CN111721372A - 一种水表用防冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水表用防冻装置，包括水表主体和管道，水表主体和管道之间连接有防冻保温机构，防冻保温机构包括第一保温壳和第二保温壳，第一保温壳和第二保温壳内均设有防冻保温发生腔，防冻保温发生腔内设有湿度传感器，第二保温壳内设有电源和加热组件，电源和加热组件均与湿度传感器电性连接，加热组件上连接有电热丝；第二保温壳内安装有真空抽吸发生机构。本发明通过在水表与管道的连接处设置相应的防冻保温机构，可以大幅降低外界温度造成水表和管道连接处结冰的概率，从而可以保护水表，避免水表因为结冰而发生内部损坏的问题，从而可以大幅提高水表的使用寿命，使用者无需定期进行检查，大大降低了使用者的工作负担。

Description

一种水表用防冻装置

技术领域

本发明属于水表技术领域，具体涉及一种水表用防冻装置。

背景技术

水表，是测量水流量的仪表，大多是水的累计流量测量，一般分为容积式水表和速度式水表两类。水表的内部结构从外向里可分为壳体、套筒、内芯三大件。壳体是生铁铸成的，水从进水口出来之后通过壳体的下部环形空间，这里叫做“下环室”。在这个环形空间的上面有“上环室”和出水口相通。套筒的底部有个带有小孔的过滤网，滤出水中的杂物。套筒侧面有上下两排圆孔，下排是进水孔，上排是出水孔，上下两排孔的方向相反。水从下排孔沿切线方向流进去，可以形成旋转的水流。内芯分为上、中、下三层，从玻璃窗看到的是上层，只有指针和刻度盘。其实最关键的是下层，这里面有个塑料轮，轮边上有许多塑料叶片，叫做“叶轮”。叶轮所处的位置正好在套管下层孔所形成的旋转流里，水流冲击轮周的叶片，产生转矩，使叶轮旋转起来。叶轮的轴垂直向上到达中层，轴上面有个小齿轮，用它和“十进制数齿轮”啮合，达到累计转数的目的。“十进制数齿轮”的作用是每当个位数齿轮转十圈，十位数齿轮就转一圈。

水表在安装时，水表的口径应根据安装管道的口径而定，且水表的安装位置应避免曝晒、水淹、冰冻和污染，现有的水表在冬天使用时，尤其是北方的冬天，由于气温相对较低，低温会造成水表与管道接口处漏水结冰，结冰会破坏水表的内部结构，造成水表内部机构损坏，从而影响水表的正常使用，使用者需要定期的对水表进行检查维护，这就容易加大了使用者的工作强度，同时也造成了使用者对水表更换的经济投入。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种水表用防冻装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水表用防冻装置，以解决上述的水表在冬天使用时，容易因结冰而造成水表内部结构损坏的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种水表用防冻装置，包括水表主体和管道，所述水表主体和管道之间连接有防冻保温机构，所述防冻保温机构包括第一保温壳和第二保温壳，所述第一保温壳和第二保温壳内均设有防冻保温发生腔，所述防冻保温发生腔内设有湿度传感器，所述第二保温壳内设有电源和加热组件，所述电源和加热组件均与湿度传感器电性连接，所述加热组件上连接有电热丝；

所述第二保温壳内安装有真空抽吸发生机构，所述真空抽吸发生机构包括吸气泵，所述吸气泵上分别连接有抽取管和排气管。

进一步地，所述第一保温壳和第二保温壳均设于水表主体和管道的连接处，用于对水表主体和管道的连接处进行保护，避免水表主体和管道的连接处出现结冰漏水的情况，从而大幅降低水表主体因为结冰而损坏的情况。

进一步地，所述第一保温壳和第二保温壳上均连接有连接组件，所述连接组件上连接有锁紧螺钉，所述连接组件上设有与锁紧螺钉相匹配的螺纹孔，方便使用者进行快速安装第一保温壳和第二保温壳，大幅提高了使用者的工作效率，同时也方便使用者对第一保温壳和第二保温壳进行维护。

进一步地，所述第二保温壳内设有控制单元，所述控制单元分别与电源、湿度传感器、加热组件和抽取管电性连接，使用者可在控制单元内输入相应的逻辑语言，使用者通过逻辑语言来控制电源、湿度传感器、加热组件和抽取管的运行。

进一步地，所述第一保温壳内铺设有保温层，便于对电热丝产生的热量进行保温，大幅降低了能源的消耗，同时也能够降低水表主体和管道连接处结冰的情况发生。

进一步地，所述抽取管设于防冻保温发生腔内，所述抽取管远离吸气泵的一端贯通第二保温壳设于电热丝的上侧，在抽取防冻保温发生腔内空气时，空气内的温度经过防冻保温发生腔，便于将空气中的热量加以利用，大幅降低了热量的流失，提高了整体的资源利用率。

进一步地，所述抽取管上安装有单向阀门，所述单向阀门与控制单元电性连接，便于通过控制单元控制单向阀门的开启状态，同时通过单向阀门的设置，也避免外界的空气进入到防冻保温发生腔内。

进一步地，所述排气管内设有防尘滤网，避免外界的杂质进入到吸气泵内，造成吸气泵的损坏。

进一步地，所述第二保温壳内设有辅助降沸机构，辅助降沸机构用于支撑电热丝，所述辅助降沸机构包括支撑柱，所述支撑柱设于电热丝的内侧，所述支撑柱内部中空设置。

进一步地，所述支撑柱的表面铺设有薄膜，所述薄膜为耐高温薄膜，避免支撑柱受到电热丝温度的影响，从而可以大幅提高支撑柱的使用寿命。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过在水表与管道的连接处设置相应的防冻保温机构，可以大幅降低外界温度造成水表和管道连接处结冰的概率，从而可以保护水表，避免水表因为结冰而发生内部损坏的问题，从而可以大幅提高水表的使用寿命，使用者无需定期进行检查，大大降低了使用者的工作负担。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明中记载的一些实施例，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。

图1为本发明一实施例中一种水表用防冻装置的使用立体效果图；

图2为本发明一实施例中防冻保温机构立体图；

图3为本发明一实施例中防冻保温机构正视图；

图4为本发明一实施例中防冻保温机构部分结构示意图；

图5为本发明一实施例中防冻保温机构剖面图；

图6为本发明一实施例中图5中A处结构示意图；

图7为本发明一实施例中加速降沸粒子剖面图。

图中：1.水表主体、2.防冻保温机构、201.第一保温壳、202.第二保温壳、203.连接组件、204.锁紧螺钉、205.电源、206.湿度传感器、207.加热组件、208.电热丝、209.保温层、3.真空抽吸发生机构、301.吸气泵、302.抽取管、303.排气管、4.辅助降沸机构、401.支撑柱、402.薄膜、403.加速降沸粒子、404.外壳、405.降沸溶液、406.保护薄膜层、5.管道。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种水表用防冻装置，参图1-图7所示，包括水表主体1、安装于水表主体1上的防冻保温机构2、设于防冻保温机构2内的真空抽吸发生机构3和辅助降沸机构4以及与水表主体1相连的管道5。

参图1-图3所示，水表主体1和管道5之间连接有防冻保温机构2，防冻保温机构2用于保护水表主体1和管道5，避免水表主体1和管道5在冬天时发生结冰的风险，从而大幅降低水表主体1因为结冰而发生损坏的概率，防冻保温机构2包括第一保温壳201和第二保温壳202，第一保温壳201和第二保温壳202均设于水表主体1和管道5的连接处，第一保温壳201和第二保温壳202与水表主体1和管道5之间均设有密封垫圈，使得第一保温壳201和第二保温壳202内的防冻保温发生腔形成隔绝空腔，避免外界的空气进入，大幅降低水表主体1和管道5的连接处发生结冰的风险，同时也利于对水表主体1和管道5的连接处进行保护，避免水表主体1和管道5的连接处出现漏水结冰的情况，从而大幅降低水表主体1因为结冰而损坏的情况。

参图2-图6所示，第一保温壳201和第二保温壳202上均连接有连接组件203，连接组件203上连接有锁紧螺钉204，连接组件203上设有与锁紧螺钉204相匹配的螺纹孔，方便使用者进行快速安装第一保温壳201和第二保温壳202，大幅提高了使用者的工作效率，同时也方便使用者对第一保温壳201和第二保温壳202进行维护，第一保温壳201和第二保温壳202内均设有防冻保温发生腔，防冻保温发生腔内设有湿度传感器206，湿度传感器206可以对防冻保温发生腔进行监测，当防冻保温发生腔内有液体时，湿度传感器206将监测的信息发送至控制单元，控制单元可以控制加热组件207和吸气泵301运行，加热组件207运行可以使电热丝208产生热量，使得电热丝208可以产生一定量的温度，用于对防冻保温发生腔内的液体进行加热，同时吸气泵301抽取防冻保温发生腔内的空气，被抽取的空气经过防冻保温发生腔内的液体，防冻保温发生腔内空气的热量可以进一步传递给液体，大幅提高了资源的利用率，吸气泵301持续工作，使得防冻保温发生腔内气压下降，从而可以快速提高防冻保温发生腔内液体的沸点，使得液体快速沸腾汽化，同时也避免过高温度对于水表主体1的影响，从而大幅降低水表主体1损坏的概率，第二保温壳202内设有电源205和加热组件207，电源205和加热组件207均与湿度传感器206电性连接，电源205用于给湿度传感器206、加热组件207和抽取管302提供电源，电源205为人体安全电压，避免人体发生触电的风险，加热组件207上连接有电热丝208，当加热组件207工作时，电热丝208可以产生一定的热量，用于使防冻保温发生腔内的液体沸腾汽化。

其中，第二保温壳202内设有控制单元，控制单元分别与电源205、湿度传感器206、加热组件207和抽取管302电性连接，使用者可在控制单元内输入相应的逻辑语言，使用者通过逻辑语言来控制电源205、湿度传感器206、加热组件207和抽取管302的运行。

参图5所示，第一保温壳201内铺设有保温层209，便于对电热丝208产生的热量进行保温，大幅降低了能源的流失，同时也能够降低水表主体1和管道5连接处结冰的情况发生，保温层209还可以吸附防冻保温发生腔内液体汽化产生的水汽，避免汽化的液体粘附水表主体1和管道5的表面，从而大幅降低了结冰的风险。

参图5-图6所示，第二保温壳202内安装有真空抽吸发生机构3，真空抽吸发生机构3用于抽取防冻保温发生腔内的空气，使得防冻保温发生腔的气压降低，从而可以降低防冻保温发生腔内液体的沸点，使得液体更容易沸腾汽化，真空抽吸发生机构3包括吸气泵301吸气泵301的额定电压在电源205的电压范围内，从而可以保证电源205能够驱动吸气泵301正常运转，抽取防冻保温发生腔内的空气，吸气泵301上分别连接有抽取管302和排气管303，抽取管302设于防冻保温发生腔内，抽取管302远离吸气泵301的一端贯通第二保温壳202设于电热丝208的上侧，在抽取防冻保温发生腔内空气时，空气经过防冻保温发生腔内的液体，使得空气的温度更好的传递给液体，大幅降低了热量的流失，提高了资源的利用率。

具体地，抽取管302上安装有单向阀门，单向阀门与控制单元电性连接，便于通过控制单元控制单向阀门的开启状态，同时通过单向阀门的设置，也避免外界的空气进入到防冻保温发生腔内，排气管303内设有防尘滤网，避免外界的杂质进入到吸气泵301内，造成吸气泵301的损坏。

参图5-图7所示，第二保温壳202内设有辅助降沸机构4，辅助降沸机构4用于支撑电热丝208，同时也能够辅助降低液体的沸点，使得液体更容易沸腾汽化，辅助降沸机构4包括支撑柱401，支撑柱401设于电热丝208的内侧，支撑柱401用于支撑电热丝208，支撑柱401内部中空设置，支撑柱401的表面铺设有薄膜402，薄膜402为耐高温薄膜，避免支撑柱401受到电热丝208温度的影响，从而可以大幅提高支撑柱401的使用寿命。

参图5-图7所示，薄膜402内设有多个加速降沸粒子403，薄膜402上设有多个毛细孔，毛细孔的直径小于加速降沸粒子403的直径，当防冻保温发生腔内空气被抽取时，防冻保温发生腔的压强变小，支撑柱401内压强较大，所以会使薄膜402发生一定程度的形变，薄膜402上的毛细孔直径变大，加速降沸粒子403能够从变大的毛细孔中通过，加速降沸粒子403进入到防冻保温发生腔内的液体中，加速降沸粒子403包括外壳404，外壳404上设有多个气孔，外壳404内部设有降沸溶液405，降沸溶液405可以为水或者酒精，优选的，本发明中降沸溶液405为酒精，酒精的沸点低于水，可以进一步降低液体的沸点，使得液体更容易沸腾汽化，被保温层209吸收，外壳404的外侧设有保护薄膜层406，当加速降沸粒子403落入到液体中时，外壳404表面的保护薄膜层406溶解，外壳404内的降沸溶液405通过外壳404上的气孔排出，使得降沸溶液405溶于液体中，进一步降低液体的沸点，使得液体更容易沸腾汽化。

具体使用时，使用者通过采用锁紧螺钉204将第一保温壳201和第二保温壳202连接在水表主体1和管道5的连接处；当防冻保温发生腔内的湿度传感器206监测到有液体时，湿度传感器206将监测到的信息发送至控制单元，控制单元立刻做出相应的指令，控制加热组件207和吸气泵301运行，加热组件207运行的同时控制电热丝208产生热量，对防冻保温发生腔内的液体进行加热，同时吸气泵301抽取防冻保温发生腔内的空气，空气经过抽取管302输送，抽取管302设于液体内，将空气中的热量进行相应的转换，从而避免热量的流失浪费，也可以对液体进行进一步的加热，当吸气泵301抽取到一定量的空气时，防冻保温发生腔内空气压强变小，使得液体的沸点也随之降低，电热丝208加热产生的热量使得液体沸腾，同时，由于防冻保温发生腔的压强降低，支撑柱401内的压强大，支撑柱401内的气体会挤压薄膜402，使得薄膜402进行一定程度的膨胀，膨胀使得薄膜402上的毛细孔直径变大，支撑柱401内的加速降沸粒子403经过毛细孔排出，进入到液体中，外壳404表面的保护薄膜层406迅速溶解，从而可以使得外壳404内的降沸溶液405经过气孔排出，溶于液体中，进一步降低液体的沸点，使得液体更容易沸腾汽化，汽化的分子被保温层209吸收，直到液体完全汽化，从而可以保证防冻保温发生腔内空气干燥，避免结冰的风险；当湿度传感器206监测不到液体时，湿度传感器206发送信号给控制单元，控制单元控制加热组件207和吸气泵301停止运行，从而可以避免真空抽吸发生机构3空转，节省资源。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在水表与管道的连接处设置相应的防冻保温机构，可以大幅降低外界温度造成水表和管道连接处结冰的概率，从而可以保护水表，避免水表因为结冰而发生内部损坏的问题，从而可以大幅提高水表的使用寿命，使用者无需定期进行检查，大大降低了使用者的工作负担。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种水表用防冻装置，包括水表主体(1)和管道(5)，其特征在于，所述水表主体(1)和管道(5)之间连接有防冻保温机构(2)，所述防冻保温机构(2)包括第一保温壳(201)和第二保温壳(202)，所述第一保温壳(201)和第二保温壳(202)内均设有防冻保温发生腔，所述防冻保温发生腔内设有湿度传感器(206)，所述第二保温壳(202)内设有电源(205)和加热组件(207)，所述电源(205)和加热组件(207)均与湿度传感器(206)电性连接，所述加热组件(207)上连接有电热丝(208)；

所述第二保温壳(202)内安装有真空抽吸发生机构(3)，所述真空抽吸发生机构(3)包括吸气泵(301)，所述吸气泵(301)上分别连接有抽取管(302)和排气管(303)。

2.根据权利要求1所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述第一保温壳(201)和第二保温壳(202)均设于水表主体(1)和管道(5)的连接处。

3.根据权利要求2所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述第一保温壳(201)和第二保温壳(202)上均连接有连接组件(203)，所述连接组件(203)上连接有锁紧螺钉(204)，所述连接组件(203)上设有与锁紧螺钉(204)相匹配的螺纹孔。

4.根据权利要求2所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述第二保温壳(202)内设有控制单元，所述控制单元分别与电源(205)、湿度传感器(206)、加热组件(207)和抽取管(302)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述第一保温壳(201)内铺设有保温层(209)。

6.根据权利要求1所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述抽取管(302)设于防冻保温发生腔内，所述抽取管(302)远离吸气泵(301)的一端贯通第二保温壳(202)设于电热丝(208)的上侧。

7.根据权利要求1所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述抽取管(302)上安装有单向阀门，所述单向阀门与控制单元电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述排气管(303)内设有防尘滤网。

9.根据权利要求1所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述第二保温壳(202)内设有辅助降沸机构(4)，所述辅助降沸机构(4)包括支撑柱(401)，所述支撑柱(401)设于电热丝(208)的内侧，所述支撑柱(401)内部中空设置。

10.根据权利要求9所述的一种水表用防冻装置，其特征在于，所述支撑柱(401)的表面铺设有薄膜(402)，所述薄膜(402)为耐高温薄膜。

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