CN112797519B - 一种补水控制系统及冷却设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及补水控制技术领域，公开了一种补水控制系统及冷却设备。该补水控制系统包括设置在水箱的进水管路上的浮球阀与水泵，浮球阀包括浮球、连杆、与连杆连接的第二联动组件，第二联动组件用于在水箱内的水位下降至第一高度时，运动到第一位置，并触发第一检测装置；还用于在水箱内的水位上升至第二高度时，运动到第二位置，并触发第二检测装置；第一检测装置用于在被第二联动组件触发后生成第一检测信号，并发送至控制装置；第二检测装置用于在被第二联动组件触发后生成第二检测信号，并发送至控制装置；控制装置用于在接收到第一检测信号后，控制水泵开启，还用于在接收到第二检测信号后，控制水泵关闭。

Description

一种补水控制系统及冷却设备

技术领域

本发明涉及补水控制技术领域，尤其涉及一种补水控制系统及冷却设备。

背景技术

随着大中型地产项目的建立，大中型中央空调系统得到广泛应用，冷却系统做为空调系统的散热部分，除了能保证空调系统的稳定安全运行，如处理得当在节能、环保方面也有重要的意义。

现有技术一般采用变频供水恒压系统，用浮球阀作为开关稳定管道内压力，对冷却塔进行供水，浮球阀包括阀体、浮球、设置在浮球上的连杆、与连杆连接的联动组件，工作原理为：当水箱水位偏低时，浮球下降，连杆带动联动组件动作，使阀体的阀门打开，管道内的水流向水箱，使管道内的压力得到释放，达到设定的下限值后，启动补水泵；当水箱内水位达到高位时，浮球上升，连杆带动联动组件动作，使阀体的阀门关闭，水泵延时运行一定时间，使管道内的压力持续上升，达到设定的上限值后，关闭补水泵。

在水箱向冷却塔供水过程中，由于水面上下波动，在连杆以及联动组件的作用下，阀门将出现关闭不严密的现象，管道内的水将通过阀门的缝隙流出，使管道内的压力不能恒定，出现频繁启停水泵的现象，甚至造成水泵长时间运行。

发明内容

本发明提供一种补水控制系统及冷却设备，用以解决现有技术中存在的因水面上下波动造成浮球阀门关闭不严密，进而导致水泵频繁启动的问题。

本发明实施例提供了一种补水控制系统，该补水控制系统用于为水箱补充水量，包括设置在所述水箱的进水管路上的浮球阀与水泵，所述浮球阀包括阀体、浮球、设置在所述浮球上的连杆、与所述连杆连接的第一联动组件，所述第一联动组件用于控制所述阀体的阀门打开或关闭，其中，所述浮球阀还包括与所述连杆连接的第二联动组件，且所述补水控制系统还包括第一检测装置、第二检测装置、控制装置；

所述第二联动组件用于在所述水箱内的水位下降至第一高度时，运动到第一位置，并触发所述第一检测装置；还用于在所述水箱内的水位上升至第二高度时，运动到第二位置，并触发所述第二检测装置；

所述第一检测装置与所述控制装置信号连接，用于在被所述第二联动组件触发后生成第一检测信号，并将所述第一检测信号发送至控制装置；

所述第二检测装置与所述控制装置信号连接，用于在被所述第二联动组件触发后生成第二检测信号，并将所述第二检测信号发送至控制装置；

所述控制装置用于在接收到所述第一检测信号后，控制所述水泵开启，还用于在接收到第二检测信号后，控制所述水泵关闭。

上述实施例中，浮球阀设置有与连杆连接的第二联动组件，当水箱内的水位下降至第一高度时，浮球将随水箱内水位的降低而下落，在连杆的带动下，第二联动组件将运动到第一位置，并触发第一检测装置，使第一检测装置生成第一检测信号，此时，控制装置在接收到第一检测信号后，控制水泵开启，使水泵向水箱内补充水量；当水箱内的水位上升至第二高度时，浮球将随水箱内水位的上升而升高，在连杆的带动下，第二联动组件将运动到第二位置，并触发第二检测装置，使第二检测装置生成第二检测信号，此时，控制装置在接收到第二检测信号后，控制水泵关闭，使水泵停止补水。如此，通过水箱内的水位来控制水泵启停，并不是依据管道内的压力来控制水泵的启停，即使水箱内的水面波动造成浮球轻微的摆动，只要水箱水位不下降到第一高度水泵就不会启动，即不会造成水泵误动作。

可选的，还包括电动阀，所述电动阀设置在所述进水管路上，并介于所述浮球阀与所述水泵之间；

所述控制装置还用于在接收到所述第一检测信号后，并控制所述水泵开启前，控制所述电动阀打开；

所述控制装置还用于在接收到所述第二检测信号后，控制所述电动阀关闭。

上述可选的实施例中，电动阀在进水管路上起到开通与截止的作用，通过在浮球阀与水泵之间设置电动阀使得补水控制过程更加安全可靠。

可选的，所述控制装置具体用于在接收到所述第一检测信号后，向所述电动阀发送第一启动信号，并在接收到所述电动阀反馈的启动到位信号后，向所述水泵发送第二启动信号。

上述可选的实施例中，在保证电动阀打开后，控制水泵开启，如此，可以降低管路内的水压，避免对阀门等组件造成损坏。

可选的，所述控制装置具体用于在接收到所述第二检测信号后，向所述水泵发送第二关闭信号，并经设定时长后，向所述电动阀发送第一关闭信号。

上述可选的实施例中，水泵停止供水后，经设定时长才控制电动阀关闭，如此，可以使进水管路内的一部分水继续流入水箱内，减小管路内的水压，避免因管路内水压过大而对阀门等组件造成损坏。

可选的，还包括压力检测装置，所述压力检测装置设置在所述进水管路上，用于检测所述进水管路上的水压，且所述压力检测装置介于所述电动阀与所述水泵之间；

所述控制装置具体用于在接收到所述第二检测信号后，向所述水泵发送第二关闭信号，并且，当所述压力检测装置检测到的压力值小于设定值时，向所述电动阀发送第一关闭信号。

上述可选的实施例中，水泵停止供水后，进水管路内的水可以继续流入水箱内，减小管路内的水压，在水压下降至设定值时，控制电动阀关闭，避免因管路内水压过大而对电动阀造成损坏。

可选的，所述第一检测装置与所述第二检测装置为接触式传感器或非接触式传感器。

可选的，所述第一检测装置与所述第二检测装置为光电传感器。

可选的，所述第二联动组件包括导电体；

所述第一检测装置包括第一检测电路；

所述第二检测装置包括第二检测电路；

所述导电体用于在运动到所述第一位置时，接通所述第一检测电路，使所述第一检测电路生成第一检测信号；

所述导电体用于在运动到所述第二位置时，接通所述第二检测电路，使所述第二检测电路生成第二检测信号。

上述可选的实施例中，通过第一检测电路与第二检测电路的通断来产生相应的检测信号，从而控制水泵的开启与关闭，电路设计简单、可靠，成本也较低。

可选的，所述第一检测电路与所述第二检测电路为低压电路。采用低压电路更加安全。

本发明实施例还提供了一种冷却设备，该冷却设备包括冷却塔、水箱、上述任一项技术方案中所涉及的补水控制系统。

上述实施例中，通过在浮球阀内增设与连杆连接的第二联动组件，并将第二联动组件设计为可以在水箱内的水位降低至第一高度时触发第一检测装置，并在水箱内的水位上升至第二高度时触发第二检测装置，从而使得控制装置可以根据第一检测装置、第二检测装置生成的检测信号的不同来控制水泵的启停，如此，即使水箱内的水流波动造成浮球轻微的摆动，只要水箱内的水位不下降到第一高度，水泵就不会启动，即不会造成水泵误动作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的补水控制系统的一种状态示意图；

图2为本发明实施例提供的补水控制系统的另一种状态示意图；

图3为本发明实施例提供的第一检测装置与第二检测装置的电路原理图。

附图标记：

10-浮球阀

11-阀体 12-浮球 13-连杆 14-第二联动组件

101-第一触点 102-第二触点 103-公共触点

20-水泵 30-电动阀 40-控制装置 50-水箱

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种补水控制系统及冷却设备，用以解决现有技术中存在的因水面上下波动造成浮球12阀门关闭不严密，进而导致水泵频繁启动的问题。

该补水控制系统用于为水箱50补充水量，如图1所示，包括设置在水箱50的进水管路上的浮球阀10与水泵20，浮球阀10包括阀体11、浮球12、设置在浮球12上的连杆13、与连杆13连接的第一联动组件(未示出)，第一联动组件用于控制阀体11的阀门打开或关闭；浮球阀10还包括与连杆13连接的第二联动组件14，且补水控制系统还包括第一检测装置、第二检测装置、控制装置40，其中：

第二联动组件14用于在水箱50内的水位下降至第一高度时，运动到第一位置，并触发第一检测装置；还用于在水箱50内的水位上升至第二高度时，运动到第二位置，并触发第二检测装置；

第一检测装置与控制装置40信号连接，用于在被第二联动组件14触发后生成第一检测信号，并将第一检测信号发送至控制装置40；

第二检测装置与控制装置40信号连接，用于在被第二联动组件14触发后生成第二检测信号，并将第二检测信号发送至控制装置40；

控制装置40用于在接收到第一检测信号后，控制水泵20开启，还用于在接收到第二检测信号后，控制水泵20关闭。

该补水控制系统中，浮球阀10设置在进水管路的出水端，并位于水箱50内部，浮球阀10包括阀体11、浮球12、设置在浮球12上的连杆13、与连杆13连接的第一联动组件，其中：

浮球12漂浮在水面上，当水箱50内的水位发生变化时，浮球12会随着水位的上升而上升，也会随着水位的下降而下降；

连杆13与浮球12固定连接，当水箱50内的水位发生变化时，连杆13与水面之间的夹角也随之变化，例如，如图1所示，当水箱50内的水位较低时，连杆13则接近竖直状态，如图2所示，当水箱50内的水位较高时，连杆13则接近水平状态；

第一联动组件(未示出)的两端分别与连杆13以及阀体11的阀门连接，第一联动组件可以随着连杆13与浮球12的运动产生相应的动作，从而控制阀体11的阀门打开或关闭，具体的控制过程为：当水箱50内的水位偏低时，浮球12下降，连杆13带动第一联动组件动作，使阀体11的阀门打开；当水箱50内的水位达到高位时，浮球12上升，连杆13带动第一联动组件动作，使阀体11的阀门关闭。

为了避免在水箱50向冷却塔等用水设备供水过程中因水面上下波动造成浮球阀10门关闭不严密，进而导致水泵20频繁启动的问题，该浮球阀10在原有结构的基础上，还包括与连杆13连接的第二联动组件14，且补水控制系统还包括第一检测装置、第二检测装置、控制装置40，其中：

第二联动组件14被设计为当水箱50内的水位下降至第一高度时，运动到第一位置，并触发第一检测装置，当水箱50内的水位上升至第二高度时，运动到第二位置，并触发第二检测装置；

第一检测装置被触发后生成第一检测信号，并将第一检测信号发送至控制装置40，控制装置40在接收到第一检测信号后，控制水泵20开启；

第二检测装置被触发后生成第二检测信号，并将第二检测信号发送至控制装置40，控制装置40在接收到第二检测信号后，控制水泵20关闭。

该补水控制系统中，第一联动组件与第二联动组件14均与连杆13连接，并与连杆13产生联动效果，不同的是，第一联动组件与阀体11的阀门连接，用于带动阀门的打开与关闭，第二联动组件14不与阀体11的阀门连接，第二联动组件14将随着水箱50内水位的变化产生相应的位置变化，从而触发相应的检测装置。

第二联动组件14只有在水箱50内的水位下降至第一高度时，才会运动到第一位置，并触发第一检测装置，使第一检测装置生成第一检测信号，此时，控制装置40在接收到第一检测信号后，控制水泵20开启，使水泵20向水箱50内补充水量；同理，第二联动组件14只有在水箱50内的水位上升至第二高度时，才会运动到第二位置，并触发第二检测装置，使第二检测装置生成第二检测信号，此时，控制装置40在接收到第二检测信号后，控制水泵20关闭，使水泵20停止补水。

该补水控制系统具体根据水箱50内的水位来控制水泵20的启停，并不是依据管道内的压力来控制水泵20的启停，即使水箱50内的水面波动造成浮球12轻微的摆动，使得第二联动组件14的位置产生变化，只要水箱50内的水位不下降到第一高度，第二联动组件14则不会到达第一位置，也不会触发第一检测装置，水泵20就不会启动，即不会造成水泵20误动作。

可以理解的是，当水箱50内的水位下降至第一高度时，在第一联动组件的带动下，浮球阀10的阀门被打开，控制装置40控制水泵20开启，水泵20向水箱50内补水；当水箱50内的水位上升至第二高度时，在第一联动组件的带动下，浮球阀10的阀门被关闭，控制装置40控制水泵20停止运行，水泵20停止向水箱50内补水。

进一步的，该补水控制系统还包括电动阀30，电动阀30设置在进水管路上，并介于浮球阀10与水泵20之间；

控制装置40还用于在接收到第一检测信号后，并控制水泵20开启前，控制电动阀30打开；

控制装置40还用于在接收到第二检测信号后，控制电动阀30关闭。

该补水控制系统中，电动阀30在进水管路上起到开通与截止的作用，控制装置40在接收到第一检测信号时，则说明水箱50内的水位已下降至第一高度，此时，控制装置40控制电动阀30打开，使得进水管路开通，水泵20启动后，则可以向水箱50内补充水量；控制装置40在接收到第二检测信号时，则说明水箱50内的水位已上升至第二高度，此时，控制装置40控制电动阀30关闭，将进水管路完全封堵，起到截止的作用。

如此，通过在浮球阀10与水泵20之间设置电动阀30，使得补水控制过程更加安全可靠。

具体的，控制装置40具体用于在接收到第一检测信号后，向电动阀30发送第一启动信号，并在接收到电动阀30反馈的启动到位信号后，向水泵20发送第二启动信号。

该补水控制系统中，控制装置40在接收到第一检测信号后，向电动阀30发送第一启动信号，电动阀30内部的电机接收到第一启动信号后则驱动阀门移动，当电动阀30内部的转矩控制模块检测到电机的转矩达到预设值，或电动阀30内部的行程控制模块检测到阀门的行程达到预设值时，则向控制装置40反馈启动到位信号，控制装置40在接收到电动阀30反馈的启动到位信号后，向水泵20发送第二启动信号，控制水泵20开启。如此，在保证电动阀30的阀门打开后启动水泵20，可以减小水流的冲击，避免管路上的阀门等组件受到损坏。

可选的，控制装置40具体用于在接收到第二检测信号后，向水泵20发送第二关闭信号，并经设定时长后，向电动阀30发送第一关闭信号。

该补水控制系统中，水泵20停止供水后，经设定时长后才控制电动阀30关闭，如此，使得进水管路内的水在水泵20关闭后的设定时长内可以继续流入水箱50，减小了管路内的水压，避免因管路内的水压较大而对阀门等组件造成损坏。

具体的，该设定时长可以根据实际需要进行设定，如0.5s、1s、1.2s、1.5s、1.8s、2.0s等。

或者，补水控制系统还包括压力检测装置，压力检测装置设置在进水管路上，用于检测进水管路上的水压，且压力检测装置介于电动阀30与水泵20之间；

控制装置40具体用于在接收到第二检测信号后，向水泵20发送第二关闭信号，并且，当压力检测装置检测到的压力值小于设定值时，向电动阀30发送第一关闭信号。

该补水控制系统中，水泵20停止供水后，进水管路内的水可以通过电动阀30继续流入水箱50内，使得管路内的水压逐渐降低，当水压下降至设定值时，控制装置40控制电动阀30关闭，如此，通过延时关闭电动阀30，避免了因管路内的水压过大而对阀门等组件造成的损坏。

可选的，第一检测装置与第二检测装置为接触式传感器或非接触式传感器。

具体的，第一检测装置与第二检测装置为光电传感器，以第一检测装置为例进行具体说明，第一检测装置包括第一光发射器与第一光接收器，在正常情况下，第一光发射器发出的红外信号可以被第一光接收器所接收，当第二联动组件14运动至第一位置时，第二联动组件14将介于第一光发射器与第一光接收器之间，从而阻断红外信号的传输，第一光接收器则生成第一检测信号，并反馈至控制装置40，控制装置40在接收到第一检测信号后，控制水泵20开启；第二检测装置的原理与第一检测装置的原理相同，在此不进行重复介绍。

除了光电传感器外，还可以为压力传感器等形式，当第二联动组件14与第一检测装置、第二检测装置接触时，在接触面之间产生压力，第一检测装置与第二检测装置将相应的压力信号转化为电信号并发送至控制装置40，控制装置40则根据所接收到的信号控制水泵20的开启与关闭。

可选的，第二联动组件14包括导电体；

第一检测装置包括第一检测电路；

第二检测装置包括第二检测电路；

导电体用于在运动到第一位置时，接通第一检测电路，使第一检测电路生成第一检测信号；

导电体用于在运动到第二位置时，接通第二检测电路，使第二检测电路生成第二检测信号。

如图3所示，该浮球阀10内部设置有公共触点103、第一触点101与第二触点102，公共触点103通过电路与电源的一个电极连接，第一触点101与第二触点102通过电路与电源的另一个电极连接，导电体的一端与公共触点连接，另一端可以在第一触点101与第二触点102之间切换。当导电体运动至第一位置时，导电体与第一触点101接触，第一检测电路接通，第一检测电路生成第一检测信号，控制装置40在接收到第一检测信号后，控制水泵20开启；当导电体运动至第二位置时，导电体与第二触点102接触，第二检测电路接通，第二检测电路生成第二检测信号，控制装置40在接收到第二检测信号后，控制水泵20关闭。

具体的，当导电体运动至第一位置时，导电体与第一触点101接触，第一检测电路接通，第一检测电路生成第一检测信号，控制装置40在接收到第一检测信号后，向电动阀30发送第一启动信号，并在接收到电动阀30反馈的启动到位信号后，向水泵20发送第二启动信号。

当导电体运动至第二位置时，导电体与第二触点102接触，第二检测电路接通，第二检测电路生成第二检测信号，控制装置40在接收到第二检测信号后，控制水泵20关闭，并经设定时长后，控制电动阀30关闭。

如此，通过第一检测电路与第二检测电路的通断来产生相应的检测信号，进而控制电动阀30与水泵20的开启与关闭，电路设计简单、可靠、成本较低。

可选的，第一检测电路与第二检测电路为低压电路。采用低压电路更加安全，具体可以采用24v或36v的低压电路。

该补水控制系统中，水泵20的数量可以为一个，也可以为多个，当水泵20的数量为多个时，这些水泵20并联设置，控制装置40可以同步控制这些水泵20的开启与关闭。

本发明实施例还提供了一种冷却设备，该冷却设备包括冷却塔、水箱50、上述任一项技术方案中所涉及的补水控制系统。

上述实施例中，通过在浮球阀10内增设与连杆13连接的第二联动组件14，并将第二联动组件14设计为可以在水箱50内的水位降低至第一高度时触发第一检测装置，并在水箱50内的水位上升至第二高度时触发第二检测装置，从而使得控制装置40可以根据第一检测装置、第二检测装置生成的检测信号的不同来控制水泵20的启停，如此，即使水箱50内的水流波动造成浮球12轻微的摆动，只要水箱50内的水位不下降到第一高度，水泵20就不会启动，即不会造成水泵20误动作。

通过以上描述可以看出，本发明实施例通过在浮球12阀内设置第二联动组件14，使得可以通过水箱50内的水位来控制水泵的启停，并不需要依据管道内的压力来控制水泵的启停，即使水箱50内的水面波动造成浮球12轻微的摆动，只要水箱50水位不下降到第一高度，水泵就不会启动，即不会造成水泵误动作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种补水控制系统，用于为水箱补充水量，包括设置在所述水箱的进水管路上的浮球阀与水泵，所述浮球阀包括阀体、浮球、设置在所述浮球上的连杆、与所述连杆连接的第一联动组件，所述第一联动组件用于控制所述阀体的阀门打开或关闭，其特征在于，所述浮球阀还包括与所述连杆连接的第二联动组件，且所述补水控制系统还包括第一检测装置、第二检测装置、控制装置，其中：

所述第二联动组件用于在所述水箱内的水位下降至第一高度时，运动到第一位置，并触发所述第一检测装置；还用于在所述水箱内的水位上升至第二高度时，运动到第二位置，并触发所述第二检测装置；

所述第一检测装置与所述控制装置信号连接，用于在被所述第二联动组件触发后生成第一检测信号，并将所述第一检测信号发送至控制装置；

所述第二检测装置与所述控制装置信号连接，用于在被所述第二联动组件触发后生成第二检测信号，并将所述第二检测信号发送至控制装置；

还包括电动阀，所述电动阀设置在所述进水管路上，并介于所述浮球阀与所述水泵之间；

所述控制装置用于在接收到所述第一检测信号后，控制所述电动阀打开，后控制所述水泵开启；所述控制装置还用于在接收到所述第二检测信号后，向所述水泵发送第二关闭信号，并经设定时长后，向所述电动阀发送第一关闭信号。

2.如权利要求1所述的补水控制系统，其特征在于，所述控制装置具体用于在接收到所述第一检测信号后，向所述电动阀发送第一启动信号，并在接收到所述电动阀反馈的启动到位信号后，向所述水泵发送第二启动信号。

3.如权利要求1所述的补水控制系统，其特征在于，还包括压力检测装置，所述压力检测装置设置在所述进水管路上，用于检测所述进水管路上的水压，且所述压力检测装置介于所述电动阀与所述水泵之间；

所述控制装置具体用于在接收到所述第二检测信号后，向所述水泵发送第二关闭信号，并且，当所述压力检测装置检测到的压力值小于设定值时，向所述电动阀发送第一关闭信号。

4.如权利要求1～3任一项所述的补水控制系统，其特征在于，所述第一检测装置与所述第二检测装置为接触式传感器或非接触式传感器。

5.如权利要求4所述的补水控制系统，其特征在于，所述第一检测装置与所述第二检测装置为光电传感器。

6.如权利要求1～3任一项所述的补水控制系统，其特征在于，所述第二联动组件包括导电体；

所述第一检测装置包括第一检测电路；

所述第二检测装置包括第二检测电路；

所述导电体用于在运动到所述第一位置时，接通所述第一检测电路，使所述第一检测电路生成第一检测信号；

所述导电体用于在运动到所述第二位置时，接通所述第二检测电路，使所述第二检测电路生成第二检测信号。

7.如权利要求6所述的补水控制系统，其特征在于，所述第一检测电路与所述第二检测电路为低压电路。

8.一种冷却设备，其特征在于，包括冷却塔、水箱、如权利要求1～7任一项所述的补水控制系统。

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