CN112012277A - 一种防冻地上消防栓及其防冻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防冻地上消防栓及其防冻方法，所述防冻地上消防栓包括用于导水的消防栓本体，所述消防栓本体上固定连接有多个发热机构，且多个所述发热机构沿所述消防栓本体的长度方向均匀分布，所述发热机构包括导热杆，所述导热杆伸入到所述消防栓本体内部。本发明的防冻地上消防栓及其防冻方法，防冻效果更好。

Description

一种防冻地上消防栓及其防冻方法

技术领域

本发明涉及消防栓领域，具体的说是一种防冻地上消防栓及其防冻方法。

背景技术

消防栓，正式叫法为消火栓，一种固定式消防设施，主要作用是控制可燃物、隔绝助燃物、消除着火源。分室内消火栓和室外消火栓。消火栓主要供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火，也可以直接连接水带、水枪出水灭火。地上消防栓是一种室外地上消防供水设施。用于向消防车供水或直接与水带、水枪联接进行灭火，是室外必备消防供水的专用设施。它上部露出地面，标志明显，使用方便，地上消火栓是一种城市必备的消防器材，尤其是市区及河道较少的地区更需装设，以确保消防供水需要。各厂矿、仓库、码头、货场、高楼大厦、公共场所等人口稠密的地区有条件都应该安装。

在冬季气候寒冷的地区，为了避免地上消防栓中的水冻结造成无法使用，需要使地上消防栓具有保温防冻的功能，现有技术中多是通过套设保温层实现被动防冻，防冻效果非常有限。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种防冻地上消防栓及其防冻方法，防冻效果更好。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种防冻地上消防栓，包括用于导水的消防栓本体，所述消防栓本体上固定连接有多个发热机构，且多个所述发热机构沿所述消防栓本体的长度方向均匀分布，所述发热机构包括导热杆，所述导热杆伸入到所述消防栓本体内部。

优选地，所述发热机构还包括固定设置在所述消防栓本体上的发热体，所述发热体与所述导热杆固定连接，所述发热体上固定套设有隔热保护壳，所述隔热保护壳与所述消防栓本体固定连接。

优选地，所述消防栓本体呈圆筒状，所述导热杆沿所述消防栓本体的径向延伸，相邻的两个所述导热杆之间留有距离。

优选地，相邻的两个所述导热杆相互垂直。

优选地，所述发热体设置为电热体，所有所述发热体共同电性连接有控制器，所述控制器电性连接有储能器。

优选地，所述储能器电性连接有发电机构。

优选地，所述发电机构包括设置在所述消防栓本体周侧的多个太阳能电池板，所有所述太阳能电池板均与所述储能器电性连接。

优选地，所述太阳能电池板上固定设置有保护玻璃。

优选地，所述控制器电性连接有温度传感器，所述温度传感器固定设置在其中一个所述隔热保护壳上。

本发明还提供一种防冻地上消防栓的防冻方法，包括如下步骤：

S1、所述控制器通过所述温度传感器感应所述消防栓本体周围的环境温度；

S2、当所述环境温度低于0℃时，所述控制器控制所述发热体启动；

S3、所述发热体通过所述控制器从所述储能器获取能量并且发热产生热量；当所述储能器的电能不满时，所述储能器从所述太阳能电池板获取电能并且进行存储；

S4、所述隔热保护壳使得所述发热体产生的热量仅能传递到所述导热杆；

S5、通过所有所述导热杆对所述消防栓本体的多个位置同时进行加热，使得所述位置处的水无法冻结。

在气温较低消防栓本体中的水容易冻结的时候，通过发热机构产生热量，然后热量通过导热杆传递到消防栓本体内部，对消防栓本体内部部分的水进行加热，因为发热机构设置有多个，所以消防栓本体中多个位置的水都会被加热，而被加热的水无法冻结，因此能够避免消防栓本体中的水完全冻结，从而能够保证在需要使用的时候消防栓本体能够顺利供水。除了加热的部分之外，其余部分的水因为没有受到加热，所以仍然有可能冻结，但是因为无法连接成一体，所以只会在消防栓本体中形成多个分散的冰块，当需要使用的时候，消防栓本体中的水向外流出，过程中冲刷冰块，并且加热后的水不断地与冰块接触，从而加速冰块消融，从而进一步实现防冻。因为无需对消防栓本体中的水进行全面加热，所以本发明的能耗较低。此外，因为在消防栓本体中只有体积较小的导热杆，所以不会对水流产生过多阻碍，进而保证消防栓本体能够顺利供水。

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是本发明实施例的整体结构框图。

图2是太阳能电池板的设置方式示意图。

图3是导热杆的设置方式示意图。

附图标记：1-消防栓本体，2-保护玻璃，3-太阳能电池板，4-隔热保护壳，5-发热体，6-温度传感器，7-导热杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至3，图1是本发明实施例的整体结构框图，图2是太阳能电池板的设置方式示意图，图3是导热杆的设置方式示意图。

一种防冻地上消防栓，包括用于导水的消防栓本体1，消防栓本体1上固定连接有多个发热机构，且多个发热机构沿消防栓本体1的长度方向均匀分布，发热机构包括导热杆7，导热杆7伸入到消防栓本体1内部。

在气温较低消防栓本体1中的水容易冻结的时候，通过发热机构产生热量，然后热量通过导热杆7传递到消防栓本体1内部，对消防栓本体1内部部分的水进行加热，因为发热机构设置有多个，所以消防栓本体1中多个位置的水都会被加热，而被加热的水无法冻结，因此能够避免消防栓本体1中的水完全冻结，从而能够保证在需要使用的时候消防栓本体1能够顺利供水。除了加热的部分之外，其余部分的水因为没有受到加热，所以仍然有可能冻结，但是因为无法连接成一体，所以只会在消防栓本体1中形成多个分散的冰块，当需要使用的时候，消防栓本体1中的水向外流出，过程中冲刷冰块，并且加热后的水不断地与冰块接触，从而加速冰块消融，从而进一步实现防冻。因为无需对消防栓本体1中的水进行全面加热，所以本发明的能耗较低。此外，因为在消防栓本体1中只有体积较小的导热杆7，所以不会对水流产生过多阻碍，进而保证消防栓本体1能够顺利供水。

进一步的，发热机构包括固定设置在消防栓本体1上的发热体5，发热体5与导热杆7固定连接，发热体5上固定套设有隔热保护壳4，隔热保护壳4与消防栓本体1固定连接。发热体5用于产生热量，根据实际的使用需求，发热体5可以采用不同的材质，例如PTC发热体等，隔热保护壳4用于防止发热体5产生的热量向消防栓本体1的外部发散，从而使发热体5产生的热量能够尽可能多地通过导热杆7传递到消防栓本体1内部，隔热保护壳4需要采用保温材料，例如酚醛泡沫或者硅酸铝保温材料等，为了进一步提升传热效率，导热杆7可以采用铜棒等导热性能良好的材质。

进一步的，消防栓本体1呈圆筒状，导热杆7沿消防栓本体1的径向延伸，相邻的两个导热杆7之间留有距离。导热杆7沿消防栓本体1的径向延伸，可以使消防栓本体1中的水均匀地导热杆7，避免长期使用后导热杆7因为受力不均匀而出现变形。相邻的两个导热杆7之间的距离可以根据消防栓本体1的尺寸确定，使两个导热杆7之间的水在冻结后不会将消防栓本体1完全堵塞即可。

进一步的，相邻的两个导热杆7相互垂直。因为导热杆7的有效覆盖范围大致呈柱形，通过使相邻的两个导热杆7相互垂直，可以使相邻的两个导热杆7的有效覆盖范围的方向不同，进而避免因为所有导热杆7的有效覆盖范围方向一致造成消防栓本体1中离导热杆7较远的部分出现连续冻结，最终提升防冻效果。

进一步的，发热体5设置为电热体，所有发热体5共同电性连接有控制器，控制器电性连接有储能器。控制器可以采用STM32单片机，储能器可以采用锂电池，发热体5可以采用电热丝等，在天气寒冷的时候，控制器控制发热体5运行产生热量，储能器用于向控制器和发热体5提供电能。

进一步的，储能器电性连接有发电机构。发电机构用于产生电能并且将电能传输给储能器进行存储，从而使各个消防栓能够独立运行，避免了组网供电造成的安装复杂和成本高昂的问题。

进一步的，发电机构包括设置在消防栓本体1周侧的多个太阳能电池板3，所有太阳能电池板3均与储能器电性连接。在气温较高的季节，或者气温较低但是天气晴朗的时候，太阳能电池板3可以持续产生电能，然后将电能传输给储能器存储。

进一步的，太阳能电池板3上固定设置有保护玻璃2。保护玻璃2用于对太阳能电池板3进行保护，使太阳能电池板3上能够通行非机动车以及行人，避免对交通产生不利影响。

进一步的，控制器电性连接有温度传感器6，温度传感器6固定设置在其中一个隔热保护壳4上。温度传感器6用于感应环境温度，从而使控制器能够判断是否需要进行加热，在不需要加热的时候关闭发热机构，进而实现节能的效果。

在本发明一个具体的实施方式中，一种防冻地上消防栓，包括用于导水的消防栓本体1，消防栓本体1上固定连接有多个发热机构，且多个发热机构沿消防栓本体1的长度方向均匀分布，发热机构包括固定设置在消防栓本体1上的发热体5和导热杆7，发热体5与导热杆7固定连接，发热体5上固定套设有隔热保护壳4，隔热保护壳4与消防栓本体1固定连接，导热杆7伸入到消防栓本体1内部，消防栓本体1呈圆筒状，导热杆7沿消防栓本体1的径向延伸，相邻的两个导热杆7之间留有距离，相邻的两个导热杆7相互垂直；发热体5设置为电热体，所有发热体5共同电性连接有控制器，控制器电性连接有储能器，储能器电性连接有发电机构，发电机构包括设置在消防栓本体1周侧的多个太阳能电池板3，所有太阳能电池板3均与储能器电性连接，太阳能电池板3上固定设置有保护玻璃2，控制器电性连接有温度传感器6，温度传感器6固定设置在其中一个隔热保护壳4上。

在气温较高或者虽然气温较低但是天气晴朗的时候，太阳能电池板3持续地产生电能并且传输给储能器进行储存，在气温较低消防栓本体1中的水容易冻结的时候，控制器控制发热机构启动，通过发热机构产生热量，然后热量通过导热杆7传递到消防栓本体1内部，对消防栓本体1内部部分的水进行加热，因为发热机构设置有多个，所以消防栓本体1中多个位置的水都会被加热，而被加热的水无法冻结，因此能够避免消防栓本体1中的水完全冻结，从而能够保证在需要使用的时候消防栓本体1能够顺利供水。除了加热的部分之外，其余部分的水因为没有受到加热，所以仍然有可能冻结，但是因为无法连接成一体，所以只会在消防栓本体1中形成多个分散的冰块，当需要使用的时候，消防栓本体1中的水向外流出，过程中冲刷冰块，并且加热后的水不断地与冰块接触，从而加速冰块消融，从而进一步实现防冻，又因为相邻的两个导热杆7是相互垂直的，所以相邻的两个导热杆7的有效覆盖范围的方向不同，从而能够避免消防栓本体1中距离导热杆7较远的位置产生连续冻结，进一步保证了防冻效果。因为无需对消防栓本体1中的水进行全面加热，所以本发明的能耗较低。此外，因为在消防栓本体1中只有体积较小的导热杆7，所以不会对水流产生过多阻碍，进而保证消防栓本体1能够顺利供水。

一种防冻地上消防栓的防冻方法，包括步骤S1至S5。

S1、控制器通过温度传感器6感应消防栓本体1周围的环境温度。

S2、当环境温度低于0℃时，控制器控制发热体5启动。

S3、发热体5通过控制器从储能器获取能量并且发热产生热量；当储能器的电能不满时，储能器从太阳能电池板3获取电能并且进行存储。

S4、隔热保护壳4限制发热体5产生的热量传递到导热杆7。

S5、所有导热杆7对消防栓本体1的多个位置同时进行加热，使得位置处的水无法冻结。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种防冻地上消防栓，包括用于导水的消防栓本体（1），其特征在于：所述消防栓本体（1）上固定连接有多个发热机构，且多个所述发热机构沿所述消防栓本体（1）的长度方向均匀分布，所述发热机构包括导热杆（7），所述导热杆（7）伸入到所述消防栓本体（1）内部。

2.如权利要求1所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：所述发热机构还包括固定设置在所述消防栓本体（1）上的发热体（5），所述发热体（5）与所述导热杆（7）固定连接，所述发热体（5）上固定套设有隔热保护壳（4），所述隔热保护壳（4）与所述消防栓本体（1）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：所述消防栓本体（1）呈圆筒状，所述导热杆（7）沿所述消防栓本体（1）的径向延伸，相邻的两个所述导热杆（7）之间留有距离。

4.如权利要求3所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：相邻的两个所述导热杆（7）相互垂直。

5.如权利要求4所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：所述发热体（5）设置为电热体，所有所述发热体（5）共同电性连接有控制器，所述控制器电性连接有储能器。

6.如权利要求5所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：所述储能器电性连接有发电机构。

7.如权利要求6所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：所述发电机构包括设置在所述消防栓本体（1）周侧的多个太阳能电池板（3），所有所述太阳能电池板（3）均与所述储能器电性连接。

8.如权利要求7所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：所述太阳能电池板（3）上固定设置有保护玻璃（2）。

9.如权利要求8所述的一种防冻地上消防栓，其特征在于：所述控制器电性连接有温度传感器（6），所述温度传感器（6）固定设置在其中一个所述隔热保护壳（4）上。

10.如权利要求9所述的一种防冻地上消防栓的防冻方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、所述控制器通过所述温度传感器（6）感应所述消防栓本体（1）周围的环境温度；

S2、当所述环境温度低于0℃时，所述控制器控制所述发热体（5）启动；

S3、所述发热体（5）通过所述控制器从所述储能器获取能量并且发热产生热量；当所述储能器的电能不满时，所述储能器从所述太阳能电池板（3）获取电能并且进行存储；

S4、所述隔热保护壳（4）使得所述发热体（5）产生的热量仅能传递到所述导热杆（7）；

S5、通过所有所述导热杆（7）对所述消防栓本体（1）的多个位置同时进行加热，使得所述位置处的水无法冻结。

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