Устройство для автоматического регулирования подачи воды и газа

Полезная модель относится к санитарно-техническим системам бытового водо- и газоснабжения, направлена на обеспечение безопасной эксплуатации объектов недвижимости, как индивидуального (дома, квартиры и т.п.) так и общественного пользования (офисы, кафе, гостиницы, учебные заведения, детские дошкольные учреждения и т.п.), а именно предупреждение инцидентов и аварий, связанных с эксплуатацией этих систем, в тот период времени, когда за системами исключен контроль со стороны человека, на предупреждение затопления водой (заполнение газом) помещений жилых и общественных зданий при нештатном режиме работы водопроводной (газопроводной) сети, которые происходят в результате не герметичности трубопроводных систем или в случае оставленных открытыми водоразборного или газаразборного кранов, а также на экономию расхода потребляемой воды, газа, электроэнергии, сокращение количества отвода в систему канализации бытовых стоков и на увеличение рабочего ресурса электромагнитной катушки клапана, а так как электромагнитный клапан основное время суток отключен и находится в закрытом положении, то все это время, внутренняя система водоснабжения и подключенная к ней бытовая техника (стиральные и посудомоечные машины) защищены от вредного воздействия гидравлического удара со стороны питающей сети водоснабжения, а внутренняя система газоснабжения и подключенная к ней бытовая техника (газовые плиты, варочные поверхности и духовые шкафы) защищены от скачков давления, тем самым, увеличивается рабочий ресурс всего перечисленного оборудования. Устройство для автоматического регулирования подачи воды и газа содержит подключенные к электрической сети как минимум один предохранительный запорно-регулирующий блок, установленный после точки подключения, на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение, который включает в себя нормально-закрытый электромагнитный клапан снабженный электромагнитной катушкой и линию байпаса с шаровым краном, необходимого для использования в случаи отсутствия напряжения со стороны источника питания или при выходе из строя электромагнитной катушки, содержит блок управления, который включает в себя автоматический выключатель, понижающий трансформатор напряжения и суточное реле времени с функциями настройки времени, необходимого для коммутации электрической цепи питающей электромагнитную катушку клапана, с определенным, предварительно запрограммированном времени, необходимого для работы бытовой техники (посудомоечная и стиральная машины, газовой плиты и т.п.), содержит как минимум один датчик управления, выполненный, например, в виде датчика движения с функцией настройки времени отключения от 5 секунд до часа и более, в течение которого он будет работать с последнего момента обнаружения человека, установлен и настроен таким образом, что бы при приближении к водоразборной арматуре, человек, попадал в зону чувствительности датчика. Для предупреждения подачи газа к месту возможного возгорания, в цепь управления электромагнитным клапаном, предохранительного запорнорегулирующего блока газовой системы помещения, включен нормально-закрытый контакт пожарного дымового датчика, который срабатывает при появлении в помещении дыма и своим контактом разрывает электрическую цепь, тем самым предотвращает (предупреждает) подачу питания к электромагнитной катушке клапана. 7 илл.

Полезная модель относится к санитарно-техническим системам водоснабжения (газоснабжения) и может быть использована для предотвращения затопления помещений с водоразборной арматурой и для исключения образования взрывопожароопасной концентрации газовоздушной смеси, способной воспламенится или (и) взорваться в помещениях, жилых и общественных зданий.

Известно устройство для автоматического регулирования подачи воды путем аварийного отключения подачи воды, содержащее предохранительную арматуру, находящуюся в закрытом состоянии при отсутствии электрического питания, установленную на трубопроводе подвода воды в помещение, электрически связанную с блоком управления, обеспечивающим ее срабатывание при поступлении сигналов о протечках от расположенных в местах вероятного появления воды датчиков, выполненных закрытой конструкции, исключающей прикосновение к токоведущим контактам, но не препятствующей проникновению воды на контакты датчика (п.м. 71348, МПК E03C 1/00, оп. 10.03.2008 г.).

Известно устройство контроля загазованности помещений, включающим блок питания, датчик загазованности, блок звуковой и световой сигнализации, блок управления внешней цепи, блок автоматического отключения подачи газа и схему управления этим блоком, вход которой подсоединен к выходу блока управления внешней цепи, а выход - к входу блока автоматического отключения подачи газа, согласно решению, дополнительно введен блок контроля выходного напряжения датчика загазованности, выполненный с возможностью запоминания аварийного состояния и блок контроля работоспособности устройства, выполненный с возможностью сброса аварийного состояния, при этом выход датчика загазованности соединен с первым входом блока контроля выходного напряжения, а блок контроля работоспособности устройства соединен со вторым входом блока контроля выходного напряжения, выход которого соединен с первым входом блока звуковой и световой сигнализации и одним из входов блока управления внешней цепи (п.м. 77072, МПК G08B 17/10, оп. 10.10.2008 г.), задачей которого является расширение функциональных возможностей устройства контроля загазованности помещений и повышение уровня безопасности во время его эксплуатации. Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении возможности контроля обрыва датчика загазованности и состояния блока автоматического отключения подачи газа, а также запоминания и сброса аварийного состояния.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству, является устройство для автоматического регулирования подачи воды, содержащем предохранительную запорную арматуру, выполненную в виде нормально закрытого электромагнитного клапана, установленного на трубопроводе подвода воды в помещение, и по меньшей мере один датчик управления, обеспечивающий срабатывание предохранительной запорной арматуры, согласно заявляемой полезной модели, каждый датчик управления выполнен в виде датчика присутствия, установленного в помещении с водоразборной арматурой, при этом каждый датчик присутствия может быть выполнен в виде датчика движения, или в виде электрического выключателя, или в виде таймера. (п.м. 124701, МПК E03C 1/00, E03C 1/242 оп. 10.02.2013 г.).

В известном устройстве исключается возможность затопления помещений жилых и общественных зданий при нештатном режиме работы водопроводной сети или в случае оставленного открытым водоразборного крана, поражения электрическим током человека и домашних животных, однако при отключении напряжения со стороны питающей сети или при выходе из строя электромагнитной катушки клапана исключена возможность подачи воды через клапан к водоразборной арматуре. Так же в известном устройстве исключена возможность программирования включения и отключения электромагнитного клапана по заданному алгоритму.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в исключении затопления помещений жилых и общественных зданий при нештатном режиме работы водопроводной сети, в экономии расхода потребляемой воды в случае оставленного открытым водоразборного крана и при небольших утечках связанных с не герметичностью соединительных, уплотнительных и других элементов водопровода, в экономии расхода электроэнергии, в снижении количества выбросов стоков в систему канализации, в снижении вредного воздействия гидравлического удара на соединительные и уплотнительные элементы (сальниковые узлы, фитинги, прокладки, резьбовые соединения и т.п.) водопровода, в снижении вероятности попадания человека и животных под вредное воздействие высокого напряжения, в снижении затрат на монтаж оборудования, в возможности работы системы при выходе из строя электромагнитной катушки, в исключении образования взрывоопасной и опасной для жизни газовоздушной смеси при нештатной работе системы газоснабжения по причине ее разгерметизации, например, при порыве или повреждении огнем соединительного шланга, погасание пламени форсунок газовой плиты, духовки, и т.п., оставленных во включенном состоянии на длительный период без присмотра, а также в экономии газа от небольших утечек по причине не герметичности соединительных, уплотнительных, запорных и других элементов газопроводной системы, в возможности программирования включения и отключения электромагнитного клапана по заданному алгоритму работы бытовой техники, например включение в работу посудомоечной и стиральной машин, в ночное время, в период льготного тарифа за электропотребление.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении безопасной эксплуатации помещений с системами холодного и горячего водоснабжения, а так же системы бытового газаснабжения.

На иллюстрациях (фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5, фиг.6, фиг.7) схематично показаны варианты технических решений.

Поставленная задача решается следующим образом.

В устройстве для автоматического регулирования подачи воды и газа, содержащем предохранительный запорно-регулирующий блок, согласно заявляемой полезной модели запорно-регулирующий блок состоит из нормально-закрытого электромагнитного клапана с электромагнитной катушкой питающего напряжения AC(DC)12-24 В и линии байпаса с шаровым краном включенным параллельно электромагнитному клапану, установленный на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение после точки подключения, блок управления согласно заявляемой полезной модели состоит из автоматического выключателя для защиты электрических цепей и электроприборов от перегрузок, скачкообразного изменения электрического тока и короткого замыкания в электропроводке, недельного реле времени AC24-220 В, понижающего трансформатора с преобразователем переменного напряжения в постоянное AC220/AC(DC)12-24 В, и по меньшей мере один датчик управления, обеспечивающий срабатывание нормально-закрытого электромагнитного клапана, согласно заявляемой полезной модели, каждый датчик управления выполнен в виде датчика движения AC(DC)12-24 В, установленного в помещении с водоразборной (газоразборной) арматурой.

При этом каждый шаровой кран линии байпаса предохранительного запорно-регулирующего блока может быть выполнен в виде вентиля, датчик движения может быть выполнен в виде датчика присутствия, недельное реле времени может быть выполнено в виде суточного реле времени.

Кроме этого устройство может содержать световой индикатор, который информирует о состоянии устройства.

Кроме этого устройство может быть подключено к источнику бесперебойного питания или к другому устройству, которое содержит в себе источник резервного питания с функцией его подзарядки.

Кроме этого каждый шаровой кран линии байпаса предохранительного запорно-регулирующего блока может быть выполнен в виде вентиля.

Кроме этого каждый шаровой кран линии байпаса предохранительного запорно-регулирующего блока может быть выполнен в виде конусного крана.

Кроме этого каждый шаровой кран линии байпаса предохранительного запорно-регулирующего блока может быть выполнен в виде цилиндрического крана.

Кроме этого каждый шаровой кран линии байпаса предохранительного запорно-регулирующего блока может быть выполнен в виде шарового крана с часовым приводом.

Кроме этого каждый датчик движения может быть выполнен в виде радиоуправляемого датчика движения с радиоуправляемым переключателем.

Кроме этого каждый датчик движения может быть выполнен в виде радиоуправляемого датчика присутствия с радиоуправляемым переключателем.

Помимо этого электрическая схема блока управления устройства, позволяет подключить электромагнитную катушку клапана с питающим напряжением AC220 В.

Кроме этого каждый датчик движения AC(DC)12-24 В выполнен в виде датчика движения с питающим напряжением AC220 В.

Кроме этого каждый датчик движения с питающим напряжением AC220 В может быть выполнен в виде датчика присутствия с питающим напряжением AC220 В.

Помимо того, что устройство используется на системах горячего и холодного водоснабжениях, это устройство можно использовать на системах газаснабжения жилых помещений, как отдельно на каждую систему, так и в комплексе на системах водоснабжения и газоснабжения.

Кроме этого система может быть применима одновременно на системах холодного и горячего водоснабжения.

Кроме этого в цепь управления катушкой электромагнитного клапана, расположенного на газопроводе может быть включен контакт датчика дыма, который не допустит открытие клапана в случае пожара и тем самым предотвращает возможность подачу бытового газа к месту возгорания.

Шаровой кран, предохранительного запорно-регулирующего блока установленного на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение, находится в закрытом положении, а нормально-закрытый электромагнитный клапан, управляется датчиком движения. Вода (газ) подается к водоразборной (газоразборной) арматуре только в присутствии человека, поэтому при разгерметизации водопровода (газопровода), или в случае оставленного открытым водоразборного (газоразборного) крана, исключается затопление (заполнение газом) помещений жилых и общественных зданий и нерациональный расход воды (газа). При работе водопроводной сети в режиме отсутствия человека, электромагнитный клапан, находится в закрытом состоянии, трубопровод перекрыт и предохраняет водопроводную систему помещений с водоразборной арматурой от гидравлического удара, а газопроводную систему от скачков давления. Катушка электромагнитного клапана находится не под напряжением и не потребляет электроэнергию. Режим работы реле времени задается с помощью DIP-переключателей для коммутации электрической цепи включения электромагнитной катушки клапана на то же время, на которое запрограммирована работа бытовой техники (стиральной или посудомоечной машины). Подача напряжения на датчик движения осуществляется через нормально-закрытый контакт реле времени, поэтому во время работы реле, на датчик движения, напряжение не подается, этим увеличивается его рабочий ресурс.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое устройство новым.

На иллюстрациях схематично представлены варианты заявляемого устройства.

Вода (газ) подается в помещение от стояка 1 центрального водопровода (газопровода), к точке подключения 2. Предохранительный запорно-регулирующий блок, установленный на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение после точки подключения 2 содержит шаровой кран 3 и нормально-закрытый электромагнитный клапан 4, снабженный электромагнитной катушкой 5. Блок управления содержит автоматический выключатель 6, понижающий трансформатор напряжения 7 и недельное реле времени 8. Датчик управления, выполнен, например, в виде датчика движения 9, установлен в помещении с водоразборной (газоразборной) арматурой (смеситель воды, сливной бачек, душ или газовая плита, духовка и т.п.) и настроен таким образом, что срабатывает только при непосредственном приближении к арматуре человека. Датчик движения 9 имеет настройку временного интервала отключения от 2 секунд до часа и более, в течение которого он будет работать с момента последнего обнаружения присутствия человека. В случае наличия нескольких точек с водоразборной (газаразборной) арматурой, датчик движения 8, устанавливается в каждой из этих точек. При пересечении человеком зоны чувствительности датчика движения 9, его внутренняя схема коммутирует электрическую цепь на срабатывание катушки 5 электромагнитного клапана 4. На недельном реле времени 8 программируется время, необходимое для коммутации электрической цепи на включение-отключение катушки 5 электромагнитного клапана 4, на период работы бытовой техники (посудомоечная и стиральная машины). При отключении напряжения сети питания или при выходе из строя электромагнитной катушки, открывают шаровой кран 3, вода (газ) к водоразборной (газоразборной) арматуре в этом случае подается по линии байпаса.

Управление электромагнитным клапаном, от датчиков движения, происходит по причине присутствия человека в чувствительной зоне датчика, поэтому возникшая в это время нештатная ситуация, немедленно пресекается и исключается бесконтрольное подтопление водой и заполнением газом помещений и нерациональный их расход. Помимо этого, при работе водопроводной (газопроводной) сети в режиме, когда человека в зоне чувствительности датчика нет, электромагнитный клапан находится не под напряжением, не потребляет электроэнергию и предотвращает внутреннюю систему водоснабжения от гидравлического удара, а систему газоснабжения от резких скачков давления газа.

При работе водопроводной (газапроводной) сети в обычном режиме шаровой кран 3 и электромагнитный клапан 4, предохранительного запорно-регулирующего блока, находятся в закрытом состоянии, электромагнитная катушка 5 электромагнитного клапана 4 не под напряжением. При пересечении человеком зоны чувствительности датчика движения 9, датчик формирует сигнал для подачи напряжения на катушку 5 электромагнитного клапана 4, соленоид подтягивается и открывает электромагнитный клапан 4, обеспечивает подачу воды (газа) к водоразборной (газоразборной) арматуре и бытовой технике. При удалении человека из зоны чувствительности датчика движения, по истечении установленного на работу датчика времени, разрывается электрическая цепь на управление электромагнитной катушкой 5 электромагнитного клапана 4, и клапан закрывается.

Рекомендуется устанавливать предохранительный запорно-регулирующий блок после точки подключения трубопровода подвода воды (газа) жилых и общественных зданий.

В случае подключения холодной и горячей воды от разных точек подключения, на каждый трубопровод устанавливают свой предохранительный запорно-регулирующий блок по одному на каждую систему. Управление электромагнитными клапанами 4 одним сигналом, т.е. электромагнитные катушки 5 клапанов систем холодного и горячего водоснабжения подключены параллельно.

1. Устройство для автоматического регулирования подачи воды и газа, содержащее как минимум один предохранительный запорно-регулирующий блок, установленный на трубопроводах подвода воды и газа в помещение, состоящий из нормальнозакрытого электромагнитного клапана и линии байпаса с краном, включенной параллельно электромагнитному клапану, блок управления, состоящий из автоматического выключателя для защиты электрических цепей и электроприборов от перегрузок, понижающего трансформатора напряжения AC220/AC(DC)12-24 В, реле времени AС24-220 В, и по меньшей мере один датчик, обеспечивающий срабатывание электромагнитной катушки клапана, при этом в схему блока управления включено реле времени с функцией программирования.

2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что каждый датчик выполнен в виде датчика движения или присутствия.

3. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что каждый датчик движения выполнен в виде беспроводного датчика движения с радиоуправляемым переключателем.

4 Устройство по п.2, характеризующееся тем, что каждый датчик присутствия выполнен в виде беспроводного датчика присутствия с радиоуправляемым переключателем.

5. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что реле времени с функцией программирования выполнено в виде недельного или суточного реле времени.

6. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что кран линии байпаса предохранительного запорно-регулирующего блока выполнен в виде шарового крана или вентиля, или конусного крана, или цилиндрическою крана, или шарового клапана с часовым механическим приводом.

7 Устройство по п.1, характеризующееся тем, что электромагнитная катушка клапана выполнена в виде электромагнитной катушки с питающим напряжением AC220 B или AС12-24 В.

8. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что датчик движения имеет питающее напряжение AC(DC)12-24 B или AС220 B.

9. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что датчик присутствия выполнен с питающим напряжением AС220 B или AС12-24 B.

10 Устройство по п.1, характеризующееся тем, что блок управления дополнительно подключен к источнику бесперебойного питания.

11. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что блок управления содержит в себе источник резервного питания DC12-24 В с функцией подзарядки.

12 Устройство по п.1, характеризующееся тем, что понижающий трансформатор напряжения выполнен с преобразователем переменного напряжения (AC)12-24 B в постоянное (DC)12-24 B.

13. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что блок управления содержит в себе источник световой индикации, информирующий о состоянии устройства.

14. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в цепь управления электромагнитной катушки клапана, установленного на газопроводе, включен нормальнозакрытый контакт датчика дыма.