CN118029491A - 一种供水系统增压供水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供水系统增压供水装置，其特征在于，包括和供水泵连接并为整栋楼供水的主管、若干和主管连接并为某一楼层供水的支管，设置在支管和主管之间的供能组件、调压组件和能量转换组件，以及设置在顶层支管上的调能组件，每个所述支管上皆设有控制器。本发明利用支管内部的水做功，降低支管水压，让支管水压符合用户正常使用标准的同时，并将所做的功转换为机械能，机械能为主管内的自来水增压，降低主管内自来水上升损失的能量，从而降低供水泵的能耗。

Description

一种供水系统增压供水装置

技术领域

本发明主要涉及市政供水的技术领域，具体为一种供水系统增压供水装置。

背景技术

一般的市政供水压力仅能保证低区楼层正常用水，高层住宅存在水压不足的情况，即配水管供水端压力不够，因此就需要使用加压水泵进行二次加压供水，保证水压可以达到用户端的国家标准要求。

但是随着我国居民生活水平提高，超高层住宅楼也屡见不鲜，因此，单一水泵供水无法满足高层供水的的需求。目前的水司采用的解决办法是采用多个水泵分区供水的方式，如0-7层、8-15层、16-23层等等分区采用不同功率的水泵，即低区、中区、高区、超高区各自采用独立的水泵进行供水。

但是住宅小区层高约为3米，即使采用多个水泵分区供水的方式，依旧存在同一分区高低楼层水压出现不均衡的情况，并且为保障高楼层用水，水泵需要选用较大扬程，然而这对于低楼层而言，水压过大会影响末端用户的正常使用，若是采用较低水压，就会导致高楼层水压过低而影响使用，同时多个水泵运行，所消耗的能耗较高，因此，急需一种能保障各个楼层水压均衡且能耗较低的供水装置成为现有供水技术发展的当务之急。

发明内容

本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，主要提供了一种供水系统增压供水装置，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种供水系统增压供水装置，其特征在于，包括和供水泵连接并为整栋楼供水的主管、若干和主管连接并为某一楼层供水的支管，设置在支管和主管之间的供能组件、调压组件和能量转换组件，以及设置在顶层支管上的调能组件，每个所述支管上皆设有控制器；

所述调压组件包括滑动架和固定架，所述滑动架上滑动有升降滑块，所述固定架一端转动安装有旋转轴，所述旋转轴一端安装有旋转盘，所述旋转盘上设有滑槽，且滑槽内部滑动有移动滑块，所述升降滑块和移动滑块之间设有连杆，且所述连杆分别和升降滑块、移动滑块转动连接；

所述供能组件为旋转轴转动提供动力；

所述能量转换组件包括抽水盒，所述抽水盒内部滑动有随着升降滑块升降的活塞，所述抽水盒和支管之间设有第一管路和第二管路，所述抽水盒和主管之间设有第三管路和第四管路，所述第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上皆设有电动单向阀，其中所述第一管路和第三管路内部设有止水件；

所述调能组件包括设置在顶层支管内部的随动轴，所述随动轴上安装有随水流流动而转动的随动浆，所述随动轴上端延伸至支管外，且连接有随动盘，所述随动盘上设有凹槽，且凹槽内部滑动有校准块，所述校准块和凹槽内壁之间连接有弹簧。

优选的，所述滑槽内部设置有电动模组，且所述电动模组驱动移动滑块在滑槽内部滑动。

优选的，所述供能组件包括设置在支管内部的转动轴，所述转动轴上安装有随水流流动而转动的桨叶轮，所述转动轴上端延伸至支管外，且安装有锥齿轮组，所述锥齿轮组为两个相互啮合的锥齿轮，其中一个锥齿轮安装在转动轴上，另一个锥齿轮安装在旋转轴上。

优选的，所述第一管路和第二管路通过并和管连接在抽水盒一侧，所述第三管路和第四管路通过并和管连接在抽水盒另一侧，流体流经第一管路上电动单向阀的朝向为支管到抽水盒，流体流经第二管路上电动单向阀的朝向为抽水盒到支管，流体流经第三管路上电动单向阀的朝向为主管到抽水盒，流体流经第四管路上电动单向阀的朝向为抽水盒到主管。

优选的，所述止水件包括固定板，所述固定板上安装有若干个抽水针头，且所述抽水针头针尖朝向电动单向阀

优选的，所述支管上设置有升降架，所述升降架上滑动有升降板，所述活塞和升降滑块皆通过连接杆与升降板连接。

优选的，所述凹槽分为高压段、适压端和低压端，所述校准块上安装有位移传感器，且位移传感器和供水泵电信连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）主管的水部分进入到支管，支管水流动驱动桨叶轮转动，使得转动轴旋转，转动轴通过锥齿轮组使得旋转轴转动，旋转轴转动，驱动旋转盘转动，移动滑块跟随旋转盘做圆周运动，带动升降滑块做上下反复运动，升降滑块通过驱动升降板的移动，使得抽水盒内部的活塞跟随移动，正常情况下，第一管路和第四管路上的电动单向阀为开启状态，活塞上移时，通过第一管路抽取支管的水，活塞下移时，通过第四管路对主管加水，支管水压越大，水流速就越快，相应的，活塞上下往复移动的速率也越快，单位时间内，抽取支管水的量越多，对主管加入水的也越多，即支管水压越大，能量转换组件对支管的水压降幅也越大，对主管的水压增幅也越大，保证楼层水压的稳定和适中，同时，由于将支管多余水压做的功转换为水流上升的动能，可以降低供水泵的输出功率，降低能耗；

利用支管内部的水做功，降低支管水压，让支管水压符合用户正常使用标准的同时，并将所做的功转换为机械能，机械能为主管内的自来水增压，降低主管内自来水上升损失的能量，从而降低供水泵的能耗。

（2）当某一楼层增设出水口后，以前的水压可能达不到最合适的使用情况，此时，通过控制器控制电动模组，电动模组驱动移动滑块移动，移动滑块朝向旋转盘圆心移动时，旋转盘转动一周，驱动升降滑块的上下移动幅度降低，即会使得相同时间内，抽水盒对支管抽取水的量下降，从而降低了能量转换组件对支管水压的削减，支管的水压相较于之前变大；若是当能量转换组件不再对支管水压进行削减，支管水压依旧不够时，通过控制器将第一管路和第四管路上的电动单向阀关闭，将第二管路和第四管路上的电动单向阀开启，则会抽取主管中的水，并对支管进行加水，实现支管的加压。

（3）对于顶层而言，初始时，由于弹簧的限制，校准块位于随动盘圆心处，随动轴随着水流转动，产生离心力，使得校准块移动，当顶层水压过高时，校准块会移动至高压段，通过供水泵降压，使得校准块移动到适压端，保证顶层水压的合适。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的某一楼层支管和主管连接示意图；

图2为本发明的供能组件和调压组件结构示意图；

图3为本发明的旋转盘侧视结构示意图；

图4为本发明的能量转换组件结构示意图；

图5为本发明的止水件剖面结构示意图；

图6为本发明的顶层支管和主管连接示意图；

图7为本发明的随动盘俯视结构示意图。

附图说明：1、主管；2、支管；21、升降架；22、升降板；3、供能组件；31、转动轴；32、桨叶轮；33、锥齿轮组；4、调压组件；41、滑动架；42、升降滑块；43、旋转轴；44、旋转盘；45、移动滑块；46、电动模组；47、连杆；48、固定架；5、能量转换组件；51、抽水盒；52、活塞；53、第一管路；54、第二管路；55、第三管路；56、第四管路；57、电动单向阀；58、止水件；581、固定板；582、抽水针头；6、调能组件；61、随动轴；62、随动浆；63、随动盘；64、校准块；65、凹槽；651、高压段；652、适压端；653、低压端；66、弹簧。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请着重参照附图1-7，本发明提供一种技术方案：一种供水系统增压供水装置，其特征在于，包括和供水泵连接并为整栋楼供水的主管1、若干和主管1连接并为某一楼层供水的支管2，设置在支管2和主管1之间的供能组件3、调压组件4和能量转换组件5，以及设置在顶层支管2上的调能组件6，每个所述支管2上皆设有控制器。

请着重参照附图1-3，所述调压组件4包括滑动架41和固定架48，所述滑动架41上滑动有升降滑块42，所述固定架48一端转动安装有旋转轴43，所述旋转轴43一端安装有旋转盘44，所述旋转盘44上设有滑槽，且滑槽内部滑动有移动滑块45，所述升降滑块42和移动滑块45之间设有连杆47，且所述连杆47分别和升降滑块42、移动滑块45转动连接，所述滑槽内部设置有电动模组46，且所述电动模组46驱动移动滑块45在滑槽内部滑动。旋转轴43转动，驱动旋转盘44转动，移动滑块45跟随旋转盘44做圆周运动，带动升降滑块42做上下反复运动，所述支管2上设置有升降架21，所述升降架21上滑动有升降板22，所述活塞52和升降滑块42皆通过连接杆与升降板连接。通过控制器控制电动模组46，电动模组46驱动移动滑块45移动，当移动滑块45朝向旋转盘44圆心移动时，旋转盘转动一周，驱动升降滑块42的上下移动幅度降低，即会使得相同时间内，抽水盒51对支管51抽取水的量下降，从而降低了对支管51水压的削减，反之，则增加对支管51水压的削减，通过此种方式，可以不断调节支管2水压大小，寻找到最合适的水压进行供水。

请着重参照附图1和2，所述供能组件3为旋转轴43转动提供动力；所述供能组件3包括设置在支管2内部的转动轴31，所述转动轴31上安装有随水流流动而转动的桨叶轮32，所述转动轴31上端延伸至支管2外，且安装有锥齿轮组33，所述锥齿轮组33为两个相互啮合的锥齿轮，其中一个锥齿轮安装在转动轴31上，另一个锥齿轮安装在旋转轴43上。支管2水流动驱动桨叶轮32转动，使得转动轴31旋转，转动轴31通过锥齿轮组33使得旋转轴43转动。

请着重参照附图1、4和5，所述能量转换组件5包括抽水盒51，所述抽水盒51内部滑动有随着升降滑块42升降的活塞52，所述抽水盒51和支管2之间设有第一管路53和第二管路54，所述抽水盒51和主管1之间设有第三管路55和第四管路56，所述第一管路53、第二管路54、第三管路55和第四管路56上皆设有电动单向阀57，其中所述第一管路53和第三管路55内部设有止水件58，所述止水件58包括固定板581，所述固定板581上安装有若干个抽水针头582，且所述抽水针头582针尖朝向电动单向阀57。第一管路53和第四管路56上的电动单向阀57为开启状态时，活塞52上移时，通过第一管路53抽取支管2的水，活塞52下移时，通过第四管路56对主管1加水，支管2水压越大，水流速就越快，相应的，活塞52上下往复移动的速率也越快，单位时间内，抽取支管2水的量越多，对主管1加入水的也越多，即支管2水压越大，能量转换组件5对支管2的水压降幅也越大，对主管1的水压增幅也越大，保证楼层水压的稳定和适中，同时，由于将支管51多余水压做的功转换为水流上升的动能，可以降低供水泵的输出功率，降低能耗。

请着重参照附图6和7，所述第一管路53和第二管路54通过并和管连接在抽水盒51一侧，所述第三管路55和第四管路56通过并和管连接在抽水盒51另一侧，流体流经第一管路53上电动单向阀57的朝向为支管2到抽水盒51，流体流经第二管路54上电动单向阀57的朝向为抽水盒51到支管2，流体流经第三管路55上电动单向阀57的朝向为主管1到抽水盒51，流体流经第四管路56上电动单向阀57的朝向为抽水盒51到主管1。若是当能量转换组件5不再对支管51水压进行削减，支管51水压依旧不够时，通过控制器将第一管路53和第四管路56上的电动单向阀57关闭，将第二管路54和第四管路56上的电动单向阀57开启，则会抽取主管1中的水，并对支管2进行加水，实现支管2的加压。

所述调能组件6包括设置在顶层支管2内部的随动轴61，所述随动轴61上安装有随水流流动而转动的随动浆62，所述随动轴61上端延伸至支管2外，且连接有随动盘63，所述随动盘63上设有凹槽65，且凹槽65内部滑动有校准块64，所述校准块64和凹槽65内壁之间连接有弹簧66，所述凹槽65分为高压段651、适压端652和低压端653，所述校准块64上安装有位移传感器，且位移传感器和供水泵电信连接。初始时，由于弹簧66的限制，校准块64位于随动盘63圆心处，随动轴61随着水流转动，产生离心力，使得校准块64移动，当顶层水压过高时，校准块64会移动至高压段651，通过供水泵降压，使得校准块64移动到适压端652，保证顶层水压的合适。

本发明的具体操作流程如下：

主管1的水部分进入到支管2，支管2水流动驱动桨叶轮32转动，使得转动轴31旋转，转动轴31通过锥齿轮组33使得旋转轴43转动，旋转轴43转动，驱动旋转盘44转动，移动滑块45跟随旋转盘44做圆周运动，带动升降滑块42做上下反复运动，升降滑块42通过驱动升降板22的移动，使得抽水盒51内部的活塞52跟随移动，正常情况下，第一管路53和第四管路56上的电动单向阀57为开启状态，活塞52上移时，通过第一管路53抽取支管2的水，活塞52下移时，通过第四管路56对主管1加水，支管2水压越大，水流速就越快，相应的，活塞52上下往复移动的速率也越快，单位时间内，抽取支管2水的量越多，对主管1加入水的也越多，即支管2水压越大，能量转换组件5对支管2的水压降幅也越大，对主管1的水压增幅也越大，保证楼层水压的稳定和适中，同时，由于将支管51多余水压做的功转换为水流上升的动能，可以降低供水泵的输出功率，降低能耗；

当某一楼层增设出水口后，以前的水压可能达不到最合适的使用情况，此时，通过控制器控制电动模组46，电动模组46驱动移动滑块45移动，移动滑块45朝向旋转盘44圆心移动时，旋转盘转动一周，驱动升降滑块42的上下移动幅度降低，即会使得相同时间内，抽水盒51对支管51抽取水的量下降，从而降低了能量转换组件5对支管51水压的削减，支管51的水压相较于之前变大；若是当能量转换组件5不再对支管51水压进行削减，支管51水压依旧不够时，通过控制器将第一管路53和第四管路56上的电动单向阀57关闭，将第二管路54和第四管路56上的电动单向阀57开启，则会抽取主管1中的水，并对支管2进行加水，实现支管2的加压；

对于顶层而言，初始时，由于弹簧66的限制，校准块64位于随动盘63圆心处，随动轴61随着水流转动，产生离心力，使得校准块64移动，当顶层水压过高时，校准块64会移动至高压段651，通过供水泵降压，使得校准块64移动到适压端652，保证顶层水压的合适。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种供水系统增压供水装置，其特征在于，包括和供水泵连接并为整栋楼供水的主管（1）、若干和主管（1）连接并为某一楼层供水的支管（2），设置在支管（2）和主管（1）之间的供能组件（3）、调压组件（4）和能量转换组件（5），以及设置在顶层支管（2）上的调能组件（6），每个所述支管（2）上皆设有控制器；

所述调压组件（4）包括滑动架（41）和固定架（48），所述滑动架（41）上滑动有升降滑块（42），所述固定架（48）一端转动安装有旋转轴（43），所述旋转轴（43）一端安装有旋转盘（44），所述旋转盘（44）上设有滑槽，且滑槽内部滑动有移动滑块（45），所述升降滑块（42）和移动滑块（45）之间设有连杆（47），且所述连杆（47）分别和升降滑块（42）、移动滑块（45）转动连接；

所述供能组件（3）为旋转轴（43）转动提供动力；

所述能量转换组件（5）包括抽水盒（51），所述抽水盒（51）内部滑动有随着升降滑块（42）升降的活塞（52），所述抽水盒（51）和支管（2）之间设有第一管路（53）和第二管路（54），所述抽水盒（51）和主管（1）之间设有第三管路（55）和第四管路（56），所述第一管路（53）、第二管路（54）、第三管路（55）和第四管路（56）上皆设有电动单向阀（57），其中所述第一管路（53）和第三管路（55）内部设有止水件（58）；

所述调能组件（6）包括设置在顶层支管（2）内部的随动轴（61），所述随动轴（61）上安装有随水流流动而转动的随动浆（62），所述随动轴（61）上端延伸至支管（2）外，且连接有随动盘（63），所述随动盘（63）上设有凹槽（65），且凹槽（65）内部滑动有校准块（64），所述校准块（64）和凹槽（65）内壁之间连接有弹簧（66）。

2.根据权利要求1所述的一种供水系统增压供水装置，其特征在于：所述滑槽内部设置有电动模组（46），且所述电动模组（46）驱动移动滑块（45）在滑槽内部滑动。

3.根据权利要求1所述的一种供水系统增压供水装置，其特征在于：所述供能组件（3）包括设置在支管（2）内部的转动轴（31），所述转动轴（31）上安装有随水流流动而转动的桨叶轮（32），所述转动轴（31）上端延伸至支管（2）外，且安装有锥齿轮组（33），所述锥齿轮组（33）为两个相互啮合的锥齿轮，其中一个锥齿轮安装在转动轴（31）上，另一个锥齿轮安装在旋转轴（43）上。

4.根据权利要求1所述的一种供水系统增压供水装置，其特征在于：所述第一管路（53）和第二管路（54）通过并和管连接在抽水盒（51）一侧，所述第三管路（55）和第四管路（56）通过并和管连接在抽水盒（51）另一侧，流体流经第一管路（53）上电动单向阀（57）的朝向为支管（2）到抽水盒（51），流体流经第二管路（54）上电动单向阀（57）的朝向为抽水盒（51）到支管（2），流体流经第三管路（55）上电动单向阀（57）的朝向为主管（1）到抽水盒（51），流体流经第四管路（56）上电动单向阀（57）的朝向为抽水盒（51）到主管（1）。

5.根据权利要求1所述的一种供水系统增压供水装置，其特征在于：所述止水件（58）包括固定板（581），所述固定板（581）上安装有若干个抽水针头（582），且所述抽水针头（582）针尖朝向电动单向阀（57）。

6.根据权利要求1所述的一种供水系统增压供水装置，其特征在于：所述支管（2）上设置有升降架（21），所述升降架（21）上滑动有升降板（22），所述活塞（52）和升降滑块（42）皆通过连接杆与升降板连接。

7.根据权利要求1所述的一种供水系统增压供水装置，其特征在于：所述凹槽（65）分为高压段（651）、适压端（652）和低压端（653），所述校准块（64）上安装有位移传感器，且位移传感器和供水泵电信连接。