一种加热防冻软管的制作方法

1.本实用新型属于水管防冻技术领域，具体涉及一种加热防冻软管。


背景技术：

2.房车、游轮、牲畜的住舍等室外设备或场所需要不定期地从水源补水；补水大多通过水管输送的方式实现；但是，当室外天气低于0℃时，软管内的水体会冻结，使得补水无法进行，进而导致房车，游艇在寒冷天气时无法及时获得可使用的生活用水。此时，需要使用具有加热功能的防冻软管来确保水体在输送过程中不会结冰。
3.现有的加热软管主要包括以下三种结构：结构一、用于加热的伴热带设置在水管内部；该种结构中的伴热带会减小水管的通流截面，减小软管的输水效率；此外，设置在水管内部的伴热带与水体直接接触，故需要确保伴热带的表层材质无毒无害，这将增加软管的成本。
4.结构二、伴热带粘接在水管的外侧，该种结构需要在伴热带和水管之间涂覆胶水，并进行粘接，生产效率较低；并且，隔在伴热带与水管之间的胶水会降低热传递效率；此外，多数凝固后保持柔性的胶水的热稳定性较差，而伴热带与水管的连接处为水管上温度最高的部位；长期使用下该种结构的加热软管易发生伴热带脱落的情况。
5.结构三、伴热带通过胶带、扎带或抱箍等工具固定在水管的外侧，难以保证伴热带的所有位置均与水管紧密贴合，进而影响热传递效率。此外，胶带、扎带或抱箍对伴热带的局部位置施加挤压力，易造成伴热带的损伤。
6.此外，现有的防冻软管只能对管内的水流进行加热，但无法实现水源和受水端的水流提供防冻效果；从而易出现水源或受水端的通水接头内部冻结而无法实现正常输水的情况。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于针对上述技术问题，提供一种加热防冻软管。
8.一种加热防冻软管，包括加热软管本体、温控开关和供电插头；所述的加热软管本体包括伴热带和通水内管；伴热带的一侧与防爆加强层的外侧面贴合；受水端加热软管本体还包括加热固定层；加热固定层通过管件挤出成型工艺包裹在伴热带和防爆加强层的外侧。所述的通水内管包括内至外依次层叠的过水层、纤维网层和防爆加强层。材质相同的防爆加强层和加热固定层融为一体。伴热带的其中一端伸出加热软管本体上对应的端部以外，或伴热带的两端均伸出加热软管本体的两端以外。所述伴热带的供电接口的其中一端与供电插头通过温控开关连接。
9.作为优选，所述的伴热带包括电芯，以及由外至内依次包裹的护套层、屏蔽网、绝缘层和导电加热芯；间隔设置的两条电芯均埋设在导电加热芯的内部。
10.作为优选，所述加热软管本体的两端均安装有软管接头；所述软管接头与加热软管本体的连接处包裹有接头保护套。
11.作为优选，该加热防冻软管还包括保温套；保温套能够包裹住水源或受水端的通水接头；在使用过程中，使用保温套包裹住缠绕有伴热带的水源和/或受水端的通水接头；所述伴热带的端部伸出加热软管本体端部以外的长度为20cm～50cm。
12.作为优选，所述的温控开关包括外壳、接线端子、热双金属片、动作杆、第一触片和第二触片；第一触片安装在外壳内的中心位置；动作杆滑动连接在外壳内；热双金属片安装在外壳内；热双金属片、动作杆和第一触片沿着动作杆的滑动方向依次排列；动作杆朝向第一触片的端部固定有第二触片；热双金属片的两端边缘处卡在端盖与外壳内部的限位块之间；动作杆与外壳之间安装有弹簧；弹簧对动作杆施加朝向热双金属片的弹力；外壳上固定有两个接线端子；第一触片与其中一个接线端子电连接；第二触片与另一个接线端子电连接；当温度大于或等于阈值时，热双金属片凸向远离第一触片的一侧，第二触片与第一触片分离；当温度小于阈值时，热双金属片凸向靠近第一触片的一侧，第二触片与第一触片接触。
13.作为优选，所述过水层的厚度为1.1mm；所述防爆加强层的厚度为0.8mm；加热固定层的厚度为1.5mm。防爆加强层成型后，纤维网层嵌入在防爆加强层1-3的内侧。
14.作为优选，所述通水内管呈圆管状。
15.本实用新型具有的有益效果是：
16.1、本实用新型的伴热带的端部伸出通水内管的端部以外，在使用中能够缠绕在水源或受水端的通水接头上，从而避免通水接头内的水体结冰，进一步保障了通水的可靠性。
17.2、本实用新型在通水内管与伴热带的外侧设置加热固定层，且加热固定层的材质与通水内管的外侧材质一致，只需要通过管料挤出成型工艺即可便捷地形成加热固定层，且加热固定层与通水内管的外侧融为一体，提高了加热防冻软管的结构强度。此外，加热固定层同时起到了全方位保护伴热带、提高保温效果、促进通水内管与伴热带之间的热交换效率等多个作用。
18.3、本实用新型加热固定层可以通过挤出成型工艺直接成型，在成型后的冷却过程中由于热胀冷缩远离会发生收缩，对通水内管与伴热带施加均匀的挤压力，从而使得伴热带发生弯曲变形，更加紧密地贴合在通水内管的外侧，增大伴热带与通水内管的接触面积增大，提高换热效率。
19.4、本实用新型中温控开关利用双金属片形态随温度变化的特性，在环境低于8℃(46.4℉)时通电，能量利用率。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图。
21.图2为本实用新型实施例1中加热软管本体的剖面结构示意图。
22.图3为本实用新型实施例1中温控开关的内部结构示意图。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
24.实施例1
25.如图1和2所示，一种加热防冻软管，包括加热软管本体1、供电插头2、软管接头3和
温控开关5。加热软管本体1包括伴热带4、通水内管和加热固定层1-4。通水内管包括内至外依次层叠的过水层1-1、纤维网层1-2和防爆加强层1-3。过水层1-1、纤维网层1-2、防爆加强层1-3均呈圆管状。伴热带4的一侧与防爆加强层1-3的外侧面贴合。加热固定层1-4包裹在伴热带4和防爆加强层1-3的外侧。伴热带4呈扁线状(即伴热带4的厚度小于宽度)。
26.加热固定层1-4对伴热带4和防爆加强层1-3施加挤压力，使得伴热带4接触防爆加强层1-3的侧面呈现弧形，增大伴热带4与防爆加强层1-3的接触面积，提高伴热带4对加热软管本体1内部的水流的加热效果。
27.伴热带4包括电芯4-1，以及由外至内依次包裹的护套层4-2、屏蔽网4-3、绝缘层4-4和导电加热芯4-5。间隔设置的两条电芯4-1均埋设在导电加热芯4-5的内部；通过两条电芯4-1之间的电压；导电加热芯4-5中产生电流而发热，对加热软管本体1中不同位置的水体进行均匀加热。
28.加热软管本体1在地面拖动时，由于加热固定层1-4完全包裹伴热带4的主体部分，加热固定层1-4在能够有效保护伴热带4，避免伴热带4因在地面拖动而产生损伤；此外，加热固定层1-4能够起到保温的作用，提高热量的利用效率。
29.加热软管本体1的两端均安装有软管接头3。软管接头3采用通用的螺母接头。软管接头3与加热软管本体1的连接处包裹有接头保护套2。
30.伴热带4的两端分别伸出加热软管本体1的两端以外。伴热带4的两端伸出加热软管本体1以外的长度均为35cm。在软管接头3与水源或受水端的通水接头对接后，使用伴热带4伸出加热软管本体1以外的部分缠绕住通水接头；此时，水源、受水端的通水接头也能够得到加热，避免了通水接头内部的水体结冰导致无法水流无法正常流动的问题。
31.在实现伴热带4的固定，增大伴热带4与防爆加强层1-3的接触面积，提高热交换效率，以及提高水管保温效果的同时，还能够有效提高加热软管本体1的防爆能力；本实施例中，过水层1-1的厚度为1.1mm；防爆加强层1-3的厚度为0.8mm；加热固定层1-4的厚度为1.5mm(除伴热带4与通水内管的连接处以外)。防爆加强层1-3成型后，纤维网层1-2嵌入在防爆加强层1-3的内侧。此时，在过水层1-1、纤维网层1-2、防爆加强层1-3和加热固定层1-4的共同作用下，加热软管本体1能够承受3000kpa压力。
32.伴热带4内的电芯4-1的其中一端与供电插头2通过温控开关5连接。供电插头2用于接入电源。电源包括但不限于市电网络和蓄电池。温控开关5用于根据环境温度控制伴热带4的通断电；当温度低于阈值时，温控开关5导通，使得伴热带4通电。本实施例中的阈值设定为8℃(46.4℉)。
33.如图3所示，温控开关5包括外壳5-1、接线端子5-2、端盖5-3、热双金属片5-4、动作杆5-5、导电片5-6、第一触片5-7和第二触片5-8。端盖5-3固定在外壳5-1的开口处；第一触片5-7安装在外壳5-1内的中心位置；动作杆5-5滑动连接在外壳5-1内。热双金属片5-4安装在外壳5-1内。热双金属片5-4、动作杆5-5和第一触片5-7沿着动作杆5-5的滑动方向依次排列。动作杆5-5朝向第一触片5-7的端部固定有第二触片5-8。热双金属片5-4的两端边缘处卡在端盖5-3与外壳5-1内部的限位块之间。动作杆5-5与外壳5-1之间安装有弹簧；弹簧对动作杆5-5施加朝向热双金属片5-4的弹力。第一触片5-7与其中一个接线端子5-2电连接。第二触片5-8与另一个接线端子5-2通过导电片5-6电连接。
34.当温度大于或等于阈值时，热双金属片5-4凸向远离第一触片5-7的一侧，此时，动
作杆5-5上的第二触片5-8与第一触片5-7分离，使温控开关5处于断开状态。当温度小于阈值时，热双金属片5-4凸向靠近第一触片5-7的一侧；此时，动作杆5-5在热双金属片5-4的推力作用下，向第一触片5-7移动，使得第二触片5-8与第一触片5-7接触，使温控开关5处于导通状态。
35.温控开关5串联在伴热带4的其中一根电芯4-1与供电插头2的其中一个接线端之间；伴热带4的另一根电芯4-1与供电插头2的另一个接线端直接电连接。
36.本实施例进一步提供一种可选的技术方案，过水层1-1、防爆加强层1-3和加热固定层1-4均可以通过挤出成型工艺形成，故本实用新型只需要通过一台管件挤出机更换不同模具即可实现加热防冻软管的生产，大大降低了生产工艺的复杂度。防爆加强层1-3和加热固定层1-4的材质相同，在挤出成型后融为一体。用于形成加热固定层1-4的挤出机模具的挤出通道截面中包括圆形部和扁平部；挤出过程中，将通水内管和伴热带贴合在一起送入该挤出机模具，在通水内管和伴热带执行形成光滑的加热固定层1-4。
37.本实施例进一步提供一种可选的技术方案，过水层1-1、防爆加强层1-3和加热固定层1-4的材质优选为pvc。纤维网层1-2的材质优选为尼龙。
38.该加热防冻软管的使用过程如下：
39.首先，将加热软管本体1两端的软管接头3与水源和受水端的通水接口分别对接。受水端包括但不限于房车、游艇的水箱。使用伴热带4的两端分别缠绕在水源和受水端的通水接口的外侧。
40.之后，将供电插头2插接到电源上；当温控开关5所处的环境温度低于阈值时，温控开关5内的两个触点自动接合，伴热带4通电加热，升高软管内的水温，避免软管结冰。
41.实施例2
42.一种加热防冻软管，在实施例1的基础上，本实施例还包括独立的保温套。保温套能够包裹住水源和/或受水端的通水接头。使用过程中，使用保温套8包裹住缠绕有伴热带4的水源和/或受水端的通水接头，从而进一步提高对通水接头的保温和加热效果。水源的通水接头为出水的水龙头。