CN220768259U - 一种高原户外管道防冻装置及高原饮水屋 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高原户外管道防冻装置及高原饮水屋，包括：取水管、防冻组件及供能机构；所述防冻组件包括加热带，所述取水管包括第一管体、第二管体及第三管体，所述第二管体埋设于地下，所述第一管体的末端与所述第二管体的首端连通，所述第一管体的首端与供水设备连通，所述第二管体的末端与所述第三管体的首端连通，所述第三管体的末端与水源连通；且所述加热带分别缠绕在所述第一管体与所述第二管体暴露在空气中的外表面；所述供能机构对所述加热带供电；一方面为人们的生活用水提供了保障，解决了偏远高寒地区用水难的问题；另一方面避免了管道因结冰引起的冻裂现象，延长了管道的使用寿命，降低了供水设施的维护成本。

Description

一种高原户外管道防冻装置及高原饮水屋

技术领域

本实用新型涉及高原供水技术领域，特别是涉及一种高原户外管道防冻装置及高原饮水屋。

背景技术

在偏远的高寒高海拔地区，由于基础设施不完备，导致人们取水、用水极为不便；并且，受环境因素的影响，该地区的气候极为寒冷；尤其是在冬季，户外温度会达到零下，从而导致供人们取水的管路很容易出现结冰上冻问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的高原高寒地区用水困难的缺陷，从而提供一种高原户外管道防冻装置及高原饮水屋。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种高原户外管道防冻装置，包括：取水管、防冻组件及供能机构；

所述防冻组件包括加热带，

所述取水管包括第一管体、第二管体及第三管体，所述第二管体埋设于地下，所述第一管体的末端与所述第二管体的首端连通，所述第一管体的首端与供水设备连通，所述第二管体的末端与所述第三管体的首端连通，所述第三管体的末端与水源连通；

且所述加热带分别缠绕在所述第一管体与所述第二管体暴露在空气中的外表面；

所述供能机构对所述加热带供电。

优选地，所述第一管体与所述第三管体为金属材质。

优选地，所述第一管体和所述第二管体的外表面均设有凹槽，且所述凹槽呈螺旋状均布，所述加热带设置在所述凹槽中。

优选地，所述防冻组件还包括有保温层，所述保温层包裹在所述第一管体、所述第二管体及所述第三管体的外表面；且所述保温层覆盖在所述凹槽的上方。

优选地，所述防冻组件还包括有控制器和温度传感器，

所述控制器与所述加热带电连接，所述温度传感器设在所述第一管体或所述第三管体上，并与所述控制器通讯连接。

优选地，所述供能机构包括储能设备、切换器与产能组件，

所述产能组件包括光伏板、风力装置及市电线缆；

所述光伏板、所述风力装置及所述市电线缆均通过所述切换器与所述储能设备连接，所述储能设备与所述加热带连接。

优选地，所述储能设备包括60k储能电池。

一种高原饮水屋，包括屋体、供水装置及管道防冻装置，所述供水装置设置在屋体内，所述管道防冻装置对所述供水装置与水源之间的取水管道保温防冻，所述管道防冻装置如上述中任一项所述的管道防冻装置。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

上述技术方案中所提供的一种高原户外管道防冻装置及高原饮水屋，将第二管体埋设于地下，依托地下土壤温度对第二管体进行防冻保温，通过第一管体、第三管体配合第二管体将水源与供水设备连通，并将加热带分别缠绕在第一管体与第三管体暴露在空气中的外表面，同时利用供能机构向加热带供电产生热量，以实现对第一管体与第三管体的防冻保温，一方面为人们的生活用水提供了保障，解决了偏远高寒地区用水难的问题；另一方面避免了管道因结冰引起的冻裂现象，延长了管道的使用寿命，降低了供水设施的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的一种实施方式中提供的管道防冻装置的整体结构示意图。

图2为图1所示的第一管体的结构示意图。

附图标记说明：

11、第一管体；12、第二管体；13、第三管体；14、凹槽；15、保温层；16、控制器；17、温度传感器；18、储能设备；19、光伏板；20、风力装置；21、市电线缆；22、切换器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。

本实用新型实施例提供了一种高原户外管道防冻装置，如图1和图2所示的，包括：取水管、防冻组件及供能机构；具体的，防冻组件包括加热带，加热带为一种可以进行能量转化，并进行热能释放的器件，其包括有电伴热带或柔性带状加热器等；而取水管包括有第一管体11、第二管体12及第三管体13；其中，第二管体12埋设于地下，以通过地下土壤温度实现对第二管体12防冻保温，从而避免第二管体12内的水流结冰上冻；第一管体11的末端与第第二管体12的首端连通，第一管体11的首端与供水设备连通，第二管体12的末端与第三管体13的首端连通，第三管体13的末端与水源连通，继而水源处的水经由第三管体13、第二管体12及第一管体11输入供水设备中，以便人们使用；而加热带分别缠绕在第一管体11和第三管体13暴露在空气中的外表面上，用于对暴露在空气中的第一管体11和第三管体13进行加热保温，避免第一管体11和第三管体13受低温环境影响结冰堵塞管路；而供能机构用于对加热带供电，以便加热带对第一管体11和第三管体13提供热量。

将第二管体12埋设于地下，依托地下土壤温度对第二管体12进行防冻保温，通过第一管体11、第三管体13配合第二管体12将水源与供水设备连通，并将加热带分别缠绕在第一管体11与第三管体13暴露在空气中的外表面，同时利用供能机构向加热带供电产生热量，以实现对第一管体11与第三管体13的防冻保温，一方面为人们的生活用水提供了保障，解决了偏远高寒地区用水难的问题；另一方面避免了管道因结冰引起的冻裂现象，延长了管道的使用寿命，降低了供水设施的维护成本。

具体的，由于第一管体11和第三管体13在连通供水设备和水源时部分会暴露在空气中，因此，受寒冷气候影响结冰的几率较大，为了避免低温环境下结冰会引起管裂，所以第一管体11与第三管体13的材质包括具有一定强度的金属材质；并且，根据金属具有良好的导热性，当缠绕在第一管体11和第三管体13上的加热带产生热量时，第一管体11与第三管体13会快速导热升温，继而更易于避免第一管体11和第三管体13结冰上冻；值得注意的是，为了避免使用过程中第一管体11和第三管体13出现锈蚀，本申请中所选用的金属材质具备防腐防锈特性。

此外，为了提高第一管体11、第二管体12及第三管体13之间连接的密封性，在第一管体11的末端与第二管体12的首端、第二管体12的末端与第三管体13的首端均设有密封件。

优选地，为了便于加热带与第一管体11和第三管体13安装配合，在第一管体11和第三管体13的外表面均开设有凹槽14；进一步的，为了使加热带产生的热量在第一管体11和第三管体13传导、分布的更加均匀，在第一管体11与第三管体13外表面开设的凹槽14呈螺旋状均布，对应的，加热带则嵌设在螺旋状的凹槽14中。

即，加热带设置第一管体11、第三管体13外表面所开设的螺旋状的凹槽14中，依据金属导热的特性，使得加热带释放的热量能够迅速传导，且通过螺旋状均布的凹槽14使得热量传导的更为均匀；进一步的，基于第一管体11与第三管体13外表面开设凹槽14的缘故，使得嵌设在凹槽14内的加热带与第一管体11、第三管体13内表面之间的距离更近，继而更易于热量传导，避免低温环境下第一管体11和第三管体13出现结冰上冻问题。

具体的，防冻组件还包括有保温层15，且保温层15包括保温泡沫或保温棉等；进一步的，保温层15包裹在第一管体11、第二管体12及第三管体13的外表面，并通过粘接或捆绑的方式进行固定；进一步的，保温层15与第一管体11和第三管体13包裹时，会覆盖在凹槽14的上方，一方面便于加热带的安装固定，另一方面基于保温层的覆盖可以避免加热带产生的热量散失，进一步提高保温效果。

优选地，防冻组件还包括有控制器16和温度传感器17，温度传感器17设置在第一管体11或第三管体13上，同时也可以在第一管体11与第三管体13分别设置，用于对第一管体11和第三管体13的温控进行监测，且温度传感器17的数量具体因实际情况而定；控制器16与温度传感器17通讯连接，与第一管体11和第三管体13上的加热带电连接，且控制器16用于根据温度传感器17所监测到的实际温度对加热带的启停进行调控；具体的，温度传感器17的标准值设定在1-3℃；且加热带的放热温度范围在10-15℃，以便用维持第一管体11和第二管体13正常运行时的常规温度。

通常情况下，第一管体11与第三管体13的实际环境温度相同，所以温度传感器17可任意设置在第一管体11或第三管体13上；如，将温度传感器17设置在第一管体11上，当温度传感器17监测到第一管体11的温度低于1℃时，基于和控制器16通讯连接，控制器16便会发送指令将嵌设在第一管体11和第三管体13上的加热带开启，保证第一管体11和第三管体13不会低于0℃，避免受低温环境影响出现结冰情况从而供水管路运行；当温度传感器17监测到加热带将第一管体11的温度升至3℃时，基于和控制器16通讯连接，控制器16便会发送指令将加热带关闭，从而减少电能损耗，实现节能效果。

一些情况下，由于第一管体11与供水设备连通，通常会靠近屋体设置，甚至部分穿入屋体中，所以第一管体11的实际温度会受到影响；此时，便会在第一管体11与第三管体13上分别设置温度传感器17，基于此，控制器16也会重新编入新的控制逻辑，以实现对第一管体11和第三管体13的温度分别控制。

具体的，供能机构包括切换器22和产能组件；其中，产能组件包括光伏板19、风力装置20及市电线缆21，且市电线缆21为传输工频交流电的线缆，光伏板19为一种依靠太阳能发电的设备，风力装置20为一种风力发电设备，而切换器22则为一种电路切换设备，用于供电线路的切换；在正常工况下，加热带主要通过市电线缆21进行供电；一些情况下，当市电线缆21供能不足或因恶劣天气导致市电线缆21线路故障时，则采用光伏板19供电；基于上述情况，当光照不充足时，则采用风力装置20供电；具体的，光伏板19、风力装置20与市电线缆21之间的供能切换通过切换器22操作。

进一步的，供能机构还包括有储能设备18，储能设备18为一种存储能源的装置，且储能设备18包括60k储能电池；由于该装置主要适用于高海拔地区，而该地区的光照与风力资源充足，为了进一步的合理用能，可以将光伏板19与风力装置20的产能存储在储能设备18中作为应急能源。

一种高原饮水屋，包括屋体、供水装置及防冻装置；其中，供水装置设置在屋体中，而管体防冻装置用于对供水装置与水源之间的取水管道进行保温防冻，且管道防冻装置为上述中的管道防冻装置。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种高原户外管道防冻装置，其特征在于，包括：取水管、防冻组件及供能机构；

所述防冻组件包括加热带，

所述取水管包括第一管体、第二管体及第三管体，所述第二管体埋设于地下，所述第一管体的末端与所述第二管体的首端连通，所述第一管体的首端与供水设备连通，所述第二管体的末端与所述第三管体的首端连通，所述第三管体的末端与水源连通；

且所述加热带分别缠绕在所述第一管体与所述第二管体暴露在空气中的外表面；

所述供能机构对所述加热带供电。

2.根据权利要求1所述的管道防冻装置，其特征在于，所述第一管体与所述第三管体为金属材质。

3.根据权利要求1所述的管道防冻装置，其特征在于，所述第一管体和所述第二管体的外表面均设有凹槽，且所述凹槽呈螺旋状均布，所述加热带设置在所述凹槽中。

4.根据权利要求3所述的管道防冻装置，其特征在于，所述防冻组件还包括有保温层，所述保温层包裹在所述第一管体、所述第二管体及所述第三管体的外表面；且所述保温层覆盖在所述凹槽的上方。

5.根据权利要求1所述的管道防冻装置，其特征在于，所述防冻组件还包括有控制器和温度传感器，

所述控制器与所述加热带电连接，所述温度传感器设在所述第一管体或所述第三管体上，并与所述控制器通讯连接。

6.根据权利要求1所述的管道防冻装置，其特征在于，所述供能机构包括储能设备、切换器与产能组件，

所述产能组件包括光伏板、风力装置及市电线缆；

所述光伏板、所述风力装置及所述市电线缆均通过所述切换器与所述储能设备连接，所述储能设备与所述加热带连接。

7.根据权利要求6所述的管道防冻装置，其特征在于，所述储能设备包括60k储能电池。

8.一种高原饮水屋，其特征在于，包括屋体、供水装置及管道防冻装置，所述供水装置设置在屋体内，所述管道防冻装置对所述供水装置与水源之间的取水管道保温防冻，所述管道防冻装置如权利要求1-7中任一项所述的管道防冻装置。