Устройство автоматической 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, торговые центры, кафе, гостиницы, объекты здравоохранения, социального и оздоровительного обеспечения, детские дошкольные, общеобразовательные и другие учебные учреждения специального назначения), а именно предупреждение инцидентов и аварий, связанных с эксплуатацией этих систем, в тот период времени, когда за системами исключен постоянный контроль со стороны человека, на предупреждение затопления водой (заполнение газом) помещений объектов недвижимости при нештатном режиме работы водопроводной (газопроводной) сети, которые зачастую происходят в результате не герметичности или разгерметизации трубопроводных систем, или в случае оставленных открытыми водоразборного или газаразборного кранов и, как следствие, значительное снижение затрат на приобретение моющих средств, необходимых для чистки поверхностей фаянса (раковин, биде, унитазов, писсуаров и т.п.) от подтеков и отложений вызванных протечками через нарушенные уплотнительные элементы запорной арматуры ранее упомянутого оборудования, 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 и датчика управления, 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 автоматической подачи воды и газ содержит подключенные к электрической сети как минимум один запорно-регулирующий блок, установленный на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение, который включает в себя трехходовой шаровой кран, запорную арматуру с электроприводом и линию байпаса, необходимую для подачи по ней воды (газа) в случаи отсутствия напряжения со стороны источника питания, выхода из строя блока управления или электромагнитного клапана, содержит блок управления, который включает в себя автоматический выключатель, понижающий трансформатор напряжения и недельное реле времени с функциями отображения текущего времени и настройки отключения-включения контактов реле по заданному алгоритму, для коммутации электрической цепи питающей электромагнитную катушку клапана, с определенным, предварительно запрограммированным временем, необходимым 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. (Фиг. 1)

Для предупреждения подачи газа, к месту возможного возгорания, в цепь управления электромагнитным клапаном, запорно-регулирующего блока газовой системы помещения, включен нормально-закрытый контакт пожарного дымового датчика, который срабатывает при появлении в помещении дыма и своим контактом разрывает электрическую цепь включения, тем самым предотвращает (предупреждает) подачу напряжения к электромагнитной катушке клапана. (Фиг. 2)

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 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.

Известно 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 Е03С 1/00, Е03С 1/242 оп. 10.02.2013 г. ).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству, является устройство для автоматического регулирования подачи воды и газа, содержащем предохранительную запорную арматуру, согласно заявляемой полезной модели, запорная арматура выполнена в виде нормально-закрытого электромагнитного клапана с ручным приводом с электромагнитной катушкой питающего напряжения -12 Вольт, установленного на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение, контрольная панель управления с преобразователем переменного напряжения 220 Вольт в постоянное напряжение -12 Вольт с аккумулятором и функцией его подзарядки, со встроенным таймером, блоком управления, беспроводный датчик наличия воды для своевременной информации об утечках и по меньшей мере один датчик управления, обеспечивающий срабатывание предохранительной запорной арматуры, согласно заявляемой полезной модели, каждый датчик управления выполнен в виде беспроводного датчика движения с автономным питанием, установленного в помещении с водоразборной (газоразборной) арматурой. При этом каждый беспроводный датчик движения может быть выполнен в виде беспроводного датчика присутствия, а каждый электромагнитный клапан с электромагнитной катушкой рабочее напряжение -12 Вольт может быть выполнен в виде шарового крана с электроприводом рабочее напряжение -12 Вольт. Кроме этого каждый беспроводный датчик движения может быть выполнен в виде таймера. (п.м. 137826, МПК G03D 7/00 оп. 27.02.2014 г. ).

В известном устройстве исключается возможность затопления помещений жилых и общественных зданий при нештатном режиме работы водопроводной сети, 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 блока управления или электромагнитного 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 и как следствие значительного снижения затрат на приобретение чистящих средств необходимых для чистки поверхностей фаянса (раковин, биде, унитазов, писсуаров и т.п.) от подтеков и отложений вызванных протечками через нарушенные уплотнительные элементы запорной арматуры ранее упомянутого оборудования, 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 электромагнитного клапана, блока управления или блока питания, в снижении вредного воздействия на окружающую среду при этом увеличивая экологическую безопасность, 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 наблюдения, 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, аналогичному тому времени, по которому работает бытовая техника, например включение в работу посудомоечной и стиральной машин в период льготного тарифа оплаты 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 газоснабжения.

На иллюстрациях (фиг. 1, фиг. 2) схематично показано как осуществляется техническое решение.

Поставленная задача решается следующим образом.

Устройство автоматической подачи воды и газа, содержит как минимум один запорно-регулирующий блок и один блок управления, согласно заявляемой полезной модели, запорно-регулирующий блок, включает в себя трехходовой шаровой кран, нормально-закрытый клапан с электромагнитной катушкой AC(DC)9-24 В или АС220 В и линию байпаса, установлен блок на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение и являться точкой подключения, блок управления согласно заявляемой полезной модели состоит из автоматического выключателя определенного номинала для защиты электрических цепей и электроприборов от перегрузок, скачкообразного изменения электрического тока и короткого замыкания, недельного реле времени АС24-220 В, понижающего трансформатора с преобразователем переменного напряжения в постоянное AC220/AC(DC)9-24 В, и по меньшей мере один датчик управления, обеспечивающий управление электроприводом запорной арматуры, согласно заявляемой полезной модели, каждый датчик управления выполнен в виде датчика движения AC(DC)9-24 В, установленного в помещении с водоразборной (газоразборной) арматурой.

При этом каждый трехходовой шаровой кран устройства может быть выполнен в виде трехходового конусного крана, электромагнитный клапан может быть выполнен в виде шарового крана с электроприводом питающим напряжением AC(DC)9-24 В или АС220 В, датчик движения может быть выполнен в виде датчика присутствия, недельное реле времени может быть выполнено в виде суточного реле времени.

Кроме этого электропривод шарового крана может быть выполнен радиоуправляемым от автономного питания DC5-9 В.

Кроме этого настройка программ может производиться с панели, как выносного типа, имеющую проводную или радиосвязь с блоком управления, так и с расположенной на блоке управления, а кнопки управления на панели могут быть выполнены механического или сенсорного воздействия.

Кроме этого устройство может содержать световые индикаторы, которые информируют 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 трехходовой шаровой кран запорно-регулирующего блока может быть выполнен в виде трехходового цилиндрического крана.

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 АС220 В.

Кроме этого каждый датчик движения AC(DC)9-24 В выполнен в виде датчика движения с питающим напряжением АС220 В.

Кроме этого каждый датчик движения с питающим напряжением АС220 В может быть выполнен в виде датчика присутствия с питающим напряжением АС220 В.

Помимо того, что устройство используется на системах горячего и холодного водоснабжениях, это устройство можно использовать на системах бытового газа-снабжения, как отдельно на каждую систему, так и в комплексе на системах водоснабжения и газоснабжения.

Кроме этого устройство может быть применимо 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 задымления или пожара в помещении с установленной газаразборной техникой, тем самым предотвратит возможность подачи бытового газа к месту возгорания.

Трехходовой шаровой кран, запорно-регулирующего блока, установлен на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение. При положении запорного органа крана соответствующему позиции «в» указанной на Фиг. 1, Фиг. 2 поступление воды (газа) осуществляется управлением клапаном от датчика движения. Вода (газ) подается к водоразборной (газоразборной) арматуре только при присутствии человека в помещении, 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 отсутствии человека в помещении, электромагнитный клапан, находится в закрытом состоянии, трубопровод перекрыт тем самым 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, напряжение на датчик движения не подается, тем самым увеличивается рабочий ресурс датчика.

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

На иллюстрациях схематично представлено заявляемое устройство с вариантами положения запорного органа крана.

Вода (газ) подается в помещение от стояка 1 центрального водопровода (газопровода), к трехходовому шаровому крану 2 запорно-регулирующего блока, который установлен на трубопроводе подвода воды (газа) в помещение, так же блок содержит нормально-закрытый электромагнитный клапан 4, снабженный электромагнитной катушкой 5 и линию байпаса 3. Блок управления содержит автоматический выключатель 6, понижающий трансформатор напряжения 7 и недельное реле времени 8 с функцией отображения текущего времени. Датчик управления, выполнен, например, в виде датчика движения 9 и 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 9, 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 алгоритм замыкания-размыкания контактов по заданному алгоритму, для коммутации электрической цепи (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 блока управления или электромагнитного клапана, шаровой кран 2 переводим в положение запорного органа крана соответствующему позиции «б» указанной на Фиг. 1, Фиг. 2, вода (газ) к водоразборной (газоразборной) арматуре в этом случае подается по линии байпаса 3. При установке запорного органа крана в положение соответствующему позиции «а», указанной на Фиг. 1, Фиг. 2 вода (газ) к разборной арматуре не поступает, так как трубопровод перекрыт.

Управление электромагнитным клапаном, от датчиков движения, происходит по причине присутствия человека в зоне чувствительности датчика, поэтому возникшая в это время нештатная ситуация, немедленно пресекается человеком и исключается бесконтрольное подтопление водой и заполнением газом помещений, исключая нерациональный расход воды и газа или создание чрезвычайной ситуации. Помимо этого, при работе водопроводной (газопроводной) сети в режиме, когда в зоне чувствительности датчика нет человека, катушка электромагнитного клапана находится не под напряжением, клапан закрыт, внутренняя система водоснабжения защищена от многочисленных гидравлических ударов, а система газоснабжения защищена от резких скачков давления газа.

При работе водопроводной (газапроводной) сети в обычном режиме шаровой кран 2 находятся в открытом положении соответствующим позиции «в» Фиг. 1, Фиг. 2, а электромагнитный клапан 4 в закрытом состоянии, так как электромагнитная катушка 5 не под напряжением. При пересечении человеком зоны чувствительности датчика движения 9, формируется цепь для подачи напряжения на катушку 5, соленоид подтягивается и открывает запорный орган электромагнитного клапана 4, и 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.

В случае подключения холодной и горячей воды от разных точек подключения, на каждый трубопровод устанавливают свой запорно-регулирующий блок, по одному на каждую систему. Управление электромагнитными клапанами производится от одного блока управления, т.е. электромагнитные катушки клапанов систем холодного и горячего водоснабжения подключены и работают в параллельном режиме.

1. Устройство автоматической подачи воды и газа, содержащее как минимум один запорно-регулирующий блок, установленный на трубопроводе подвода воды и газа в помещение, состоящий из трехходового шарового крана, нормально-закрытого клапана с электромагнитной катушкой и линии байпаса, блок управления, состоящий из автоматического выключателя для защиты электрических цепей и электроприборов от перегрузок, понижающего трансформатора напряжения AC220/AC(DC)9-24 В, реле времени АС24-220 В, с функциями отображения текущего времени и программирования и по меньшей мере один датчик, обеспечивающий управление электроприводом.

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 отображения текущего времени и программирования выполнено в виде недельного или суточного реле времени.

6. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что трехходовой кран запорно-регулирующего блока выполнен в виде шарового крана или конусного крана, или цилиндрического крана.

7. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что нормально-закрытый клапан с электромагнитной катушкой выполнен в виде шарового крана с электроприводом.

8. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что электромагнитная катушка нормально-закрытого клапана выполнена в виде электромагнитной катушки с питающим напряжением AC(DC)9-24 В или АС220 В.

9. Устройство по п.7, характеризующееся тем, что электропривод шарового крана выполнен в виде электропривода с питающим напряжением AC(DC)9-24 В или АС220 В.

10. Устройство по п.7, характеризующееся тем, что электропривод шарового крана выполнен в виде радиоуправляемого электропривода с питанием от автономного источника (DC)5-9 В.

11. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что датчик движения имеет питающее напряжение AC(DC)9-24 В или АС220 В.

12. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что датчик присутствия выполнен с питающим напряжением AC(DC)9-24 В или АС220 В.

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

14. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что блок управления содержит в себе источник резервного питания DC9-24 В с функцией подзарядки.

15. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что понижающий трансформатор напряжения выполнен с преобразователем переменного напряжения (АС)9-24 В в постоянное (DC)9-24 В.

16. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что блок управления содержит в себе источники световой индикации, информирующие о состоянии устройства.

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

РИСУНКИ