Противоморозное устройство
Изобретение относится к области противоморозных устройств, установленных в водопроводном оборудовании. Устройство содержит основной блок, имеющий вмещающее пространство, выполненное в нем, и вход для воды, выполненный на одной его стороне с возможностью сообщения с вмещающим пространством, термочувствительный элемент, размещенный во вмещающем пространстве и выполненный с возможностью расширения или сжатия под действием изменения температуры так, чтобы длина термочувствительного элемента изменялась и один его конец открывал и закрывал вход для воды. Устройство дополнительно содержит первый упругий элемент, установленный между термочувствительным элементом и основным блоком и выполненный с возможностью упругого смещения термочувствительного элемента в направлении для закрывания входа для воды, соединительный стержень, присоединенный к другому концу термочувствительного элемента с выступанием от термочувствительного элемента, фиксирующую часть, размещенную во вмещающем пространстве и имеющую водопроводящее отверстие, через которое протекает вода, и установочную регулировочную часть, присоединенную к концу соединительного стержня и присоединенную на резьбе к фиксирующей части вращательным образом. Обеспечивается предотвращение замерзания водопроводного оборудования, повышение надежности эксплуатационных характеристик. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к противоморозному устройству и, более конкретно, противоморозному устройству, которое установлено в водопроводном оборудовании таком, как кран, водопроводная труба или водомерное устройство, и которое выполнено с возможностью предотвращения замерзания воды и регулирования температуры открывания клапана.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Обычно для предотвращения замерзания и разрушения водомерного устройства зимой предпринимаются различные меры.
Например, в случае водомерного устройства, подверженного воздействию внешней среды, оно обертывается с использованием теплоизоляционного материала, такого как пенополистирол или тому подобное для предотвращения замораживания водомерного устройства. В случае водомерного устройства, размещенного в предохранительной коробке, оно покрывается с использованием теплоизоляционного материала. Затем предохранительная коробка заполняется рисовой шелухой, ветхой тканью, древесными опилками и тому подобным, тем самым обеспечивая термоизоляцию водомерного устройства от окружающего воздуха и предотвращение замерзания водомерного устройства.
Однако такой способ не может представлять собой надлежащий выбор для предотвращения замерзания водомерного устройства. Даже если водомерное устройство является термоизолированным таким образом, когда температура значительно снижается, водомерное устройство может замерзнуть и треснуть.
С другой стороны, в качестве другого способа для предотвращения замораживания водомерного устройства, вентильный клапан в доме может быть открыт для того, чтобы водопроводная вода в водопроводной трубе могла непрерывно протекать без застаивания, тем самым предотвращая замерзание водомерного устройства.
Однако в таком способе, если вентильный клапан слишком открыт из-за неправильного регулирования величины открывания клапана, может быть потеряно большое количество воды. Если степень открывания вентильного клапана является слишком малой, водомерное устройство может замерзнуть.
Пользователь, который находится внутри помещения, затрудняется в точном знании наружной температуры и может открыть кран даже при температуре, при которой водомерное устройство не замерзает. Таким образом, вода может быть излишне потеряна. Если вода продолжает протекать через кран, пользователь может бессознательно закрыть вентильный клапан, в результате чего водомерное устройство может замерзнуть.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают противоморозное устройство, выполненное с возможностью автоматического открывания клапана при температуре, при которой водопроводная вода, находящаяся в водопроводном оборудовании таком, как кран, водопроводная труба или водомерное устройство, замерзает, позволяя выведение водопроводной воды наружу и, следовательно, предотвращая замерзание водопроводного оборудования.
Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают противоморозное устройство, выполненное с возможностью позволения пользователю вручную регулировать температуру открывания клапана для выведения водопроводной воды, когда есть риск замерзания, предотвращая чрезмерную потерю водопроводной воды и повышение надежности эксплуатационных характеристик.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, обеспечено противоморозное устройство, включающее в себя: основной блок, имеющий вмещающее пространство, выполненное в нем, и имеющее вход для воды на одной его стороне и выход для воды на другой его стороне с возможностью сообщения с вмещающим пространством; термочувствительный элемент, который имеет одну его сторону, размещенную во вмещающем пространстве с возможностью открывания и закрывания входа для воды, и который расширяется или сжимается в соответствии с изменением температуры для того, чтобы изменялась длина термочувствительного элемента; первый упругий элемент, установленный между термочувствительным элементом и основным блоком и выполненный с возможностью упругого смещения термочувствительного элемента в направлении для закрывания входа для воды; соединительный стержень, присоединенный к другому концу термочувствительного элемента с возможностью выступания от термочувствительного элемента; фиксирующую часть, размещенную во вмещающем пространстве и имеющую водопроводящее отверстие, через которое протекает вода; и установочную регулировочную часть, присоединенную к концу соединительного стержня и присоединенную на резьбе к фиксирующей части вращательным образом.
Кроме того, уплотнительный элемент, может быть установлен на одном конце термочувствительного элемента для усиления уплотнения в отношении входа для воды.
Кроме того, установочная регулировочная часть и соединительный стержень могут быть соединены через посредство опоры таким образом, чтобы крутящий момент установочной регулировочной части не передавался на соединительный стержень.
Кроме того, второй упругий элемент может быть установлен между фиксирующей частью и основным блоком, и выполнен с возможностью упругого смещения фиксирующей части к фиксирующему уступу, выполненному во вмещающем пространстве.
Кроме того, выход для воды может быть выполнен в покрывной части, прикрепленной с возможностью съема к основному блоку.
Кроме того, на внешней периферийной поверхности термочувствительного элемента может быть предусмотрен фланцевый участок с тем, чтобы первый упругий элемент мог легко присоединяться к термочувствительному элементу.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения клапан открывается автоматически перед тем, как зимой водопроводная вода замерзнет, позволяя выведение водопроводной воды наружу с тем, чтобы водопроводная вода могла протекать без застаивания. Это обеспечивает возможность предотвращения замерзания водопроводного оборудования такого, как кран, водопроводная труба или водомерное устройство.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой вид сбоку, изображающий кран, в котором установлено противоморозное устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой конфигурационный вид, изображающий противоморозное устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой вид, изображающий рабочее состояние, в котором термочувствительный элемент сжат в состояние, показанное на фиг.2 для открывания входа для воды.
Фиг.4 и 5 представляют собой виды, в которых установочная регулировочная часть установлена таким образом, чтобы вход для воды был открыт при более низкой температуре, чем на фиг.2 и 3.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В дальнейшем в этом документе конфигурации и операции вариантов осуществления будут описаны подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Следующее описание представляет собой один из множества патентоспособных аспектов настоящего изобретения и может образовывать часть подробного описания настоящего изобретения.
Однако при описании настоящего изобретения подробные описания известных конфигураций или функций, которые делают настоящее изобретение запутанным, могут быть опущены.
Настоящее изобретение может быть модифицировано различным образом и может включать в себя разные варианты осуществления. Конкретные варианты осуществления будут иллюстрированы для примера на чертежах и описаны в подробном описании вариантов осуществления. Однако следует понимать, что они не предназначены для ограничения настоящего изобретения конкретными вариантами осуществления, но скорее для охватывания всех модификаций, сходных элементов и альтернатив, которые включены в сущность и объем настоящего изобретения.
Термины, используемые в данном документе, включающие в себя порядковые числа такие, как "первый" и "второй", могут быть использованы для описания, и не для ограничения, различных компонентов. Термины просто отличают компоненты друг от друга.
Конкретные термины, используемые в настоящей заявке, используются просто для описания конкретных вариантов осуществления без ограничения настоящего изобретения. Выражение, используемое в единственном числе, охватывает выражение во множественном числе, если только оно не имеет явно иное значения в контексте.
Далее в этом документе один вариант осуществления настоящего изобретения будет описан подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Фиг.1 представляет собой вид сбоку, изображающий кран, в котором установлено противоморозное устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг.2 представляет собой конфигурационный вид, изображающий противоморозное устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Противоморозное устройство 100 согласно варианту осуществления настоящего изобретения установлено в кран 10, как показано на фиг.1, для предотвращения замерзания крана и разрушения даже когда температура окружающей среды снижается зимой, и температура водопроводной воды в кране 10 падает до точки замерзания или ниже. Противоморозное устройство 100 автоматически открывается для выпуска водопроводной воды перед тем, как температура водопроводной воды в кране 10 упадет до точки замерзания или ниже, тем самым предотвращая замерзание водопроводной воды внутри крана 10.
Хотя фиг.1 иллюстрирует пример, в котором противоморозное устройство 100 согласно настоящему варианту осуществления установлено в кран 10, применение противоморозного устройства 100 не обязательно ограничивается краном 10. Противоморозное устройство 100 может быть применено к водопроводной трубе или другому оборудованию, замораживание которого должно быть предотвращено.
Ссылаясь на фиг.2, противоморозное устройство 100 согласно настоящему варианту осуществления может включать в себя основной блок 110, термочувствительный элемент 120, первый упругий элемент 130, соединительный стержень 140, фиксирующую часть 150 и установочную регулировочную часть 160.
Основной блок 110 образует общую внешнюю оболочку противоморозного устройства 100 согласно настоящему варианту осуществления. Соответствующие компоненты, упомянутые выше, размещены в основном блоке 110. Основной блок 110 может быть установлен в кране 10, водопроводной трубе или других местах.
Заданное вмещающее пространство 111 выполнено в основном блоке 110. Вход 112 для воды и выход 113 для воды могут быть соответственно выполнены на одной стороне и другой стороне основного блока 110 с возможностью сообщения с вмещающим пространством 111.
Вода может вводиться во вмещающее пространство 111, выполненное в основном блоке 110 через вход 112 для воды. Вода, введенная во вмещающее пространство 111, может выводиться наружу основного блока 110 через выход 113 для воды.
В этом отношении, выход 113 для воды может быть образовано в покрывной части 114, размещенной независимым образом от основного блока 110. Покрывная часть 114 может быть прикреплена с возможностью съема к основному блоку 110 для того, чтобы другие компоненты могли быть установлены во вмещающем пространстве 111. В случае необходимости, покрывная часть 114 может быть удалена из основного блока 110 для открывания другой стороны основного блока 110.
Таким образом, когда другие компоненты установлены в основном блоке 110 или когда соответствующие компоненты нуждаются в замене, ремонте, регулировке, покрывная часть 114 может быть уделена из основного блока 110.
Кроме того, термочувствительный элемент 120 размещен во вмещающем пространстве 111 таким образом, чтобы один его конец мог открывать и закрывать вход 112 для воды. Термочувствительный элемент 120 выполнен с возможностью расширения или сжатия в соответствии с изменениями температуры с тем, чтобы его длина могла изменяться.
Термочувствительный элемент 120 имеет свойство расширения или сжатия в соответствии с изменениями наружной температуры (температуры воздуха или температуры воды). Термочувствительный элемент 120 может быть изготовлен из различных материалов, которые могут расширяться и сжиматься под влиянием изменения температуры.
Конкретно, в настоящем варианте осуществления, термочувствительный воск, используемый для термостата механического транспортного средства, используется в качестве термочувствительного элемента 120. Однако в качестве термочувствительного элемента 120 могут использоваться другие материалы. Термочувствительный воск является широко известным в данном уровне техники и поэтому подробные его описания будут опущены.
Термочувствительный элемент 120 имеет свойство сжатия при заданной пороговой температуре или меньшей. Пороговая температура может быть 15°С-30°С. В действительности, хотя точкой замерзания воды является 0°С, пороговая температура, при которой термочувствительный элемент 120 начинает сжиматься, может составлять 1.5°С-3.0°С. В результате, вода в кране 10 или водопроводной трубе выводится наружу через вход 112 для воды и выход 113 для воды перед тем, как вода замерзнет. Таким образом, вода в водопроводном оборудовании таком, как кран, водопроводная труба или водомерное устройство, обеспечивается с возможностью протекания без застаивания. Это позволяет предотвращение замерзания воды в водопроводном оборудовании.
В этом отношении, для усиления уплотненности в отношении входа 112 для воды может быть установлен уплотнительный элемент 121 на одном конце термочувствительного элемента 120. Уплотнительный элемент 121 может быть выполнен из резинового материала. Когда термочувствительный элемент 120 закрывает вход 112 для воды, уплотнительный элемент 121 усиливает закрывающее действие таким образом, чтобы не просачивалась вода. Это обеспечивает возможность предотвращения потери воды, обусловленные утечкой воды.
При этом первый упругий элемент 130 установлен между термочувствительным элементом 120 и основным блоком 110, и выполнен с возможностью упругого смещения термочувствительного элемента 120 в таком направлении, чтобы закрывать вход 112 для воды. В качестве первого упругого элемента 130 может использоваться натяжная пружина. Фланцевый участок 122 может быть размещен на внешней периферийной поверхности термочувствительного элемента 120 таким образом, чтобы первый упругий элемент 130 мог легко присоединяться к термочувствительному элементу 120.
До тех пор, пока термочувствительный элемент 120 не сжимается, вход 112 для воды закрыт посредством термочувствительного элемента 120 благодаря смещающему усилию первого упругого элемента 130. Таким образом, вода не протекает.
Соединительный стержень 140 присоединен к другому концу термочувствительного элемента 120 и выполнен с возможностью выступания от другой концевой поверхности термочувствительного элемента 120 на заранее заданную длину.
Фиксирующая часть 150 выполнена с возможностью зацепления с фиксирующим уступом 111а, образованным во вмещающем пространстве 111. Водопроводящие отверстия 151, через которые проходит вода, вводимая во вмещающее пространство 111 из входа 112 для воды, могут быть выполнены в фиксирующей части 150.
Установочная регулировочная часть 160 фиксирована к концу соединительного стержня 140, выступающему от термочувствительного элемента 120 и присоединенного на резьбе к фиксирующей части 150 вращательным образом.
Установочная регулировочная часть 160 выполнена с возможностью вращения пользователем, когда возникает такая необходимость. При повороте установочной регулировочной части 160, установочная регулировочная часть 160 перемещается на заданную величину в ее продольном направлении благодаря винтовой соединительной структуре, при этом поворачиваясь относительно фиксирующей части 150. В результате, установочная регулировочная часть 160 толкает или тянет соединительный стержень 140 для изменения величины сжатия термочувствительного элемента 120. Это обеспечивает возможность изменения температуры, при которой открывается вход 112 для воды.
Например, за счет поворота установочной регулировочной части 160, можно позволить открывание входа 112 для воды при 2°С или 0°С. Далее это вновь будет описано.
Для обеспечения того, что крутящий момент установочной регулировочной части 160 не передается на соединительный стержень 140, может быть установлена опора 161 между установочной регулировочной частью 160 и соединительным стержнем 140.
Таким образом, даже если установочная регулировочная часть 160 поворачивается, крутящий момент не передается на соединительный стержень 140 благодаря наличию опоры 161. На соединительный стержень 140 передается только перемещение установочной регулировочной части 160. В результате, установочная регулировочная часть 160 толкает или тянет соединительный стержень 140 для изменения величины сжатия термочувствительного элемента 120.
По мере того, как возрастает величина сжатия термочувствительного элемента 120 под действием вращения установочной регулировочной части 160, уменьшается температура, при которой открывается вход 112 для воды (см. фиг.4 и 5).
Второй упругий элемент 170 для прикладывания смещающего усилия к фиксирующей части 150 в таком направлении, в котором фиксирующая часть 150 зацепляется с фиксирующим уступом 111а вмещающего пространства 111, может быть установлен между фиксирующей частью 150 и основным блоком 110. Конкретно, второй упругий элемент 170 может быть упруго установлен между покрывной частью 114 основного блока 110 и фиксирующей частью 150. В качестве второго упругого элемента 170 может быть использована натяжная пружина для прикладывания смещающего усилия к фиксирующей части 150.
Далее в настоящем документе будет описана работа противоморозного устройства 100 согласно настоящему варианту осуществления со ссылкой на фиг.2-5.
Фиг.2 и 3 представляют собой виды, изображающие состояние, в котором установочная регулировочная часть 160 установлена таким образом, чтобы вход 112 для воды открывалось при заданной температуре (например, около 2°С). Ссылаясь на фиг.2, термочувствительный элемент 120 является несжатым. Поэтому термочувствительный элемент 120 закрывает вход 112 для воды.
В этом состоянии, если температура постепенно падает, например, до около 2°С, как показано на фиг.3, термочувствительный элемент 120 начинает сжиматься, и длина термочувствительного элемента 120 уменьшается. В результате, вход 112 для воды, закрытое одним концом термочувствительного элемента 120, начинает открываться.
В этом отношении, другой конец термочувствительного элемента 120 присоединен к фиксирующей части 150 через посредство установочной регулировочной части 160, и фиксирующая часть 150 зацепляется с фиксирующим уступом 111а, образованным во вмещающем пространстве 111 основного блока 110. Следовательно, при сжимании термочувствительного элемента 120 другой конец термочувствительного элемента 120 не может перемещаться из-за зацепления с фиксирующим уступом 111а, и один конец термочувствительного элемента 120, закрывающий вход 112 для воды, отодвигается от входа 112 для воды, тем самым открывая вход 112 для воды. Поскольку вход 112 для воды открывается, вода, находящаяся в кране 10 или водопроводной трубе, протекает через основной блок 110 и выводится наружу через выход 113 для воды. Таким образом, вода протекает без застаивания. Это обеспечивает возможность предотвращения замерзания воды.
С другой стороны, фиг.4 и 5 представляют виды, изображающие состояние, в котором установочная регулировочная часть 160 установлена таким образом, чтобы вход 112 для воды могло открываться при температуре (например, около 0°С) более низкой, чем температура, установленная на фиг.2. Со ссылкой на фиг.4, установочная регулировочная часть 160 приспособлена для дополнительного выступания к входу 112 для воды по сравнению с фиг.2. Если пользователь поворачивает установочную регулировочную часть 160 с целью создания дополнительного выступания установочной регулировочной части 160 к входу 112 для воды, величина выступания установочной регулировочной части 160 к входу 112 для воды увеличивается благодаря винтовой соединительной структуре установочной регулировочной части 160 и фиксирующей части 150. В результате, соединительный стержень 140 толкается установочной регулировочной частью 160 для сжимания термочувствительного элемента 120, тем самым возрастает величина сжатия термочувствительного элемента 120.
Если величина сжатия термочувствительного элемента 120 таким образом возрастает, вход 112 для воды не открывается даже когда температура окружающей среды падает и достигает пороговой температуры термочувствительного элемента 120.
Иными словами, если температура окружающей среды достигает пороговой температуры термочувствительного элемента 120, начинается сжимающее действие термочувствительного элемента 120. Однако поскольку термочувствительный элемент 120 сжимается с помощью соединительного стержня 140 на величину большую, чем величина сжатия, вход 112 для воды не открывается.
Например, в состоянии, показанном на фиг.2, вход 112 для воды открывается, когда температура окружающей среды достигает около 2°С. Однако в состоянии, в котором термочувствительный элемент 120 сжат, как показано на фиг.4, вход 112 для воды не открывается даже когда температура окружающей среды достигает около 2°С. Только когда температура окружающей среды достигает температуры (например, 0°С) ниже, чем около 2°С, величина сжатия термочувствительного элемента 120 дополнительно увеличивается и вход 112 для воды может быть открыт. Соответственно, температура, при которой вход 112 для воды открывается, может быть изменена путем регулирования установочной регулировочной части 160.
Хотя настоящее изобретение было описано выше с использованием предпочтительных вариантов осуществления, объем настоящего изобретения не ограничивается конкретными вариантами осуществления, описанными выше. Человек, имеющий обычные знания в соответствующей области техники, сможет заменить или модифицировать составляющие элементы. Такую замену или модификацию следует истолковывать как попадающую в пределы объема настоящего изобретения.
1. Противоморозное устройство, содержащее:
основной блок, имеющий вмещающее пространство, выполненное в нем, и вход для воды, выполненный на одной его стороне с возможностью сообщения с вмещающим пространством;
термочувствительный элемент, размещенный во вмещающем пространстве и выполненный с возможностью расширения или сжатия под действием изменения температуры так, чтобы длина термочувствительного элемента изменялась и один его конец открывал и закрывал вход для воды;
первый упругий элемент, установленный между термочувствительным элементом и основным блоком и выполненный с возможностью упругого смещения термочувствительного элемента в направлении для закрывания входа для воды;
соединительный стержень, присоединенный к другому концу термочувствительного элемента с выступанием от термочувствительного элемента;
фиксирующую часть, размещенную во вмещающем пространстве и имеющую водопроводящее отверстие, через которое протекает вода; и
установочную регулировочную часть, присоединенную к концу соединительного стержня и присоединенную на резьбе к фиксирующей части вращательным образом.
2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:
уплотнительный элемент, установленный на одном конце термочувствительного элемента для усиления уплотнения в отношении входа для воды.
3. Устройство по п.1, в котором установочная регулировочная часть и соединительный стержень соединены посредством опоры так, что крутящий момент установочной регулировочной части не передается на соединительный стержень.
4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:
второй упругий элемент, установленный между фиксирующей частью и основным блоком и выполненный с возможностью упругого смещения фиксирующей части к фиксирующему уступу, образованному во вмещающем пространстве.
5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:
покрывную часть, прикрепленную с возможностью съема к основному блоку, при этом покрывная часть имеет выход для воды, сообщающийся с вмещающим пространством.
6. Устройство по п.1, в котором термочувствительный элемент включает в себя фланцевый участок, выполненный с возможностью обеспечения легкого присоединения первого упругого элемента к термочувствительному элементу.
