CN209538297U - 水管防冻结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水管防冻结构，属于水管防护技术领域，包括第一保温层敷设在水管外壁上；电阻丝敷设于第一保温层和水管外壁之间；第二保温层敷设在第一保温层的外侧；真空隔热层敷设在第一保温层和第二保温层之间；测温装置位于水管内部；控制器电性连接测温装置，用于接收所述测温装置的感应信号控制电阻丝加热水管。本实用新型提供的水管防冻结构，第一保温层、第二保温层和真空隔热层用于隔绝水管与室外的温度，减少水管与外界的热交换，通过测量装置感应水管内水的温度，当水管内水的温度低于0°时，控制器接收测量装置的温度信号，通过温度信号的变化控制电阻丝升温，加热水管，防止水管内部结冰，避免冻裂水管。

Description

水管防冻结构

技术领域

本实用新型属于水管防护技术领域，更具体地说，是涉及一种水管防冻结构。

背景技术

自来水管是城市家庭或公共场所的必需品。在寒冷地区，如我国北方的冬季，室外的温度一般在零度以下，设置于室外的水管，由于天气寒冷，温度较低，常常因为露出地面部分其内部结冰而致使水管不能正常供水，尤其气温骤降时更容易冻住水管甚至导致水管冻裂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水管防冻结构，旨在解决寒冷地区，室外水管内部结冰，甚至冻裂水管的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种水管防冻结构，包括：

第一保温层，敷设在水管外壁上；

电阻丝，敷设于所述第一保温层和水管外壁之间；

第二保温层，敷设在所述第一保温层的外侧；

真空隔热层，敷设在所述第一保温层和第二保温层之间；

测温装置，位于水管内部；以及

控制器，电性连接所述测温装置，用于接收所述测温装置的感应信号控制电阻丝加热水管。

进一步地，所述第一保温层为聚氨酯泡沫保温层或挤塑板保温层。

进一步地，所述第一保温层的厚度不小于3cm。

进一步地，所述第二保温层为聚氨酯泡沫保温层或挤塑板保温层。

进一步地，所述第二保温层的厚度不小于1cm。

进一步地，所述真空隔热层为有机玻璃钢套管，管壁的内部设有真空夹层。

进一步地，所述电阻丝呈螺旋状，所述电阻丝缠绕在水管外壁上。

进一步地，所述测温装置为温度传感器。

进一步地，水管防冻结构还包括：

防冻裂层，敷设在水管内壁上，用于缓冲水管内部结冰时的体积变化。

进一步地，所述防冻裂层为橡胶层。

本实用新型提供的水管防冻结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型水管防冻结构，第一保温层、第二保温层和真空隔热层用于隔绝水管与室外的温度，减少水管与外界的热交换，通过测量装置感应水管内水的温度，当水管内水的温度低于O°时，控制器接收测量装置的温度信号，通过温度信号的变化控制电阻丝升温，加热水管，防止水管内部结冰，避免冻裂水管。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的水管防冻结构的断面图；

图2为本实用新型一种实施例提供的水管防冻结构的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的水管防冻结构的电阻式敷设水管上的示意图；

图4为本实用新型另一种实施例提供的水管防冻结构的剖视图。

图中：1、第一保温层；2、电阻丝；3、第二保温层；4、真空隔热层；5、测温装置；6、控制器；7、防冻裂层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现对本实用新型提供的水管防冻结构进行说明。请参阅图1至图4，水管防冻结构，包括第一保温层1、电阻丝2、第二保温层3、真空隔热层4、测温装置5和控制器6。

第一保温层1敷设在水管外壁上；电阻丝2敷设于第一保温层1和水管外壁之间；第二保温层3敷设在第一保温层1的外侧；真空隔热层4敷设在第一保温层1和第二保温层3之间；测温装置5位于水管内部；控制器6电性连接测温装置5，用于接收所述测温装置5的感应信号控制电阻丝2加热水管。

本实施例中，第一保温层1、第二保温层3及真空隔热层4均采用粘接方式连接；或是采用依次装套的方式，外侧加设绑带将其一并固定在水管外壁上。电阻丝2位于第二保温层3与水管外壁之间，第二保温层3装套在水管外壁上，测量装置置于水管的内部，用于感应水管内水的温度，测温装置5通过控制器 6对水管外包裹的电阻丝2分段控制(每米安装一个温度传感器)，控制器6 为单片机，通过测量装置给单片机温度信号，单片机计算出水温，当水温低于 0°时控制对应的电阻丝2接通电源，加热水管。当水温大于3°时，单片机控制电阻丝2断电，停止工作。单片机信号由测温装置5控制，测温装置5的输出信号控制对应的电阻丝2的继电器导通或是断开电源。

本实用新型提供的水管防冻结构，与现有技术相比，本实用新型水管防冻结构，第一保温层1、第二保温层3和真空隔热层4用于隔绝水管与室外的温度，减少水管与外界的热交换，通过测量装置感应水管内水的温度，当水管内水的温度低于O°时，控制器6接收测量装置的温度信号，通过温度信号的变化控制电阻丝2升温，加热水管，防止水管内部结冰，避免冻裂水管。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，第一保温层1 为聚氨酯泡沫保温层或挤塑板保温层。本实施例中，第一保温层1采用聚氨酯泡沫或挤塑板，以上两种材质均具备一定的耐寒性，能够提高其使用寿命。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，第一保温层1 的厚度不小于3cm。本实施例中，第一保温层1直接接触外界低温环境，应当保证其厚度，以增加其保温效果，3cm厚度的聚氨酯泡沫或挤塑板能够起到较好的保温作用，优选厚度为5cm，不但能够确保保温效果，而且起到保护水管，避免振动或碰撞损伤水管，同时也不至于使水管直径增粗太多，使得水管占用空间过大，但当外界温度进一步降低至-25°乃至更低温度时，还需要增加第一保温层1的厚度以提高其保温性。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，第二保温层3 为聚氨酯泡沫保温层或挤塑板保温层。本实施例中，第二保温层3采用聚氨酯泡沫或挤塑板，以上两种材质均具备一定的耐寒性，能够提高其使用寿命。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，第二保温层3 的厚度不小于1cm。本实施例中，第二保温层3未直接接触外界低温环境，而使贴近水管的外壁，为辅助保温层，1cm厚度的聚氨酯泡沫或挤塑板已能够起到较好的保温作用，优选厚度为2cm，当然，当外界温度进一步降低时，也需要增加第二保温层3的厚度以提高其保温性。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，真空隔热层4 为有机玻璃钢套管，管壁的内部设有真空夹层。本实施例中，有机玻璃具备较好的绝热性和强度，有机玻璃套管管壁的内部的真空夹层为封闭结构，内部为真空状态，能够进一步的隔绝热交换，防止水管与外界进行热交换。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，电阻丝2呈螺旋状，电阻丝2缠绕在水管外壁上。本实施例中，电阻丝2螺旋状绕在水管的外壁上，电阻丝2升温加热水管时，此种缠绕方式能够保证水管受热均匀，使水管内各部位的水均匀升温。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，测温装置5为温度传感器。本实施例中，温度传感器为接触式温度传感器，温度传感器位于水管内，直接接触水管内的水，时时感应水的温度，能检测温度并转换成可用输出信号，发送给控制器6，通过控制器6控制电阻丝2加热水管，完成水管升温，防止水管冻结。同时，测温装置5也可采用水银温度计，水银温度计套装在带有外螺纹的套管内，水管接口位置开设有连接孔连通水管的内部，水银温度计通过套管连接使其感应端穿入水管内，直接测量水管内水的温度，上部为读取部，可时时观测水管内的温度，当温度逐渐降低，接近零度时，可手动接通电阻丝2的电源，使其加热水管，防止水管冻结。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，水管防冻结构还包括防冻裂层7，敷设在水管内壁上，用于缓冲水管内部结冰时的体积变化。本实施例中，防冻裂层7内衬于水管的内壁上，一旦水管出现结冰现象时，水凝结成冰，体积会变大，约为原体积的1.1倍(水的密度约为1kg/cm³，冰的密度约为0.9kg/cm³)，刚性水管会应为体积膨胀而开裂，防冻裂层7为弹性层，弹性层回弹的程度应不小于水管过流面的1.1倍，当然为了确保安全，可适当增大回弹值，选用弹性较好的弹性层，或增加弹性层的厚度。此时，可以通过弹性回弹缓冲水管内部结冰时的体积变化，防止水管冻裂。

作为本实用新型的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，防冻裂层7为橡胶层。本实施例中，橡胶采用硅橡胶，具备较好的耐低温性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.水管防冻结构，其特征在于，包括：

第一保温层，敷设在水管外壁上；

电阻丝，敷设于所述第一保温层和水管外壁之间；

第二保温层，敷设在所述第一保温层的外侧；

真空隔热层，敷设在所述第一保温层和第二保温层之间；

测温装置，位于水管内部；以及

控制器，电性连接所述测温装置，用于接收所述测温装置的感应信号控制电阻丝加热水管。

2.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于，所述第一保温层为聚氨酯泡沫保温层或挤塑板保温层。

3.如权利要求2所述的水管防冻结构，其特征在于，所述第一保温层的厚度不小于3cm。

4.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于，所述第二保温层为聚氨酯泡沫保温层或挤塑板保温层。

5.如权利要求4所述的水管防冻结构，其特征在于，所述第二保温层的厚度不小于1cm。

6.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于，所述真空隔热层为有机玻璃钢套管，管壁的内部设有真空夹层。

7.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于，所述电阻丝呈螺旋状，所述电阻丝缠绕在水管的外壁上。

8.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于，所述测温装置为温度传感器。

9.如权利要求1-8任意一项所述的水管防冻结构，其特征在于，水管防冻结构还包括：

防冻裂层，敷设在水管内壁上，用于缓冲水管内部结冰时的体积变化。

10.如权利要求9所述的水管防冻结构，其特征在于，所述防冻裂层为橡胶层。