CN220302842U - 一种集成式多功能减压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀门技术领域，涉及一种集成式多功能减压阀，包括流水管道，所述流水管道的进水端内设置有发电装置，所述流水管道的出水端设置有调节流水管道水压的减压阀，所述减压阀电连接所述发电装置；所述减压阀包括阀门主体以及连接所述阀门主体的弹性结构，所述弹性结构远离所述阀门主体的一端连接用于阻断流水通道出口端出水的阀芯。本申请中的多功能减压阀，通过自主发电，无需连接外部电源，同时利用水压自身压力作用从而调整管道内的水压，结构新颖。

Description

一种集成式多功能减压阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，更具体地，涉及一种集成式多功能减压阀。

背景技术

目前，全球资源紧缺，水资源、气体源等各种能源都处在紧缺状态，针对水资源来说，智慧水务的理念应运而生，怎样来进行节水，实现有效的漏损控制，其中美国和意大利先后提出了一些先进的带流量检测功能的压力阀门，它们可将漏损控制得尽量小，但其流量检测装置需外接电源或电池，依赖于外界供电，且其仅需对流量参数进行检测，耗电量小。然而智慧水务还存在取电难,系统和设备即时状态没有即时反馈上传等。为保证系统安全运行，需要加入高频传感器，而此类型的传感器耗电量一般都比较高，在取电困难的工况安装点很难实现。此时简单设置的外接电源或电池已无法充分驱使各类检测仪器的同时运作，如为达到全面供电的效果，则需对外接电源或电池进行复杂设计，这样一来工程量大，成本高，后期维护麻烦。

现在技术中虽然公开了有相关的集成式多功能减压阀，但是发电装置在发电过程中，将会产生大量的热能，从而导致管道外壳温度持续上升，最终影响发电装置的运行稳定。

现有技术CN201721414830.4公开了一种集发电、数据采集、自动控制功能于一体的智能减压阀，包括减压阀阀体，阀体设有控制阀体开度的执行器，其特征在于，还包括发电装置、数据采集组件、数据处理装置和显示终端；所述发电装置用于为数据采集组件、数据处理装置以及阀门的执行器提供工作电源，包括垂直于流体流向设置的发电组件和设于阀体外部的电池组件；所述发电组件包括发电机组和转轮，所述转轮通过转轴与发电机组的转子连接；所述转轮包括叶片、上底座和下底座，所述叶片的两端部通过上底座和下底座与转轴固定连接,上底座和下底座与同一叶片的两个连接位置不在同一垂线上；所述叶片均匀地分布在转轴周围；所述数据采集组件设于阀体阀前和/或阀内和/或阀后，用于实时采集阀体内介质参数并将参数传输至数据处理装置和显示终端；所述数据处理装置根据数据采集组件提供的实时参数来对执行器进行相应操作。

现有技术虽然公开了一种可自发电的从而给减压阀供电，通过减压阀对管道进行水压调整的技术方案，但其是通过采用现有的常规减压阀，通过减压阀的阀门开闭来控制调整水压。

实用新型内容

本实用新型为克服上述的缺陷，公开了一种：新型结构的集成式多功能减压阀。

为解决上所述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

提供一种集成式多功能减压阀，包括包括流水管道，所述流水管道的进水端内设置有发电装置，所述流水管道的出水端设置有调节水压的减压装置，所述减压装置电连接所述发电装置；所述减压装置包括壳体以及连接所述壳体的水压驱动腔，所述水压驱动腔壳体一面接收上下游介质压力,一面与壳体形成密封副。

进一步地，所述发电装置包括定子、转子、桨叶，所述定子和转子设置在管道内，转子与桨叶为一体化设计；所述定子外壁与管道固定连接；所述转子包括开槽圆环、永磁体，所述开槽圆环设置在桨叶外侧，所述开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体。

进一步地，所述流水管道外表面上还设置有蓄电池，所述蓄电池电连接所述减压阀。

进一步地，所述水压驱动腔包括连接所述阀门主体的弹性结构，所述弹性结构远离所述阀门主体的一端连接用于阻断流水通道出口端出水的阀芯，所述阀芯为膜片或阀瓣。

进一步地，所述流水管道的入水端与发电装置之间的管道腔体内设置有隔间设置的导流栅。

进一步地，所述流水管道的出水端与发电装置之间的管道腔体内设置有隔间设置的整流栅。

更进一步地，所述整流栅的相对于流水管道倾斜设置。

进一步地，所述流水管道的外壳设置有用于测量进水口水压的第一取压孔以及用于测量出水口水压的第二取压孔，所述第一取压孔以及第二取压孔内分别安装有压力传感器。

进一步地，所述流水管道的外壳上还设置有用于测量转子转速的转速传感器，以及用于测量发电装置发电电流的电流传感器。

进一步地，发电装置与减压阀之间还设置有DC-DC转换器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下。

本实用新型的一种集成式多功能减压阀，在流水管道前端设置由管道水流而使得发电装置进行发电，发电装置的发电电能，供减压装置以及各监测装置使用。同时在流水管道的末端设置减压装置，利用流水管道末端的水压从而控制阀芯的位移，最终实现对水压的调节控制。

本实施例具有以下有益效果：

1、壳体以及水压驱动腔形成新型结构的减压装置，通过水压驱动,控制阀芯位移从而实现对管道水压进行调整的目的，整个减压阀结构新颖；

2、自发电，无需连接外部电源；

3、设置导流栅以及整流栅，控制水流进入发电装置以及从发电装置内流出的平稳性，避免水流冲击而损伤减压阀。

附图说明

图1为本实用新型的一种集成式多功能减压阀的结构示意图。

图2为本实用新型的一种集成式多功能减压阀的解剖主视图。

图3为本实用新型的一种集成式多功能减压阀中发电装置结构示意图。

其中，1-流水管道；2-发电装置；3-减压阀；30-壳体；31-弹性结构；4-阀芯；5-导流栅；6-整流栅；7-第一取压孔；8-第二取压孔；21-定子；22-转子；23-桨叶。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

如图1所示，公开一种集成式多功能减压阀，包括流水管道1，流水管道1的进水端内设置有发电装置2，流水管道1的出水端设置有调节流水管道1水压的减压装置3，减压装置3电连接发电装置2；减压装置3包括壳体30以及连接壳体30的水压驱动腔，水压驱动腔壳体30一面接收上下游介质压力,一面与壳体30形成密封副。

在本实施例中，在流水管道1的进水端内设置发电装置2，通过发电装置2，从而将流水管道1内水流的势能转换成电能，从而满足安装在流水管道1出水端的减压装置3供用需求，通过发电装置2，满足自主供电，减压装置3无需连接外部电源。

水压驱动腔包括连接壳体30的弹性结构31，弹性结构31远离壳体30的一端连接用于阻断流水通道1出口端出水的阀芯4，阀芯4为膜片或阀瓣。为了能够调整流水管道1内的水压，可以在流水管道1的出水端设置用于阻碍水流流到的阀芯4，阀芯4可以是膜片或者阀瓣结构。阀芯4通过弹性结构31(如弹簧)连接减压装置3的壳体30。当流水管道1内的水压达到某个值时，管道内的水压将挤压阀芯4，从而使得阀芯4逐步靠近壳体30，且在此过程中，弹性结构31也将逐步被压缩。当阀芯4发生了靠近壳体30运动的，则意味着流水管道1的出水端就会有一个供水流通的排水通道，从而使得水能够排出。当排水管道内的水在排出过程中，那么流水管道1内的水压将逐步降低，当水压对阀芯4的作用力小于弹性结构31对阀芯4的作用力时，弹性结构31在其弹性回复作用力下，会将阀芯4顶回，直至初始位置。此时，流水管道1不存在供水流通的通道，流水管道1内的水将逐渐积载，从而水压将逐步升高，最终依次完成上述水压调控循环。通过流水管道1内的水压对阀芯4的作用力以及弹性结构31对阀芯4的作用力，当两者作用力存在不同时，阀芯4将发生对应的位移动作，从而实现对水压的调节。壳体30以及水压驱动腔形成新型结构的减压装置，通过水压驱动,控制阀芯4位移从而实现对管道水压进行调整的目的，整个减压阀结构新颖。

在本实施例中，发电装置2一般为无轴发电机，具体包括定子、转子、桨叶，所述定子和转子设置在管道内，转子与桨叶为一体化设计；定子外壁与管道固定连接；转子包括开槽圆环、永磁体，所述开槽圆环设置在桨叶外侧，开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体。利用水流从而使得桨叶旋转，最终使得转子做切割磁感线运动，从而实现发电。

实施例2

公开一种集成式多功能减压阀，包括流水管道1，流水管道1的进水端内设置有发电装置2，流水管道1的出水端设置有调节流水管道1水压的减压装置3，减压装置3电连接发电装置2；减压装置3包括壳体30以及连接壳体30的水压驱动腔，水压驱动腔壳体30一面接收上下游介质压力,一面与壳体30形成密封副。

本实施例与实施例1的区别点在于：在流水管道1外表面上还设置有蓄电池，蓄电池电连接减压装置3。当流水管道1内的水流过低，导致发电装置2产生的电量过低时，为保证减压装置3等各仪器的用电需求，增加蓄电池，作为备用电源，提供电能供应。

实施例3

公开一种集成式多功能减压阀，包括流水管道1，流水管道1的进水端内设置有发电装置2，流水管道1的出水端设置有调节流水管道1水压的减压装置3，减压装置3电连接发电装置2；减压装置3包括壳体30以及连接壳体30的水压驱动腔，水压驱动腔壳体30一面接收上下游介质压力,一面与壳体30形成密封副。

本实施例与实施例1的区别点在于：在流水管道1的入水端与发电装置2之间的管道腔体内设置有隔间设置的导流栅5。导流栅5可直接设置在流水管道1的内壁上，可以设置为多跟且相互平行。通过此设计，能够保证进入到发电装置2内的水是一个平稳的状态，避免水流冲击损耗发电装置2的发电结构(叶轮或桨叶等)。同时，通过发电装置2后的水，当其从发电装置2的发电结构流出后，水流的流向是散乱的，因此为了进一步调整经过发电装置2后的水流的平稳性，可以在流水管道1的出水端与发电装置2之间的管道腔体内设置有隔间设置的整流栅6。整流栅6可直接设置在流水管道的内壁上，具体也可设置为多个。在本实施例中，为了使得整流栅6更好的对水流实现整流，可以将整流栅6相对于流水管道1倾斜设置。

实施例4

公开一种集成式多功能减压阀，包括流水管道1，流水管道1的进水端内设置有发电装置2，流水管道1的出水端设置有调节流水管道1水压的减压装置3，减压装置3电连接发电装置2；减压装置3包括壳体30以及连接壳体30的水压驱动腔，水压驱动腔壳体30一面接收上下游介质压力,一面与壳体30形成密封副。

本实施例与上述实施例的区别点在于：流水管道1的外壳设置有用于测量进水口水压的第一取压孔7以及用于测量出水口水压的第二取压孔8，第一取压孔7以及第二取压孔8内分别安装有压力传感器。通过设置两个供压力传感器探测水压的取压孔，方便了压力传感器的安装。

同时，流水管道1的外壳上还设置有用于测量转子转速的转速传感器，以及用于测量发电装置2发电电流的电流传感器。通过对转速以及电流进行检测，可通过对比两项数据，观察发电装置2运行状态。以便当发电装置2发生故障时，能够及时进行维修。

发电装置2与减压装置3之间可设置有电源逆变转换器(交流电转直流电)，或设置有DC-DC转换器，同时还可以设置电流保护电路等。

在本实施例中，所有采集信号通讯连接后台监控系统，各项采集到的数据可在监控系统上的显示屏上直观显示，以便人员观察。同时，所有检测数据，均会以报表的方式存储在监控系统内，以便日后查阅。

附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描所述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。显然，本实用新型的上所述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上所述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述减压阀包括流水管道，所述流水管道的进水端内设置有发电装置，所述流水管道的出水端设置有调节水压的减压装置，所述减压装置电连接所述发电装置；所述减压装置包括壳体以及连接所述壳体的水压驱动腔，所述水压驱动腔壳体一面接收上下游介质压力,一面与壳体形成密封副；所述流水管道的入水端与发电装置之间的管道腔体内设置有隔间设置的导流栅。

2.根据权利要求1所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述发电装置包括定子、转子、桨叶，所述定子和转子设置在管道内，转子与桨叶为一体化设计；所述定子外壁与管道固定连接；所述转子包括开槽圆环、永磁体，所述开槽圆环设置在桨叶外侧，所述开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体。

3.根据权利要求1所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述流水管道外表面上还设置有蓄电池，所述蓄电池电连接所述减压阀。

4.根据权利要求1所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述水压驱动腔包括连接所述壳体的弹性结构，所述弹性结构远离所述壳体的一端连接用于阻断流水通道出口端出水的阀芯，所述阀芯为膜片或阀瓣。

5.根据权利要求1所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述流水管道的出水端与发电装置之间的管道腔体内设置有隔间设置的整流栅。

6.根据权利要求5所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述整流栅的相对于流水管道倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述流水管道的外壳设置有用于测量进水口水压的第一取压孔以及用于测量出水口水压的第二取压孔，所述第一取压孔以及第二取压孔内分别安装有压力传感器。

8.根据权利要求1所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述流水管道的外壳上还设置有用于测量转子转速的转速传感器，以及用于测量发电装置发电电流的电流传感器。

9.根据权利要求1所述的一种集成式多功能减压阀，其特征在于，所述发电装置与减压阀之间还设置有DC-DC转换器。