CN2303955Y - 户用电子控制自动供水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种户用自动供水泵,它采用电子控制装置取代水压开关,由电子控制器接收压力传感器、流量传感器、电流传感器的信号,并进行处理,实现控制电机转动,使回流孔可关闭的内混自吸式离心泵完成自动供水和对电机过载进行自动保护。在进水口处安装可控式逆止阀,实现撤水功能。该自动供水泵扬程上限不受控制装置限制,工作状态与水泵额定功率、用水量无关,能充分发挥水泵效率。

Description

户用电子控制自动供水泵

本实用新型涉及一种自动供水泵，特别是户用电子控制自动供水泵。

现有的户用自动供水泵(例如：多功能自来水机专利号92219236．7、93230465．6)，采用水压开关直接控制电机的通断实现自动控制，扬程上限受控制装置限制，供水量小；用水量小时，电机启动频繁，耗电量大，缩短电机、开关触点的使用寿命；对电机过载不能自动保护。另外，现有的户用自动供水泵没有撤水装置，安装在室外在北方冬季容易发生冻泵现象。

本实用新型的目的在于克服上述自动供水泵的缺点，提供一种由电子电路控制的，工作状态与水泵的额定功率、用水量无关的，具有电机过载自动保护功能和方便的撤水功能的自动供水泵。

本实用新型的目的是这样实现的：由压力传感器、流量传感器、电流传感器对系统压力下限、用水流量、电机电流进行检测并向电子控制器传送信号，电子控制器通过对上述传感器信号的处理实现控制电机转动，使回流孔可关闭的内混自吸式离心泵完成自动供水和对电机过载进行自动保护。在进水口处安装可控式逆止阀，实现撤水功能。

下面结合附图对本实用新型做详细描述。

图1为户用自动供水泵结构图；

图2为流量传感器结构图；

图3为流量传感器齿套的结构图；

图4为流量传感器齿轮的结构图；

图5为压力传感器的结构图；

图6为可控式逆止阀的结构图；

图7为电子控制器的电路图。

图1示出了该自动供水泵的结构。当系统无压力(自吸阶段)或系统压力下降至调定压力下限(打开水龙头或阀门)时，压力传感器14触点闭合，电子控制器15的电路，接通电源，水泵电机1转动，回流孔可关闭的内混自吸式离心泵5开始工作，完成自吸过程后开始供水，同时流量传感器13开始工作。当系统压力升高超过调定压力下限时，压力传感器14触点断开，电子控制器15接收流量传感器13的交变电信号控制电机1继续转动，回流孔可关闭的内混自吸式离心泵5继续泵水，实现离心泵的扬程上限不受控制装置限制，工作状态与泵的额定功率、用水量无关。直至关闭全部阀门或水龙头，流量传感器13电信号消失，电子控制器15切断电源，电机1停止转动，回流孔可关闭的内混式自式离心泵停止泵水，完成自动供水过程。自动供水泵上还设有带有流水孔的挡水盖10，储压水箱12，当回流孔可关闭的内混自吸式离心泵5工作时，水通过带有流水孔的挡水盖10注入储压水箱12，使系统产生压力；设有撤水孔7，撤水管8，可控式逆止阀9，泵体和管路中的水，通过撤水孔7，撤水管8，可控式逆止阀9撤回水源。此外，图1中的2为联接架，3为密封装置，4为叶轮，6为转阀，11为出水管。

图2示出流量传感器的内部结构。齿轮22、齿套24、芯柱25、磁铁26、盖板27构成磁回路。当有水流动时，推动水轮20旋转，带动通过上轴尖21固定在水轮20上的齿轮22转动，与齿套24下部齿不断重合又错开，磁回路磁通量变化，线圈28产生电信号，并通过信号线输送到电子控制器15。图2中16为壳体，17为过滤网，18为水轮盒，19为下轴尖，23为信号盒，29为传感器上盖。

图3和图4分别示出齿套和齿轮的结构。

图5示出压力传感器的内部结构。当无压力或系统压力下降至调定压力下限时，下弹簧座37在弹簧34作用下，与固定在塑料导套39中心凸面上的定触点38接触，通过焊接在定触点38的信号线向电子控制器15电路输出低电位。当系统压力超过调定下限时，膜片31在水压作用下向上拱起，通过推杆41将下弹簧座37项起，脱离定触点38，信号线呈高阻态。压力下限的调定通过调整顶丝36来实现。此外图5中30为膜盒座，32为压紧螺母，33为膜盒盖，35为上弹簧座，40为卡簧。

图6示出可控式逆止阀的内部结构。在自动供水工作状态时，旋动手柄52带动阀杆46使挡水环45下落到最下端，阀门组件43下落至封闭位置，并能在铜套44中自由向上串动。当水泵停止泵水时，阀门组件43下落，封闭系统压力。如需撤水时，旋动手柄52带动阀杆46使挡水环45，阀门组件45提起，自动供水泵内及管路中的水，通过撤水孔53和打开的逆止阀撤回水源。另外，图6中42为阀体，47为固定梢，48为档圈，49为弯管，50为密封组件，51为加水口盖。

图7示出了电子控制器电路。电路由水泵电机、交流接触器k1构成的主电路；变压器T；VD1、VD2、VD3、VD4、集成稳压器IC1、C1、C2、C3、R1、VD5构成的直流稳压电路；运算放大器IC2-1、IC2-2、IC2-3、IC2-4及其外围电路构成的信号处理电路；VD11、VD12构成的负或门电路；IC3、R18、C8构成的控制输出级组成。其中，IC2-1、R4、R5、VD6、VD7和IC2-3、R12、R13、VD9、VD10、R14均为半波整流放大器，R2、R3、C4和R10、R11、C7分别为两者的偏置电路。IC2-2、R7、R8和IC2-4、R15、R16均为单限电压比较器。电流互感器TA做为电机电流传感器。

当自动供水泵系统无压力(自吸阶段)或系统压力下降至调定压力下限(打开阀门或水龙头)时，压力传感器触点38闭合，输出低电位，C8迅速放电，当C8上的电位下降至IC3的低压触发值时，IC3输出端3脚跳变至高电位，K2得电，接通主电路，水泵开始泵水，同时IC3的第7脚呈高阻态，IC2-4电压比较器的锁定信号撤销，流量传感器线圈28产生的交变电信号其正半波被IC2-3半波整流放大器放大后叠加在IC2-4的反相输入端电位Vi2上，每当Vi2高于正向输入端电位VR2时IC2-4电压比较器输出端就跳变为低电位，使IC2-4输出一个连续的矩形波信号。当系统压力上升超过调定压力下限时，压力传感器触点38断开，因为IC2-4输出端此时已有连续矩形波输出，且矩形波的周期小于R18、C8的充电时间，C8上的电位不会上升至IC3的阀值电位，IC3输出状态不变，水泵仍继续泵水。直至关闭水龙头，流量传感器信号消失，使IC2-4的反相输入电位Vi2低于正相输入电位VR2时，IC2-4输出端跳变到高电位，C8通过R18充电，当C8的电位上升至IC3的阀值电位时，IC3的输出端3脚跳变至低电位，K2失电，切断主电路，水泵停止泵水。同时IC3的7脚也呈低电位，通过R17使IC2-4的输出端被锁定在高电位，完成自动供水过程。

电路对电机的过载保护是这样实现的：电流互感器TA产生的信号经过IC2-1半波整流放大器整流后输入至IC2-2的反向输入端，Vi1值随电机电流增长而上升。电机正常运转时，Vi1低于基准电位VR1，IC2-2电压比较器输出端呈高电位。当电机堵转或过载时。经R6、C5延长相应时间后，Vi1高于VR1，CI2-2电压比较器输出端跳变到低电位，使IC3无条件复位，电机断电。V、C6、VD8、R9构成IC2-2的低电位输出自锁电路，使电机断电后，无论电流互感器TA、流量传感器线圈28、压力传感器触点38处于何种状态，电机均不能起动。

本实用新型与采用水压开关直接控制的压力罐式自动给水设备相比，有以下优点：采用电子电路实现了自动供水和电机保护两种功能的自动控制；系统最高扬程取决于水泵，不受控制装置限制；用水时通过水龙头或阀门，调节流量大小，电机能保持连续运转；关车因只与管路内流量有关而准确可靠；压力、流量传感部件为低电压微功率器件，并与市电保持高绝缘阻抗；既使密封件破裂，市电也不会接触水，因而具有安全性。

Claims (5)

1．一种户用自动供水泵，它包括：电机[1]、回流孔可关闭的内混自吸式离心泵[5]、储压水箱[12]，其特征在于，它还包括：压力传感器[14]，用于检测系统压力下限，并产生电信号；流量传感器[13]，用于检测水流量，并产生交变电信号；可控式逆止阀[9]，用于撤去泵体及管路内的水；电子控制器[15]与上述电机[1]、压力传感器[14]、流量传感器[13]连接，并接收、处理压力传感器[14]、流量传感器[13]的电信号，控制电机[1]转动，实现回流孔可关闭的内混自吸式离心泵[5]的自动供水。

2、根据权利要求1所述的户用自动供水泵，其特征在于电子控制器电路，由水泵电机[1]、交流接触器K1构成的主电路，变压器T，VD1、VD2、VD3、VD4、集成稳压器IC1、C1、C2、C3、R1、VD5构成的直流稳压电路，运算放大器IC2-1、IC2-2、IC2-3、IC2-4及其外围电路构成的信号处理电路，VD11、VD12构成的负或门电路，IC3、R18、C8构成的控制输出级组成。

3、根据权利要求1或2所述的户用自动供水泵，其特征在于：流量传感器[13]内设有齿轮[22]、齿套[24]、芯柱[25]、磁铁[26]、盖板[27]构成的磁回路和水轮[20]、线圈[28]。

4、根据权利要求1、2或3所述的户用自动供水泵，其特征在于：压力传感器[14]内设有膜片[31]、弹簧[34]、上弹簧座[35]、顶丝[36]、下弹簧座[37]、定触点[38]、塑料导套[39]、推杆[41]。

5、根据权利要求1、2、3、或4所述的户用自动供水泵，其特征在于：可控式逆止阀[9]内设有挡水杯[45]、阀门组件[43]、铜套[44]。

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