CN113187032B - 一种有净化功能的无负压卧式供水设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于供水设备技术领域，且公开了一种有净化功能的无负压卧式供水设备，包括罐体，所述罐体顶部的通气道法兰处固定安装有呼吸阀壳体，所述呼吸阀壳体的顶部固定连接有进气阀头，所述呼吸阀壳体的内部固定安装有内通气罩和活性炭滤筒。本发明通过缓释活塞、大液体槽和小液体槽共同形成一个液压液体缓释机构，降低液压液体的向下释放速度，减缓缓释活塞上行速度，推杆在此受到缓释活塞限制，于是其上行速度也同时被减缓，从而令活塞在连接口的闭合速度降低，闭合时间延长，延长了通气道开启时间，延长了向内注气的时间，令内外压差低于阈值后仍能进行一段时间的通气，彻底消除内部负压，最大限度降低罐体内环境受负压带来的负面影响，提高罐体寿命。

Description

一种有净化功能的无负压卧式供水设备

技术领域

本发明属于供水设备技术领域，具体为一种有净化功能的无负压卧式供水设备。

背景技术

稳流罐又被称为是稳流补偿器，是无负压供水设备的重要组成部分，其可以智能补偿用水量，在城市供水中，主要担任高楼供水，并且其采用下呼吸时呼吸阀，可以防止负压，避免罐体由于负压损坏。

现有的稳流罐采用的呼吸阀，内部结构简单，其可以有效防止真空产生，但是仍存在一定的不足之处，呼吸阀的工作原理时，当内外气压出现压差时，外部气压大，内部气压小，致使外部气压对封堵的活塞产生较大推力并最终可以将活塞推开，外部气流进入到罐体中对罐体内气压进行补偿，常规的呼吸阀采用的弹簧类弹性部件作为活塞开启和闭合的枢纽，弹簧收缩的前提条件时内外压力差值大于弹簧的弹力，故而活塞的开启和闭合处存在一个阈值，当压力差值超过该阈值之后，活塞会打开，可在此之前，罐体中的负压已经产生，同时活塞闭合时，也是压差值低于阈值就会闭合，但是罐体中存在较小的负压，这部分负压成为了弹簧式呼吸阀较难克服的死角。

罐体中在进水时即将满溢时，现有的罐体内部在通气道处添加了浮球与立杆配合，通过浮力将平板顶起从而将连接处封口的结构，该结构由于力臂较小，考虑到后期受到腐蚀后，立杆上下移动不畅可能导致难以推起从而将通气口封堵，并且推板直上直下式的封堵性能一般。

其净水稳流罐中携带滤芯，具备对水的自动净化功能，呼吸阀开启进气时，空气会进入到罐体中，其空气含有的细菌和颗粒状污染会则会对内部水造成影响，对后续净化过程增大压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有净化功能的无负压卧式供水设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有净化功能的无负压卧式供水设备，包括罐体，所述罐体顶部的通气道法兰处固定安装有呼吸阀壳体，所述呼吸阀壳体的顶部固定连接有进气阀头，所述呼吸阀壳体的内部固定安装有内通气罩和活性炭滤筒，所述内通气罩顶部与进气阀头的底部贴合且其内部设置有弹力活塞机构和缓闭机构，所述弹力活塞机构的底部与缓闭机构活动连接，所述活性炭滤筒活动套接于内通气罩的外部，所述罐体通气道位于罐体内侧部分安装有防水外溢机构。

优选的，所述弹力活塞机构包括活塞、推杆和阻尼弹簧，所述推杆固定连接于活塞的下方，所述阻尼弹簧活动套接于推杆的外表面，所述阻尼弹簧的顶部和底部分别与活塞和缓闭机构接触，所述活塞将进气阀头和内通气罩的连接口封堵住，所述推杆活动套接于缓闭机构的内部。

优选的，所述缓闭机构包括液体缸和缓释活塞，所述缓释活塞活动套接于液体缸的内腔中，所述缓释活塞的顶部开设有四条大液体槽，四个所述大液体槽平均分为两组并分别连通有单向阀外壳和小液体槽，所述单向阀外壳固定安装于液体缸的内部，所述单向阀外壳的内部活动套接有后封板和小型弹簧，所述单向阀外壳的外部开口处设置有前封板，所述后封板受小型弹簧压力与前封板嵌合，所述液体缸固定安装于内通气罩的内部，所述缓释活塞的顶部与推杆固定连接，定义呼吸阀中无气流流通时，该状态为初始状态，阻尼弹簧将活塞顶起，活塞将进气阀头和内通气罩的连接处封堵，当罐体压力减小，活塞受负压影响会下行，阻尼弹簧收缩，进气阀头和内通气罩连接处被开通，气流便能流入。

优选的，所述防水外溢机构包括封堵板、转动杆、摆杆和不锈钢浮球，所述封堵板的背面固定安装有转动杆，所述转动杆的两端均固定连接有摆杆，所述摆杆的前端固定连接有不锈钢浮球，所述转动杆活动安装于通气道位于罐体的内部部分，所述封堵板活动卡接于通气道的内壁，当罐体中水装满时，受到浮力作用，不锈钢浮球会漂浮到水面最顶端，且会带动摆杆向上摆动，于是封堵板转动从而将罐体中通气道封堵。

优选的，所述进气阀头的表面开设有竖直槽与外环境连通，所述进气阀头的底部在无弹力活塞机构堵塞下与内通气罩的内部连通，所述内通气罩的表面开设有竖直槽从而通过活性炭滤筒与呼吸阀壳体的内腔连通，所述呼吸阀壳体的底部与罐体的内腔连通，当活塞由于内部负压导致其下行，进气阀头与内通气罩的连接处脱离活塞密封被打开，气流进入内通气罩的内腔中，再通过内通气罩表面的通槽进入到活性炭滤筒中，随后气流通过活性炭滤筒的过滤后进入到呼吸阀壳体中，最终经过罐体的通气道进入到罐体的内腔。

优选的，所述前封板和后封板表面均开设有导孔，所述后封板表面的导孔开设有五个且前封板的表面对应设有五个凸块，所述前封板表面的凸块与后封板表面的导孔活动卡接，当缓释活塞在推杆的推动下下行时，在液体压力作用下，后封板在液体缸的内部相对上行，小型弹簧收缩，原本位于缓释活塞下方的液压液体会顺着前封板表面的导孔进入到单向阀外壳中，再顺着后封板的表面的导孔进入到后封板上方，最终会通过单向阀外壳尾部的液体孔进入到液体缸的上方空间，当推杆恢复上行时，缓闭机构不辅助出液体，液压液体只能通过大液体槽和小液体槽进入到液体缸的下方，但是由于小液体槽的直径远小于大液体槽，致使液压液体在此处流速小，故而其需要一定时间才可以将缓闭机构上方的液压液体完全导流到缓闭机构的下方，这就起到了对活塞延时闭合的效果，延长外部环境与罐体中换气时间。

优选的，所述单向阀外壳的内壁设有一条竖直的矩形导向条，所述后封板的边缘对应导向条开设有一槽口并与导向条活动卡接，这条导向条和槽口的主要作用是，为了防止后封板在上下平移的过程中发生偏转，令后封板的导孔可以始终朝向前封板表面的凸起，该出导孔和凸起的设计是为了进一步提高逆流时密封性，避免密封性能不佳导致回流。

优选的，所述缓释活塞在初始状态下受到推杆向上拉动故而位于液体缸内腔的顶部，所述液体缸内所盛有的液压液体此时位于液体缸内腔的底部并与缓释活塞不接触，当呼吸阀内没有气流通过时的初始状态下,活塞在阻尼弹簧的作用下位于内通气罩的最顶端，致使推杆拉动缓释活塞到液体缸内腔的最高处。

优选的，所述通气道的内壁设置有一个限位块，所述封堵板受到限位块的限位致使其在自然状态下仍与竖直面保持夹角而并非平行，所述摆杆的延伸方向与封堵板的平面平行，如图八所示，该图是在罐体中储水量达到最大之后，水的浮力将不锈钢浮球抬起至水平位置导致的，此时封堵板的板面平行于水平面，且板面将通气道封堵，下方的水无法穿过封堵板到达上方，当罐体的水不满时，不锈钢浮球失去浮力的支撑并在重力的作用下围绕转动杆逆时针转动，但是由于限位块的限制，致使封堵板最终会与限位块接触，与水平面形成一定夹角后静止，不会垂直于水平面，而摆杆也会与水平面呈相同角度，这是为了防止当摆杆竖直时，不锈钢浮球受浮力无法有效带动摆杆旋转。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过缓释活塞、大液体槽和小液体槽共同形成一个液压液体缓释机构，降低液压液体的向下释放速度，减缓缓释活塞上行速度，推杆在此受到缓释活塞限制，于是其上行速度也同时被减缓，从而令活塞在连接口的闭合速度降低，闭合时间延长，延长了通气道开启时间，延长了向内注气的时间，令内外压差低于阈值后仍能进行一段时间的通气，彻底消除内部负压，最大限度降低罐体内环境受负压带来的负面影响，提高罐体寿命。

2、本发明通过不锈钢浮球在浮力作用下漂浮到水面最顶端，此过程中会带动摆杆向上摆动，于是封堵板转动将罐体中通气道封堵，避免进气，当水位下降时，不锈钢浮球脱离浮力作用，由于重力且摆杆作为力臂较长，令封堵板在转动杆处受到很大的轴向作用力，迫使其转动从而打开通气道，本结构合理的运用水的浮力和杠杆定理作用，令开启和闭合轴向力增大，足以克服腐蚀带来运转不畅的负面影响，并且封堵的封堵板采用旋转式封堵，类似水管中蝶阀机构，封堵性能更佳。

3、本发明通过在内通气罩的外部增加一层活性炭滤筒，令气流从内通气罩的内部外泄时，会经过活性炭滤筒的过滤，从而增加进入罐体中气流的洁净度，提高罐体内的气体环境，避免空气中较多细菌和灰尘入水后为后续净化过程带来较多负面影响。

附图说明

图1为本发明外观示意图；

图2为本发明呼吸阀内部结构分解示意图；

图3为本发明呼吸阀内部结构剖视图；

图4为本发明弹力活塞机构结构分解示意图；

图5为本发明缓闭机构分解示意图；

图6为本发明罐体表面部分剖视示意图；

图7为本发明防水外溢机构结构示意图；

图8为本发明防水外溢机构位于通气道内部的剖视示意图。

图中：1、罐体；2、呼吸阀壳体；3、进气阀头；4、内通气罩；5、弹力活塞机构；51、活塞；52、推杆；53、阻尼弹簧；6、缓闭机构；61、液体缸；62、缓释活塞；63、大液体槽；64、单向阀外壳；65、前封板；66、后封板；67、小型弹簧；68、小液体槽；7、活性炭滤筒；8、防水外溢机构；81、封堵板；82、转动杆；83、摆杆；84、不锈钢浮球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

如图1至图8所示，本发明实施例中，一种有净化功能的无负压卧式供水设备，包括罐体1，罐体1顶部的通气道法兰处固定安装有呼吸阀壳体2，呼吸阀壳体2的顶部固定连接有进气阀头3，呼吸阀壳体2的内部固定安装有内通气罩4和活性炭滤筒7，内通气罩4顶部与进气阀头3的底部贴合且其内部设置有弹力活塞机构5和缓闭机构6，弹力活塞机构5的底部与缓闭机构6活动连接，活性炭滤筒7活动套接于内通气罩4的外部，罐体1通气道位于罐体1内侧部分安装有防水外溢机构8。

其中，弹力活塞机构5包括活塞51、推杆52和阻尼弹簧53，推杆52固定连接于活塞51的下方，阻尼弹簧53活动套接于推杆52的外表面，阻尼弹簧53的顶部和底部分别与活塞51和缓闭机构6接触，活塞51将进气阀头3和内通气罩4的连接口封堵住，推杆52活动套接于缓闭机构6的内部。

其中，缓闭机构6包括液体缸61和缓释活塞62，缓释活塞62活动套接于液体缸61的内腔中，缓释活塞62的顶部开设有四条大液体槽63，四个大液体槽63平均分为两组并分别连通有单向阀外壳64和小液体槽68，单向阀外壳64固定安装于液体缸61的内部，单向阀外壳64的内部活动套接有后封板66和小型弹簧67，单向阀外壳64的外部开口处设置有前封板65，后封板66受小型弹簧67压力与前封板65嵌合，液体缸61固定安装于内通气罩4的内部，缓释活塞62的顶部与推杆52固定连接，定义呼吸阀中无气流流通时，该状态为初始状态，阻尼弹簧53将活塞51顶起，活塞51将进气阀头3和内通气罩4的连接处封堵，当罐体1压力减小，活塞51受负压影响会下行，阻尼弹簧53收缩，进气阀头3和内通气罩4连接处被开通，气流便能流入。

其中，防水外溢机构8包括封堵板81、转动杆82、摆杆83和不锈钢浮球84，封堵板81的背面固定安装有转动杆82，转动杆82的两端均固定连接有摆杆83，摆杆83的前端固定连接有不锈钢浮球84，转动杆82活动安装于通气道位于罐体1的内部部分，封堵板81活动卡接于通气道的内壁，当罐体1中水装满时，受到浮力作用，不锈钢浮球84会漂浮到水面最顶端，且会带动摆杆83向上摆动，于是封堵板81转动从而将罐体1中通气道封堵。

其中，进气阀头3的表面开设有竖直槽与外环境连通，进气阀头3的底部在无弹力活塞机构5堵塞下与内通气罩4的内部连通，内通气罩4的表面开设有竖直槽从而通过活性炭滤筒7与呼吸阀壳体2的内腔连通，呼吸阀壳体2的底部与罐体1的内腔连通，当活塞51由于内部负压导致其下行，进气阀头3与内通气罩4的连接处脱离活塞51密封被打开，气流进入内通气罩4的内腔中，再通过内通气罩4表面的通槽进入到活性炭滤筒7中，随后气流通过活性炭滤筒7的过滤后进入到呼吸阀壳体2中，最终经过罐体1的通气道进入到罐体1的内腔。

其中，前封板65和后封板66表面均开设有导孔，后封板66表面的导孔开设有五个且前封板65的表面对应设有五个凸块，前封板65表面的凸块与后封板66表面的导孔活动卡接，当缓释活塞62在推杆52的推动下下行时，在液体压力作用下，后封板66在液体缸61的内部相对上行，小型弹簧67收缩，原本位于缓释活塞62下方的液压液体会顺着前封板65表面的导孔进入到单向阀外壳64中，再顺着后封板66的表面的导孔进入到后封板66上方，最终会通过单向阀外壳64尾部的液体孔进入到液体缸61的上方空间，当推杆52恢复上行时，缓闭机构6不辅助出液体，液压液体只能通过大液体槽63和小液体槽68进入到液体缸61的下方，但是由于小液体槽68的直径远小于大液体槽63，致使液压液体在此处流速小，故而其需要一定时间才可以将缓闭机构6上方的液压液体完全导流到缓闭机构6的下方，这就起到了对活塞51延时闭合的效果，延长外部环境与罐体1中换气时间。

其中，单向阀外壳64的内壁设有一条竖直的矩形导向条，后封板66的边缘对应导向条开设有一槽口并与导向条活动卡接，这条导向条和槽口的主要作用是，为了防止后封板66在上下平移的过程中发生偏转，令后封板66的导孔可以始终朝向前封板65表面的凸起，该出导孔和凸起的设计是为了进一步提高逆流时密封性，避免密封性能不佳导致回流。

其中，缓释活塞62在初始状态下受到推杆52向上拉动故而位于液体缸61内腔的顶部，液体缸61内所盛有的液压液体此时位于液体缸61内腔的底部并与缓释活塞62不接触，当呼吸阀内没有气流通过时的初始状态下,活塞51在阻尼弹簧53的作用下位于内通气罩4的最顶端，致使推杆52拉动缓释活塞62到液体缸61内腔的最高处。

其中，通气道的内壁设置有一个限位块，封堵板81受到限位块的限位致使其在自然状态下仍与竖直面保持夹角而并非平行，摆杆83的延伸方向与封堵板81的平面平行，如图八所示，该图是在罐体1中储水量达到最大之后，水的浮力将不锈钢浮球84抬起至水平位置导致的，此时封堵板81的板面平行于水平面，且板面将通气道封堵，下方的水无法穿过封堵板81到达上方，当罐体1的水不满时，不锈钢浮球84失去浮力的支撑并在重力的作用下围绕转动杆82逆时针转动，但是由于限位块的限制，致使封堵板81最终会与限位块接触，与水平面形成一定夹角后静止，不会垂直于水平面，而摆杆83也会与水平面呈相同角度，这是为了防止当摆杆83竖直时，不锈钢浮球84受浮力无法有效带动摆杆83旋转。

工作原理及使用流程：

当罐体1中开始对外防水大量放水时，罐体1中水面高度渐渐降低，罐体1中气压变低，于是活塞51在外部大气压的压力下下行，阻尼弹簧53被压缩，且在缓闭机构6的内部，缓释活塞62在推杆52的推动下下行，在液体压力作用下，后封板66在液体缸61的内部相对上行，小型弹簧67收缩，原本位于缓释活塞62下方的液压液体会顺着前封板65表面的导孔进入到单向阀外壳64中，再顺着后封板66的表面的导孔进入到后封板66上方，最终会通过单向阀外壳64尾部的液体孔进入到液体缸61的上方空间，当推杆52恢复上行时，缓闭机构6不辅助出液体，液压液体只能通过大液体槽63和小液体槽68进入到液体缸61的下方，但是由于小液体槽68的直径远小于大液体槽63，致使液压液体在此处流速小，故而其需要一定时间才可以将缓闭机构6上方的液压液体完全导流到缓闭机构6的下方，这就起到了对活塞51延时闭合的效果，延长外部环境与罐体1中换气时间，提供足够的换气时间令罐体1中气压与外部大气压相等；

气流在进入到罐体1的内腔中时，会经过活性炭滤筒7的过滤，因此进入罐体1中的气体会相对洁净一些，有效减少了空气中的大颗粒杂质；

并且当罐体1中水位升高，不锈钢浮球84在浮力作用下会漂浮到水面最顶端，且会带动摆杆83向上摆动，于是封堵板81转动从而将罐体1中通气道封堵，避免进气，当水位下降时，不锈钢浮球84脱离浮力作用，由于重力且摆杆83作为力臂较长，令封堵板81在转动杆82处受到很大的轴向作用力，迫使其转动从而打开通气道。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种有净化功能的无负压卧式供水设备，包括罐体（1），其特征在于：所述罐体（1）顶部的通气道法兰处固定安装有呼吸阀壳体（2），所述呼吸阀壳体（2）的顶部固定连接有进气阀头（3），所述呼吸阀壳体（2）的内部固定安装有内通气罩（4）和活性炭滤筒（7），所述内通气罩（4）顶部与进气阀头（3）的底部贴合且其内部设置有弹力活塞机构（5）和缓闭机构（6），所述弹力活塞机构（5）的底部与缓闭机构（6）活动连接，所述活性炭滤筒（7）活动套接于内通气罩（4）的外部，所述罐体（1）通气道位于罐体（1）内侧部分安装有防水外溢机构（8）；

所述弹力活塞机构（5）包括活塞（51）、推杆（52）和阻尼弹簧（53），所述推杆（52）固定连接于活塞（51）的下方，所述阻尼弹簧（53）活动套接于推杆（52）的外表面，所述阻尼弹簧（53）的顶部和底部分别与活塞（51）和缓闭机构（6）接触，所述活塞（51）将进气阀头（3）和内通气罩（4）的连接口封堵住，所述推杆（52）活动套接于缓闭机构（6）的内部；

所述缓闭机构（6）包括液体缸（61）和缓释活塞（62），所述缓释活塞（62）活动套接于液体缸（61）的内腔中，所述缓释活塞（62）的顶部开设有四条大液体槽（63），四个所述大液体槽（63）平均分为两组并分别连通有单向阀外壳（64）和小液体槽（68），所述单向阀外壳（64）固定安装于液体缸（61）的内部，所述单向阀外壳（64）的内部活动套接有后封板（66）和小型弹簧（67），所述单向阀外壳（64）的外部开口处设置有前封板（65），所述后封板（66）受小型弹簧（67）压力与前封板（65）嵌合，所述液体缸（61）固定安装于内通气罩（4）的内部，所述缓释活塞（62）的顶部与推杆（52）固定连接；

所述前封板（65）和后封板（66）表面均开设有导孔，所述后封板（66）表面的导孔开设有五个且前封板（65）的表面对应设有五个凸块，所述前封板（65）表面的凸块与后封板（66）表面的导孔活动卡接；

所述缓释活塞（62）在初始状态下受到推杆（52）向上拉动故而位于液体缸（61）内腔的顶部，所述液体缸（61）内所盛有的液压液体此时位于液体缸（61）内腔的底部并与缓释活塞（62）不接触。

2.根据权利要求1所述的一种有净化功能的无负压卧式供水设备，其特征在于：所述防水外溢机构（8）包括封堵板（81）、转动杆（82）、摆杆（83）和不锈钢浮球（84），所述封堵板（81）的背面固定安装有转动杆（82），所述转动杆（82）的两端均固定连接有摆杆（83），所述摆杆（83）的前端固定连接有不锈钢浮球（84），所述转动杆（82）活动安装于通气道位于罐体（1）的内部部分，所述封堵板（81）活动卡接于通气道的内壁。

3.根据权利要求1所述的一种有净化功能的无负压卧式供水设备，其特征在于：所述进气阀头（3）的表面开设有竖直槽与外环境连通，所述进气阀头（3）的底部在无弹力活塞机构（5）堵塞下与内通气罩（4）的内部连通，所述内通气罩（4）的表面开设有竖直槽从而通过活性炭滤筒（7）与呼吸阀壳体（2）的内腔连通，所述呼吸阀壳体（2）的底部与罐体（1）的内腔连通。

4.根据权利要求1所述的一种有净化功能的无负压卧式供水设备，其特征在于：所述单向阀外壳（64）的内壁设有一条竖直的矩形导向条，所述后封板（66）的边缘对应导向条开设有一槽口并与导向条活动卡接。

5.根据权利要求2所述的一种有净化功能的无负压卧式供水设备，其特征在于：所述通气道的内壁设置有一个限位块，所述封堵板（81）受到限位块的限位致使其在自然状态下仍与竖直面保持夹角而并非平行，所述摆杆（83）的延伸方向与封堵板（81）的平面平行。

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