一种适用于高寒地区供水工程的新型防冻水龙头

(四川省水利电力工程建设监理中心，成都，610072)

自来水给人们的生活带来了极大的便利。但在高寒地区，受排水设施影响，水龙头一般设置在户外。当用水端的水龙头关闭后，由于外部环境温度过低，使水管内长时间未流动的自来水受冷结冰，造成水龙头冻结甚至冻裂，严重影响当地群众的日常生活用水和生产用水。因此，亟需适用于高寒地区的新型防冻水龙头来解决这一问题，从而保障当地群众的日常供水。

1 新型防冻水龙头的技术特征

本文所介绍的新型防冻水龙头，其技术特征包括管本体和控水单元，控水单元与管本体之间留置第一进水通道、第二进水通道和排水通道，控水单元包括相互匹配的固定部和调节组件，固定部设有第一通孔和第二通孔，调节组件可选地使第一进水通道、第一通孔、第二进水通道依次连通或者使第二进水通道、第二通孔、排水通道依次连通。本文所介绍的新型防冻水龙头型号类型，主要有50型、100型和150型。

2 新型防冻水龙头的结构和工作原理

本文所介绍的新型防冻水龙头所采用的主体材料为不锈钢材质，其连接件采用陶瓷材质，能有效地达到防冻效果，有助于延长水龙头的使用寿命。根据该新型防冻水龙头的型号类型，本文选择“100型”介绍其结构和工作原理，其它类型(50型、150型)的工作原理与其相同。

100型防冻水龙头主要包括管本体110和控水单元130。管本体110主要用于给进水和排水提供通道，控水单元130主要用于控制管本体110内的进水和排水。管本体110包括依次可拆卸连接的第一管体112、管接头120和第二管体125。第二管体125设置有出水口124，出水口124与第二管体125呈一定的倾斜角度，使出水口124出水更加方便。控水单元130包括相互匹配的调节组件和固定部160。调节组件主要用于和固定部160配合以实现防冻水龙头100的进水和排水。调节组件包括传动连接的控制部135和转动部155。控制部135用于带动转动部155进行转动，转动部155用于和固定部160配合以实现防冻水龙头100的进水和排水。控制部135包括依次连接的手柄136、传动杆145和拨叉150。拨叉150和手柄136通过传动杆145传动连接，拨叉150与转动部155传动连接。手柄136与传动杆145通过转动轴139传动连接。用户在需要使用防冻水龙头100时，转动手柄136，手柄136带动转动轴139进行同步转动，再通过转动轴139上的传动销140带动传动杆145进行同步转动，以实现防冻水龙头100的进水和排水。固定部160安装于第一管体112。固定部160设有第一通孔和第二通孔。控水单元130与第一管体112之间留置第一进水通道114和排水通道118，控水单元130与第二管体125之间留置第二进水通道131。转动部155可选地使第一进水通道114、第一通孔、第二进水通道131依次连通或者使第二进水通道131、第二通孔、排水通道118依次连通。100型防冻水龙头的结构和工作原理见附图。

图注：110-管本体；112-第一管体；114-第一进水通道；115-进水管；118-排水通道；120-管接头；122-卡固部；124-出水口；125-第二管体；126-盖体；130-控水单元；131-第二进水通道；135-控制部；136-手柄；137-弹性归位件；139-转动轴；140-传动销；141-螺母；142-轴承座；143-螺栓；145-传动杆；；150-拨叉；152-第二限位凸起；155-转动部；160-固定部。

附图100型防冻水龙头的结构和工作原理

3 新型防冻水龙头的优势

3.1 用户使用方便

该新型防冻水龙头设有第一通孔和第二通孔，调节组件可选地使第一进水通道、第一通孔、第二进水通道依次连通或者使第二进水通道、第二通孔、排水通道依次连通。当手柄为开启状况时，第一进水通道、第一通孔、第二进水通道连通，用户可以正常使用生活用水，生活用水从第二进水通道内流出，供用户使用。

3.2 防冻优势明显

当手柄为关闭状况时，第二进水通道、第二通孔、排水通道连通，第二进水通道内的水将被排出，从而避免了水在第二进水通道内冻结，从而影响下次的用水。

同时，考虑到高寒地区为了避免水管冻结，一般将供水管埋于地下1.5m左右(冻土层以下)深度这一情况，该防冻水龙头底部的第一进水通道将会在该深度下与供水管连通，排水通道排出的水也将通过管道排出或直接渗入冻土层以下的地层环境中，故这部分供水管即使在温度很低的冬天也不会产生冻结，达到防冻目的。

3.3 配置过滤装置，减少涉水疾病发病率

部分高寒地区(尤其是藏区放牧地区)，有害微生物极易通过水传播，导致用户涉水疾病发病率极高。为了解决这种用户的健康用水问题，该设备在控水单元130中配置了滤水装置对水流进行过滤，能有效地滤除水中的有害微生物，提高水质，减少涉水疾病发病率，保证了用户的健康用水。

同时，为便于滤水装置的清洗或更换，该设备采用可拆卸连接，即第一管体、管接头和第二管体之间，均设置有匹配的内外螺纹和多个密封垫圈。

3.4 采用新技术，延长使用寿命

针对现在市场上的多种螺旋式水龙头，出现各种原因导致开关龙头外螺纹无法与相配套的内螺纹咬合，螺纹连接无法固定的情况，该新型开关采用弹性归位件，即用户在需要使用转动手柄136时，对手柄136施加外力，弹性归位件在外力的作用下产生压缩形变，手柄136相对于盖体126进行转动，此时拨叉150在传动杆145的带动下进行同步转动；使用完毕后，撤销对手柄136施加的外力，弹性归位件压缩形变恢复，带动手柄136恢复到关闭状态。

同时，为避免因用户使用不当而损坏手柄136，以及使用后忘记关闭水龙头，从而造成水资源的浪费，该设备还设置了止挡部，使手柄的开启和关闭能准确到位，有效地保护了手柄及其附件设备，延长使用寿命。

4 新型防冻水龙头的应用

据统计分析，每年冻破一个普通水龙头需要付出的成本费用为50元，而安装一只新型防冻水龙头的成本是200元，产品设计使用寿命至少是20年，每年均摊费用为10元。通过计算分析，如果按照安装新型防冻水龙头正常使用20年，则比没有安装的节省成本800元；如果按照30年计算，安装后会节省更多成本。

综上可见，该新型防冻水龙头操作简单，优势明显，可在农村冬季供水防冻中发挥较好的作用，不仅为农村供水工程提供了更好的设备选择，也为高寒地区群众减少涉水疾病发病率、安居乐业、发展生产、脱贫致富创造了条件。该新型防冻水龙头在高寒地区具有广阔的应用前景和较大的经济价值，技术优势明显，防冻效果显著，可在类似地区推广应用。