一种二次供水用自清洁式管道及自清洁控制方法与流程

本发明属于取水、集水或配水的装置或方法的技术领域，特别涉及一种二次供水用自清洁式管道及自清洁控制方法。

背景技术：

随着用水供水量的越来越大，传统的通过自来水管将水存储在水箱中、而后通过对水箱里的水加压后输送至用户的供水模式消耗的能源越来越多，开始被慢慢淘汰，无负压供水设备作为一种新的供水模式开始进入供水系统。

就目前而言,在很多城市中,城市二次供水方式存在多样性，但是在进行二次供水的过程中,除了采取相应的节能保护措施外，还应当主要防止出现污染，这其中主要包括了水质污染。

现有技术中，我国不断完善生活饮用水的国家标准，并且出台了生活饮用水的卫生规范，并且对二次供水设施建设提出了更加严格的标准，但是根据实际水质检测发现，由于管理工作的状态不用、检测所选择的评价标准不同，对水质的检测并不到位，导致水质检测合格率虽处于正常范畴，但实际上的水质评价仍旧比较低，影响了人们正常的饮用水质量，同时也存在生活用水的健康隐患。

除此之外，很多家庭开始选用净水设备，然而市面上很多净水设备并无法很好完成“净水”的工作，而是打着“净水”的噱头进行宣传营销，且净水设备主要还是通过过滤网进行污物拦截，无法很好的去除长期使用后管道内淤结的污物。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是，现有技术中，由于管理工作的状态不用、检测所选择的评价标准不同，对水质的检测并不到位，导致水质检测合格率虽处于正常范畴，但实际上的水质评价仍旧比较低，影响了人们正常的饮用水质量，同时也存在生活用水的健康隐患的问题，进而提供了一种优化的二次供水用自清洁式管道及自清洁控制方法。

本发明所采用的技术方案是，一种二次供水用自清洁式管道，包括管道本体，所述管道包括内管和外管，所述内管和外管间配合设有自清洁单元和限位单元；任一所述管道的两端分别配合设有转动单元；所述限位单元与控制器连接。

优选地，所述自清洁单元包括设于外管的内侧管壁上的清洁件和配合清洁件设于内管的管壁上的通孔。

优选地，所述清洁件为锥形件或刀型件，锥形件的顶点或刀型件的刀锋朝向内管设置，所述刀型件的刀锋的设置方向与管道的方向一致；所述通孔配合设为孔型或长条形。

优选地，所述内管的管壁上配合清洁件环设有槽，所述槽为线槽或宽槽，所述槽的两端分别与通孔连接。

优选地，所述清洁件呈螺旋形设置，所有的所述清洁件在水平面上的投影处于一条直线上，所有的所述清洁件在垂直面上的投影均匀分布在外管的管壁上。

优选地，所述限位单元包括若干设于内管上的固定部，任一所述固定部内设有气缸，所述气缸内配合设有推杆，所述推杆抵设于外管的内壁上；所述气缸与控制器连接。

优选地，所述推杆外侧套设有弹簧。

优选地，任一所述转动单元包括设于内管两端的棘轮，所述外管两端分别设有挡环，所述挡环配合棘轮设有棘爪，所述棘轮的转动侧设有配重块。

优选地，所述管道外侧分布设有若干提升阀，所述提升阀与控制器连接。

一种采用所述的二次供水用自清洁式管道的自清洁控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：管道进入工作准备阶段，清洁件处于对应的槽内，任一清洁件与对应的通孔以内管的轴线对称设置；控制器控制推杆推出；

步骤2：管道开始通水工作；控制器计时开始；转动单元静止；

步骤3：控制器计时时间达到预定值t1时，控制器控制气缸内的推杆收回，提升阀配合抬升；

步骤4：转动单元处于不平衡状态，在水流冲击作用和配重块的作用下内管发生转动，清洁件沿槽逐渐往通孔运行；

步骤5：当清洁件与通孔配对成功，则控制器控制气缸内的推杆推出且提升阀放下，进行下一步，否则重复步骤4；

步骤6：控制器计时时间达到预定值t2时，控制器控制气缸内的推杆收回，提升阀配合抬升；

步骤7：清洁件脱离通孔；转动单元处于不平衡状态，在水流冲击作用和配重块的作用下内管发生转动，清洁件沿槽逐渐运行至初始位置；

步骤8：控制器控制气缸内的推杆推出且提升阀放下，转动单元静止；控制器计时开始；返回步骤3。

本发明提供了一种优化的二次供水用自清洁式管道及自清洁控制方法，通过将管道设置为内管和外管，并在内管和外管间配合设置自清洁单元和限位单元，当需要进行自清洁操作时，控制限位单元触发转动单元进行工作，管道两端的转动单元共同作用，使得管道内管进行转动，利用水流和水压与自清洁单元进行配合，完成管道的自清洁及冲洗，清除管道内的污物及沉积。

本发明通过控制器主动进行自清洁控制，基于管理工作的状态不同、检测选择的评价标准不同的现实问题，对管道进行自清洁式管理，降低水质检测不到位带来的影响，主动提升生活用水的质量、提升饮用水口感，大大减少由于二次供水检测不过关而带来的健康隐患。

附图说明

图1为本发明省略自清洁单元的结构示意图；

图2为本发明中清洁件以刀型件为例的外管的局部结构示意图；

图3为与图2中外管对应的内管的局部结构示意图；

图4为图3的纵剖结构示意图；

图5为本发明中棘轮和棘爪配合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

如图所示，本发明涉及一种二次供水用自清洁式管道，包括管道本体，所述管道包括内管1和外管2，所述内管1和外管2间配合设有自清洁单元和限位单元；任一所述管道的两端分别配合设有转动单元；所述限位单元与控制器连接。

本发明中，二次供水用自清洁式管道主要适用于直线管道，对于弯管不适用。

本发明中，管道包括内管1和外管2，在内管1和外管2间配合设置自清洁单元和限位单元，当需要进行自清洁操作时，控制器控制限位单元触发转动单元进行工作，管道两端的转动单元共同作用，保持内管1转动平稳，内管1进行转动时，利用水流和水压与自清洁单元进行配合，完成管道的自清洁及冲洗，清除管道内的污物及沉积。

本发明中，为了保证清洁效果，当然亦可以向管道内通入食用级别的清洁用化学试剂，辅助水流和水压与自清洁单元，完成管道的自清洁及冲洗。

本发明中，由于管道均为分段设置，可以完成部分管道的定时自清洁，并不会对整体管道的运作造成不便。

本发明中，通过控制器主动进行自清洁控制，基于管理工作的状态不用、检测选择的评价标准不同的现实问题，对管道进行自清洁式管理，降低水质检测不到位带来的影响，主动提升生活用水的质量、提升饮用水口感，大大减少由于二次供水检测不过关而带来的健康隐患。

所述自清洁单元包括设于外管2的内侧管壁上的清洁件3和配合清洁件3设于内管1的管壁上的通孔4。

所述清洁件3为锥形件或刀型件，锥形件的顶点或刀型件的刀锋朝向内管1设置，所述刀型件的刀锋的设置方向与管道的方向一致；所述通孔4配合设为孔型或长条形。

所述内管1的管壁上配合清洁件3环设有槽5，所述槽5为线槽5或宽槽5，所述槽5的两端分别与通孔4连接。

所述清洁件3呈螺旋形设置，所有的所述清洁件3在水平面上的投影处于一条直线上，所有的所述清洁件3在垂直面上的投影均匀分布在外管2的管壁上。

本发明中，外管2的内侧管壁上设有清洁件3，内管1的管壁上设有通孔4，在清洁的过程中，清洁件3与通孔4对接，配合水压和水流，对内管1进行清洁，在非清洁的过程中，清洁件3不与通孔4对接，而是抵触在内管1的外壁上，此时可以通过配合水压和水流，对内管1的外壁和外管2的内壁进行清洁，或至少不产生淤结。

本发明中，清洁件3为锥形件或刀型件，通孔4配合为孔型或长条形，具体来说，锥形件包括了尖顶、刀型件包括了刀刃，以尖顶和刀刃的部分将水流的动力转化为清洁力，对管道的相应位置进行清洁。

本发明中，当清洁件3为刀型件时，其刀锋的设置方向与管道的方向一致，减少水流的阻力的同时亦不影响清洁的效果。

本发明中，为了减少内管1在转动过程中，清洁件3与内管1的管壁的过度摩擦，故在内管1的管壁上配合清洁件3环形设置槽5，针对清洁件3的为锥形件或刀型件的情况将槽5设置为线槽5或宽槽5，沿着槽5，最终清洁件3可以落入通孔4中并适配。

本发明中，清洁件3整体呈螺旋形设置，且所有的清洁件3在水平面上的投影处于一条直线上、所有的清洁件3在垂直面上的投影均匀分布在外管2的管壁上，使得水流在经过时呈漩涡式，保证了清洁的过程中，污物可以被逐次进行切分，进而彻底打碎并输出，同时整个内管1进行了全方位的搅拌，离心力较小，如存在淤结物，则可以打散后逐渐往输出端聚集并切割，而不会堵塞在某个位置甚至是清洁件3上。

所述限位单元包括若干设于内管1上的固定部6，任一所述固定部6内设有气缸7，所述气缸7内配合设有推杆8，所述推杆8抵设于外管2的内壁上；所述气缸7与控制器连接。

所述推杆8外侧套设有弹簧9。

本发明中，限位单元可以设置为多组，保证整体内管的平衡性。

本发明中，限位单元主要采用气缸7运动实现限位，通过在固定部6内设置气缸7，以气缸7配合推杆8，固定部6和推杆8分别抵设在内管1和外管2间，当控制器给出指令时，气缸7运动，对内管1和外管2进行距离的控制，进而使得转动单元开始工作或停止工作。

本发明中，在推杆8的外侧套设弹簧9，一方面增加压力面积，保证限位单元的工作稳定，另一方面保证限位单元的安全性，避免启停过程中的抖动。

本发明中，限位单元本身的设置目的是在内管1和外管2间增加一个预紧力，保证内管1和外管2的相对静止，事实上，也可以在外管2的内壁上预设一个限位销，限位销配合通孔4设置并贯穿通孔4，在这种情况下，内管1和外管2也是相对静止，并在限位单元推出时限位销与通孔4脱离，进行运动。

任一所述转动单元包括设于内管1两端的棘轮10，所述外管2两端分别设有挡环11，所述挡环11配合棘轮10设有棘爪12，所述棘轮10的转动侧设有配重块13。

本发明中，在内管1两端设置棘轮10，在外管2两端配合棘轮10设置带有棘爪12的挡环11，当限位单元松开限位时，棘轮10处于不平衡状态则会开始转动，而当棘轮10运动到位时，棘爪12与棘轮10配合进行锁停。

本发明中，为了保证在启动过程中棘轮10能顺利转动，在棘轮10的转动侧设置配重块13，保证一旦棘轮10和棘爪12松开时，棘轮10一定会开始转动。

所述管道外侧分布设有若干提升阀14，所述提升阀14与控制器连接。

本发明中，在管道外侧分布设置若干提升阀14，用于辅助整体管道的运动。

本发明还涉及一种采用所述的二次供水用自清洁式管道的自清洁控制方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：管道进入工作准备阶段，清洁件3处于对应的槽5内，任一清洁件3与对应的通孔4以内管1的轴线对称设置；控制器控制推杆8推出。

本发明中，初始阶段下，清洁件3位于通孔4的背面，同时推杆8推出，限位单元整体抵设于内管1和外管2间，转动单元也处于锁停的状态，内管1和外管2间不发生相对运动。

步骤2：管道开始通水工作；控制器计时开始；转动单元静止。

本发明中，以控制器计时自动触发自清洁作业，保证自清洁的及时、到位。

步骤3：控制器计时时间达到预定值t1时，控制器控制气缸7内的推杆8收回，提升阀14配合抬升。

本发明中，推杆8收回后，内管1和外管2间失去相对抵力，提升阀14配合将外管2进行抬升，棘轮10和棘爪12脱开，保证了转动单元的工作顺利开始。

步骤4：转动单元处于不平衡状态，在水流冲击作用和配重块13的作用下内管1发生转动，清洁件3沿槽5逐渐往通孔4运行。

本发明中，当转动单元处于不平衡状态下，配合水流冲击作用和配重块13的配重，内管1开始转动，清洁件3沿槽5运动。

步骤5：当清洁件3与通孔4配对成功，则控制器控制气缸7内的推杆8推出且提升阀14放下，进行下一步，否则重复步骤4。

本发明中，清洁件3与通孔4配对成功，则内管1和外管2嵌合在一起，通过水流和水压对内管1进行自清洁，同时限位单元进行限位、棘轮10和棘爪12卡合，转动停止。

步骤6：控制器计时时间达到预定值t2时，控制器控制气缸7内的推杆8收回，提升阀14配合抬升。

本发明中，限位单元解除限位，提升阀14配合将外管2进行抬升，棘轮10和棘爪12脱开，保证了转动单元的工作顺利开始。

步骤7：清洁件3脱离通孔4；转动单元处于不平衡状态，在水流冲击作用和配重块13的作用下内管1发生转动，清洁件3沿槽5逐渐运行至初始位置。

本发明中，当转动单元处于不平衡状态下，配合水流冲击作用和配重块13的配重，内管1开始转动，清洁件3沿槽5运动至初始位置。

步骤8：控制器控制气缸7内的推杆8推出且提升阀14放下，转动单元静止；控制器计时开始；返回步骤3。

本发明中，限位单元进行限位、棘轮10和棘爪12卡合，转动停止，计时重新开始。

本发明通过将管道设置为内管1和外管2，并在内管1和外管2间配合设置自清洁单元和限位单元，当需要进行自清洁操作时，控制限位单元触发转动单元进行工作，管道两端的转动单元共同作用，使得管道内管1进行转动，利用水流和水压与自清洁单元进行配合，完成管道的自清洁及冲洗，清除管道内的污物及沉积。本发明通过控制器主动进行自清洁控制，基于管理工作的状态不同、检测选择的评价标准不同的现实问题，对管道进行自清洁式管理，降低水质检测不到位带来的影响，主动提升生活用水的质量、提升饮用水口感，大大减少由于二次供水检测不过关而带来的健康隐患。