防止软管内水冻结的装置的制作方法

本实用新型涉及工业供水领域，特别涉及一种在寒冷环境下使用柔性软管进行长距离供水的情况，当用水停止时防止供水软管内的水在低温时冻结装置。

背景技术：

在一些工业供水场合有向移动的设备或设施供水的需求，使用软管将固定供水端与移动的设备或设施连接实现供水是简便和经济的方法。通常的供水是断续进行的，用水时将阀门打开，水源的水不断从软管内流过到达用水点，不用水时阀门关闭，水就被封闭在软管内，当环境温度低至0℃以下时，不流动的水就会逐渐在软管内冻结，使得再次供水时水不能流通，甚至软管被冻坏，影响正常生产供水。为了解决这一技术问题，通常采用两种作法，一种是通过使水自然流出或用压缩空气吹出的方式将软管内的水排空，此种防冻方法每次需将管内存流的水排放到管外，当需要用水时，向管内放入新水供水，采用此种方法防冻，由于管道比较长，因此需要一定时间才能将水排空，当需要再次供水时也需要一定时间才能将管内水充满供水，造成工作效率比较低，另外大量的水被排出到环境中也造成水的浪费；还有一种作法是软管加上伴热装置或加上保温装置，但由于软管通常需要移动，常常被缠绕、拖拽、扭曲，因此伴热用的电阻丝及保护层极易受到损坏，使得软管的使用寿命低，需要经常更换，但由于加入了伴热装置和保温装置，因此软管的价格昂贵，对于企业来讲使供水成本高，影响经济效益，且水管的丢弃也会带来一定的环境污染。这是北方港口、矿山、电厂、冶炼、洒水车等场所冬季用水面临的一个难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中寒冷天气用软管长距离供水时软管内的水易被冻结，当需要供水时不能正常供水的难题，提供一种防止软管内水冻结的装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种防止软管内水冻结的装置，包括至少两条软管通道、闭合装置以及水循环装置，在软管的进水端和出水端分别设置闭合装置，软管通道的进水口或出水口分别与对应端的闭合装置相连通，水循环装置设置在闭合装置之间，与任一条软管通道连通，供水时，打开闭合装置，水由每条软管通道的进水端流向出水端，供水停止时，关闭闭合装置，两条软管通道的相同端部相连通形成封闭环形通道，水可在封闭环形通道内流动；

闭合装置为截止阀，每条软管通道的进水口分别与进水端的截止阀一的出水口连通，每条软管通道的出水口分别与出水端的截止阀二的进水口连通，软管通道的每条通道是单孔软管的管孔/双内孔软管的单个内孔/多根软管合并成的多内孔通道；

所有软管通道的截面积之和大于等于供水管、出水管中较小管道的截面积；

还包括工作环境温度传感器和控制器，工作环境温度传感器将检测到的环境温度信息传递给控制器，当工作环境温度传感器检测到环境温度小于等于0℃时，控制器控制所述循环装置开启；

还包括增温装置，增温装置与软管通道的任一内孔或多个内孔相通，由增温装置对循环水加热；

还包括水温传感器，水温传感器用于检测软管内循环水的温度，并将检测信息传递给控制器，当检测到水温低于预设的温度时，控制器控制增温装置开启对软管内的水加热增温；

还包括流量传感器，流量传感器用于检测软管内的循环水的流量，并将检测到的信息传递给控制器，当流量小于等于设定值时，控制器发出报警；

还包括移动设备，移动设备上设置水管卷筒装置，软管可缠绕在水管卷筒装置的卷筒上并可被卷筒收起和释放，循环装置、增温装置、工作环境温度传感器、水温传感器以及控制器放置在移动设备上。

采用本实用新型结构的防止软管内水冻结的装置，由于采用并行设置的两条软管通道，软管通道的同向端是相连通的且与主管道相连通，在软管两端的主管道上均设置有闭合装置，供水时闭合装置打开，两条软管通道并行向同一个方向流水，不需要供水时，闭合装置关闭，两条软管通道可以形成自我封闭的环形通道，原来位于软管通道内的水被封闭在封闭环形通道内，有冻结的可能时，通过水泵使水在封闭环形通道内循环流动防止冻结，在水循环的过程中被封闭在软管通道中的水与外界隔绝，因此软管通道内的水量始终保持不变，相对于供水装置内的大量的水，被封闭在封闭环形通道内的水量很小，因此采用水泵进行循环时，水泵的工作量小，需要较少的能耗就能使水循环起来，因此不仅防冻效果好，且节约能源；另外，在防冻状态下，由于水是被封闭在封闭环形通道内，长软管内的水被保留在封闭环形通道内，不需要排空水，不会浪费水，当需要供水时，由于软管内充满水，因此可以使软管即时切换成供水状态，减少了水的输送时间，方便高效。与传统的固定供水装置配合可实现四季移动供水。

进一步地，设置环境温度传感器和控制器，监测环境温度在0℃及0℃以下时，控制器控制间断或持续启动水泵使水在软管内循环流动。

更进一步地，在循环回路上串联设置增温储水罐、水温传感器、流量传感器，对循环水进行温度检测，并将检测到的信息传递给控制器，通过控制器控制循环水的流动和增温，使水泵和增温储水罐依据水温工作，因此减少了能量的消耗。

尤其当软管通道中设置增温储水罐时，只需要对增温储水罐和封闭在软管通道内的水加热，水总量少，能耗低，加之水循环流动利于加热均匀，只需将水温保持在0℃以上，因此本装置的总能耗少，可以保持在低能耗情况下软管内水不结冰。

更进一步地，由于在移动设备上增设了水管卷筒装置，由于软管通过旋转接头连接减速机的空心轴，在旋转接头的作用下软管可以自动跟随移动设备进行收放而不发生扭曲，适合长距离移动供水。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构防止软管内水冻结的装置供水工作状态原理示意图；

图2是本实用新型实施例结构防止软管内水冻结的装置实施例防冻工作状态原理示意图；

图3是本实用新型实施例结构防止软管内水冻结的装置另一实施例结构示意图；

图4是本实用新型实施例结构防止软管内水冻结的装置中并行设置的软管的主视图；

图5是图4中A-A横截面视图放大图；

图6本实用新型实施例结构防止软管内水冻结的装置中双内孔的软管的主视图；

图7是图6中B-B横截面视图放大图。

附图标记说明

1-软管一； 2-软管二； 3-供水管； 4-出水管；5-截止阀一；

6-截止阀二；7-循环泵； 8-增温装置； 9-工作环境温度传感器；10-水温传感器； 11-控制器；12-流量传感器；13-水管卷筒装置；14-移动设备； 20-水源；21-供水点；31-双内孔软管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的描述：

本实用新型采用如下方法防止长距离软管中的水冻结：在供水时，如图1所示，由两个并行的软管供水，水源20流来的水在软管内流过不会冻结，当停止供水且在低温结冻的环境下时，如图2所示，使两个软管的两端相连通，形成封闭环形通道，由循环装置对封闭在软管内的水进行循环，水在封闭的环形通道内自我循环，使软管内的水处于流动状态，防止结冰。当然，为了实现防冻的自动化，如图3所示，还可以加设工作环境温度检测装置、增温装置、水温检测装置、流量检测装置和控制装置对软管形成的封闭的环形通道及水循环进行控制。

如图1-图7所示，本实用新型提供了一种防止软管内水冻结的装置，该装置包括软管一1、软管二2、供水管3、出水管4、截止阀一5、截止阀二6以及循环装置。供水管3设置在水源20处，出水管4设置在供水点21处，并行的软管一1和软管二2设置在供水管3 和出水管4之间，软管一1和软管二2可采用如图4所示的单内孔管的结构，也可以设置呈如图5所示的双内孔软管31，双内孔软管的两个内孔并列设置，可从两者间分开成单内孔的软管，这样它的端部可以沿管长度方向分开，一条双内孔管的相同端相互连接，可形成封闭的循环回路其作用与两并行设置的单内孔软管相同。总之，在本装置中设置两个或两个以上的并行的供水通道，截止阀一5的进水口与供水管3的出水口连接，截止阀一5的出水口通过三通阀同时与软管一1和软管二2的进水端连接。同样，两根软管的出水端通过截止阀二6与出水管4连接，截止阀二6的进水口通过三通阀同时与软管一1和软管二2的出水端连接，截止阀二6的出水口与出水管4的进水口连接，并且两根软管内孔的截面积之和不小于供水管3或出水管4中较小的截面积，这样可以保证供水的流量不被降低。进行供水时，打开截止阀一5和截止阀二6，整个管路通道处于畅通状态，水流从水源20流出，经过供水管3和截止阀一5后，分成两股分别流入软管一1和软管二2，再经过截止阀二6后汇入出水管4，最后流入供水点21。在软管一1和软管二2任一软管的通道上设置循环装置，当供水停止需要进行防冻处理时，关闭截止阀一5和截止阀二6，软管一1和软管二2形成封闭环形通道，循环装置设置在封闭环形通道中。循环装置优选为循环泵，开启循环泵7，软管一1和软管二2内存留的水在封闭环形通道循环，防止在低温状态时冻结。当然还可以使用两根以上多条并行的软管，每个软管可以是单内孔的，也可以是多内孔的，多条软管时，软管分成两组，每组软管中都具有多个内孔，同一组内每条软管中的内孔中水的流向是一样的，它与单内孔软管的作用一样，因此也同样称为一条软管通道。

进一步的方案中，设置环境温度传感器9和控制器11，停止用水时，环境温度传感器9将检测到的环境温度信息传递给控制器11，如果工作环境温度传感器9检测环境温度等于或低于0℃，则控制器11启动循环泵7使管道内水流动起来；高于0℃时，则不启动循环泵7。循环泵7可以连续运行，也可以间断运行，即每运行一段时间可以暂停一段时间，这样既可以保障管道内的水保持断续流动不冻结，又可以节约能源。

进一步的方案中，在软管一1和软管二2形成的封闭环形通道中设置增温装置8，增温装置优选为增温储水罐，当循环泵7在运行并且软管内循环水温低需要加热时，开启增温储水罐，对循环水进行加热。水的循环流动有利于热量的均匀分布。由于封闭在两个软管内及增温储水罐内的水量少，加热时需要的热量也较少，加上软管隔热较好，在封闭环形通道内的水散热较慢，能耗很低。

进一步的方案中，在软管一1和软管二2形成的封闭环形通道中设置水温传感器10。水温传感器10用于检测封闭环形通道内水的温度，控制器11预先设定一个工作温度值，水温低于设定值时，控制器11启动增温装置8加热循环水，水温等于或者高于设定值时停止加热。这样，可以消耗较少的能量就能使软管1和软管2内部的水保持流动不冻结。温度设定值可以据具体的工作环境进行测试选择，只要是在水循环状态下能使水不结冰的温度即可，一般选择2℃，这样有利于节能、且保证水不会冻结。

进一步的方案中，在软管一1和软管二2形成封闭环形通道中设置流量传感器12，流量传感器12用于检测水是否流动，并将信号传递给控制器11，如果控制器11开启了循环泵7但水未能达到预设的流量，视为水停止流动，则控制器11给出报警信号，防止意外致使软管内的水冻结。

进一步的方案中，循环泵7、增温装置8、水温传感器10、流量传感器12设置在软管一1和软管二2形成的封闭环形通道上，其排列顺序及其所处在进水端或出水端的位置可以调整变换，不影响本实用新型的功能。

进一步的方案中，还可以设置移动设备14，在移动设备14上设置两个水管卷筒装置13，软管一和软管二分别缠绕在一水管卷筒装置的卷筒上，软管一和软管二的出水端分别通过各自水管卷筒装置13的减速机的空心轴及旋转接头的自由端与出水管连接，软管一和软管二可被卷筒收起，也可从卷筒释放，实现长距离供水。水管卷筒装置13为现有技术的结构，可参考名称为一种水管卷筒装置、申请号为201310527173.4的中国实用新型专利申请，在本专利申请中不再重复描述。也可以设置一个水管卷筒装置13，软管一1和软管二2同时缠绕在水管卷筒装置13的卷筒上，此时的旋转接头为双接头，软管一和软管二的出水端分别通过减速机的空心轴及旋转接头的自由端与出水管连接。循环泵7、增温装置8、环境温度传感器9、水温传感器10、流量传感器12及控制器11可以设置在移动设备14上，方便安装和操作。

进一步的方案中，循环泵7、增温装置8、水温传感器10、流量传感器12、供水管、出水管均固定设置，上述这些固定设置的装置外均可以设置保温层和伴热带，防止低温下内部水冻结，保证整个供水系统始终不冻，并能随时切换用水和停止用水状态。