CN1731104A - 微流始动自来水表 - Google Patents
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Abstract
一种微流始动自来水表，它包括水表本体，其特征在于：在水表的进水管口(6)的管腔内安装有一转流器，所述转流器包括与水表进水管口内壁间以静配合方式结合在一起的管状壳体(5)，该管状壳体的管腔通过其管腔中加工出的环形台肩被分隔成前后两腔，且其后段管腔的管壁上开设有连通水表内腔的出水孔(4)；在其后段管腔内安装有活塞式阀体(14)、套装在阀体外的压力弹簧(16)和穿装在阀体内腔中的阀芯(17)；所述阀体(14)的迎水端面上加工有多个与阀体内腔相连通的微流进水孔(15)；所述阀芯中设置有一轴向流道，流道的末端通过微流导流管(8)与水表导流筒(2)的内腔相连通，流道的前端设置有流量控制阀。
Description
技术领域
本发明涉及一种自来水水表，特别涉及一种用于商贸结算的微流始动自来水表。
背景技术
目前广泛应用的普通水表均是按照国家标准GB778-1984的规定来生产制造的，因其始动流量过大，在实际使用中不仅存在着无法满足抄表收费、商贸结算的要求，同时也不能适应防止管道渗漏、制止少数人蓄意偷水以及节约用水等工作需要。基于上述原因，近年来许多单位开始研制开发品种繁多的始动流量较小的水表产品，习惯上称其为“防滴漏水表”，如专利号为：200420010580.4、名称为《微流始动水表》即为此类水表中较具代表性的一种。此类防滴漏水表与传统水表相比虽均具有明显的防滴漏效果，但因其多存在着诸如结构复杂、成本偏高、维修难度较大等问题，致使此类技术中的多数未能得以推广应用。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种结构更为简单、合理、防滴漏效果好，且便于检验、安装和维修的微流始动自来水表。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的微流始动自来水表包括水表本体，在水表的进水管口的管腔内安装有一转流器，所述转流器包括与水表进水管口内壁间以静配合方式结合在一起的管状壳体，该管状壳体的管腔通过其管腔中加工出的环形台肩被分隔成前后两腔，且其后段管腔的管壁上开设有连通水表内腔的出水孔；在其后段管腔内安装有活塞式阀体、套装在阀体外的压力弹簧和穿装在阀体内腔中的阀芯；所述阀体的迎水端面上加工有多个与阀体内腔相连通的微流进水孔；所述阀芯中设置有一轴向流道，流道的末端通过微流导流管与水表导流筒的内腔相连通，流道的前端设置有流量控制阀。
本发明中所述活塞式阀体迎水端与管状壳体管腔内设置的环形台肩之间的密封面为相互配合的锥环形结构，该密封配合面也可为球面结构；所述压力弹簧压装在活塞式阀体外设台肩与阀芯末端的环缘之间，阀芯通过其末端的环缘外圆面上加工出的连接螺纹旋装在管状壳体后端，并通过压力弹簧将活塞式阀体压装在管状壳体管腔中加工出的环形台肩处。
本发明中所述流量控制阀包括设置在流道进口处的锥形管口、位于阀芯腔中的阀球以及封装在阀芯腔进水口处的堵板，该堵板上加工有孔径小于阀球直径的微流进水孔。
本发明的工作原理如下：
当水流很小时(水龙头处于滴水开启状态时)，由于其流量极小，无法打开活塞式阀体，只能通过阀芯进水端堵板上加工出的微流进水孔进入阀芯腔，穿过阀球与圆柱体形阀芯腔上部的新月形空间而进入阀芯流道，经由微流导流管流入水表导流筒内腔，由于该微流导流管为直径极小的导流管，可将进入的微小水流以高速射流的方式直接喷射在水表叶轮腔中，进而驱动叶轮旋转，达到“微流始动，有效计量”的目的。当水流较大时(水龙头处于正常用水状态时)，随着进入阀腔中流量的激增，阀球在水流的冲击力作用下迅速进入阀芯流道的锥形管口处，并迅速将阀芯流道进水口封堵，使水流无法通过。随着进水流量的加大，在压差的作用下，水流克服压力弹簧的阻力，推动活塞式阀体向后作水平位移，使其与环形台肩的密封面脱离，水流便会通过活塞式阀体与环形台肩间的环形流道和管状壳体管壁上设置的出水孔(转流器的正常出水口)进入水表内腔，使水表进入常规工作状态。
当水表的流量降低到微小数值时，在压差的作用下，活塞式阀体在压力弹簧的作用下将迅速回位，而封堵在阀芯流道的锥形管口处的阀球在重力的作用下与锥形管口脱离，并回落到阀腔的底部，如此时用户水管处于滴漏状态时，水表将会处于微流始动状态，并进行计量。
本发明与最常用的DN15旋翼式冷水水表(B级、新表)之间的技术指标比较如下表(Q为水表的实际流量，流量单位L/h)：
| 普通水表原有技术指标，国家标准GB778-1984 | 本发明补充的技术指标 | |||||
| 过载流量Qmax | 常用流量Qn | 分界流量Qt | 最小流量Qmin | 始动流量Qs | 并联流量QK | 微流始动流量Qw |
| 3000 | 1500 | 120 | 30 | 9 | 3 | 0.5 |
本发明的水表不仅可在实际流量很小(远远小于普通水表的始动流量)的情形下开始进行有效的水量计量，并可在水表的实际流量为常规流量时，迅速转换至正常供水状态，能够保证水表的阻力不超出国家标准规定值。
在具体设计中，水表微流始动有效计量的微流量(导流管孔径的具体设定值)，可根据不同规格水表的具题条件来确定。但必须保证：当微小水流通过转流器时，阀体必须处于密封状态，即关闭转流器的正常出水口，也就是说压力弹簧必须具有一定的预先压缩量(压缩力)，其具体数据的确定，应依靠实际测定对应于并联流量QK的压差值，此数值应精确测定，否则可能增大水表阻力，以及在供水管道压力较低时影响居民正常用水。
本发明中阀球材质的选用最好为陶瓷，可以是诸如下述普通陶瓷、氧化锆ZrO2、氮化硅Si3N4、碳化硅SiC、氧化铝Al2O3等数种材料中的任意一种。其防腐蚀性能良好，绝不污染水质，技术规格齐全，精度足够，价格低廉。
附图说明
图1是本发明的主剖图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1转流器的主剖图(放大图)。
图中1是水表外壳，2是水表的导流筒，3是导流筒上原有的正常进水孔，4是转流器的正常出水孔，5是转流器的管状壳体，6是水表进水口(即转流器进水口)，7是水表叶轮，8是转流器微流导流管，9是导流筒上新增的微流射水孔，10是水表出水口，11是水表导流器出水孔，12是水表的计数机构和显示装置，13是水表的密封玻璃及盖罩，14是转流器的活塞式阀体，15是活塞阀体上的微流进水孔，16是压力弹簧，17是转流器的阀芯，18是阀芯的安装孔(插入卡爪使阀芯旋转)，19是阀芯的锥形管口，20是阀芯堵板上的微流进水孔，21是阀芯的堵板，22是阀球，23是转流器的微流出水弯管，24是阀芯腔。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例(附图)作进一步详细描述：
如图1、2、3所示，本发明的微流始动自来水表包括水表本体，在水表的进水管口6的管腔内安装有一转流器，所述转流器包括与水表进水管口内壁间以静配合方式结合在一起的管状壳体5，该管状壳体5的管腔通过其管腔中加工出的环形台肩被分隔成前后两腔，且其后段管腔的管壁上开设有连通水表内腔的正常出水孔4；在其后段管腔内安装有活塞式阀体14、套装在阀体外的压力弹簧16和穿装在阀体内腔中的阀芯17；所述阀体14的迎水端面上加工有多个与阀体内腔相连通的微流进水孔15；所述阀芯17中设置有一轴向流道，流道的末端通过微流导流管8和水表导流筒2上加工出的微流射水孔9与水表导流筒的内腔相连通，流道的前端设置有流量控制阀；所述压力弹簧压16装在活塞式阀体14外设台肩与阀芯17末端的环缘之间，阀芯17通过其末端的环缘外圆面上加工出的连接螺纹旋装在管状壳体5后端，并通过压力弹簧16将活塞式阀体14压装在管状壳体管腔中加工出的环形台肩处；所述活塞式阀体14迎水端与管状壳体管腔内设置的形台肩之间的密封面为相互配合的锥环形结构；本发明中所述流量控制阀包括设置在流道进口处的锥形管口19、位于阀芯腔24中的阀球22以及封装在阀芯腔进水口处的堵板21，该堵板21上加工有孔径小于阀球直径的微流进水孔20。
本发明几乎完全不变动普通标准水表的结构尺寸，仅在水表的进水管口的管腔内增设一转流器，并在水表导流筒2加工出一个用于连接微流导流管8的微流射水孔9即可。
本发明的水表在水表无水流通过时(即表后管道十分严密，且全部用水阀门关闭)，如图3所示，阀球22在重力作用而处于阀芯腔24的底部，活塞式阀体14在压力弹簧16的作用下紧压在环形台肩的密封面上。
当水表有小于Qw的微小水流通过时，14不动，22也不动，水流经6→15→20→24→19→23→8→9→7→11→10通过水表，水表的叶轮7不旋转，水表的计数机构和显示机构无信息。
当水表实际流量大于或等于Qw而小于QK时，即QK＞Q≥Qw时，(对于DN15水表，3L/h＞Q≥0.5L/h)时，14不动，22也不动，水流仍经6→15→20→24→19→23→8→9→7→11→10通过水表，但此时水表的叶轮7开始旋转，12开始动作。本发明根据国标规定，为促进节水意识，将此时水表误差整定为较大的正值，促请用水户及时修漏，切勿偷水，否则用水户在经济上会遭受额外损失。
当水表的实际自来水流量大于或等于QK而小于Qs时，即Qs＞Q≥QK时，14开始向右移动，4开始通水，但22仍不移动。此时的水流状况为：
即转流器的微流导流管与常流出水口处于并联状态。设定这一机制是为了减少计量误差并保证表前水压很低时，尽量减少水表的阻力，用水户能够用到尽量多的自来水。
当水表的实际流量大于或等于Qs(对DN15水表，Q≥9L/h)时，22被水流冲起，进入19，而且因其前后水压差较大而封堵住19，使水流被阻断。此时，14被其前后的水压差推动，16被压缩，而继续向右运动，进一步开启常流出水孔4。此时的水流经6→4→3→7→11→10而通过水表，7正常转动，12正常工作，即回到普通标准水表的正常工作状态。由于弹簧16是柔软类型的，故14向右侧的移动量将随水流的大小而适当变动，使4的开启度自动适应用水要求，对自来水用户不会造成影响。
本发明是用水户和供水企业进行公平商贸结算的有力工具，对节约水资源，促使管道、阀门的及时修漏及制止某些人蓄意偷水等工作也能起到一定作用。
本发明主要应用于DN15、DN20、DN25、DN40、DN50等规格的自来水水表，也可应用于其它类似场合。
Claims (4)
1、一种微流始动自来水表，它包括水表本体，其特征在于：在水表的进水管口(6)的管腔内安装有一转流器，所述转流器包括与水表进水管口内壁间以静配合方式结合在一起的管状壳体(5)，该管状壳体的管腔通过其管腔中加工出的环形台肩被分隔成前后两腔，且其后段管腔的管壁上开设有连通水表内腔的出水孔(4)；在其后段管腔内安装有活塞式阀体(14)、套装在阀体外的压力弹簧(16)和穿装在阀体内腔中的阀芯(17)；所述阀体(14)的迎水端面上加工有多个与阀体内腔相连通的微流进水孔(15)；所述阀芯中设置有一轴向流道，流道的末端通过微流导流管(8)与水表导流筒(2)的内腔相连通，流道的前端设置有流量控制阀。
2、根据权利要求1所示的微流始动自来水表，其特征在于：所述活塞式阀体(14)迎水端与管状壳体(5)管腔内设置的环形台肩之间的密封面为相互配合的锥环形结构。
3、根据权利要求1或2所示的微流始动自来水表，其特征在于：所述压力弹簧(16)压装在活塞式阀体(14)的外设台肩与阀芯(17)末端的环缘之间，阀芯(17)通过其末端的环缘外圆面上加工出的连接螺纹旋装在管状壳体(5)后端，并通过压力弹簧(16)将活塞式阀体(14)压装在管状壳体管腔中加工出的环形台肩处。
4、根据权利要求1所示的微流始动自来水表，其特征在于：所述流量控制阀包括设置在流道进口处的锥形管口(19)、位于阀芯腔中的阀球(22)以及封装在阀芯腔进水口处的堵板(21)，该堵板(21)上加工有孔径小于阀球(22)直径的微流进水孔(20)。
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