CN104452902A - 利用废水冲洗座便器的自动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废水冲洗座便器的自动控制装置，该装置采用串联水箱和电气自动控制装置，收集废水方便、占用空间小、使用操作简单，实现了废水冲洗座便器的自动控制，达到了节约水资源的目的。

Description

利用废水冲洗座便器的自动控制装置
技术领域
本发明属于厨卫洁具领域，特别是一种利用废水冲洗座便器的自动控制装置。
背景技术
目前，我国城市居民家庭和宾馆的座便器均采用自来水冲洗，每次冲洗需用自来水6-8升(老式座便器用水量更大)，既浪费水资源，又排放大量污水。在城镇家庭生活用水中，主要由两大部分构成，一部分是冲洗座便器用水，另一部分则是洗衣、洗浴和洗嗽用水等，而洗衣、洗浴和洗嗽等产生的废水为碱性水，可满足冲洗座便器的要求。因此，近年来开展利用洗浴和洗嗽等产生的废水冲洗座便器的研究备受关注。
秦辉等人研究的全自动废水利用座便器，专利公开号为CN200955191，其技术方案是：由废水水箱(31)、洗漱水箱(35)、混合水箱(30)、便池(34)和供、排水机械控制机构等组成，其主要特点是冲洗座便器的废水不足时可通过排水选择控制机构自动补充自来水。
倪玲英研究设计的废水再利用自动装置(选自《节能》2001年12月)由波纹管、文丘利管、储水箱、单向阀等组成，它是利用流动水流产生的负压(吸力)和静水压力为动力，自动将生活废水压到储水箱内，实现废水再利用。上述两种废水利用装置均属于机械式废水利用控制装置，制造工艺较复杂，占用空间较大，不利于在狭小的卫生间安装使用。
经检索，本专利内容的工作方式与上述两篇文献的技术方案有所区别。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种收集废水方便，占用空间小、废水或自来水冲洗自动转换的利用废水冲洗座便器的自动控制装置，该装置冲洗用水量可人为调整，座便器上水可自动控制。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种利用废水冲洗座便器的自动控制装置，由废水收集系统和座便器冲洗测控系统等组成，其中废水收集系统包括废水收集水盆、废水注入水管、过滤网、两个废水储水箱、废水储水箱联通管、废水溢流水管组成，废水注入水管的出水口位于第一废水储水箱内，在出水口所在的废水储水箱的位置上设置有过滤网，在第一废水储水箱上设置有溢流管，溢流管流出口通入下水道，第二废水储水箱安置在座便器旁边，两个废水储水箱通过废水储水箱联通管实现连通器结构，废水储水箱保持相同的水位；
座便器冲洗测控系统包括潜水泵、废水上水管、废水控制电磁阀、废水储水箱高水位检测探头、废水储水箱低水位检测探头、座便器低水位检测探头、座便器高水位检测探头、电气自动控制箱、自来水管、座便器上水管、自来水控制电磁阀，座便器储水箱的上水管与一个三通的出水口相连，三通的两个进水口分别通过废水控制电磁阀、自来水控制电磁阀与第二废水储水箱和自来水管相连，在第二废水储水箱内设置有潜水泵，该潜水泵通过废水上水管连通座便器储水箱，在废水上水管上安装有废水控制电磁阀，座便器储水箱通过座便器上水管与自来水管连接，在自来水管上设置有自来水控制电磁阀，废水控制电磁阀和自来水控制电磁阀均采用单向阀且为电气互锁，用于控制并隔离废水和自来水；
电气自动控制箱通过交流220V电源供电，电气自动控制箱通过控制电路连接废水控制电磁阀和自来水控制电磁阀，在座便器储水箱内设置有座便器低水位检测探头和座便器高水位检测探头，在第二废水储水箱内设置有废水储水箱高水位检测探头以及废水储水箱低水位检测探头，座便器低水位检测探头、座便器高水位检测探头、废水储水箱高水位检测探头以及废水储水箱低水位检测探头分别通过控制电路与电气自动控制箱连接。
而且，所述电气自动控制箱控制电路包括：废水储水箱水位检测开关SS；废水储水箱高水位控制继电器KM1；废水储水箱低水位控制继电器KM2；座便器水位检测开关CS；座便器高水位控制继电器KM3；座便器低水位控制继电器KM4；自来水控制电磁阀RWV；废水控制电磁阀SV；废水提升水泵SP；手动冲洗开关AS；自动冲洗开关MS。废水储水箱水位检测开关SS共有8个引脚，其中a、b两个引脚均接到交流220V电源的相线，c脚接到交流220V电源的零线，d脚通过废水储水箱高水位控制继电器KM1的常闭接点与废水储水箱低水位控制继电器KM2的线圈相连，e脚通过废水储水箱低水位控制继电器KM2的常闭接点与废水储水箱高水位控制继电器KM1的线圈相连，实现继电器KM1与KM2的电气互锁，f脚用导线引到废水箱底部，g脚用导线引到废水箱下部作为低水位探头，h脚用导线引到废水箱上部作为高水位探头，g、h脚引线长度依据废水箱高低水位的设置而定。座便器水位检测开关CS共有8个引脚，其中a、b两个引脚均接到交流220V电源的相线，c脚接到交流220V电源的零线，d脚通过座便器高水位控制继电器KM3的常闭接点与座便器低水位控制继电器KM4的线圈相连，e脚通过座便器低水位控制继电器KM4的常闭接点与座便器高水位控制继电器KM3的线圈相连，实现继电器KM3与KM4的电气互锁，f脚用导线引到座便器储水箱底部，g脚用导线引到座便器储水箱下部作为低水位探头，h脚用导线引到座便器储水箱上部作为高水位探头，g、h脚引线长度依据座便器储水箱高低水位的设置而定。自来水控制电磁阀RWV线圈的一端与交流220V电源的零线相连，另一端通过座便器高水位控制继电器KM3的常闭接点和废水储水箱低水位控制继电器KM2的常闭接点与手动冲洗开关AS并联的支路后接到交流220V电源的相线。废水控制电磁阀SV与废水提升水泵SP并联后，一端与交流220V电源的零线相连，另一端与座便器低水位控制继电器KM4的常开接点、废水储水箱高水位控制继电器KM1的常开接点、座便器高水位控制继电器KM3的常闭接点、自动冲洗开关MS串联后接到交流220V电源的相线。
而且，所述废水储水箱水位检测开关以及座便器水位检测开关均采用JYB-714型晶体管液位继电器，废水储水箱高水位控制继电器、废水储水箱低水位控制继电器、座便器高水位控制继电器以及座便器低水位控制继电器均选用JZC1-44继电器。
而且，还包括旁路截门，该旁路截门安装在自来水管上。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明便于收集废水，并充分利用居民家庭卫生间的狭小空间，废水收集系统采用串联水箱结构，可根据洗衣、洗嗽、洗浴等产生废水的设施和使用废水的座便器的周边空间大小、产生废水的多少合理设计废水收集水箱的结构尺寸和形状，利用连通管原理将分布在不同位置的水箱串联起来，使各水箱保持相同的水位。
2、本发明中的电气控制电路可根据废水箱的水位检测结果，实现废水冲洗或自来水冲洗之间的选择。废水箱有水时，利用废水冲洗座便器，可节约纯净水资源；废水箱无水时，自动转换为自来水冲洗，可确保座便器的随时冲洗。
3、本发明中的保持座便器原来的冲洗操作方式不变，当座便器冲洗时，电气控制电路可根据座便器储水箱的水位检测结果，实现自动上水和停止上水控制。通过座便器储水箱高水位检测探头的位置调整，可实现座便器冲洗一次用水量的最佳值设置，在保证冲洗效果的前提下节约用水。
4、本发明具有手动冲洗功能，在停电或需要用自来水清洗座便器的情况下，可以手动操作自来水旁路截门或手动冲洗开关，利用自来水冲洗座便器。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中的电气自动控制电路接线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种利用废水冲洗座便器的自动控制装置，由废水收集系统和座便器冲洗测控系统等组成，其中废水收集系统由废水收集水盆1、废水注入水管2、过滤网3、两个废水储水箱4和8、废水储水箱联通管6、废水溢流水管5组成。
洗衣和洗浴等用过的废水可倒入废水收集水盆，废水注入水管的进水口与废水收集水盆连通，废水注入水管的出水口位于第一废水储水箱内，在出水口所在的废水储水箱的位置上设置有过滤网，在第一废水储水箱上设置有溢流管，溢流管流出口通入下水道，第二废水储水箱安置在座便器旁边，其容积、外形尺寸和颜色可根据座便器周边的空间大小和卫生间装修的色调来确定，两个废水储水箱通过废水储水箱联通管实现连通器结构，两个废水储水箱保持相同的水位，将废水储存起来备用。
过滤网用来滤除废水中的绒毛、头发和其他杂质，以免堵塞废水管路，过滤网可采用尼龙、聚乙烯塑料、玻璃纤维等材质的窗纱布制成，以便于定期清除过滤的杂物。废水溢流水管的溢流口要略低于废水储水箱的高度，以免废水从废水储水箱溢流到座便器周围。当废水储水箱的水位超过溢流口后，多余的废水可流入下水道，也可流入事先放置好的其他容器，以备再用。
座便器冲洗测控系统包括潜水泵7、废水上水管9、废水控制电磁阀10、废水储水箱高水位检测探头20、废水储水箱低水位检测探头21、座便器低水位检测探头13、座便器高水位检测探头14、电气自动控制箱15、自来水管16、座便器上水管17、自来水控制电磁阀18和自来水旁路截门19，座便器储水箱的上水管与一个三通的出水口相连，三通的两个进水口分别通过废水控制电磁阀、自来水控制电磁阀与第二废水储水箱和自来水管相连，在第二废水储水箱内设置有潜水泵，该潜水泵通过废水上水管连通座便器储水箱12，在废水上水管上安装有废水控制电磁阀，为了保证废水提升的流量和压力，应选用流量为1000L/h、扬程为2m、功率为30W及以上规格的潜水泵。
座便器储水箱底部设置有座便器冲水管11，座便器储水箱通过座便器上水管与自来水管连接，在自来水管上设置有自来水控制电磁阀以及旁路截门，废水控制电磁阀和自来水控制电磁阀均采用单向阀，而且在电气上是互锁的，用于控制并隔离废水和自来水。
电气自动控制箱通过交流220V电源供电，电气自动控制箱通过控制电路连接废水控制电磁阀和自来水控制电磁阀，在座便器储水箱内设置有座便器低水位检测探头和座便器高水位检测探头，在第二废水储水箱内设置有废水储水箱高水位检测探头以及废水储水箱低水位检测探头，座便器低水位检测探头、座便器高水位检测探头、废水储水箱高水位检测探头以及废水储水箱低水位检测探头分别通孔控制电路与电气自动控制箱连接。
本发明的工作原理是：
当利用废水冲洗时，废水控制电磁阀打开，而自来水控制电磁阀则关闭，以免废水串入自来水管道，污染清洁水源。废水储水箱高、低水位检测探头用作废水储水箱水位检测，当废水储水箱中储存的废水处于低水位时，便不能满足冲洗一次座便器的水量，电气自动控制箱中的控制电路自动转换到自来水冲洗功能，使废水控制电磁阀关闭，自来水控制电磁阀打开；
座便器高、低水位检测探头用来检测座便器储水箱的水位。当座便器冲洗后，座便器储水箱处于低水位，低水位检测探头发出低水位信号，使电气控制电路实现上水控制，当座便器储水箱的水位上升到高水位时，高水位检测探头发出高水位信号，通过电气控制电路实现自动停止上水；
自来水旁路截门在停电时使用，正常供电时，截门处于关闭状态，通过控制电磁阀18实现自来水冲洗；停电时，自来水控制电磁阀失控，处于关闭状态，为了保证座便器的冲洗，可通过扳动旁路截门的扳手，接通自来水冲洗管路，利用自来水冲洗座便器。
见图2，电气自动控制箱控制电路包括：SS：废水储水箱水位检测开关；KM1：废水储水箱高水位控制继电器；KM2：废水储水箱低水位控制继电器；CS：座便器水位检测开关；KM3：座便器高水位控制继电器；KM4：座便器低水位控制继电器；RWV：自来水控制电磁阀；SV：废水控制电磁阀；SP：废水提升水泵；AS：手动冲洗开关；MS：自动冲洗开关。
其控制原理是：
废水储水箱水位检测开关SS共有8个引脚，其中a、b两个引脚均接到交流220V电源的相线，c脚接到交流220V电源的零线，d脚通过废水储水箱高水位控制继电器KM1的常闭接点与废水储水箱低水位控制继电器KM2的线圈相连，e脚通过废水储水箱低水位控制继电器KM2的常闭接点与废水储水箱高水位控制继电器KM1的线圈相连，实现继电器KM1与KM2的电气互锁，f脚用导线引到废水箱底部，g脚用导线引到废水箱下部作为低水位探头，h脚用导线引到废水箱上部作为高水位探头，g、h脚引线长度依据废水箱高低水位的设置而定。座便器水位检测开关CS共有8个引脚，其中a、b两个引脚均接到交流220V电源的相线，c脚接到交流220V电源的零线，d脚通过座便器高水位控制继电器KM3的常闭接点与座便器低水位控制继电器KM4的线圈相连，e脚通过座便器低水位控制继电器KM4的常闭接点与座便器高水位控制继电器KM3的线圈相连，实现继电器KM3与KM4的电气互锁，f脚用导线引到座便器储水箱底部，g脚用导线引到座便器储水箱下部作为低水位探头，h脚用导线引到座便器储水箱上部作为高水位探头，g、h脚引线长度依据座便器储水箱高低水位的设置而定。自来水控制电磁阀RWV线圈的一端
与交流220V电源的零线相连，另一端通过座便器高水位控制继电器KM3的常闭接点和废水储水箱低水位控制继电器KM2的常闭接点与手动冲洗开关AS并联的支路后接到交流220V电源的相线。废水控制电磁阀SV与废水提升水泵SP并联后，一端与交流220V电源的零线相连，另一端与座便器低水位控制继电器KM4的常开接点、废水储水箱高水位控制继电器KM1的常开接点、座便器高水位控制继电器KM3的常闭接点、自动冲洗开关MS串联后接到交流220V电源的相线。
使用时，利用废水冲洗座便器，采用如下方案：
当座便器冲洗后，其水位降低到座便器低水位时，座便器低水位检测探头发出信号，水位检测开关CS合向L，KM4得电吸合。此时，若废水储水箱为高水位，其水位检测开关SS合向H，废水储水箱高水位控制继电器KM1吸合，废水控制电磁阀SV和废水提升水泵SP同时得电工作，向座便器储水箱上水。当座便器水位上升到高水位时，其水位检测开关CS合向H，座便器高水位控制继电器ZJ3吸合，其常闭触点断开废水提升水泵SP和废水控制电磁阀SV，停止向座便器上水。
使用时，利用自来水冲洗座便器，采用如下方案：
当座便器冲洗后，其水位降低到座便器低水位时，KM4得电吸合，若此时废水储水箱为低水位，废水储水箱低水位控制继电器KM2吸合，自来水控制电磁阀RWV得电，接通自来水管路，自动向座便器上水；而废水储水箱高水位控制继电器KM1失电，其常开触点断开废水提升水泵SP和废水控制电磁阀SV。当座便器水位上升到座便器高水位时，座便器高水位控制继电器KM3吸合，其常闭触点断开自来水控制电磁阀RWV，停止向座便器上水。当座便器需用手动自来水清洗时，将自动控制开关拨到“手动”位置，手动冲洗开关AS闭合，自动冲洗开关MS断开(AS与MS是联锁开关)，自来水控制电磁阀RWV打开，向座便器上水，而废水控制电磁阀SV关闭，废水提升水泵SP也不工作。在停电的情况下，自动控制装置停止工作，自来水控制电磁阀RWV失控，处于关闭状态，可通过扳动自来水旁路截门的扳手，接通自来水冲洗管路，也能利用自来水冲洗座便器。
废水储水箱和座便器的水位检测开关均采用JYB-714型晶体管液位继电器，其端子含有8个接线脚，分别包括a、b、c、d、e、f、g、h。b、c脚接220V交流电压，h脚为高水位探头，g脚为低水位探头，f脚为储水箱地线，放在储水箱的最低点与水箱底部接触，a脚接220V交流电压的相线，d脚为低水位控制触点，低水位时d、a脚接通，e脚为高水位控制触点，高水位时a、e脚接通，自动控制用的四个控制继电器均选用JZC1-44接触式继电器。

Claims (5)

1.一种利用废水冲洗座便器的自动控制装置，其特征在于：由废水收集系统和座便器冲洗测控系统等组成，其中废水收集系统由废水收集水盆、废水注入水管、过滤网、两个废水储水箱、废水储水箱联通管、废水溢流水管组成，废水注入水管的出水口位于第一废水储水箱内，在出水口所在的废水储水箱的位置上设置有过滤网，在第一废水储水箱上设置有溢流管，溢流管流出口通入下水道，第二废水储水箱安置在座便器旁边，两个废水储水箱通过废水储水箱联通管实现连通器结构，废水储水箱保持相同的水位；
座便器冲洗测控系统包括潜水泵、废水上水管、废水控制电磁阀、废水储水箱高水位检测探头、废水储水箱低水位检测探头、座便器低水位检测探头、座便器高水位检测探头、电气自动控制箱、自来水管、座便器上水管、自来水控制电磁阀，座便器储水箱的上水管与一个三通的出水口相连，三通的两个进水口分别通过废水控制电磁阀、自来水控制电磁阀与第二废水储水箱和自来水管相连，在第二废水储水箱内设置有潜水泵，该潜水泵通过废水上水管连通座便器储水箱，在废水上水管上安装有废水控制电磁阀，座便器储水箱通过座便器上水管与自来水管连接，在自来水管上设置有自来水控制电磁阀，废水控制电磁阀和自来水控制电磁阀均采用单向阀且为电气互锁，用于控制并隔离废水和自来水；
电气自动控制箱通过交流220V电源供电，电气自动控制箱通过控制电路连接废水控制电磁阀和自来水控制电磁阀，在座便器储水箱内设置有座便器低水位检测探头和座便器高水位检测探头，在第二废水储水箱内设置有废水储水箱高水位检测探头以及废水储水箱低水位检测探头，座便器低水位检测探头、座便器高水位检测探头、废水储水箱高水位检测探头以及废水储水箱低水位检测探头分别通过控制电路与电气自动控制箱连接。
2.根据权利要求1所述的利用废水冲洗座便器的自动控制装置，其特征在于：所述电气自动控制箱控制电路包括：
电气自动控制箱控制电路包括：废水储水箱水位检测开关(SS)、废水储水箱高水位控制继电器(KM1)、废水储水箱低水位控制继电器(KM2)、座便器水位检测开关(CS)、座便器高水位控制继电器(KM3)、座便器低水位控制继电器(KM4)、来水控制电磁阀(RWV)、废水控制电磁阀(SV)、废水提升水泵(SP)、手动冲洗开关(AS)、自动冲洗开关(MS)。
3.根据权利要求2所述的利用废水冲洗座便器的自动控制装置，其特征在于：所述废水电气自动控制箱控制电路的控制方式是：储水箱水位检测开关(SS)共有8个引脚，其中a、b两个引脚均接到交流220V电源的相线，c脚接到交流220V电源的零线，d脚通过废水储水箱高水位控制继电器(KM1)的常闭接点与废水储水箱低水位控制继电器(KM2)的线圈相连，e脚通过废水储水箱低水位控制继电器(KM2)的常闭接点与废水储水箱高水位控制继电器(KM1)的线圈相连，实现继电器(KM1)与(KM2)的电气互锁，f脚用导线引到废水箱底部，g脚用导线引到废水箱下部作为低水位探头，h脚用导线引到废水箱上部作为高水位探头，g、h脚引线长度依据废水箱高低水位的设置而定，座便器水位检测开关(CS)共有8个引脚，其中a、b两个引脚均接到交流220V电源的相线，c脚接到交流220V电源的零线，d脚通过座便器高水位控制继电器(KM3)的常闭接点与座便器低水位控制继电器(KM4)的线圈相连，e脚通过座便器低水位控制继电器(KM4)的常闭接点与座便器高水位控制继电器(KM3)的线圈相连，实现继电器(KM3)与(KM4)的电气互锁，f脚用导线引到座便器储水箱底部，g脚用导线引到座便器储水箱下部作为低水位探头，h脚用导线引到座便器储水箱上部作为高水位探头，g、h脚引线长度依据座便器储水箱高低水位的设置而定，自来水控制电磁阀(RWV)线圈的一端与交流220V电源的零线相连，另一端通过座便器高水位控制继电器(KM3)的常闭接点和废水储水箱低水位控制继电器KM2的常闭接点与手动冲洗开关AS并联的支路后接到交流220V电源的相线，废水控制电磁阀SV与废水提升水泵(SP)并联后，一端与交流220V电源的零线相连，另一端与座便器低水位控制继电器(KM4)的常开接点、废水储水箱高水位控制继电器(KM1)的常开接点、座便器高水位控制继电器(KM3)的常闭接点、自动冲洗开关MS串联后接到交流220V电源的相线。
4.根据权利要求2所述的利用废水冲洗座便器的自动控制装置，其特征在于：所述废水储水箱水位检测开关以及座便器水位检测开关均采用JYB-714型晶体管液位继电器，废水储水箱高水位控制继电器、废水储水箱低水位控制继电器、座便器高水位控制继电器以及座便器低水位控制继电器均选用JZC1-44继电器。
5.根据权利要求1所述的利用废水冲洗座便器的自动控制装置，其特征在于：还包括旁路截门，该旁路截门安装在自来水管上。
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