一种防冻配水装置及防冻配水系统的制作方法

1.本实用新型涉及供水管路领域，具体而言，涉及一种防冻配水装置及防冻配水系统。


背景技术：

2.家庭给水系统通过分水器搭建中央配水系统，由分水器主路分成若干个支路，形成互不干涉的多个用水末端，提升家庭用水舒适度；为保证中央配水的效果，分水器棒体的主内孔要有足够的空间，储备一定的用水量，然而当天气寒冷时，管道内水温下降，到达0℃以下，就会结冰，由于冰的密度比水小，结冰后分水器棒体主内孔的水体积变大，造成分水器破裂，温度回升时，产生泄漏。
3.为了解决分水器棒体结冰爆破的问题，很多企业从生产工艺方面进行改善，增加去应力退火及均匀化退火，试图改善分水器材质的塑性，这种方法可以从一定程度上改善分水器棒体的变形度，但不能从根本上解决结冰带来的爆破风险，而且退火工艺，增加了加工成本。有些区域，会在产品表面包一层保温棉，把管道与空气隔开，这种方法可以减慢管道降温的速度，然而当气温持续下降，长期寒冷时，仍存在结冰的风险，不能从根本上解决结冰爆裂的问题。
4.为了防止结冰问题，有些商家会要求使用者在夜间将管道内的水手动排掉，这样虽可避免结冰冻爆，但同时增加了用户的负担，而且由于是人为操作控制，也存在疏忽忘记的情况；另一方面气温下降可能存在结冰风险，但不一定就会结冰，所以盲目排水就显得过于粗犷，不能结合实际情况针对操作。
5.此外，通过用户排空管道内的水预防结冰，需要将进水总阀门关闭，这样再次用水时，需要再将总阀门打开，总阀门经常处于关闭打开之间的切换，降低了使用寿命。
6.综上，目前现有的防止结冻的方法不能从根本上解决结冰冻爆问题，人为预防结冰冻爆操作繁琐，且会影响总阀门寿命。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种防冻配水装置及防冻配水系统，旨在有效避免分水器结冰爆破的问题。
8.本实用新型的实施例是这样实现的：
9.第一方面，本实用新型提供一种防冻配水装置，包括用于在中间连接多个配水支路的分水器主路，分水器主路具有进水端和与进水端相对的泄水端，在分水器主路的进水端设置有防冻进水组件，在分水器主路的泄水端设置有防冻泄水组件；
10.防冻进水组件包括与分水器主路的进水端相连的进水主体，在进水主体内设置有进水温包组件，以通过进水温包组件控制分水器主路的进水端的开启或关闭；
11.防冻泄水组件包括与分水器主路的泄水端相连的泄水主体，在泄水主体内设置有泄水温包组件，以通过泄水温包组件控制分水器主路的泄水端的开启或关闭。
12.在可选的实施方式中，进水主体包括温包安装段和与分水器主路的进水端相连的流道段，温包安装段呈中空管状，温包安装段和流道段之间设置有流道板，流道板上设置有流道孔；
13.进水温包组件包括温包主体和从温包主体的端部伸出的第一刚性杆，温包主体靠近流道段的一端设置有与流道孔相配合的第一密封结构，第一刚性杆伸入至流道段中。
14.在可选的实施方式中，进水主体的温包安装段设置有进水固定套，进水固定套包括导向圆环和间隔分布于导向圆环的外壁上的多个导向柱，在相邻的两个导向柱之间形成流道，在多个导向柱所围空间内设置有复位弹簧，复位弹簧一端与导向圆环相抵，另一端套设于温包主体远离流道段的一端；
15.温包主体包括第一端部温包段和第一中间温包段，第一刚性杆从第一中间温包段远离第一端部温包段的一端伸出，第一密封结构位于第一中间温包段的端部，第一中间温包段的直径大于第一端部温包段，复位弹簧套设于第一端部温包段，以通过第一中间温包段作用复位弹簧。
16.在可选的实施方式中，进水主体的流道段设置有第一导向槽，第一导向槽的外壁与流道段的内壁之间形成流道，第一刚性杆的端部伸入至第一导向槽中，第一导向槽内设置有第一t形连接件和第一过载弹簧，第一过载弹簧套设于第一t形连接件上，且第一t形连接件的端部与第一刚性杆的端部相抵。
17.在可选的实施方式中，泄水主体包括从进口至出口依次设置的第一泄水段、第二泄水段和第三泄水段，第一泄水段至第三泄水段的内径逐渐增大，第二泄水段靠近第一泄水段一端的壁面为密封壁面，第一泄水段设置有开启弹簧；
18.泄水温包组件包括第二端部温包段和第二中间温包段，第二中间温包段的直径大于第二端部温包段，且第二中间温包段的直径大于第一泄水段的内径且小于第二泄水段的内径，第二中间温包段的靠近第二端部温包段的一端设置有与密封壁面配合的第二密封结构；
19.开启弹簧套设于第二端部温包段上，且开启弹簧的端部抵持第二中间温包段的端部。
20.在可选的实施方式中，第一泄水段远离第二泄水段的端部内腔中设置有与开启弹簧相配合的限位筒体，开启弹簧的一端套设于限位筒体上。
21.在可选的实施方式中，泄水温包组件上还设置有第二刚性杆，第二刚性杆从第二中间温包段靠近出口的一端伸出；
22.还包括第一泄水固定套，第二中间温包段的端部形成与第一泄水固定套相配合的限位缺口，第一泄水固定套容置于限位缺口中，第一泄水固定套内设置有第二导向槽，第二刚性杆的端部伸入至第二导向槽中；
23.第二导向槽中设置有第二t形连接件和第二过载弹簧，第二过载弹簧套设于第二t形连接件上，且第二t形连接件的端部与第二刚性杆的端部相抵。
24.在可选的实施方式中，还包括第二泄水固定套，第二泄水固定套包括固定圆板，固定圆板上设置有中空导向孔，固定圆板的周向上间隔分布为多个导向缺口；
25.第一泄水固定套靠近泄水主体的出口端设置有与中空导向孔相配合的导向凸起，导向凸起容置于中空导向孔中。
26.第二方面，本实用新型提供一种防冻配水系统，包括前述实施方式中任一项的防冻配水装置。
27.在可选的实施方式中，还包括多个配水支路，分水器主路具有型腔，每个配水支路的进口端均与分水器主路的型腔连通。
28.本实用新型实施例的有益效果是：通过在分水器主路的进水端设置防冻进水组件，在分水器主路的泄水端设置防冻泄水组件，在在进水主体内设置有进水温包组件，在泄水主体内设置有泄水温包组件，可以通过设置两个温包的温度使温度下降时进水温包组件和泄水温包组件的配合完成关闭和泄水工作，实现自动化关闭和泄水，降低了人力消耗，保证了总阀门的使用寿命。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
30.图1为本实用新型实施例防冻配水装置的结构示意图；
31.图2为图1中防冻配水装置的剖视图；
32.图3为图1中防冻进水组件的第一结构示意图；
33.图4为图1中防冻进水组件的第二结构示意图；
34.图5为图3中进水主体的剖面图；
35.图6为图3中进水主体的立体剖面图；
36.图7为图3中进水固定套的剖面图；
37.图8为图3中进水固定套的立体图；
38.图9为图1中防冻泄水组件的第一结构示意图；
39.图10为图1中防冻泄水组件的第二结构示意图；
40.图11为图9中泄水主体的结构示意图；
41.图12为图9中第一泄水固定套的结构示意图；
42.图13为图9中第二泄水固定套的结构示意图。
43.图标:100-防冻配水装置；001-进水端；002-泄水端；120-配水支路；130-分水器主路；140-防冻进水组件；141-进水主体；142-温包安装段；143-流道段；144-流道板；145-流道孔；146-第一导向槽；147-第一t形连接件；148-第一过载弹簧；150-防冻泄水组件；151-泄水主体；152-第一泄水段；153-第二泄水段；154-第三泄水段；155-开启弹簧；156-限位筒体；160-进水温包组件；161-温包主体；162-第一刚性杆；163-第一密封结构；164-第一端部温包段；165-第一中间温包段；170-泄水温包组件；171-第二端部温包段；172-第二中间温包段；173-第二密封结构；174-第二刚性杆；180-进水固定套；181-导向圆环；182-导向柱；183-复位弹簧；191-第一泄水固定套；193-第二导向槽；194-第二t形连接件；195-第二过载弹簧；192-第二泄水固定套；196-固定圆板；197-中空导向孔；198-导向缺口；199-导向凸起。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
45.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
47.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
49.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。
50.请参照图1和图2，本实用新型提供一种防冻配水装置100，包括用于在中间连接多个配水支路120的分水器主路130，分水器主路130具有进水端001和与进水端001相对的泄水端002，在分水器主路130的进水端001设置有防冻进水组件140，在分水器主路130的泄水端002设置有防冻泄水组件150，利用防冻进水组件140控制分水器主路130的进水端001的开启与关闭，利用防冻泄水组件150控制分水器主路130的泄水端002的开启与关闭。
51.具体地，防冻进水组件140包括与分水器主路130的进水端001相连的进水主体141，在进水主体141内设置有进水温包组件160，以通过进水温包组件160控制分水器主路130的进水端001的开启或关闭；防冻泄水组件150包括与分水器主路130的泄水端002相连的泄水主体151，在泄水主体151内设置有泄水温包组件170，以通过泄水温包组件170控制分水器主路130的泄水端002的开启或关闭。利用温包控制管路的开启与关闭，自动化程度高，避免了人反复操作。
52.具体地，进水温包组件160和泄水温包组件170可以为现有结构，其利用温包实现管路开关的控制。一般而言，防冻进水结构的关闭温度大于防冻泄水开启温度，这样先保证在温度降低时先关闭进水，再开启泄水。防冻进水组件140随介质温度下降，逐渐关闭介质
通道；防冻泄水阀门随介质温度下降，逐渐打开介质通道；防冻进水阀门关闭介质通道的温度点大于防冻泄水阀门打开介质通道的温度点，即随着介质温度的下降，先关闭进水通道，后打开泄水通道。
53.请结合图3、图4、图5和图6，进水主体141包括温包安装段142和与分水器主路130的进水端001相连的流道段143，温包安装段142呈中空管状，棒体内部型腔大，方便储水，改善各支路配水效果。温包安装段142和流道段143之间设置有流道板144，流道板144上设置有流道孔145，从温包安装段142流出的水通过流道孔145进入流道段143，流道段143具有供流体流通的流道。进水温包组件160包括温包主体161和从温包主体161的端部伸出的第一刚性杆162，温包主体161靠近流道段143的一端设置有与流道孔145相配合的第一密封结构163(可以为密封垫)，第一刚性杆162伸入至流道段143中，第一刚性杆162在流道段143中进行稳固限位，第一密封结构163贴合流道板144时可以封闭流道孔145，利用热胀冷缩的原理控制温包主体161的位置，从而调整第一密封结构163，进而控制封闭或者打开流道孔145。
54.进一步地，请结合图7和图8，进水主体141的温包安装段142设置有进水固定套180，进水固定套180包括导向圆环181和间隔分布于导向圆环181的外壁上的多个导向柱182，在相邻的两个导向柱182之间形成流道，导向位与流道间隔分布，减小流体阻力。在多个导向柱182所围空间内设置有复位弹簧183，复位弹簧183一端与导向圆环181相抵，另一端套设于温包主体161远离流道段143的一端。利用复位弹簧183起到缓冲作用，当正常温度下温包主体161压缩复位弹簧183，使第一密封结构163与流道板144分离，打开流道孔145；当受冷时收缩，复位弹簧183复位使第一密封结构163与流道板144贴合，封闭流道孔145。
55.具体地，进水固定套180可以和进水主体141的温包安装段142螺纹连接，也可以采用其他的连接方式进行固定，在此不做限定。
56.进一步地，温包主体161包括第一端部温包段164和第一中间温包段165，第一刚性杆162从第一中间温包段165远离第一端部温包段164的一端伸出，第一密封结构163位于第一中间温包段165的端部，第一中间温包段165的直径大于第一端部温包段164，复位弹簧183套设于第一端部温包段164，以通过第一中间温包段165作用复位弹簧183。中央配水系统正常工作时，介质温度高，温包受热膨胀，温包顶杆(第一端部温包段164)伸长，在顶杆作用下，温包压缩复位弹簧，密封垫处的流道打开，如图4所示。当温度降低时第一端部温包段164收缩，利用第一密封结构163封闭流道孔145。
57.为增加装置运行的稳定性，进水主体141的流道段143设置有第一导向槽146，第一导向槽146的外壁与流道段143的内壁之间形成流道，第一刚性杆162的端部伸入至第一导向槽146中，第一导向槽146内设置有第一t形连接件147和第一过载弹簧148，第一过载弹簧148套设于第一t形连接件147上，且第一t形连接件147的端部与第一刚性杆162的端部相抵。第一过载弹簧148较难压缩，使第一刚性杆162的端部位置大致不变，增加了装置运行的稳定性。
58.请参照图9、图10和图11，泄水主体151包括从进口至出口依次设置的第一泄水段152、第二泄水段153和第三泄水段154，第一泄水段152至第三泄水段154的内径逐渐增大，第二泄水段153靠近第一泄水段152一端的壁面为密封壁面，第一泄水段152设置有开启弹簧155。泄水温包组件170包括第二端部温包段171和第二中间温包段172，第二中间温包段172的直径大于第二端部温包段171，且第二中间温包段172的直径大于第一泄水段152的内
径且小于第二泄水段153的内径，以使第二泄水段153可以供水流通，且利用第二泄水段153对第二中间温包段172起到限位作用。第二中间温包段172的靠近第二端部温包段171的一端设置有与密封壁面配合的第二密封结构173；利用泄水温包组件170上的第二密封结构173与密封壁面贴合或分离实现开关控制。开启弹簧155套设于第二端部温包段171上，且开启弹簧155的端部抵持第二中间温包段172的端部，在常温下受热膨胀第二中间温包段172压缩开启弹簧155，使第二密封结构173与密封壁面贴合；预冷收缩时开启弹簧155复位，第二中间温包段172与密封壁面分离。
59.在一些实施例中，第一泄水段152远离第二泄水段153的端部内腔中设置有与开启弹簧155相配合的限位筒体156，开启弹簧155的一端套设于限位筒体156上，另一端套设于第二端部温包段171上。
60.在一些实施例中，请结合图12，泄水温包组件170上还设置有第二刚性杆174，第二刚性杆174从第二中间温包段172靠近出口的一端伸出。为了配合第二刚性杆174，设置第一泄水固定套191，第二中间温包段172的端部形成与第一泄水固定套191相配合的限位缺口，第一泄水固定套191容置于限位缺口中，第一泄水固定套191内设置有第二导向槽193，第二刚性杆174的端部伸入至第二导向槽193中。类似地，第二导向槽193中设置有第二t形连接件194和第二过载弹簧195，第二过载弹簧195套设于第二t形连接件194上，且第二t形连接件194的端部与第二刚性杆174的端部相抵。第二过载弹簧195同样不容易压缩，通过过载结构提高了装置运行的稳定性。
61.具体地，限位缺口是由工字型结构形成，其一方面是固定第二密封结构173，一方面对第一泄水固定套191起到限位作用。
62.请结合图13，为更好地进行端部地固定，还包括第二泄水固定套192，第二泄水固定套192包括固定圆板196，固定圆板196上设置有中空导向孔197，固定圆板196的周向上间隔分布为多个导向缺口198；第一泄水固定套191靠近泄水主体151的出口端设置有与中空导向孔197相配合的导向凸起199，导向凸起199容置于中空导向孔197中。利用固定圆板196上的导向缺口198提供流道，使水从端部流出。利用第二泄水固定套192和第一泄水固定套191配合，外部圆周分布流道，方便泄水。
63.需要说明的是，本实用新型实施例所采用的温包结构是现有结构，其利用热胀冷缩的原则实现管路的密封或开启，其材质(可以包括石蜡等)和具体工作过程在此不做过多赘述。
64.需要说明的是，在工作过程中，当水温下降到一定程度时，会自动关闭进水通道；当水温恢复时，会自动开启用水通道。进水通道关闭后，中央配水系统内的介质，储存于中央配水系统的末端，当水温继续下降接近冰点时，中央配水系统末端自动打开，将管道内的水排出，当气温回升或者再次通入较高水温时，中央配水系统末端自动关闭。系统排水完全根据实际介质温度决定进行，提升了智能性，提升了与实际情况的匹配性。
65.本实用新型实施例还提供一种防冻配水系统，包括上述防冻配水装置100，还可以包括其他输送管路，如还包括多个配水支路120，分水器主路130具有型腔，每个配水支路120的进口端均与分水器主路130的型腔连通，进入分水器主路130型腔内的水进入多个配水支路120，输入至不同的用户端。
66.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域
的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。