一种用于室外地表上的抗冻耐热型水管的制作方法

本发明涉及水管抗冻防热领域，更具体地说，涉及一种用于室外地表上的抗冻耐热型水管。

背景技术：

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。

水管是供水的管道，现代装修水管都是采用埋墙式施工，水管的分类有三种，第一类是金属管，如内搪塑料的热镀铸铁管、铜管、不锈钢管等。第二类是塑复金属管，如塑复钢管，铝塑复合管等。第三类是塑料管，如pb、pp-r等。

水管与水龙头的组合是常见的用水方式之一，当水龙头关闭后，水管内通常依然充满水，设立在室外并暴露在地面以上的水管，在冬夜时，常常会因温度较低，管内的水结冰而导致管体破裂，并且在夏天时，管内的水受太阳的照射，容易使管内的水温度过高，用水时，需要先将管内温度过高的水放掉，才能正常使用，会造成水资源的浪费。因此，我们提出一种用于室外地表上的抗冻耐热型水管。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于室外地表上的抗冻耐热型水管，它可以实现具有良好的隔热功能，可防止夏天时因管内水的温度过高，而导致的水资源浪费，节约了水资源，并且具有自热功能，在冬天时，可有效的防止因管内的水结冰，而导致的管体破裂，延长了水管的使用寿命。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于室外地表上的抗冻耐热型水管，包括管体机构和固定连接于管体机构外侧的隔热机构，所述管体机构包括管体，所述管体的一侧固定连接有水龙头连接管，所述水龙头连接管的一端贯穿管体的外壁并与管体的内部相连通，所述水龙头连接管的内壁上固定连接有固定挡环，所述管体两侧的内壁上均固定连接有多个对称设置的连接座，所述连接座设置为c字形，且每个连接座的内侧均设置有防冻球，所述防冻球包括密封球壳和设置于密封球壳内部的弹性球囊，所述密封球壳的内壁和弹性球囊的外壁间填充有发热剂，所述弹性球囊的内部填充有填充液，所述弹性球囊的外壁上固定连接有多个呈环形均匀分布的导热棒，所述导热棒的一端贯穿弹性球囊的外壁并延伸至填充液内，所述隔热机构包括与管体相匹配的外隔热套、内隔热套，所述内隔热套固定连接在管体的外壁上，所述外隔热套设置于内隔热套的外侧，所述水龙头连接管的另一端贯穿外隔热套、内隔热套并延伸至内隔热套的外部，所述外隔热套和内隔热套之间填充有填充剂，所述填充剂的内部设置有多个均匀分布的球形气囊。

进一步的，所述固定挡环远离管体的一侧固定连接有密封环，所述水龙头连接管的内壁上设置有内螺纹，内螺纹可便于水管与水龙头进行连接，固定挡环、密封环的设置，在与水龙头连接时，使水龙头紧贴密封环，可提高水管与水龙头连接处的密封性。

进一步的，所述管体的底端固定连接有管道连接头，所述外隔热套远离水龙头连接管一端的外壁上固定连接有定位固定环，管道连接头可便于水管与地表以下的管道进行连接，定位固定环的设置，在与地表以下的管道进行连接时，使定位固定环与地面相贴，定位固定环以下部分则埋入土中，一来可便于进行定位，防止管道连接头暴露在地表上，导致管道连接头受冻损坏，二来可对水管起到一定的支撑作用，防止水管倾倒。

进一步的，所述填充液是浓度为95％的乙酸水溶液，所述发热剂为聚氯乙烯颗粒，通过密封球壳、弹性球囊、发热剂、填充液、导热棒的设置，浓度为95％的乙酸水溶液，其凝固点在5～10℃之间，高于水的凝固点，因此，冬夜温度降低的过程中，填充液先于管体内的水进行凝固，使弹性球囊膨胀挤压发热剂，聚氯乙烯颗粒为热塑性树脂，受到挤压会放热，从而使发热剂放热，导热棒将热量导至水中，从而防止水结冰，进而防止管体冻裂。

进一步的，所述密封球壳的两端均固定连接有转轴，所述转轴远离密封球壳的一端与连接座转动连接，通过连接座、转轴的设置，弹性球囊内的填充液凝固结冰时，会使弹性球囊的形状发生不规则的变化，进而使防冻球的重心发生偏移，带动防冻球进行一定的转动，从而使导热棒波动管体内的水，水的流动可延缓水的结冰，进而进一步防止管体冻裂。

进一步的，所述弹性球囊的内壁上设置有耐腐蚀涂层，所述发热剂内添加有增塑剂，乙酸水溶液具有一定腐蚀性，耐腐蚀涂层的设置，可防止填充液腐蚀弹性球囊，增塑剂的添加，可提高发热剂的柔软度。

进一步的，所述导热棒的材质为导热绝缘弹性橡胶，导热绝缘弹性橡胶导热性能好且具有一定的弹性，可在导热的同时，适应弹性球囊膨胀带来的挤压，所述导热棒的另一端贯穿发热剂以及密封球壳的外壁并延伸至密封球壳的外部，使得导热棒还能对密封球壳、弹性球囊起到一个固定连接的作用。

进一步的，所述外隔热套、内隔热套的材质均为聚氨酯发泡材料，所述填充剂为硫化镍粉末，所述球形气囊的内部填充有氮气，通过外隔热套、内隔热套、填充剂、球形气囊的设置，聚氨酯发泡材料的隔热性能良好，使得外隔热套、内隔热套可大幅度的降低外界温度对管体内水的影响，且透过外隔热套的热量，会使球形气囊内的氮气受热膨胀，进一步的吸走部分热量，从而防止因管体内水的温度过高，而导致的水资源浪费，节约了水资源，硫化镍具有热缩冷胀的特性，球形气囊膨胀时，填充剂会收缩，从而补偿球形气囊的膨胀带来的形变，防止外隔热套、内隔热套、管体受挤压而造成损伤。

进一步的，所述外隔热套、内隔热套的顶端均设置为封口状且底端均设置为开口状，所述外隔热套的底端内壁与内隔热套的底端外壁间固定连接有连接防漏环，顶端设为封口状，可使得外隔热套、内隔热套对管体的防护更加全面，连接防漏环的设置，可对外隔热套、内隔热套起到一个连接作用，同时又可防止填充剂泄漏。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案中的水管，具有良好的隔热功能，可防止夏天时因管内水的温度过高，而导致的水资源浪费，节约了水资源，并且具有自热功能，在冬天时，可有效的防止因管内的水结冰，而导致的管体破裂，延长了水管的使用寿命。

(2)通过密封球壳、弹性球囊、发热剂、填充液、导热棒的设置，浓度为95％的乙酸水溶液，其凝固点在5～10℃之间，高于水的凝固点，因此，冬夜温度降低的过程中，填充液先于管体内的水进行凝固，使弹性球囊膨胀挤压发热剂，聚氯乙烯颗粒为热塑性树脂，受到挤压会放热，从而使发热剂放热，导热棒将热量导至水中，从而防止水结冰，进而防止管体冻裂。

(3)固定挡环远离管体的一侧固定连接有密封环，水龙头连接管的内壁上设置有内螺纹，内螺纹可便于水管与水龙头进行连接，固定挡环、密封环的设置，在与水龙头连接时，使水龙头紧贴密封环，可提高水管与水龙头连接处的密封性。

(4)管体的底端固定连接有管道连接头，外隔热套远离水龙头连接管一端的外壁上固定连接有定位固定环，管道连接头可便于水管与地表以下的管道进行连接，定位固定环的设置，在与地表以下的管道进行连接时，使定位固定环与地面相贴，定位固定环以下部分则埋入土中，一来可便于进行定位，防止管道连接头暴露在地表上，导致管道连接头受冻损坏，二来可对水管起到一定的支撑作用，防止水管倾倒。

(5)通过连接座、转轴的设置，弹性球囊内的填充液凝固结冰时，会使弹性球囊的形状发生不规则的变化，进而使防冻球的重心发生偏移，带动防冻球进行一定的转动，从而使导热棒波动管体内的水，水的流动可延缓水的结冰，进而进一步防止管体冻裂。

(6)弹性球囊的内壁上设置有耐腐蚀涂层，发热剂内添加有增塑剂，乙酸水溶液具有一定腐蚀性，耐腐蚀涂层的设置，可防止填充液腐蚀弹性球囊，增塑剂的添加，可提高发热剂的柔软度。

(7)导热棒的材质为导热绝缘弹性橡胶，导热绝缘弹性橡胶导热性能好且具有一定的弹性，可在导热的同时，适应弹性球囊膨胀带来的挤压，导热棒的另一端贯穿发热剂以及密封球壳的外壁并延伸至密封球壳的外部，使得导热棒还能对密封球壳、弹性球囊起到一个固定连接的作用。

(8)通过外隔热套、内隔热套、填充剂、球形气囊的设置，聚氨酯发泡材料的隔热性能良好，使得外隔热套、内隔热套可大幅度的降低外界温度对管体内水的影响，且透过外隔热套的热量，会使球形气囊内的氮气受热膨胀，进一步的吸走部分热量，从而防止因管体内水的温度过高，而导致的水资源浪费，节约了水资源，硫化镍具有热缩冷胀的特性，球形气囊膨胀时，填充剂会收缩，从而补偿球形气囊的膨胀带来的形变，防止外隔热套、内隔热套、管体受挤压而造成损伤。

(9)外隔热套、内隔热套的顶端均设置为封口状且底端均设置为开口状，外隔热套的底端内壁与内隔热套的底端外壁间固定连接有连接防漏环，顶端设为封口状，可使得外隔热套、内隔热套对管体的防护更加全面，连接防漏环的设置，可对外隔热套、内隔热套起到一个连接作用，同时又可防止填充剂泄漏。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明管体内的剖视图；

图3为本发明水龙头连接管内的剖视图；

图4为本发明水龙头连接管处的侧视图；

图5为本发明连接座处的俯视图；

图6为本发明防冻球的层状结构示意图；

图7为本发明外隔热套内的剖视图；

图8为本发明连接防漏环处的仰视图；

图9为本发明球形气囊内的剖视图。

图中标号说明：

101、管体；102、水龙头连接管；103、固定挡环；104、密封环；105、连接座；106、管道连接头；107、转轴；201、外隔热套；202、内隔热套；203、填充剂；204、球形气囊；205、连接防漏环；206、定位固定环；003、防冻球；301、密封球壳；302、弹性球囊；303、发热剂；304、填充液；305、导热棒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-6，一种用于室外地表上的抗冻耐热型水管，包括管体机构和固定连接于管体机构外侧的隔热机构，管体机构包括管体101，管体101的一侧固定连接有水龙头连接管102，水龙头连接管102的一端贯穿管体101的外壁并与管体101的内部相连通，水龙头连接管102的内壁上固定连接有固定挡环103，固定挡环103远离管体101的一侧固定连接有密封环104，水龙头连接管102的内壁上设置有内螺纹，内螺纹可便于水管与水龙头进行连接，固定挡环103、密封环104的设置，在与水龙头连接时，使水龙头紧贴密封环104，可提高水管与水龙头连接处的密封性，管体101两侧的内壁上均固定连接有多个对称设置的连接座105，连接座105设置为c字形，且每个连接座105的内侧均设置有防冻球003，防冻球003包括密封球壳301和设置于密封球壳301内部的弹性球囊302，密封球壳301的内壁和弹性球囊302的外壁间填充有发热剂303，弹性球囊302的内部填充有填充液304，弹性球囊302的外壁上固定连接有多个呈环形均匀分布的导热棒305，导热棒305的一端贯穿弹性球囊302的外壁并延伸至填充液304内，填充液304是浓度为95％的乙酸水溶液，发热剂303为聚氯乙烯颗粒，通过密封球壳301、弹性球囊302、发热剂303、填充液304、导热棒305的设置，浓度为95％的乙酸水溶液，其凝固点在5～10℃之间，高于水的凝固点，因此，冬夜温度降低的过程中，填充液304先于管体101内的水进行凝固，使弹性球囊302膨胀挤压发热剂303，聚氯乙烯颗粒为热塑性树脂，受到挤压会放热，从而使发热剂303放热，导热棒305将热量导至水中，从而防止水结冰，进而防止管体101冻裂，密封球壳301的两端均固定连接有转轴107，转轴107远离密封球壳301的一端与连接座105转动连接，通过连接座105、转轴107的设置，弹性球囊302内的填充液304凝固结冰时，会使弹性球囊302的形状发生不规则的变化，进而使防冻球003的重心发生偏移，带动防冻球003进行一定的转动，从而使导热棒305波动管体101内的水，水的流动可延缓水的结冰，进而进一步防止管体101冻裂，弹性球囊302的内壁上设置有耐腐蚀涂层，发热剂303内添加有增塑剂，乙酸水溶液具有一定腐蚀性，耐腐蚀涂层的设置，可防止填充液304腐蚀弹性球囊302，增塑剂的添加，可提高发热剂303的柔软度，导热棒305的材质为导热绝缘弹性橡胶，导热绝缘弹性橡胶导热性能好且具有一定的弹性，可在导热的同时，适应弹性球囊302膨胀带来的挤压，导热棒305的另一端贯穿发热剂303以及密封球壳301的外壁并延伸至密封球壳301的外部，使得导热棒305还能对密封球壳301、弹性球囊302起到一个固定连接的作用。

请参阅图1和图7-9，隔热机构包括与管体101相匹配的外隔热套201、内隔热套202，内隔热套202固定连接在管体101的外壁上，外隔热套201设置于内隔热套202的外侧，水龙头连接管102的另一端贯穿外隔热套201、内隔热套202并延伸至内隔热套202的外部，外隔热套201和内隔热套202之间填充有填充剂203，填充剂203的内部设置有多个均匀分布的球形气囊204，外隔热套201、内隔热套202的材质均为聚氨酯发泡材料，填充剂203为硫化镍粉末，球形气囊204的内部填充有氮气，通过外隔热套201、内隔热套202、填充剂203、球形气囊204的设置，聚氨酯发泡材料的隔热性能良好，使得外隔热套201、内隔热套202可大幅度的降低外界温度对管体101内水的影响，且透过外隔热套201的热量，会使球形气囊204内的氮气受热膨胀，进一步的吸走部分热量，从而防止因管体101内水的温度过高，而导致的水资源浪费，节约了水资源，硫化镍具有热缩冷胀的特性，球形气囊204膨胀时，填充剂203会收缩，从而补偿球形气囊204的膨胀带来的形变，防止外隔热套201、内隔热套202、管体101受挤压而造成损伤，外隔热套201、内隔热套202的顶端均设置为封口状且底端均设置为开口状，外隔热套201的底端内壁与内隔热套202的底端外壁间固定连接有连接防漏环205，顶端设为封口状，可使得外隔热套201、内隔热套202对管体101的防护更加全面，连接防漏环205的设置，可对外隔热套201、内隔热套202起到一个连接作用，同时又可防止填充剂203泄漏管体101的底端固定连接有管道连接头106，外隔热套201远离水龙头连接管102一端的外壁上固定连接有定位固定环206，管道连接头106可便于水管与地表以下的管道进行连接，定位固定环206的设置，在与地表以下的管道进行连接时，使定位固定环206与地面相贴，定位固定环206以下部分则埋入土中，一来可便于进行定位，防止管道连接头106暴露在地表上，导致管道连接头106受冻损坏，二来可对水管起到一定的支撑作用，防止水管倾倒。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。