[发明专利]液体管路内部防冻器及防冻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管路防冻技术，具体说是一种液体管路内部防冻器及防冻方法。

背景技术

在北方寒冷地区，井水、自来水、太阳能热水器等用水管路的防冻问题在技术上一直没有新的突破，仍然采用传统的方式，即裹一层保温材料加一条电热带。

这种传统方法在所有材料的质量都可靠、施工人员的资质和操作规范的情况下勉强可以满足防冻要求，但对于材料质量差、施工质量差的情况，无法保证用水管路的防冻效果，一旦供水管路上冻，整个冬季都可能无法解冻。众所周知，水结为冰的膨胀率为10％左右，无论何种管材结冻后的膨胀都是很容易破裂的，至少也会减少管子的使用寿命，这也是许多地区每年开春都要对井水、自来水管路使用情况进行检修的原因之一。

太阳能热水器等产品在北方地区遇到的最大问题也是管路的防冻、解冻问题。如：受建筑结构的影响，保温层和电热带都有无法到达的死角、管材本身的热胀冷缩带来电热带损坏和保温层与管路脱节、电热带质量的不稳定及施工质量和操作方法的不规范等，都有可能造成了太阳能热水器管路冻结，无法出水。

另一个问题就是使用电热带解冻与电力部门安全用电条例相互矛盾，一栋楼顶几十台太阳能热水器，每一台都有一条220伏用于解冻的电线采用不同方式拉到房顶，有些电线暴露在外，常年风吹、日晒、雨淋，一旦绝缘材料老化漏电，和太阳能热水器、固定太阳能热水器的铁丝接触，将严重威胁上楼人员的安全。

太阳能热水器使用的电热带属于自限温型，通电后十几分钟即可达到限温标准，一般是65-75度。热胀冷缩这一自然规律在电热带上的体现十分突出。

当电热带的温度从零下快速上升到65-75度时，金属导线和绝缘塑料的热胀冷缩系数是不一样的，一般相对来说塑料热胀冷缩系数大，金属热胀冷缩系数小，如果电热带尺寸长，两侧的金属导线会顶破绝缘裸露出来，如果电热带用的尺寸短，金属线则会从接线端或盲端顶出。另外，太阳能热水器管路也存在热胀冷缩现象，电热带固定在水管上，受水管的影响也会有金属导线裸露现象，此时如果保温层内进水或受潮，则极易短路，而保温材料大多是易燃品，就会留火灾隐患。

传统电热带功率在环境温度10℃时为25w/m(瓦/米)，0℃时功率更大，以防冻5米长度、控制方式为定时开关为例，25w*5m＝125w，每次工作10分钟，停50分钟，每天24小时工作24次共240分钟，一个冬季150天至少耗电75度。

还有一种碳纤维低温电热带，采用长期通电方式工作，根据测试，一个冬季用电达400度以上，其价格和使用成本过高。

目前，现有技术中能够满足液体管路防冻要求且耗电低的管路内部防冻装置未见报道。

发明内容

针对现有技术没有有效解决液体管路防冻的这一技术难题，本发明提供一种防冻效果好、结构简单的管路内部防冻器及防冻方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明一种液体管路内部防冻器，包括隔离变压电路、加热体、自动保护电路和防水组件，所述加热体插置于液体管路内部，自动保护电路与加热体串联连接后经隔离变压电路接至定时电源，加热体的输入端接有温控表，加热体与液体管路之间通过防水组件密封。

所述加热体为电热丝，其长度与需防冻的液体管路长度相当，加热体的外表面设有防水材料。

所述防水组件包括瓷片、防水胶垫或防水胶泥以及压紧螺帽，其中防水胶垫或防水胶泥夹持于两个瓷片之间，加热体端部穿置于防水胶垫或防水胶泥和两个瓷片中间，经压紧螺帽紧密安装于液体管路的外丝扣配件上。

所述自动保护电路为自恢复保险丝。

所述隔离变压电路采用E型隔离变压器，次级电压为12V、24V或36V。

所述定时电源为与市电相加的定时器或温度控制仪表。

所述液体管路为水管或油管。

本发明一种液体管路防冻方法，其特征在于包括以下步骤：

将管路内部防冻器的加热体通过防水组件安装于需防冻的液体管路内部；连接电气线路，经检查无误后，启动温度控制装置，使加热体上电，开始间歇加热。

所述温控表为定时器或热水器的温控表。

所述加热体功率为5瓦/米。

本发明具有以下有益效果：

1.管路防冻效果好。采用本发明装置，在管路中插入相当长度的加热体间歇加热，不存在防冻死角，棚内、急拐弯处以及管路埋深不够之处等都能触及到，这种内置方式可以有效保证管路在北方寒冷季节不上冻。