Водоразборная колонка с электромеханическим запирающим устройством

Полезная модель относится к устройствам для разбора воды из напорной водопроводной сети на хозяйственно-питьевые нужды населения.
Известно устройство автоматической водоразборной колонки ООО «Тюмень Водоканала» (upload/voda-73.pdf) содержащее корпус, в верхней части которого расположен блок питания, который преобразует переменное напряжение 220 В в постоянное, необходимое для питания датчика климат-контроля и блока управления и связи, также дисплея и считывателя электронных карт, установленных на панели управления, и расположенных на верхней поверхности корпуса. В корпусе последовательно установлены вдоль его вертикальной оси электромагнитный клапан и датчик расхода воды, которые гидравлически связаны с магистральным трубопроводом. Корпус колонки выполнен с термоизоляцией.
Известна водоразборная колонка с электромеханическим запирающим устройством, выполненным в виде электромагнитного клапана, расположенного за расходомером на подающем трубопроводе в рабочей части колодца, подключенного к системе ограниченного доступа - СОД, предназначенной для исключения несанкционированного забора воды из водоразборной колонки без оплаты или без заключения соответствующих договоров на водопользование абонентом и расположенной в непосредственной близости от водоразборной колонки на щите управления колонкой, содержащей блок питания считыватель, предназначенный для считывания информации с энергонезависимого устройства памяти запрограммированного ключа, и контроллер Z-5R, представляющий собой устройство, размещенное в пластиковом корпусе, предназначенное для управления электромагнитными и электромеханическими замками (Патент №2681141, МПК Е03В 9/20, опубл. 04.03.2019). Данное изобретение, являясь наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели, и принимается за прототип.
Недостатком прототипа, как и всех вышеприведенных устройств, является зависимость работы колонок от внешнего питания 220 В.
Задачей полезной модели является обеспечение автономного питания электроприемников водоразборной колонки электрической энергией.
Для решения поставленной задачи в заявляемую в качестве полезной модели водоразборную колонку, содержащую корпус, установленный внутри корпуса стояк, в нижней части которого установлено электромеханическое запирающее устройство, выполненное в виде электромагнитного клапана, с возможностью подключения к системе ограниченного доступа, содержащей считыватель, предназначенный для считывания информации с энергонезависимого устройства памяти, и контроллер, предназначенный для управления электромеханическим запирающим устройство в систему ограниченного доступа введены зарядно-аккумулирующее устройство и гидрогенератор, гидравлически связанный со стояком, при этом считыватель, контроллер, зарядно-аккумулирующее устройство, и гидрогенератор размещены в корпусе колонки.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении автономной работы колонки за счет возможности получения электрической энергии из потока воды, проходящей через гидрогенератор, гидравлически связанный со стояком водоразборной колонки, вырабатывающего электрический сигнал, который поступая на зарядно-аккумулирующее устройство, формирует напряжение необходимое для питания электроприемников водоразборной колонки электрической энергией - электромагнитного клапана, контроллера и считывателя.
Таким образом, отсутствие в водоразборной колонке напряжения сети 220 В, делает ее работу автономной, независимой от наличия линий электропередачи, одновременно делает водоразборную колонку электробезопасной.
На Фиг. 1 представлена функциональная схема размещения оборудования водоразборной колонки.
Водоразборная колонка содержит корпус 1, в котором размещен стояк 2. В качестве электромеханического запирающего устройства используется электромагнитный клапан 3, выполненный в виде нормально закрытого, бистабильного клапана (пилотного), потребляющего напряжение только в момент его переключения. В нижней части корпуса 1 водоразборной колонки размещены электромагнитный клапан 3 и расположенный за ним расходомер 4. «Система ограниченного доступа» содержит контроллер 5, предназначенный для управления электромагнитным клапаном 3, зарядно-аккумулирующее устройство 6, а также считыватель 7, предназначенный для считывания информации с энергонезависимого устройства памяти, выполненного, например, в виде магнитной карты, при этом контроллер 5, зарядно-аккумулирующее устройство 6 расположены в нижней части корпуса водоразборной колонки, а считыватель 7 и кнопка 8 - в верхней части корпуса на откидной крышке 9 корпуса 1 колонки.
Гидрогенератор 10 гидравлически связан со стояком 2 водоразборной колонки, например, установлен на стояке 2. Гидрогенератор 10 представляет собой мини-турбину, раскручиваемую потоком воды, на оси которой располагается бесколлекторный двигатель постоянного тока на постоянных магнитах. Мощность гидрогенератора 10 не превышает 12 Ватт. Электрический сигнал с гидрогенератора 10 поступает на зарядно-аккумулирующее устройство 6. Напряжение питания с зарядно-аккумулирующего устройства 6 поступает на контроллер 5, считыватель 7. При подключении считывателя 7 к контроллеру 5 следует использовать кабель с витыми парами, например, UTP САТ5, для защиты от помех. Все провода, соединяющие отдельные элементы электрической схемы, проложены в пластиковых трубах.
В качестве контроллера 5 может быть использован микроконтроллер Atmel AVR.
Считыватель 7 представляет собой считывающее устройство радиочастотных магнитных карт.
В качестве зарядно-аккумулирующего устройств 6 может быть использована батарея из шести ионисторов (120 Фарад) со встроенной платой ограничения напряжения.
Водоразборная колонка с электромеханическим запирающим устройством работает следующим образом.
Нажатие кнопки 8 переводит контроллер 5 из состояния сна в активное состояние. При поднесении Пользователем магнитной карты к считывателю 7, происходит считывание информации с магнитной карты, и идентификация Пользователя. При повторном нажатии и удержании кнопки 8, контроллер 5 подает напряжение на катушку электромагнитного клапана 3. Электромагнитный клапан 3 открывается на время удержания кнопки 8 Пользователем. Вода из магистрального трубопровода 11 через соединительный шланг 12 поступает в стояк 2 и излив 13 водоразборной колонки.
Поток воды стояка 2 проходит через мини-турбину гидрогенератора 10, раскручивая ее. Полученный электрический сигнал поступает на зарядно-аккумулирующее устройство 6. Напряжение с зарядно-аккумулирующего устройства 6 поступает на контроллер 5, считыватель 7.
После отпускания кнопки 8, контроллер 5 подает напряжение обратной полярности на электромагнитный клапан 3, закрывая его, таким образом, прекращая подачу воды в стояк 2 колонки. Подача воды через излив 13 колонки, прекращается.
Для повторного набора воды, необходимо вновь кратковременно нажать кнопку 8 и приложить магнитную карту к считывателю 7 и, удерживая нажатой кнопку 8, набрать необходимое количество воды.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет сделать работу водоразборной колонки автономной, не зависимой от внешних источников питания.