一种用水泵压缩空气推动水流开关实现自动增压的系统的制作方法

本发明涉及一种自动增压泵，特别是涉及一种自动增压泵控制系统。

背景技术：

。家用自动增压泵分类

一、水流式自动增压泵工作原理：通过水管中自身的流量推动水流开关（水流感应器），水流开关把信号传导到水泵内的控制器上，控制器控制水泵电机工作，水泵工作加压供水。缺点：1.性能不稳定，因为管道或者用水设备有时会有空气存在，导致水流开关来回摆动，从而使水泵频繁启停2.使用不广泛，管道中需要有自流水推动水流开关才能工作，即不能把死水（非流动水）向上加压供水。

二、压力式自动增压泵工作原理：通过水泵中的压力开关（有上限压力和下限压力）检测水管中的压力来控制水泵，水管中的压力达到水泵压力开关的上限压力时，水泵停止工作。低于水泵压力开关下限时，水泵启动。缺点：1、压力开关离不开机械传动部分，机械传动部分长期受水压的压力作用而疲劳，从而改变压力参数。导致上限压力不停机，下限压力不启动2、无缺水保护3、压力开关触点容易烧结，水泵就无法正常工作4、长时间不使用叶轮容易与泵体卡死（水锈）5、小流量用水时，压力开关不停地在上限压力和下限压力之间来回，导致水泵频繁启停，龙头出水忽大忽小6.、如遇水泵出水口后端管道或龙头轻微渗水，压力下降至下限压力时，水泵反复启停。7、如遇有人误关水泵进水口前端水阀，水泵不会停机。

三、电子稳压式自动增压泵工作原理:通过水流感应器和压力开关检测水管中水流和压力控制水泵启停，当水管内压力下降，压力开关给水泵控制器信号，水泵启动工作。同时水流开关也检测到有水流动，水泵工作。当用水慢慢减少，压力到达上限时，压力开关给控制器提供停机信号，但是水流开关还是提供有工作信号，只是水流量减小。水泵控制器还是控制水泵工作，直到水流开关检测不到水流和压力开关达到上限压力时水泵才停止工作。缺点：1、成本略高2、启停响应不及时3、水泵进水口缺水停机保护响应不及时，进水口缺水后一般需要二十秒至十分钟甚至更长时间才会停机保护。4、如遇水泵出水口后端管道或龙头轻微渗水，压力下降至下限压力时，水泵反复启停。5、如遇有人误关水泵进水口前端水阀，水泵不会停机。

四、变频恒压水泵工作原理:通过压力传感器感应水管内的压力，输出电子信号给变频器来控制水泵电机的转速，起到恒压作用。缺点：1、成本极高2、水泵进水口缺水停机保护响应不及时，进水口缺水后一般需要二十秒至十分钟甚至更长时间才会停机保护。3、如遇水泵出水口后端管道或龙头轻微渗水，压力下降至下限压力时，水泵反复启停。4、如遇有人误关水泵进水口前端水阀，水泵不会停机。

技术实现要素：

本发明利用空气可压缩性大于水的可压缩性，利用水泵自身叶轮压缩储气罐（或三通截流支管）内的空气，用空气作为动力推动水，水推动水流开关，使水泵启停，适用于各种类型的单泵。功能控制主要配件有：排气阀，立式止回阀，储气罐（或三通截流支管），水锤消除器（可选装或取消），水流开关（水电分离式），继电器（大电流常开），常开微动开关，断电延时继电器（可调延时时间0—30秒）。开放水龙头时，储气罐内的压缩空气释放压力推动水，水推动水电分离式水流开关，水流开关接通断电延时继电器线圈，断电延时继电器常开触点闭合，接通大电流继电器线圈，大电流继电器常开触点接通水泵电源，水泵启动；当关闭放水龙头时，管道中没有水流动，水流开关复位切断输出，水泵停止工作；周而复始的形成打开放水龙头水泵工作，关闭放水龙头水泵停止工作的自动增压泵。断电延时继电器在抽死水源（非自然流动水）时起临时备用作用，当水泵出口后端管道或放水龙头有轻微渗水时，需根据渗水大小调节延时时间，渗水越慢调节延时时间越短，待后期修复渗水后，把断电延时归零。当水泵进口缺水时，就没有水经过水流开关，水流开关在弹簧推力的作用下复位切断输出，两个继电器断电，从而切断水泵电源，起到缺水停机保护作用。

本设计通用各种复杂增压情况，大致分两类：①自来水压力不足，直接安装使用，不管水泵出口后端是否有轻微渗水都无需启用延时断电，缺水时自动停机保护，当自来水再次来水时，系统自动进入正常状态。②抽死水源（非自然流动水），如水泵出口后端有轻微渗水时需根据渗水大小调节延时时间；水源缺水时自动停机保护，当水源再次有水时，需按常开按钮开关数秒至水泵出水即可。本设计可实现自动控制水泵，缺水保护，防止水泵频繁启停。防卡机、防锈处理，利用时控开关（控制到秒款）并入大电流继电器线圈输入端，设置规定时间内（一般72小时强制启动一次，每次十秒）启动一次。周期时间和时间长短可任意设定或取消。备注：本发明方案使用广泛，可用于抽井水、河水、池塘等死水（非自然流动水）水源，及自来水压力不足等等。

由于本发明采用水泵自身压缩空气推动水流开关的原理，从而可以得到以下有益效果：1、配件少，成本低2、性能稳定，故障极低3、启停响应及时4、缺水停机保护响应及时5、缺水停机保护后，水源再次有水时自动进入待机状态6、防卡机、防锈技术7、水泵出口后端管道长时间不打开放水龙头水泵不会工作（防锈强制运行除外）8、相比压力式自动增压泵和电子稳压式自动增压泵节约电能、造价低、后期维护成本低、故障率低9、相比变频泵造价低、后期维护成本低、故障率低。

电气、水路结构设计原理图释义：本设计适用于两类水源自动增压1、有水出，水压小，如自来水压力不足，龙头出水小和自然流水水压小，简称活水2、自来水压达不到楼层高度，或死水源（非自然流动水），简称死水。附图说明：图1是水路设计原理图。图2是电气原理图。图1备注：①储气罐或三通截流支管需垂直向上安装②如为死水源（非自然流动水）时，水管进水口底部加装止回阀③水锤消除器选装或取消

一、活水增压：如图1水路设计原理图所示，可直接安装在需要增压的主管道上，当打开放水龙头时，储气罐或三通截流支管内的压缩空气迅速释放，由于水泵进口安装止回阀s1，空气向放水龙头方向推动水，水推动水流开关，水流开关接通（如图2电气原理图所示）电源给断电延时继电器线圈，断电延时继电器触点k1闭合并接通大电流继电器线圈，大电流继电器触点k2闭合并接通水泵电源，水泵工作。当关闭放水龙头时，水流开关在自身弹簧力的作用下迅速复位并切断断电延时继电器线圈电源，断电延时继电器触点k1断开并切断大电流电器线圈电源，大电流继电器触点k2断开并切断水泵电源，水泵停止工作，在关闭放水龙头切断水泵电源过程中，止回阀s3（如图1水路设计原理图s3所示）起到防止水因惯性回流撞击水流开关，起到保护水流开关作用，如水管末端安装有水锤消除器，可有效减小惯性水锤，即止回阀s3和水锤消除器可以同时存在，也可以独立存在。

活水增压时缺水停机保护：当自来水管道缺水时，打开放水龙头，储气罐或三通截流支管内的压缩空气迅速释放，推动水流开关接通电源使水泵工作，水泵工作数秒后吸不到自来水的情况下，吸入的空气从排气阀排走，剩余少许水量被止回阀s2阻挡，从而切断水泵电源，在这个过程中，自动排气阀起到排气作用，因为水泵在自来水管道缺水时打开放水龙头，水泵会工作数秒，这数秒水泵会吸入自来水管道中的空气，如没有自动排气阀，吸入的空气会反复推动水流开关，从而防止延长缺水停机保护时间。同时止回阀s2起到防止管道中的剩余少许水量干扰推动水流开关，断断续续启停水泵，如果没有自动排气阀和止回阀s2，自来水管道缺水时会有少许的水和空气来回走动，干扰水流开关反复通断，导致水泵反复启停延长缺水停机保护时间，甚至特殊情况下不会停机，又因为止回阀s2是立式止回阀，里面自带弹簧，弹簧力的作用能起到自来水管道缺水时阻止管道中剩余少许水量和水泵吸入的空气干扰水流开关误动作。当自来水再次来水时，自动排气阀起到自动排气作用，但是止回阀s3至放水龙头这段管道还是有一段空气存在，即水流开关前后各有一段空气，即管道末端和储气罐或三通截流支管两处的空气，这时止回阀s2和止回阀s3起到防止两处空气动荡而干扰水流开关反复通断而频繁启停水泵，有了两个止回阀s2和s3和一个排气阀，再次来水时，排气阀排完空气后，水推动水流开关接通断电延时继电器线圈，断电延时继电器触点k1闭合并接通大电流继电器线圈，大电流继电器触点k2闭合并接通水泵电源，使水泵工作，直至水流减小到很小的流量时，水流开关在自身弹簧力的作用下复位并切断电源，整个自动增压控制系统进入正常状态。防止卡机、防锈处理：如图2所示，用时控开关（控制到秒款）输入端并联于交流220v，输出端并联于大电流继电器线圈端，设置每周强制启动两次，每次工作十秒，可任意调节时间或取消。

二、死水增压：如图1所示，水管进水口底部需加装止回阀s1，防止水倒流入水源，储气罐或三通截流支管需垂直向上安装。当打开放水龙头时，储气罐或三通截流支管内的压缩空气迅速释放，由于水泵进口安装止回阀s1，空气向放水龙头方向推动水，水推动水流开关，水流开关接通（如图2电气原理图所示）电源给断电延时继电器线圈，断电延时继电器触点k1闭合并接通大电流继电器线圈，大电流继电器触点k2闭合并接通水泵电源，水泵工作。当关闭放水龙头时，水流开关在自身弹簧力的作用下迅速复位并切断断电延时继电器线圈电源，断电延时继电器触点k1断开并切断大电流电器线圈电源，大电流继电器触点k2断开并切断水泵电源，水泵停止工作，在关闭放水龙头切断水泵电源过程中，止回阀s3（如图1水路设计原理图s3所示）起到防止水因惯性回流撞击水流开关，起到保护水流开关作用。如水管末端安装有水锤消除器，可有效减小惯性水锤，即止回阀s3和水锤消除器可以同时存在，也可以独立存在。

死水增压时缺水停机保护：当水源管道缺水时，打开放水龙头，储气罐或三通截流支管内的压缩空气迅速释放，推动水流开关接通电源使水泵工作，水泵工作数秒后吸不到死水源管道中的水，吸入的空气从排气阀排走，剩余少许水量被止回阀s2阻挡，从而切断水泵电源，在这个过程中，自动排气阀起到排气作用，因为水泵在水源缺水时打开放水龙头，水泵会工作数秒，这数秒水泵会吸入水源管道中的空气，如没有自动排气阀，吸入的空气会反复推动水流开关，从而防止延长缺水停机保护时间。同时止回阀s2起到防止管道中的剩余少许水量干扰推动水流开关，断断续续启停水泵，如果没有自动排气阀和止回阀s2，水源管道缺水时会有少许的水和空气来回走动，干扰水流开关反复通断，导致水泵反复启停延长缺水停机保护时间，甚至特殊情况下不会停机，又因为止回阀s2是立式止回阀，里面自带弹簧，弹簧力的作用能起到死水源缺水时阻止管道中剩余少许水量和水泵吸入的空气干扰水流开关误动作。当水源再次有水时，需按常开按钮开关数秒，等待排气阀无空气排出或有水从放水龙头流出时松开常开按钮开关即可。当水泵出口后端管道或放水龙头有轻微渗水时需调节断电延时继电器的延时时间，延时的作用是给储气罐或三通截流支管内储存足够多的空气压力，以免短时间内渗水导致储气罐或三通截流支管内的空气没有压力，根据渗水大小调节延时时间，渗水越小延时时间越短。延时可作为应急使用，待后期处理好不渗水后，把断电延时继电器的延时时间归零。