專利名稱：同時抽吸市政管網和水箱模式下的增壓供水自動分流裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及同時抽吸市政管網和水箱模式下的增壓供水自動分流裝置。
背景技術：
同時抽吸市政管網和水箱模式增壓供水模式由于其可靠性遠高于其它模式及其疊壓節能的優點，成為主流供水模式。水泵抽吸抽吸市政管網的水量和水箱水量的多少與 用戶用水量、用戶則供水壓力、市政供水壓力及水箱噴嘴直徑有關。傳統的分流器吸水箱噴嘴口徑固定，在用水量較少時，抽吸水箱的水很少，導致水箱水長時間滯留，容易變質。

發明內容
本發明的目的是提供一種能夠根據預設的水箱水更新速率，自動調節噴嘴口徑，以調整抽吸市政管網水和水箱的比例，克服傳統固定噴嘴口徑帶來的不足。本實發明的目的是通過以下技術方案來實現一種同時抽吸市政管網和水箱模式下的增壓供水自動分流裝置，其特征是包括水流自動分流器本體和控制裝置；所述自動分流器本體包括殼體，以及殼體內的水泵吸水管、水箱水進水管、市政管網水進水管、市政管網水進水調節裝置；所述市政管網水進水調節裝置調節市政管網水進水管的出水量；所述水箱水進水管上裝有流量計；所述市政管網水進水調節裝置包括第一腔體和第二腔體；第一腔體套在第二腔體內，且第一腔體外壁和第二腔體內壁之間留有空間；所述水箱水進水管連接在第二腔體上，且僅與第二腔體內連通；所述市政管網水進水管穿過第二腔體，連接在第一腔體的后部，且僅與第一腔體連通；所述第一、二腔體的前部都開有出水噴嘴，兩個出水噴嘴都超向水泵吸水管的進水口 ；第一腔體的出水噴嘴上設有控制出水噴嘴開口大小的噴嘴控制機構；所述控制裝置的信號輸入端連接流量計的信號輸出端，控制裝置的控制信號輸出端連接噴嘴控制機構；所述控制裝置的控制步驟包括I)初始化；2)把噴嘴控制機構全開、再全關，計算開關總行程；3)判斷換水率大小，并與設定值作比較；所述換水率表示按當前水箱流量，一箱水需要多長時間吸完，它的大小衡量水箱水更新速度；所述換水率=水箱儲水量/水箱出水流量，水箱儲水量單位為體積單位，水箱出水流量單位為體積/時間；4)并根據比較結果，輸出相應控制信號控制噴嘴控制機構的開大、關小或保持三種狀態；5)循環到第⑶步。作為優選的方案，第一腔體的出水噴嘴是錐形，錐形的較小開口朝向水泵吸水管的進水口 ；所述噴嘴控制機構包括設在第一腔體的出水噴嘴內的錐形塞，以及錐形塞上連接的控制錐形塞前后運動的驅動裝置(驅動裝置的實現可以是用步進電機通過絲杠結構來完成錐形塞前后運動的控制)；所述錐形塞形狀與第一腔體的出水噴嘴內壁形狀對應。所述噴嘴控制機構也可以采用電動蝶閥等可自動控制的閥門。是所述水泵吸水管的進水口是喇叭形，喇叭的較大開口朝向第一、二腔體的出水噴嘴。與現有技術相比，本裝置能夠根據預設的水箱水更新速率，自動調節分流器噴嘴 口徑，切實保證水箱水更新速率，又兼顧抽吸管網疊壓供水，為用戶節省用電量；以往為避免傳統固定噴嘴口徑的分流器缺點，一般采用定時開關外部管網進水閥門，由于電動閥門的頻繁開啟容易損壞，因此采用本裝置大大提高供水系統的可靠性。傳統的分流器吸水箱噴嘴口徑固定，在用水量較少時，抽吸水箱的水很少，導致水箱水長時間滯留，容易變質。本裝置能夠根據預設的水箱水更新速率，自動調節分流器噴嘴口徑，切實保證水箱水更新速率，又兼顧抽吸管網疊壓供水，為用戶節省用電量；以往為避免傳統固定噴嘴口徑的分流器缺點，一般采用定時開關外部管網進水閥門，由于該電動閥門是易損部件，采用該裝置大大提高供水系統的可靠性。


圖I是本自動分流裝置的結構示意；圖2是具體實施例的控制裝置的原理示意圖；圖3是軟件流程圖；圖4是閉環控制圖；步進電機I、電機支架2、錐形塞絲桿傳動機構3、錐形塞4、第一腔體的出水噴嘴5、市政管網水進水管6、水泵吸水管7、水箱水進水管8、殼體9、第一腔體10、第二腔體11。
具體實施例方式一種同時抽吸市政管網和水箱模式下的增壓供水自動分流裝置，其特征是包括水流自動分流器本體和控制裝置；所述自動分流器本體包括殼體，以及殼體內的水泵吸水管、水箱水進水管、市政管網水進水管、市政管網水進水調節裝置；所述市政管網水進水調節裝置調節市政管網水進水管的出水量；所述水箱水進水管上裝有流量計；所述市政管網水進水調節裝置包括第一腔體和第二腔體；第一腔體套在第二腔體內，且第一腔體外壁和第二腔體內壁之間留有空間；所述水箱水進水管連接在第二腔體上，且僅與第二腔體內連通；所述市政管網水進水管穿過第二腔體，連接在第一腔體的后部，且僅與第一腔體連通；所述第一、二腔體的前部都開有出水噴嘴，兩個出水噴嘴都超向水泵吸水管的進水口 ；第一腔體的出水噴嘴上設有控制出水噴嘴開口大小的噴嘴控制機構；所述控制裝置的信號輸入端連接流量計的信號輸出端，控制裝置的控制信號輸出端連接噴嘴控制機構；所述控制裝置的控制步驟包括I)初始化；2)把噴嘴控制機構全開、再全關，計算開關總行程；3)判斷換水率大小，并與設定值作比較；
所述換水率表示按當前水箱流量，一箱水需要多長時間吸完，它的大小衡量水箱水更新速度；所述換水率=水箱儲水量/水箱出水流量，水箱儲水量單位為體積單位，水箱出水流量單位為體積/時間；4)并根據比較結果，輸出相應控制信號控制噴嘴控制機構的開大、關小或保持三種狀態；5)循環到第3步。
本例中，第一腔體的出水噴嘴是錐形，錐形的較小開口朝向水泵吸水管的進水口 ；所述噴嘴控制機構包括設在第一腔體的出水噴嘴內的錐形塞，以及錐形塞上連接的控制錐形塞前后運動的驅動裝置；所述錐形塞形狀與第一腔體的出水噴嘴內壁形狀對應。是所述水泵吸水管的進水口是喇叭形,喇叭的較大開口朝向第一、二腔體的出水噴嘴。本例中，結合

如下所述控制裝置包括電源轉換器、處理器、開關量輸入輸出接口、模擬量輸入接口、總線通信接口、鍵盤和液晶顯示器、直流無刷電機接口。所述驅動裝置包括步進電機，錐形塞通過絲桿、齒輪等與步進電機軸安裝一起(步進電機設在殼體外部，絲桿自第一、二腔體的尾端穿入第一腔體，連接錐形塞)；步進電機受控制器控制從而改變噴嘴口徑。所述控制器的處理器可以選用CC2430F128處理器，處理器還分別與復位電路、晶振電路和編程接口連接；所述輸入、輸出裝置均包括鍵盤、LED燈和IXD液晶顯示器，用來對參數、地址設定及故障檢測等；電源轉換器為AC220V轉換DC24V和DC5V，分別為步進電機和控制器供電；開關量輸入接口來檢測錐形塞上下行程限位，開關量輸出接口備用；模擬量輸入接口用來接帶模擬信號輸出流量計，檢測水箱出水流量；總線通信接口用來與供水控制系統或帶同種通信協議的流量計通信。軟件流程參考圖3，換水率=水箱儲水量/水箱出水流量，水箱儲水量單位為m3，水箱出水流量單位為m3/h。換水率表示按當前吸水箱流量，一箱水需要多長時間吸完，單位為h，它的大小衡量水箱水更新速度，保證水箱水質。控制步驟如下I)上電初始化；2)活塞全開后，再全關，可計算開關總行程；3)判斷換水率大小，并與設定值作比較；4)作用于步進電機開、關或保持；5)循環到第(3)步。閉環控制參考圖4，在水箱出水口安裝流量計，實時監測水箱出水流量，由設定換水率可計算設定流量，設定流量與水箱出水流量之差，作為控制器的輸入，控制器運算后，控制步進電機開關，從而改變水箱出水流量。
權利要求
1.一種同時抽吸市政管網和水箱模式下的增壓供水自動分流裝置，其特征是包括水流自動分流器本體和控制裝置； 所述自動分流器本體包括殼體，以及殼體內的水泵吸水管、水箱水進水管、市政管網水進水管、市政管網水進水調節裝置；所述市政管網水進水調節裝置調節市政管網水進水管的出水量；所述水箱水進水管上裝有流量計； 所述市政管網水進水調節裝置包括第一腔體和第二腔體；第一腔體套在第二腔體內，且第一腔體外壁和第二腔體內壁之間留有空間；所述水箱水進水管連接在第二腔體上，且僅與第二腔體內連通；所述市政管網水進水管穿過第二腔體，連接在第一腔體的后部，且僅與第一腔體連通；所述第一、二腔體的前部都開有出水噴嘴，兩個出水噴嘴都超向水泵吸水管的進水口 ；第一腔體的出水噴嘴上設有控制出水噴嘴開口大小的噴嘴控制機構； 所述控制裝置的信號輸入端連接流量計的信號輸出端，控制裝置的控制信號輸出端連接噴嘴控制機構；所述控制裝置的控制步驟包括 1)初始化； 2)把噴嘴控制機構全開、再全關，計算開關總行程； 3)判斷換水率大小，并與設定值作比較； 所述換水率表示按當前水箱流量，一箱水需要多長時間吸完，它的大小衡量水箱水更新速度；所述換水率=水箱儲水量/水箱出水流量，水箱儲水量單位為體積單位，水箱出水流量單位為體積/時間； 4)并根據比較結果，輸出相應控制信號控制噴嘴控制機構的開大、關小或保持三種狀態； 5)循環到第(3)步。
2.根據權利要求I所述的同時抽吸市政管網和水箱模式下的增壓供水自動分流裝置，其特征是第一腔體的出水噴嘴是錐形，錐形的較小開口朝向水泵吸水管的進水口 ； 所述噴嘴控制機構包括設在第一腔體的出水噴嘴內的錐形塞，以及錐形塞上連接的控制錐形塞前后運動的驅動裝置；所述錐形塞形狀與第一腔體的出水噴嘴內壁形狀對應。
3.根據權利要求I或2所述的同時抽吸市政管網和水箱模式下的增壓供水自動分流裝置，其特征是所述水泵吸水管的進水口是喇叭形，喇叭的較大開口朝向第一、二腔體的出水噴嘴。
全文摘要
本發明為同時抽吸市政管網和水箱模式下的二次增壓供水自動分流裝置，包括水流自動分流器本體、電動調節機構和控制器3個部分，所述水流自動分配器本體、電動調節機構和控制器構成自動分流裝置。本發明專利的有益效果為傳統的分流器吸水箱噴嘴口徑固定，在用水量較少時，抽吸水箱的水很少，導致水箱水長時間滯留，容易變質。本裝置能夠根據預設的水箱水更新速率，自動調節分流器噴嘴口徑，切實保證水箱水更新速率，又兼顧抽吸管網疊壓供水，為用戶節省用電量；以往為避免傳統固定噴嘴口徑的分流器缺點，一般采用定時開關外部管網進水閥門，由于電動閥門的頻繁開啟容易損壞，因此采用該裝置大大提高二次增壓供水系統的可靠性。
文檔編號E03B7/09GK102619256SQ20121006820
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者李明珠, 王芳, 趙亞琴 申請人:南京林業大學