CN117230860B - 基于用水量的高层给水压力调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高层建筑给水用辅助技术领域，提供了一种基于用水量的高层给水压力调控装置，包括：水泵，水泵一端连通有主管，主管一侧分别连通有副管一和副管二，副管一一侧连通有储水罐，且副管一与储水罐之间设置有控制水流组件，储水罐内部设置有滤网，滤网上设置有液位组件；通过液位组件的合理搭配，则有利于储水罐对L型管道和副管二供水，进一步增大副管二内部的水压和水流量，降低在高峰期用水量增多，管道内水压不够，影响居民用户的正常使用的可能性；通过控制水流组件的合理搭配，阻止水泵内的水进入储水罐内部的流量，进一步控制储水罐和副管二内部的水流量和压力，避免储水罐内部压力过大，造成其炸裂。

Description

基于用水量的高层给水压力调控装置

技术领域

本发明涉及高层建筑给水用辅助技术领域，具体地说是一种基于用水量的高层给水压力调控装置。

背景技术

在日常生活中，我们所用的自来水都是通过水管运输至家里；经过水管运输的水一般都是有压力的，自来水流出水厂时，会加压0.38兆帕，可以将水打到38米的高度。因此在38米以下高度的楼层，从理论上来讲，水厂里的水可直接有市政管道，流入居民家中。

然而因为有些地势不一样，再加上自来水在管道内走的距离越远，阻力越大，所能达到的高度也相应降低；所以说，这条38米的高度线是不能平行于地面的，但是有些建筑物的楼层太高，就会导致水流压强不足，不能继续往上供应，所以很多的建筑物都会启动二次供水。

在整个供水过程中，受用户用水波峰的影响，城镇管网水压在不同时段会有较大波动，用水低谷期时水压较高，供水能力较强；用水高峰期时水压较低，供水能力较弱，从而可能出现供压不足的情况。

供水也受季节因素的影响，冬季为了防止管道破裂，会降低管道内的水压，但是这样会导致用水高峰期时高层水量更少，从而影响居民对水的正常使用。

综上所述，本发明提出一种基于用水量的高度给水压力调控装置。

发明内容

本发明提供一种基于用水量的高层给水压力调控装置，通过对储水罐内部水位的条件，从而对其内部压力的调节，进一步改变其管道内部的水流量和压力，以解决现有技术中冬季为了防止管道破裂，会降低管道内的水压，从而影响高峰期时高楼居住用户正常用水等问题。

本发明的现有技术方案如下：

一种基于用水量的高层给水压力调控装置，包括：水泵，所述水泵一端连通有主管，所述主管一侧分别连通有副管一和副管二，所述副管一一侧连通有储水罐，且所述副管一与储水罐之间设置有控制水流组件，所述储水罐内部设置有滤网，所述滤网上设置有液位组件，所述储水罐内部设置有L型管道，所述储水罐与L型管道之间设置有减压阀，且所述L型管道与副管二连通。

作为本发明的一种技术方案，所述储水罐包括外壳和内壳，所述外壳内部底端固定连接有液压伸缩杆一，所述液压伸缩杆一一端固定连接有重力块，且所述重力块两侧与内壳底部滑动连接，所述重力块与内壳之间设置有密封垫。

作为本发明的一种技术方案，所述液位组件包括限位管，所述限位管底端转动连接在滤网上端面，所述限位管远离滤网的一端上开设有键槽一，所述键槽一上滑动连接有浮块，所述浮块一端固定连接有圆环，且所述圆环的直径大于限位管的直径。

作为本发明的一种技术方案，所述内壳内壁开设有键槽二，所述滤网侧壁与键槽二滑动连接，滤网底部与重力块通过磁铁连接；当重力块向内壳内部方向运动时，则推动滤网向其伸长的方向运动，当液压伸缩杆一收缩时并带动重力块一起运动，此时将磁铁充电，且重力块与滤网连接，则将其滤网一起运动。

作为本发明的一种技术方案，所述键槽二内部滑动连接有连杆，所述连杆一端转动连接有齿轮，所述齿轮远离限位管的一端固定连接有圆柱，齿轮被圆环带动一起做旋转运动，且圆柱与L型管道上均开设有螺纹，且圆柱与L型管道螺纹连接，则有利于储水罐对L型管道和F型管道供水。

作为本发明的一种技术方案，控制水流组件包括U型块一，所述U型块一一侧固定连接在L型管道外壁，所述U型块一一侧固定连接有液压伸缩杆二，所述液压伸缩杆二一端固定连接有U型块二，且所述U型块二与U型块一滑动连接，所述U型块二相对两侧上均开设有方孔，两个所述方孔内分别设置有扇形块一和扇形块二，且所述扇形块一与扇形块二铰链连接。

作为本发明的一种技术方案，所述滤网上端面设置有压力传感器，压力传感器通过电池供电，用于测量储水罐内部的压力状况，同时与控制水流组件合理搭配，进而有利于实现控制储水罐和副管二内部的水流量和压力的有益效果。

作为本发明的一种技术方案，所述内壳上端面设置有圆盖，所述圆盖上开设有圆孔一，且圆孔一上设置有自动开关门，所述外壳上端面开设有圆孔二，且所述圆孔一与圆孔二以圆盖为基准面相对设置，圆孔二进入空气，则空气在圆盖与外壳之间流动、加热，经过加热后的空气通过圆孔一进入至内壳内，与水混合。

作为本发明的一种技术方案，所述外壳、副管一、副管二和L型管道外壁均设置有加热件，加热件对储水罐、副管一、副管二和L型管道内部的水加热，避免水在冬季上冻，进而影响居民使用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过液位组件的合理搭配，即通过液压伸缩杆一伸长并推动重力块向内壳的方向运动，进而使内壳内的水位增加，从而改变储水罐内的水位，浮块由于水的浮力向上运动，即浮块按照键槽一的轨迹向上运动，当浮块通过键槽一中弧形部分时，则带动圆环转动，之后圆环带动圆柱转动，则圆环转动的同时使圆柱与L型管道流通，则有利于储水罐对L型管道和副管二供水，进一步增大副管二内部的水压和水流量，降低在高峰期用水量增多，管道内水压不够，影响居民用户的正常使用的可能性。

2、本发明通过控制水流组件的合理搭配，即通过液压伸缩杆二伸长并推动U型块二在U型块一上运动，则扇形块一和扇形块二在方孔内发生转动，从而使扇形块一与扇形块二与副管一横截面表示齐平，进而阻止水泵内的水进入储水罐内部的流量，进一步控制储水罐和副管二内部的水流量和压力，避免储水罐内部压力过大，造成其炸裂。

附图说明

图1是本发明整体装置正面立体结构示意图；

图2是本发明储水罐外壳内部立体结构示意图；

图3是本发明储水罐内壳内部立体结构示意图；

图4是本发明储水罐内壳内部俯视立体结构示意图；

图5是本发明液位组件部分立体结构示意图；

图6是本发明控制水流组件立体结构示意图；

图7是本发明扇形块一立体结构示意图；

图8是本发明扇形块二立体结构示意图。

图中：

1、水泵；2、主管；20、副管一；21副管二；3、储水罐；30、外壳；31、内壳；32、液压伸缩杆一；33、重力块；4、控制水流组件；40、U型块一；41、液压伸缩杆二；42、U型块二；43、方孔；44、扇形块一；45、扇形块二；5、滤网；6、液位组件；60、限位管；61、键槽一；62、浮块；63、圆环；7、L型管道；8、减压阀；9、键槽二；10、连杆；11、齿轮；12、圆柱；13、传感器；14、圆盖；140、圆孔一；141、圆孔二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1-8所示，本发明提供一种基于用水量的高层给水压力调控装置，包括：水泵1，水泵1一端连通有主管2，主管2可与若干个副管二21连接，且副管二21分别与用户家中水管连通，进而水泵1内的水依次通过主管2和副管二21进入至用户家中，主管2一侧分别连通有副管一20和副管二21，副管一20一侧连通有储水罐3，且副管一20与储水罐3之间设置有控制水流组件4，储水罐3内部设置有滤网5，滤网5上设置有液位组件6，储水罐3内部设置有L型管道7，储水罐3与L型管道7之间设置有减压阀8，且L型管道7与副管二21连通。

作为本发明的一种实施方式，储水罐3包括外壳30和内壳31，外壳30内部底端固定连接有液压伸缩杆一32，液压伸缩杆一32一端固定连接有重力块33，液压伸缩杆一32伸长并推动重力块33向内壳31的方向运动，进而使内壳31内的水位增加，从而改变储水罐3内的水位；且重力块33两侧与内壳31底部滑动连接，重力块33与内壳31之间设置有密封垫，密封垫增加了内壳31与重力块33之间的密封性，从而使重力块33在滑动过程中没有水从重力块33与内壳31之间漏出来，同时不会使储水罐3与外部空气接触，进而影响储水罐3内部的压力状况。

作为本发明的一种实施方式，液位组件6包括限位管60，限位管60底端转动连接在滤网5上端面，限位管60远离滤网5的一端上开设有键槽一61，键槽一61是有弧形和直线形组合而成，远离滤网5的一端侧壁设置有弧形槽，靠近滤网5的一端设置有直槽，键槽一61上滑动连接有浮块62，浮块62一端固定连接有圆环63，且圆环63的直径大于限位管60的直径，浮块62由于水的浮力向上运动，即浮块62按照键槽一61的轨迹向上运动，当浮块62通过键槽一61中弧形部分时，则带动圆环63转动。

作为本发明的一种实施方式，内壳31内壁开设有键槽二9，滤网5侧壁与键槽二9滑动连接，滤网5底部与重力块33通过磁铁连接；当重力块33向内壳31内部方向运动时，则推动滤网5向其伸长的方向运动，当液压伸缩杆一32收缩时并带动重力块33一起运动，此时将磁铁充电，且重力块33与滤网5连接，则将其滤网5一起运动。

作为本发明的一种实施方式，键槽二9内部滑动连接有连杆10，连杆10一端转动连接有齿轮11，齿轮11底端与圆环63上均设置有磁铁，则齿轮11与圆环63通过磁铁连接，则在浮块62上升的过程中，圆环63逐渐向齿轮11靠近，且磁铁之间的相互吸引力给浮块62提供一个动力，则有利于浮块62沿着键槽一61上升，进而带动齿轮11转动，齿轮11远离限位管60的一端固定连接有圆柱12，齿轮11被圆环63带动一起做旋转运动，且圆柱12与L型管道7上均开设有螺纹，且圆柱12与L型管道7螺纹连接，则有利于储水罐3对L型管道7和F型管道2供水。

控制水流组件4包括U型块一40，U型块一40一侧固定连接在L型管道7外壁，U型块一40一侧固定连接有液压伸缩杆二41，液压伸缩杆二41一端固定连接有U型块二42，且U型块二42与U型块一40滑动连接，U型块二42相对两侧上均开设有方孔43，两个方孔43内分别设置有扇形块一44和扇形块二45，且扇形块一44与扇形块二45铰链连接。

作为本发明的一种实施方式，液压伸缩杆二41伸长并推动U型块二42在U型块一40上运动，则扇形块一44和扇形块二45在方孔43内发生转动，进而实现改变水泵1内的水进入储水罐3内部的流量，进一步控制储水罐3和F型管道2内部的水流量和压力。

需要说明的是，扇形块一44和扇形块二45的直径等于副管一20内部直径，从而有利于阻挡水进入至储水罐3内，避免储水罐3内部压力过大，造成其炸裂。

作为本发明的一种实施方式，滤网5上端面设置有压力传感器13，用于测量储水罐3内部的压力状况，同时与控制水流组件4合理搭配，进而有利于实现控制储水罐3和副管二21内部的水流量和压力的有益效果。

作为本发明的一种实施方式，内壳31上端面设置有圆盖14，圆盖14上开设有圆孔一140，且圆孔一140上设置有自动开关门，外壳30上端面开设有圆孔二141，且圆孔一140与圆孔二141以圆盖14为基准面相对设置，圆孔二141进入空气，则空气在圆盖14与外壳30之间流动、加热，经过加热后的空气通过圆孔一140进入至内壳31内，与水混合。

作为本发明的一种实施方式，外壳30、副管一20和副管二21和L型管道7外壁均设置有加热件，加热件对储水罐3、副管一20、副管二21和L型管道7内部的水加热，避免水在冬季上冻，进而影响居民使用。

具体工作原理：

一般情况下，由水泵1进行供水，且主管2可与若干个副管二21连接，且副管二21分别与用户家中水管连通，进而水泵1内的水依次通过主管2和副管二21送至居民用户家中，供其家中日常生活使用。

用水量过大时，会导致水管内的水压降低，进而会导致住在高层的居民家庭水压更小，进一步影响高层居民的正常用水，则为了使在用水高峰期时，居民用户用水水压不变，则通常一般在用水低峰期过程中将水一部分通过副管一20进入至储水罐3内进行储存，避免高峰期时用水人数过多，影响管道压力，进而影响水量大小；而另一部分通过副管二21进入至居民用户家中。

水厂增压后的水通过若干个副管二21输送至居民家中，当用水高峰时，因用水量增加，会导致内部的水压降低，从而使到达至居民用户家中的水流较小或无法到达居民用户家中，则需要加大副管二21内部的压力，且又因为储水罐3内部的压力与其内部水的水位呈正比，则储水罐3内部的水位越高，进而其内部压力越高。

如图1-5所示，则液压伸缩杆一32伸长并推动重力块33向内壳31的方向运动，进而使内壳31内的水位增加，从而改变储水罐3内的水位，且在水位增加的同时，浮块62由于水的浮力向上运动，沿着键槽一61向上运动，这使得浮块62带动圆环63逐渐向齿轮11靠近，又因圆环63和齿轮11上各连接有磁铁，且磁铁之间的相互吸引力为浮块62提供一个动力，有利于浮块62沿着键槽一61上升；当浮块62通过键槽一61螺旋形部分时，它带动圆环63转动，随后圆环63带动圆柱12转动，又因为圆柱12与L型管道7螺纹连接，则圆环63转动的同时使圆柱12与L型管道7连通，则有利于储水罐3对L型管道7和F型管道2供水，进一步增大F型管道2内部的水压和水流量，降低在高峰期用水量增多，管道内水压不够，影响居民用户的正常使用的可能性。

需要说明的是；重力块33两侧与内壳31底部滑动连接，重力块33与内壳31之间设置有密封垫，密封垫增加了内壳31与重力块33之间的密封性，从而使重力块33在滑动过程中没有水从重力块33与内壳31之间的缝隙漏出来，同时不会使储水罐3与外部空气接触，进而影响储水罐3内部的压力状况。

且压力传感器13用于测量储水罐3内部的压力状况，当压力传感器13检测到储水罐3压力到达一定值时，则其储水罐3内的水位到达限值，如图6-8所示，即液压伸缩杆二41伸长并推动U型块二42在U型块一40上运动，则扇形块一44和扇形块二45在方孔43内发生转动，从而使扇形块一44与扇形块二45与F型管道2横截面表示齐平，进而阻止水泵1内的水进入储水罐3内部的流量，进一步控制储水罐3和副管二21内部的水流量和压力，避免储水罐3内部压力过大，造成其炸裂。

需要说明的是：储水罐3水位的正常范围应该在标准液位线的上下百分之五以内。因为储水罐3液体的压力与其高度有关，则如果水位高于标准液位线，会增加储水罐3内的压力，若压力超过储水罐3的设计承受能力，可能会导致储水罐3损坏或破裂，从而造成水泄露和其他安全隐患；若储水罐3内水位过低会增加储水罐3内气体的压力，从而增加了管道泄露和储水罐3***的风险。

当无人用水时，则液压伸缩杆一32收缩并带动重力块33向远离齿轮11的方向运动，且在重力块33被拉动的过程中，其一侧逐渐的脱离内壳31内部，则使水的重心位置降低，而水的重力作用使其试图填满瓶子底部，进而使内壳31内的整体水位降低，从而改变储水罐3内的水位，进一步改变储水罐3内部的压力，当其内部的压力低于设定的压力时，管道内部与储水罐3内部的压力存在压力差，又因为根据流体力学的基本原理，流体从高压区域流向低压区域，且这种差异使得管道内的水受到压力差的作用而获得一定的加速度，从而形成流动，而此时管道内部的压力高于储水罐3内部的压力，则管道内部的水会回流至储水罐3内部，从而避免水长时间静止在水管内部，且外界天气寒冷，从而使水上冻，进而影响水管的正常使用。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种基于用水量的高层给水压力调控装置，包括：水泵(1)，其特征在于：所述水泵(1)一端连通有主管(2)，所述主管(2)一侧分别连通有副管一(20)和副管二(21)，所述副管一(20)一侧连通有储水罐(3)，且所述副管一(20)与储水罐(3)之间设置有控制水流组件(4)，所述储水罐(3)内部设置有滤网(5)，所述滤网(5)上设置有液位组件(6)，所述储水罐(3)内部设置有L型管道(7)，所述储水罐(3)与L型管道(7)之间设置有减压阀(8)，且所述L型管道(7)与副管二(21)连通；

所述储水罐(3)包括外壳(30)和内壳(31)，所述外壳(30)内部底端固定连接有液压伸缩杆一(32)，所述液压伸缩杆一(32)一端固定连接有重力块(33)，且所述重力块(33)两侧与内壳(31)底部滑动连接；

所述液位组件(6)包括限位管(60)，所述限位管(60)底端转动连接在滤网(5)上端面，所述限位管(60)远离滤网(5)的一端上开设有键槽一(61)，所述键槽一(61)是有弧形和直线形组合而成，远离滤网(5)的一端侧壁设置有弧形槽，靠近滤网(5)的一端设置有直槽，所述键槽一(61)上滑动连接有浮块(62)，所述浮块(62)一端固定连接有圆环(63)；

所述内壳(31)内壁开设有键槽二(9)，所述滤网(5)侧壁与键槽二(9)滑动连接；

所述键槽二(9)内部滑动连接有连杆(10)，所述连杆(10)一端转动连接有齿轮(11)，所述齿轮(11)底端与圆环(63)上均设置有磁铁，所述齿轮(11)与圆环(63)通过磁铁连接，所述齿轮(11)远离限位管(60)的一端固定连接有圆柱(12)，所述圆柱(12)与L型管道(7)上均开设有螺纹。

2.如权利要求1所述基于用水量的高层给水压力调控装置，其特征在于：所述重力块(33)与内壳(31)之间设置有密封垫。

3.如权利要求1所述基于用水量的高层给水压力调控装置，其特征在于：所述圆环(63)的直径大于限位管(60)的直径。

4.如权利要求1所述基于用水量的高层给水压力调控装置，其特征在于：控制水流组件(4)包括U型块一(40)，所述U型块一(40)一侧固定连接在L型管道(7)外壁，所述U型块一(40)一侧固定连接有液压伸缩杆二(41)，所述液压伸缩杆二(41)一端固定连接有U型块二(42)，且所述U型块二(42)与U型块一(40)滑动连接，所述U型块二(42)相对两侧上均开设有方孔(43)，两个所述方孔(43)内分别设置有扇形块一(44)和扇形块二(45)，且所述扇形块一(44)与扇形块二(45)铰链连接。

5.如权利要求1所述基于用水量的高层给水压力调控装置，其特征在于：所述滤网(5)上端面设置有压力传感器(13)。

6.如权利要求1所述基于用水量的高层给水压力调控装置，其特征在于：所述内壳(31)上端面设置有圆盖(14)，所述圆盖(14)上开设有圆孔一(140)，所述圆孔一(140)上设置有自动开关门，所述外壳(30)上端面开设有圆孔二(141)，且所述圆孔一(140)与圆孔二(141)以圆盖(14)为基准面相对设置。

7.如权利要求1所述基于用水量的高层给水压力调控装置，其特征在于：所述外壳(30)、副管一(20)、副管二(21)和L型管道(7)外壁均设置有加热件。