CN110056779A - 水流自动截断装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种自动控制阀门，具体公开了水流自动截断装置，其包括一端与水源连接的排水管，排水管另一端的下方设有集水槽，排水管上安装有截流机构；截流机构包括截断水流的电磁阀、与电磁阀电连接的控制器、与控制器电连接且设于排水管内的水流传感器以及与控制器电连接的手动开关和计时器；水流传感器感应到水流将发出脉冲信号反馈至传感器，同时计时器开始计时，计时器计时达到预设时间段后，控制器向电磁阀发出执行信号，电磁阀关闭；切换所述手动开关将向控制器发出控制信号，同时控制器向电磁阀发出执行信号并控制电磁阀的开闭；集水槽底部设有泄流管，泄流管上设有排水阀。该装置可自动截断水流，以节约用水。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动控制阀门，具体涉及水流自动截断装置。
背景技术
在建筑施工工地，混凝土搅拌、地面冲洗，施工人员的清洗，以及仪器的清洗都需要用水；而在建筑工地目前采用的阀门都是手动阀门，必须由施工人员手动开启和关闭。但由于建筑工地需要用水的地方很多，且事务繁杂，管理也不全面；因此，施工人员常常出现忘记关水的情况，导致建筑工地上的水被大量浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供水流自动截断装置，以提供一种供建筑工地使用的、在长期无人关闭的情况下可自动截断水流的水流自动截断装置。
水流自动截断装置包括一端与水源连接的排水管，排水管另一端的下方设有集水槽，排水管上安装有截流机构；截流机构包括截断水流的电磁阀、与电磁阀电连接的控制器、与控制器电连接且设于排水管内的水流传感器以及与控制器电连接的手动开关和计时器；所述水流传感器感应到水流将发出脉冲信号反馈至控制器，同时计时器开始计时，计时器计时达到预设时间段后，控制器向电磁阀发出执行信号，电磁阀关闭；切换所述手动开关将向控制器发出控制信号，同时控制器向电磁阀发出执行信号并控制电磁阀的开闭；所述集水槽底部设有泄流管，泄流管上设有排水阀。
本方案的有益效果在于：
(1)电磁阀打开后，排水管将排出水；且排水管内部的水流将冲击水流传感器，水流传感器产生的脉冲信号将反馈至控制器，同时控制器控制计时器开始计时；计时器的计时时间可以设置，例如可将计时器设置为1小时；计时器计时时间达到1小时后，将向控制器反馈信号，同时控制器向电磁阀发送执行信号并控制电磁阀关闭，则水流截断。计时器计时的时间为排水管排出水的时间，通过定时控制水流的截段可以避免施工人员忘记关水，导致水流长时间排出造成水被大量浪费的问题。
(2)若水直接从排水管排出将水流导至集水槽内，从而集水槽将具有收集水的功能，可用于施工人员洗手或清洗器具；打开排水阀，则集水槽内的水将通过泄流管排出。
(3)通过手动开关可以直接控制电磁阀开启和关闭，避免浪费水。
优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述排水管呈“Z”字形，排水管与水源连接的一端为第一端，排水管位于集水槽上方的一端为第二端；集水槽高于排水管的第一端，排水管的第一端安装有水表，泄流管的出水端位于水表的上方。电磁阀打开后，若水直接从排水管排出，则部分水将收集到水槽中；由于集水槽的位置高于排水管第一端的位置，且排水管第一端上安装有水表，而泄流管的出水端位于水表上方；集水槽内的水排出时，水将冲刷在水表表面，从而对水表具有冲洗作用，有利于查看水表读数。
优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述集水槽下方设有支撑座，集水槽与支撑座滑动连接，集水槽与支撑座之间设有第一压簧；集水槽的侧壁上设有限位机构，限位机构包括设于集水槽侧壁上的盲孔，盲孔的开口设于集水槽的外壁，且盲孔内设有钢球和将钢球压紧在支撑座侧壁上的挤压弹簧；所述集水槽的侧壁上设有可供钢球嵌入的第一球面凹槽和第二球面凹槽，第一球面凹槽和第二球面凹槽从上至下依次设置；所述手动开关包括启动开关和关闭开关，关闭开关设置在支撑座上并位于集水槽的下方。
通过排水管进行采水的情况包括两种，一种情况为通过排水管直接采水，即水流直接流入集水槽中；另一种情况为通过管道与排水管的第二端连接，以将水导出。第二种情况的水流截断方式同样是通过计时器的计时进行的；而第一种情况则有所不同。在第一中情况中，水流直接从排水管排出，通常是施工人员需要洗手或清洗器具，因此用水量相对较少。当集水槽中没有水或水量较少时，集水槽在第一压簧的作用下，钢球与第一球面凹槽配合，从而对集水槽的下移形成阻力；当集水槽中的水达到一定量后，集水槽和水的总重增加并克服钢球和第一压簧的阻力，因此集水槽下移。当钢球与第二球面凹槽形成配合后，集水槽再次被限位，且此时集水槽挤压关闭开关，从而使得电磁阀关闭，排水管停止排水。集水槽内的水排出后，第一压簧又推动集水槽上移复位。本方案中，集水槽的储水量相对较小，且第一种情况用水量也小，因此可以进一步避免水的浪费。
优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述排水管上安装有节流阀，所述泄流管的出水端的内部设有滑杆，泄流管的出水端的内壁上设有安装环，安装环上设有若干通孔，滑杆与安装环滑动连接，滑杆的上端与安装环之间设有第二压簧，滑杆的下部设有位于安装环下方的阻流板，滑杆的下端伸出泄流管并可驱动节流阀挡板转动。
在本优选方案中，打开排水阀，集水槽内的水将通过泄流管排出，则水流将冲击滑杆下部的阻流板并形成向下的推力，从而克服第二压簧的弹力，使得滑杆向下滑动。当水流最大时，滑杆将推动节流阀挡板转动至角度最小的位置；而集水槽内的水排完后，滑杆在第二压簧的作用下上移，节流阀挡板转动至角度最大的位置，若电磁阀打开，排水管内的水流达到最大流量。因此，打开排水阀的同时打开电磁阀，随着集水槽内的水的逐渐排出，排水管内水流的流量将逐渐增大，避免电磁阀打开后，水从排水管中突然涌出，导致水溅到施工人员身上。
优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述排水阀为半自动冲水阀，按下半自动冲水阀集水槽内的水将通过泄流管排出，经过一段时间后半自动冲水阀自动关闭；所述启动开关设置在半自动冲水阀的按压头上。
在本优选方案中，排水阀采用半自动冲水阀，按下半自动冲水阀后，在较短的时间内，半自动冲水阀将自动复位，从而避免施工人员忘记关闭排水阀，而导致集水槽无法蓄水；另外，启动开关设置在半自动冲水阀的按压头上，从而在按下半自动冲水阀的同时，可以控制电磁阀打开，相比于优选方案三，操作更加简单、方便。
优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述阻流板的上表面为锥面，锥面的小端朝向上方。当水流从泄流管排出时，水流冲击在阻流板上，阻流板将导致水流向阻流板的外周扩散，而将阻流板的上表面设置为锥面，可以减小水流的扩散趋势，以便于水流能够有效地冲击水表的表面。
附图说明
图1为本发明实施例的示意图；
图2为图1中A部分的放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：排水管10、第一端11、第二端12、电磁阀13、水表14、节流阀15、伸缩杆151、启动开关16、关闭开关17、泄流管20、排水阀21、滑杆22、安装环23、第二压簧24、阻流板25、集水槽30、支撑座31、钢球32、挤压弹簧33、第二球面凹槽34、第一压簧35、软管36。
实施例基本如附图1所示：
水流自动截断装置包括排水管10、集水槽30和用于安装集水槽30的支撑座31；如图1所示，排水管10呈“Z”字形，排水管10较低的一段为第一端11，排水管10较高的一端为第二端12，第一端11与水源连接，而第二端12设置在集水槽30的上方，从而排水管10将水源的水引出可排入集水槽30内。在排水管10的第一端11上安装有截流机构和水表14，截流机构包括电磁阀13和控制器，电磁阀13关闭可截断排水管10内的水流，水表14可用于监测排水量。
集水槽30滑动连接在支撑座31上，集水槽30可在支撑座31上沿竖直方向滑动；支撑座31的顶部和集水槽30的中部设有可相互配合的限位棱，从而可以避免集水槽30脱离支撑座31。在集水槽30的下方设有第一压簧35，第一压簧35对集水槽30起到支撑作用。集水槽30的侧壁上设有限位机构，限位机构包括设于集水槽30侧壁上的盲孔，盲孔的开口设于集水槽30的外壁，且盲孔内设有钢球32和挤压弹簧33；集水槽30的侧壁上设有与钢球32对应的第一球面凹槽和第二球面凹槽34，第一球面凹槽和第二球面凹槽34从上至下依次设置，且钢球32可分别和第一球面凹槽和第二球面凹槽34形成配合；钢球32嵌入第一球面凹槽和第二球面凹槽34后，若要使集水槽30向上或向下滑动，则需要克服挤压弹簧33对钢球32的压力，因此限位机构对集水槽30具有一定的定位作用。
截流机构除包括电磁阀13和控制器外，还包括水流传感器、计时器和手动开关。电磁阀13、水流传感器、计时器和手动开关均与控制器电连接，其中电磁阀13为执行元件，而水流传感器、计时器和手动开关均为控制元件；而手动开关还包括启动开关16和关闭开关17两个独立的开关按钮，即按下启动开关16电磁阀13打开，而按下关闭开关17则电磁阀13关闭。具体控制过程为：按下启动开关16电磁阀13打开，此时排水管10内有水流经过，水流传感器感应到水流将发出脉冲信号反馈至控制器，同时计时器开始计时，计时器的计时时间设置为1小时，则电磁阀13打开1小时后，计时器将向控制了器发出信号，同时控制器向电磁阀13发出执行信号，电磁阀13关闭。另外，在计时器计时期间，通过直接按下关闭开关17，也可关闭电磁阀13。在本实施例中，关闭开关17设置在集水槽30的下方，当钢球32嵌入第二球面凹槽34时，集水槽30将挤压关闭开关17，从而使电磁阀13关闭。
在支撑座31上固定有泄流管20，泄流管20的一端通过软管36与集水槽30的底部连通，而泄流管20的另一端为出水端且朝向下方并指向水表14的表面。如图2所示，泄流管20的出水端的内部设有滑杆22，泄流管20的出水端的内壁上焊接有安装环23，安装环23上设有若干通孔，则使得水流可通过通孔排出泄流管20。滑杆22与安装环23滑动连接，滑杆22的上端与安装环23之间设有第二压簧24；滑杆22的下部设有位于安装环23下方的阻流板25，当阻流板25不受到冲击时，阻流板25在第二压簧24的作用下处于泄流管20内。当阻流板25受到水流冲击时，滑杆22将受到向下的推力并克服第二弹簧的压力，阻流板25将滑出泄流管20；阻流板25的上表面为锥面，锥面的小端朝向上方。
在排水管10的竖直段上安装有节流阀15，所采用的节流阀15的结构类似于申请号为“201720926253.0”的中国专利中所公开的节流阀的结构。其区别在于“气缸拉杆”置换为本申请中的滑杆22，而“杠杆”置换为伸缩杆151，伸缩杆151有两根相互滑动连接的杆件组成，滑杆22的下端和伸缩杆151的一端铰接，在滑杆22上下滑动时将带动伸缩杆151转动，从而改变节流阀15挡板的角度。
泄流管20上安装有排水阀21，打开排水阀21，集水槽30内的水将通过泄流管20排出。在本实施例中，排水阀21为半自动冲水阀，所采用的半自动化冲水阀为常见的公厕中冲水管或洗手池上安装的阀门，半自动冲水阀的按压部为按压头；其具体为：按下半自动冲水阀的按压头，集水槽30内的水将通过泄流管20排出，经过一段时间后半自动冲水阀自动关闭。另外，启动开关16设置在半自动冲水阀的按压头上，从而使得在按下半自动冲水阀的同时，也将按下启动开关16。
具体实施过程如下：
本实施例包括两种取水情况，第一种取水情况为：直接通过排水管10取水，水流入集水槽30内；第二种取水情况为：采用管道连接排水管10，将水引至其他地方使用。
第一种取水情况的工作过程为：集水槽30内装满水，并将集水槽30下压，使得钢球32嵌入第二球面凹槽34内。按下半自动冲水阀，则电磁阀13和半自动冲水阀将自动打开，集水槽30内的水将通过泄流管20排出，且泄流管20内的水流驱动滑杆22下移，同时滑杆22将节流阀15的开度减小，使得电磁阀13刚打开时，从排水管10排出的水流的流量较小。另外，泄流管20排出的水流将冲击在水表14的表面。
当集水槽30内的水排出后，半自动冲水阀关闭，集水槽30在第一压簧35的作用下向上滑动，钢球32与第一球面凹槽配合，且滑杆22在第二压簧24的作用下上移，节流阀15的开度达到最大，此时从排水管10排出的水流的流量变大。
排水管10排出的水将积累在集水槽30内，当集水槽30内装满水后，集水槽30下移，并使钢球32与第二球面凹槽34形成配合，同时，集水槽30挤压关闭开关17，电磁阀13关闭，排水管10停止排水。另外，在集水槽30按压关闭开关17时，也可由施工人员自行按压关闭开关17将电磁阀13关闭。
第二种取水情况的工作过程为：按下半自动冲水阀，使电磁阀13打开，则在水流传感器和计时器的监测下，在电磁阀13开启1个小时后，电磁阀13将自动关闭；另外，在电磁阀13自动关闭之前，也可由施工人员自行按压关闭开关17将电磁阀13关闭。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.水流自动截断装置，其特征在于：包括一端与水源连接的排水管，排水管另一端的下方设有集水槽，排水管上安装有截流机构；截流机构包括截断水流的电磁阀、与电磁阀电连接的控制器、与控制器电连接且设于排水管内的水流传感器以及与控制器电连接的手动开关和计时器；所述水流传感器感应到水流将发出脉冲信号反馈至控制器，同时计时器开始计时，计时器计时达到预设时间段后，控制器向电磁阀发出执行信号，电磁阀关闭；切换所述手动开关将向控制器发出控制信号，同时控制器向电磁阀发出执行信号并控制电磁阀的开闭；所述集水槽底部设有泄流管，泄流管上设有排水阀。
2.根据权利要求1所述的水流自动截断装置，其特征在于：所述排水管呈“Z”字形，排水管与水源连接的一端为第一端，排水管位于集水槽上方的一端为第二端；集水槽高于排水管的第一端，排水管的第一端安装有水表，泄流管的出水端位于水表的上方。
3.根据权利要求2所述的水流自动截断装置，其特征在于：所述集水槽下方设有支撑座，集水槽与支撑座滑动连接，集水槽与支撑座之间设有第一压簧；集水槽的侧壁上设有限位机构，限位机构包括设于集水槽侧壁上的盲孔，盲孔的开口设于集水槽的外壁，且盲孔内设有钢球和将钢球压紧在支撑座侧壁上的挤压弹簧；所述集水槽的侧壁上设有可供钢球嵌入的第一球面凹槽和第二球面凹槽，第一球面凹槽和第二球面凹槽从上至下依次设置；所述手动开关包括启动开关和关闭开关，关闭开关设置在支撑座上并位于集水槽的下方。
4.根据权利要求3所述的水流自动截断装置，其特征在于：所述排水管上安装有节流阀，所述泄流管的出水端的内部设有滑杆，泄流管的出水端的内壁上设有安装环，安装环上设有若干通孔，滑杆与安装环滑动连接，滑杆的上端与安装环之间设有第二压簧，滑杆的下部设有位于安装环下方的阻流板，滑杆的下端伸出泄流管并可驱动节流阀挡板转动。
5.根据权利要求4所述的水流自动截断装置，其特征在于：所述排水阀为半自动冲水阀，按下半自动冲水阀集水槽内的水将通过泄流管排出，经过一段时间后半自动冲水阀自动关闭；所述启动开关设置在半自动冲水阀的按压头上。
6.根据权利要求5所述的水流自动截断装置，其特征在于：所述阻流板的上表面为锥面，锥面的小端朝向上方。
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