自來水管道自動增壓器的製作方法

2023-07-01 08:03:56 2

專利名稱：自來水管道自動增壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於自動供水設備製造領域，特別適用於在自來水管路上安裝為高層建築自動增壓供水。
本實用新型現有技術領域中的已有技術是在高層建築的屋面上增設高位水箱，並使之與給水管路用管道連通，同時在高位水箱中要設置一水位信號檢測裝置，並用連線與地面控制箱連接，從而構成「水位檢測自動控制系統」。但是，該系統雖然實現了給水的自動控制，然而由於要增設高位水箱，加裝管道，因而給建築物的結構和美觀均有一定的影響，並且施工比較困難，信號傳輸路線長，水位檢測裝置易受腐蝕而影響其工作的可靠性及正常工作，維修不便、造價高。
本實用新型的設計目的是避免現有技術中的不足之處，設計一種無需高位水箱、無需長距傳輸信號線且結構簡單、造價低的一體化自來水管道自動增壓器。
本實用新型的設計方案是本實用新型採用HG或SG型管道泵作為自來水管道自動增壓的動力源，在結構設計上泵的出水口與逆止閥的一埠連接，逆止閥的另一埠與射流補氣件的一埠連接，射流補氣件的另一埠與導流三通貯能穩壓器的一埠連接，導流三通貯能穩壓器的另一埠通過管接法蘭，其泵、逆止閥、射流補氣件、導流三通穩壓器的導流三通及法蘭位於同一軸線上。電接點壓力表與導流三通貯能穩壓器的貯能穩壓器的筒壁連通，電接點壓力表中的連線端通過引入線接自動控制箱，自動控制箱的另一控制線穿過位於自動控制箱上的連管而位於連管下端且與連管下埠內徑相互絕緣的探針的尾端連接，探針的針頭縱向位於與泵進水口連接的法蘭總成的短管的管內的上方，也就是說，探針的探頭進入法蘭總成的短管管道內佔其管道內徑(直徑)1／4～1／2，液位控制閥與導流三通貯能穩壓器的貯能穩壓器的筒壁連通後，液位控制閥通過連管接逆止閥的一埠及射流補氣件的中埠，逆止閥的另一埠接空氣過濾器。導流三通貯能穩壓器是由導流三通的中埠與貯能穩壓器底埠連通而構成，導流三通是由三通和導流管構成，三通為中埠呈大口徑，導流管的一埠的外徑與三通的一埠內徑相固接，導流管的另一埠位於三通的中埠中。導流三通貯能穩壓器的貯能穩壓器為一鋼製的壓力容器，其容積約為30～80立升，下埠固有一導流三通，並在其筒壁(上、下比約10.8)處裝有一液位控制閥，此閥可根據貯能穩壓器內的液位情況控制射流補氣件的進氣口與貯能穩壓器相通的導流管(環形通道)的啟閉，並且射流補氣件的進氣口通過三通設有一補氣支路，該支路由空氣過濾器、逆止閥構成。貯能穩壓器的筒壁的上部裝有一電接點壓力表，該表與密封型自動控制箱一同完成對泵的啟、閉電氣控制。由於本實用新型串接在自來水給水管道中工作，所以貯能穩壓器與用水系統是密閉相通的，其電接點壓力表的讀數的大小即反映了供水壓力的大小。當系統的供水壓力低於本表壓所設的下限時，電接點壓力表輸出信號通過自動控制箱啟動水泵運行，給系統加壓。貯能穩壓器內上部的空氣即被隨系統供水壓力的增大而逐漸上升的液面所壓縮。當電接點壓力表壓逐漸達到設置的壓力上限時，則自動停泵，此時整個系統在貯能穩壓器上部的氣體膨脹的作用下，保持這個壓力值直至壓力隨使用逐漸下降到電接點壓力表所設定的表壓下限時，重新啟動加壓。這裡，貯能穩壓器起到了一個貯釋能量、穩定壓力的積極作用，從而保證了泵不因管道內壓力的波動而頻繁的啟動。如何對貯能穩壓器內上部空氣的損耗進行及時而適量的補充，使液位始終保持在理想的行程內工作而不至於走向極端而失效，是穩定其性能、充分發揮其作用的關鍵所在。解決的辦法是由射流補氣件、逆止閥、空氣過濾器、液位控制閥及導流三通貯能穩壓器組成「射流自平衡補氣系統」。射流補氣件是根據射流的「卷吸效應」製成的，它由噴射段、接收段及氣環及與氣環相通的中埠構成。中埠位於接收段上且與接收段連通，接收段旋接在噴射段上，噴射段的埠部呈微喇叭形收縮，噴射段的段身呈圓柱筒狀。當流體高速流過射流補氣元件時，在其進氣口形成負壓，迫使氣流被卷吸入流道中與水流一起通過導流三通進入貯能穩壓器內，貯能穩壓器此時起「水氣分離器」的作用，氣體將脫離水面而貯存在貯能穩壓器的上部，下部的水將通過導流三通的出水口進入系統。當供水壓力低於電接點壓力表所設定的下限時，泵自動啟動加壓，貯能穩壓器內的水位開始隨系統的壓力上升而逐漸升高，在水位還未達到使液位控制閥動作以前，射流補氣件只能是貯能穩壓器內的氣體經由射流補氣件所形成的環形閉路流路，總的氣量不會增加，當水位繼續上升迫使液壓控制閥動作，環形閉路中斷後，設這時壓力還未達到設置的電接點壓力表的上限，水泵繼續工作，空氣便會在射流補氣件所形成的壓差的作用下，通過空氣過濾器、逆止閥、進入射流補氣件，再經過導流三通進入貯能穩壓器內，在長期的運行中，經及時而適量的補氣結果，將會迫使水位在壓力達到設置的電接點壓力表的上限時(也就是液位控制閥的控制液面的附近)，稱上止點，停泵。貯能穩壓器內水位行程的下止點是由設置的電接點壓力表的上、下限之壓差所決定的，理想的下止點是在壓力下降到設置的表壓下限時，同時到達貯能穩壓器的最低點(在實際安裝時，可通過表壓細調達到)。本實施例中新給定的壓差等於一個表壓下限值，當然也可以通過設計改變液位控制閥在貯能穩壓器上的特定位置來改變壓差。自動控制箱由箱體、電氣自動控制電路板構成。電氣自動控制電路板由印製板、雙穩電路、水源檢測電路、整流電路和執行電路組成。自來水管道自動增壓的電氣自動控制電路板的核心是一個雙時基集成電路NE556。NE556中的一個單元NE555(A)與電接點壓力表和繼電器J1組成自動控制的主電路，另一個單元NE555(B)與水源探針組成水源檢測控制電路。1.NE555(A)接成雙穩電路，MR端與NE555(B)的輸出端Q相接，平時，在水源正常的情況下總是呈現高電平。當電接點壓力表的壓力下降到下限時，表內指針與下限針A接通，使NE555(A)的置位端的S的電壓低於1／3Vcc，從而使電路置位，Q端呈現高電平，繼電器J1吸合，其常開觸點J1－1閉合，交流接觸器線圈得電吸合，水泵啟動運行。電接點壓力表的指針在上下限之間時，雙穩電路保持原狀，當壓力逐漸上升到壓力上限時，表內指針與上限針B接通，使NE555(A)的復位端R的電壓大於2／3Vcc，電路復位，Q呈現低電平，繼電器釋放，其常開觸點J1－1斷開，交流接觸器線圈失電釋放，水泵停止運行，從而使壓力始終保持在上、下限之間。2.NE555(B)與水源探針組成水源檢測電路，來實現延時、通、斷的作用。其電路結構為探針的尾端接D2的正極及R5、R6的一端，R5的另一端接NE555(B)的MR端、Vcc端及雙穩電路中NE555(A)的Vcc端，R6的另一端接D2的負極，C1的正極及NE555(B)的R和S端，C1的負極接法蘭總成，雙穩電路中D1的正極，並與NE555(B)的接地端接整流電路中C2的負極。NE555(B)的Q端接NE555(A)的MR端。平時，在水源正常情況下，在泵的進水流道中連接的置有探針的短管內充滿著水，此時相當於給電路的C點與地間形成了一個20K～30K水電阻其電阻與R5分壓的結果將使NE555(B)的置位端S的電壓低於1／3Vcc，而使Q端呈現高電平，使NE555(A)處於正常工作狀態。當水源中斷相當於C點與地由水形成的電阻斷開，延時電容C1開始通過R5、D2充電，其電容兩端的電壓開始由小於1／3Vcc向等於Vcc逐漸升高，經T時間(按本圖所給出的元件數據實測為4秒)後，NE555(B)的復位端R的電壓達到2／3Vcc時，電路復位，Q端呈現低電平，迫使NE555(A)輸出為低電平，繼電器J1釋放，水泵停止運行。當水源恢復，相當於C點與地之間的20K～30K電阻接通。這時，延時電容C1由於D2的隔離開始通過電阻R6及水源探針形成的迴路放電，延時電容兩端的電壓逐漸下降，經T時間(按本圖的元件數據約為20秒)後，S端的電壓將低於1／3Vcc，電路置位端Q呈現高電平，即NE555(A)的MR端恢復高電平，雙穩電路恢復正常工作。由於水源檢測電路具有延時、通、斷的性能，從而可以防止水泵的誤動作。在水源中斷後4秒鐘，水泵自動停止工作(運行)；在水源恢復後20秒鐘，水泵方可以重新啟動，因而保護了水泵不至於空轉受損，同時起到了節能的作用。
本實用新型與現有技術相比，一是無需高位水箱、無需長距傳輸信號線而且其結構簡單、造價低，造價僅為現有技術的1／10左右；二是可隨機自行調節補氣量來平衡貯能穩壓器的液面，因而性能穩定、可靠性高；三是本實用新型可串接在自來水管道中，在水源可以滿足使用的情況下，泵不啟動，可直接利用自來水供水，只是在水壓不足時，泵啟動補壓，因而節能效果好，同時在電網停電期間可自動恢復常壓連續供水；四是供水壓力可通過調節電接點壓力表方便可調，揚程達120米。


圖1是自來水管道自動增壓器的結構示意圖。
圖2是自來水管道自動增壓器的導流三通的結構示意圖。
圖3是自來水管道自動增壓器的射流補氣件的結構示意圖。
圖4是自來水管道自動增壓器的電氣自動控制電路原理圖。
附圖標號說明1－泵2－逆止閥3－射流補氣件4－導流三通5－貯能穩壓器6－液位控制閥7－空氣過濾器8－逆止閥9－電接點壓力表10－自動控制箱11－探針12－法蘭總成13－法蘭14－連管15－導流管16－三通體17－噴射段18－接收段19－氣環20－中端進氣口21－雙穩電路22－水源檢測電路23－整流電路24－執行電路實施例圖1～圖4是自來水管道自動增壓器的一種實施例。
實施1.按現有技術製作導流三通4、射流補氣件3、貯能穩壓器5、探針11、法蘭總成12、法蘭13導流管15；2.自動控制箱10參照圖4製作印製板、印製板為4×8cm2，然後將電子元件焊接在印製板上採用引線與電接點壓力表9、探針11、繼電器J1連接除電接點壓力表、探針、繼電器J1及電源變壓器外，其餘的均在印製板上，經檢測後裝入箱體內用環氧樹脂膠進行密封；3.泵1、逆止閥2、8、液位控制閥6、空氣過濾器7、電接點壓力表9、連管14均外購；4.液位控制閥6連接在貯能穩壓器5的上下容積比為10.8的筒壁處；5.總裝參照附圖1及說明書第五部分，按現有技術安裝調試即可。
權利要求1.一種自來水管道自動增壓器，其特徵是泵1的出水口與逆止閥2的一埠連接，逆止閥的另一埠與射流補氣件3的一埠連接，射流補氣件的另一埠與導流三通、貯能穩壓器的一埠連接，導流三通貯能穩壓器的另一埠通過管接法蘭13，其泵1、逆止閥2、射流補氣件3、導流三通貯能穩壓器的導流三通4及法蘭13位於同一軸線上，電接點壓力表9與導流三通貯能穩壓器的貯能穩壓器5的筒壁連通，電接點壓力表中的連線端通過引入線接自動控制箱10，自動控制箱的另一控制線穿過位於自動控制箱上的連管14而位於連管下端且與連管下埠內徑相互絕緣的探針11的尾端連接，探針的針頭縱向位於與泵進水口連接的法蘭總成12的短管的管內的上方，液位控制閥6與導流三通貯能穩壓器5的筒壁連通後，液位控制閥6通過連接管接逆止閥8的一埠及射流補氣件的中埠，逆止閥的另一埠接空氣過濾器7。
2.根據權利要求1所述的自來水管道自動增壓器，其特徵是導流三通貯能穩壓器、是由導流三通4的中埠與貯能穩壓器5的底埠連接而構成，導流三通是由三通16和導流管15構成，三通為中埠呈大口徑，導流管的一埠的外徑與三通的一埠內徑相固接，導流管的另一埠位於三通的中埠中
3.根據權利要求1所述的自來水管道自動增壓器，其特徵是射流補氣件3是由噴射段17、接收段18、氣環19及與氣環相通的中埠20構成，中埠20位於接收段上且與接收段連通，接收段18旋接在噴射段17上，噴射段的埠部呈微喇叭形收縮，噴射段的段身呈圓柱筒狀。
4.根據權利要求1所述的自來水管道自動增壓器的自動控制箱10由箱體、印製板、雙穩電路21、水源檢測電路22、整流電路23和執行電路24組成，其特徵在於水源檢測電路22是由探針11、電容C1、二極體D2、電阻R5、R6及NE555(B)構成，探針11的尾端接D2的正極及R5、R6的一端，R5的另一端接NE555(B)的MR端、Vcc端及雙穩壓電路20中R1的一端NE555(A)的Vcc端，R6的另一端接D2的負極、C1的正極及NE555(B)的R和S端，C1的負極接法蘭總成12雙穩壓電路20中D1的正極並與NE555(B)的接地端接整流電路22中C2的負極，NE555(B)的Q端接21中NE555(A)的MR端。
5.根據權利要求1所述的自來水管道自動增壓器，其特徵是泵1採用SG或HG型管道泵。
6.根據權利要求1或2所述的自來水管道自動增壓器，其特徵是探針11的探頭進入法蘭總成12的短管管道內佔其管道內徑／直徑1／4～1／2。
專利摘要自來水管道自動增壓器屬於樓房管道自動供水設備製造領域。該器串接在自來水管道中工作，採用SG型或HG型管道泵作為該器的動力源，在結構上，泵的進水口與帶水源檢測探針的短管連接，泵的出水口裝有逆止閥、射流補氣件和導流三通貯能穩壓器，且共處於同一軸線上。貯能穩壓器的筒壁上裝有液位控制閥及電接點壓力表，電接點壓力表的連線端接控制箱。該器具有結構簡單體積小，並且性能穩定可靠。
文檔編號E03B7/00GK2069440SQ9020959
公開日1991年1月16日 申請日期1990年6月30日 優先權日1990年6月30日
發明者萬新亮 申請人:萬新亮