本實(shí)用新型涉及防凍設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)廣大天氣較寒冷地區(qū)沒有集中供暖，冬季來(lái)臨后外露的自來(lái)水管道與泵閥遇到嚴(yán)寒很容易凍結(jié)甚至凍裂，嚴(yán)重影響著冬季人民的生產(chǎn)與生活，一些地區(qū)不得不采取夜間停止供水的方法來(lái)應(yīng)對(duì)水管的凍結(jié)問題。水管防凍常用的方法是用保溫材料包裹水管，但其只能延緩水管被凍住的時(shí)間，不能從根本上解決持續(xù)寒冷時(shí)的水管防凍問題。電伴熱防凍是通過(guò)在水管和泵閥上纏繞電伴熱帶的方式防凍，但電伴熱帶功耗較大且一般使用壽命較短，電伴熱帶損壞后重復(fù)布線工作十分繁瑣，而且還增加了不少購(gòu)置成本。使用電伴熱帶防凍的局限還在于：由于新建住宅多采用暗管裝修，水管主要布置在墻壁內(nèi)，此時(shí)電伴熱帶則無(wú)用武之地。墻壁內(nèi)的管道一旦凍住，則需要較長(zhǎng)時(shí)間的升溫才能使其融化，除此之外目前尚無(wú)有效的解決辦法。手動(dòng)打開水龍頭滴水成線是較寒冷地區(qū)自來(lái)水的應(yīng)急防凍方法，為有效防凍，滴水的速度還需要與外界氣候和露天管道長(zhǎng)度等因素相關(guān)，一般滴水成線的耗水量約為10-15L/h，每天單只水龍頭的耗水量高達(dá)0.3噸左右，因此長(zhǎng)時(shí)間的滴水成線會(huì)造成大量寶貴水資源的浪費(fèi)。

目前市場(chǎng)上也存在采用國(guó)外技術(shù)開發(fā)的1-4℃或3-6℃開關(guān)的防凍滴漏閥，該防凍滴漏閥內(nèi)置熱敏元件和平衡彈簧控制柱塞和閥座之間的開啟與關(guān)閉：當(dāng)閥腔內(nèi)的水溫低于設(shè)定值時(shí)，泄流通道自動(dòng)打開，使一部分冷水流出，水的流動(dòng)避免了管道被凍結(jié)；反之，當(dāng)水溫升高到設(shè)定值后則泄流通道會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。冬天地下管道的水溫一般只有6℃左右，當(dāng)外界氣溫接近零度時(shí)，露天管道的水溫很容易降低到4℃以下，如果露天管道稍長(zhǎng)，則環(huán)境溫度在冰點(diǎn)以上時(shí)這種防凍滴漏閥也會(huì)不停地泄流防凍，此時(shí)會(huì)造成水資源不必要的浪費(fèi)；此外，這種防凍滴漏閥泄流口的最大開度很小且排水方向是向下的，位于底部的狹窄的泄流口很容易被自來(lái)水中的雜質(zhì)堵塞，需要用戶定期清洗維護(hù)否則會(huì)導(dǎo)致防凍功能的失效，使用過(guò)程中給用戶增添了不少麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理、使用方便的一種冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置，它是利用水凝結(jié)成冰的過(guò)程中體積明顯膨脹的原理和不同材質(zhì)與結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品內(nèi)腔的水結(jié)冰不同步的原理，通過(guò)率先結(jié)冰的毛細(xì)管通道對(duì)感溫包內(nèi)的感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行防凍工況下的臨時(shí)密封，然后隨著感溫包的內(nèi)腔中處于密封狀態(tài)下的水繼續(xù)結(jié)冰膨脹，驅(qū)動(dòng)閥芯組件向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制泄流口的開關(guān)與流量大小，從閥芯泄流出的水繞開毛細(xì)管通道附近的感溫包外壁，將水溫度主要反饋給冰驅(qū)動(dòng)感溫包的內(nèi)腔，進(jìn)而使冰驅(qū)動(dòng)感溫包內(nèi)的冰部分或完全融化，當(dāng)感溫包內(nèi)的冰部分融化后冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置則處于防凍控制的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，當(dāng)感溫包內(nèi)的冰完全融化后則泄流口的閥芯會(huì)完全關(guān)閉；另一方面，由于泄流口的最大開口較寬且泄流口設(shè)置在閥體的頂部，因此用于自來(lái)水系統(tǒng)防凍時(shí)不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到產(chǎn)品壽命周期內(nèi)免維護(hù)的目的?！霰?qū)動(dòng)防凍控制裝置可有效地解決管道、泵閥與水表的防凍問題，從根本上避免了傳統(tǒng)防凍滴漏閥在環(huán)境溫度為冰點(diǎn)以上時(shí)即開始泄流防凍的缺陷，大大減少了水資源的浪費(fèi)，且產(chǎn)品壽命周期內(nèi)免維護(hù)。

本專利文件中所述的半封裝水是指感溫包的內(nèi)腔中開放式的感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)水，在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置使用過(guò)程中：感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)水在非防凍階段通過(guò)毛細(xì)管通道與閥腔內(nèi)的壓力水相連通，并在防凍階段因毛細(xì)管通道率先凍結(jié)而被臨時(shí)密封。半封裝水可以在出廠前灌封，或通過(guò)增設(shè)感溫包排氣裝置的方式在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的安裝階段灌入。

本實(shí)用新型所述的一種冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置，它是由感溫包殼體、半封裝水、隔熱芯、隔熱絲套、柱塞頭、柱塞上密封圈、柱塞下密封圈、螺柱閥芯、壓力彈簧、感溫包密封圈、彈性軟管、閥體、鎖緊絲頭密封圈、鎖緊絲頭、壓力彈簧擋圈、泄流口密封圈、鎖緊螺母帽、防水不干膠片、防水密封膠組成；所述半封裝水是指感溫包的內(nèi)腔中開放式的感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)水：在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置使用過(guò)程中感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)水在非防凍階段通過(guò)毛細(xì)管通道與閥腔內(nèi)的壓力水相連通，并在防凍階段因毛細(xì)管通道率先凍結(jié)而被臨時(shí)密封，半封裝水可以在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置出廠前灌封，或通過(guò)增設(shè)感溫包排氣裝置的方式在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置安裝階段灌入；當(dāng)半封裝水是在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置出廠前灌封時(shí)，在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置安裝使用之前，須清除防水密封膠和防水不干膠片，使毛細(xì)管通道重新暢通，并于規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)管道通水保壓；所述閥體可為金屬材質(zhì)或塑料材質(zhì)，當(dāng)閥體為塑料材質(zhì)時(shí)在閥體的上口與下口處可增設(shè)強(qiáng)度較高的金屬或非金屬螺紋嵌件，當(dāng)塑料材質(zhì)的閥體的下口采用非金屬螺紋嵌件時(shí)則可省去隔熱絲套并相應(yīng)地增加該非金屬螺紋嵌件的規(guī)格以與感溫包殼體的螺紋配合；閥體與管道的連接方式可設(shè)計(jì)為螺紋連接、法蘭連接、承插連接、焊接或粘接；在安裝后的使用過(guò)程中，當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃且維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，感溫包殼體內(nèi)的半封裝水會(huì)因毛細(xì)管通道率先凍結(jié)而被自動(dòng)密封，進(jìn)而在被保護(hù)管道開始結(jié)冰之前或略微結(jié)冰之時(shí)驅(qū)動(dòng)閥芯組件開啟泄流口泄流防凍，泄流出的水繞開毛細(xì)管通道的周邊流到感溫包殼體外層的其它部位并將水溫反饋給感溫包，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制防凍流量大小的目的。

所述感溫包殼體內(nèi)設(shè)有多孔或多孔聯(lián)通結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔并在感溫包殼體的側(cè)壁上設(shè)置有毛細(xì)管通道，毛細(xì)管通道與其中一個(gè)孔腔底部的側(cè)壁相連通，感溫包殼體的外層設(shè)有散熱片結(jié)構(gòu)，感溫包殼體通常采用金屬材質(zhì)；感溫包殼體通過(guò)隔熱絲套與閥體連接并通過(guò)感溫包密封圈(或和螺紋膠)連接緊固；閥體上設(shè)置有毛細(xì)管通道，閥體頂部的開口位于毛細(xì)管通道一側(cè)的半圓適度加厚，以防水從毛細(xì)管通道的周邊流過(guò)；閥體毛細(xì)管通道下端的開口與感溫包殼體毛細(xì)管通道上端的開口通過(guò)彈性軟管相連接；感溫包殼體通過(guò)隔熱絲套與閥體連接固定后，往閥體的下孔和感溫包殼體的孔腔中注滿水并排出孔腔中的氣體，然后在閥體的下孔中壓入隔熱芯；將柱塞上密封圈和柱塞下密封圈裝配到柱塞頭上，將壓力彈簧擋圈和壓力彈簧依次穿套到螺柱閥芯上，然后將二者通過(guò)螺紋鎖緊后形成閥芯組件；將閥芯組件緩慢壓入到閥體的下孔中，則多余的水通過(guò)毛細(xì)管通道從閥腔的毛細(xì)管口處溢出；將鎖緊絲頭密封圈放入閥體上部絲孔的底部；將鎖緊絲頭裝配到閥體上部的絲孔內(nèi)，微調(diào)鎖緊絲頭的安裝高度，使鎖緊絲頭的上平面略微高于螺柱閥芯上錐形結(jié)構(gòu)的閥芯上平面；將泄流口密封圈裝配到螺柱閥芯上；最后將鎖緊螺母帽裝配到螺柱閥芯上并適度壓緊泄流口密封圈?！诒?qū)動(dòng)防凍控制裝置的基本裝配完工后，擦拭并晾干從閥腔毛細(xì)管口處溢流出的水，再用防水不干膠片堵住閥腔的毛細(xì)管口，然后用易于剝離的室溫固化的防水密封膠密封，以防在安裝使用之前感溫包的內(nèi)腔和毛細(xì)管通道中的水流失。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置采用與閥腔相連通的半封裝水作為感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置采用防凍泄流出的水流到感溫包殼體上的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)感溫包冰驅(qū)動(dòng)控制的溫度反饋。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體上優(yōu)先設(shè)置有毛細(xì)管通道用于連通感溫包的內(nèi)腔與閥腔。

進(jìn)一步地，所述閥體上優(yōu)先設(shè)置有毛細(xì)管通道用于連通閥腔與感溫包的內(nèi)腔。

進(jìn)一步地，所述閥體毛細(xì)管通道下端的開口與感溫包殼體毛細(xì)管通道上端的開口優(yōu)先通過(guò)彈性軟管或彈性圈連接。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置采用閥腔與感溫包的內(nèi)腔之間的連接通道率先凍結(jié)的方式對(duì)感溫包殼體內(nèi)的半封裝水進(jìn)行防凍時(shí)的密封，此處的連接通道包括形式上采用單向閥結(jié)構(gòu)但實(shí)質(zhì)上仍然是通過(guò)凍結(jié)方式實(shí)現(xiàn)密封的連接通道。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體的內(nèi)腔優(yōu)先采用多孔或多孔聯(lián)通的結(jié)構(gòu)，以加快半封裝水的結(jié)冰速度。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體的散熱片優(yōu)先采用豎直溝槽的結(jié)構(gòu)，以便于感溫與排水。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體和閥體之間優(yōu)先采用非金屬的隔熱絲套連接，以減緩感溫包殼體與閥體之間的熱傳導(dǎo)。

進(jìn)一步地，所述感溫包內(nèi)腔的頂部和閥體的下孔處優(yōu)先設(shè)置非金屬的隔熱芯，以減緩感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)和柱塞頭之間以及感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)和閥體之間的熱傳導(dǎo)。

進(jìn)一步地，所述鎖緊絲頭優(yōu)先采用導(dǎo)熱系數(shù)低于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)的非金屬材質(zhì)，以防泄流口率先結(jié)冰。

進(jìn)一步地，所述螺柱閥芯優(yōu)先采用高導(dǎo)熱系數(shù)的紫銅材質(zhì)(可電鍍)，以便閥腔內(nèi)部的水溫通過(guò)螺柱閥芯快速傳導(dǎo)到泄流口，以防泄流口率先結(jié)冰。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置可與水龍頭設(shè)計(jì)為一體的組合形式，以便于用戶安裝與使用。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型有益效果為：本實(shí)用新型所述的一種冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置，它無(wú)需用電即可自動(dòng)驅(qū)動(dòng)與控制泄流口的開關(guān)與流量大小，可有效解決冬季自來(lái)水管道、泵閥與水表的防凍問題。與傳統(tǒng)的利用熱敏元件熱脹冷縮的防凍滴漏閥相比，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的控制精度與可靠性更高，加工與制造工藝簡(jiǎn)單，綜合節(jié)水性能有顯著的提高；產(chǎn)品在壽命周期內(nèi)免維護(hù)：一方面，鑒于非防凍狀態(tài)下，感溫包的內(nèi)腔與閥腔之間的壓差為零，因此未被凍結(jié)的毛細(xì)管通道也不會(huì)被雜質(zhì)完全堵死，即便毛細(xì)管通道內(nèi)卡有雜質(zhì)也會(huì)始終維持著毛細(xì)導(dǎo)通的狀態(tài)；另一方面，由于泄流口的最大開口較寬且泄流口設(shè)置在閥體的頂部，因此該產(chǎn)品用于自來(lái)水系統(tǒng)防凍時(shí)不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。

【附圖說(shuō)明】

此處所說(shuō)明的附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1：冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖2：清除閥腔毛細(xì)管口密封材料后的冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖3：冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的外部效果圖；

圖4：冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置感溫包殼體的俯視圖；

圖5：冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置閥體的俯視圖；

圖6：彈性軟管的外部效果圖；

圖7：塑料閥體的上下口帶螺紋嵌件的冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖8：冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置與水龍頭設(shè)計(jì)為一體形式的外部效果圖；

圖9：冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置在集熱板式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用；

圖10：冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置在戶外露天管道上的應(yīng)用。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、感溫包殼體；2、半封裝水；3、隔熱芯；4、隔熱絲套；5、柱塞頭；6、柱塞上密封圈；7、柱塞下密封圈；8、螺柱閥芯；9、壓力彈簧；10、感溫包密封圈；11、彈性軟管；12、閥體；13、鎖緊絲頭密封圈；14、鎖緊絲頭；15、壓力彈簧擋圈；16、泄流口密封圈；17、鎖緊螺母帽；18、防水不干膠片；19、防水密封膠。

【具體實(shí)施方式】

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型，其中的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明僅用來(lái)解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

如圖1所示，本具體實(shí)施方式所述的一種冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置，它是由感溫包殼體1、半封裝水2、隔熱芯3、隔熱絲套4、柱塞頭5、柱塞上密封圈6、柱塞下密封圈7、螺柱閥芯8、壓力彈簧9、感溫包密封圈10、彈性軟管11、閥體12、鎖緊絲頭密封圈13、鎖緊絲頭14、壓力彈簧擋圈15、泄流口密封圈16、鎖緊螺母帽17、防水不干膠片18、防水密封膠19組成；

所述感溫包殼體1內(nèi)設(shè)有多孔或多孔聯(lián)通結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔，并在感溫包殼體1的側(cè)壁上設(shè)置有毛細(xì)管通道，毛細(xì)管通道與其中一個(gè)孔腔底部的側(cè)壁相連通，該感溫包殼體1的外層設(shè)有散熱片結(jié)構(gòu)，該感溫包殼體1的材料采用金屬材質(zhì)；

所述感溫包殼體1通過(guò)隔熱絲套4與閥體12連接，并通過(guò)感溫包密封圈10或和螺紋膠連接緊固；所述閥體12上設(shè)置有毛細(xì)管通道，閥體12頂部的開口位于毛細(xì)管通道一側(cè)的半圓適度加厚，以防水從毛細(xì)管通道的周邊流過(guò)；

所述閥體12毛細(xì)管通道下端的開口與感溫包殼體1毛細(xì)管通道上端的開口通過(guò)彈性軟管11相連接；

所述感溫包殼體1通過(guò)隔熱絲套4與閥體12連接固定后，往閥體12的下孔和感溫包殼體1的孔腔中注滿水并排出孔腔中的氣體，然后在閥體12的下孔中壓入隔熱芯3；

所述柱塞上密封圈6和柱塞下密封圈7裝配到柱塞頭5上，壓力彈簧擋圈15和壓力彈簧9依次穿套到螺柱閥芯8上，柱塞頭5與螺柱閥芯8通過(guò)螺紋鎖緊后形成閥芯組件；

所述閥芯組件緩慢壓入到閥體12的下孔中，感溫包殼體1內(nèi)多余的水通過(guò)毛細(xì)管通道從閥腔的毛細(xì)管口處溢出；

所述鎖緊絲頭密封圈13放入閥體12上部絲孔的底部，鎖緊絲頭14裝配到閥體12上部的絲孔內(nèi)，微調(diào)鎖緊絲頭14的安裝高度，使鎖緊絲頭14的上平面略微高于螺柱閥芯8上錐形結(jié)構(gòu)的閥芯上平面；

所述泄流口密封圈16裝配到螺柱閥芯8上，鎖緊螺母帽17裝配到螺柱閥芯8上并適度壓緊泄流口密封圈16；

在本設(shè)計(jì)的基本裝配完工后，擦拭并晾干從閥體12的閥腔毛細(xì)管口處溢流出的水，再用防水不干膠片18堵住閥腔的毛細(xì)管口，然后用易于剝離的室溫固化的防水密封膠19密封，以防在安裝使用之前感溫包的內(nèi)腔和毛細(xì)管通道中的半封裝水2流失。

所述半封裝水2是指感溫包的內(nèi)腔中開放式的感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)水；其封裝步驟如下：

S1：半封裝水2可在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置出廠前灌封，或通過(guò)增設(shè)感溫包排氣裝置的方式在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置安裝階段灌入；

S2：當(dāng)半封裝水2是在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置出廠前灌封時(shí)，在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置安裝使用之前，須清除防水密封膠19和防水不干膠片18，使毛細(xì)管通道重新暢通，并于規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)管道通水保壓；

S3：在本裝置的使用過(guò)程中，感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)水在非防凍階段通過(guò)毛細(xì)管通道與閥腔內(nèi)的壓力水相連通，并在防凍階段因毛細(xì)管通道率先凍結(jié)而被臨時(shí)密封；

所述閥體12可為金屬材質(zhì)或塑料材質(zhì)；

其中：當(dāng)閥體12為塑料材質(zhì)時(shí)，在閥體12的上口與下口處可增設(shè)強(qiáng)度較高的金屬或非金屬螺紋嵌件；當(dāng)塑料材質(zhì)的閥體的下口采用非金屬螺紋嵌件時(shí)，則可省去隔熱絲套4，并相應(yīng)地增加該非金屬螺紋嵌件的規(guī)格以與感溫包殼體1的螺紋配合；

所述閥體12與管道的連接方式可設(shè)計(jì)為螺紋連接、法蘭連接、承插連接、焊接或粘接；

其中：在安裝后的使用過(guò)程中，當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃且維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，感溫包殼體1內(nèi)的半封裝水2會(huì)因毛細(xì)管通道率先凍結(jié)而被自動(dòng)密封，進(jìn)而在被保護(hù)管道開始結(jié)冰之前或略微結(jié)冰之時(shí)驅(qū)動(dòng)閥芯組件開啟泄流口泄流防凍，泄流出的水繞開毛細(xì)管通道的周邊流到感溫包殼體1外層的其它部位并將水溫反饋給感溫包，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制防凍流量大小的目的。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置采用與閥腔相連通的半封裝水2作為感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置采用防凍泄流出的水流到感溫包殼體1上的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)感溫包冰驅(qū)動(dòng)控制的溫度反饋。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體1上優(yōu)先設(shè)置有毛細(xì)管通道用于連通感溫包的內(nèi)腔與閥腔。

進(jìn)一步地，所述閥體12上優(yōu)先設(shè)置有毛細(xì)管通道用于連通閥腔與感溫包的內(nèi)腔。

進(jìn)一步地，所述閥體12毛細(xì)管通道下端的開口與感溫包殼體1毛細(xì)管通道上端的開口優(yōu)先通過(guò)彈性軟管11或彈性圈連接。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置采用閥腔與感溫包的內(nèi)腔之間的連接通道率先凍結(jié)的方式對(duì)感溫包殼體1內(nèi)的半封裝水2進(jìn)行防凍時(shí)的密封，此處的連接通道包括形式上采用單向閥結(jié)構(gòu)但實(shí)質(zhì)上仍然是通過(guò)凍結(jié)方式實(shí)現(xiàn)密封的連接通道。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體1的內(nèi)腔優(yōu)先采用多孔或多孔聯(lián)通的結(jié)構(gòu)，以加快半封裝水2的結(jié)冰速度。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體1的散熱片優(yōu)先采用豎直溝槽的結(jié)構(gòu)，以便于感溫與排水。

進(jìn)一步地，所述感溫包殼體1和閥體12之間優(yōu)先采用非金屬的隔熱絲套4連接，以減緩感溫包殼體1和閥體12之間的熱傳導(dǎo)。

進(jìn)一步地，所述感溫包內(nèi)腔的頂部和閥體12的下孔處優(yōu)先設(shè)置非金屬的隔熱芯3，以減緩感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)和柱塞頭5之間以及感溫驅(qū)動(dòng)介質(zhì)和閥體12之間的熱傳導(dǎo)。

進(jìn)一步地，所述鎖緊絲頭14優(yōu)先采用導(dǎo)熱系數(shù)低于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)的非金屬材質(zhì)，以防泄流口率先結(jié)冰。

進(jìn)一步地，所述螺柱閥芯8優(yōu)先采用高導(dǎo)熱系數(shù)的紫銅材質(zhì)(可電鍍)，以便閥腔內(nèi)部的水溫通過(guò)螺柱閥芯8快速傳導(dǎo)到泄流口，以防泄流口率先結(jié)冰。

進(jìn)一步地，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置可與水龍頭設(shè)計(jì)為一體的組合形式，以便于用戶安裝與使用。

本實(shí)用新型結(jié)合附圖做具體的進(jìn)一步說(shuō)明，其說(shuō)明如下：

圖2所示的是一種清除閥腔毛細(xì)管口密封材料后的冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。在冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置安裝使用之前，須清除防水密封膠19和防水不干膠片18，使毛細(xì)管通道重新暢通，并于規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)管道通水保壓。除此之外，圖2所示的冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置還可以采用閥腔內(nèi)灌水并配以閥體12密封堵頭的方式，對(duì)半封裝水2進(jìn)行安裝使用前的臨時(shí)密封。

圖3所示的是冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的外部效果圖。感溫包殼體1的外層設(shè)置有散熱片，散熱片優(yōu)先采用豎直溝槽的結(jié)構(gòu)以便于感溫與排水，感溫包殼體1通常采用金屬材質(zhì)。當(dāng)閥體12為塑料材質(zhì)且用于保護(hù)塑料管道時(shí)，感溫包殼體1的外層也可以不設(shè)置散熱片，同樣可以達(dá)到管道防凍的目的。

圖4所示的是冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置感溫包殼體的俯視圖。感溫包殼體1的內(nèi)腔采用多孔或多孔聯(lián)通的結(jié)構(gòu)，以提高半封裝水的結(jié)冰膨脹速度；孔的總?cè)萘啃枰獫M足設(shè)計(jì)的感溫包最大驅(qū)動(dòng)行程的要求，感溫包的最大驅(qū)動(dòng)行程需要有設(shè)計(jì)余量；當(dāng)感溫包的材質(zhì)與外部結(jié)構(gòu)確定后，孔的內(nèi)徑則決定了感溫包的靈敏度，一般孔的內(nèi)徑越小則感溫包的靈敏度越高，但孔的內(nèi)徑通常應(yīng)大于三倍以上的毛細(xì)管內(nèi)徑；當(dāng)閥體12為塑料材質(zhì)且用于保護(hù)塑料管道時(shí)，孔的內(nèi)徑可以適度增大并相應(yīng)地減少孔的數(shù)量。

圖5所示的是冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置閥體的俯視圖。閥體12頂部左側(cè)半圓的加厚結(jié)構(gòu)是為了阻止從閥芯流出的水流到毛細(xì)管周邊的感溫包殼體1的外壁上，從而保障環(huán)境溫度低于零度時(shí)冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置在調(diào)控防凍流量大小的過(guò)程中，毛細(xì)管通道始終處于凍結(jié)的狀態(tài)；閥體12頂部右側(cè)的缺口設(shè)置是為了便于泄流排水，在設(shè)置有嵌件的塑料閥體上也可不設(shè)置此缺口。閥體12頂部左側(cè)半圓的加厚結(jié)構(gòu)也可用相應(yīng)的半圓弧加高的結(jié)構(gòu)代替，如圖7中所示。

圖6所示的是彈性軟管11的外部效果圖。彈性軟管11優(yōu)先采用有較高彈性和耐候性的橡膠材料，其自然高度應(yīng)適度高于所安裝位置的兩孔底之間的垂直距離，同時(shí)還需要充分考慮到感溫包外殼1的內(nèi)螺紋和隔熱絲套4以及閥體12底口的外螺紋之間的配合對(duì)彈性軟管11安裝孔位的影響。為了達(dá)到彈性軟管11的上下安裝孔對(duì)齊的目的，螺紋錯(cuò)位對(duì)安裝高度的影響可控制在單倍的最小螺距范圍之內(nèi)。當(dāng)閥體12的底口的外螺紋為G3/8時(shí)，則螺紋錯(cuò)位對(duì)安裝高度的影響小于1.34mm。必要的情況下亦可采用幾種高度的彈性軟管11和幾種高度的感溫包密封圈10來(lái)解決因螺紋配合和上下安裝孔位對(duì)齊之間的矛盾所導(dǎo)致的安裝高度差過(guò)大的問題。當(dāng)采用伺服主軸的數(shù)控車床加工各螺紋時(shí)，各螺紋的起始位置可以精確控制，此時(shí)亦可采用變形量較小的彈性圈來(lái)代替彈性軟管。

圖7所示的是塑料閥體的上下口帶螺紋嵌件的冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)閥體12為塑料材質(zhì)時(shí)在閥體12的上口與下口處可增設(shè)強(qiáng)度較高的金屬或非金屬螺紋嵌件，當(dāng)塑料材質(zhì)的閥體的下口采用非金屬螺紋嵌件時(shí)則可省去隔熱絲套4并相應(yīng)地增加該非金屬螺紋嵌件的規(guī)格以與感溫包殼體1的內(nèi)螺紋配合。閥體12頂部的左側(cè)半圓可采用加高的結(jié)構(gòu)以防止泄流出的水流到毛細(xì)通道周邊。

圖8所示的是冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置與水龍頭設(shè)計(jì)為一體形式的外部效果圖。一體式冰驅(qū)動(dòng)防凍水龍頭比分體式的更加美觀和便于安裝與使用。

圖9所示的是冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置在集熱板式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用。鑒于冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置只能保護(hù)上游管路，進(jìn)水管、出水管和集熱板均需要設(shè)置一只冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置。此外，冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置還可用于真空管式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中。冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置可替代傳統(tǒng)的電伴熱帶，其安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性均有顯著的優(yōu)勢(shì)，施工也更加便捷。

圖10所示的是冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置在戶外露天管道上的應(yīng)用。其中，橫向?qū)嵕€表示地面，橫向?qū)嵕€和橫向虛線之間表示凍土層，虛線以下的部分表示非凍土層，泡沫填充部分表示管道過(guò)凍土的保溫防護(hù)。一體式冰驅(qū)動(dòng)防凍水龍頭有效地解決了傳統(tǒng)戶外水龍頭與管道冬季易凍結(jié)的難題，十分便于用戶的安裝與使用。當(dāng)凍土層較厚時(shí)，環(huán)境溫度略高于零度時(shí)管道過(guò)凍土的部分可能會(huì)被凍結(jié)，為此須要對(duì)管道過(guò)凍土的部分增設(shè)保溫防護(hù)，否則一旦管道局部被凍結(jié)便會(huì)導(dǎo)致冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的功能失效。

本實(shí)用新型所述的一種冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置，它無(wú)需用電即可自動(dòng)驅(qū)動(dòng)與控制泄流口的開關(guān)與流量大小，可有效解決冬季自來(lái)水管道、泵閥與水表的防凍問題。所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置滴水防凍的充要條件是“環(huán)境溫度低于0℃且維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間”，樣機(jī)測(cè)試表明“其滴水防凍的起始水溫在1.5-2℃之間并于水溫接近0℃時(shí)達(dá)到最大值”；所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的排水溫度很接近冰點(diǎn)，而管道內(nèi)的水溫與環(huán)境溫度的溫差越小則降溫速度越緩慢，從而避免了水資源不必要的浪費(fèi)；所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的最大防凍流量的Cv值高達(dá)5.0以上，一般實(shí)際工作過(guò)程中所需要的防凍流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其最大防凍流量，因此其低溫防凍的可靠性很高。綜上，所述冰驅(qū)動(dòng)防凍控制裝置的綜合節(jié)水性能顯著優(yōu)于4℃水溫即開始排水至1℃水溫排水量達(dá)最大值的傳統(tǒng)的防凍滴漏閥，相對(duì)于傳統(tǒng)的防凍滴漏閥，其技術(shù)可行性高，控制精度與可靠性更高，免維護(hù)，在有效解決防凍問題的同時(shí)可大大減少水資源的浪費(fèi)。

以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。