CN113529864B - 一种具有自提醒功能的抗冻水管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自提醒功能的抗冻水管，属于管道设备技术领域，它可以实现在环境温度低于一定程度时，遇冷收缩半球逐渐收缩，同时拉动椭圆弹性丝使其发生形变，利用两侧的刺球细针将制热球刺破，使石灰粉末与纯净水发生化学反应产生大量的热，同时膨胀气球受热膨胀，并利用推拉连接杆推动两个移动塞移动，加大了纯净水与驱动存液腔的接触面，通过多个均匀分布的导热丝，将热量传递至管道本体内壁，有效减缓液体因冻结而膨胀，从而避免管道破裂，并在两个移动塞移动的过程中，冻结检测腔内部的气压增大，当液体吸附棉被冻结时，气体则无法从液体吸附棉处排出，则触发了提醒驱动机构，以便提醒维修人员前来维修。

Description

一种具有自提醒功能的抗冻水管

技术领域

本发明涉及管道设备技术领域，更具体地说，涉及一种具有自提醒功能的抗冻水管。

背景技术

水管是供水的管道，现代装修水管都是采用埋墙式施工，水管的分类有三种，第一类是金属管，如内搪塑料的热镀铸铁管、铜管、不锈钢管等。第二类是塑复金属管，如钢塑复合管，铝塑复合管等。第三类是塑料管，如PB管、PP-R管等。

目前的普通PPR冷热水管道在0℃左右有严重的低温脆性，在温度低于零度时容易破裂，因此塑料管道在严寒环境下要能够保证合适的强度和韧性。

在阀门关闭时，通常管道内依然会留存有水，且由于现有的水管抗冻能力差，因此，当环境温度在零度左右或零度以下时，输水的管道容易因水冻结膨胀而破裂，同时，某一段水管内发生冻结时，维修人员无法快速、及时的发现，加大了维修难度，延长了维修时间。因此，我们提出一种具有自提醒功能的抗冻水管。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有自提醒功能的抗冻水管，它可以实现在环境温度低于一定程度时，利用温度传导棒将温度传递至遇冷收缩半球上，基于热胀冷缩的原理，使得遇冷收缩半球会逐渐收缩，同时拉动椭圆弹性丝使其发生形变，从而利用两侧的刺球细针将制热球刺破，使制热球内部的石灰粉末从支撑网处掉落至纯净水内，进而使石灰粉末与纯净水发生化学反应产生大量的热量，使膨胀气球基于热胀冷缩的原理发生膨胀，并利用推拉连接杆推动两个移动塞移动，使加热后的纯净水液面下降，并加大其与驱动存液腔的接触面，通过多个均匀分布的导热丝，将热量传递至管道本体内壁，缓解了因液体的冻结而导致的膨胀，并在两个移动塞移动的过程中，冻结检测腔内部的气压增大，当液体吸附棉被冻结时，气体则无法从液体吸附棉处排出，则触发了提醒驱动机构，气压使得形变弹性膜发生形变，使其推动带着顶动刺针的移动块将气压球刺破，提醒触发腔内气压迅速增大，使得气体经过气腔冲向鼓包弹性膜，使得鼓包弹性膜鼓包，以便提醒维修人员前来维修。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种具有自提醒功能的抗冻水管，包括管道本体，所述管道本体上侧壁安装有支架连接块，所述管道本体侧壁上开凿有驱动存液腔，所述管道本体侧壁上开凿有多个与驱动存液腔相连通的球形腔，所述球形腔内部设有膨胀气球，所述膨胀气球左右两侧壁均固定连接有硬质壳片，所述硬质壳片左右两侧均设有移动塞，两个所述移动塞与硬质壳片之间固定连接有推拉连接杆，每个所述球形腔上方开凿有存储预备腔，所述存储预备腔与球形腔之间开凿有相连通的刺破驱动腔，所述存储预备腔内部填充有多个制热球，所述刺破驱动腔内部安装有刺破机构，所述刺破机构下端固定连接有支撑网，所述驱动存液腔上下方分别开凿有冻结检测腔和提醒触发腔，且冻结检测腔与提醒触发腔位于两个移动塞之间，所述冻结检测腔内部安装有气体排出机构，所述提醒触发腔内部安装有提醒驱动机构，它可以实现在环境温度低于一定程度时，利用温度传导棒将温度传递至遇冷收缩半球上，基于热胀冷缩的原理使得遇冷收缩半球逐渐收缩，同时拉动椭圆弹性丝使其发生形变，利用两侧的刺球细针将制热球刺破，使制热球内部的石灰粉末从支撑网处掉落至纯净水内，使石灰粉末与纯净水发生化学反应产生大量的热，膨胀气球基于热胀冷缩的原理发生膨胀，并利用推拉连接杆推动两个移动塞移动，使得加热后的纯净水液面下降，加大了与驱动存液腔的接触面，通过多个均匀分布的导热丝，将热量传递至管道本体内壁，缓解了因液体的冻结而导致的膨胀，并在两个移动塞移动的过程中，冻结检测腔内部的气压增大，当液体吸附棉被冻结时，气体则无法从液体吸附棉处排出，则触发了提醒驱动机构，气压使得形变弹性膜发生形变，使其推动带着顶动刺针的移动块将气压球刺破，提醒触发腔内气压迅速增大，使得气体经过气腔冲向鼓包弹性膜，使得鼓包弹性膜鼓包，以便提醒维修人员前来维修。

进一步的，所述刺破机构包括固定在刺破驱动腔内部的支撑片，所述刺破驱动腔内壁固定连接有两个遇冷收缩半球，且两个遇冷收缩半球位于支撑片上侧，两个所述遇冷收缩半球之间固定连接有椭圆弹性丝，所述椭圆弹性丝左右两侧内壁之间固定连接有刺球细针，在低温环境下自动将制热球刺破以此达到释放热量的目的。

进一步的，所述气体排出机构包括固定在冻结检测腔内部的半透膜，所述半透膜下侧壁固定连接有液体吸附棉，具有检测液体是否被冻结的作用。

进一步的，所述提醒驱动机构包括固定在提醒触发腔内部的形变弹性膜，所述形变弹性膜上侧壁固定连接有垂直设置的顶动棒，所述提醒触发腔位于顶动棒上方滑动连接有移动块，所述移动块上侧壁固定连接有垂直设置的顶动刺针，所述提醒触发腔内部位于顶动刺针上侧固定连接有支撑环片，且支撑环片中心处开凿有插孔，所述支撑环片上方放置有多个气压球，能够在液体被冻结时起到提醒的作用。

进一步的，所述提醒触发腔右侧开凿有与之相连通的气腔，所述管道本体位于气腔端口上方粘接有鼓包弹性膜，所述提醒触发腔上端口螺纹连接有密封螺纹盖，内部的压缩气体迅速被释放使得气压迅速增大，并气体通过气腔使鼓包弹性膜发生鼓包现象，起到提醒的作用，同时能够方便维修人员对气压球进行补充。

进一步的，所述制热球包括橡胶弹性薄膜，所述橡胶弹性薄膜内部填充有石灰粉末，所述驱动存液腔内部位于两个移动塞之间填充有纯净水，内部的石灰粉末与纯净水混合能够释放大量的热量，缓解液体因冻结而膨胀。

进一步的，所述气压球包括硬质脆膜，所述硬质脆膜内部填充有压缩气体，能够在气压球被刺破后气体得到释放，产生气压，从而使得鼓包弹性膜起包，起到提醒的作用。

进一步的，所述提醒触发腔内部位于移动块下侧固定连接有环形设置的限位板，避免因移动块上方的气体增大而导致移动块反向顶动顶动棒，造成形变弹性膜的损坏。

进一步的，所述驱动存液腔位于两个移动塞之间插接有多个导热丝，且多个导热丝均匀分布，能够将热量导向管道本体内壁上，增强了加热效果。

进一步的，两个所述遇冷收缩半球上均固定连接有温度传导棒，且温度传导棒贯穿刺破驱动腔设置，能够通过温度传导棒将管道本体壁上的温度传递至遇冷收缩半球上。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现在环境温度低于一定程度时，利用温度传导棒将温度传递至遇冷收缩半球上，基于热胀冷缩的原理使得遇冷收缩半球逐渐收缩，同时拉动椭圆弹性丝使其发生形变，利用两侧的刺球细针将制热球刺破，使制热球内部的石灰粉末从支撑网处掉落至纯净水内，使石灰粉末与纯净水发生化学反应产生大量的热，膨胀气球基于热胀冷缩的原理发生膨胀，并利用推拉连接杆推动两个移动塞移动，使得加热后的纯净水液面下降，并加大了与驱动存液腔的接触面，通过多个均匀分布的导热丝，将热量传递至管道本体内壁，缓解了因液体的冻结而导致的膨胀，并在两个移动塞移动的过程中，冻结检测腔内部的气压增大，当液体吸附棉被冻结时，气体则无法从液体吸附棉处排出，则触发了提醒驱动机构，气压使得形变弹性膜发生形变，使其推动带着顶动刺针的移动块将气压球刺破，提醒触发腔内气压迅速增大，使得气体经过气腔冲向鼓包弹性膜，使得鼓包弹性膜鼓包，以便提醒维修人员前来维修。

（2）刺破机构包括固定在刺破驱动腔内部的支撑片，刺破驱动腔内壁固定连接有两个遇冷收缩半球，且两个遇冷收缩半球位于支撑片上侧，两个遇冷收缩半球之间固定连接有椭圆弹性丝，椭圆弹性丝左右两侧内壁之间固定连接有刺球细针，在低温环境下自动将制热球刺破以此达到释放热量的目的。

（3）气体排出机构包括固定在冻结检测腔内部的半透膜，半透膜下侧壁固定连接有液体吸附棉，具有检测液体是否被冻结的作用。

（4）提醒驱动机构包括固定在提醒触发腔内部的形变弹性膜，形变弹性膜上侧壁固定连接有垂直设置的顶动棒，提醒触发腔位于顶动棒上方滑动连接有移动块，移动块上侧壁固定连接有垂直设置的顶动刺针，提醒触发腔内部位于顶动刺针上侧固定连接有支撑环片，且支撑环片中心处开凿有插孔，支撑环片上方放置有多个气压球，能够在液体被冻结时起到提醒的作用。

（5）提醒触发腔右侧开凿有与之相连通的气腔，管道本体位于气腔端口上方粘接有鼓包弹性膜，提醒触发腔上端口螺纹连接有密封螺纹盖，内部的压缩气体迅速被释放使得气压迅速增大，并气体通过气腔使鼓包弹性膜发生鼓包现象，起到提醒的作用，同时能够方便维修人员对气压球进行补充。

（6）制热球包括橡胶弹性薄膜，橡胶弹性薄膜内部填充有石灰粉末，驱动存液腔内部位于两个移动塞之间填充有纯净水，内部的石灰粉末与纯净水混合能够释放大量的热量，缓解液体因冻结而膨胀。

（7）气压球包括硬质脆膜，硬质脆膜内部填充有压缩气体，能够在气压球被刺破后气体得到释放，产生气压，从而使得鼓包弹性膜起包，起到提醒的作用。

（8）提醒触发腔内部位于移动块下侧固定连接有环形设置的限位板，避免因移动块上方的气体增大而导致移动块反向顶动顶动棒，造成形变弹性膜的损坏。

（9）驱动存液腔位于两个移动塞之间插接有多个导热丝，且多个导热丝均匀分布，能够将热量导向管道本体内壁上，增强了加热效果。

（10）两个遇冷收缩半球上均固定连接有温度传导棒，且温度传导棒贯穿刺破驱动腔设置，能够通过温度传导棒将管道本体壁上的温度传递至遇冷收缩半球上。

附图说明

图1为本发明的外观图；

图2为本发明的主视剖视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明刺破驱动腔处的俯视剖视图；

图5为图2中B处的放大图；

图6为图5中C处的放大图；

图7为图5中鼓包弹性膜鼓包时的状态示意图；

图8为本发明制热球处的结构示意图；

图9为本发明气压球处的结构示意图。

图中标号说明：

1管道本体、101支架连接块、2驱动存液腔、3球形腔、4膨胀气球、5硬质壳片、6推拉连接杆、7移动塞、8存储预备腔、9刺破驱动腔、10制热球、1001橡胶弹性薄膜、1002石灰粉末、11刺破机构、1101支撑片、1102遇冷收缩半球、1103椭圆弹性丝、1104温度传导棒、1105刺球细针、1106支撑网、12冻结检测腔、13提醒触发腔、14气体排出机构、1401半透膜、1402液体吸附棉、1501形变弹性膜、1502顶动棒、1503移动块、1504顶动刺针、1505支撑环片、1506气压球、1507气腔、1508鼓包弹性膜、1509密封螺纹盖、16硬质脆膜、17压缩气体、18纯净水、19导热丝。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-6，一种具有自提醒功能的抗冻水管，包括管道本体1，管道本体1上侧壁安装有支架连接块101，在管道本体1安装时，支架连接块101朝上设置，管道本体1侧壁上开凿有驱动存液腔2，管道本体1侧壁上开凿有多个与驱动存液腔2相连通的球形腔3，球形腔3内部设有膨胀气球4，膨胀气球4左右两侧壁均固定连接有硬质壳片5，硬质壳片5左右两侧均设有移动塞7，两个移动塞7与硬质壳片5之间固定连接有推拉连接杆6，每个球形腔3上方开凿有存储预备腔8，存储预备腔8与球形腔3之间开凿有相连通的刺破驱动腔9，存储预备腔8内部填充有多个制热球10，刺破驱动腔9内部安装有刺破机构11，刺破机构11下端固定连接有支撑网1106，在正常状态下，多个制热球10位于支撑网1106上方并依次排列，当下方的制热球10被刺破时，上方的制热球10则下落至两个刺球细针1105上，驱动存液腔2上下方分别开凿有冻结检测腔12和提醒触发腔13，且冻结检测腔12与提醒触发腔13位于两个移动塞7之间，冻结检测腔12内部安装有气体排出机构14，提醒触发腔13内部安装有提醒驱动机构。

请参阅图4，刺破机构11包括固定在刺破驱动腔9内部的支撑片1101，刺破驱动腔9内壁固定连接有两个遇冷收缩半球1102，且两个遇冷收缩半球1102位于支撑片1101上侧，两个遇冷收缩半球1102之间固定连接有椭圆弹性丝1103，两个遇冷收缩半球1102上均固定连接有温度传导棒1104，且温度传导棒1104贯穿刺破驱动腔9设置，椭圆弹性丝1103左右两侧内壁之间固定连接有刺球细针1105，当周围的环境温度过低时，通过温度传导棒1104将温度传递至遇冷收缩半球1102上，基于热胀冷缩的原理使得遇冷收缩半球1102逐渐收缩，同时拉动椭圆弹性丝1103使其发生形变，利用两侧内壁的刺球细针1105将制热球10刺破，达到在低温环境下自动将制热球10刺破的目的。

请参阅图2和图8，制热球10包括橡胶弹性薄膜1001，橡胶弹性薄膜1001内部填充有石灰粉末1002，驱动存液腔2内部位于两个移动塞7之间填充有纯净水18，在制热球10被刺破后，制热球10内部的石灰粉末1002从支撑网1106处掉落至纯净水18内，支撑片1101与纯净水18混合产生化学反应释放大量的热量，驱动存液腔2位于两个移动塞7之间插接有多个导热丝19，且多个导热丝19均匀分布，导热丝19环形设置在管道本体1壁内，大量的热量对纯净水18进行加热，在热胀冷缩的作用下，冷缩时的膨胀气球4逐渐膨胀，并利用硬质壳片5和推拉连接杆6推动两个移动塞7移动，使得加热后的纯净水18液面下降，加大了纯净水18与驱动存液腔2的接触面，最后通过多个刺破驱动腔9将热量传递至管道本体1内壁上，缓解了因液体的冻结而导致的膨胀。

请参阅图5，气体排出机构14包括固定在冻结检测腔12内部的半透膜1401，半透膜1401下侧壁固定连接有液体吸附棉1402，当两个移动塞7在移动时，冻结检测腔12内部的气压增大，正常情况下内部的空气则穿过半透膜1401从液体吸附棉1402处排出，而当输送液体因低温而冻结时，使得吸附液体的液体吸附棉1402也同时被冻结，使得液体吸附棉1402不再具备透气性，因此气体无法排出。

请参阅图5-6，提醒驱动机构包括固定在提醒触发腔13内部的形变弹性膜1501，形变弹性膜1501上侧壁固定连接有垂直设置的顶动棒1502，提醒触发腔13位于顶动棒1502上方滑动连接有移动块1503，移动块1503上侧壁固定连接有垂直设置的顶动刺针1504，提醒触发腔13内部位于顶动刺针1504上侧固定连接有支撑环片1505，且支撑环片1505中心处开凿有插孔，支撑环片1505上方放置有多个气压球1506，当气体无法排出时，提醒触发腔13处的气压逐渐增大，触发了提醒驱动机构，压力使得形变弹性膜1501因形变而向上凸起，请参阅图7，顶动带着顶动刺针1504的移动块1503向上移动，并利用顶动刺针1504将气压球1506刺破，提醒触发腔13内部位于移动块1503下侧固定连接有环形设置的限位板，避免因移动块1503上方的气体增大而导致移动块1503反向顶动顶动棒1502，造成形变弹性膜1501的损坏，气压球1506包括硬质脆膜16，硬质脆膜16内部填充有压缩气体17，内部的压缩气体17迅速被释放使得气压迅速增大，并气体通过气腔1507使鼓包弹性膜1508发生鼓包现象，提醒触发腔13右侧开凿有与之相连通的气腔1507，管道本体1位于气腔1507端口上方粘接有鼓包弹性膜1508，提醒触发腔13上端口螺纹连接有密封螺纹盖1509，维修人员可通过鼓包弹性膜1508的鼓包现象快速找到管道本体1处被冻结的一段后采取维修措施，并将密封螺纹盖1509打开后，内部的气体向外排出，鼓包弹性膜1508在弹力的作用下恢复原状，同时维修人员也可以打开密封螺纹盖1509后在提醒触发腔13内部填充气压球1506。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有自提醒功能的抗冻水管，包括管道本体（1），其特征在于：所述管道本体（1）上侧壁安装有支架连接块（101），所述管道本体（1）侧壁上开凿有驱动存液腔（2），所述管道本体（1）侧壁上开凿有多个与驱动存液腔（2）相连通的球形腔（3），所述球形腔（3）内部设有膨胀气球（4），所述膨胀气球（4）左右两侧壁均固定连接有硬质壳片（5），所述硬质壳片（5）左右两侧均设有移动塞（7），两个所述移动塞（7）与硬质壳片（5）之间固定连接有推拉连接杆（6），每个所述球形腔（3）上方开凿有存储预备腔（8），所述存储预备腔（8）与球形腔（3）之间开凿有相连通的刺破驱动腔（9），所述存储预备腔（8）内部填充有多个制热球（10），所述刺破驱动腔（9）内部安装有刺破机构（11），所述刺破机构（11）下端固定连接有支撑网（1106），所述驱动存液腔（2）上下方分别开凿有冻结检测腔（12）和提醒触发腔（13），且冻结检测腔（12）与提醒触发腔（13）位于两个移动塞（7）之间，所述冻结检测腔（12）内部安装有气体排出机构（14），所述提醒触发腔（13）内部安装有提醒驱动机构；

所述刺破机构（11）包括固定在刺破驱动腔（9）内部的支撑片（1101），所述刺破驱动腔（9）内壁固定连接有两个遇冷收缩半球（1102），且两个遇冷收缩半球（1102）位于支撑片（1101）上侧，两个所述遇冷收缩半球（1102）之间固定连接有椭圆弹性丝（1103），所述椭圆弹性丝（1103）左右两侧内壁之间固定连接有刺球细针（1105）；

所述气体排出机构（14）包括固定在冻结检测腔（12）内部的半透膜（1401），所述半透膜（1401）下侧壁固定连接有液体吸附棉（1402）；

所述提醒驱动机构包括固定在提醒触发腔（13）内部的形变弹性膜（1501），所述形变弹性膜（1501）上侧壁固定连接有垂直设置的顶动棒（1502），所述提醒触发腔（13）位于顶动棒（1502）上方滑动连接有移动块（1503），所述移动块（1503）上侧壁固定连接有垂直设置的顶动刺针（1504），所述提醒触发腔（13）内部位于顶动刺针（1504）上侧固定连接有支撑环片（1505），且支撑环片（1505）中心处开凿有插孔，所述支撑环片（1505）上方放置有多个气压球（1506）。

2.根据权利要求1所述的一种具有自提醒功能的抗冻水管，其特征在于：所述提醒触发腔（13）右侧开凿有与之相连通的气腔（1507），所述管道本体（1）位于气腔（1507）端口上方粘接有鼓包弹性膜（1508），所述提醒触发腔（13）上端口螺纹连接有密封螺纹盖（1509）。

3.根据权利要求1所述的一种具有自提醒功能的抗冻水管，其特征在于：所述制热球（10）包括橡胶弹性薄膜（1001），所述橡胶弹性薄膜（1001）内部填充有石灰粉末（1002），所述驱动存液腔（2）内部位于两个移动塞（7）之间填充有纯净水（18）。

4.根据权利要求1所述的一种具有自提醒功能的抗冻水管，其特征在于：所述气压球（1506）包括硬质脆膜（16），所述硬质脆膜（16）内部填充有压缩气体（17）。

5.根据权利要求1所述的一种具有自提醒功能的抗冻水管，其特征在于：所述提醒触发腔（13）内部位于移动块（1503）下侧固定连接有环形设置的限位板。

6.根据权利要求1所述的一种具有自提醒功能的抗冻水管，其特征在于：所述驱动存液腔（2）位于两个移动塞（7）之间插接有多个导热丝（19），且多个导热丝（19）均匀分布。

7.根据权利要求1所述的一种具有自提醒功能的抗冻水管，其特征在于：两个所述遇冷收缩半球（1102）上均固定连接有温度传导棒（1104），且温度传导棒（1104）贯穿刺破驱动腔（9）设置。

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