专利名称：漏水检测止回阀及使用该止回阀的漏水报警系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种漏水检测止回阀及使用该止回阀的漏水报警系统，尤其是，所述漏水检测止回阀具有可以检测设置在水管的止回阀的阀体的移动的结构，所述漏水报警系统具有所述漏水检测止回阀和信号处理装置，所述信号处理装置接收来自漏水检测止回阀的检测信号，进行分析，启动报警。
背景技术：
建筑物中有漏水的水管不仅造成不必要的水费的增加，同时也会根据漏水的程度或场所导致房屋破坏和财产损失，给居民带来很多麻烦。尤其像公寓等密集住宅和旅馆，一处漏水可能会给多数下层单元和房间造成巨大破坏，在现实生活中，这样的事件时常发生。密集住宅的居民间交流较少，旅馆的寄宿者是暂时的、不断流动的，并且一旦发生漏水容易蔓延开来，因此在这些地方应经常对漏水进行检测，并且及时做出反应，将情况告知管理者和住户，以便防止损失的扩大。
造成房屋和财产损失的漏水有两种形式，一种是因为水管老化等原因导致的微小的或大量的漏水，另一种是人为造成的漏水，如忘记关闭水龙头或自来水设备故障或操作失误等。无论哪一种漏水，为防止其所造成的破坏，漏水的及时检测和报警启动是必要的。
现有技术中有几种作为经常检测建筑物内的漏水的方法。例如，可以通过测量水管传导的声波震动检测漏水(见专利文献1)。还有，运用超声波检测漏水(见专利文献2)。然而，上述方法均需要大型设备，而且只能检测大量的漏水。并且，检测不到如忘记关水龙头等人为的漏水。
另一种方法是关于具有开度显示功能的止回阀，其通过设置在阀套上的多个磁力检测器检测止回阀带有的磁铁的磁力，就可以测量止回阀的阀体的移动距离与经过止回阀的水流量的比例(见专利文献3)。
另一种检测漏水的方法是，通过搜集分析由安装在旋转式水流量表上的传感器接收的脉冲信号数据，判断是否有漏水发生。这种发明以检测自然发生的微小漏水为目的，比较不发生漏水情况下的容许水流量与不使用水的情况下的水流量，判断是否有漏水发生(见专利文献4)，所以不能对人为造成的漏水做出反应。
专利文献1(日本)特开2002-122502号公报专利文献2(日本)特开2002-131170号公报专利文献3(日本)特开2000-205447号公报专利文献4(日本)特开2002-055019号公报发明内容本发明以与现有技术不同的原理检测漏水，其目的在于提供一种漏水检测止回阀和漏水报警系统，所述漏水检测止回阀具有传感器，所述传感器可感知随着安装在水管中的主阀和副阀的移动而联动的动子的位置，所述漏水报警系统具有信号处理装置，所述信号处理装置接收从所述漏水检测阀的传感器发出的信号，对信号进行分析，启动漏水报警器。
为达到上述的目的，漏水检测止回阀具有阀套，其形成圆柱形流体通道；主阀座，其可拆卸地被安装在所述阀套内；主阀，其在流体通道中通过主阀弹簧向入口侧抵靠在主阀座，在中央内部安装副阀座，流体通道开口面积大；副阀，其在流体通道中通过副阀弹簧向入口侧抵靠在副阀座，流体通道开口面积小；动子，其与主阀和副阀相比，被安装的位置更靠近流体通道出口侧，并随着主阀或副阀向出口侧的移动而联动；传感器，其在阀套内的流体通道的出口侧对着流体通道安装，当动子移动到预定位置而进入感知区域时，可以感知动子，发出检测信号。
并且，在本发明的实施例中，所述阀套具有入口侧套部件和出口侧套部件，所述入口侧套部件与给水侧管道连接，所述出口侧套部件与出水侧管道连接，并容纳所述支承框和动子的同时设置了面向所述流体通道的传感器，两个套部件连接在一起，并且，所述副阀座的弹簧通过所述动子将副阀推向入口侧。
而且，在本发明的实施例中，所述传感器由接近式开关组成，当动子靠近时，所述接近式开关执行开关功能。
另外，根据本发明的漏水报警系统具有信号处理装置，所述信号处理装置与所述漏水检测止回阀配合，对来自所述漏水检测止回阀的传感器的检测信号进行处理，所述信号处理设备具有第一鉴别电路和第二鉴别电路，所述第一鉴别电路根据传感器发出的信号，鉴别主阀或副阀的开关，所述第二鉴别电路鉴别主阀或副阀的开关持续时间，根据鉴别电路的鉴别结果，发出漏水报警信号。
另外，在本发明的实施例中，所述漏水报警系统根据漏水报警信号启动报警器，并且，具有控制装置，所述控制装置对位于所述漏水检测止回阀上流侧的主开关阀进行开关控制。
因此，本发明可以提供一种使用简单的设备就可以检测漏水、发出报警信号的装置，从而防止因漏水蔓延导致的破坏，尤其是，不管是因为水管老化导致的自然漏水还是人为造成的漏水，如忘记关水龙头、供热设备故障、操作失误，均能对其进行处理。
根据本发明的漏水检测止回阀的阀体分为主阀和副阀，在水流量小的时候，只开放副阀，而在水流量大时，开放主阀，因此，阀体能对微小流量做出灵敏反应。并且，这种阀体的开关可以根据与阀体联动的动子的移动被感知。根据本发明的报警系统具有信号处理装置，所述信号处理装置对来自漏水检测阀的阀体的开关信号和预定的标志漏水的信号值做出比较，在一定条件下，发出报警信号。因此，不管是因为水管老化导致的自然漏水还是人为造成的漏水，如忘记关水龙头、供热设备故障、操作失误，报警系统均可发出相应的报警信号。同时，可对漏水的大小做出判断后进行相应的报警。
图1示出了根据本发明的漏水检测止回阀的没有水流动时的剖面图。
图2示出了根据本发明的漏水检测止回阀的水流量小时的剖面图。
图3示出了根据本发明的漏水检测止回阀的水流量大时的剖面图。
图4示出了根据本发明的漏水检测止回阀的另一个实施例的剖面图。
图5示出了根据本发明的漏水报警系统的结构框图。
图6示出了漏水报警系统的信号流。
图中符号说明1漏水检测止回阀4阀套5主阀座6主阀7主阀弹簧8副阀座9副阀10副阀弹簧14动子16出口侧套部件17传感器18入口侧套部件
24漏水报警系统29漏水检测止回阀30信号处理装置31报警器具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。
图1是根据本发明的漏水检测止回阀的剖面图，示出了当阀关闭而没有水流动时的状态。该漏水检测止回阀的特征在于，具有一个主阀和一个副阀；动子，其随着主阀和副阀中任一阀体的移动而联动；传感器，用于感知所述动子移动到预定的位置。下面，进行详细的说明。
漏水检测止回阀1具有阀套4，其形成圆柱形流体通道A；主阀座5，其可拆卸地被安装在所述阀套4内；主阀6，其在流体通道A中通过主阀弹簧7向入口2侧抵靠在主阀座5，在中央内部安装副阀座8，流体通道开口面积大；副阀9，其在流体通道A中通过副阀弹簧10向入口2侧抵靠在副阀座8，流体通道开口面积小；动子14，其与主阀6或副阀9相比，被安装的位置更靠近流体通道出口侧，并随着主阀6或副阀9向出口3侧的移动而联动；传感器17，其在阀套4内的流体通道A的出口3侧对着流体通道A安装，当动子14移动到预定位置而进入感知区域时，可以感知动子14而发出检测信号。
另外，在本实施例中，在主阀6和副阀9的分别接触主阀座5和副阀座8的区域，嵌入了用硬橡胶等材料制成的垫子23。并且，动子14与副阀9形成一体。
此外，主阀座5与支承框5a形成一体，支承框5a用于支承主阀6和副阀9，支承框5a形成确保当主阀6开放时流体通道面积的空隙。
另外，在本实施例中，阀套4具有入口侧套部件18和出口侧套部件16，所述入口侧套部件18与给水侧管道B连接，所述出口侧套部件16与出水侧管道C连接，并容纳所述支承框5a和动子14，而且设置面向通道A的传感器17。两个套部件16和18通过螺合等方式连接在一起。另外，动子14通过副阀9受到副阀弹簧10的弹力，抵靠在支撑框5a的出水口一侧13的入口2一侧。
而且，在本实施例中，动子14的形状是圆盘状，垂直于圆柱形流体通道A，动子14中设有流体通道15，动子14由不锈钢、铝、铜合金等金属材料制成。传感器17是普通的接近式开关，被安装在出口侧的套部件16内，当金属动子14靠近时，阻抗发生改变而执行开关功能。但是，动子14的形状和材料、以及检测动子的接近式开关，并不限于本实施例，可以有各种变形实施方式。另外，可以在动子14的外围设有磁铁，作为传感器17使用一个引导式传感器，当磁铁接近时执行开关功能。
图5示出了利用本发明的漏水检测止回阀建立的漏水报警系统24的结构。图6示出了漏水报警系统24的信号流。在图5中，信号处理装置30与漏水检测止回阀29配合，对漏水检测止回阀29的传感器传送的检测信号进行处理。在图6中，信号处理设备30具有根据传感器34传送的检测信号执行功能的第一鉴别电路30a和第二鉴别电路30b，前者检测主阀或副阀的开关，后者测量主阀或副阀开关的持续时间，通过鉴别电路30a和30b的鉴别结果，产生漏水报警信号S1a和S1b、以及主开关阀关闭信号S2a和2B。
另外，在该信号处理装置30中，根据漏水报警信号S1a和S1b启动报警器31，并且具有控制装置35，其根据漏水报警信号S2a和S2b对位于漏水检测止回阀29的上流一侧的主开关阀33进行开关控制。而且，漏水报警信号不仅被传送到报警器31，也可以被传送到密集住宅25等的集中管理室32(有人值班)，这样漏水即时被发现和处理。
如图1所示，当流体不流动的状态下，即，给水侧管道B和出水侧管道C的水压相同，那么，由于主阀弹簧7和副阀弹簧10的弹力作用，使主阀6与主阀座5接触；由于副阀弹簧10的弹力作用，使副阀9与副阀座8接触；并且，主阀6的出水口一侧截面11与动子14的入水口一侧截面13接触。
当出水侧管道C有少量的漏水时，管道C的压力会逐渐降低，如果给水侧管道B与出水侧管道C的压力差超出副阀弹簧10的弹力，如图2所示，副阀9被推向出水口一侧，开放容许少量的水流通的流体通道A(标记19表示流体的流动方向)，与副阀9形成一体的动子14向出水口一侧移动，到达传感器17的感知区域(与流体通道A呈纵向的相应位置)。
副阀9开放后，水经由流体通道A从给水侧管道B流向出水侧管道C，如果出现少量的漏水，管道B和C的压差在相对短时间内可以抵消副阀弹簧10的弹力，从而副阀9与副阀座8接触，流体通道A被关闭。传感器17以一定长度的脉冲信号方式检测副阀的移动，并发送到第一鉴别电路30a。
在第一鉴别电路30a中，检测脉冲信号和脉冲信号宽度。当上述的漏水继续时，在规定复位时间内接收下一个脉冲信号，该复位时间比所述信号宽度间隔长，由计算器计算脉冲信号的数量。如果脉冲信号的数量超出预定值，向报警器31输出漏水(小)报警信号S1a(自然发生的少量的漏水或人为的漏水，例如，没有关紧水龙头)。在第二鉴别电路30b中，如果在报警后，持续这种信息很长时间，那么在经过预定时间之后，向控制装置35传送操作信号S2a，以关闭主开关阀33。在实际操作中，在集中管理室32等，识别报警信号后，鉴别出是否有异常，然后发出操作信号开放主开关阀33，并且复位所述计算器的设定。
另外，如果在出水侧管道C中，出现相当大的漏水，管道C内的水压快速下降，仅靠副阀9的开放不能抵消压力差。即，在水流量增加，副阀9的出水口一侧和入水口一侧的压差大于使副阀9附着在副阀座8的副阀弹簧10的弹力的时候，副阀9保持开放的状态。此时，当给水侧管道B和出水侧管道C的压差超出主阀弹簧7及副阀弹簧10的总弹力时，如图3所示，主阀6被推向出水口一侧，开放容许大量的水流通的流体通道A(标记20表示流体的流动方向)，由于主阀6的移动，动子14也向出水口一侧移动，到达传感器17的感知区域(与流体通道A呈纵向的相应位置)。
主阀6开放后，水经由流体通道A从给水侧管道B流向出水侧管道C，B、C的压差抵消主阀弹簧7和副阀弹簧10的弹力，主阀6与主阀座5接触，主阀被关闭，这个过程需要的时间比在上面提到的要长，阀关闭所需时间由漏水大小决定。传感器17以一定长度以上的脉冲信号方式检测主阀的移动，并发送到第一鉴别电路30a。
在第一鉴别电路30a中，检测脉冲信号和脉冲信号宽度。当上述的漏水继续时，在规定复位时间内接收下一个脉冲信号，该复位时间比所述信号宽度间隔长，由计算器计算脉冲信号的数量。如果脉冲信号的数量超出预定值，向报警器31输出漏水(大)报警信号S1b(自然发生的少量的漏水或人为的漏水，例如，没有关紧水龙头)。在第二鉴别电路30b中，如果在报警后，持续这种信息很长时间，那么在经过预定时间之后，向控制装置35传送操作信号S2b，以关闭主开关阀33。在实际操作中，在集中管理室32等，识别报警信号后，鉴别出是否有异常，然后发出操作信号开放主开关阀33，并且复位所述计算器的设定。
如上所述，对于自然和人为的漏水，根据本发明的漏水检测止回阀均能够传送出相应脉冲信号。另外，漏水报警系统可以传送鉴别漏水大小的报警信号，并在紧急情况下，可关闭主开关阀33，因此，可自动防止漏水。
而且，如图2和图3所示，在根据本发明的具有主阀6和副阀9的漏水检测止回阀1中，当水流量小时开放副阀9，当水流量大时开放主阀6，阀开放模式根据水流量改变，即从脉冲式有间隔的开关方式改变为持续开放方式。然而，可以通过调整主阀弹簧7和副阀弹簧10的弹簧常数、以及通道19和20的开放区域面积，决定在哪个流量开放主阀、或在哪个流量开放模式由脉冲式开关方式改变为持续开放方式。如果要检测到微小流量的水流，副阀9打开时流体通道19的水流开放面积要显著小于主阀6打开时的流体通道21的水流开放面积。
图4示出了属于本发明漏水报警系统的一部分的漏水检测止回阀1的另一个实施例的剖面图。图4示出的是阀关闭而没有水流的状态。在此，仅说明与图1不同的部分。在图1中，因为动子14与副阀9形成一体，因此可以通过副阀9间接受到副阀弹簧10的弹力，使动子14被推向出水口一侧抵靠在阀套4。而在图4中，动子14是与副阀9相分离的，其通过动子弹簧21抵靠在入水口一侧的阀套4。
如上所述，图5示出了根据本发明的漏水报警系统24，其中，假定了一个密集住宅中的自来水管道的配管。在密集住宅25中，自来水从自来水供水管26经过水表27到达个别管理区域28(每个户)。在水表27的供水侧安装漏水检测止回阀29，自来水从漏水检测止回阀的供水侧供给每一个用水设备。在个别管理区域28的自来水流量，通过主阀或副阀开关，被漏水检测止回阀29的传感器检测，其信号被传送到信号处理装置30。在信号处理设备30中，对来自漏水检测止回阀29的信号进行分析，如果确定可能有漏水，即启动警报器31，并把信号传送至集中管理室32。另外，在本实施例中，信号处理装置30设置在个别管理区域28，但也可设置在集中管理室32。
权利要求
1.一种漏水检测止回阀，其特征在于，包括阀套，其形成有圆柱形流体通道；主阀座，其被安装在所述阀套内；主阀，所述主阀的流体通道开口面积大，所述主阀在所述流体通道中通过主阀弹簧向入口侧抵靠在所述主阀座，在所述主阀的中央内部安装副阀座；副阀，所述副阀的流体通道开口面积小，所述副阀在所述流体通道中通过副阀弹簧向入口侧抵靠在所述副阀座；动子，其与所述主阀和所述副阀相比，被安装的位置更靠近所述流体通道出口侧，并在所述流体通道内随着所述主阀或所述副阀向出口侧的移动而联动；传感器，其被安装在所述阀套内的所述流体通道出口侧，可以感知所述动子移动到预定位置，并发出检测信号。
2.根据权利要求1所述的漏水检测止回阀，其特征在于，所述阀套具有入口侧套部件和出口侧套部件，所述入口侧套部件与给水侧管道连接，所述出口侧套部件与出水侧管道连接，并容纳所述主阀、副阀、动子的同时设置了面向所述流体通道的所述传感器，并且，所述两个套部件连接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的漏水检测止回阀，其特征在于，所述副阀座的弹簧通过所述动子将所述副阀推向入口侧。
4.根据权利要求1至3任一项所述的漏水检测止回阀，其特征在于，所述传感器由接近式开关组成，当所述动子靠近时，所述接近式开关执行开关功能。
5.一种漏水报警系统，其特征在于，具有信号处理装置，所述信号处理装置与根据权利要求1至4任一项所述的漏水检测止回阀配合，对来自所述漏水检测止回阀的传感器的检测信号进行处理，所述信号处理装置具有第一鉴别电路和第二鉴别电路，所述第一鉴别电路根据所述传感器发出的检测信号，鉴别主阀或副阀的开关，所述第二鉴别电路鉴别主阀或副阀的开关持续时间，根据鉴别电路的鉴别结果，发出漏水报警信号。
6.根据权利要求5所述的漏水报警系统，其特征在于，所述漏水报警系统根据所述漏水报警信号启动报警器。
7.根据权利要求5或6所述的漏水报警系统，其特征在于，具有控制装置，所述控制装置根据所述漏水报警信号对位于所述漏水检测止回阀上流侧的主开关阀进行开关控制。
全文摘要
本发明的目的是提供一种可以用简单的设备经常检测漏水，并且发出漏水报警的装置。不管是因为水管老化导致的自然漏水还是人为造成的漏水，如忘记关水龙头、供热设备故障、操作失误，均能对其进行处理。本发明中的漏水报警系统包括两个主要部分漏水检测止回阀，可检测动子的移动，并传送阀体移动的检测信号，动子与连在水管上执行开关功能的止回阀的一个阀体做相同移动；信号处理装置，分析来自漏水检测止回阀的检测信号，并启动漏水报警器。漏水检测止回阀有一个主阀和一个副阀，发生人为导致的大的漏水，主阀运转，自然发生的小的漏水，副阀运转。
文档编号F16K37/00GK1607348SQ200410071070
公开日2005年4月20日 申请日期2004年7月28日 优先权日2003年10月15日
发明者伊东信夫 申请人:高砂工程株式会社