CN117027120B - 兼具水蓄冷功能的消防水池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了兼具水蓄冷功能的消防水池，包括多个依次连通的蓄水单元形成的消防水池主体；每两个蓄水单元之间均通过上过水通道和下过水通道连通；第一个蓄水单元设有进水管；最后一个蓄水单元设有出水管；每一蓄水单元内均设有能够沿水流方向往复移动的活动板；每一活动板对应上过水通道和下过水通道均分别设有上控制流通组件和下控制流通组件；当活动板朝向进水方向的一面与相应的蓄水单元的内壁贴合，则上控制流通组件关闭，下控制流通组件打开；当活动板背向进水方向的一面与相应的蓄水单元的内壁贴合，则上控制流通组件打开，下控制流通组件关闭。本发明解决水蓄冷中低温水和常温水掺混而导致的蓄冷效率的问题。

Description

兼具水蓄冷功能的消防水池

技术领域

本发明涉及消防水池建造技术领域，特别涉及兼具水蓄冷功能的消防水池。

背景技术

水蓄冷的原理是利用水的温差(显热)进行蓄冷，并通过蓄冷槽/池直接与常规空调系统相互匹配。

现有技术中，水蓄冷系统是以空调作为制冷设备，以保温槽/池作为蓄冷装置，在电力低谷时段采用空调主机制备0～7℃的低温水并蓄存起来，在电力高峰时段采用蓄低温水槽/池蓄存的冷量向空调系统供冷，从而实现空调用电高峰负荷的转移。

用作水蓄冷系统的蓄低温水槽/池，可以是特制的罐/箱体、地下/地上水池等。

另外，现代公共建筑因建筑消防安全的需要，通常在建筑内部设有一定容量的消防水池。在平时，消防水池均处于满水待命状态；当建筑物发生火灾时，消防水池处于受用状态。因此，利用建筑物的消防水池作为水蓄冷系统的蓄低温水槽/池使用，是对现有建筑资源的综合利用，同时对降低建筑空调能耗、实现电力系统移峰填谷具有重要的经济价值和社会效益。

公告号CN100540829C公开的“一种消防水池用作蓄冷水池的隔断与连通方法及装置”所公开的技术，通过在消防水池内垂直设置多块交错连接的上流通挡水隔板、下流通挡水隔板和隔断挡板，利用隔断挡板和池壁将消防水池隔成水流通道，在该水流通道内间隔交替布置下流通挡水隔板和上流通挡水隔板；板与板之间通过隔断连接构件进行连接，并通过设置在上流通挡水隔板底部边缘附近的消防水启闭装置实现消防水体的连通。但是，上述现有技术中存在低温水和常温水掺混现象，导致蓄冷效率低的缺点。

因此，如何解决水蓄冷中低温水和常温水掺混而导致的蓄冷效率低的问题成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供兼具水蓄冷功能的消防水池，实现的目的是解决水蓄冷中低温水和常温水掺混而导致的蓄冷效率低的问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种兼具水蓄冷功能的消防水池，包括消防水池主体，所述消防水池主体包括多个依次连通的蓄水单元；

每两个相邻的所述蓄水单元之间均通过上过水通道和下过水通道连通；

所述上过水通道位于所述消防水池主体的上半部；

所述下过水通道位于所述消防水池主体的下半部；

以进水方向为顺序的第一个所述蓄水单元设有进水管；所述进水管与第一个所述蓄水单元对应的所述下过水通道贯通；

以进水方向为顺序的最后一个所述蓄水单元设有出水管；所述出水管与最后一个所述蓄水单元对应的所述上过水通道贯通设置；

每一所述蓄水单元内均设有能够沿水流方向往复移动的活动板；

每一所述活动板对应所述上过水通道均设有上控制流通组件，对应所述下过水通道均设有下控制流通组件；

当任一所述活动板朝向进水方向的一面与相应的所述蓄水单元的内壁贴合，则相应的所述上控制流通组件处于关闭状态，相应的所述下控制流通组件处于打开状态；

当任一所述活动板背向进水方向的一面与相应的所述蓄水单元的内壁贴合，则相应的所述上控制流通组件处于打开状态，相应的所述下控制流通组件处于关闭状态；

当任一所述活动板的两面不与所述蓄水单元的内壁贴合时，则相应的所述上控制流通组件和相应的所述下控制流通组件均处于关闭状态。

优选的，所述消防水池主体呈矩形，内部设置横竖交错的保温隔板将所述消防水池主体分隔呈多个呈矩形阵列布置的蓄水单元；多个呈矩形阵列布置的所述蓄水单元中，包括沿进水方向，或者沿与进水方向平行的方向依次连接的多个所述蓄水单元所形成的行；

每行的多个所述蓄水单元中，每两个相邻的所述蓄水单元之间的所述保温隔板均为固定板；

每个所述固定板在靠近所述消防水池主体上方开口位置和底部位置分别设有上圆柱槽和下圆柱槽，作为相应的两个所述蓄水单元的所述上过水通道和所述下过水通道；

第2k-1行的第y个所述蓄水单元与第2k行的第y个所述蓄水单元之间，以及第2k行的第一个所述蓄水单元与所述第2k+1行的第一个所述蓄水单元之间均通过在相应的所述消防水池主体的 外部设置两根连接弯管形成所述上过水通道和所述下过水通道；

其中k为大于等于1的自然数，y为呈矩形阵列布置的所述蓄水单元的列数。

更优选的，第一行第一个所述蓄水单元对应的所述消防水池主体外壁在对应相应的所述下圆柱槽的同轴位置设有进水管；

呈双数行矩形阵列布置的多个所述蓄水单元的最后行第一个所述蓄水单元，或者呈单数行矩形阵列布置的多个所述蓄水单元的最后行第y个所述蓄水单元对应的所述消防水池主体外壁在对应相应的所述上圆柱槽的同轴位置设有出水管。

更优选的，所述消防水池主体、所述连接弯管、所述活动板和所述保温隔板2均采用隔热材料制成，或者为真空结构。

优选的，每一所述上过水通道朝向进水方向的一端均设有凸出相应的所述蓄水单元内壁的上凸环；

每一所述下过水通道背向进水方向的一端均设有凸出相应的所述蓄水单元内壁的下凸环；

每一所述上控制流通组件和每一所述下控制流通组件均包括活动筒和弹簧；

每一所述活动筒的两端均带有向外翻折的翻边，均设置在与相应的所述活动板与相应的所述上过水通道或者相应的所述下过水通道同轴的通孔内，并且能够沿所述通孔的轴向往复移动；

每一所述通孔均为阶梯孔，靠近相应的所述上凸环或者相应的所述下凸环的一端的内径大于另一端的内径，且内径较大的一端的内径与相应的所述活动筒靠近相应的所述上凸环或者相应的所述下凸环的一端的翻边呈间隙配合，与相应的所述活动筒之间设有相应的所述弹簧；

每一所述活动筒远离相应的所述上凸环或者相应的所述下凸环的一端均设有端盖，通过端盖封闭相应所述活动筒本身以及相应的所述活动板的所述通孔的轴向的水流流动，靠近所述端盖的所述活动筒的侧壁上设有多个连通孔。

优选的，每一所述活动板的两面与相应的所述蓄水单元需要进行贴合的内壁之间均设有磁性相异的磁石。

本发明的有益效果：

本发明通过上述结构设计，彻底避免了水蓄冷中低温水和常温水掺混，解决了现有技术水蓄冷中因低温水和常温水掺混而导致的蓄冷效率的问题。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的结构示意图。

图2示出本发明一实施例中一行蓄水单元的剖面结构示意图。

图3示出本发明一实施例中一行蓄水单元和活动板的剖面结构示意图。

图4示出本发明一实施例中一个固定板与朝向进水方向活动板分隔，而与背向进水方向活动板紧贴的上过水通道的局部放大结构示意图。

图5示出本发明一实施例中一个固定板与朝向进水方向活动板分隔，而与背向进水方向活动板紧贴的上过水通道和下过水通道的局部放大结构示意图。

图6示出本发明一实施例中一个固定板与朝向进水方向活动板、背向进水方向活动板均紧贴的上过水通道和下过水通道的局部放大结构示意图。

图7示出本发明一实施例中一个固定板与朝向进水方向活动板紧贴，而与背向进水方向活动板分隔的上过水通道和下过水通道的局部放大结构示意图。

其中，1、消防水池主体；2、保温隔板；3、蓄水单元；4、连接弯管；5、固定板；6、活动板；11、进水管；12、出水管；51、上圆柱槽；52、下圆柱槽；53、上凸环；54、下凸环；61、上控制流通组件；62、下控制流通组件；611、活动筒；612、端盖；613、连通孔；614、弹簧。

具体实施方式

如图1至图5所示，兼具水蓄冷功能的消防水池，包括消防水池主体1，消防水池主体1包括多个依次连通的蓄水单元3；

每两个相邻的蓄水单元3之间均通过上过水通道和下过水通道连通；

上过水通道的位置在消防水池主体1的上半部（靠近消防水池主体1上方开口处）；下过水通道的位置在消防水池主体1的下半部。

以进水方向为顺序的第一个蓄水单元3设有进水管11；进水管11与第一个蓄水单元3对应的下过水通道贯通（可以选择同轴设置）；

以进水方向为顺序的最后一个蓄水单元3设有出水管12；出水管12与最后一个蓄水单元3对应的上过水通道贯通（可以选择同轴设置）；

每一蓄水单元3内均设有能够沿水流方向往复移动的活动板6；

每一活动板6对应上过水通道均设有上控制流通组件61，对应下过水通道均设有下控制流通组件62；

当任一活动板6朝向进水方向的一面与相应的蓄水单元3的内壁贴合，则相应的上控制流通组件61处于关闭状态，相应的下控制流通组件62处于打开状态；

当任一活动板6背向进水方向的一面与相应的蓄水单元3的内壁贴合，则相应的上控制流通组件61处于打开状态，相应的下控制流通组件62处于关闭状态；

当任一活动板6的两面不与蓄水单元3的内壁贴合时，则相应的上控制流通组件61和相应的下控制流通组件62均处于关闭状态。

本发明在不同实施例中，可以包括多个依次连通的蓄水单元3，流经所有蓄水单元3中的水按回形曲线流动，并穿过每个蓄水单元3的内部。每个蓄水单元3的内部均活动安装有活动板6，活动板6能够按水流方向移动。

进水管11与出水管12位于水流的两端，进水管11和出水管12分别通过不同的连通管道与机组连接。

在实际应用中，本发明的兼具水蓄冷功能的消防水池，在用电低谷时段（譬如晚间），通过机组将产生低温水灌入消防水池主体1的内部，同时将消防水池主体1内部的常温水抽出至机组进行降温来产生低温水，从而保证消防水池主体1中的水量恒定，避免影响消防功能；在用电高峰时段（譬如白天），即可将低温水抽出用于空调用冷，起到移峰填谷节约电费的作用。

本发明通过设置活动的活动板6，将常温水和低温水分隔开，并通过不断注水来推动活动板6的位置，避免冷常温水掺杂在一起。一个蓄水单元3中注满常温水或低温水后，活动中的活动板6不再移动，下一个蓄水单元3中的活动板6开始移动，从而将每一个蓄水单元3中都按回形曲线穿过的顺序注满。

如图1所示的消防水池主体1（为了展示内部未画出盖板），在用电低谷时段，机组（未示出）产生低温水，通过进水管11中在消防水池主体1注入低温水，从出水管12中抽出常温水。在进水管11中注入低温水后，会依次推动每一个活动板6移动，而活动板6又会推动常温水向出水管12移动，避免了低温水和常温水掺混。

在某些实施例中，消防水池主体1呈矩形，内部设置横竖交错的保温隔板2将消防水池主体1分隔呈多个呈矩形阵列布置的蓄水单元3；多个呈矩形阵列布置的蓄水单元3中，包括沿进水方向，或者沿与进水方向平行的方向依次连接的多个蓄水单元3所形成的行；

每行的多个蓄水单元3中，每两个相邻的蓄水单元3之间的保温隔板2均为固定板5；

每个固定板5在位于消防水池主体1的上半部、下半部位置分别设有上圆柱槽51和下圆柱槽52，作为相应的两个蓄水单元3的上过水通道和下过水通道；

当蓄水单元3有多行时，第2k-1行的第y个蓄水单元3与第2k行的第y个蓄水单元3之间，以及第2k行的第一个蓄水单元3与第2k+1行的第一个蓄水单元3之间均通过在相应的消防水池主体1的 外部设置两根连接弯管4形成上过水通道和下过水通道。其中k为大于等于1的自然数，y为呈矩形阵列布置的蓄水单元3的列数。

在某些实施例中，第一行第一个蓄水单元3对应的消防水池主体1外壁在对应相应的下圆柱槽52的同轴位置设有进水管11；

呈双数行矩形阵列布置的多个蓄水单元3的最后行第一个蓄水单元3，或者呈单数行矩形阵列布置的多个蓄水单元3的最后行第y个蓄水单元3对应的消防水池主体1外壁在对应相应的上圆柱槽51的同轴位置设有出水管12。

在某些实施例中，消防水池主体1、连接弯管4、活动板6和保温隔板2均采用隔热材料制成，或者为真空结构。

在实际应用中，消防水池主体1、连接弯管4、活动板6和保温隔板2通过使用隔热材料，避免分隔开的常温水与低温水之间产生热交换，其中需要注意的是，隔热材料并不限制具体材料，也可以使用真空介质。

在某些实施例中，每一上过水通道朝向进水方向的一端均设有凸出相应的蓄水单元3内壁的上凸环53；

每一下过水通道背向进水方向的一端均设有凸出相应的蓄水单元3内壁的下凸环54；

每一上控制流通组件61和每一下控制流通组件62均包括活动筒611和弹簧614；

每一活动筒611的两端均带有向外翻折的翻边，均设置在与相应的活动板6与相应的上过水通道或者相应的下过水通道同轴的通孔内，并且能够沿通孔的轴向往复移动；

每一通孔均为阶梯孔，靠近相应的上凸环53或者相应的下凸环54的一端的内径大于另一端的内径，且内径较大的一端的内径与相应的活动筒611靠近相应的上凸环53或者相应的下凸环54的一端的翻边呈间隙配合，与相应的活动筒611之间设有相应的弹簧614；

每一活动筒611远离相应的上凸环53或者相应的下凸环54的一端均设有端盖，通过端盖封闭相应活动筒611本身以及相应的活动板6的通孔的轴向的水流流动，靠近端盖612的活动筒611的侧壁上设有多个连通孔613。

在实际应用中，弹簧614活动套接在活动筒611的外表面，弹簧614固定连接活动筒611的翻边与活动板6内相应通孔的阶梯面，上控制流通组件61的端盖612所在方向与下控制流通组件62的端盖612分别位于相应的活动板6的两侧。

活动筒611的直径与相应的上凸环53或者相应的下凸环54的直径一致。

在某些实施例中，每一活动板6的两面与相应的蓄水单元3需要进行贴合的内壁之间均设有磁性相异的磁石。

在实际应用中，活动板6与蓄水单元3内壁之间的摩擦力为F1，上凸环53推动活动筒611使连通孔613刚好露出的推力为F2，固定板5与活动板6之间的距离刚好是上凸环53与活动筒611贴合时的磁力为F3。F1、F2和F3之间通过上述磁石的磁力选取，应满足F1<F2<F3。

如图3所示，本实施例中活动板6的左侧注入低温水时，最左侧的活动板6会受到一定水压，从而被向右侧推动。在推动过程中，低温水处于左侧，常温水处于右侧，低温水通过进水管11不断注入，常温水通过出水管12被抽出，活动板6与蓄水单元3内壁贴合，将低温水和常温水隔断。

此时的固定板5与位于其背向进水一面的活动板6之间的状态如图5所示，由于固定板5与活动板6之间有磁力F3，且磁力大于推力F2，从而使得下凸环54挤压下控制流通组件62使得固定板5左右两侧的蓄水单元3相连通，而上控制流通组件61与上圆柱槽51不相连通；

如图6所示，当固定板5朝向水流方向的一面的活动板6背向水流方向的一面与相应的固定板5贴合时，固定板5的上凸环53挤压相应的上控制流通组件61，使得活动板6朝向水流方向的一面的低温水通过上控制流通组件61、上圆柱槽51来到固定板5背向水流方向的一面的活动板6的朝向水流方向的一面，当水压与推力F2之和超过磁力F3与摩擦力F1时，固定板5背向水流方向的一面的活动板6即被推动；

再然后，如图7所示，下控制流通组件62逐渐远离下凸环54，此时下控制流通组件62收回，整个活动板6又相当于整个挡板将低温水和常温水隔开；

重复上述操作后，即可在“低温水和常温水不掺混”的前提下，将所有的蓄水单元3中注满低温水，便于在白天时将低温水抽出用于空调用冷，起到移峰填谷节约电费的作用。

本发明中，上控制流通组件61、下控制流通组件62等上下方位的描述只是为了方便理解附图，其具体位置并不限定，例如二者可以在同一水平位置、左右对称设计且位于活动板6的下方位置等。因此，可是将“上控制流通组件61”理解为“第一控制流通组件”，将“下控制流通组件62”理解为“第二控制流通组件”。

其中，由于本发明的上述装置确保了在整个换水过程中“低温水和常温水不掺混”，因此即便一晚上时间制冷量不足，整个消防水池主体1中的蓄水单元3未被低温水注满，第二天也能够使用冷却了的低温水，避免夜晚制冷量不足以将整个消防水池主体1中的常温水降至需要的温度。这是现有技术无法实现的技术效果。

其中，消防出水管与进水管11连通，在有消防需求时，消防水池主体1中的蓄水从进水管11流至消防出水管中，此时的活动板6会顺着水流方向移动，从而与消防水池主体1中的其中一个固定板5接触，假设如附图3所示，活动板6向左移动，在与消防水池主体1的内壁接触后，下控制流通组件62与下凸环54接触，从而将下控制流通组件62挤出，从而使得水流通过下控制流通组件62而进入进水管11中，而其他蓄水单元3中也因为下控制流通组件62与下圆柱槽52相连通，而可以将水尽数抽出用于消防。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.兼具水蓄冷功能的消防水池，包括消防水池主体（1）；其特征在于，所述消防水池主体（1）包括多个依次连通的蓄水单元（3）；

所述消防水池主体（1）呈矩形，内部设置横竖交错的保温隔板（2）将所述消防水池主体（1）分隔呈多个呈矩形阵列布置的蓄水单元（3）；

多个呈矩形阵列布置的所述蓄水单元（3）中，包括沿进水方向，或者沿与进水方向平行的方向依次连接的多个所述蓄水单元（3）所形成的行；

每两个相邻的所述蓄水单元（3）之间均通过上过水通道和下过水通道连通；

所述上过水通道位于所述消防水池主体（1）的上半部；

所述下过水通道位于所述消防水池主体（1）的下半部；

以进水方向为顺序的第一个所述蓄水单元（3）设有进水管（11）；所述进水管（11）与第一个所述蓄水单元（3）对应的所述下过水通道贯通；

以进水方向为顺序的最后一个所述蓄水单元（3）设有出水管（12）；所述出水管（12）与最后一个所述蓄水单元（3）对应的所述上过水通道贯通；

每一所述蓄水单元（3）内均设有能够沿水流方向往复移动的活动板（6）；

每一所述活动板（6）对应所述上过水通道均设有上控制流通组件（61），对应所述下过水通道均设有下控制流通组件（62）；

当任一所述活动板（6）朝向进水方向的一面与相应的所述蓄水单元（3）的内壁贴合，则相应的所述上控制流通组件（61）处于关闭状态，相应的所述下控制流通组件（62）处于打开状态；

当任一所述活动板（6）背向进水方向的一面与相应的所述蓄水单元（3）的内壁贴合，则相应的所述上控制流通组件（61）处于打开状态，相应的所述下控制流通组件（62）处于关闭状态；

当任一所述活动板（6）的两面不与所述蓄水单元（3）的内壁贴合时，则相应的所述上控制流通组件（61）和相应的所述下控制流通组件（62）均处于关闭状态；

每行的多个所述蓄水单元（3）中，每两个相邻的所述蓄水单元（3）之间的所述保温隔板（2）均为固定板（5）；

每个所述固定板（5）在靠近所述消防水池主体（1）上方开口位置和底部位置分别设有上圆柱槽（51）和下圆柱槽（52），作为相应的两个所述蓄水单元（3）的所述上过水通道和所述下过水通道；

第2k-1行的第y个所述蓄水单元（3）与第2k行的第y个所述蓄水单元（3）之间，以及第2k行的第一个所述蓄水单元（3）与所述第2k+1行的第一个所述蓄水单元（3）之间均通过在相应的所述消防水池主体（1）的外部设置两根连接弯管（4）形成所述上过水通道和所述下过水通道；

其中k为大于等于1的自然数，y为呈矩形阵列布置的所述蓄水单元（3）的列数。

2.根据权利要求1所述的兼具水蓄冷功能的消防水池，其特征在于，第1行第一个所述蓄水单元（3）对应的所述消防水池主体（1）外壁在对应相应的所述下圆柱槽（52）的同轴位置设有进水管（11）；

呈双数行矩形阵列布置的多个所述蓄水单元（3）的最后行第一个所述蓄水单元（3），或者呈单数行矩形阵列布置的多个所述蓄水单元（3）的最后行第y个所述蓄水单元（3）对应的所述消防水池主体（1）外壁在对应相应的所述上圆柱槽（51）的同轴位置设有出水管（12）。

3.根据权利要求2所述的兼具水蓄冷功能的消防水池，其特征在于，所述消防水池主体（1）、所述连接弯管（4）、所述活动板（6）和所述保温隔板（2）均采用隔热材料制成，或者为真空结构。

4.根据权利要求1所述的兼具水蓄冷功能的消防水池，其特征在于，每一所述上过水通道朝向进水方向的一端均设有凸出相应的所述蓄水单元（3）内壁的上凸环（53）；

每一所述下过水通道背向进水方向的一端均设有凸出相应的所述蓄水单元（3）内壁的下凸环（54）。

5.根据权利要求4所述的兼具水蓄冷功能的消防水池，其特征在于，每一所述上控制流通组件（61）和每一所述下控制流通组件（62）均包括活动筒（611）和弹簧（614）；

每一所述活动筒（611）的两端均带有向外翻折的翻边，均设置在与相应的所述活动板（6）与相应的所述上过水通道或者相应的所述下过水通道同轴的通孔内，并且能够沿所述通孔的轴向往复移动；

每一所述通孔均为阶梯孔，靠近相应的所述上凸环（53）或者相应的所述下凸环（54）的一端的内径大于另一端的内径，且内径较大的一端的内径与相应的所述活动筒（611）靠近相应的所述上凸环（53）或者相应的所述下凸环（54）的一端的翻边呈间隙配合，与相应的所述活动筒（611）之间设有相应的所述弹簧（614）；

每一所述活动筒（611）远离相应的所述上凸环（53）或者相应的所述下凸环（54）的一端均设有端盖（612），通过端盖（612）封闭相应所述活动筒（611）本身以及相应的所述活动板（6）的所述通孔的轴向的水流流动，靠近相应所述活动筒（611）的端盖（612）的侧壁上设有多个连通孔（613）。

6.根据权利要求1所述的兼具水蓄冷功能的消防水池，其特征在于，每一所述活动板（6）的两面与相应的所述蓄水单元（3）需要进行贴合的内壁之间均设有磁性相异的磁石。