漏水自动保护系统及一体式电动阀门的制作方法

本发明属于水暖阀门技术领域，具体涉及一种漏水自动保护系统及一体式电动阀门。

背景技术：

居民自动化用水是现代化生活的主要表现之一。但是，由于管路施工缺陷、水阀失效或管线老化等因素，经常造成户内淹水、泡水等事故。尤其是居民楼中，漏水事故容易导致上下楼层的渗透，带来更严重的财产损失。

在北方集中供暖的居民楼中，每一户均具有自来水管、供暖上水管和供暖回水管等三根进户水管。建筑施工中，通常的做法是在上述三根水管上各安装一个水阀，并且一般将水阀安装在户门外，如楼房单元水电箱内。但是，一般户内水管均安装在墙内，漏水事故发生时，短时间内很难第一时间判断出漏水位置和具体哪根水管。因此需要有人到单元水电箱处分别手动将三根进户水管上的水阀一一关闭，这种做法一是不及时，二是比较繁琐，三是水阀数量多、成本高。

更严重的情况是，当户内没有人在时发生漏水事故，这种情况下根本不可能及时关闭所有水阀。

有人设计了自动检测漏水事故的自动控制阀门，使用一种放置在地面上的盒状探测器，无线发射信号给阀门控制器。但是从使用情况来看，这种盒状探测器至少存在以下缺陷：

1、采用地面放置的方式，影响人的走动和室内打扫；

2、比如在洗澡等情况下，容易发生遭遇泼水、溅水导致误触发；

3、容易沾染灰尘、污渍、滋生细菌；

4、需要经常更换电池。

可见这种自动检测、控制阀门的产品在使用中有很大的不便利。

本发明将针对户内漏水事故的自动保护提出一套完善而且完美的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的正是为了解决现有技术中居民楼进户各水阀在漏水事故发生时不能及时、同时关闭的技术问题，提出了一种漏水自动保护系统及一体式电动阀门，利用探测器电路检测到漏水事故时，能够指令电机关闭全部进户水管。

本发明提供了一种漏水自动保护系统，主要包括检测器、信号发射器、信号接收器、主控制器和带有电机的阀门；检测器用于探测地面积水，包括电源电路、备用电源电路和触发电路；电源电路具有交流输入端和直流输出端；备用电源电路用于存储来自电源电路的电能；触发电路同时与电源电路和备用电源电路连接，具有探测地面积水的探头；信号发射器与触发电路的输出端连接；主控制器上连接有信号接收器，该信号接收器通过无线链路与信号发射器连接；主控制器控制电机的正传或反转。

触发电路包括一个继电器；继电器的主线圈的一端同时连接电源电路和备用电源，另一端空置，作为检测地面积水的探头；继电器的副线圈一端同时连接电源电路和备用电源，副线圈的另一端串联开关k并连接到发射器模块；通过继电器j的主线圈控制开关k的可动触点。

继电器的主线圈的一端通过电阻r1和电阻r2连接电源电路，同时通过电阻r2连接备用电源；继电器j的副线圈一端连接电源电路，同时通过电阻r1连接备用电源。

发射器模块根据开关k的闭合或断开，产生不同的发射信号。

检测器和发射器模块集成在一块电路板上，安装在插座面板或开关面板下的墙孔内，并将检测器电源电路的交流输入端连接在单相火线上。

检测器和发射器模块安装在一个壳体中，并做成两柱插头的形式插置在插座上。

在开关k与发射器模块之间设置一个常闭的按钮开关。

本发明还提供了用于前述漏水自动控制系统的一种一体式电动阀门，主要包括阀体、驱动器和连体阀芯；阀体外侧对称设有若干水管接头；阀体内设有若干阀芯座；连体阀芯安装在阀体内的阀芯座中，包括串联设置在阀杆上的至少两个球阀头，所述球阀头的数量与所述水管接头的对数相等；驱动器与阀杆连接。

作为优选手段，连体球阀设有3个球阀头和3对水管接头。

本发明还提供了用于前述漏水自动控制系统的另一种一体式电动阀门，主要包括阀体、驱动器和球阀头；所述阀体外侧对称设有若干水管接头；所述阀体内设有若干阀芯座，所述阀芯座的数量与所述水管接头的对数相等；所述驱动器设置在所述阀体长度方向上的一侧，与所述球阀头连接；每个所述阀芯座内均安装有一个所述球阀头。

本发明设计了一种小巧实用的漏水检测器，可以安装在插座面板或开关面板下的墙孔内，避免了将漏水检测器放置在地面上带来的诸多缺陷，同时消除了更换电池的不便利。同时本发明提供了一种一体式自动阀门，其结构便于主控制器一次性关闭和打开。采用本发明可以有效实现水管漏水自动保护，价格低廉、安全可靠，能够减小或避免财产损失。

附图说明

图1是本发明漏水自动控制系统的结构框图；

图2是本发明中检测电路最优实施例一；

图3是本发明中检测电路最优实施例二；

图4是本发明中优选阀门结构一的正视图；

图5是图4中a-a向剖视图；

图6是图4中连体阀芯的正视图；

图7是本发明中优选阀门结构二的正视图；

图8是图7中b-b向剖视图。

图中：1、阀体；11、水管接头；12、阀芯座；2、驱动器；21、驱动轴；22、减速机构；3、连体阀芯；31、球阀头；32、隔离件；33、驱动端；34、球阀孔；35、防水垫圈；36手柄插孔；4、手柄。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。附图所示内容仅是方便理解本发明的技术方案，不得理解为对本发明技术方案的限制，各图中的非必要部件可根据需要进行组合、增减，并不影响本发明的主要功能。

附图1示意性地出了本发明的一种漏水自动保护系统，主要包检测器、信号发射器、信号接收器、主控制器和带有电机的阀门。

检测器用于探测地面积水，发出漏水检测信号，包括电源电路、备用电源电路和触发电路。电源电路用于将单相交流电变换成直流电，优选带有滤波电路。备用电源用于存储电能，防止断电时漏水自动保护系统不工作。触发电路能够探测地面积水，并接通发射器模块。

如图2所示，电源电路的交流输入端为电力二极管(d1、d2)或晶体管或mos管或igbt等构成的半波整流电路(单管)或双向半桥式整流电路(双管反向并联)。电源电路的直流输出端连接有电感l和电容c1组成的滤波电路。

备用电源选用储能电容c2或可充电锂电池，与前述电源电路之间设置有限流电阻r1。备用电源上并联有限压二极管d3。

触发电路包括一个常开型或常闭型继电器j，其主线圈的一端通过电阻r1和电阻r2连接电源电路，同时通过电阻r2连接备用电源，主线圈的另一端空置，作为检测地面积水的探头t。继电器j的副线圈一端连接电源电路，同时通过电阻r1连接备用电源，副线圈的另一端串联开关k并连接到发射器模块。通过继电器j的主线圈控制开关k的可动触点。

发射器模块根据触发电路的不同信号，即开关k的闭合或断开，产生不同的发射信号。

接收器模块用于接收发射器模块的信号，并传送给主控制器。主控制器根据发射器模块的不同发射信号，控制阀门电机的正传或反转。

本发明中的发射器模块和接收器模块，可使用现有技术中的无线通信技术，如蓝牙通信、wifi通信、zigbee通信、或对讲机使用的模拟通信技术等。主控制器可选用已经非常成熟的单片机或mcu，实现信号识别处理和对电机的控制。

在实际的应用中，本发明的检测器和发射器模块，集成在一块电路板上，由于体积非常小，可以安装在普通插座面板、或开关面板下的墙孔内，将检测器电源电路的交流输入端连接在单相火线上。探头t优选做成塑封体的扁平状电线，从插座面板、或开关面板边缘引出并垂至地面处。根据经验以及试验，通常地面上的水珠、水滩并不是漏水事故所致，也不会导致室内泡水等损失，其厚度基本在3毫米以下。本发明的探头t为线头裸露的电线，设置在距地5毫米高度，当室内漏水达到和超过5毫米时，探头t遇水则会接通电源电路或备用电源，继电器主线圈导通并使开关k的触头动作，进而触发发射器模块发出信号(高电平、低电平、编码中的一种)，主控制器根据该信号控制电机关闭阀门。当探头t不接触水时，继电器主线圈失电，开关k的触头再次动作，发射器模块据此动作发射相应信号，主控制器根据该相应信号控制电机打开阀门。该实施例的电路采用如图2所示结构。

作为另一种替代的实施方式，本发明的检测器和发射器模块可以安装在一个壳体中，并做成两柱插头的形式插置在插座上，其电路结构如图3所示。

作为一种优选的实施方式，在图2、图3所示的实施例中，在开关k与发射器模块之间设置一个常闭的按钮开关(未图示)，触发该按钮开关可强制发射器模块发出打开阀门的相关信号。

作为一种优选的实施方式，本发明另外配置遥控器，可手动控制遥控器，向接收器模块发出打开或关闭阀门的信号。

作为一种可选的实施方式，本发明前述的实施例中可以取消发射器模块和接收器模块，将检测器与主控制器直接采用电线进行连接。

本发明优选使用附图4至6所示结构的一体式电动水管阀门，主要包括阀体1、驱动器2和连体阀芯3。阀体1外侧对称设有若干水管接头11。阀体1内设有若干阀芯座12，阀芯座12的数量优选与水管接头11的对数相等。每个阀芯座12上具有一个贯通孔，贯通孔与水管接头11连通。

如附图5、6所示，连体阀芯3安装在阀体1内的阀芯座12中，包括串联设置在阀杆上的至少两个球阀头31，所述球阀头31的数量与所述水管接头11的对数相等。球阀头31的数量与阀芯座12的数量相同，且每个球阀头31上具有一个贯通的球阀孔34，若干个球阀头31的球阀孔34沿阀杆的轴线共面设置。每个球阀头31的两侧均设有隔离件32，隔离件32上设有至少一个防水垫圈35，隔离件32和防水垫圈35能够将各球阀头31在阀体1内互相密封隔离。

参见附图4、5，驱动器2设置在阀体1的一端，包括电机、驱动轴21和减速机构22，其中驱动轴21的一端通过减速机构22连接在电机的输出轴上，另一端与阀杆同轴连接，连接方式包括但不限于螺纹连接、键槽配合、焊接、过盈配合等。

参见附图4、6，作为优选实施例，阀杆一端垂直于阀杆轴线设有手柄插孔36，手柄4通过阀体1上的条形手柄过孔插入手柄插孔36中。作为一种替代手段，可手动拨动手柄4，对一体式电动水管阀门进行开关控制。

作为优选，本发明的阀门，阀体1、连体阀芯3均采用铜质材料制作。当然，阀体1和连体阀芯3也可以分别采用其他材质，比如用不锈钢制作的阀体1，用陶瓷材料制作的连体阀芯3等。

本发明的另一种可替换实施例中，选用如图7、8所示的一体式电动阀门，主要包括阀体1、驱动器2和球阀头3。

阀体1外侧对称设有若干水管接头11。阀体1内设有若干阀芯座12，阀芯座12的数量与水管接头11的对数相等。每个阀芯座12上具有一个贯通孔，贯通孔与一对水管接头11连通。

驱动器2设置在阀体1长度方向上的一侧，包括电机、减速机构21和驱动轴22，其中驱动轴22的一端通过减速机构21连接在电机的输出轴上，另一端与球阀头3连接，连接方式包括但不限于螺纹连接、键槽配合、焊接、过盈配合等。

每个阀芯座12内均安装有一个球阀头3。球阀头3的数量与阀芯座12的数量相同，且每个球阀头3上具有一个贯通的球阀孔31。球阀头3上固定有连接驱动器2的驱动轴22，该驱动轴22的轴线与球阀孔31的中心轴线垂直。

在优选实施例中，本发明的电机优选为直流电机。当采用直流伺服电机时，则可以取消减速机构22和驱动轴21，直流伺服电机的输出轴直接与阀杆同轴连接。

本发明的漏水自动保护系统优选的应用场合是具有供暖水管的进户管路，优选设置3个球阀头和3对水管接头，分别连接自来水管、供暖上水管和供暖回水管。用电机控制连体球阀，对上述3个管路进行开关。当户内发生管路漏水时，漏水自动保护系统对电机进行自动控制或遥控操作，同时关闭自来水管、供暖上水管和供暖回水管。待排查出漏水管路并修复后，自动控制或遥控电机打开水管阀门。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。