CN112942499A - 自来水防冻连续出水装置 - Google Patents

Abstract

提供一种自来水防冻连续出水装置，具有冻土层以下安装的压力水箱；压力水箱箱体内水面设有浮球阀；浮球阀进水端连接自来水供水管道，出水端连接三通管Ⅰ水平端口Ⅰ；三通管Ⅰ竖直端口Ⅱ竖直朝上连接竖直的出水管道下端，出水管道上端伸出地表以上且末端连接防冻水龙头；三通管Ⅰ竖直端口Ⅲ竖直朝下潜入浮球阀动作水位以下；压力水箱箱体顶部连接充排气管道下端；充排气管道上端伸出地表以上且从下至上依次设有放气阀、逆止阀、充气装置；浮球阀以上部分气体容积大于出水管道储水容积。本发明结构简单，使用方便，维护简单，成本低廉，可有效避免寒冷天气水龙头及地上管道冻结，经济实用，只需小做功，就能实现源源不断连续取水，适合推广。

Description

自来水防冻连续出水装置

技术领域

本发明具体涉及一种自来水防冻连续出水装置。

背景技术

生活中，如果气温低于零下，没有采取有效的保温措施，水龙头和水管就会结冰冻住，轻则无法使用，重则胀坏龙头或管道。针对这种情况。现有技术中，公布号为CN103953104A公开的气压式防冻充便器设计，仅适用于断续取水使用，并未解决连续供水的问题。公告号为：CN205975809U公开的一种自来水防冻装置，该装置需要配套空气压缩机，利用高压气体将管道内的水压回源头才能使用，做功大，有效取水做功效率不高，且结构较为复杂，同时，装置整体资金投入过大。基于上述问题，现提出一种结构简单，经济实用，只需小做功，就能实现源源不断连续取水，且供水水管不会冻坏的新的技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种自来水防冻连续出水装置，采用最为经济实用且结构简约的设计，解决现有技术下防冻给水排水装置结构复杂，造价较高，有效做功过大，无法源源不断连续取水的技术问题。

本发明采用的技术方案：自来水防冻连续出水装置，其特征在于：具有在冻土层以下非冻土层内固定安装的压力水箱；所述压力水箱箱体内底部储水，且压力水箱箱体内设有浮球阀；所述浮球阀进水端连接由自来水供水的供水管道；所述浮球阀出水端连接三通管Ⅰ的水平端口Ⅰ；所述三通管Ⅰ的竖直端口Ⅱ竖直朝上设置并连接竖直设置的出水管道下端；竖直设置的所述出水管道上端伸出地表以上，且出水管道地表以上的出水末端连接无阀门开关且倒置的“U”型管或斜管；所述三通管Ⅰ竖直端口Ⅲ竖直朝下设置并潜入浮球阀动作水位以下；所述压力水箱箱体内顶部设有充排气口；所述充排气口密封连接充排气管道下端；所述充排气管道上端伸出地表以上，且充排气管道伸出地表以上的顶端从下至上依次设有放气阀、逆止阀、充气装置；所述压力水箱在浮球阀动作水位以上部分的容积，大于出水管道的容积。

上述技术方案中，优选地：所述充排气管道为竖直管道结构；所述逆止阀充气时导通，排气时截止；所述充气装置同轴固定安装在充排气管道最顶端；所述逆止阀同轴固连于充排气管道；所述放气阀通过三通管Ⅱ6-1连接充排气管道。

上述技术方案中，进一步地：所述充气装置为手动打气筒。

上述技术方案中，进一步地：所述供水管道直接连接埋在地下的自来水水源。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本发明设有压力水箱1，其具有放气阀开启后，出水管道4内存水受重力自动回流收集的作用，且压力水箱1设于冻土层以下，有效防止存水冻坏问题的出现。

2、本发明无阀门开关且倒置的“U”型管或斜管当做防冻水龙头使用，采用最为简约的结构，解决了水龙头内存水受重力自动回流收集的问题，防止因残存余水冻坏龙头问题的出现。

3、本发明竖直设置的出水管道4，当放气阀开启后，出水管道4内水会受重力自然回流至压力水箱1内；较现有技术下自来水防冻水龙头出水端均为水平横置的“L”型出水结构，水龙头与供水管末端由于存在一段水平供水管道，因此在水平供水管道处和水龙头连接处容易因残存余水，余水会冻坏出水管道的设计而言，有效解决了出水管道残存余水冻坏管道的问题。

4、本发明关闭放气阀6时，能够起到有效的密封作用，将压力水箱1上部气体空腔形成密闭结构：此时，使用充气装置8，优选为手动打气筒打两三下气体，使得压力水箱1内气压升高，充气仅仅是将回流的一点点水压出地面，作功很小，后续供水完全自动连续，不需要其它操作，只要压力水箱1内密闭气体的气压略大于外界大气压，就能利用自来水供水管道的供水压力源源不断的供水；供水做功小，结构简单，无需配套压缩机或增压泵，节约能耗，有效取水做功效率更高，只要放气阀不开启，就能一直连续供水。

5、本发明充气装置8采用手动打气筒，装置结构简单，容易实现，经济实用。

6、本发明采用浮球阀3，当出水管道4内水回流至压力水箱1时，压力水箱1内水面9上升，浮球阀3自动关闭，停止供水；当充气时，当打气增压后的压力水箱1内气压大于外界大气压时，压力水箱1水面9下降，压力水箱1内水先被压出出水管道4，当水面9下降低于浮球阀的动作水位时，浮球阀3自动开启，借助自动开启后的浮球阀3自来水的供水水压共同作用，实现连续供水；当需要停止供水水时，只需打开放气阀6，压力水箱1内泄压，出水管道4内水自然回流至压力水箱1内，水面9升高，浮球阀3自动关闭；采用简单的结构，简单的操作，无需电控设施，就能解决供水管道2的自动启闭技术问题。

7、本发明结构简单，使用方便，维护简单，成本低廉，可有效避免寒冷天气水龙头及地上管道冻结，经济实用，只需小做功，就能实现源源不断连续取水，适合推广。

附图说明

图1为本发明自来水打开状态下U型管防冻水龙头实施例的结构示意图。

图2为本发明图1实施例自来水关闭状态下的结构示意图。

图3为本发明自来水关闭状态下斜管实施例防冻水龙头的结构示意图。

图1-图3中附图标记为：1-压力水箱，2-供水管道，3-浮球阀，3-1三通管Ⅰ，4-出水管道，5-充排气管道，5-1充排气口，6-放气阀，6-1-三通管Ⅱ，7-逆止阀，8-充气装置，9-水面，10-端口Ⅲ，11-U型管或斜管，12-地表，13-冻土层，14-非冻土层。

具体实施方式

下面结合附图1-3描述本发明的具体实施例。

（如图1所示）自来水防冻连续出水装置，其特征在于：具有在冻土层13以下非冻土层14内固定安装的压力水箱1。压力水箱1用于自然回流的水的收集，和水的压出；压力水箱1设于冻土层13以下非冻土层14内，防止压力水箱1冻坏。

所述压力水箱1箱体内底部储水。结构简约，方便实现。

压力水箱1箱体内侧上部结合后文描述，为密封气体，方便稍微充气后，使得后续供水完全自动连续，不需要其它操作，只要供水管道2上的浮球阀3不关闭，放气阀6不开启，就能源源不断地连续取水。

且所述压力水箱1箱体内安装浮球阀3。所述浮球阀3当压力水箱1内水回流后水面9自动上升时，自动关闭供水管道2的供水；当充气打气时，压力水箱1内气压升高，将压力水箱1内水压出出水管道4，水面9下降后自动开启供水管道2的供水。实现供水管道2的自动启闭功能。

所述浮球阀3进水端连接由自来水供水的供水管道2；所述浮球阀3出水端连接三通管Ⅰ3-1的水平端口Ⅰ；所述三通管Ⅰ3-1的竖直端口Ⅱ竖直朝上设置并连接竖直设置的出水管道4下端；竖直设置的所述出水管道4上端伸出地表12以上。所述出水管道4竖直设置，当后文描述的放气阀6开启后，能够借助重力，将出水管道4和U型管或斜管11内的水自然回流至压力水箱1内。较公告号为：CN205975809U公开的一种自来水防冻装置技术方案而言，首先其没有回收压力水箱，只是用高压将水压回自来水厂，因此，中国专利CN205975809U公开的技术方案作功较大，需要配套压缩机才能正常使用。而本发明的技术方案，不仅设置有压力水箱1方便回收收集，而且U型管或斜管11内中的水和出水管道4中的水均会自然回流至压力水箱1，且回流时不需要作功；同理地，压力水箱1中的水排出时，也作功很小，手动式打气筒就能实现，结构简单，经济实用。

在此基础上，所述出水管道4地表以上的出水末端连接无阀门开关且倒置的“U”型管或斜管11。

（如图2所示实施例）所述防冻水龙头11无阀门开关，且用倒置的“U”型管制成。

（如图3所示实施例）所述防冻水龙头11无阀门开关，且用斜管制成。

无论采用斜管还是倒置的“U”型管，该防冻结构，较其他结构的防冻水龙头而言，具有结构简单，工艺简单，制作容易，方便实现的优势；尤其能够有效防止存水冻裂龙头问题的出现。

在此基础上，所述三通管Ⅰ3-1竖直端口Ⅲ10竖直朝下设置并潜入浮球阀3动作水位以下。以便浮球阀自动开启的时候，能够以最小做功，将水压出出水管道4。

所述压力水箱1箱体内顶部设有充排气口5-1；充排气口5-1采用密封圈密封固定安装充排气管道5。

需要说明的是，同理地，所述出水管道4也采用密封圈、密封胶等密封结构密封固连压力水箱1箱体出排水口。

所述充排气口5-1密封固定连接充排气管道5下端；所述充排气管道5上端伸出地表12以上，且充排气管道5伸出地表12以上的顶端从下至上依次设有放气阀6、逆止阀7、充气装置8。

应当理解的是，凡是能实现充排气功能伸出地表12以上的充排气管道5技术方案均适用于本案。例如：弯管、直管等。

优选地，充气装置8同轴固定安装在充排气管道5最顶端；逆止阀7同轴固连于充排气管道5，用于防止气流回流；只有放气阀6需要采用三通管Ⅱ6-1如图所示地连接充排气管道5，所述放气阀6用于本发明浮球阀3的自动启停切换操作。

所述压力水箱1在浮球阀3动作水位以上部分的容积大于出水管道4的容积。因此，只需小做功充气，就能克服出水管道4内水重力，实现出水。

上述实施例中，作为优选实施例：所述充排气管道5为竖直管道结构；结构紧凑，耗材量少，经济实用。与此同时，所述逆止阀7沿充排气管道5充气时导通，所述逆止阀7沿充排气管道5排气时截止。能够打气充气，并在抽拉打气筒过程中实现密封，防止间隔手动打气过程中出现漏气问题。

上述实施例中，优选地：所述充气装置8为手动打气筒。采用手动打气筒实施例，具有结构简单，材料易得，操作简便，经济实用的优势。

上述实施例中，进一步地：所述供水管道2直接连接埋在地下的自来水水源。尤其指的是设于非冻土层14或者地下经过防冻包裹处理过的自来水水源。

本发明的工作原理为：（如图1所示）当需要用水时，关闭放气阀6，通过充气装置8向压力水箱1内充气，逆止阀7可阻止压力外漏，迫使压力水箱1中的水面9向下运动，使压力水箱1中的水经端口Ⅲ10通过出水管道4排出压力水箱1。当水面9低于浮球阀3的开启水位（即动作水位）时，浮球阀3自动开启，使自来水经供水管道2源源不断的从出水管道4中流出。由于压力水箱1中气压的存在，水面9不会向上运动，在自来水供水压力协同作用下，解决连续供水问题。

（如图2所示）当需要停止用水时，打开放气阀6放出压力水箱1中的压力气体，水面9开始上升并超过浮球阀3的关闭水位，浮球阀3自动关闭；出水管道4中的水，以及U型管或斜管11中如图所示方位的右半侧的水，均在重力作用下回流至压力水箱1内储存，而当为U型管时，左半侧的水，自然流至地面，也不会存在龙头内，实现出水管道4以及U型管或斜管11不被低温冻住或冻坏的目的。

通过以上描述可以发现：本发明设有压力水箱1，其具有放气阀6开启后，出水管道4内存水受重力自动回流收集的作用，且压力水箱1设于冻土层以下，有效防止存水冻坏问题的出现。

本发明U型管或斜管11无阀门开关，且用倒置的“U”型管制成，采用最为简约的结构，解决了水龙头内存水受重力自动回流收集的问题，防止因残存余水冻坏龙头问题的出现。

本发明竖直设置的出水管道4，当放气阀6开启后，出水管道4内水会受重力自然回流至压力水箱1内；较现有技术下自来水防冻水龙头出水端均为水平横置的“L”型出水结构，水龙头与供水管末端由于存在一段水平供水管道，因此在水平供水管道处和水龙头连接处容易因残存余水，余水会冻坏出水管道的设计而言，有效解决了出水管道水平段管体内残存余水冻坏管道的问题。

本发明关闭放气阀6时，能够起到有效的密封作用，将压力水箱1上部气体空腔形成密闭结构：此时，使用充气装置8，优选为手动打气筒打两三下气体，使得压力水箱1内气压升高，水面9下降；充气仅仅是将回流的一点点水压出地面，作功很小，后续供水完全自动连续，不需要其它操作，只要压力水箱1内密闭气体的气压略大于外界大气压，就能利用自来水供水管道的供水压力，源源不断的供水；供水做功小，结构简单，较现有技术而言无需配套压缩机或增压泵，节约能耗，有效取水做功效率更高，只要本发明的放气阀6不开启，就能一直连续供水。

本发明充气装置8采用手动打气筒，装置结构简单，容易实现，经济实用。

本发明采用浮球阀3，当出水管道4内水回流至压力水箱1时，压力水箱1内水面上升，浮球阀3自动关闭，停止供水；当充气时，当打气增压后的压力水箱1内气压大于外界大气压时，压力水箱1水面9下降，压力水箱1内水先被压出出水管道4，当水面9下降低于浮球阀的动作水位时，浮球阀3自动开启，借助自动开启后的浮球阀3自来水的供水水压共同作用，实现连续供水；当需要停止供水水时，只需打开放气阀6，压力水箱1内泄压，出水管道4内水自然回流至压力水箱1内，水面9升高，浮球阀3自动关闭；采用简单的结构，简单的操作，无需电控设施，就能解决供水管道2的自动启闭技术问题。

综上所述，本发明结构简单，使用方便，维护简单，成本低廉，可有效避免寒冷天气水龙头及地上管道冻结，经济实用，只需小做功，就能实现源源不断连续取水，适合推广。

应当理解的是，虽然本说明书按照一个实施方式加以描述，但并非该实施方式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，该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。

上述较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内；需要说明的是，上述实施例中所用的部件以及材料，如无特殊说明，均为市售。

Claims (4)

1.自来水防冻连续出水装置，其特征在于：具有在冻土层（13）以下非冻土层（14）内安装的压力水箱（1）；所述压力水箱（1）箱体内底部储水，且压力水箱（1）箱体内设有浮球阀（3）；所述浮球阀（3）进水端连接由自来水供水的供水管道（2）；所述浮球阀（3）出水端连接三通管Ⅰ（3-1）的水平端口Ⅰ；所述三通管Ⅰ（3-1）的竖直端口Ⅱ竖直朝上设置并连接竖直设置的出水管道（4）下端；竖直设置的所述出水管道（4）上端伸出地表（12）以上，且出水管道（4）地表以上的出水末端连接无阀门开关且倒置的“U”型管或斜管（11）；所述三通管Ⅰ（3-1）的端口Ⅲ（10）竖直朝下设置且潜入浮球阀（3）动作水位以下；所述压力水箱（1）箱体内顶部设有充排气口（5-1）；所述充排气口（5-1）密封连接充排气管道（5）下端；所述充排气管道（5）上端伸出地表（12）以上，且充排气管道（5）伸出地表（12）以上的顶端从下至上依次设有放气阀（6）、逆止阀（7）、充气装置（8）；其中压力水箱（1）在浮球阀（3）动作水位以上部分的容积大于出水管道（4）容积。

2.根据权利要求1所述自来水防冻连续出水装置，其特征在于：所述充排气管道（5）为竖直管道结构；所述逆止阀（7）充气时导通，排气时截止；所述充气装置（8）同轴固定安装在充排气管道（5）最顶端；所述逆止阀（7）同轴固连于充排气管道（5）；所述放气阀（6）通过三通管Ⅱ（6-1）连接充排气管道（5）。

3.根据权利要求1所述自来水防冻连续出水装置，其特征在于：所述充气装置（8）为手动打气筒。

4.根据权利要求1所述自来水防冻连续出水装置，其特征在于：所述供水管道（2）直接连接埋在地下的自来水水源。

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