本發(fā)明涉及熱水器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防凍套管及熱水器。

背景技術(shù)：

套管是很常見的冷凝換熱設(shè)備，廣泛應(yīng)用于空氣能熱水器中。冬天室外環(huán)境溫度很低，套管通常隨整機(jī)一起置于室外低溫環(huán)境中，而排水管位于套管底部，從整機(jī)內(nèi)部引出，通常是一段較長的管路，導(dǎo)致管內(nèi)水遠(yuǎn)離主循環(huán)水路，水的流動性較弱，是套管防凍的薄弱環(huán)節(jié)。由于排水管比套管其他部位更易凍結(jié)，所以排水管防凍顯得尤為重要。

目前已知的水管防凍措施主要基于以下原理：(1)提高水的流動性；(2)利用外界輔助加熱；(3)提高管道的保溫絕熱性能；(4)及時(shí)排除存儲的水。

對于排水管防凍而言，提高水的流動性不易實(shí)現(xiàn)；而電輔熱防凍需要對水溫、環(huán)溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并需要準(zhǔn)確的控制，同時(shí)不符合環(huán)保節(jié)能的理念；套管本身外接有水管，不是一個(gè)密封區(qū)域，保溫措施不易實(shí)施；

由于水在排水管中的流動性不好，同時(shí)排水管位于套管下方，靠近進(jìn)水口的位置。對于直熱型熱水機(jī)，進(jìn)水來自于自來水，冬天自來水溫度在10℃以下，室外環(huán)境溫度處于0℃以下時(shí)，此時(shí)排水管已經(jīng)存在凍結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)，通常機(jī)組的出風(fēng)溫度要比環(huán)境溫度更低，排水管經(jīng)過冷卻換熱就會加大其凍結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)用戶需要對套管進(jìn)行排水防凍處理時(shí)，排水管可能已經(jīng)凍結(jié)，導(dǎo)致排水管失效，無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用，也可能導(dǎo)致套管因無法及時(shí)排除內(nèi)部存水而凍壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種防凍套管及熱水器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中套管排水管因凍結(jié)失效，套管因無法及時(shí)排出存水而凍壞的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種防凍套管包括：套管主體、排水管、分別設(shè)置在套管主體兩端的水出口管和水入口管，所述水入口管位于所述套管主體的底部，所述水出口管位于所述套管主體的頂部，所述排水管安裝在水入口管上，還包括活塞和排氣閥，所述活塞裝置在排水管內(nèi)，且能夠在所述排水管內(nèi)沿所述排水管的長度方向移動，所述排氣閥安裝在水出口管上。

進(jìn)一步地，還包括推拉桿，所述推拉桿一端懸置在排水管外、另一端與所述活塞固定連接，所述推拉桿能夠帶動所述活塞在所述排水管內(nèi)移動。

進(jìn)一步地，所述排水管的管壁上開設(shè)有泄水口。

進(jìn)一步地，所述泄水口與排水管自由端的距離不小于活塞的厚度。

進(jìn)一步地，所述水入口管下部開設(shè)有排水管口；所述排水管進(jìn)水端與排水管口連接，所述活塞具有第一位置和第二位置；

所述活塞處于第一位置時(shí)，所述活塞位于所述泄水口和所述排水管口之間，且所述排氣閥處于關(guān)閉；

所述活塞處于第二位置時(shí)，所述活塞位于所述泄水口和所述排水管自由端之間，且所述排氣閥處于打開。

進(jìn)一步地，所述活塞與排水管內(nèi)壁間過盈配合。

進(jìn)一步地，所述排氣閥安裝在水出口管的頂部。

進(jìn)一步地，所述推拉桿為有機(jī)非金屬材質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述推拉桿為聚氨酯材質(zhì)或環(huán)氧樹脂材質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種熱水器，包括上述防凍套管。

本發(fā)明基于注射器的原理，對套管的排水管進(jìn)行處理。當(dāng)套管處于正常使用狀態(tài)時(shí)，排水管的活塞位于最里面，此時(shí)整個(gè)排水管處于無水狀態(tài)，無需考慮排水管的凍結(jié)問題；當(dāng)需要對套管進(jìn)行排水時(shí)，此時(shí)可以手動將排水管內(nèi)的活塞拉出，排出套管內(nèi)的存水。因此，本發(fā)明的有益效果在于：(1)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，管內(nèi)不存水，可以有效避免排水管因凍結(jié)失效導(dǎo)致套管內(nèi)存水無法排出，降低售后套管的故障率。(2)由于此方法沒有借助于電輔熱，更加節(jié)能環(huán)保。(3)結(jié)構(gòu)簡單，便于成本控制，同時(shí)又不涉及復(fù)雜的控制操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的防凍套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中a的局部放大圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的防凍套管的排水管排水狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的防凍套管的排水管非排水狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖例：1.套管主體；11.水出口管；111.出水口；12.水入口管；121.進(jìn)水口；122.排水管口；2.排水管；21.泄水口；3.活塞；4.推拉桿；5.排氣閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不局限于說明書上的內(nèi)容。

實(shí)施例1

本發(fā)明公開了一種防凍套管，包括：套管主體1、排水管2、氟進(jìn)口管、氟出口管、活塞3、排氣閥5、分別設(shè)置在套管主體1兩端的水出口管11和水入口管12，所述水入口管12位于所述套管主體1的底部，所述水出口管11位于所述套管主體1的頂部，所述排水管2安裝在水入口管12上，所述活塞3裝置在排水管2內(nèi)，且能夠在所述排水管2內(nèi)沿所述排水管的長度方向移動，所述排氣閥5安裝在水出口管11上。

本發(fā)明在套管底部水入口管12的排水管2內(nèi)加裝活塞3，并在套管頂部的水出口管11上加裝排氣閥5，當(dāng)防凍套管在不需要排水時(shí)，活塞3可以將水封在套管主體1內(nèi)，使排水管2處于無水狀態(tài)，無需考慮排水管2凍結(jié)問題；當(dāng)外界溫度低于零度或者低于預(yù)設(shè)溫度，需要將防凍套管內(nèi)的水排空時(shí)，先將排氣閥5打開，使水出口管11與大氣連通，從而排水管2內(nèi)與水出口管11內(nèi)的氣壓平衡，此時(shí)拉動活塞3使其拉出排水管2，防凍套管內(nèi)的水通過排水管2排出，從而使套管主體1內(nèi)不存水，有效解決防凍套管的排水管凍結(jié)失效、防凍套管因無法及時(shí)排出存水而凍壞問題的。

需要說明的是，在打開排氣閥5后，活塞3在未受大氣壓作用力時(shí)才能被拉出，其原理與注射器原理相同。并且，在打開排氣閥5后，活塞3受到水的靜壓力、摩擦阻力、拉力的同時(shí)作用，由于水的靜壓力+拉力>摩擦阻力，因此在力的綜合作用下活塞3可以向自由端移動并拉出。

實(shí)施例2

如圖1和圖2所示，一種防凍套管，它包括：套管主體1、水出口管11、水入口管12、氟進(jìn)口管、氟出口管、排水管2、活塞3、推拉桿4、排氣閥5，所述套管主體1一端分別連接有水出口管11和氟進(jìn)口管，所述水出口管11上底部設(shè)置有出水口111，套管主體1另一端分別連接有水入口管12和氟出口管，所述水入口管12頂部開設(shè)有進(jìn)水口121，水入口管12下部開設(shè)有排水管口122；所述排水管2進(jìn)水端與排水管口122連接，排水管2靠近自由端的管壁上開設(shè)有泄水口21，所述泄水口21至排水管2自由端的距離不小于活塞3的厚度，所述活塞3為止推活塞，其裝置在排水管2內(nèi)，并與排水管2內(nèi)壁間過盈配合，從而防止機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，防凍套管漏水；所述推拉桿4一端自排水管2的自由端進(jìn)入排水管2內(nèi)，并固裝在活塞3上，推拉桿4另一端懸置在排水管2外，推拉桿4采用具有一定強(qiáng)度的，同時(shí)又能夠抵抗屈服變形的材料，宜采用有機(jī)非金屬材料，優(yōu)選環(huán)氧樹酯、聚氨酯等，從而既可以方便的將活塞3拉出，又可方便的將活塞3推回原位，方便操作，提高工作效率；所述排氣閥5安裝在水出口管11頂部。

實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加了推拉桿4，還在防凍套管的水入口管12下部開設(shè)了排水管口122，將排水管2進(jìn)水端與排水管口122連接，并在排水管2的管壁上開設(shè)泄水孔21，活塞3具有第一位置和第二位置，當(dāng)活塞3處于第一位置時(shí)，如圖4所示，活塞3位于泄水口21和排水管口122之間，此時(shí)排氣閥5關(guān)閉，活塞3可以將水封在套管主體1內(nèi)，排水管2處于無水狀態(tài)，并與外界空氣相通，沒有凍結(jié)危險(xiǎn)；當(dāng)外界環(huán)境溫度達(dá)到0℃以下，系統(tǒng)循環(huán)水泵未開啟時(shí)，需要排空套管主體1內(nèi)的水，對防凍套管進(jìn)行防凍保護(hù)，首先需要打開防凍套管水出口管11處的排氣閥5，再將活塞3移動至第二位置，如圖3所示，活塞3位于泄水口21和排水管2自由端之間，泄水孔21與外界聯(lián)通，套管主體1內(nèi)的水流通過泄水口21順利排出至外部，從而使套管主體1內(nèi)不存水，有效解決防凍套管的排水管凍結(jié)失效、防凍套管因無法及時(shí)排出存水而凍壞問題的。

需要說明的是，由于泄水口21與排水管2自由端的距離大于活塞3的厚度，從而保證了排水過程中活塞3仍然可以滯留在排水管2內(nèi)，無需將活塞3拉出排水管2排水，省去了反復(fù)安裝活塞3的繁瑣操作，并且，通過推拉桿4控制活塞3在第一位置和第二位置間移動，更加簡單方便，提高工作效率。

排水過程中，對活塞進(jìn)行受力分析：p0表示大氣壓力，即0.1mpa；g表示水的靜壓力；f表示施加于推拉桿上的拉力；f表示止推滑塊和排水管壁面之間的摩擦力。

防凍套管上部排氣閥5打開，活塞3外側(cè)同樣與大氣相通，受力相互抵消。所以活塞在水的靜壓力、摩擦阻力、拉力的綜合作用下被打開，只需滿足f+g>f即可，這與注射器的原理是同樣的，因此，拉動活塞3之前一定要先打開防凍套管的排氣閥5，如果防凍套管上部排氣閥5未打開，相當(dāng)于作用于活塞3外側(cè)的大氣壓力沒有力與之相抵消，此時(shí)用戶將無法拉動推拉桿4，就如同堵住了注射器的針口，向外抽拉注射器，顯然這是拉不動的。

排水完成后，需要推動推拉桿4將活塞3推至排水管2的進(jìn)水口處，此時(shí)整個(gè)排水管重新處于圖4所示的狀態(tài)。

本發(fā)明基于注射器的原理，對防凍套管的排水管進(jìn)行處理。當(dāng)防凍套管處于正常使用狀態(tài)時(shí)，排水管的活塞位于最里面，此時(shí)整個(gè)排水管處于無水狀態(tài)，無需考慮排水管的凍結(jié)問題；當(dāng)需要對防凍套管進(jìn)行排水時(shí)，此時(shí)可以手動將排水管2內(nèi)的活塞3拉出，排出防凍套管內(nèi)的存水。

本發(fā)明還公開了一種熱水器，所述熱水器包括上述防凍套管。

本發(fā)明有益效果在于：(1)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，管內(nèi)不存水，可以有效避免排水管因凍結(jié)失效導(dǎo)致防凍套管內(nèi)存水無法排出，降低售后防凍套管的故障率。(2)由于此方法沒有借助于電輔熱，更加節(jié)能環(huán)保。(3)結(jié)構(gòu)簡單，便于成本控制，同時(shí)又不涉及復(fù)雜的控制操作。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施方式僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。