CN106869233A - 一种家用节水马桶 - Google Patents
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Abstract
一种家用节水马桶，属于家用卫生设备技术领域；该节水马桶通过收集卫生间内洗手池洗衣机废水，实现家用废水循环利用。将洗手池和洗衣机排水管连接至马桶，洗衣机排水管额外添加分浊管路，只收集优质废水。包括洗手池、马桶水箱、洗衣机，洗手池用以废水收集；本发明最大限度利用可利用的废水，从源头上节约水资源。同时保证了水质安全；并对废水进行优先利用，实现水的高效二次利用。
Description
技术领域
本发明公开了一种节水马桶，属于家用卫生设备技术领域。
背景技术
现有市面上的节水马桶，通常指的是冲水水量不超过6L的马桶，大多数节水马桶都是通过减少一次冲水水量来达到节水目的的。但是有一些马桶厂家过于追求一次冲量较低从而忽略了马桶充污不仅仅是要把污物冲掉，还需满足国家规范即应使得污物被冲出12m远的要求，过于追求一次冲量较低，看上去节水了实际上却造成了很严重的管道堵塞的隐患。因此有必要转换马桶节水的观念，从源头上探寻一种新的马桶节水办法。
发明内容
本发明的目的是针对现有马桶冲水水量大这一特点，在已有马桶的进水排水装置上，发明额外连接其他用水器具的办法来实现尽最大可能循环利用家用废水。主要将洗手池和洗衣机排水管连接至马桶，洗衣机排水管额外添加分浊管路，只收集优质废水。在此基础上在马桶水箱外壁添加红外线感应装置控制水源的补给和废水的优先利用。为满足用水水质需要及水箱长期的维护，水箱内安装紫外定期消毒装置，实现对马桶水箱的定期维护。在马桶水箱的设计上，考虑到废水的收集将马桶水箱容积扩大；除此之外还考虑到冲水效果的优化，故而将地板设置成斜坡状。
本发明采取了如下技术方案：
一种家用节水马桶，该节水马桶通过收集卫生间内洗手池洗衣机废水，实现家用废水循环利用。其主要构成如图1所示。包括洗手池1、马桶水箱2、洗衣机4，洗手池1用以废水收集；洗手池1和马桶水箱2通过洗手池集水管路7相连接，马桶水箱2和洗衣机4通过洗衣机集水管路13和洗衣机排水管14相连接；洗手池下水道6设置在洗手池1的底部，洗手池集水管路7与洗手池下水道6通过三通阀门5相连接，洗衣机集水管路13与洗衣机排水管14相连接，洗衣机下水道15设置在洗衣机集水管路13与洗衣机排水管14中间。
洗手池1和洗衣机4的废水收集过程均通过分流装置和管路连接实现废水的再利用。洗手池1采用三通阀门5操控，初始情况下三通阀门5为开启状态即洗手池集水管路7与洗手池1是连通状态，洗手池1的废水经洗手池集水管路7收集至马桶水箱2；当废水过于浑浊达不到收集标准时，三通阀门5为关闭状态即洗手池1和洗手池下水道6是连通状态，废水不做收集经洗手池下水道6直接排出。
洗衣机4为上排式洗衣机，洗衣机集水管路13、洗衣机排水管14、洗衣机下水道15相互连接。浊度传感器16安置在洗衣机排水管14中，浊度传感器16和浊度传感器继电器模块19相连；集水电磁阀17和排水电磁阀18分别安置在洗衣机集水管路13和洗衣机下水道15上，并与浊度传感器继电器模块19相连。废水的选择性收集通过浊度传感器16、浊度传感器继电器模块19、集水电磁阀17和排水电磁阀18来实现。浊度传感器16用于检测洗衣过程中不同阶段的排水浊度，浊度传感器继电器模块19用于信号的传输、电路控制和灵敏度调节，集水电磁阀17和排水电磁阀18用于控制洗衣机排水管14中排水流向。经水质调研可知，伴随洗衣机洗衣各过程排水浊度依次递减，漂洗和甩干阶段排水较洗涤过程澄清，本发明的节水马桶收集洗衣机4中漂洗和甩干阶段的排水，因此在浊度传感器继电器模块19中设置该阶段的浊度值为临界浊度值。初始状况下，洗衣机4排水通过洗衣机排水管14时集水电磁阀17关闭，排水电磁阀18开启，排水经洗衣机下水道15被排走；当洗衣机4排出漂洗和甩干阶段排水时，浊度传感器16接收到的水质信号满足收集的要求，此时集水电磁阀17开启，排水电磁阀18关闭，洗衣机排水管14和洗衣机集水管路13呈连通状态，洗衣机排水收集至马桶水箱2。
对于马桶水箱2，浮球阀10底部通过红外控制器出水管路23连接红外线控制器21，红外线控制器21下端连接建筑自来水或中水的红外控制器进水管路22，马桶水箱2外壁还设有与红外控制器21相连的红外感应窗20；紫外消毒灯9设置在马桶水箱2上壁，紫外消毒灯9通过紫外消毒灯控制器24与定时开关25相连；马桶水箱2内部的排水阀12和马桶排水按钮8相连。红外感应窗20的感应距离通过红外线控制器21预先设定，红外感应窗20用于感应用水需求，并将用水信号及时反馈到红外控制器21，浮球阀10用于判断并操控用水的及时补给；浮球阀10的浮球高度设置为距水箱底部11cm处，当马桶水箱2存水低于浮球阀10即认定为已有存水不满足最低用水需求进行补水，反之即认定满足最低用水需求不进行补水。马桶水箱2为最大限度收集废水，将马桶水箱2容积设计为30L。
为使得洗手池1处排水可直接重力作用流至马桶因此选取马桶水箱2最佳尺寸为长50cm、宽30cm、高23cm。
鉴于本马桶水箱2底面积较大为保障当其存水高度较低的情况下满足正常的冲厕需要，马桶水箱2底部设置成斜坡状，左右斜坡均长141cm以改善冲水条件。
工作原理：
本发明中所改进的马桶的工作状态主要包括马桶水箱集水过程，用水时马桶水箱补水过程和水箱水质维护三个部分。
马桶水箱集水过程主要包括收集洗手池排水和洗衣机排水。洗手池排水的收集主要通过洗手池下端连接的三通阀门来实现，通过扭转三通阀门可根据用户对冲厕水质的需求决定是否将废水转存到水箱。洗衣机排水收集至马桶水箱主要通过在洗衣机的排水管上额外安装一个浊度感应装置及其电路模块，并在管路末端安装两条由电磁阀控制的管路；通过预设值和检测的浊度值的对比判断来实现优质废水的收集再利用。
首先对于马桶已有水量的判断是通过马桶水箱内部的浮球阀来判断的，浮球阀高度即事先设定好的满足用户最低用水需求的高度，该浮球阀连接红外线感应装置和建筑自来水/中水进水管。当水箱内已有存水高于浮球阀，即为工况1此时马桶已有存水满足用户一次用水需求，反之即为工况2马桶已有水量不满足用户一次用水需求。对于不同的工况，红外感应装置和与其相连的浮球阀做出相应的不同的操作，以最大限度保证废水的优先利用。
水箱水质维护：在水箱内安置紫外消毒灯，并连接定时开关，实现对水箱水质的定期消毒维护。
本发明的一种节水马桶是从水量、水质及用水过程三方面的优化实现家用废水的循环利用，其优势和特点在于：
1)最大限度利用可利用的废水，从源头上节约水资源。
抽水马桶的日用量约占30％，而洗手池和洗衣机的日用量约为20％，若能充分利用洗手池和洗衣机的废水则马桶自来水或中水用水量将显著降低。该节水马桶通过利用洗手池和洗衣机的二次废水，每年所能节约的水量从源头上比传统意义上的仅仅通过降低每次冲厕水量的节水马桶节约了更多的水资源。
2)水质安全保证
本发明马桶和其他的节水马桶最大的不同就是不仅强调了水量的节约，还对马桶水箱水质有进一步考虑。首先，洗手池和洗衣机产生的废水来自用户各家，因此不会有水质安全性担忧。其次，洗手池和洗衣机的废水均是选择性收集的较优质的废水，对于洗衣机而言其后续阶段的排水水质较优，通过自控装置只选择性收集后续阶段废水能够充分利用有限的水箱空间保证马桶用水水质的安全。除此之外，本发明的马桶在废水水质择优选择的基础上还对收集到的废水进行定期维护。通过检测水箱内部废水细菌总数和水质总大肠杆菌，并根据规范《城市污水再生利用--城市杂用水水质》(GB/T 18920)中要求的总大肠杆菌群数小于3个/L这一标准，本发明水箱内部安装了紫外消毒灯，经计算每天只需消毒12分钟即可满足上述规范要求，因此该废水再利用节水马桶水质安全更有保障。
3)优先利用废水
该节水马桶设计将水箱浮球阀连接红外感应装置，红外感应装置另一端连接建筑自来水或中水管；当水箱已有水量不足用户一次用水需求时，该装置能够实现自行进水来满足用户时时用水的需要。但当马桶水箱已有水量能够满足用户一次用水需要的情况下，优先利用马桶已有废水，不补给自来水。因此该马桶从用水过程上优先利用废水，节约马桶自来水或中水用水量。
4)基于传统马桶并加以改进，添加连接洗手池、洗衣机的辅助进水装置和杀菌消毒装置，将马桶改造成具有节约用水水质净化等功能。使马桶在满足日常用水需求的同时还能充分利用家用其他器具的出水，进而节约马桶用水量，实现水的高效二次利用。
附图说明
图1是本发明整体轴侧图；
图2是本发明洗衣机分浊集水装置平面图；
图中：1、洗手池，2、马桶水箱，4、洗衣机，5三通阀门，6洗手池下水道，7、洗手池集水管路，8、马桶排水按钮，9、紫外线消毒灯，10、浮球阀，12、排水阀，13、洗衣机集水管路，14、洗衣机排水管，15、洗衣机下水道，16、浊度传感器，17、集水电磁阀，18、排水电磁阀，19、浊度传感器继电器模块，20、红外线感应窗，21、红外线控制器，22、红外控制器进水管路，23、红外控制器出水管路，24、紫外消毒灯控制器，25、定时开关。
具体实施方式
下面结合附图1至图2详细说明本发明实施例。
本发明涉及的部分即马桶其结构图如图1至图2所示，整体构造主要由洗手池分流集水管路、洗衣机分流集水管路及控制模块、马桶水箱红外线补水和马桶水箱水质维护设备组成。
具体实施步骤如下：
应用洗手池1时，排水直接通过洗手池集水管路7流至马桶水箱2，当洗手池1排水过于浑浊时可通过旋转三通阀门5使废水排至洗手池下水道6。应用洗衣机4时，洗衣机排水管14中的浊度传感器16检测的浊度信号反馈到浊度传感器继电器模块19中，进行信号的转换和放大并与预设的浊度临界值作对比；当洗衣机4排水的浊度低于该临界值时浊度传感器继电器模块19做出开启集水电磁阀17关闭排水电磁阀18的操作，废水被收集至马桶水箱2，反之当浊度值高于临界值时关闭集水电磁阀17开启排水电磁阀18，废水直接排走。
当马桶水箱2已有存水不满足用户的用水需求时：此时马桶水箱2的存水低于浮球阀10；当人体使用马桶时，红外线感应窗20感应到被遮挡的信号，该过程直接反馈到红外线控制器21，即其下端的红外控制器进水管路22开启，建筑中水或自来水直接通过红外控制器出水管路23和处于开启状态的浮球阀10进行补给并只补给到能使浮球阀10处于关闭状态的高度，该高度是预设的能够满足用户最低用水需求的高度。
当马桶已有存水不满足用户的用水需求时：此时马桶水箱2的存水高于浮球阀10；当人体使用马桶时，红外线感应窗20感应到被遮挡的信号，该过程直接反馈到红外线控制器21，即其下端的红外控制器进水管路22开启，但是此时连接红外控制器21另一端的浮球阀10处于关闭状态，此时控制器21虽是开启状态但不能实现马桶的上水过程，即保障了优先利用已有废水冲厕。
马桶水箱2的水质维护通过连接定时开关25的紫外线消毒灯9实现。
Claims (6)
1.一种家用节水马桶，该节水马桶通过收集卫生间内洗手池洗衣机废水，实现家用废水循环利用；其特征在于：包括洗手池(1)、马桶水箱(2)、洗衣机(4)，洗手池(1)用以废水收集；洗手池(1)和马桶水箱(2)通过洗手池集水管路(7)相连接，马桶水箱(2)和洗衣机(4)通过洗衣机集水管路(13)和洗衣机排水管(14)相连接；洗手池下水道(6)设置在洗手池(1)的底部，洗手池集水管路(7)与洗手池下水道(6)通过三通阀门(5)相连接，洗衣机集水管路(13)与洗衣机排水管(14)相连接，洗衣机下水道(15)设置在洗衣机集水管路(13)与洗衣机排水管(14)中间。
2.根据权利要求1所述的一种家用节水马桶，其特征在于：洗手池(1)和洗衣机(4)的废水收集过程均通过分流装置和管路连接实现废水的再利用；洗手池(1)采用三通阀门(5)操控，初始情况下三通阀门(5)为开启状态即洗手池集水管路(7)与洗手池(1)是连通状态，洗手池(1)的废水经洗手池集水管路(7)收集至马桶水箱(2)；当废水过于浑浊达不到收集标准时，三通阀门(5)为关闭状态即洗手池(1)和洗手池下水道(6)是连通状态，废水不做收集经洗手池下水道(6)直接排出。
3.根据权利要求1所述的一种家用节水马桶，其特征在于：洗衣机(4)为上排式洗衣机，洗衣机集水管路(13)、洗衣机排水管(14)、洗衣机下水道(15)相互连接；浊度传感器(16)安置在洗衣机排水管(14)中，浊度传感器(16)和浊度传感器继电器模块(19)相连；集水电磁阀(17)和排水电磁阀(18)分别安置在洗衣机集水管路(13)和洗衣机下水道(15)上，并与浊度传感器继电器模块(19)相连；废水的选择性收集通过浊度传感器(16)、浊度传感器继电器模块(19)、集水电磁阀(17)和排水电磁阀(18)来实现；浊度传感器(16)用于检测洗衣过程中不同阶段的排水浊度，浊度传感器继电器模块(19)用于信号的传输、电路控制和灵敏度调节，集水电磁阀(17)和排水电磁阀(18)用于控制洗衣机排水管(14)中排水流向；经水质调研可知，伴随洗衣机洗衣各过程排水浊度依次递减，漂洗和甩干阶段排水较洗涤过程澄清，节水马桶收集洗衣机(4)中漂洗和甩干阶段的排水，因此在浊度传感器继电器模块(19)中设置该阶段的浊度值为临界浊度值；初始状况下，洗衣机(4)排水通过洗衣机排水管(14)时集水电磁阀(17)关闭，排水电磁阀(18)开启，排水经洗衣机下水道(15)被排走；当洗衣机(4)排出漂洗和甩干阶段排水时，浊度传感器(16)接收到的水质信号满足收集的要求，此时集水电磁阀(17)开启，排水电磁阀(18)关闭，洗衣机排水管(14)和洗衣机集水管路(13)呈连通状态，洗衣机排水收集至马桶水箱(2)。
4.根据权利要求1所述的一种家用节水马桶，其特征在于：对于马桶水箱(2)，浮球阀(10)底部通过红外控制器出水管路(23)连接红外线控制器(21)，红外线控制器(21)下端连接建筑自来水或中水的红外控制器进水管路(22)，马桶水箱(2)外壁还设有与红外控制器(21)相连的红外感应窗(20)；紫外消毒灯(9)设置在马桶水箱(2)上壁，紫外消毒灯(9)通过紫外消毒灯控制器(24)与定时开关(25)相连；马桶水箱(2)内部的排水阀(12)和马桶排水按钮(8)相连；红外感应窗(20)的感应距离通过红外线控制器(21)预先设定，红外感应窗(20)用于感应用水需求，并将用水信号及时反馈到红外控制器(21)，浮球阀(10)用于判断并操控用水的及时补给；浮球阀(10)的浮球高度设置为距水箱底部11cm处，当马桶水箱(2)存水低于浮球阀(10)即认定为已有存水不满足最低用水需求进行补水，反之即认定满足最低用水需求不进行补水。
5.根据权利要求1所述的一种家用节水马桶，其特征在于：马桶水箱(2)为最大限度收集废水，将马桶水箱(2)容积设计为30L。
6.根据权利要求1所述的一种家用节水马桶，其特征在于：马桶水箱(2)底部设置成斜坡状。
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