CN211100581U - 自来水管自动清洁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开自来水管自动清洁装置，设有2个履带，并为每个履带设置2个电机，电机通过履带带动本体进入待清洗自来水管，控制器模块通过控制各个电机的运转便可控制本体的前进、倒退、转弯，结合超声波避障检测的结果，本体便能避开待清洗自来水管内的障碍物继续前进，冲刷自来水管内壁的每个位置，避免清洁剂、反应物残留，实现有效清洁；由控制器模块控制清洁剂、气体以及外部自来水的注入量和时长，可以有效控制化学反应以及自动冲洗的进行，进一步保证清洁的有效性。

Description

自来水管自动清洁装置

技术领域

本实用新型涉及智能清洁技术领域，具体涉及自来水管自动清洁装置。

背景技术

自来水管在长期使用的过程中，内壁附着铁锈、泥沙及其它杂质，会滋生大量细菌，造成水污染，不利于人们身体健康。

关于自来水管清洁，现有技术采用化学清洗方法(酸洗或碱洗)，优点在于通过化学反应可以有效去除铁锈这类顽固附着物，缺点在于容易造成清洁剂、反应物残留，引起水质二次污染；现有技术还采用高压水流冲刷方法，优点在于可强制剥离附着物，也没有污染物的引入，缺点在于容易出现爆管或者其它损伤自来水管的问题，若是减小水压，又达不到清洁效果。因此，有待于提出一种能有效清洁自来水管的装置。

实用新型内容

本实用新型提供自来水管自动清洁装置，为解决现有技术存在的不能有效清洁自来水管的问题提供硬件基础。

本实用新型通过以下技术方案解决技术问题：

自来水管自动清洁装置，包括本体、脉冲振荡器、储液箱、增压泵、空气压缩机、压力调节阀、电磁阀、螺旋液管、控制器模块、待清洗自来水管压力检测模块、气源压力检测模块、超声波避障模块；所述螺旋液管、控制器模块、超声避障模块安装在所述本体上；在所述本体上还安装有4个电机和2个履带，分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一履带和第二履带；所述储液箱通过增压泵连接至脉冲振荡器；所述空气压缩机通过压力调节阀、电磁阀连接至脉冲振荡器；所述脉冲振荡器输出的介质通过螺旋液管送入外部待清洗自来水管；所述脉冲振荡器还接收外部自来水；所述待清洗自来水管压力检测模块安装在外部待清洗自来水管上，所述待清洗自来水管压力检测模块的输出端与控制器模块连接；所述空气压缩机设有输出气管，所述气源压力检测模块安装在所述输出气管上，所述气源压力检测模块的输出端与控制器模块连接；所述超声波避障模块的输出端与控制器模块连接；所述增压泵的控制端与控制器模块连接；所述压力调节阀的控制端与控制器模块连接；所述电磁阀的控制端与控制器模块连接；所述第一履带安装在本体的一侧，所述第二履带安装在本体的另一侧；各个电机的控制端与控制器模块连接，所述第一电机和第二电机带动所述第一履带运动，所述第二电机和第三电机带动所述第二履带运动，所述第一履带和第二履带带动所述本体运动，所述本体在待冲洗自来水管内行走。

进一步地，所述螺旋液管的内壁等间距设有至少10个螺旋槽口；在每个螺旋槽口中，所述螺旋槽口的深度小于所述螺旋液管的管壁厚度的1/4，所述螺旋槽口的宽度为螺旋槽口的槽间距的0.9-1.1倍。

进一步地，所述超声波避障模块包含4个超声波测距传感器，超声波测距传感器对称设置在所述本体前端的四个角上。

进一步地，还包括第一止回阀、第二止回阀和第三止回阀；外部自来水通过第一止回阀后进入脉冲振荡器；所述储液箱通过增压泵、第二止回阀连接至脉冲振荡器；所述空气压缩机通过压力调节阀、电磁阀和第三止回阀连接至脉冲振荡器。

进一步地，所述脉冲振荡器内设容纳腔，用于接收储液箱提供的液体、空气压缩机提供的气体以及外部自来水。

进一步地，还包括设置模块；所述设置模块的输出端与控制器模块连接。

进一步地，还包括无线传输模块；所述无线传输模块安装在所述本体上，所述无线传输模块与控制器模块连接，所述无线传输模块还与外部终端连接。

与现有技术相比，具有如下特点：

1、本实用新型设置2个履带，并为每个履带设置2个电机，电机通过履带带动本体进入待清洗自来水管，控制器模块通过控制各个电机的运转便可控制本体的前进、倒退、转弯，结合超声波避障检测的结果，本体便能避开待清洗自来水管内的障碍物继续前进，冲刷自来水管内壁的每个位置，避免清洁剂、反应物残留，实现有效清洁；由控制器模块控制清洁剂、气体以及外部自来水的注入量和时长，可以有效控制化学反应以及自动冲洗的进行，进一步保证清洁的有效性；

2、待清洗自来水管的内壁经清洁剂浸泡完成化学反应后，外部自来水和空气注入脉冲振荡器，形成脉冲波段可调的水气介质，再经螺旋液管输送至待清洗自来水管的每个位置进行脉冲冲洗，能最大可能地剥除内壁的异物，提高清洁质量，保障清洁的有效性；

3、设置4个超声波测距传感器，用于在本体前进时多角度探测前方障碍物，探测数据反馈至控制器模块，用作调整各个电机运转的数据基础，以便准确地控制本体前进、倒退和转弯；

4、清洁剂、空气和外部自来水进入脉冲振荡器之前均先经过止回阀，可有效防止脉冲振荡器容纳腔内的介质回流，影响清洁效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于这些实施例。

自来水管自动清洁装置，包括本体、脉冲振荡器、储液箱、增压泵、空气压缩机、压力调节阀、电磁阀、螺旋液管、控制器模块、待清洗自来水管压力检测模块、气源压力检测模块、超声波避障模块；所述螺旋液管、控制器模块、超声避障模块安装在所述本体上；在所述本体上还安装有4个电机和2个履带，分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一履带和第二履带；所述储液箱通过增压泵连接至脉冲振荡器；所述空气压缩机通过压力调节阀、电磁阀连接至脉冲振荡器；所述脉冲振荡器输出的介质通过螺旋液管送入外部待清洗自来水管；所述脉冲振荡器还接收外部自来水；所述待清洗自来水管压力检测模块安装在外部待清洗自来水管上，所述待清洗自来水管压力检测模块的输出端与控制器模块连接；所述空气压缩机设有输出气管，所述气源压力检测模块安装在所述输出气管上，所述气源压力检测模块的输出端与控制器模块连接；所述超声波避障模块的输出端与控制器模块连接；所述增压泵的控制端与控制器模块连接；所述压力调节阀的控制端与控制器模块连接；所述电磁阀的控制端与控制器模块连接；所述第一履带安装在本体的一侧，所述第二履带安装在本体的另一侧；各个电机的控制端与控制器模块连接，所述第一电机和第二电机带动所述第一履带运动，所述第二电机和第三电机带动所述第二履带运动，所述第一履带和第二履带带动所述本体运动，所述本体在待冲洗自来水管内行走。

储液箱内盛放酸性清洁剂或碱性清洁剂，可根据管道、水质等因素的具体情况选择使用何种清洁剂。增压泵为清洁剂施压，使得清洁剂在压力作用下输送至脉冲振荡器中，增压泵的压力可由控制器模块进行控制。储液箱、增压泵和脉冲振荡器未安装在本体上，储液箱、增压泵仅为化学反应阶段提供支持，在冲刷阶段不起作用，也不随本体进入自来水管。

空气压缩机为冲刷阶段提供空气，空气压缩机的输出气管经压力调节阀、电磁阀后将空气输送至脉冲振荡器。压力调节阀、电磁阀均受控于控制器模块，压力调节阀在控制器模块的控制下，为脉冲振荡器提供指定压力的空气，电磁阀在控制器模块的控制下，控制空气压缩机和脉冲振荡器之间气路的通断。该电磁阀为常闭型电磁阀，以保证回路的安全性。在化学反应阶段可能需要使用自来水，自来水和清洗剂注入脉冲振荡器进行混合后，经螺旋液管输送至待清洗自来水管；在冲刷阶段需要使用自来水，自来水和具有指定压力值的空气在脉冲振荡器内混合后，经螺旋液管输送至待清洗自来水管。

待清洗自来水管压力检测模块主要包括压力传感器，该压力传感器的接头为外螺纹式，使用时，将外螺纹式压力传感器拧至待清洗自来水管的具有内螺纹的管接头即可。检测待清洗自来水管所受压力的目的在于通过实时检测，预防压力过大导致自来水管损坏，影响清洁效率和质量。

空气压缩机的输出气管经压力调节阀和电磁阀后，将空气注入脉冲振荡器。气源压力检测模块主要包括压力传感器，由于空气压缩机的输出气管提供内螺纹接头，因此，压力传感器为外螺纹式，与内螺纹接头配合连接使用。检测空气压缩机输出空气的气压值，目的在于实时了解压力状况，以保证冲洗阶段的顺利进行。其它条件不变的情况下，进入待清洗自来水管内的供气压力越大，冲刷效果越强，在供气压力和其它条件不变的情况下，供气频率的变化，也会影响待清洗自来水管的清洗效果。本实用新型经多次实验发现，供气压力为0.35MPa时，清洁效果最佳，供气0.4s、停气0.2s，以该频率进行供气、阻气时，清洁效果最佳。

所述脉冲振荡器内设容纳腔，用于接收储液箱提供的清洁剂、空气压缩机提供的气体以及外部自来水。脉冲振荡器用于将容纳腔内的混合物转化为脉冲波段可调的介质，介质在待清洗自来水管内形成水槌，水槌直接作用于自来水管内壁，形成冲击力，冲刷自来水管内壁。脉冲振荡器输出的介质经螺旋液管后呈螺旋状前进，进入待清洗自来水管，可强力冲刷自来水管内壁的附着物，实现螺旋环洗。螺旋液管安装在本体上，随本体进入待清洗自来水管，可实现对自来水管内所有位置的环洗，包括凹陷、缝隙、分支等位置，使得冲刷更为彻底。

螺旋液管的内壁设有数个等间距螺旋槽口，通常是至少10个；所述螺旋槽口的深度小于所述螺旋液管的管壁厚度的1/4，所述螺旋槽口的宽度为螺旋槽口的槽间距的0.9-1.1倍。螺旋槽口的深度和宽度设置在上述数值能满足清洁需求。其中，螺旋槽口的宽度与螺旋槽口的槽间距相同时，冲刷效果最优。螺旋液管进入待清洗自来水管的长度越长，介入的螺旋槽口便越多，在冲刷阶段便更能保证螺旋状输出介质。

超声波避障模块主要包括超声波测距传感器，该超声波测距传感器可水下作业，主要包括探头、防护网、防撞垫、晶片、信号传输线等。本实用新型设有4个超声波测距传感器，超声波测距传感器对称设置在所述本体前端的四个角上。在本体前进方向设置对称的超声波测距传感器，能更好探测前方是否有障碍物。

本体通过2个履带完成履带式行走，每个履带受控于2个电机。当2个履带的电机均正转时，本体前进，当2个履带的电机均反转时，本体倒退，两侧履带的电机异向转动时，本体转弯。控制器模块控制电机的正转和反转，还控制电机的转速，以控制本体行走的速度。螺旋液管搭载在本体上，随着本体的行走而移动。

为进一步保障清洁的效率和质量，在自来水、清洁剂和空气进入脉冲振荡器之前的位置均设置了止回阀，以防止倒流。即，设置了第一止回阀、第二止回阀和第三止回阀；外部自来水通过第一止回阀后进入脉冲振荡器；所述储液箱通过增压泵、第二止回阀连接至脉冲振荡器；所述空气压缩机通过压力调节阀、电磁阀和第三止回阀连接至脉冲振荡器。

为给用户提供方便，本实用新型还提供了设置模块；所述设置模块的输出端与控制器模块连接。设置模块为键盘，用户可根据需求自行设置清洁剂的压力值、空气的压力值、气路的通断以及电机的启停和关闭等。

本实用新型还设置了无线传输模块；所述无线传输模块安装在所述本体上，所述无线传输模块与控制器模块连接，所述无线传输模块还与外部终端连接。无线传输模块可将各检测数据以及运行情况反馈至外部终端。可以在外部终端安装相应APP，通过APP设置相关参数以及接收相关数据。

Claims (7)

1.自来水管自动清洁装置，其特征在于：

包括本体、脉冲振荡器、储液箱、增压泵、空气压缩机、压力调节阀、电磁阀、螺旋液管、控制器模块、待清洗自来水管压力检测模块、气源压力检测模块、超声波避障模块；所述螺旋液管、控制器模块、超声避障模块安装在所述本体上；在所述本体上还安装有4个电机和2个履带，分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一履带和第二履带；

所述储液箱通过增压泵连接至脉冲振荡器；所述空气压缩机通过压力调节阀、电磁阀连接至脉冲振荡器；所述脉冲振荡器输出的介质通过螺旋液管送入外部待清洗自来水管；所述脉冲振荡器还接收外部自来水；

所述待清洗自来水管压力检测模块安装在外部待清洗自来水管上，所述待清洗自来水管压力检测模块的输出端与控制器模块连接；所述空气压缩机设有输出气管，所述气源压力检测模块安装在所述输出气管上，所述气源压力检测模块的输出端与控制器模块连接；所述超声波避障模块的输出端与控制器模块连接；所述增压泵的控制端与控制器模块连接；所述压力调节阀的控制端与控制器模块连接；所述电磁阀的控制端与控制器模块连接；

所述第一履带安装在本体的一侧，所述第二履带安装在本体的另一侧；各个电机的控制端与控制器模块连接，所述第一电机和第二电机带动所述第一履带运动，所述第二电机和第三电机带动所述第二履带运动，所述第一履带和第二履带带动所述本体运动，所述本体在待冲洗自来水管内行走。

2.根据权利要求1所述的自来水管自动清洁装置，其特征在于：

所述螺旋液管的内壁等间距设有至少10个螺旋槽口；在每个螺旋槽口中，所述螺旋槽口的深度小于所述螺旋液管的管壁厚度的1/4，所述螺旋槽口的宽度为螺旋槽口的槽间距的0.9-1.1倍。

3.根据权利要求1所述的自来水管自动清洁装置，其特征在于：

所述超声波避障模块包含4个超声波测距传感器，超声波测距传感器对称设置在所述本体前端的四个角上。

4.根据权利要求1所述的自来水管自动清洁装置，其特征在于：

还包括第一止回阀、第二止回阀和第三止回阀；

外部自来水通过第一止回阀后进入脉冲振荡器；所述储液箱通过增压泵、第二止回阀连接至脉冲振荡器；所述空气压缩机通过压力调节阀、电磁阀和第三止回阀连接至脉冲振荡器。

5.根据权利要求1所述的自来水管自动清洁装置，其特征在于：

所述脉冲振荡器内设容纳腔，用于接收储液箱提供的液体、空气压缩机提供的气体以及外部自来水。

6.根据权利要求1所述的自来水管自动清洁装置，其特征在于：还包括设置模块；所述设置模块的输出端与控制器模块连接。

7.根据权利要求1所述的自来水管自动清洁装置，其特征在于：

还包括无线传输模块；所述无线传输模块安装在所述本体上，所述无线传输模块与控制器模块连接，所述无线传输模块还与外部终端连接。

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