專利名稱：膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種在非承壓蓄水容器的應(yīng)用中代替了普通電動水泵的、利用自來水本身動力帶動運作的容積式換壓泵。
背景技術(shù)：
熱水器分為電加熱、燃?xì)狻⑷加?、太陽能、熱泵系列，又分為蓄熱容器型與即熱型；即熱型加熱功率較大，普遍應(yīng)用在燃?xì)鉄崴魃厦妫顭崛萜餍洼^適用在加熱功率較小的電阻加熱型熱水器與較小加熱功率的太陽能熱水器、以及開始普及使用的熱泵熱水器；蓄熱型容器又分為承壓型與非承壓型。即熱型熱水器有兩種控制溫度形式，第一種是在發(fā)熱源功率設(shè)置檔位后手動調(diào)整 水流量控制水溫，第二種是自動化恒溫控制，恒溫控制這就需要繁瑣的發(fā)熱功率自適應(yīng)變量調(diào)整單元與水流量溫度自適應(yīng)節(jié)流閥。燃?xì)鉄崴靼凑諟囟戎笜?biāo)自動化恒溫控制又比電阻加熱式熱水器恒溫控制繁瑣，采用了自動電子控制燃料供給閥門與水流量溫度自適應(yīng)恒溫節(jié)流閥。即熱型電阻式加熱熱水器采用了較容易實現(xiàn)的高精度可控硅占空比電功率實時動態(tài)控制，故可以不用水流量溫度自適應(yīng)恒溫節(jié)流閥。因為電阻加熱、熱泵、太陽能機型普遍比燃?xì)庀盗袡C型熱功率小，則需要較大容積的保溫水容器蓄熱能供給用戶使用，蓄熱水容器又分為承壓型與非承壓型。熱水器使用非承水壓容器需要配置安裝有進水浮球水位閥、電動加壓水泵、控制單元。電動加壓水泵在應(yīng)用在熱水輸送中會產(chǎn)生以下負(fù)面影響；(I)停用后因水泵葉輪結(jié)水垢或氧化層再次難以啟動而燒毀電動機漆包線繞組。(2)密封件的老化滲水卡死電機軸承，甚至水經(jīng)過損壞的水封進入電動機的漆包線繞組，絕緣問題會影響整機安全性。(3)電動加壓水泵常規(guī)數(shù)據(jù)表明；揚程20米，流量為12升每分鐘，需要150瓦功率，這就會增加了整機耗電。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種能解決上述制造成本問題與各種性能不足，不用常規(guī)電動機驅(qū)動的加壓水泵，利用自來水本身動力對需輸送水加壓的膜片式壓力交換水栗;為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵包括有兩個膜片壓力交換器、四個電磁換向閥、四個止回閥；技術(shù)方案如下(I)膜片壓力交換器的一端為施加動力端，另一端為接收動力端；每個膜片交換器施加動力端并連兩個電磁換向水閥，兩個電磁換向閥一個為進水閥，一個為排水閥，兩個膜片壓力交換器只有各自的進水電磁換向閥相互并連到自來水入口 ；每個膜片交換器動力接收端并連有一個吸入止回閥與一個壓出止回閥，兩個膜片交換器動力接收端的吸入止回閥相互并連到非承壓容器，兩個膜片壓力交換器的接收動力端的壓出止回閥出口并連后旁通一個蓄壓緩沖器經(jīng)過一個節(jié)流閥到達二次壓出口形成加壓輸送水的通道。(2)整體結(jié)構(gòu)還包括一個減量溢流閥；減量溢流閥入口連接于電磁換向水閥(a)出口處，減量溢流閥出口連接到非承壓容器。(3)整體結(jié)構(gòu)還包括一個分支溢流閥；分支溢流閥入口與減量溢流閥入口并連后連接于電磁換向水閥(a)的出口，分支溢流閥的出口連接到二次壓出口。(4)整體結(jié)構(gòu)還包括在膜片式壓力交換器的壓出止回閥壓出口旁通一個蓄壓緩沖器后連接一個節(jié)流閥，節(jié)流閥出口與分支溢流閥出口并連到二次壓出口。(5)整體結(jié)構(gòu)還包括一個浮球水閥自來水入水口與浮球水閥連接，浮球水閥安裝于非承壓容器上部。(6)整體結(jié)構(gòu)還包括一個在蓄壓緩沖器頂部設(shè)置一個壓力傳感器。工作原理膜片壓力交換器的兩個電磁換向閥一個連接自來水入口，在打開時膜片壓力交換器施加動力端獲得自來水動力，通過膜片壓力交換器從接收動力端壓出需輸送的水，另一個電磁換向閥在膜片壓力交換器做功完打開，使膜片壓力交換器接收動力端吸入非承壓容器里需加壓輸送的水同時，把膜片壓力交換器施加動力端內(nèi)做功后的自來水排到非承壓容器；泵工作時，兩個電磁換向閥、兩個膜片壓力交換器都連續(xù)交替工作。分支溢流閥的水流量與兩個膜片壓力交換器壓出的水流量疊加，減量溢流閥使泵總體進入非承壓容器水流量略小于壓出流量，不讓進水比出水多而溢出非承壓容器；節(jié)流閥與蓄壓緩沖器使脈動間斷水壓穩(wěn)定輸出。非承壓容器剛開始使用時為無水狀態(tài)，在非承壓容器額定水位處安裝一個浮球水閥補充欠缺的水量，始終給非承壓容器補水保持額定水位。蓄壓緩沖器頂部的壓力傳感器以檢測水壓方式判斷末端是否用水，蓄壓緩沖器高位壓力經(jīng)過壓力傳感器使控制器無輸出驅(qū)動電磁閥時序電流，蓄壓緩沖器低位壓力經(jīng)過壓力傳感器使控制器恢復(fù)電磁閥時序工作。由上可知，本實用新型膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵的應(yīng)用和現(xiàn)有技術(shù)對比具有以下優(yōu)點I.可以配套使用薄的不銹鋼板材或工程塑料非承壓薄壁容器替代高成本、高制造難度的承壓容器。2.替代在非承壓容器使用高轉(zhuǎn)速電動加壓水泵，更加趨向節(jié)能。3.膜片式自來水動力換壓水泵低頻往復(fù)工作，無噪音、無磨損，更趨向長壽命。4.自來水動力換壓水泵的驅(qū)動電磁換向水閥可以使用安全低壓直流驅(qū)動。5.使用膜片式自來水動力換壓水泵配套的敞開式非承壓容器更容易清洗保養(yǎng)。
圖I是本實用新型膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說明I.壓力傳感器 2.蓄壓緩沖器 3.減量溢流閥 4.分支溢流閥5、6.膜片壓力交換器 7.出水口節(jié)流閥 8.非承壓容器 9、10.壓出止回閥11、12.吸入止回閥 13.浮球 14.浮球水閥 a、b、c、d.電磁換向水閥el、e2.膜片壓力交換器施加動力端 fl、f2.膜片壓力交換器接收動力端具體實施方案
以下結(jié)合附圖對于膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵的詳細(xì)說明，如圖I所示膜片壓力交換器(5)、(6)的電磁換向閥(b)、(C)連接自來水入口，(b)或(C)打開時，膜片壓力交換器施加動力端(el)或(e2)獲得自來水動力，需輸送的水在膜片壓力交換器接收動力端(fl)或(f2)壓出，另兩個電磁換向閥(a)或(d)在膜片壓力交換器(5)或(6)做功完打開，使膜片壓力交換器接收動力端(fl)或(f2)吸入非承壓容器(8)里需加壓輸送的水同時，把膜片壓力交換器施加動力端(el)或(e2)內(nèi)做功后的自來水排到非承壓容器⑶；兩組電磁換向閥(a)、(C)與(b)、⑷和兩組膜片壓力交換器(5)、(6)都交替工作；減量溢流閥(3)位于其中一個膜片壓力交換器(5)連接的電磁換向水閥(a)出口處，減量溢流閥(5)出口連接到非承壓容器(8)，分支溢流閥(4)入口并連于減量溢流閥
(5)入口處，分支溢流閥⑷的出口連接到二次壓出口，分支溢流閥⑷的流量與兩個膜片壓力交換器接收動力端(fl)、(f2)壓出的流量疊加，溢流作用使得經(jīng)過兩個膜片壓力交換器接收動力端(H)、(f2)進入非承壓容器(8)的水流量略小于輸出二次壓出口流量，不至于進水比出水多而溢出非承壓容器(8)；為了輸出水壓穩(wěn)定無脈動，在膜片式壓力交換器(5)、(6)的壓出止回閥(9)、(10)壓出口旁通一個緩沖蓄壓器(2)，同時還需要一個節(jié)流閥(7)給蓄壓緩沖器有壓降。非承壓容器(8)剛開始使用時為無水狀態(tài)，自來水入口與浮球水閥(14)連接，浮球水閥(14)安裝于非承壓容器(8)上部，使始終給非承壓容器(8)補水保持額定水位。作為對實用新型膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵做進一步說明；四個電磁換向水閥(a)、(b)、(C)、(d)中，(a)與(c)同步，(b)與(d)同步，兩個同步電磁換向水閥為一組，兩組電磁換向水閥工作時序反相，驅(qū)動為直流低壓，周期為自來水經(jīng)過電磁換向水閥作用于膜片在壓力交換器殼體最頂部行程一次循環(huán)所需時間，四個電磁換向水閥由控制器驅(qū)動，驅(qū)動的啟動與停止的信號采集于安裝在蓄壓緩沖器(2)頂部的壓力傳感器(I)。減量溢流閥(3)與分支溢流閥(4)的作用下使非承壓容器(8)的水長久使用水位會下降，這就需要浮球水閥(14)補水，該浮球水閥(14)第二作用為在初始使用時不需啟動膜片式自來水壓力換壓泵都會使非承壓容器(8)快速取得額定水位。對實用新型膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵再做一次說明I.膜片壓力交換器的結(jié)構(gòu)上下半球體，中間安裝有一張膜片，隔開了上下半球體，安裝后形成了可以改變上下腔容積的整泵體，膜片中心有一彈簧座，彈簧座安裝有一個錐形彈簧；該結(jié)構(gòu)器件應(yīng)用廣泛，在此不再詳細(xì)贅述。2.因為壓力傳感器安裝于蓄壓緩沖器無水的頂部，實際上水壓開傳感器接收的是水壓換成氣壓的信號，無水中的雜質(zhì)污染，這會提高水壓傳感器的壽命。3.膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵對于非承壓容器的最優(yōu)越的安裝位置處于非承壓容器底部以下，水的重量會優(yōu)化泵的自吸效果。4.組成控制器的器件、結(jié)構(gòu)多樣化，方案繁多，也不再贅述已在實施使用成功的膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵數(shù)據(jù)如下；球體的容積為400ml，有效吸入、壓出容積為350ml，進入膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵的自來水與壓出水都為8L/min時，單泵體膜片往復(fù)作用周期每分鐘11次，電磁換向水閥為12V直流。該膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵應(yīng)用廣泛，以下舉例說明；無電動加壓泵化工類液體非承壓容器的自動調(diào)配輸送、全自動觀賞水族玻璃箱程控?zé)o電動水泵定時清理換水、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)無漏電自動清理工程、家用空氣能熱水器、低落差太陽能熱水器、普通容積式電阻加熱型熱水器，甚至改變泵體材質(zhì)可以應(yīng)用在可燃流體輸送上，把安裝于膜片交換泵的電磁換向水閥換為安裝在空氣壓縮機附近的電磁換 向氣閥經(jīng)過兩條氣管用壓縮空氣驅(qū)動膜片壓力交換泵體完全可以實施防爆條件的可燃流體的輸送工作。在本實用新型膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵的主要應(yīng)用對象為熱水器行業(yè)。
權(quán)利要求1.膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵，包括有 兩個膜片壓力交換器、四個電磁換向閥、四個止回閥； 其特征在于 膜片壓力交換器的一端為施加動力端，另一端為接收動力端；每個膜片交換器施加動力端并連兩個電磁換向水閥，兩個電磁換向閥一個為進水閥，一個為排水閥，兩個膜片壓力交換器只有各自的進水電磁換向閥相互并連到自來水入口 ；每個膜片交換器動力接收端并連有一個吸入止回閥與一個壓出止回閥，兩個膜片交換器動力接收端的吸入止回閥相互并連到非承壓容器，兩個膜片壓力交換器的接收動力端的壓出止回閥出口并連后旁通一個蓄壓緩沖器經(jīng)過一個節(jié)流閥到達二次壓出口形成加壓輸送水的通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵，其特征在于還包括一個減量溢流閥；減量溢流閥入口連接于電磁換向水閥(a)出口處，減量溢流閥出口連接到非承壓容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I至2之一所述的膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵，其特征在于還包括一個分支溢流閥；分支溢流閥入口與減量溢流閥入口并連后連接于電磁換向水閥(a)出口，分支溢流閥的出口連接到二次壓出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵，其特征在于還包括在膜片式壓力交換器的壓出止回閥壓出口旁通一個緩沖蓄壓器后連接一個節(jié)流閥，節(jié)流閥出口與分支溢流閥出口并連到二次壓出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵，其特征在于還包括一個浮球水閥；自來水入水口與浮球水閥連接，浮球水閥安裝于非承壓容器上部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜片式自來水動力非承壓容器換壓水泵，其特征在于在蓄壓緩沖器頂部設(shè)置一個壓力傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種包括有兩個膜片壓力交換器、四個電磁換向閥、四個止回閥組成，不用常規(guī)電動機驅(qū)動的，利用自來水本身動力對需輸送水加壓的膜片式壓力交換水泵；可以應(yīng)用在空氣能、水源能、太陽能、與普通電阻式熱水器中，采用非承壓保溫水箱替代高成本的承壓保溫水箱，以及可應(yīng)用在觀賞的水族玻璃箱、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，實施節(jié)能、低磨損、無漏電安全隱患的自動化換水系統(tǒng)，也可采用其它流質(zhì)做動力，作為異種流質(zhì)動力交換泵。
文檔編號F04B53/10GK202493405SQ201120498749
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者譚志強 申請人:林誠文, 譚志強