水控制设备 本发明涉及水控制设备，特别是涉及包括与一水表和一水流控制阀成一体的一壳体的水控制设备，该水控制设备优选构成一预付费水控制系统的一部分。
预付费水控制系统是很重要的水管理系统，尤其是在缺乏基础设施来有效地监控居民用水的地区。在一典型系统中，为了在一预定的时间段(如数月或一年)内用水，用户必须预先付费。用户付费后，当地水管理部门或市政当局给用户提供一识别媒介，如智能卡或密码匙。一接口单元，如一读卡器，安装在用户端，读取识别媒介，并与市政数据库接口。在验证了识别媒介的真实性之后，水在预定的时间段内被提供给用户。在中国、土耳其和俄罗斯等许多国家，预付费水控制系统正在逐渐流行。
预付费水控制单元一般包括与一水流阀串联的一标准水表。一读卡器或其他接口设备与单元设置在一起。这样的现有技术的单元可从Schlumberger Industries公司的计量部(以色列兰开夏郡OL26BX欧德汉姆市罗依顿索罗门大街)和Bambamanzi公司(南非新德市邮政信箱2387曼彻斯特街14号)获得。
本发明的目的是提供一新型的水控制设备，其中水表和水流控制阀一体地形成在一整体壳体中。本发明的设备优选设计成与现有标准水表尺寸一致，从而该设备可以方便地代替现有水表进行安装，而无需切割已有管路或安装适配器。
本发明的一个特别的特点是该设备能够使用一标准尺寸的水表，该水表可以任意地向/从整体壳体安装/拆卸而不影响该水控制设备地其他部件。这样就可以直接使用那些已经符合当地水管理部门或市政当局的要求和规定的水表，而无需对一种新型水表进行验证的耗时的手序。本发明可用任一类型的水表和水流控制阀来实行，如一体积流水表或一流速表，如一膜片阀或一电磁阀。壳体的整体结构大大节约了制造费用。
这样，根据本发明的一优选实施例提供了一水控制设备，该设备包括一壳体，该壳体包括构成一单元的：让水流经的一进水口和一出水口，一水表安装法兰，一与水表安装法兰互通的水流控制阀座构件，并且水流控制阀座构件与进水口和出水口中至少一个相通；一密封安装在水表安装法兰上的水表；和一密封安装在水流控制阀座构件上的水流控制阀。
根据本发明的优选实施例，所述水表包括一可拆卸地安装在水表安装法兰上的一标准尺寸的水表。
根据本发明的优选实施例，设置了一控制器，该控制器控制水表和水流控制阀中至少一个的动作。根据本发明的优选实施例，所述控制器是预付费水控制系统的组成部分。
以下结合附图的详细描述，有助于对本发明进行全面的理解和认识。附图包括：
图1是根据本发明的一优选实施例进行构造和操作的一水控制设备的简化示意图。
图2是根据本发明的另一优选实施例进行构造和操作的一水控制设备的简化示意图。
现在参照图1，图1所示为一根据本发明的一优选实施例进行构造和操作的一水控制设备10。水控制设备10优选包括一具有一进水口14和一出水口16的一壳体12。进水口14和出水口16优选制成与供水管道标准水密连接。在进水口14和出水口16的一侧伸展出一水表安装法兰18，在进水口14和出水口16的另一侧伸展出一水流控制阀座构件20。法兰18和阀座构件20在图1中所示为圆柱型，但可以具有其它任意形状。在图1中所示，阀座构件20的最高处的轮廓要比法兰18低，但同样，任何其他构形也在本发明的范围内。壳体12、进水口14、出水口16、法兰18和阀座构件20优选制成一整体部件，例如通过铸造。
阀座构件20优选包括一环状的机加工表面22和一中部孔24，如下文所述，两表面分别作为一水控制阀的安装面和密封面。优选从中部孔24延伸出一通道26，通道26延伸到法兰18中部并连通阀座构件20和法兰18。优选一阻挡件28从通道26延伸到出水口16和法兰18的结合处。阻挡件28防止了安装在法兰18上的水表和出水口16间水的直接流通。优选通道26和阻挡件28与壳体12的其他部分制成一体。本领域技术人员很容易理解，作为另一选择，阻挡件28也可以布置来防止安装在法兰18上的水表和进水口14间水的流通。
优选一水表30优选密封安装在水表安装法兰18上，例如通过一拉紧水表30的凸缘34并固定在法兰18上的轴环圈32。在水表30基座上的一O形圈36确保了一密封连接。这仅是将水表30连接到法兰18的一个例子，本领域的技术人员能够理解，其他许多安装方法也是可能的。图1中所示的水表30应是一标准尺寸的水表，如由Andrae Leonberg GmbH公司(德国兰佩特海姆市D-68623澳托—汉街)商业化生产的MODULMETER牌水表。标准尺寸的水表是一种可以“插入”安装位置的水表，例如，水表30可以根据需要向/从水表安装法兰18安装/拆卸而不影响水控制设备10的其他部件。在所示优选实施例中，水表30是一流速水表。
优选水表30的一内部法兰38通过一O形圈40用密封方式连接到通道26上，该O形圈40是一固定在水表30基底上的环形过滤器的一部分。
优选一水流控制阀44密封连接到水流控制阀座构件20上。阀44可以是商业化生产或客户定制的任何类型，如由Bermad ControlValves公司(以色列卡布茨依文市)商业化生产的膜片控制阀系列。优选阀44包括一具有一安装面48的壳体46，膜片50从安装面48向中间延伸。膜片50连接到一活塞杆54的一止动件52，活塞杆54被安置在壳体46的后部56内进行垂直运动。止动件52和膜片50在通道26的一端与孔24密封配合。安装面48密封连接到安装面22，优选膜片50在两面之间作为一密封件。优选设置一电磁线圈58来移动活塞杆54的止动件52及膜片50来离开(例如打开阀44)或接触(例如关闭阀44)中部孔24。一人工旋转手柄60，优选设置成与止动件52以弹簧负载方式连接，用于选择性关闭阀44。
在水控制设备10的工作过程中，水进入进水口14并优选被强制流经过滤器42进入水表30。从水表30出来的水经过通道26到达止动件52。当止动件52从中部孔24离开后，水流经中部孔24进入壳体46的内部空间，而后从阀座构件20上的开孔62到达出水口16并流到用户处。根据本发明的一优选实施例，一控制器64与水表30和/或水流控制阀44电气连接(有线或无线)，并控制它们的动作。控制器64可以是一预付费水表系统的组成部分，如上文提及的Schlumberger公司的系统，或任何其他商业化生产或用户定制的预付费水表系统。
现在参照图2，图2所示为一根据本发明的一优选实施例进行构造和操作的一水控制设备70。优选水控制设备70与水控制设备10构造类似，几点不同之处在下段描述，相同元件以相同序号表示。
水控制设备70与水控制设备10的不同之处在于水控制设备70不包括通道26和阻挡件28。作为替代，优选水控制设备70包括一从阀座构件20的中部孔24延伸到出水口16和法兰18结合处的弓形阻挡件72。阻挡件72防止了安装在法兰18上的水表74和出水口16之间水的直接流通。优选阻挡件72与壳体12的其他部分制成一体。优选水表74是一体积流量水表。
在水控制设备70的工作过程中，水进入进水口14并优选被强制流经过滤器76进入水表74。所述水表74位于壳体12的进水口14和出水口16之间的大致圆柱的部分的径向外侧，从水表74出来的水然后到达止动件52。当止动件52从中部孔24离开时，水流经中部孔24进入壳体46的内部空间，而后从中部孔24到达出水口16并流到用户处。本领域的技术人员能够理解图1和图2所示仅是水表30或70与阀44之间连通的两个例子，为实现这一连通，在本发明的范围内可提供其他许多结构。
本领域的技术人员能够理解本发明的范围不局限于上文所详细显示和描述的内容。本发明的范围应当包括对上文所述特点的结合或部分结合，以及本领域技术人员在阅读上文中现有技术没有的内容后对所述特点的修改和变化。