一种智能无负压的二次供水设备及控制方法

技术领域

本发明涉及一种二次供水设备，更具体地说，它涉及一种智能无负压的二次供水设备及控制方法。

背景技术

二次供水设备是指供水行业的经营者通过实地勘测、实验、研发的一种决绝居民用水问题的设备。它是在国家市政网管或者居民自用供水设备的基础上实现二次供水，以满足广大用户的用水需求。

二次供水设备主要由气压罐、水泵和控制系统等部件组成。二次供水设备采用自动运转、节能与自来水自动并网，停电后仍然可以实施供水。

专利号为CN113818524A，公开了一种无负压的智能一体化二次供水设备，通过设置水轮机对市政供水出现水压波动进行调节，但该装置仅是对上游水压进行调节，下游水压的波动还是会频繁启停水泵。传统的二次供水设备一般设有三个水泵，根据水压情况启动水泵的数量，如下游水压低于设定值，增加启动水泵的数量，受水泵数量限定，压差值设置偏大，若压差值设置较小，则频繁启动水泵，不能能耗增大，还会降低水泵的使用寿命。因此，需要一种在压差值设定范围内，灵活控制水压、使用寿命长，解决下游水压波动的装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种智能无负压的二次供水设备及控制方法，能够灵活控制用户水网水压，具有能耗低，使用寿命长的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种智能无负压的二次供水设备，包括稳流调节罐、水泵及出水管，市政水网接入到稳流调节罐，所述稳流调节罐与出水管之间连接多根管路，每根管路上均安装有水泵，所述出水管的一端安装有压力罐，另一端作为出水端接入用户水网，所述出水管在位于出水端设置有稳压调节器，所述稳压调节器包括补偿罐、壳体和设置在壳体内的外齿轮、内齿轮、叶片及齿轮支架，所述外齿轮和齿轮支架均设置为环状，叠加在一起且相互转动，所述外齿轮的内壁上设置有齿牙，所述内齿轮连接在齿轮支架上，与外齿轮啮合，所述内齿轮与叶片均设置有若干个，每个叶片均连接在对应的内齿轮上，若干个叶片平均分为多组，多组叶片周向均匀分布，每组中的叶片上下交错设置，当所有叶片展开时，构成圆形封片用于遮挡外齿轮的内圈，转动内齿轮，所有叶片均朝向内齿轮的边缘收拢；

所述外齿轮上设置有延伸到壳体外部的上剪板，所述齿轮支架上设置有延伸到壳体外部的下剪板，所述上剪板上开设有长形通槽，所述长形通槽内设置有圆形滑块，所述下剪板上设置有偏心轮，所述偏心轮上设置有销轴，所述销轴与圆形滑块的底面偏心连接，所述圆形滑块通过电机组件传动；

所述补偿罐与壳体连接用户水网的一端接通。

本发明进一步设置为：所述叶片的两侧均设置有防护网，所述防护网朝向叶片的一侧设有支撑装置；

所述支撑装置包括助推杆、弹簧和触感，所述助推杆的根部连接在防护网上，其头部开设有同轴心的助推槽，所述弹簧和触感依次置于助推槽内，所述触杆用于与叶片相抵的一端设置有滚珠。

本发明进一步设置为：所述壳体由底座和封盖拼接构成，所述底座与封盖上均开设有供水流通过的开口，所述底座与封盖的相对面均设置有密封圈，且底座与封盖通过若干个螺栓固定连接，若干个螺栓原底座周向均匀分布；

所述底座与封盖的内壁上均周向间隔分布有若干个辊轴，所述底座上的辊轴与封盖上的辊轴均倾斜设置。

本发明进一步设置为：所述底座的开口处和封盖的开口处设置有压差传感器，所述压差传感器与电机组件通讯连接。

本发明进一步设置为：所述封盖上的开口为出水端，在出水端位置设置有由记忆合金材料制成的环状出水端蜂板，所述出水端蜂板与封盖侧壁间隔设置。

本发明进一步设置为：所述底座上的开口为进水端，在进水端位置设置有由记忆合金材料制成的环状进水端蜂板，所述进水端蜂板与底座侧壁间隔设置。

本发明进一步设置为：所述上剪板、下剪板与壳体的交汇处设置有积水盘。

本发明进一步设置为：还包括与水管平行设置的中管，所述中管的一端密封，另一端安装有紫外线消毒器，多根管路间隔均匀分布，所述管路的一端与中管导通，另一端与水管导通。

一种智能无负压的二次供水设备的控制方法，当用户水网的水压走低，该水压不到增加启动水泵数量时，外齿轮与齿轮支架反向转动，叶片逐渐展开，缩小流道从而使水流速度增加，并将补偿罐内的水液吸入流道进入水网中，用于弥补用户水网的水压；当用户水网的水压由低压走高时，叶片逐渐合拢，增加流道，从补偿罐中吸入的水液逐渐减少。

本发明进一步设置为：所述稳压调节器可设置多个，分处不同的楼层。

本发明优点，上剪板与下剪板交叉运动，使外齿轮和齿轮支架相对转动，控制叶片展开或收拢，从而改变流道的大小，当流道减小，水流速度增加，弥补水管内的压差。上剪板与下剪板仅通过电机组件传动，具有能耗低、使用寿命长的特点。

附图说明

图1为一种智能无负压的二次供水设备的立体图；

图2为一种智能无负压的二次供水设备的主视图；

图3为稳压调节器与补偿罐连接的示意图；

图4为稳压调节器的示意图；

图5为支撑装置的示意图1；

图6为支撑装置的示意图2；

图7为叶片展开状态的示意图；

图8为叶片收拢状态的示意图；

图9为电机组件的示意图。

图中：1、稳流调节罐；2、水泵；3、出水管；4、中管；5、紫外线消毒器；6、稳压调节器；61、补偿罐；62、壳体；621、底座；622、封盖；623、辊轴；624、出水端蜂板；625、进水端蜂板；63、外齿轮；64、内齿轮；65、叶片；66、齿轮支架；67、电机组件；671、电机；672、导向轮；673、转向套环；6731、拉杆；674、牛筋绳；7、长剪板；71、长形通槽；72、圆形滑块；8、下剪板；9、支撑装置；91、防护网；92、助推杆；93、弹簧；94、触杆；95、滚珠。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

根据图1所示，一种智能无负压的二次供水设备，包括稳流调节罐1、水泵2及出水管3，市政水网接入到稳流调节罐1，稳流调节罐1与出水管3之间连接多根管路，每根管路上均安装有水泵2，出水管3的一端安装有压力罐，另一端作为出水端接入用户水网，出水管3在位于出水端设置有稳压调节器6，稳压调节器6包括补偿罐61、壳体62和设置在壳体62内的外齿轮63、内齿轮64、叶片65及齿轮支架66，外齿轮63和齿轮支架66均设置为环状，叠加在一起且相互转动，外齿轮63的内壁上设置有齿牙，内齿轮64连接在齿轮支架66上，与外齿轮63啮合，内齿轮64与叶片65均设置有若干个，每个叶片65均连接在对应的内齿轮64上，若干个叶片65平均分为多组，多组叶片65周向均匀分布，每组中的叶片65上下交错设置，当所有叶片65展开时，构成圆形封片用于遮挡外齿轮63的内圈，转动内齿轮64，所有叶片65均朝向内齿轮64的边缘收拢；外齿轮63上设置有延伸到壳体62外部的上剪板，齿轮支架66上设置有延伸到壳体62外部的下剪板8，上剪板上开设有长形通槽71，长形通槽71内设置有圆形滑块72，下剪板8上设置有偏心轮，偏心轮上设置有销轴，销轴与圆形滑块72的底面偏心连接，圆形滑块72通过电机组件67传动。

叶片65和内齿轮64均设置有多个，且周向均匀分布，减小上剪板与下剪板8交叉运动的幅度，上剪板与下剪板8的转动幅度在不超过±5°，齿轮支架66用于多个内齿轮64同步转动的作用，内齿轮64的转动使叶片65旋转，叶片65的转动幅度在0-90°。多个内齿轮64均与外齿轮63啮合，多个内齿轮64均连接在齿轮支架66上，稳定性高，上剪板和下剪板8的动力来源于电机组件67，能耗低，寿命长。

根据图2所示，中管4与水管平行设置，中管4的一端密封，另一端安装有紫外线消毒器5，多根管路间隔均匀分布，管路的一端与中管4导通，另一端与水管导通。市政水网与稳流调节罐1和中管4接通，流入中管4中水流由紫外线消毒器5进行消毒，避免水中的细菌伤害引用者身体健康。

根据图3所示，市政水网与补偿罐61连接，补偿罐61与稳压调节器6的出水口端连接，补偿罐61上设置有浮球阀，当补偿罐61中的水位低于设置位置时，浮球阀启动补充补偿罐61中的水位。补偿罐61的设置用于因叶片65展开缩小流道补偿减少的流量。

根据图3和4所示，壳体62由底座621和封盖622拼接构成，底座621与封盖622上均开设有供水流通过的开口，底座621与封盖622的相对面均设置有密封圈，且底座621与封盖622通过若干个螺栓固定连接，若干个螺栓原底座621周向均匀分布；齿轮支架66和外齿轮63通过轴承或设置在底座621与封盖622内壁上的若干个辊轴623转动固定连接。底座621的开口处和封盖622的开口处设置有压差传感器，压差传感器与电机组件67通讯连接。电机组件67通过压差传感器自动控制，实现智能自动化操作，使用更为方便。封盖622上的开口为出水端，在出水端位置设置有由记忆合金材料制成的环状出水端蜂板624，出水端蜂板624与封盖622侧壁间隔设置。底座621上的开口为进水端，在进水端位置设置有由记忆合金材料制成的环状进水端蜂板625，进水端蜂板625与底座621侧壁间隔设置。在所有叶片65展开时，位于叶片65位置的水流产生涡流，进水端蜂板625和出水端蜂板624的设置用于避免涡流冲击底座621和封盖622，造成晃动，甚至长时间的晃动致使螺栓松动，进水端蜂板625和出水端蜂板624可以隔断涡流，使涡流分成若干股从蜂孔通过，有效的减少晃动。又因为出水端蜂板624和进水端蜂板625均由记忆合金材料制成，在受到水流冲击后，能够自行恢复到初始状态，避免出现永久变形。

上剪板、下剪板8与壳体62的交汇处设置有积水盘。上剪板与下剪板8频繁的交叉运动，会导致交汇处密封圈的磨损，积水盘的设置用于收集渗流的水液。

根据图3至6所示，叶片65的两侧均设置有防护网91，防护网91朝向叶片65的一侧设有支撑装置9；支撑装置9包括助推杆92、弹簧93（可以用弹片替代）和触感，助推杆92的根部连接在防护网91上，其头部开设有同轴心的助推槽，弹簧93和触感依次置于助推槽内，触杆94用于与叶片65相抵的一端设置有滚珠95。触杆94的外圆周面上开设有滑道，滑道沿触杆94的轴向延伸，助推槽的槽臂上设置有与滑道配合的卡块，卡块与滑道配合使触杆94在伸缩的时候避免与助推杆92脱离。

根据图7至9所示，电机组件67包括电机671、导向轮672、转向套环673及两根带有弹性牛筋绳674（可用拉簧替代），转向套环673套设在偏向轮上，转向套环673的外壁上设置有两根呈轴对称的拉杆6731，电机671的主轴上设置有转盘，牛筋绳674的一端缠绕在转盘上，另一端由导向轮672导向分顺时针和逆时针两个方向分别与两根拉杆6731连接。如图7所示，所有叶片65展开时的状态，如图8所示，所有叶片65收拢的状态，通过电机671的正反转均可驱动上剪板与下剪板8交叉运动，偏向轮在自转的同时，还会公转，因此旋转延展性较好的牛筋绳674拉动导向套环673转动。

控制方法：当用户水网的水压走低，该水压不到增加启动水泵2数量时，外齿轮63与齿轮支架66反向转动，叶片65逐渐展开，缩小流道从而使水流速度增加，并将补偿罐61内的水液吸入流道进入水网中，用于弥补用户水网的水压；当用户水网的水压由低压走高时，叶片65逐渐合拢，增加流道，从补偿罐61中吸入的水液逐渐减少。

稳压调节器6可设置多个，分处不同的楼层。实现各楼层的水压调节，效果更好。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。