一种适用于供水设备的节能装置的制作方法

1.本发明属于供水设备技术领域，具体为一种适用于供水设备的节能装置。


背景技术：

2.供水设备一般是指单位时间内输出一定流量、扬程的自动启停的给水装置。随着城市建设的不断发展出现越来越多的高层建筑，由于自来水管网中水压力有限，导致面对高层建筑时需要使用二次供水设备对管网内部的自来水进行加压才能实现高层建筑的水流工艺，保证高层用水的流量达到要求，所以在高层建筑中采用二次供水设备或无负压供水设备来保证高层用水的压力是十分重要的。
3.常见的供水设备中由于需要将水流从低处抽取至高处，而自来水管网中的水流压力多为0.2mpa，依靠管网中自身水流的压力难以将水流从低处运输至高处，所以在现有技术中一般会安装增加装置对管道内部的水流进行加压操作，从而使得管道内部的水流处于强压状态，一般使用的设备为增压泵或水泵，但采用这种装置时设备需处于不停机的状态，即需要长时间的高负载运行才能完成水流的增压，长时间的高负载运行则会导致消耗过多的能源，并不符合节能减排的需求，所以如何实现一定的节能是至关重要的。
4.同时在对水流的增压过程中，水流的压力和增压泵或水泵的功率一般处于正相关的关系，即设备功率越高管道内部水流的压力越高，但在实际生产生活时存在一定的峰值和谷值，即不同时间段内对水流量的需求均不相同，但现有技术中增压设备则长时间的处于高负载状态不仅浪费一定的能源，同时对管道的强度提出了较高的要求，而使用变频增加设备可以解决上述问题，但更换变频设备会导致成本的提高同时需要对管道进行一定的改造，使用较为不便。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种适用于供水设备的节能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于供水设备的节能装置，包括增压罐，所述增压罐左端靠近上方的位置上固定连通有进水管，所述进水管靠近增压罐一端的下方规定连通有支管，所述支管的另一端与增压罐内腔的底端之间固定连通，所述增压罐的内部活动安装有限位杆，所述限位杆的顶端固定安装有第一活塞板，所述限位杆的外侧面固定安装有位于第一活塞板下方的第二活塞板，所述限位杆外侧面的上下两端均固定安装有密封环，两个所述密封环分别与第二活塞板的上下两端固定连接，所述增压罐的前后两侧均固定连通有进气口，所述增压罐外侧面的右端设有储气箱，所述储气箱的顶端固定连通有动力组件，所述增压罐的顶端设有压力调节组件，所述储气箱的右端固定安装有电磁阀，所述电磁阀的右端固定安装有第二排气管。
7.在装置使用前，首先需将该装置并入管网中，即将进水管与管网的进水端之间进行连接，同时将压力调节组件与管网的出水端之间进行连接，同时需将增压泵或水泵与压
力调节组件的输出端之间连接，完成装置的安装，且在安装过程中需确保管道之间无泄漏现象，可在正式输水前进行气密性实验，保证装置的正常运行后再进行供水使用。
8.作为本发明进一步的技术方案，所述储气箱的前后两端均固定连通有第一排气管，所述第一排气管的另一端与进气口之间固定连通，两个所述进气口位于第一活塞板和第二活塞板之间的位置上，所述进水管的输出端位于第一活塞板上方的一侧。
9.作为本发明进一步的技术方案，所述第一活塞板顶端的中部固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧的顶端与增压罐内腔的顶端之间固定连接。
10.在装置工作时，通过进水管进入的水流大部分会通过进水管的右端进入增压罐的内部即第一活塞板的上方，同时部分水流会通过支管进入增压罐的下方并对第二活塞板的底端施加一定的压力，此时第二活塞板受到压力即可带动限位杆和内侧面的第二活塞板以及顶端的第一活塞板上移，此时复位弹簧可被压缩，进而对进水管与第一活塞板之间的水流进行压缩完成初步增压过程。
11.通过利用管网中自身水流的压力来对进入的水流进行初步增压，无需使用额外增加设备即可提高水流自身的压力，降低后续增压负载。
12.作为本发明进一步的技术方案，所述动力组件包括动力罐，所述动力罐的底端与增压罐顶端的中部固定连通，所述动力罐的顶端与压力调节组件的底端之间固定连通，所述动力罐的内部活动安装有主轴，所述主轴的外侧面固定套接有位于动力罐内部的叶轮。
13.作为本发明进一步的技术方案，所述主轴的右端贯穿动力罐的右端且固定安装有传动轴，所述传动轴的外侧面活动安装有固定架，所述固定架的侧面与增压罐的侧面固定连接，所述传动轴的右端贯穿固定架的右端且固定安装有转盘。
14.作为本发明进一步的技术方案，所述转盘左侧的中部与固定架之间相连接，所述转盘右端靠近外侧面的位置上活动安装有连杆，所述动力组件还包括位于储气箱上方的固定管体。
15.作为本发明进一步的技术方案，所述固定管体的内部活动套接有活塞块，所述活塞块的顶端固定安装有限位座，所述活塞块通过限位座与连杆的另一端之间转动连接，所述固定管体外侧面的右端固定连通有进气管，所述固定管体的底端固定连通有排气管，所述排气管的底端与储气箱的顶端固定连通，所述进气管和排气管的内部均安装有单向阀且阀门的方向分别为向内导通和向外截止以及向外导通和向内截止。
16.经过初步增加的水流可通过增压罐进入动力罐的内部，并持续对叶轮进行冲击，此时叶轮随之先转并带动主轴和传动轴的持续旋转，此时转盘随之发生转动，位于转盘右侧的连杆随之发生周向运动，由于连杆的一端与活塞块之间相连接，同时活塞块可相对固定管体上下位移，当连杆发生偏转时会带动活塞块的上下位移，当活塞块上移时会在固定管体的内部产生负压并通过进气管将外部空气吸入至固定管体的内部，而当活塞块下移时则会将固定管体内部的空气通过排气管导出并使其进入储气箱的内部，通过叶轮的持续旋转即可产生持续的空气进入储气箱的内部，且前后两侧的第一排气管导出并进入第一活塞板和第二活塞板之间的位置上，此时即可对第一活塞板的底端进一步产生压力，迫使第一活塞板上移对流经第一活塞板顶端的水流进行进一步加压，完成二次加压过程。
17.通过利用水流自身的压力和流动性将初步加压后水流的流动转换为旋转的动能且将其转变为上下的往复运动来实现外部空气的持续进入以及周期性排出，并利用空气的
压力来对水流进行二次加压，进一步增加水流的压力，避免传统装置需要增加设备长时间高负载运行才能完成加压过程的问题，利用水流自身的性能实现对水流的二次加压，降低后续加压功率，显著降低了加压能耗，可有效降低增压设备负载，适合持续供水使用。
18.作为本发明进一步的技术方案，所述压力调节组件包括限位箱，所述限位箱的底端与动力罐的顶端之间固定连通，所述限位箱的顶端固定连通有输出管，所述限位箱的右端固定安装有安装架，所述安装架的右端固定安装有限位管。
19.作为本发明进一步的技术方案，所述限位管的内部活动套接有活塞杆，所述活塞杆的左端固定安装有位于限位管内部的延长杆，所述延长杆的左端贯穿限位管的左端且固定安装有限位块，所述限位块的左端位于限位箱的内部且与限位箱之间活动卡接，所述限位块为橡胶制成。
20.作为本发明进一步的技术方案，所述限位管右端的上下两端分别固定连通有进气阀和排气阀，所述进气阀的顶端与第二排气管的另一端固定连通，所述进气阀和排气阀的阀门方向分别为向内导通和向外截止以及向外导通和向内截止。
21.当水流量遇到峰值时，可打开位于储气箱右侧的第一排气管即可将储气箱内部的空气通过第二排气管导出，并进入进气阀的内部，此时活塞杆的右端受到来自向左侧的压力，即可带动活塞杆以及延长杆向左位移，此时限位块即可在延长杆的作用下向左侧位移，此时限位箱内部的横截面随之减小，管径变小，相同流量下的水流压力随之增加，反之可打开排气阀排出位于限位管内部的空气，使得活塞杆向右侧位移即可实现限位块的向右侧位移，增加限位箱的横截面，降低水流压力，完成水流压力的调节过程。
22.通过利用水流的流动性所产生的动能，完成空气的吸入并利用空气的压力，来借此改变限位箱的横截面大小，利用不同的管径变化实现水流压力的变化，使得进入增压设备的水流在进行增加前就可根据用水需求进行压力的调节，使得增压设备可持续在中等负载下运行即可满足流量峰值和谷值的需求，避免传统装置增压装置持续的高负载运行所造成的能源浪费无法满足不同时间段用水强度的问题，可实现水流压力的动态调节，且不会增加额外的能源消耗，适合批量装机使用。
23.本发明的有益效果如下：
24.1、本发明通过利用水流自身的压力和流动性将初步加压后水流的流动转换为旋转的动能且将其转变为上下的往复运动来实现外部空气的持续进入以及周期性排出，并利用空气的压力来对水流进行二次加压，进一步增加水流的压力，避免传统装置需要增加设备长时间高负载运行才能完成加压过程的问题，利用水流自身的性能实现对水流的二次加压，降低后续加压功率，显著降低了加压能耗，可有效降低增压设备负载，适合持续供水使用。
25.2、本发明通过利用水流的流动性所产生的动能，完成空气的吸入并利用空气的压力，来借此改变限位箱的横截面大小，利用不同的管径变化实现水流压力的变化，使得进入增压设备的水流在进行增加前就可根据用水需求进行压力的调节，使得增压设备可持续在中等负载下运行即可满足流量峰值和谷值的需求，避免传统装置增压装置持续的高负载运行所造成的能源浪费无法满足不同时间段用水强度的问题，可实现水流压力的动态调节，且不会增加额外的能源消耗，适合批量装机使用。
附图说明
26.图1为本发明整体结构的示意图；
27.图2为本发明储气箱和第一排气管以及第二排气管结构的配合示意图；
28.图3为本发明动力组件结构的单独分解示意图；
29.图4为本发明压力调节组件结构的单独分解示意图；
30.图5为本发明增压罐和进水管以及支管结构的配合示意图；
31.图6为本发明增压罐内部结构的剖视图；
32.图7为本发明第一活塞板和第二活塞板以及限位杆结构的分解示意图；
33.图8为图3中a处结构的放大示意图。
34.图中：1、增压罐；2、进水管；3、支管；4、进气口；5、复位弹簧；6、第一活塞板；7、第二活塞板；8、限位杆；9、密封环；10、动力组件；101、动力罐；102、叶轮；103、主轴；104、传动轴；105、固定架；106、转盘；107、连杆；108、活塞块；109、限位座；1010、固定管体；1011、进气管；1012、排气管；11、压力调节组件；111、限位箱；112、输出管；113、安装架；114、限位管；115、活塞杆；116、进气阀；117、排气阀；118、限位块；119、延长杆；12、储气箱；13、第一排气管；14、电磁阀；15、第二排气管。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图1和图2以及图5和图6所示，本发明实施例中，一种适用于供水设备的节能装置，包括增压罐1，增压罐1左端靠近上方的位置上固定连通有进水管2，进水管2靠近增压罐1一端的下方规定连通有支管3，支管3的另一端与增压罐1内腔的底端之间固定连通，增压罐1的内部活动安装有限位杆8，限位杆8的顶端固定安装有第一活塞板6，限位杆8的外侧面固定安装有位于第一活塞板6下方的第二活塞板7，限位杆8外侧面的上下两端均固定安装有密封环9，两个密封环9分别与第二活塞板7的上下两端固定连接，增压罐1的前后两侧均固定连通有进气口4，增压罐1外侧面的右端设有储气箱12，储气箱12的顶端固定连通有动力组件10，增压罐1的顶端设有压力调节组件11，储气箱12的右端固定安装有电磁阀14，电磁阀14的右端固定安装有第二排气管15。
37.在装置使用前，首先需将该装置并入管网中，即将进水管2与管网的进水端之间进行连接，同时将压力调节组件11与管网的出水端之间进行连接，同时需将增压泵或水泵与压力调节组件11的输出端之间连接，完成装置的安装，且在安装过程中需确保管道之间无泄漏现象，可在正式输水前进行气密性实验，保证装置的正常运行后再进行供水使用。
38.如图1和图5以及图6和图7所示，储气箱12的前后两端均固定连通有第一排气管13，第一排气管13的另一端与进气口4之间固定连通，两个进气口4位于第一活塞板6和第二活塞板7之间的位置上，进水管2的输出端位于第一活塞板6上方的一侧，第一活塞板6顶端的中部固定安装有复位弹簧5，复位弹簧5的顶端与增压罐1内腔的顶端之间固定连接。
39.在装置工作时，通过进水管2进入的水流大部分会通过进水管2的右端进入增压罐
1的内部即第一活塞板6的上方，同时部分水流会通过支管3进入增压罐1的下方并对第二活塞板7的底端施加一定的压力，此时第二活塞板7受到压力即可带动限位杆8和内侧面的第二活塞板7以及顶端的第一活塞板6上移，此时复位弹簧5可被压缩，进而对进水管2与第一活塞板6之间的水流进行压缩完成初步增压过程。
40.通过利用管网中自身水流的压力来对进入的水流进行初步增压，无需使用额外增加设备即可提高水流自身的压力，降低后续增压负载。
41.如图1和图3以及图8所示，动力组件10包括动力罐101，动力罐101的底端与增压罐1顶端的中部固定连通，动力罐101的顶端与压力调节组件11的底端之间固定连通，动力罐101的内部活动安装有主轴103，主轴103的外侧面固定套接有位于动力罐101内部的叶轮102，主轴103的右端贯穿动力罐101的右端且固定安装有传动轴104，传动轴104的外侧面活动安装有固定架105，固定架105的侧面与增压罐1的侧面固定连接，传动轴104的右端贯穿固定架105的右端且固定安装有转盘106，转盘106左侧的中部与固定架105之间相连接，转盘106右端靠近外侧面的位置上活动安装有连杆107，动力组件10还包括位于储气箱12上方的固定管体1010，固定管体1010的内部活动套接有活塞块108，活塞块108的顶端固定安装有限位座109，活塞块108通过限位座109与连杆107的另一端之间转动连接，固定管体1010外侧面的右端固定连通有进气管1011，固定管体1010的底端固定连通有排气管1012，排气管1012的底端与储气箱12的顶端固定连通，进气管1011和排气管1012的内部均安装有单向阀且阀门的方向分别为向内导通和向外截止以及向外导通和向内截止。
42.第一实施例：
43.经过初步增加的水流可通过增压罐1进入动力罐101的内部，并持续对叶轮102进行冲击，此时叶轮102随之先转并带动主轴103和传动轴104的持续旋转，此时转盘106随之发生转动，位于转盘106右侧的连杆107随之发生周向运动，由于连杆107的一端与活塞块108之间相连接，同时活塞块108可相对固定管体1010上下位移，当连杆107发生偏转时会带动活塞块108的上下位移，当活塞块108上移时会在固定管体1010的内部产生负压并通过进气管1011将外部空气吸入至固定管体1010的内部，而当活塞块108下移时则会将固定管体1010内部的空气通过排气管1012导出并使其进入储气箱12的内部，通过叶轮102的持续旋转即可产生持续的空气进入储气箱12的内部，且前后两侧的第一排气管13导出并进入第一活塞板6和第二活塞板7之间的位置上，此时即可对第一活塞板6的底端进一步产生压力，迫使第一活塞板6上移对流经第一活塞板6顶端的水流进行进一步加压，完成二次加压过程。
44.通过利用水流自身的压力和流动性将初步加压后水流的流动转换为旋转的动能且将其转变为上下的往复运动来实现外部空气的持续进入以及周期性排出，并利用空气的压力来对水流进行二次加压，进一步增加水流的压力，避免传统装置需要增加设备长时间高负载运行才能完成加压过程的问题，利用水流自身的性能实现对水流的二次加压，降低后续加压功率，显著降低了加压能耗，可有效降低增压设备负载，适合持续供水使用。
45.如图1和图4所示，压力调节组件11包括限位箱111，限位箱111的底端与动力罐101的顶端之间固定连通，限位箱111的顶端固定连通有输出管112，限位箱111的右端固定安装有安装架113，安装架113的右端固定安装有限位管114，限位管114的内部活动套接有活塞杆115，活塞杆115的左端固定安装有位于限位管114内部的延长杆119，延长杆119的左端贯穿限位管114的左端且固定安装有限位块118，限位块118的左端位于限位箱111的内部且与
限位箱111之间活动卡接，限位块118为橡胶制成，限位管114右端的上下两端分别固定连通有进气阀116和排气阀117，进气阀116的顶端与第二排气管15的另一端固定连通，进气阀116和排气阀117的阀门方向分别为向内导通和向外截止以及向外导通和向内截止。
46.第二实施例：
47.当水流量遇到峰值时，可打开位于储气箱12右侧的第一排气管13即可将储气箱12内部的空气通过第二排气管15导出，并进入进气阀116的内部，此时活塞杆115的右端受到来自向左侧的压力，即可带动活塞杆115以及延长杆119向左位移，此时限位块118即可在延长杆119的作用下向左侧位移，此时限位箱111内部的横截面随之减小，管径变小，相同流量下的水流压力随之增加，反之可打开排气阀117排出位于限位管114内部的空气，使得活塞杆115向右侧位移即可实现限位块118的向右侧位移，增加限位箱111的横截面，降低水流压力，完成水流压力的调节过程。
48.通过利用水流的流动性所产生的动能，完成空气的吸入并利用空气的压力，来借此改变限位箱111的横截面大小，利用不同的管径变化实现水流压力的变化，使得进入增压设备的水流在进行增加前就可根据用水需求进行压力的调节，使得增压设备可持续在中等负载下运行即可满足流量峰值和谷值的需求，避免传统装置增压装置持续的高负载运行所造成的能源浪费无法满足不同时间段用水强度的问题，可实现水流压力的动态调节，且不会增加额外的能源消耗，适合批量装机使用。
49.工作原理及使用流程：
50.在装置工作时，通过进水管2进入的水流大部分会通过进水管2的右端进入增压罐1的内部即第一活塞板6的上方，同时部分水流会通过支管3进入增压罐1的下方并对第二活塞板7的底端施加一定的压力，此时第二活塞板7受到压力即可带动限位杆8和内侧面的第二活塞板7以及顶端的第一活塞板6上移，此时复位弹簧5可被压缩，进而对进水管2与第一活塞板6之间的水流进行压缩完成初步增压过程；
51.经过初步增加的水流可通过增压罐1进入动力罐101的内部，并持续对叶轮102进行冲击，此时叶轮102随之先转并带动主轴103和传动轴104的持续旋转，此时转盘106随之发生转动，位于转盘106右侧的连杆107随之发生周向运动，由于连杆107的一端与活塞块108之间相连接，同时活塞块108可相对固定管体1010上下位移，当连杆107发生偏转时会带动活塞块108的上下位移，当活塞块108上移时会在固定管体1010的内部产生负压并通过进气管1011将外部空气吸入至固定管体1010的内部，而当活塞块108下移时则会将固定管体1010内部的空气通过排气管1012导出并使其进入储气箱12的内部，通过叶轮102的持续旋转即可产生持续的空气进入储气箱12的内部，且前后两侧的第一排气管13导出并进入第一活塞板6和第二活塞板7之间的位置上，此时即可对第一活塞板6的底端进一步产生压力，迫使第一活塞板6上移对流经第一活塞板6顶端的水流进行进一步加压，完成二次加压过程；
52.当水流量遇到峰值时，可打开位于储气箱12右侧的第一排气管13即可将储气箱12内部的空气通过第二排气管15导出，并进入进气阀116的内部，此时活塞杆115的右端受到来自向左侧的压力，即可带动活塞杆115以及延长杆119向左位移，此时限位块118即可在延长杆119的作用下向左侧位移，此时限位箱111内部的横截面随之减小，管径变小，相同流量下的水流压力随之增加，反之可打开排气阀117排出位于限位管114内部的空气，使得活塞杆115向右侧位移即可实现限位块118的向右侧位移，增加限位箱111的横截面，降低水流压
力，完成水流压力的调节过程。
53.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。