一种具有加热防冻功能的二次供水水箱

技术领域

本发明涉及二次供水装置技术领域，特别涉及一种具有加热防冻功能的二次供水水箱。

背景技术

城市供水一般指生活饮用水，是水厂将符合《生活饮用水水质标准》的水施加一定的自由水压，供给到城市居民使用。

由于城市的发展，高层建筑大量的出现，传统的供水水压有限，无法满足高层建筑居民的使用。因此，二次供水是高层供水的唯一选择方式。二次供水工程是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户使用。

二次供水在日常的标准环境下，是可以满足高层用户的用水需求的；但是在遇到严寒等恶劣的环境时，若水流停止流动，则在低温状态下，二次供水水箱中的水会冻结，导致用水流量的下降，影响出水效果，导致供水不足，甚至完全无法用水，极大影响城市用户的正常使用。

针对上述问题，一般的解决方法是在二次供水水箱内安装加热棒，利用加热棒对水箱内的冻结的水进行直接加热。这种方法虽然有效，但是由于加热棒及相关电气件与水直接接触，一旦渗水，便会由于短路损毁电气件，存在极高的危险性；因此需要一种高效且无接触式的加热方式。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种具有加热防冻功能的二次供水水箱，包括箱体构件、控制箱、环式加热总成、棒式加热总成和水路联动加热总成，环式加热总成包括加热环、丝杠，棒式加热总成包括下旋齿轮、加热棒、联动齿轮，水路联动加热总成包括联驱齿轮、双面齿轮、内加热板、外齿轮、外加热板；

箱体构件为结构基体，主体为圆筒形结构，圆筒结构的下端连接有进出水管，环式加热总成中圆环结构的加热环上下方向的滑设在圆筒结构的外壁，且加热环与丝杠传动连接，与控制箱电联，箱体构件主体的下方安装有驱动电机，且驱动电机与丝杠传动连接，与控制箱电联；

棒式加热总成中的下旋齿轮旋设在箱体构件圆筒结构的下端，数组加热棒竖直的连接在下旋齿轮的上端，且加热棒与控制箱电联，联动齿轮啮合在下旋齿轮的一侧，且联动齿轮插固在丝杠中；

水路联动加热总成中的联驱齿轮插固在驱动电机的旋轴中，联驱齿轮的外侧与双面齿轮的内齿面啮合，双面齿轮旋设在箱体构件主体的下方，内加热板连接在双面齿轮的底面，双面齿轮的外齿面与外齿轮啮合，外齿轮旋设在箱体构件主体的下方，外加热板连接在外齿轮的底面，外加热板与内加热板位置对应，外加热板与内加热板均与控制箱电联，且外加热板与内加热板可同步的移动至箱体构件圆筒结构下端连接的进水或出水管的外侧。

进一步地，箱体构件包括主箱体和底座，主箱体为上方开口的圆筒形结构，圆筒形结构的开口处盖设有水箱盖，主箱体的底面固定在底座的顶端，底座的底面均匀的连接固定有数组底架；

主箱体底面的一端连接有进水管路，另一端连接有出水管路，且进水管路与出水管路对称分布；

进水管路及出水管路主管路中都连接有过水阀，且两组过水阀均与控制箱电联。

进一步地，底座顶面与进水管路及出水管路对应的位置上开设有圆孔。

进一步地，环式加热总成还包括移动环、导柱、旋转带轮和驱动带轮，加热环固定连接在移动环的内圈中，主箱体的顶端外壁固定安装有顶联座，底座的侧壁一端连接安装有导柱底座，导柱竖直的固定连接在导柱底座与顶联座对应的一端之间，移动环的外侧面与导柱对应的位置上开设有滑座，滑座滑动连接在导柱内；

底座侧壁与丝杠对应的另一端固定连接有丝杠底座，丝杠竖直的旋转连接在丝杠底座与顶联座对应的另一端之间，移动环的外侧面与丝杠对应的位置上连接有丝杠滑座，丝杠滑座配合连接在丝杠中；

旋转带轮插接固定在丝杠的底端，驱动带轮插接固定在驱动电机的旋转末端，旋转带轮与驱动带轮之间套接安装有传动皮带，驱动电机固定安装在底座的下底面。

进一步地，导柱底座及与导柱底座对应的顶联座的一侧外端面上安装连接有行程探头，移动环与两组行程探头对应的外侧面上安装连接有行程板，且两组行程探头与控制箱电联，控制箱可接收行程板在两组行程探头之间的行程信号。

进一步地，棒式加热总成还包括下旋座，下旋座固定安装在底座的上端面，下旋齿轮旋转连接在下旋座中，下旋齿轮的上端面固定安装有下联座，下联座的主面与数组加热棒对应的位置上开设有加热棒下座，数组加热棒的下端分别固定安装在对应的加热棒下座中。

进一步地，顶联座的底面与数组加热棒对应的位置上开设有上滑槽，每组加热棒的上端都安装连接有上滚轮，数组上滚轮都滚动连接在上滑槽中。

进一步地，水路联动加热总成还包括内外联齿轮，底座的底面与双面齿轮对应的位置上连接固定有双面齿轮座，双面齿轮的主体旋转连接在双面齿轮座中；

两组内外联齿轮啮合连接在双面齿轮的外齿面的外侧，靠近外齿轮的一组内外联齿轮的底面同轴的固定有同步齿轮，且同步齿轮与外齿轮啮合，底座底面与两组内外联齿轮对应的位置上固定安装有内外联齿轴，两组内外联齿轮旋转连接在对应的内外联齿轴中，靠近底座底面与外齿轮对应的位置上连接固定有外齿轮座，外齿轮的主体旋转连接在外齿轮座中。

与现有技术相比，本发明提供的一种具有加热防冻功能的二次供水水箱具有如下优点：

（1）本发明通过套设在主箱体外壁可自动上下往复移动的加热环，通过将加热环的热量传导至主箱体内的二次供水中，可通过与水无直接接触的方式，解决在严寒天气环境下，二次供水水箱易冻结，无法正常供水的问题。

（2）进一步地，为了提高本发明的解冻效率，在主箱体的外壁上还竖直的设有可自动绕主箱体外壁旋转的数组加热棒，且数组加热棒通过下旋齿轮及联动齿轮与加热环的传动机构连接，可使得加热环的往复移动与数组加热棒的环绕式移动形成联动，通过简单的结构设计即可提高解冻的效率，结构简单，且实用性强。

（3）进一步地，为了使主箱体进出水管路连接处能同步的解冻，本发明还设有与环式加热总成联动的水路联动加热总成，通过驱动电机带动联驱齿轮转动，联驱齿轮带动双面齿轮与外齿轮的传动连接，可实现内加热板及外加热板在进水管路及出水管路之间的移动切换，从而实现与主箱体连接的进水管路及出水管路处局部位置的联动方式的解冻。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种具有加热防冻功能的二次供水水箱的整体结构示意图；

图2为本发明箱体构件的结构示意图；

图3为本发明环式加热总成第一视角的结构示意图；

图4为本发明环式加热总成第二视角的结构示意图；

图5为本发明棒式加热总成第一视角的结构示意图；

图6为本发明棒式加热总成第二视角的结构示意图；

图7为本发明水路联动加热总成第一状态下的结构示意图；

图8为本发明水路联动加热总成第二状态下的结构示意图；

图9为本发明水路联动加热总成中同步齿轮部分的结构示意图。

附图标记：1、箱体构件；2、环式加热总成；3、棒式加热总成；4、水路联动加热总成；5、控制箱；101、主箱体；102、底座；103、底架；104、进水管路；105、出水管路；106、过水阀；107、水箱盖；201、移动环；202、加热环；203、导柱底座；204、顶联座；205、导柱；206、滑座；207、丝杠底座；208、丝杠；209、丝杠滑座；210、行程探头；211、行程板；212、旋转带轮；213、驱动带轮；214、传动皮带；215、驱动电机；301、下旋座；302、下旋齿轮；303、下联座；304、加热棒下座；305、加热棒；306、联动齿轮；307、上滑槽；308、上滚轮；401、联驱齿轮；402、双面齿轮；403、双面齿轮座；404、内加热板；405、内外联齿轮；406、内外联齿轴；407、外齿轮；408、外齿轮座；409、外加热板；410、同步齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示的一种具有加热防冻功能的二次供水水箱，箱体构件1为结构基体，主体为圆筒形结构，圆筒结构的下端连接有进出水管，环式加热总成2中圆环结构的加热环202上下方向的滑设在圆筒结构的外壁，且加热环202与丝杠208传动连接，与控制箱5电联，箱体构件1主体的下方安装有驱动电机215，且驱动电机215与丝杠208传动连接，与控制箱5电联，棒式加热总成3中的下旋齿轮302旋设在箱体构件1圆筒结构的下端，数组加热棒305竖直的连接在下旋齿轮302的上端，且加热棒305与控制箱5电联，联动齿轮306啮合在下旋齿轮302的一侧，且联动齿轮306插固在丝杠208中，水路联动加热总成4中的联驱齿轮401插固在驱动电机215的旋轴中，联驱齿轮401的外侧与双面齿轮402的内齿面啮合，双面齿轮402旋设在箱体构件1主体的下方，内加热板404连接在双面齿轮402的底面，双面齿轮402的外齿面与外齿轮407啮合，外齿轮407旋设在箱体构件1主体的下方，外加热板409连接在外齿轮407的底面，外加热板409与内加热板404位置对应，外加热板409与内加热板404均与控制箱5电联，且外加热板409与内加热板404可同步的移动至箱体构件1圆筒结构下端连接的进水或出水管的外侧；

箱体构件1的具体结构如图2所示，主箱体101为上方开口的圆筒形结构，圆筒形结构的开口处盖设有水箱盖107，主箱体101的底面固定在底座102的顶端，底座102的底面均匀的连接固定有数组底架103，该二次供水水箱通过数组底架103安装在操作平面，主箱体101底面的一端连接有进水管路104，另一端连接有出水管路105，且进水管路104与出水管路105对称分布，进水管路104及出水管路105主管路中都连接有过水阀106，且两组过水阀106均与控制箱5电联；

具体的，环式加热总成2的结构如图3和图4所示，加热环202固定连接在移动环201的内圈中，主箱体101的顶端外壁固定安装有顶联座204，底座102的侧壁一端连接安装有导柱底座203，导柱205竖直的固定连接在导柱底座203与顶联座204对应的一端之间，移动环201的外侧面与导柱205对应的位置上开设有滑座206，滑座206滑动连接在导柱205内，底座102侧壁与丝杠208对应的另一端固定连接有丝杠底座207，丝杠208竖直的旋转连接在丝杠底座207与顶联座204对应的另一端之间，移动环201的外侧面与丝杠208对应的位置上连接有丝杠滑座209，丝杠滑座209配合连接在丝杠208中，旋转带轮212插接固定在丝杠208的底端，驱动带轮213插接固定在驱动电机215的旋转末端，旋转带轮212与驱动带轮213之间套接安装有传动皮带214，驱动电机215固定安装在底座102的下底面；

具体的，棒式加热总成3的结构如图5和图6所示，下旋座301固定安装在底座102的上端面，下旋齿轮302旋转连接在下旋座301中，下旋齿轮302的上端面固定安装有下联座303，下联座303的主面与数组加热棒305对应的位置上开设有加热棒下座304，数组加热棒305的下端分别固定安装在对应的加热棒下座304中；

通过在主箱体101外壁设置联动的环式加热总成2与棒式加热总成3，可利用往复上下移动加热的加热环202，带动数组竖直设置的加热棒305同步的环绕式的加热，从而可实现对主箱体101外壁的多重无接触式的加热解冻；

具体的，水路联动加热总成4的结构如图7、图8和图9所示，底座102的底面与双面齿轮402对应的位置上连接固定有双面齿轮座403，双面齿轮402的主体旋转连接在双面齿轮座403中，两组内外联齿轮405啮合连接在双面齿轮402的外齿面的外侧，靠近外齿轮407的一组内外联齿轮405的底面同轴的固定有同步齿轮410，且同步齿轮410与外齿轮407啮合，底座102底面与两组内外联齿轮405对应的位置上固定安装有内外联齿轴406，两组内外联齿轮405旋转连接在对应的内外联齿轴406中，底座102底面与外齿轮407对应的位置上连接固定有外齿轮座408，外齿轮407的主体旋转连接在外齿轮座408中；

通过与环式加热总成2中驱动电机215联动的水路联动加热总成4，利用联驱齿轮401与双面齿轮402及外齿轮407的配合，可实现连接在双面齿轮402底端的内加热板404与连接在外齿轮407底端的外加热板409在进水管路104与出水管路105的移动式的切换加热，在对主箱体101加热的同时，利用传动机构同步的对与主箱体101连接的进水管路104、出水管路105进行加热解冻。

其工作原理为：

本发明的安装连接，通过箱体构件1中的数组底架103固定安装在操作平面上，通过进水管路104与外部进水连接，通过出水管路105与外部供水连接；

当遇到主箱体101内二次供水冻结时，通过操作控制箱5启动环式加热总成2中的加热环202，使加热环202产生热量；

同时启动环式加热总成2中的驱动电机215，带动驱动带轮213的转动，驱动带轮213通过传动皮带214带动旋转带轮212的转动，旋转带轮212带动丝杠208的旋转，丝杠208与丝杠滑座209形成配合传动，带动移动环201及加热环202的移动，此时无论移动环201处于何处位置，都能沿丝杠208当前转动方向与丝杠滑座209形成的配合方向移动，当移动到行程板211与任意一侧行程探头210形成感应后，即可形成感应信号，自此可形成移动环201及加热环202的反向移动，从而可形成加热环202在两组行程探头210之间的往复移动，形成对主箱体101外壁的环式往复移动加热；

与此同时，丝杠208的转动，带动联动齿轮306的转动，联动齿轮306与下旋齿轮302形成配合传动，下旋齿轮302带动数组加热棒305以下旋座301为中心进行环绕式的旋转，在开启数组加热棒305后，便可同步的对主箱体101的外壁进行环绕式的加热；

在驱动电机215带动丝杠208顺时针转动时，数组加热棒305逆时针环绕式加热，在驱动电机215带动丝杠208逆时针转动时，数组加热棒305顺时针环绕式加热；

通过对主箱体101外壁双重加热的方式，可快速的对主箱体101内的二次供水进行无接触式解冻，同时，两种不同的加热方式的移动传动连接，由同一驱动电机215驱动，节能环保；

位于主箱体101底端的进水管路104与出水管路105的解冻；

在环式加热总成2中驱动电机215旋轴转动的同时，同步的带动水路联动加热总成4中的联驱齿轮401的转动，联驱齿轮401与双面齿轮402形成配合传动，从而可带动连接在双面齿轮402底端的内加热板404，同步的双面齿轮402的外齿面通过靠近的一组内外联齿轮405带动另一组靠近外齿轮407的内外联齿轮405转动，靠近外齿轮407的一组内外联齿轮405同轴带动同步齿轮410的转动，同步齿轮410带动外齿轮407转动，使得外齿轮407与双面齿轮402同向转动，从而可带动连接在外齿轮407底端的外加热板409与连接在双面齿轮402底端的内加热板404的同向转动；

由于双面齿轮402及靠近的一组内外联齿轮405的传动比与外齿轮407及同步齿轮410的传动比相同，可实现在双面齿轮402外齿数与外齿轮407内齿数不同的情况下，外齿轮407与双面齿轮402同步同向的转动；

在启动内加热板404与外加热板409后，通过内加热板404与外加热板409在进水管路104与出水管路105之间的移动的切换，可在主箱体101主体解冻的同时，通过同一驱动电机215，实现对与主箱体101连接的进水管路104及出水管路105位置的局部无接触式解冻，具有解冻效果好的优点。

优选地，底座102顶面与进水管路104及出水管路105对应的位置上开设有圆孔，方便进水管路104与出水管路105自上而下穿过底座102顶面开设的圆孔后与外部水路连通。

优选地，导柱底座203及与导柱底座203对应的顶联座204的一侧外端面上安装连接有行程探头210，移动环201与两组行程探头210对应的外侧面上安装连接有行程板211，且两组行程探头210与控制箱5电联，控制箱5可接收行程板211在两组行程探头210之间的行程信号，可通过控制箱5接收的行程板211在两组行程探头210之间的行程信号，实现驱动电机215的正反转，从而实现移动环201及加热环202在两组行程探头210之间的往复移动。

优选地，顶联座204的底面与数组加热棒305对应的位置上开设有上滑槽307，每组加热棒305的上端都安装连接有上滚轮308，数组上滚轮308都滚动连接在上滑槽307中，通过数组上滚轮308在上滑槽307内的滚动，可进一步提高数组加热棒305环绕式旋转的稳定性及精度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。