CN111535398B - 一种高层建筑防负压供水装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑防负压供水装置及其使用方法，该装置包括第一压水间、第二压水间、防负压箱、水泵机组和控制箱，防负压箱与市政管网连通，市政管网末端设置有水压表和电磁阀一，防负压箱内设置有水位检测器，防负压箱和水泵机组之间通过管道连通，水泵机组与第一压水间和第二压水间通过进水管连通，进水管上设置有电磁阀二和电磁阀三，第一压水间和第二压水间底部与排水管连通，排水管上设置有电磁阀四和电磁阀五，排水管与高层用户管网连通，第一压水间和第二压水间顶部设置有气压控制表一和气压控制表二。该装置可有效解决现有的供水装置存在的水箱内易污染、市政管网异常时无法供水以及水泵持续工作，易使市政管网内形成负压的问题。

Description

一种高层建筑防负压供水装置及其使用方法

技术领域

本发明属于高层供水装置技术领域，具体涉及一种高层建筑防负压供水装置及其使用方法。

背景技术

高层建筑恒压二次供水系统，是一种使用较为广泛的二次供水设备，工作中将欠压的市政管网自来水流入水箱内储存，然后通过相关设备控制恒压二次供水系统的增压泵将水从水箱内抽出加压，送至用户管道供高层建筑住户使用，使用过程中，增压泵会根据其配套的位于用户侧管道内水压开关，以及高层建筑恒压二次供水系统配套的控制电路作用，工作在自动状态下，用户侧水压低时，增压泵工作为用户管道内泵入具有压力的水，用户侧水压高时，增压泵停止，这样，用户管道内水压就会保持在一定的范围内，保证用户的正常用水。

目前高层建筑供水方式在不断的发展和完善，但仍存在以下问题，第一，普遍存在水池，水箱二次污染的问题；第二，高层供水装置为保证供水管道内水压恒定而持续工作导致的能源浪费、整个供水系统不能实现自动控制等问题；第三，当市政供水水压不足时现有供水装置水泵仍然继续工作，将会造成市政管网负压过大等问题；第四，当市政管网异常时，出现水体供应不足的问题。

目前，高层建筑供水的现状是普遍采取二次加压的方法满足高层用水。因此在面对功能性需求之上的体验性需求增长的情况下，确定使用何种类型的供水装置显得格外重要。研究一种与现代高层建筑相符合的节能环保防负压型供水装置是十分迫切和必要的。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种高层建筑防负压供水装置及其使用方法，该装置可有效解决现有的供水装置存在的水箱内易污染、市政管网异常时无法供水以及市政管网异常时，水泵持续工作，易使市政管网内形成负压的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高层建筑防负压供水装置，包括第一压水间、第二压水间、防负压箱、水泵机组和控制箱，防负压箱与市政管网连通，市政管网末端设置有水压表和电磁阀一，防负压箱内设置有水位检测器，水位检测器设置于防负压箱的底部；

防负压箱和水泵机组之间通过管道连通，水泵机组与第一压水间和第二压水间之间通过进水管连通，进水管上分别设置有电磁阀二和电磁阀三，电磁阀二和电磁阀三分别设置于靠近第一压水间和第二压水间一侧，第一压水间和第二压水间底部分别与排水管连通，排水管上分别设置有电磁阀四和电磁阀五，电磁阀四和电磁阀五分别设置于靠近第一压水间和第二压水间一侧，排水管与高层用户管网连通，第一压水间和第二压水间顶部分别设置有气压控制表一和气压控制表二，水压表、电磁阀一、水位检测器、水泵机组、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、气压控制表一和气压控制表二均与控制箱电性连接。

采取上述方案所产生的有益效果为：第一压水间和第二压水间关闭后为密封的，压水间内无水体时，其内部的气压较小，当压水间内进入水体后，水位逐渐上升，压水间内的气压增大，通过气压控制表一和气压控制表二对第一压水间和第二压水间内的气压进行检测，通过气压的大小，判断水位的高低；在水泵机组的作用下，使得第一压水间和第二压水间内装满水，高层用户用水时，电磁阀四和电磁阀五交替开启，电磁阀四开启，第一压水间为高层用户供水，第一压水间内的水位逐渐下降，当水位下降至最低水位线时，气压监测表一监测到第一压水间内的气压达到最低值，此时，气压监测表一将信号发送至控制箱，控制箱控制电磁阀五开启，电磁阀四关闭，第二压水间继续为高层用户供水；当电磁阀四关闭后，控制箱同时控制电磁阀二开启，通过水泵机组向第一压水间内补水，同理，当第二压水间内的水体用尽后，控制箱控制电磁阀五关闭，电磁阀四打开，同时控制电磁阀三开启，继续为第二压水间补水；通过该设计，使得第一压水间和第二压水间交替工作，其中一个压水间作为备用压水间，当市政管网出现异常，无法供水时，可通过该压水间内储存的备用水体为高层用户供水，减小市政管网停水后对居民的影响；第一压水间和第二压水间交替工作，可避免压水间内的水体长时间不使用，出现水体污染的情况，提高居民用水的安全性和卫生性。

市政管网末端设置有水压表，用于检测市政管网内的水压，当市政管网内的水压异常时，将信号传送至控制箱，控制箱控制电磁阀一关闭，停止为防负压箱供水，减小市政管网的压力，避免出现负压情况；

市政管网内的水体通过开关阀进入防负压箱内，当水位逐渐升高，当水位达到最高水位线时，开关阀关闭，停止为防负压箱供水；当防负压箱内的水位下降，且电磁阀一处于关闭状态时，防负压箱内的水位检测器检测到最低水位，将信号传送至控制箱，控制箱控制水泵机组停止工作，避免在防负压箱内无水的情况下，水泵机组空转；

市政管网出现异常，停水后，防负压箱也作为储水工具，为低层用户和高层用户供水，进一步减小市政管网停水对居民的影响；同时，设置有防负压箱也可避免市政管网出现异常时，水泵机组继续工作，加重市政管网的压力；防负压箱设置为上部封口的，可避免防负压箱内的水体被污染。

进一步地，进水管上设置有进水支管，进水支管与低层用户管网连通。

采取上述方案所产生的有益效果为：通过进水支管为低层居民供水，进水支管上设置有水压检测表，当居民用水时，进水支管上的水压降低，水压检测表将信号传送至控制箱，控制箱控制水泵机组工作，将防负压箱内的水体进行输送。

进一步地，防负压箱顶部设置有气压平衡管，气压平衡管上设置有空气滤网，进水管上设置有过滤网。

采取上述方案所产生的有益效果为：气压平衡管与外界连通，通过设置有气压平衡管可避免防负压箱内出现负压的情况，避免对防负压箱造成损伤，气压平衡管上设置有空气过滤网，可对空气中的污染物进行过滤，避免对水体产生污染，提高居民用水质量；进水管上设置有过滤网，可对水体中的污染物进行过滤，进一步提高水体的质量。

进一步地，防负压箱底部设置有接水箱。

采取上述方案所产生的有益效果为：当防负压箱出现异常，可能存在漏水的情况，设置有接水箱，可对防负压箱内溢出的水体进行收集，接水箱上也设置有管道，可将漏出的水体排走，避免对防负压箱周围的地面造成污染。

进一步地，开关阀设置为浮球阀。

采取上述方案所产生的有益效果为：将开关阀设置为浮球阀，当市政管网内的水体进入防负压箱内，防负压箱内的水位逐渐升高，浮球也随着水位的升高，当水位达到最高水位线时，浮球阀处于关闭状态，避免市政管网内的水体继续进入防负压箱内，当防负压箱内的水位下降后，浮球阀打开，继续为防负压箱补充水体，使得防负压箱内的水体适中保持在一定高度。

进一步地，第一压水间和第二压水间均设置为圆柱形，圆柱形底部设置为倒圆锥形，第一压水间和第二压水间顶部均活动连接有密封盖。

采取上述方案所产生的有益效果为：将第一压水间和第二压水间设置为圆柱形，且下端设置为倒圆锥形，可减小压水间内的死角，避免长时间使用后，死角位置清理不彻底，容易滋生藻类或者细菌，影响水质；密封盖边缘设置有密封圈，盖合后可提高压水间内的密封效果，密封盖盖合后通过固定扣进行固定。

进一步地，第一压水间和第二压水间内均设置有清洁装置，清洁装置包括清洁刷和连接杆，清洁刷设置于连接杆两端并与连接杆固定连接，连接杆中点处固定连接有转动杆，转动杆贯穿密封盖并与密封盖活动连接，转动杆上固定连接有转动电机，转动电机的输出轴与转动杆固定连接。

进一步地，排水管上设置有排污管，排污管上设置有电磁阀六，排水管上还设置有电磁阀七，电磁阀七设置于排污管下部。

采取上述方案所产生的有益效果为：转动杆与密封盖之间通过轴承连接，且连接处也设置为密封的，清洁刷的刷毛与压水间的侧壁接触，清洁时，使得压水间内保留一定量的水，然后开启转动电机，转动电机带动连接杆转动，进而带动清洁刷转动，实现对压水间的侧壁进行清洁的目的，提高压水间的卫生状况，清洁完成后，人工向压水间喷水，实现冲洗的目的，然后通过控制箱控制关闭电磁阀七，开启电磁阀六，将清洗下来的污水通过排污管排走，然后控制电磁阀关闭，电磁阀七开启，恢复正常的工作流程。

进一步地，清洁刷包括直杆部和斜杆部，直杆部与斜杆部一体成型。

采取上述方案所产生的有益效果为：直杆部与压水间的圆柱形结构对应设合资，斜杆部与倒圆锥形对应设置，斜杆部与直杆部焊接固定，通过该结构，可提高压水间的清洁效果，实现无死角清洁的目的。

进一步地，上述高层建筑防负压供水装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)市政管网内的水体通过浮球阀流进防负压箱内；

(2)水泵机组将防负压箱内的水体输送至第一压水间和第二压水间内；

(3)高层用户用水时，控制箱控制电磁阀三和电磁阀四轮流开启，第一压水间和第二压水间轮流为高层用户供水；

(4)清洗时，开启转动电机，通过转动电机带动清洁刷对第一压水间和第二压水间的内壁进行清洁，然后通过排污管将污水排出即可。

本发明所带来的有益效果为：

1、该供水装置内设置有防负压箱、第一压水间和第二压水间，通过这三个装置缓存一定量的水体，当市政管网出现异常，停止供水时，这三个装置内的水体可以维持一段时间的用水需求，提高用户的使用体验；设置有防负压箱，还可以避免市政管网出现异常时，水泵机组继续工作，加重市政管网的压力。

2、第一压水间和第二压水间在控制箱的控制作用下，两者交替工作，防止其中一个压水间内的水体长时间不使用后，滋生细菌，影响水质；将第一压水间和第二压水间顶部设置有密封盖，盖合后，实现压水间内的密封作用，放置污染物进行压水间，进一步提高水体的质量。

3、压水间内设置有清洁装置，排水管上设置有排污管，压水间使用一段时间后，通过清洁装置对压水间的内壁进行清洁，提高压水间的卫生状况，清洁后的污水通过排污管排及时放掉。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为压水间的结构示意图；

附图标记：1、第一压水间；2、第二压水间；3、防负压箱；4、水泵机组；5、市政管网；6、水压表；7、电磁阀一；8、水位检测器；9、进水管；10、电磁阀二；11、电磁阀三；12、排水管；13、电磁阀四；14、电磁阀五；15、气压控制表一；16、气压控制表二；17、进水支管；18、气压平衡管；19、过滤网；20、接水箱；21、浮球阀；22、清洁刷；23、连接杆；24、转动杆；25、转动电机；26、排污管；27、电磁阀六；28、电磁阀七；29、直杆部；30、斜杆部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明的一个实施例中，如图1-2所示，提供了一种高层建筑防负压供水装置，包括第一压水间1、第二压水间2、防负压箱3、水泵机组4和控制箱，优化地，第一压水间1和第二压水间2均设置为圆柱形，圆柱形底部设置为倒圆锥形，第一压水间1和第二压水间2顶部均活动连接有密封盖。优化地，第一压水间1和第二压水间2内均设置有清洁装置，清洁装置包括清洁刷22和连接杆23，优化地，清洁刷22包括直杆部29和斜杆部30，直杆部29与斜杆部30一体成型。清洁刷22设置于连接杆23两端并与连接杆23固定连接，连接杆23中点处固定连接有转动杆24，转动杆24贯穿密封盖并与密封盖活动连接，转动杆24上固定连接有转动电机25，转动电机25的输出轴与转动杆24固定连接。

防负压箱3与市政管网5连通，优化地，防负压箱3内设置有浮球阀21，浮球阀21设置于市政管网5的入口处。优化地，防负压箱3顶部设置有气压平衡管18，气压平衡管18上设置有空气滤网，进水管9上靠近第一压水间1和第二压水间2一侧均设置有过滤网19。优化地，防负压箱3底部设置有接水箱20。

市政管网5末端设置有水压表6和电磁阀一7，防负压箱3内设置有第一水位检测器8，第一水位检测器8设置于防负压箱3的底部；

防负压箱3和水泵机组4之间通过管道连通，水泵机组4与第一压水间1和第二压水间2之间通过进水管9连通，优化地，进水管9上设置有进水支管17，进水支管17与低层用户管网连通。

进水管9上分别设置有电磁阀二10和电磁阀三11，电磁阀二10和电磁阀三11分别设置于靠近第一压水间1和第二压水间2一侧，第一压水间1和第二压水间2底部分别与排水管12连通，排水管12上分别设置有电磁阀四13和电磁阀五14，电磁阀四13和电磁阀五14分别设置于靠近第一压水间1和第二压水间2一侧，排水管12与高层用户管网连通，第一压水间1和第二压水间2顶部分别设置有气压控制表一15和气压控制表二16，水压表6、电磁阀一7、水位检测器8、水泵机组4、电磁阀二10、电磁阀三11、电磁阀四13、电磁阀五14、气压控制表一15和气压控制表二16均与控制箱电性连接。优化地，排水管12上设置有排污管26，排污管26上设置有电磁阀六27，排水管12上还设置有电磁阀七28，电磁阀七28设置于排污管26下部。

上述的高层建筑防负压供水装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)市政管网5内的水体通过浮球阀21流进防负压箱3内；

(2)水泵机组4将防负压箱3内的水体输送至第一压水间1和第二压水间2内；

(3)高层用户用水时，控制箱控制电磁阀二10和电磁阀三11轮流开启，第一压水间1和第二压水间2轮流为高层用户供水；

(4)清洗时，开启转动电机25，通过转动电机25带动清洁刷22对第一压水间1和第二压水间2的内壁进行清洁，然后通过排污管26将污水排出即可。

上述装置的具体使用过程如下：

(1)电磁阀一7设置为常开状态，水压表6监测市政管网5内的水压，水压正常情况下，市政管网5内的水体通过浮球阀21流进防负压箱3内，当市政管网5内的水压异常时，水压表6将信号传送至控制箱，控制箱控制电磁阀一7关闭，停止为防负压箱3供水；防负压箱3内的水体逐渐被用尽，当水位检测器8检测到防负压箱3内的水位处于最低水位时，将信号发送至控制箱，控制箱控制水泵机组4停止工作，避免出现空转的情况；

(2)通过水泵机组4将防负压箱3内的水体输送至低层用户家中或者输送至第一压水间1和第二压水间2内，第一压水间1和第二压水间2内的水位逐渐上升，其内部的气压逐渐增大，气压控制表一15和气压控制表二16对其内部的气压进行检测，当其内的气压达到上限时，即压水间内的水位达到上限，此时气压控制表一15和气压控制表二16将气压信号传送至控制箱，控制箱控制水泵机组4停止工作，控制电磁阀二10和电磁阀三11关闭；

(3)水泵机组4停止停止为第一压水间1和第二压水间2供水时，市政管网5内的水体通过浮球阀21进入防负压箱3内，防负压箱3内的水位之间升高，当水位达到防负压箱3的最高水位时，浮球阀21关闭，禁止市政管网5内的水体继续进入防负压箱3；

(4)在控制箱内设置第一压水间1和第二压水间2的运行程序，使得第一压水间1和第二压水间2为交替工作，高层用户用水时，首先电磁阀四13开启，第一压水间1为高层用户供水，第一压水间1内的水体用尽后，第一压水间1内的气压降低，气压控制表一15检测到第一压水间1内的气压处于气压下限，此时将气压信号传送至控制箱，控制箱控制电磁阀四13关闭，电磁阀五14开启，继续通过第二压水间2为用户供水；同时，控制箱控制控制电磁阀三11开启，控制水泵机组4工作，向第一压水间1内补水，直到达到第一压水间1的水位上限；当第二压水间2内的水体用尽后，气压监测表二16检测第二压水2间内的气压达到下限，将信号传送至控制箱，控制箱控制电磁阀五14关闭，控制电磁阀四13开启，同时控制电磁阀三11开启，水泵机组4工作，为第二压水间2进行补充，如此重复，通过第一压水间1和第二压水间2为高层用户供水；

(5)当需要对第一压水间1和第二压水间2进行清洁时，排尽第一压水间1和第二压水间2内的水体，然后关闭电磁阀四13和电磁阀五14，开启转动电机25，转动电机25带动转动杆24转动，进而带动清洁刷22转动，对第一压水间1和第二压水间2的内壁进行清洁，清洁完成后，开启电磁阀四13、电磁阀五15和电磁阀六27，关闭电磁阀七28，将第一压水间1和第二压水间2污水通过排污管排走即可。

Claims (9)

1.一种高层建筑防负压供水装置，其特征在于，包括第一压水间（1）、第二压水间（2）、防负压箱（3）、水泵机组（4）和控制箱，所述防负压箱（3）与市政管网（5）连通，所述市政管网（5）末端设置有水压表（6）、用于控制市政管网开关的电磁阀一（7）和用于控制防负压箱（3）进水量的开关阀，所述电磁阀一（7）设置为常开状态，所述水压表（6）监测所述市政管网（5）内的水压，水压正常情况下，所述市政管网（5）内的水体流进所述防负压箱（3）内；所述市政管网（5）内的水压异常时，所述水压表（6）将信号传送至控制箱，控制箱控制所述电磁阀一（7）关闭，停止为所述防负压箱（3）供水，避免加重所述市政管网的压力；

所述开关阀设置于所述市政管网（5）末端，所述开关阀设置为浮球阀（21），所述防负压箱（3）内设置有水位检测器（8），所述水位检测器（8）设置于所述防负压箱（3）的底部；所述第一压水间（1）和第二压水间（2）均设置为密封的，所述第一压水间（1）和第二压水间（2）均设置于高层建筑顶部；

所述防负压箱（3）和水泵机组（4）之间通过管道连通，所述水泵机组（4）与第一压水间（1）和第二压水间（2）之间通过进水管（9）连通，所述进水管（9）上分别设置有电磁阀二（10）和电磁阀三（11），所述电磁阀二（10）和电磁阀三（11）分别设置于靠近所述第一压水间（1）和第二压水间（2）一侧，所述第一压水间（1）和第二压水间（2）底部均连接有排水管（12），所述排水管（12）上分别设置有电磁阀四（13）和电磁阀五（14），所述电磁阀四（13）和电磁阀五（14）分别设置于靠近所述第一压水间（1）和第二压水间（2）一侧，所述排水管（12）与高层用户管网连通，所述第一压水间（1）和第二压水间（2）顶部分别设置有用于检测补水信号的气压控制表一（15）和气压控制表二（16），所述水压表（6）、电磁阀一（7）、水位检测器（8）、水泵机组（4）、电磁阀二（10）、电磁阀三（11）、电磁阀四（13）、电磁阀五（14）、气压控制表一（15）和气压控制表二（16）均与所述控制箱电性连接。

2.根据权利要求1所述的高层建筑防负压供水装置，其特征在于，所述进水管（9）上设置有进水支管（17），所述进水支管（17）与低层用户管网连通。

3.根据权利要求1所述的高层建筑防负压供水装置，其特征在于，所述防负压箱（3）顶部设置有气压平衡管（18），所述气压平衡管（18）上设置有空气滤网，所述进水管（9）上设置有过滤网（19）。

4.根据权利要求1所述的高层建筑防负压供水装置，其特征在于，所述防负压箱（3）底部设置有接水箱（20）。

5.根据权利要求2所述的高层建筑防负压供水装置，其特征在于，所述第一压水间（1）和第二压水间（2）均设置为圆柱形，所述圆柱形底部设置为倒圆锥形，所述第一压水间（1）和第二压水间（2）顶部均活动连接有密封盖。

6.根据权利要求1所述的高层建筑防负压供水装置，其特征在于，所述第一压水间（1）和第二压水间（2）内均设置有清洁装置，所述清洁装置包括清洁刷（22）和连接杆（23），所述清洁刷（22）设置于所述连接杆（23）两端并与所述连接杆（23）固定连接，所述连接杆（23）中点处固定连接有转动杆（24），所述转动杆（24）贯穿密封盖并与所述密封盖活动连接，所述转动杆（24）上固定连接有转动电机（25），所述转动电机（25）的输出轴与所述转动杆（24）固定连接。

7.根据权利要求6所述的高层建筑防负压供水装置，其特征在于，所述清洁刷（22）包括直杆部（29）和斜杆部（30），所述直杆部（29）与所述斜杆部（30）一体成型。

8.根据权利要求1所述的高层建筑防负压供水装置，其特征在于，所述排水管（12）上设置有排污管（26），所述排污管（26）上设置有电磁阀六（27），所述排水管（12）上还设置有电磁阀七（28），所述电磁阀七（28）设置于所述排污管（26）下部。

9.权利要求6-7任一项所述的高层建筑防负压供水装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）所述市政管网（5）内的水体通过所述浮球阀（21）流进所述防负压箱（3）内；

（2）所述水泵机组（4）将所述防负压箱（3）内的水体输送至所述第一压水间（1）和第二压水间（2）内；

（3）高层用户用水时，所述控制箱控制所述电磁阀二（10）和电磁阀三（11）轮流开启，所述第一压水间（1）和第二压水间（2）轮流为高层用户供水；

（4）清洗时，开启所述转动电机（25），通过所述转动电机（25）带动所述清洁刷（22）对所述第一压水间（1）和第二压水间（2）的内壁进行清洁，然后通过排污管（26）将污水排出即可。

Images