[0001] 本发明创造属于空气阀领域，尤其是涉及一种空气阀防冻装置。

[0002] 在我国北方尤其是西北地区，冬天温度普遍低于零度，部分地区低温时间持续高达半年，这一状态下，输水管道一旦结冰，将失去输送能力，严重还会发生管道冻裂等事故。因此一般输水管道设计安装在冻土层以下，且管道中的水长期处于流动状态，不易结冰。但是有一种情况难以解决，输水管线中安装了大量空气阀，这些空气阀安装在管道高点向上的旁通位置，既处在冻土层以上，同时阀内的水还处于静止状态，是最容易结冰的，空气阀一旦结冰，不仅所有功能丧失，还有可能出现阀体冻裂现象，造成永久破坏。现有技术，为了解决这一问题，多采用各类防冻措施来保护空气阀，如包裹防冻材料、缠绕电热带等手段。
本技术方案也是为了解决该问题，但是技术手段不同。
发明创造内容

[0003] 有鉴于此，本发明创造旨在提出一种空气阀防冻装置，以解决背景技术中至少一个技术问题。

[0004] 为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种空气阀防冻装置，空气阀安装在主管道上，包括旁通接管和水力自驱动抽吸部件；水力自驱动抽吸部件安装于空气阀下游的主管道；

[0006] 水力自驱动抽吸部件包括同轴设置的正向驱动涡轮组件和反向驱动涡轮组件，正向驱动涡轮组件的涡壳下端与主管道连通，反向驱动涡轮组件中的涡壳的下端通过管道与主管道连通；

[0007] 旁通接管的一端连通空气阀的下腔体，另一端连通反向驱动涡轮组件的涡壳内腔的上端；

[0008] 主管道流动的液体作为动力源驱动正向驱动涡轮组件转动，正向驱动涡轮组件带动反向驱动涡轮组件转动，形成负压空腔，通过旁通接管抽吸空气阀腔体的液体进入主管道。

[0009] 进一步地，正向驱动涡轮组件通过连接轴与反向驱动涡轮组件连接。

[0010] 进一步地，反向驱动涡轮组件的壳体上部通过第一连接管与旁通接管连通，反向驱动涡轮组件的壳体下部通过第二连接管与主管道连通。

[0011] 进一步地，正向驱动涡轮组件的直径大于反向驱动涡轮组件的直径。

[0012] 进一步地，正向驱动涡轮组件包括第一涡轮壳体、正向水力风轮、第一转动轴；

[0013] 正向水力风轮通过第一转动轴设置在第一涡轮壳体内，正向水力风轮通过主管道的液体驱动；

[0014] 第一转动轴与连接轴连接，第一转动轴带动连接轴运动。

[0015] 进一步地，反向驱动涡轮组件包括第二涡轮壳体、反向驱动风轮、第二转动轴；

[0016] 反向水力风轮通过第二转动轴转动设置在第二涡轮壳体上，第二转动轴与连接轴连接，连接轴能够带动第二转动轴带动反向驱动叶轮运动。

[0017] 进一步地，第二涡轮壳体的上部与第一连接管连通；第二涡轮壳体通过第一连接管与旁通接管连通；第二涡轮壳体的下部与第二连接管连通，第二涡轮壳体通过第二连接管与主管道连通。

[0018] 进一步地，正向水力风轮、反向驱动风轮的风轮方向相反。

[0019] 进一步地，旁通接管位于阀内水位线的下方。

[0020] 相对于现有技术，本发明创造所述的一种空气阀防冻装置具有以下优势：

[0021] 1、本方案利用主管道中流动水的水力能，来产生一种抽吸功能，将空气阀体内的静水抽入主管道，从而使得空气阀内部的水成为不断流动的活水，以此来避免结冰；与主管道共同作用，主管道在工作，空气阀也工作，如主管道不工作，空气阀也不需要工作；

[0022] 2、本方案利用主管道中流动水的水力能，来产生一种抽吸功能，将空气阀体内的静水抽入主管道，从而使得空气阀内部的水成为不断流动的活水，以此来避免结冰；不需要对外界低温环境进行改造，难度不高；

[0023] 3、在主管道自身不结冰的前提下，空气阀内的水如果跟主管道里的水一样处于流动状态，理论上空气阀内的水也不会结冰，本申请无需任何外接装置与能源，完全的自驱动结构，易实施，可靠性高，成本低，防护效果好，能彻底解决空气阀结冰问题。

[0031] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0032] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

[0033] 如图1至图4所示，一种空气阀22防冻装置，空气阀2安装在主管道3上，包括旁通接管1和水力自驱动抽吸部件；水力自驱动抽吸部件安装于空气阀2下游的主管道3；

[0034] 水力自驱动抽吸部件包括同轴设置的正向驱动涡轮组件4和反向驱动涡轮组件5，正向驱动涡轮组件4的涡壳下端与主管道3连通，反向驱动涡轮组件5中的涡壳的下端通过管道与主管道3连通；

[0035] 旁通接管1的一端连通空气阀2的下腔体，另一端连通反向驱动涡轮组件5的涡壳内腔的上端；

[0036] 主管道3流动的液体作为动力源驱动正向驱动涡轮组件4转动，正向驱动涡轮组件4带动反向驱动涡轮组件5转动，形成负压空腔，通过旁通接管1抽吸空气阀2腔体的液体进入主管道3。

[0037] 空气阀2为所有常规空气阀2，不限品类、品牌，空气阀2采用现有技术。

[0038] 反向驱动涡轮组件5一侧通过第一连接管6与旁通接管1连通，反向驱动涡轮组件5的另一侧通过第二连接管7与主管道3连通；主管道3的液体驱动正向驱动涡轮组件4运动；正向驱动涡轮组件4带动反向驱动涡轮组件5运动，反向驱动涡轮组件5的内部产生抽吸力，空气阀2体腔体内的液体进入主管道3。

[0039] 正向驱动涡轮组件4的直径大于反向驱动涡轮组件5的直径。

[0040] 正向驱动涡轮组件4包括第一涡轮壳体401、正向水力风轮402、第一转动轴403；正向水力风轮402通过第一转动轴403设置在第一涡轮壳体401内，正向水力风轮402通过主管道3的液体驱动；第一转动轴403与连接轴9连接，第一转动轴403带动连接轴9运动。

[0041] 反向驱动涡轮组件5包括第二涡轮壳体501、反向驱动风轮502、第二转动轴503；反向水力风轮通过第二转动轴503转动设置在第二涡轮壳体501上，第二转动轴503与连接轴9连接，连接轴9能够带动第二转动轴503带动反向驱动叶轮。

[0042] 第二涡轮壳体501的上部与第一连接管6连通；第二涡轮壳体501通过第一连接管6与旁通接管1连通；第二涡轮壳体501的下部与第二连接管7连接，第二涡轮壳体501通过第二连接管7与主管道3连通。

[0043] 正向水力风轮402、反向驱动风轮502的风轮方向相反。

[0044] 在具体实施中，旁通接管1设置在空气阀2腔体的下部分，且位于阀内水位线8的下方。

[0045] 旁通接管1与水平方向的夹角为30‑40°。

[0046] 在具体实施中，旁通接管的直径为25mm，正向驱动涡轮组件与正向驱动涡轮组件的直径比例为3:2，水力自驱动装置设置在空气阀下游1米左右位置，旁通接管不能为90弯管，旁通接管尽量靠近主管设置。

[0047] 在具体实施中，第一涡轮壳体401(大涡轮)安装在主管道3中，主管道3中流动的水力推动第一涡轮壳体401(大涡轮)旋转，转动方向如图2所示，第一涡轮壳体401(大涡轮)于第二涡轮壳体501(反向小涡轮)通过连接轴9连接，当第一涡轮壳体401(大涡轮)转动时，通过连接轴9带动第二涡轮壳体501(反向小涡轮)转动，第二涡轮壳体501(反向小涡轮)转动时，将在第二涡轮壳体501(小涡轮)内部产生抽吸力，在此抽吸力作用下，空气阀2体内的水会发生流动，进入主管道3。

[0048] 本申请适用于输水管道空气阀2，且取决于输水管道必须可以正常工作，熟水管道本身不会结冰；在主管道3自身不结冰的前提下，空气阀2内的水如果跟主管道3里的水一样处于流动状态，理论上空气阀2内的水也不会结冰。

[0049] 以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。