[发明专利]一种冰驱动防冻控制装置

说明书

本发明涉及防冻设备技术领域，具体涉及一种冰驱动防冻控制装置，它是由感温包壳体、半封装水、隔热芯、隔热丝套、柱塞头、柱塞上密封圈、柱塞下密封圈、螺柱阀芯、压力弹簧、感温包密封圈、弹性软管、阀体、锁紧丝头密封圈、锁紧丝头、压力弹簧挡圈、泄流口密封圈、锁紧螺母帽、以及在安装使用之前须要清除的防水不干胶片和防水密封胶组成；所述冰驱动防冻控制装置无需用电即可自动驱动与控制泄流口的开关与流量大小，通过排出管道内接近冰点的冷水的方式防冻，可有效解决冬季自来水管道、泵阀与水表的防冻问题。相对于传统的防冻滴漏阀，其技术可行性高，控制精度与可靠性更高，免维护且综合节水性能好，在有效解决管道防冻问题的同时可大大减少水资源的浪费。

【技术领域】

本发明涉及防冻设备技术领域，具体涉及一种冰驱动防冻控制装置。

【背景技术】

我国广大天气较寒冷地区没有集中供暖，冬季来临后外露的自来水管道与泵阀遇到严寒很容易冻结甚至冻裂，严重影响着冬季人民的生产与生活，一些地区不得不采取夜间停止供水的方法来应对水管的冻结问题。水管防冻常用的方法是用保温材料包裹水管，但其只能延缓水管被冻住的时间，不能从根本上解决持续寒冷时的水管防冻问题。电伴热防冻是通过在水管和泵阀上缠绕电伴热带的方式防冻，但电伴热带功耗较大且一般使用寿命较短，电伴热带损坏后重复布线工作十分繁琐，而且还增加了不少购置成本。使用电伴热带防冻的局限还在于：由于新建住宅多采用暗管装修，水管主要布置在墙壁内，此时电伴热带则无用武之地。墙壁内的管道一旦冻住，则需要较长时间的升温才能使其融化，除此之外目前尚无有效的解决办法。手动打开水龙头滴水成线是较寒冷地区自来水的应急防冻方法，为有效防冻，滴水的速度还需要与外界气候和露天管道长度等因素相关，一般滴水成线的耗水量约为10-15L/h，每天单只水龙头的耗水量高达0.3吨左右，因此长时间的滴水成线会造成大量宝贵水资源的浪费。

目前市场上也存在采用国外技术开发的1-4℃或3-6℃开关的防冻滴漏阀，该防冻滴漏阀内置热敏元件和平衡弹簧控制柱塞和阀座之间的开启与关闭：当阀腔内的水温低于设定值时，泄流通道自动打开，使一部分冷水流出，水的流动避免了管道被冻结；反之，当水温升高到设定值后则泄流通道会自动关闭。冬天地下管道的水温一般只有6℃左右，当外界气温接近零度时，露天管道的水温很容易降低到4℃以下，如果露天管道稍长，则环境温度在冰点以上时这种防冻滴漏阀也会不停地泄流防冻，此时会造成水资源不必要的浪费；此外，这种防冻滴漏阀泄流口的最大开度很小且排水方向是向下的，位于底部的狭窄的泄流口很容易被自来水中的杂质堵塞，需要用户定期清洗维护否则会导致防冻功能的失效，使用过程中给用户增添了不少麻烦。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种冰驱动防冻控制装置，它是利用水凝结成冰的过程中体积明显膨胀的原理和不同材质与结构的产品内腔的水结冰不同步的原理，通过率先结冰的毛细管通道对感温包内的感温驱动介质进行防冻工况下的临时密封，然后随着感温包的内腔中处于密封状态下的水继续结冰膨胀，驱动阀芯组件向上运动，进而控制泄流口的开关与流量大小，从阀芯泄流出的水绕开毛细管通道附近的感温包外壁，将水温度主要反馈给冰驱动感温包的内腔，进而使冰驱动感温包内的冰部分或完全融化，当感温包内的冰部分融化后冰驱动防冻控制装置则处于防冻控制的动态平衡状态，当感温包内的冰完全融化后则泄流口的阀芯会完全关闭；另一方面，由于泄流口的最大开口较宽且泄流口设置在阀体的顶部，因此用于自来水系统防冻时不会出现堵塞现象，进而达到产品寿命周期内免维护的目的。——所述冰驱动防冻控制装置可有效地解决管道、泵阀与水表的防冻问题，从根本上避免了传统防冻滴漏阀在环境温度为冰点以上时即开始泄流防冻的缺陷，大大减少了水资源的浪费，且产品寿命周期内免维护。

本专利文件中所述的半封装水是指感温包的内腔中开放式的感温驱动介质水，在冰驱动防冻控制装置使用过程中：感温驱动介质水在非防冻阶段通过毛细管通道与阀腔内的压力水相连通，并在防冻阶段因毛细管通道率先冻结而被临时密封。半封装水可以在出厂前灌封，或通过增设感温包排气装置的方式在冰驱动防冻控制装置的安装阶段灌入。