CN112082604B - 一种智能水表 - Google Patents

Abstract

一种智能水表，包括：水表壳体，所述水表壳体上设有第一装配腔和第二装配腔，所述第一装配腔和第二装配腔相通；电子组件，该电子组件的下部分包括阀门组件，其置于所述第一装配腔中；所述电子组件的上部分包括电子器件和电机，所述电机控制阀门组件工作；机械组件，该机械组件的下部分包括叶轮组件，其置于所述第二装配腔中；所述机械组件的上部分包括齿轮组件及显示表盘，所述叶轮组件在水流动力下转动并带动齿轮组件运动，所述显示表盘用于显示用水量。本发明中，机械组件和电子组件为分离结构，安装、拆卸方便，装配结构稳定性高；同时采用了全新的阀门结构，电子组件控制阀门的开启和关闭，密封性好且不会出现卡死的现象。

Description

一种智能水表

技术领域

本发明属于水表设备领域，具体涉及一种具有机电分离结构的智能水表。

背景技术

水表，是测量水流量的仪表，一般分为容积式水表和速度式水表两类，水表起源于英国，其发展已有近二百年的历史。传统水表的内部结构从外向里可分为壳体、套筒、内芯三大件，壳体是生铁铸成的，水从进水口出来之后通过壳体的下部环形空间，水流冲击轮周的叶片，产生转矩，使叶轮旋转起来，水龙头开得越大，水流越急，叶轮就转得越快。

随着技术的发展和产品的迭代，现在很多新型的水表越来越多的出现，如智能IC卡水表、无线远传水表、无阀干式水表等。此外，现在的很多智能水表都具有机械部分和电子计量部分，其中，机械部分一般为传统的水表结构，安装在水表主体中，通过其中的流量单元对水流量进行检测。电子计量部分通过其中的电子检测元件获得水流量数据，并可对水流量数据进行电子信号的传输。

目前，大部分的具有机电结构的智能水表中，一般都为一体化设计，机械部分与电子计量部分不能分离，这导致更换、维修、拆卸比较麻烦，维修时需要整体拆下更换。此外，现有的一些水表中，其中设有阀门，但控制方式复杂，阀门密封效果不好，尤其当长时间使用后，水垢的积累会影响阀门密封效果，严重时水垢结垢会导致阀门卡死现象。

因此，针对以上还存在的一些问题，本发明对具有机电结构的无阀干式水表进行了进一步的研究和设计。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种智能水表，具有机电分离结构，机械组件和电子组件为分离结构，安装、拆卸方便，装配结构稳定性高；同时本申请中智能水表中，采用了全新的阀门结构，电子组件控制阀门的开启和关闭，密封性好且不会出现卡死的现象。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种智能水表，包括：水表壳体，所述水表壳体上设有第一装配腔和第二装配腔，所述第一装配腔和第二装配腔相通；电子组件，该电子组件的下部分包括阀门组件，其置于所述第一装配腔中；所述电子组件的上部分包括电子器件和电机，所述电机控制阀门组件工作；机械组件，该机械组件的下部分包括叶轮组件，其置于所述第二装配腔中；所述机械组件的上部分包括齿轮组件及显示表盘，所述叶轮组件在水流动力下转动并带动齿轮组件运动，所述显示表盘用于显示用水量；电子组件中，所述阀门组件包括阀门框，所述阀门框上部密封，所述阀门框的侧部设有侧通道，所述阀门框底部设有第一阀板，所述第一阀板上设有第一阀板通孔，所述第一阀板上设有可转动的第二阀板，所述第二阀板上设有第二阀板通孔；所述第一阀板通孔和所述第二阀板相对转动时实现第一装配腔中空间的连通或关闭；机械组件中，所述叶轮组件包括叶轮套，所述叶轮套的侧壁上设有进水槽和出水槽，所述叶轮套中设有叶轮，所述叶轮套下部外侧设有网罩；所述电子组件和机械组件的外部设有罩体，所述罩体上设有可掀起的翻盖。

本申请中的智能水表，采用了机电分离结构，电子组件和机械组件分别安装与拆卸。本申请中的水表安装到水管管路中，水流先进入到第二装配腔中，通过网罩进行大杂质过滤后，水流通过叶轮套下部的进水槽进入到叶轮套中，带动其中的叶轮转动，实现水流量计量。然后水流通过叶轮套上部的出水槽流出，通过连通第一装配腔和第二装配腔的通道，进入到第一装配腔中，然后水流通过阀门框上的侧通道进入到阀门框中，再通过连通的第一阀板通孔和第二阀板通孔流入到第一装配腔中的下部区域，最后流出。

本申请中，第二阀板可在第一阀板上转动，若转动至第一阀板通孔和第二阀板通孔互相错开，则阀门关闭，水流被切断；若转动至部分重合时，可以调节水流量，调节方便。并且，本申请中，依照水流的流动方向，会对第二阀板有持续的压力，使其压向第一阀板，第二阀板与第一阀板之间为面接触密封，在水压作用下密封效果好。

作为优选，所述阀门框的上部设有上板和密封板；所述上板的外沿抵在第一装配腔中的第一周向凸台上并保持密封，所述阀门框的下沿或所述第一阀板的下沿抵在第一装配腔中的第二周向凸台上并保持密封。该结构中，可以通过密封圈、O型圈等进行密封装配，装配后，水流只能先进入到阀门框中，再通过第一阀板通孔和第二阀板通孔流出。

作为优选，所述第二阀板上设有驱动转轴，所述驱动转轴穿过所述上板和密封板后连接到驱动电机中，所述驱动电机设于电子组件的上部分中，驱动电机在电信号驱动下工作并带动驱动转轴转动，实现阀门的开、关、开度调整等操作。

作为优选，所述驱动转轴上设有密封件，所述密封件套在驱动转轴上且设于所述上板下表面上的密封件安装位中。该密封件可以为橡胶密封套等结构，保证连接处的密封。

作为优选，所述驱动转轴的下端设有驱动块，所述驱动块上设有向下伸出的凸块，所述第二阀板上设有与所述凸块对应的凹孔，所述凸块插入到所述凹孔中实现装配。该结构中，驱动块上可以设置两个凸块，对称设置且间隔一定距离，插入到凹孔中之后，转动时的驱动力分布均匀，扭矩输出稳定，可以很好的驱动第二阀板转动，不会出现打滑和转动偏斜的现象。

作为优选，所述驱动转轴上套有弹簧，所述弹簧的上端抵在密封件上，所述弹簧的下端抵在驱动块上，在弹簧的作用下，可以使驱动块始终压着第二阀板，保证第二阀板与第一阀板之间贴合接触，不存在间隙。

作为优选，所述第一阀板上设有对称设置的两个第一阀板通孔，所述第二阀板上设有对称设置的两个第二阀板通孔；所述第一阀板的上表面上还设有下凹腔。该结构中，随着第二阀板在第一阀板上转动，第一阀板通孔和第二阀板通孔错开与对齐的过程中，可以实现阀门的开闭和阀门开度的调整。此外，在长时间使用过程中，水中的水垢容易在阀板表面上积攒，影响凉快阀板之间的密封性能，本申请中在一阀板的上表面上还设有下凹腔，在第二阀板转动过程中，可以将表面上的水垢推入到下凹腔中，同时下凹腔中的侧壁上沿也能将第二阀板下表面上的水垢刮下，有利于减少密封界面上的杂质，保证密封性能。

作为优选，所述第一阀板和第二阀板均为聚四氟乙烯阀板，具有自润滑效果，保证密封滑动效果好。

作为优选，所述叶轮套通过环状凸沿分为上部分和下部分，上部分叶轮套的侧壁上设有出水槽，用于出水，下部分叶轮套的侧壁上设有进水槽，用于进水。

作为优选，所述叶轮套的侧壁厚度与出水槽、进水槽的宽度相同；所述出水槽的数量为5-7个，所述进水槽的数量为5-7个，优选为均匀分布的6个，保证进水与出水效率。

作为优选，所述出水槽在侧壁上倾斜设置以形成螺旋出水；所述进水槽在侧壁上倾斜设置以形成螺旋出水；所述出水槽和所述进水槽的倾斜方向相反。该结构中，水流从进水槽进入后螺旋上升，推动其中的叶轮转动，避免水流乱流，然后再以同样的螺旋方式从出水槽中流出，减少水流阻力，保证检测精度。

作为优选，所述电子组件与所述第一装配腔的腔口之间通过螺纹装配；所述机械组件与所述第二装配腔的腔口之间通过螺纹装配。

作为优选，所述罩体的一侧设有电池仓，其中设有电池，可以为干电池，电池仓的端部设有电池仓盖进行密封。

作为优选，所述罩体上对应用于装配电子组件的位置上设有隔板，所述隔板用于分隔电子组件上部分和下部分，且该隔板上设有供驱动转轴穿过的通孔。

作为优选，所述罩体上对应用于装配机械组件的位置上设有转动座，该转动座上设有翻盖，翻盖翻起后可以查看水表指针、读数等。

作为优选，所述水表壳体上设有若干个安装座，所述安装座上安装有底板，所述底板上安装有所述罩体，可以通过常规的螺栓进行安装。

作为优选，所述电子组件中设有通讯模块、读卡模块、存储模块、电源模块；所述电子组件上设有操作面板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种智能水表，具有机电分离结构，机械组件和电子组件为分离结构，安装、拆卸方便，装配结构稳定性高；同时本申请中智能水表中，采用了全新的阀门结构，电子组件控制阀门的开启和关闭，密封性好且不会出现卡死的现象。

附图说明

图1为本发明中的智能水表的立体图。

图2为本发明中的省略翻盖的智能水表的立体图

图3为本发明中是省略罩体的智能水表的立体图。

图4为本发明中的罩体的立体图一。

图5为本发明中的罩体的立体图二。

图6为本发明中的水表壳体的立体图。

图7为本发明中的机械组件与电子组件的立体图一。

图8为本发明中的机械组件与电子组件的立体图二。

图9为本发明中的机械组件与电子组件的示意图。

图10为本发明中的省略网罩和叶轮套的机械组件与电子组件的示意图。

图11为本发明中的省略网罩的机械组件的立体图。

图12为本发明中的省略网罩和叶轮套的机械组件立体图。

图13为本发明中的叶轮套的立体图一。

图14为本发明中的叶轮套的立体图二。

图15为本发明中的阀门框及其上结构的立体图。

图16为本发明中的阀门框的立体图。

图17为本发明中的驱动转轴、阀板装配后的立体图。

图18为本发明中的驱动转轴的立体图。

图19为本发明中的第一阀板的立体图。

图20为本发明中的第二阀板的立体图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参见图1至图20，本申请中的一种智能水表，具体包括以下结构。

水表壳体2，如图6所示，所述水表壳体2上设有第一装配腔24和第二装配腔25，所述第一装配腔24和第二装配腔25相通。所述水表壳体2上设有若干个安装座23，所述安装座23上安装有底板14，所述底板14上安装有所述罩体1，可以通过常规的螺栓进行安装。

电子组件5，该电子组件5的下部分包括阀门组件，其置于所述第一装配腔24中；所述电子组件5的上部分包括电子器件和电机，所述电机控制阀门组件工作。

电子组件5中，所述阀门组件包括阀门框51，所述阀门框51上部密封，所述阀门框51的侧部设有侧通道511，所述阀门框51底部设有第一阀板53，所述第一阀板53上设有第一阀板通孔531，所述第一阀板53上设有可转动的第二阀板52，所述第二阀板52上设有第二阀板通孔521；所述第一阀板通孔531和所述第二阀板52相对转动时实现第一装配腔24中空间的连通或关闭。

具体的，本申请的实施方式中，所述阀门框51的上部设有上板516和密封板512；所述上板516的外沿抵在第一装配腔24中的第一周向凸台上并保持密封，所述阀门框51的下沿或所述第一阀板53的下沿抵在第一装配腔24中的第二周向凸台上并保持密封。该结构中，可以通过密封圈、O型圈等进行密封装配，装配后，水流只能先进入到阀门框51中，再通过第一阀板通孔531和第二阀板通孔521流出。本申请中，所述第二阀板52上设有驱动转轴55，所述驱动转轴55穿过所述上板516和密封板512后连接到驱动电机中，所述驱动电机设于电子组件5的上部分中，驱动电机在电信号驱动下工作并带动驱动转轴55转动，实现阀门的开、关、开度调整等操作。

进一步的，所述驱动转轴55上设有密封件551，所述密封件551套在驱动转轴55上且设于所述上板516下表面上的密封件安装位518中。该密封件可以为橡胶密封套等结构，保证连接处的密封。所述驱动转轴55的下端设有驱动块553，所述驱动块553上设有向下伸出的凸块554，所述第二阀板52上设有与所述凸块554对应的凹孔522，所述凸块554插入到所述凹孔522中实现装配。该结构中，驱动块553上可以设置两个凸块554，对称设置且间隔一定距离，插入到凹孔522中之后，转动时的驱动力分布均匀，扭矩输出稳定，可以很好的驱动第二阀板52转动，不会出现打滑和转动偏斜的现象。

此外，本申请中，所述驱动转轴55上套有弹簧552，所述弹簧552的上端抵在密封件551上，所述弹簧552的下端抵在驱动块553上，在弹簧552的作用下，可以使驱动块553始终压着第二阀板52，保证第二阀板52与第一阀板53之间贴合接触，不存在间隙。

本申请的实施方式中，所述第一阀板53上设有对称设置的两个第一阀板通孔531，所述第二阀板52上设有对称设置的两个第二阀板通孔521；所述第一阀板53的上表面上还设有下凹腔535。该结构中，随着第二阀板52在第一阀板53上转动，第一阀板通孔531和第二阀板通孔521错开与对齐的过程中，可以实现阀门的开闭和阀门开度的调整。此外，在长时间使用过程中，水中的水垢容易在阀板表面上积攒，影响凉快阀板之间的密封性能，本申请中在一阀板53的上表面上还设有下凹腔535，在第二阀板52转动过程中，可以将表面上的水垢推入到下凹腔535中，同时下凹腔535中的侧壁上沿也能将第二阀板52下表面上的水垢刮下，有利于减少密封界面上的杂质，保证密封性能。

本申请中，所述第一阀板53和第二阀板52均为聚四氟乙烯阀板，具有自润滑效果，保证密封滑动效果好。

机械组件4，该机械组件4的下部分包括叶轮组件，其置于所述第二装配腔25中；所述机械组件4的上部分包括齿轮组件及显示表盘，所述叶轮组件在水流动力下转动并带动齿轮组件运动，所述显示表盘用于显示用水量。

机械组件4中，所述叶轮组件包括叶轮套42，所述叶轮套42的侧壁上设有进水槽和出水槽，所述叶轮套42中设有叶轮44，所述叶轮套42下部外侧设有网罩41；所述电子组件5和机械组件4的外部设有罩体1，所述罩体1上设有可掀起的翻盖11。

本申请的实施方式中，所述叶轮套42通过环状凸沿425分为上部分和下部分，上部分叶轮套的侧壁上设有出水槽423，用于出水，下部分叶轮套的侧壁上设有进水槽424，用于进水。所述叶轮套42的侧壁厚度与出水槽423、进水槽424的宽度相同；所述出水槽423的数量为5-7个，优选为6个，均匀分布；所述进水槽424的数量为5-7个，优选为6个，均匀分布，保证进水与出水效率。进一步的，所述出水槽423在侧壁上倾斜设置以形成螺旋出水；所述进水槽424在侧壁上倾斜设置以形成螺旋出水；所述出水槽423和所述进水槽424的倾斜方向相反。该结构中，水流从进水槽424进入后螺旋上升，推动其中的叶轮转动，避免水流乱流，然后再以同样的螺旋方式从出水槽423中流出，减少水流阻力，保证检测精度。

本申请中，所述电子组件5与所述第一装配腔24的腔口之间通过螺纹装配；所述机械组件4与所述第二装配腔25的腔口之间通过螺纹装配。

本申请中，所述机械组件4中的计量单元（如传动齿轮、表盘等）为常规结构，水流带动叶轮44转动，叶轮44转动带动其中的齿轮计量组件转动，进行水流量的计量。本申请中，所述电子组件5中设有通讯模块、读卡模块、存储模块、电源模块、电机控制模块等，为现有技术中的常规结构。所述电子组件5上设有电子组件盖板12，该电子组件盖板12上设有操作面板122，其上设有按钮，可用于按钮操作。

本申请中，所述罩体1的一侧设有电池仓13，其中设有电池，可以为干电池，电池仓13的端部设有电池仓盖进行密封。所述罩体1上对应用于装配电子组件5的位置上设有隔板151，所述隔板151用于分隔电子组件5上部分和下部分，且该隔板151上设有供驱动转轴55穿过的通孔152。所述罩体1上对应用于装配机械组件4的位置上设有转动座111，该转动座111上设有翻盖11，翻盖11翻起后可以查看水表指针、读数等。

本申请中的智能水表，采用了机电分离结构，电子组件5和机械组件4分别安装与拆卸。本申请中的水表安装到水管管路中，水流先进入到第二装配腔25中，通过网罩41进行大杂质过滤后，水流通过叶轮套42下部的进水槽424进入到叶轮套42中，带动其中的叶轮44转动，实现水流量计量。然后水流通过叶轮套42上部的出水槽423流出，通过连通第一装配腔24和第二装配腔25的通道，进入到第一装配腔24中，然后水流通过阀门框51上的侧通道511进入到阀门框51中，再通过连通的第一阀板通孔531和第二阀板通孔521流入到第一装配腔24中的下部区域，最后流出。

本申请中，第二阀板52可在第一阀板53上转动，若转动至第一阀板通孔531和第二阀板通孔521互相错开，则阀门关闭，水流被切断；若转动至部分重合时，可以调节水流量，调节方便。并且，本申请中，依照水流的流动方向，会对第二阀板52有持续的压力，使其压向第一阀板53，第二阀板52与第一阀板53之间为面接触密封，在水压作用下密封效果好。

以上所述，本发明提供了一种智能水表，具有机电分离结构，机械组件和电子组件为分离结构，安装、拆卸方便，装配结构稳定性高；同时本申请中智能水表中，采用了全新的阀门结构，电子组件控制阀门的开启和关闭，密封性好且不会出现卡死的现象。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种智能水表，其特征在于，包括：

水表壳体（2），所述水表壳体（2）上设有第一装配腔（24）和第二装配腔（25），所述第一装配腔（24）和第二装配腔（25）相通；

电子组件（5），该电子组件（5）的下部分包括阀门组件，其置于所述第一装配腔（24）中；所述电子组件（5）的上部分包括电子器件和电机，所述电机控制阀门组件工作；

机械组件（4），该机械组件（4）的下部分包括叶轮组件，其置于所述第二装配腔（25）中；所述机械组件（4）的上部分包括齿轮组件及显示表盘，所述叶轮组件在水流动力下转动并带动齿轮组件运动，所述显示表盘用于显示用水量；

电子组件（5）中，所述阀门组件包括阀门框（51），所述阀门框（51）上部密封，所述阀门框（51）的侧部设有侧通道（511），所述阀门框（51）底部设有第一阀板（53），所述第一阀板（53）上设有第一阀板通孔（531），所述第一阀板（53）上设有可转动的第二阀板（52），所述第二阀板（52）上设有第二阀板通孔（521）；所述第一阀板通孔（531）和所述第二阀板（52）相对转动时实现第一装配腔（24）中空间的连通或关闭；

机械组件（4）中，所述叶轮组件包括叶轮套（42），所述叶轮套（42）的侧壁上设有进水槽和出水槽，所述叶轮套（42）中设有叶轮（44），所述叶轮套（42）下部外侧设有网罩（41）；

所述电子组件（5）和机械组件（4）的外部设有罩体（1），所述罩体（1）上设有可掀起的翻盖（11）；

所述阀门框（51）的上部设有上板（516）和密封板（512）；所述上板（516）的外沿抵在第一装配腔（24）中的第一周向凸台上并保持密封，所述阀门框（51）的下沿或所述第一阀板（53）的下沿抵在第一装配腔（24）中的第二周向凸台上并保持密封；

所述第二阀板（52）上设有驱动转轴（55），所述驱动转轴（55）穿过所述上板（516）和密封板（512）后连接到驱动电机中，所述驱动电机设于电子组件（5）的上部分中；

所述驱动转轴（55）上设有密封件（551），所述密封件（551）套在驱动转轴（55）上且设于所述上板（516）下表面上的密封件安装位（518）中；

所述驱动转轴（55）的下端设有驱动块（553），所述驱动块（553）上设有向下伸出的凸块（554），所述第二阀板（52）上设有与所述凸块（554）对应的凹孔（522），所述凸块（554）插入到所述凹孔（522）中实现装配；

所述驱动转轴（55）上套有弹簧（552），所述弹簧（552）的上端抵在密封件（551）上，所述弹簧（552）的下端抵在驱动块（553）上；

所述第一阀板（53）上设有对称设置的两个第一阀板通孔（531），所述第二阀板（52）上设有对称设置的两个第二阀板通孔（521）；所述第一阀板（53）的上表面上还设有下凹腔（535）；

所述第一阀板（53）和第二阀板（52）均为聚四氟乙烯阀板；

所述叶轮套（42）通过环状凸沿（425）分为上部分和下部分，上部分叶轮套的侧壁上设有出水槽（423），下部分叶轮套的侧壁上设有进水槽（424）；

所述叶轮套（42）的侧壁厚度与出水槽（423）、进水槽（424）的宽度相同；所述出水槽（423）的数量为5-7个，所述进水槽（424）的数量为5-7个；所述出水槽（423）在侧壁上倾斜设置以形成螺旋出水；所述进水槽（424）在侧壁上倾斜设置以形成螺旋出水；所述出水槽（423）和所述进水槽（424）的倾斜方向相反。