иметь трехмерные поверхности, в том числе выпуклые и вогнутые, а также разнообразные текстуры. Таким образом, таблетки могут представлять собой сферические, кубические или другие трехмерные формы.
[0027] Как представлено на фиг. 4, два устройства или большее число устройств (1) можно соединять друг с другом, используя перфорационные отверстия (14), которые позволяют пользователю легко выбирать желательный размер устройства. Согласно некоторым вариантам осуществления перфорационные отверстия (14) отсутствуют, и, таким образом, пользователь может разрезать устройство на фрагменты, имеющие желательные размеры. Однако даже согласно вариантам осуществления, в которых присутствуют перфорационные отверстия (14), пользователь может разрезать устройство в других местах, чтобы получать устройство, имеющее желательные размеры. Хотя на фиг. 4 представлены перфорационные отверстия (14) только на одном периметре, перфорационные отверстия также могут присутствовать более чем на одном периметре, таким образом, что одно устройство (1) может быть присоединено непосредственно к двум или большему числу (не проиллюстрировано) устройств (1). Перфорационные отверстия (14) также позволяют легко складывать устройства (1), расположенные друг на друге, в целях помещения, например, в упаковочную коробку. Перфорационные отверстия (14) могут быть изготовлены в периметре, который является жестким или нежестким (не проиллюстрировано).
[0028] Вариации, модификации и альтернативы приведенного выше подробного описания являются очевидными для специалистов в данной области техники. Предусмотрено, что все такие вариации, модификации и/или альтернативы находятся в пределах объема настоящего изобретения, ограниченного только прилагаемой формулой изобретения.
[0029] Все документы, патенты и другие материалы, процитированные в настоящем документе, во всей своей полноте включены в него посредством ссылки.
[0030] Термин «содержащий», который использован в приведенной ниже формуле изобретения, представляет собой неограничительный переходный термин, который предусмотрен для включения дополнительных элементов, не упомянутых определенным образом в формуле изобретения. Термин «состоящий в основном из», который использован в приведенной ниже формуле изобретения, представляет собой частично ограничительное переходное выражение, которое предусмотрено для включения перечисленных элементов, а также любых неуказанных элементов, которые не производят существенного воздействия на основные и новые характеристики формулы изобретения. Например, клейкий многослойный материал (наружный слой нанесенной накладки), на котором вытиснены или напечатаны знаки, будет включен в определение «состоящий в основном из», даже если он не указан определенным образом. Термин «состоящий из», который использован в приведенной ниже формуле изобретения, предусмотрен для обозначения того, что формула изобретения ограничена перечисленными элементами.
[0031] Разнообразные величины, такие как количества ингредиентов и размеры, могут быть представлены в диапазонном формате. Необходимо понимать, что такой диапазонный формат использован исключительно для удобства и краткости, и его следует истолковывать гибким образом, включая не только численные значения, которые конкретным образом указаны как предельные значения диапазона, но также включая все индивидуальные численные значения или поддиапазоны, которые находятся в пределах указанного диапазона, как если бы все эти численные значения и поддиапазоны были указаны определенным образом.
[0032] Например, размер в диапазоне от 1 до 10 дюймов следует истолковывать как включение не только конкретных указанных предельных значений, составляющих 1 и 10, но также включение индивидуальных размеров, составляющих, например, 2 дюйма, 3 дюйма, 4 дюйма и т.д., а также поддиапазонов, составляющих, например, от 2 до 6 дюймов, от 4 до 7 дюймов и т.д. Такое истолкование должно применяться независимо от ширины диапазона или описываемой характеристики.
[0033] Необходимо отметить, что предусмотрена возможность особого исключения любого признака или элемента, который определенно указан в настоящем документе, в качестве признака или элемента варианта осуществления настоящего изобретения.