一种船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱的制作方法

1.本发明属于船舶热水供应领域，更具体的涉及一种船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱。


背景技术：

2.随着船舶智能化和排放要求不断提高，船用电热水柜的使用越来越普及。由于船舶热水需求量大，加热功率较高，船用电热水柜普遍存在结垢严重。特别是电加热管结构后，易产生烧熔现象，加热管漏水接地，无法使用。水温升高后，在水箱内表面容易结成水垢，影响水箱使用，影响水质。尤其是海水内矿物质及盐类含量较高，海水中有诸多盐类所组成,按其含量排列有氯化纳、氯化镁、硫酸镁、硫酸钙和碳酸氢钙等。但水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁和硫酸钙。这些物质的溶解度很低,且随温度的升高而降低,所以在海水加热特别是在加热面上因形成汽泡而使海水浓缩时,就很容易形成水垢。
3.人们在清除水垢时为方便，使用化学方法对水垢进行清除，但是水垢严重时，化学方法不能彻底清理水垢，并且产生的次生化学品会有污染。
4.实用新型专利201721150700.4公开了一种船舶热水柜，包括水箱和控制器,水箱上设有进水管和出水管,水箱内设有电加热器,电加热器呈圆柱状,水箱内设有一推板，并在水箱外设有
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缸体，缸体的伸缩杆与推板固定相连,且推板的边缘与水箱的内壁相抵触,推板上设有内置密封圈的滑套,电加热器贯穿滑套与推板滑动相连,并在水箱上设有清洗口。本实用新型的一种船舶热水柜,通过驱动缸带动推板在水箱内上下移动，利用推板的边缘与水箱的内壁之间产生的摩擦,将附着在水箱的内壁上水垢予以清除,从而避免水箱上的水垢在后续加热过程中,吸收电加热器产生的热量,影响水柜加热速度和加热效率。
5.实用新型201721653787.7公开了一种用于供水设备的防积垢水箱，包括箱体、与箱体连接的进水管、和设置在箱体下部的出水管，所述箱体为圆筒形，箱体内设有除垢装置，除垢装置包括转轴和与转轴连接的刮板，所述转轴和刮板均竖直设置，刮板为3个，并以转轴为中心轴，相邻刮板之间呈120
°
角，所述刮板远离转轴的侧壁粘结有与箱体内壁接触的清洁绒布，转轴可转动地与箱体的顶盖连接；所述进水管水平设置，以使出水方向指向刮板；所述箱体内设有吸附毛毡层，吸附毛毡层位于出水管所在水平面的下方。
6.该实用新型在工作时，由于水流本身具有一定的水压，因此，进入水箱的水流可冲击其中一块刮板，并由该刮板带动转轴转动，从而使另外两块刮板跟随转动，刮板在转动过程中，通过清洁绒布将箱体内壁上形成的水垢刮下，水垢下落后被吸附毛毡层吸附，避免进入出水管。由于相邻刮板之间呈120
°
角，因此，无论转轴如何转动，将始终有一块刮板可被进水水流冲击，也就是说，只要水箱保持进水，刮板就会工作，而进入水箱的水则会形成旋流，当水箱内的水位升高，使得进水水流受阻后，旋流可辅助带动刮板工作，使箱体内壁保持洁净。
7.专利一种船舶热水柜，使用上下推拉的方式清除水垢，水垢清除效果不彻底，专利201721653787.7针对现有技术存在的问题，使用旋转方式清除水垢，同向的旋转刮板，并且
在刮板与内壁之间设置绒布，使刮板与内壁接触不紧密，不能彻底有效的清除水垢，并且依靠水流的提供的动力使刮板转动，在满水状态下，温度升高后容易产生水垢的时间不能及时清理水垢。
8.在现有的对水垢进行清理的装置中，只有针对水垢清理的问题进行研究，没有针对在水垢清理过程中对进行清理水箱箱体的内壁保护的方面的研究，而在水箱清理过程中，如果因为清理对水箱造成内壁的划痕，导致水垢藏在内壁的划痕内，使水垢更加难以清理，或者对于水垢的清理不够彻底。对当前存在的问题，所属领域的技术人员亟需一种能够快速有效的清理水箱内壁水垢的设备和方法的同时，保证水箱内壁不会因为清理水垢，因为刮板与内壁触碰产生划痕。


技术实现要素：

9.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种物理除垢方式，刮板在水箱内按区域反向转动清理，防止因不同刮板同向转动引起水流的同向旋转，保证去除水垢的同时保护水箱内壁并且不影响使用；并且在任何情况下都能对水箱进行清理，再遇有较大水垢阻挡时，刮板前端在受较大阻力变换刮除的用力方向，防止强行刮除对水箱内壁及动力提供装置和连接装置造成损坏，造成水箱内壁的划痕，位置感应装置感应到刮板前端所在位置后，向电机发送转动方向变换信号，对电机进行保护的同时，有效的对水垢进行清理。
10.为达到上述目的，本发明提供一种船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，包括箱体和设置在箱体上的进水口和出水口，箱体顶部有一可以打开的盖体，底部设置有排污口，箱体内部设置有加热器，还包括设置于所述箱体内的用于刮除箱体内部表面的水垢刮除器，用于为水垢刮除器提供动力的驱动装置，以及用于控制水垢刮除器和驱动机构的控制器；所述水垢刮除器包括一与所述盖体活动连接的动力刮板，以及一与箱体底部活动连接的从动刮板，所述动力刮板与从动刮板之间设置有用于连接动力刮板与从动刮板的转动连接装置，所述动力刮板与电机连接，从动刮板与动力刮板沿相反方形运动；所述动力刮板包括一与水箱内壁相接触的第一变向推板，以及用于带动第一变向推板沿水箱内壁转动的第一刮板框，第一刮板框沿水箱内壁的垂直方向上设置有弹性伸缩装置，第一变向推板与第一刮板框活动连接，在遇有阻力时改变第一变向推板方向，所述从动刮板包括一与水箱内壁相接触的第二变向推板，以及用于带动第二变向推板沿水箱内壁转动的第二刮板框，第二刮板框沿水箱内壁的垂直方向上设置有弹性伸缩装置，第二变向推板与第二刮板框活动连接，在遇有阻力时改变第二变向推板方向；第一变向推板与第二变向推板上安装有能够使第一变向推板与第二变向推板改变方向的变向机构。
11.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述变向机构包括第一刮板框或第二刮板框向外延伸的圆柱形的变向内杆，开设于变向内杆前方的定位销体孔，定位销体孔内设置有销体以及用于销体伸缩的销体伸缩器，定位销体孔沿变向内杆轴向方向可以设置有多个，在变向内杆的外表面沿圆柱形纵向方向设置有变向外杆，变向外杆在靠近第一刮板框或第二刮板框的位置开设有外杆开口，第一刮板框或第二刮板框位于外杆开口的中间位置，外杆开口与变向内杆的接触部位小于变向内杆的直径，在变向外杆上外杆开口的相对位置的设置有刮板体，当刮板体与第一刮板框或第二刮板框在同一直线上时，在定位销体孔的两侧，变向外杆上对应设置有左销体卡槽和右销体卡槽，左销体卡槽和右销体卡槽靠
近销体定位孔的位置设置有缓冲区，便于销体在刮板体受到阻力时从左销体卡槽或右销体卡槽内脱出。
12.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述变向机构还包括一设置于变向内杆上的牵拉器，以及绕过牵拉器后两端分别固定在外杆开口的两侧的牵拉绳，所述销体伸缩器接受控制器控制信号，用于在第一变向推板变向改变电机转动方向时，控制第二变向推板上的销体向定位销体孔内收缩，控制器向牵拉器发送工作信号，牵拉器转动，拉动牵拉绳，变向外杆向牵拉绳收紧的一侧运动，改变第二变向推板的刮除水垢方向；或在第二变向推板变向改变电机转动方向时，控制第一变向推板上的销体向定位销体孔内收缩，控制器向牵拉器发送工作信号，牵拉器转动，拉动牵拉绳，变向外杆向牵拉绳收紧的一侧运动，改变第一变向推板的刮除水垢方向。
13.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述第一变向推板与第一刮板框活动连接处两侧，设置有一用于感应第一变向推板位置的第一位置传感器，用于向控制器发送信号控制电机转动，所述第二变向推板与第二刮板框活动连接处两侧，设置有一用于感应第二变向推板位置的第二位置传感器，用于向所述控制器发送信号控制电机转动方向。
14.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述转动连接装置包括设置在刮板框一端的动力齿轮，以及设置有刮板框另一端的传动齿轮和从动齿轮，所述动力齿轮是带有内齿轮的圆环形齿轮，所述传动齿轮包括三个位于动力齿轮内，品字排列的外齿齿轮，所述从动齿轮为设置于品字排列的齿轮中间的固定齿轮，所述盖体上设置有用于带动动力齿轮转动的电机齿轮，所述电机齿轮与电机连接。
15.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述第二刮板框靠近水箱底部边框上设置有用于产生高频率高强度的超声波振子。
16.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述水垢刮除器中间为环形空心结构，用于设置所述热水器，水垢刮除器靠近热水器周围设置有热水器刮板，所述热水器挂板上设置有用于清除热水器表面的刷毛。
17.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述箱体内设置有感应水温用于控制加热器工作的温度控制器；用于控制水流流入液位继电器，并且在箱体内液体水位过低时控制加热器停止工作并报警；用于感应箱体内压力的安全阀，在箱体内压力超过阈值时自动泄压。
18.上述的船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，所述水垢刮除器与盖连接位置设置有一可外接水管用于清洗箱体内壁的扇形旋转喷头。
19.本发明一种船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱的有益效果是：通过正反旋转的刮板的设置，使箱体内的水流来回转动，防止箱体内水流向同一个方向旋转，能够有效的减慢水垢残渣的转动速度，利于清理水垢；变向推板与刮板框的活动连接，在遇到较大水垢，刮板不能及时刮除时，改变刮板方向，减小电机转动压力，保护电机的同时保护箱体内壁不被刮伤；通过设置变向推板的位置传感器并由位置传感器向控制器发送信号控制电机转动，能够及时发现变向推板的前端运动方向，随变向推板前端的运动方向改变电机的转动方形，始终使变向推板处于刮除水垢的状态。通过设置弹性伸缩装置，使刮板框能够改变刮板与箱体内壁的距离，尤其在改变变向推板方向时，有利于变向推板变向，防止箱体内壁刮伤的同时防止电机负载过高发生损坏；在刮板框底部靠近箱体底部的位置设置超声波振子，
在使用刮板刮除水垢的同时，通过超声波在水中的传导，使箱体内的水产生大量小气泡不断聚集和破裂，对箱体内壁、加热器表面和水垢刮除器进行摩擦，保持表面干净；设置热水器刮板，在对水箱内壁进行水垢清除的同时，对热水器表面进行清理，保持热水器清洁。
附图说明
20.图1为本装置内部剖视主视示意图；
21.图2为本装置内部剖视俯视示意图；
22.图3为本装置齿轮部平面示意图；
23.图4为本装置弹性部平面示意图；
24.图5为本装置变向机构示意图。
具体实施方式
25.为更好的使本领域技术人员对本发明理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行说明。
26.如图1
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5所示，一种船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，包括箱体1和电机，以及控制电机转动的控制器，箱体上两侧设置有进水管2和出水管3，底部设置有排污管4，顶部有一打开的盖体5，所述箱体1内部设置有加热器，所述箱体内设置有一用于刮除箱体内部表面的水垢刮除器7，水垢刮除器包括一与盖体5活动连接的动力刮板71，以及一与箱体1底部活动连接的从动刮板72，动力刮板71与电机连接，由电机提供动力，并与从动刮板72活动连接，从动刮板72与动力刮板71沿相反方形运动；动力刮板71包括一与水箱1内壁相接触的第一变向推板73，以及用于带动第一变向推板73沿水箱内壁转动的第一刮板框74，第一刮板框74沿水箱内壁的垂直方向上设置有弹性伸缩装置77，第一变向推板73与第一刮板框74活动连接，并在遇有阻力时改变第一变向推板73方向，从动刮板72包括一与水箱内壁相抵触的第二变向推板75，以及用于带动第二变向推板75沿水箱内壁转动的第二刮板框76，第二刮板框76沿水箱内壁的垂直方向上设置有弹性伸缩装置77，第二变向推板75与第二刮板框活动76连接，并在遇有阻力时改变第二变向推板75方向。
27.一种船舶用内壁防划伤自动除垢热水箱，包括箱体1和设置在箱体上的进水口2和出水口3，箱体顶部有一可以打开的盖体5，底部设置有排污口4，箱体内部设置有加热器，还包括设置于所述箱体内的用于刮除箱体内部表面的水垢刮除器7，用于为水垢刮除器提供动力的驱动装置，以及用于控制水垢刮除器和驱动机构的控制器；所述水垢刮除器包括一与所述盖体活动连接的动力刮板71，以及一与箱体底部活动连接的从动刮板72，所述动力刮板与从动刮板之间设置有用于连接动力刮板与从动刮板的转动连接装置6，所述动力刮板71通过安装在盖体上的带有齿轮的传动轴与电机连接，从动刮板72与动力刮板71沿相反方形运动；所述动力刮板71包括一与水箱内壁相接触的第一变向推板73，以及用于带动第一变向推板73沿水箱内壁转动的第一刮板框74，第一刮板框74沿水箱内壁的垂直方向上设置有弹性伸缩装置77，第一变向推板73与第一刮板框74活动连接，在遇有阻力时向中心压缩改变第一变向推板73方向，所述从动刮板72包括一与水箱内壁相接触的第二变向推板75，以及用于带动第二变向推板75沿水箱内壁转动的第二刮板框76，第二刮板框76沿水箱内壁的垂直方向上设置有弹性伸缩装置77，第二变向推板75与第二刮板框76活动连接，在
遇有阻力时向中心压缩改变第二变向推板75方向；第一变向推板73与第二变向推板75上安装有能够使第一变向推板与第二变向推板改变方向的变向机构8。
28.第一变向推板和第一刮板框之间的活动连接处部位，第二变向推板和第二刮板框之间的活动连接处部位，两个活动连接处部位都包括一个变向机构，变向机构包括第一刮板框或第二刮板框向外延伸的圆柱形小体形状的变向内杆81，变向内杆81距离第一刮板框或第二刮板框的最远端开设有定位销体孔82，定位销体孔82内设置有销体83以及用于销体83伸缩的销体伸缩器84，定位销体孔82沿变向内杆轴向方向可以设置有多个，在变向内杆81的外表面沿圆柱形纵向方向设置有变向外杆85，变向外杆85在靠近第一刮板框和第二刮板框的位置开设有外杆开口86，第一刮板框或第二刮板框位于外杆开口的中间位置，外杆开口86与变向内杆81的接触部位小于变向内杆81的直径，防止变向外杆从变向内杆上脱出，变向外杆85上与外杆开口相对位置的设置有刮板体87，当刮板体87与刮板框在同一直线上时，在定位销体孔82的两侧，变向外杆85上对应设置有左销体卡槽88和右销体卡槽89，左销体卡槽88和右销体卡槽89靠近销体的位置设置有缓冲区90，便于销体在刮板体受到阻力时从左销体卡槽或右销体卡槽内脱出。当刮板体向刮板框的右侧方向转动时，外杆开口的右侧边缘与刮板框的距离小于左侧边缘的距离，销体在销体伸缩器的作用下弹入左销体卡槽内，当刮板体受到水垢的阻力后，销体沿左销体卡槽的缓冲区压入定位销体孔内，变向外杆沿变向内杆转动，刮板体转到刮板框的左侧，外杆开口的左侧边缘与刮板框的距离小于右侧边缘，销体在销体伸缩器的作用下弹入右销体卡槽内。
29.变向内杆81上还设置有一个牵拉器91，以及绕过牵拉器后两端分别固定在外杆开口的两侧的牵拉绳92，销体伸缩器还能够接受控制器控制信号，用于在第一变向推板变向改变电机转动方向时，控制第二变向推板上的销体向定位销体孔内收缩，控制器向牵拉器发送工作信号，牵拉器转动，拉动牵拉绳，变向外杆向牵拉绳收紧的一侧运动，改变第二变向推板的刮除水垢方向；或在第二变向推板变向改变电机转动方向时，控制第一变向推板上的销体向定位销体孔内收缩，控制器向牵拉器发送工作信号，牵拉器转动，拉动牵拉绳，变向外杆向牵拉绳收紧的一侧运动，改变第一变向推板的刮除水垢方向。
30.第一变向推板73与第一刮板框74活动连接处两侧，设置有一用于感应第一变向推板73位置的第一位置传感器78，用于向控制器发送信号控制电机转动，第二变向推板75与第二刮板框76活动连接处两侧，设置有一用于感应第二变向推板75位置的第二位置传感器79，用于向控制器发送信号控制电机转动。第一变向推板和第二变向推板上分别设置有用于接收控制器信号改变第一变向推板和第二变向推板刮除方向的变向机构。
31.第一变向推板手水垢阻挡改变刮除水垢的方向，第一位置感应器感应第一变向推板的运动方向发生改变，向控制器发送信号，控制器控制电机向相反的方向转动，同时向安装在第二变向推板上的销体伸缩器和牵拉器发送信号，使销体收缩进定位销体孔内，牵拉器拉动牵拉绳，使变向外杆向牵拉绳收紧一侧运动，变向外杆在牵拉绳的拉力作用下，弹性伸缩装置受力收缩，改变第二变向推板的刮除水垢的方向，当变向外杆的左或右销体卡槽与销体对应后，销体弹入左或右销体卡槽内，牵拉器停止工作。同理，第二位置感应器感应第二变向推板的运动方向发生改变，向控制器发送信号，控制器控制电机向相反的方向转动，同时向安装在第一变向推板上的销体伸缩器和牵拉器发送信号，使销体收缩进定位销体孔内，牵拉器拉动牵拉绳，使变向外杆向牵拉绳收紧一侧运动，变向外杆在牵拉绳的拉力
作用下，弹性伸缩装置受力收缩，改变第二变向推板的刮除水垢的方向，当变向外杆的左或右销体卡槽与销体对应后，销体弹入左或右销体卡槽内，牵拉器停止工作。
32.第二刮板框靠近水箱底部边框上设置有用于产生高频率高强度的超声波振子。
33.动力刮板与从动刮板连接处设置有一内置齿轮的圆形动力齿轮61，从动刮板与动力刮板的连接处设置有一外置齿轮的圆形从动齿轮62，从动齿轮通过围绕该齿轮的三个传动齿轮63与动力齿轮配合，动力齿轮，从动齿轮，传动齿轮构成用于使动力刮板和从动刮板反向转动的转动连接装置6。
34.水垢刮除器中间为环形空心结构，用于设置热水器，水垢刮除器靠近热水器周围设置有热水器刮板，热水器刮板上设置有用于清除热水器表面的刷毛。
35.箱体内设置有感应水温用于控制加热器工作的温度控制器；用于控制水流流入液位继电器，并且在箱体内液体水位过低时控制加热器停止工作并报警；用于感应箱体内压力的安全阀，在箱体内压力超过阈值时自动泄压。
36.水垢刮除器与盖体连接位置设置有一用于清洗箱体内壁的旋转喷头，旋转喷头可外接高压水管，旋转喷头的喷头呈扇形。
37.使用时，挤压从动刮板两侧的刮板，使弹性装置压缩，将从动刮板放入箱体内，与箱体底部活动连接，松开弹性装置，使从动刮板与水箱内部契合，在从动刮板的上端放好转动齿轮，用同样的方法将动力刮板放到齿轮上，盖上盖体，连接控制器控制的电机。
38.向水箱内充满水，通电，电机开始转动，带动动力刮板转动，在齿轮的作用下，动力刮板带动从动刮板转动，开始对水箱进行清理，这时设置在动力刮板两侧的第一位置感应器对第一变向推板的位置感应，当第一位置感应器感应到动力刮板的第一变向推板位置位于动力刮板的左侧时，位置感应器向控制器发送信号，控制器在接收到位置感应器关于第一变向推板的位置信号后，向电机发送向刮板前进方向转动信号；若第一变向推板在前进过程中受较大水垢阻挡，第一刮板框在弹性伸缩装置的作用下，会向后收缩，第一变向推板在第一刮板框向后移动时，因较大水垢的阻挡，改变刮板前端方向，第一位置感应器在感应到第一变向推板的位置发生变化后，向控制器发送信号，控制器在接收到位置感应器关于第一变向推板的位置信号后，向电机发送反向转动的信号，并向第二变向推板的变向器发送变向信号。
39.同理，设置在从动刮板两侧的第二位置感应器对第二变向推板的位置感应，当第二位置感应器感应到从动刮板的第二变向推板位置位于从动刮板的左侧时，位置感应器向控制器发送信号，控制器在接收到位置感应器关于第二变向推板的位置信号后，向电机发送向刮板前进方向转动信号；若第二变向推板在前进过程中受较大水垢阻挡，第二刮板框在弹性伸缩装置的作用下，会向后收缩，第二变向推板在第二刮板框向后移动时，因较大水垢的阻挡，改变刮板前端方向，第二位置感应器在感应到第二变向推板的位置发生变化后，向控制器发送信号，控制器在接收到位置感应器关于第二变向推板的位置信号后，向电机发送反向转动的信号，并向第一变向推板的变向器发送变向信号。
40.从动齿轮可以设置多组，均使用齿轮连接。
41.在靠近箱体底部的从动刮板上设置超声波振子，在使用刮板刮除水垢的同时，通过超声波在水中的传导，使箱体内的水产生大量小气泡不断聚集和破裂，对箱体内壁、加热器表面和水垢刮除器进行摩擦，保持表面干净。
42.在热水器的表面设置热水器刮板，保持热水器表面清洁，热水器刮板的表面可以设置刷毛，在清除热水器表面水垢的同时，能够对热水器表面进行保护。
43.设置温度感应器，当热水箱工作在时，水温低于最低阈值时，电源自动接通，电加热器和超声波振子同时工作。当水温升高到最高阈值时，电源自动断开，热水箱停止加热工作。同时热水箱内设有液位继电器，当热水箱内液位较低时，液位继电器动作，自动切断加热器电源，确保加热元件不会因缺水而烧损，同时发出警报信号。热水箱还配有安全阀，当热水箱压力升高到一定压力值时，自动泄放，确保热水箱工作安全。
44.进一步，在水垢刮除器与盖体连接位置安装一个能够外接水管，产生高压水流的扇形旋转喷头，在水垢刮除器暂停工作将箱体内的水排除时，用来旋转清洗箱体内壁，确保箱体内壁没有水垢残渣。
45.通过正反旋转的刮板的设置，使箱体内的水流来回转动，防止箱体内水流向同一个方向旋转，能够有效的减慢水垢残渣的转动速度，利于清理水垢；变向推板与刮板框的活动连接，在遇到较大水垢，刮板不能及时刮除时，改变刮板方向，减小电机转动压力，保护电机的同时保护箱体内壁不被刮伤；通过设置变向推板的位置传感器并由位置传感器向控制器发送信号控制电机转动，能够及时发现变向推板的前端运动方向，随变向推板前端的运动方向改变电机的转动方形，始终使变向推板处于刮除水垢的状态。通过设置弹性伸缩装置，使刮板框能够改变刮板与箱体内壁的距离，尤其在改变变向推板方向时，有利于变向推板变向，防止箱体内壁刮伤的同时防止电机负载过高发生损坏；在刮板框底部靠近箱体底部的位置设置超声波振子，在使用刮板刮除水垢的同时，通过超声波在水中的传导，使箱体内的水产生大量小气泡不断聚集和破裂，对箱体内壁、加热器表面和水垢刮除器进行摩擦，保持表面干净；设置热水器刮板，在对水箱内壁进行水垢清除的同时，对热水器表面进行清理，保持热水器清洁。
46.上述实施例只是对本发明构思的解释，并不能作为本发明的具体限制，与上述发明技术方案相同或者实质相同或者简单修改得到的新的技术方案，都在本发明的保护范围之内。