EA042746B1 - WATER METERING DEVICE - Google Patents

WATER METERING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
EA042746B1
EA042746B1 EA202200083 EA042746B1 EA 042746 B1 EA042746 B1 EA 042746B1 EA 202200083 EA202200083 EA 202200083 EA 042746 B1 EA042746 B1 EA 042746B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
piston
conduit
water
valve
hole
Prior art date
Application number
EA202200083
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Сизов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Новый цикл"
Гречищев Виталий Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Новый цикл", Гречищев Виталий Петрович filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Новый цикл"
Publication of EA042746B1 publication Critical patent/EA042746B1/en

Links

Description

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода, в частности, к приборам для учета расхода воды в зданиях и помещениях. Применимо в устройствах с автоматической передачей данных и с возможностью дистанционного отключения подачи воды за неоплату ее потребления пользователем услуги. Может использоваться в жилых и административных зданиях.The invention relates to devices for measuring flow, in particular, to devices for measuring water flow in buildings and premises. Applicable in devices with automatic data transmission and with the ability to remotely turn off the water supply for non-payment of its consumption by the user of the service. It can be used in residential and office buildings.

При оказании услуг по подаче воды потребителям проблемным является дистанционное отключение воды при неоплате услуг. Для перекрытия воды с помощью водомеров с автоматической передачей данных о расходе в них используют электродвигатели с редукторами, связанными с шаровыми кранами. Недостатком существующих конструкций является необходимость потребления внешней мощности порядка 50 Вт в секунду, для чего электродвигатель такого водомера подключают к розетке с напряжением 220 В. Кроме того недостатком является возможность у потребителя-неплательщика выключить устройство, отсоединив его от электросети.When providing services for the supply of water to consumers, the problem is the remote shutdown of water in case of non-payment for services. To shut off water using water meters with automatic flow data transmission, they use electric motors with gearboxes associated with ball valves. The disadvantage of existing designs is the need to consume external power of the order of 50 W per second, for which the electric motor of such a water meter is connected to a 220 V outlet. In addition, the non-paying consumer can turn off the device by disconnecting it from the mains.

Известен водосчетчик, выполненный с возможностью беспроводной сигнализации об утечке воды по патенту на полезную модель CN 201259434, G01F 1/56, 2009. Сигнальное устройство для обнаружения утечки воды и закрытия водовода включает датчик Холла, модуль управления таймером, передающий модуль, приемник, переключатель, трансмиссию, соединенную с шаровым клапаном. Датчик Холла и шаровой клапан устанавливаются на входе воды водосчетчика. Время срабатывания сигнализации об утечке воды устанавливается с помощью таймера в сигнальном устройстве. Открытие и закрытие шарового клапана осуществляют в течение времени, когда вода течет через датчик Холла. Передачу информации об утечке реализуют путем передачи и приема беспроводного сигнала. Недостатком является сложность устройства, невозможность отключать подачу воды независимо от сигнализации об утечке, например при неоплате потребления воды пользователем.Known water meter, made with the possibility of wireless signaling a water leak according to the utility model patent CN 201259434, G01F 1/56, 2009. The alarm device for detecting water leakage and closing the conduit includes a Hall sensor, a timer control module, a transmitter module, a receiver, a switch, transmission connected to a ball valve. Hall sensor and ball valve are installed at the water inlet of the water meter. The water leakage alarm time is set using a timer in the alarm device. Opening and closing of the ball valve is carried out during the time when water flows through the Hall sensor. The transmission of information about the leak is implemented by transmitting and receiving a wireless signal. The disadvantage is the complexity of the device, the inability to turn off the water supply regardless of the leakage alarm, for example, if the user does not pay for water consumption.

Известна заявка России на изобретение № 2016105403, G01D 4/08, 2017 Устройство для измерения и регулирования отпуска воды. Устройство для измерения и регулирования отпуска воды потребителю, включает счетчик для измерения количества отпущенной воды и регулирующий клапан. Счетчик воды имеет модуль для дистанционной передачи результатов измерения. Устройство снабжено электронным блоком управления, а регулирующий клапан снабжен информационным табло и приводом с дистанционным управлением. Электронный блок управления, сопоставляя заложенную в него информацию о произведенной потребителем оплате за воду с суммой оплаты, рассчитанной за фактически потребленную воду на основании показаний водосчетчика вычисляет платежный баланс и непрерывно передает его величину на информационное табло регулирующего клапана. При появлении долга по оплате за воду блок управления подает команду на привод регулирующего клапана с целью уменьшения сечения трубопровода для ограничения подачи воды потребителю, причем это ограничение пропорционально величине долга потребителя по оплате за воду, а также через GSM-канал извещает потребителя о наличии долга по оплате. Недостатком является сложность устройства, его большие габариты, превышающие размеры стандартных водомеров, необходимость использования внешнего источника энергии для его работы.Known application of Russia for the invention No. 2016105403, G01D 4/08, 2017 A device for measuring and regulating the release of water. A device for measuring and regulating the supply of water to the consumer, includes a meter for measuring the amount of released water and a control valve. The water meter has a module for remote transmission of measurement results. The device is equipped with an electronic control unit, and the control valve is equipped with an information board and a drive with remote control. The electronic control unit, comparing the information embedded in it on the payment made by the consumer for water with the amount of payment calculated for the actually consumed water based on the readings of the water meter, calculates the balance of payments and continuously transmits its value to the information board of the control valve. When there is a debt to pay for water, the control unit sends a command to the actuator of the control valve in order to reduce the cross section of the pipeline to limit the water supply to the consumer, and this limitation is proportional to the amount of the consumer's debt to pay for water, and also notifies the consumer via the GSM channel about the presence of a debt on payment. The disadvantage is the complexity of the device, its large dimensions, exceeding the size of standard water meters, the need to use an external energy source for its operation.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран счетчик воды с дистанционным управлением клапаном беспроводной передачи по патенту на полезную модель CN 210625762, G01F 15/00, 2020. Счетчик воды включает корпус счетчика воды, корпус клапана, аккумуляторный блок, антенну, счетный узел, привод, модуль беспроводной связи, модуль приема и передачи инфракрасного излучения и модуль управления. Корпус клапана крепится к внешней стороне корпуса водомера. Аккумуляторный блок, антенна, счетный узел и приводной кожух смонтированы в нижней части корпуса. Первая шестерня жестко установлена на верхнем конце штока клапана, внешняя сторона первой шестерни соединена со второй шестерней и третьей шестерней. Внешняя сторона третьей шестерни соединена с приводом. Привод, первая шестерня, вторая шестерня и третья шестерня расположены в приводном отсеке. Помимо возможности дистанционного управления клапаном, рабочее положение клапана может регулироваться вручную с помощью вращающейся головки и второй передаточной шестерни. Недостатком является возможность у потребителя-неплательщика открыть клапан вручную после дистанционного отключения воды. Кроме того, недостатком являются большие габариты счетчика, вызванные необходимостью использования электродвигателя достаточно высокой мощности с редуктором для возможности регулирования положения клапана. Это в свою очередь вызывает необходимость использования аккумуляторного блока большой емкости и больших размеров и изменение длины присоединительного трубопровода в случае замены счетчика воды.As the closest analogue to the claimed technical solution, a water meter with remote control of a wireless transmission valve was selected according to the utility model patent CN 210625762, G01F 15/00, 2020. The water meter includes a water meter body, a valve body, a battery pack, an antenna, a counting unit, a drive , a wireless communication module, an infrared radiation receiving and transmitting module, and a control module. The valve body is attached to the outside of the water meter body. The battery pack, antenna, counting unit and drive casing are mounted in the lower part of the housing. The first gear is rigidly mounted on the upper end of the valve stem, the outer side of the first gear is connected to the second gear and the third gear. The outer side of the third gear is connected to the drive. The drive, the first gear, the second gear and the third gear are located in the drive compartment. In addition to being able to control the valve remotely, the operating position of the valve can be adjusted manually using a rotating head and a second transmission gear. The disadvantage is the possibility for the non-paying consumer to open the valve manually after the remote shutdown of the water. In addition, the disadvantage is the large dimensions of the counter, caused by the need to use a sufficiently high power motor with a gearbox to be able to control the position of the valve. This, in turn, necessitates the use of a large-capacity and large-sized battery pack and a change in the length of the connecting pipeline in case the water meter is replaced.

Техническим результатом заявляемого изобретения является уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства для учета расхода воды с дистанционным перекрытием ее подачи, обеспечение у потребителя отсутствия возможности выключения устройства.The technical result of the claimed invention is to reduce the size and simplify the design of the device for accounting for water consumption with remote shutoff of its supply, ensuring that the consumer does not have the ability to turn off the device.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве учета расхода воды, содержащем корпус с входным патрубком, внутренним водоводом и выходным патрубком, счетный узел, запорный клапан внутреннего водовода, устройство для дистанционного управления, привод запорного клапана с зубчатой передачей, аккумуляторную батарею, связанную с приводом, согласно изобретению верхний конец штока поршня запорного клапана взаимодействует с зубчатой рейкой зубчатой передачи, поршень клапана выполнен с двумя сквозными отверстиями, оси которых расположены параллельно оси водово-The technical result is achieved due to the fact that in the water consumption metering device, containing a housing with an inlet pipe, an internal conduit and an outlet pipe, a counting unit, a shut-off valve of the internal conduit, a device for remote control, a shut-off valve drive with a gear, a battery connected with a drive, according to the invention, the upper end of the piston rod of the shut-off valve interacts with the toothed rack of the gear train, the valve piston is made with two through holes, the axes of which are parallel to the axis of the water

Claims (3)

да, длина хода поршня до ограничителя хода равна расстоянию между продольными осями отверстий поршня, в одном из отверстий размещен запорный элемент водовода, расстояние от верхней поверхности поршня до оси отверстия с запорным элементом соответствует расстоянию от ограничителя хода поршня до оси водовода.Yes, the length of the piston stroke to the stroke limiter is equal to the distance between the longitudinal axes of the piston holes, one of the holes contains a locking element of the conduit, the distance from the upper surface of the piston to the axis of the hole with the locking element corresponds to the distance from the piston stroke limiter to the axis of the conduit. Технический результат обеспечивается за счет упора верхнего конца штока поршня клапана в поверхность зубчатой рейки передаточного механизма. Это позволяет освободить шток от прижима его рейкой и привести в движение поршень запорного клапана за счет давления в водоводе без использования энергии от электродвигателя. Выполнение поршня клапана с двумя отверстиями, одно из которых свободно, а в другом размещен запорный элемент клапана, например шар, диаметр которого больше отверстия водовода, позволяет вместо открытого отверстия поршня установить напротив водовода отверстие с запорным шаром. Точная установка отверстий поршня напротив водовода обеспечивается за счет того, что ход поршня ограничен ограничителем, максимальная длина хода поршня из нижнего его положения до ограничителя равна расстоянию между продольными осями отверстий, а расстояние от верхней поверхности поршня до оси отверстия с запорным элементом соответствует расстоянию от ограничителя хода поршня до оси водовода. Это позволяет изменить открытое положение водовода на перекрытое за счет поднятия поршня без использования энергии от электродвигателя. Электродвигатель в предлагаемой конструкции необходим только для единовременного перемещения зубчатой рейки с целью освобождения штока поршня. За счет этого появляется возможность использовать в устройстве микродвигатель и батарейку малой мощности и размеров и значительно уменьшить габариты устройства по сравнению с аналогом. Кроме того, отсутствие связи устройства с внешним источником питания не позволяет потребителю самостоятельно выключить устройство, отсоединив его от сети.The technical result is achieved due to the stop of the upper end of the valve piston rod against the surface of the gear rack of the transmission mechanism. This allows you to release the rod from pressing it with a rail and set the piston of the shut-off valve in motion due to the pressure in the conduit without using energy from the electric motor. The execution of the valve piston with two holes, one of which is free, and in the other there is a valve locking element, for example, a ball, the diameter of which is larger than the conduit hole, instead of the open piston hole, a hole with a locking ball is installed opposite the conduit. Accurate installation of the piston holes opposite the conduit is ensured due to the fact that the piston stroke is limited by the limiter, the maximum length of the piston stroke from its lower position to the limiter is equal to the distance between the longitudinal axes of the holes, and the distance from the upper surface of the piston to the axis of the hole with the locking element corresponds to the distance from the limiter stroke of the piston to the axis of the conduit. This allows you to change the open position of the conduit to the closed one by raising the piston without using energy from the electric motor. The electric motor in the proposed design is necessary only for a one-time movement of the toothed rack in order to release the piston rod. Due to this, it becomes possible to use a micromotor and a battery of low power and size in the device and significantly reduce the dimensions of the device compared to analogues. In addition, the lack of connection of the device with an external power source does not allow the consumer to independently turn off the device by disconnecting it from the network. На фиг. 1 схематично представлено устройство учета расхода воды.In FIG. 1 schematically shows a water metering device. На фиг.In FIG. 2 представлен внешний вид устройства учета расхода воды.2 shows the appearance of the water metering device. Устройство учета расхода воды содержит корпус 1, счетный узел 2, устройство для дистанционного управления 3, аккумуляторную батарею 4, связанную с микроэлектродвигателем 5, зубчатую передачу 6 с зубчатой рейкой 7. Корпус 1 выполнен с входным патрубком 8, выходным патрубком 9, внутренним водоводом 10, запорным клапаном 11. Запорный клапан 11 содержит поршень 12, шток 13, ограничитель хода 14 поршня 12. Поршень 12 выполнен с верхним отверстием 15, диаметр которого равен диаметру водовода 10, и с нижнем отверстием 16. В отверстии 16 установлен запорный элемент 17, выполненный, например, в виде шара. Диаметр запорного элемента 17 превышает диаметр водовода 10. Запорный элемент 17 может быть выполнен в виде клина, полусферы и т.д.The water consumption metering device includes a housing 1, a counting unit 2, a device for remote control 3, a battery 4 connected to a microelectric motor 5, a gear train 6 with a gear rack 7. The housing 1 is made with an inlet pipe 8, an outlet pipe 9, an internal conduit 10 , a shut-off valve 11. The shut-off valve 11 includes a piston 12, a stem 13, a stroke limiter 14 of the piston 12. The piston 12 is made with an upper hole 15, the diameter of which is equal to the diameter of the conduit 10, and with a lower hole 16. A locking element 17 is installed in the hole 16, made, for example, in the form of a ball. The diameter of the locking element 17 exceeds the diameter of the conduit 10. The locking element 17 can be made in the form of a wedge, a hemisphere, etc. Устройство учета расхода воды работает следующим образом.The water metering device operates as follows. Устройство устанавливают во внешний водовод через фланцы входного 8 и выходного 9 патрубков. Устройство дистанционно, с помощью радиосвязи типа LPWAN связано с базовой управляющей станцией и управляется с помощью программного обеспечения с рабочего места оператора. Может использоваться базовая станция Луч. Показания счетчика расхода воды счетного узла 2 передаются раз в сутки. Когда потребитель перестаёт оплачивать потребление воды, по команде с базовой станции поступает сигнал на устройство для дистанционного управленияThe device is installed in an external conduit through the flanges of the inlet 8 and outlet 9 nozzles. The device is remotely connected to the base control station via LPWAN radio communication and is controlled by software from the operator's workplace. The Luch base station can be used. The readings of the water flow meter of the counting unit 2 are transmitted once a day. When the consumer stops paying for water consumption, at the command from the base station, a signal is sent to the device for remote control 3. Далее по сигналу от устройства дистанционного управления 3 подается напряжение от аккумуляторной батареи 4 на микродвигатель 5. В качестве аккумуляторной батареи 4 используют 3-вольтовую батарею питания, например FANSO ER 14505H 3.6V., в качестве микродвигателя 5 могут использовать модель ZG1812-07230-236 со следующими электрическими характеристиками: напряжение - 3 В, сила тока - 15 мА. С помощью зубчатого передаточного механизма 6 микродвигатель 5 совершает работу по перемещению зубчатой рейки 7. В результате перемещения зубчатой рейки 7 высвобождается шток 13 поршня 12 запорного клапана 11. Избыточное давление в водоводе 10 давит на поршень 12 и он из своего первоначального положения, когда отверстие 15 находилось напротив водовода 10, перемещается вверх до упора в ограничитель хода 14. При этом отверстие 16 оказывается напротив водовода 10, и свободно перемещающийся резиновый шар 17 под действием давления потока садится в седло клапана (на чертеже не показано), выполненное в отверстии 16 и перекрывает водовод 10. Прекращается подача воды. Малые размеры устройства позволяют не превышать стандартную длину счетчиков воды, которая составляет 110 мм, не изменять длину присоединительного внешнего водовода при необходимости замены устройства.3. Further, at the signal from the remote control device 3, voltage is supplied from the battery 4 to the micromotor 5. A 3-volt battery is used as the battery 4, for example, FANSO ER 14505H 3.6V., as the micromotor 5, the model ZG1812-07230 can be used -236 with the following electrical characteristics: voltage - 3 V, current - 15 mA. With the help of a gear transmission mechanism 6, the micromotor 5 performs the work of moving the gear rack 7. As a result of the movement of the gear rack 7, the rod 13 of the piston 12 of the shut-off valve 11 is released. located opposite the conduit 10, moves up until it stops in the stroke limiter 14. In this case, the hole 16 is opposite the conduit 10, and the freely moving rubber ball 17 sits under the action of the flow pressure in the valve seat (not shown in the drawing), made in the hole 16 and covers conduit 10. Water supply stops. The small size of the device allows not to exceed the standard length of water meters, which is 110 mm, not to change the length of the connecting external conduit if it is necessary to replace the device. При использовании устройства у водоснабжающих организаций нет необходимости попадать в помещение для отключения воды. Отключение осуществляют дистанционно. Весь механизм отключения находится под пломбой. Повторное включение и взведение механизма возможно только через срыв пломбы.When using the device, water supply organizations do not need to get into the room to turn off the water. Shutdown is carried out remotely. The entire shutdown mechanism is under the seal. Reactivation and cocking of the mechanism is possible only through the breakdown of the seal. Таким образом, изобретение позволяет уменьшить габариты устройства и упростить его конструкцию, обеспечить у потребителя отсутствие возможности выключения устройства.Thus, the invention makes it possible to reduce the dimensions of the device and simplify its design, to ensure that the consumer does not have the ability to turn off the device. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Устройство для учета расхода воды, содержащее корпус с входным патрубком, внутренним водоводом и выходным патрубком, счетный узел, запорный клапан внутреннего водовода, устройство для дисA device for accounting for water consumption, containing a housing with an inlet pipe, an internal conduit and an outlet pipe, a counting unit, a shut-off valve of the internal conduit, a device for discharging --
EA202200083 2021-02-19 2021-08-23 WATER METERING DEVICE EA042746B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104313 2021-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA042746B1 true EA042746B1 (en) 2023-03-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8539827B2 (en) Water meter with integral flow restriction valve
AU2007307631B2 (en) Water conservation safety shut-off valve
CA3027378C (en) Water meter with magnetically driven flow restriction valve
US9010360B1 (en) Flow control/shut-off valve assembly
CA2895756C (en) Water meter systems and methods
US8493232B2 (en) Gas shut-off valve with feedback
EP0656527B1 (en) Compound flow meter and leak detector system with a valve that is shut under abnormal flow conditions
US20080290986A1 (en) Method and system for mobile wireless shut-off of utility service
RU2566532C2 (en) Gas counter
US20140230924A1 (en) Automatic shut off valve
CN207881777U (en) A kind of intelligent water meter system
KR102090020B1 (en) A cool and a hot water meter with remote control module and a telemetering and a control method using a same
CN102354416B (en) Prepayment temperature control ultrasonic calorimeter
CN212775687U (en) Intelligent valve
WO2022000372A1 (en) Intelligent valve
RU2753149C1 (en) Water flow metering device
EA042746B1 (en) WATER METERING DEVICE
CN105910669A (en) Long-pass antifreeze water meter
CN102777676A (en) Signal gate valve
CN210981384U (en) NB-IoT-based flow meter
KR20210001884A (en) A cool and a hot water meter with remote control module
CN202150149U (en) Pre-paid temperature controlling ultrasonic heat meter
WO2015184213A1 (en) Flow control/shut-off valve assembly
TWI394935B (en) Automatic flow detection device
EP4034718B1 (en) System for restricting and monitoring potable water flow, suitably for water utility providers, and procedure for its use