CN109629629B - 一种浴室用水收集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浴室用水收集系统，包括过渡蓄水箱、上水箱以及用于将过渡蓄水箱中的水压入所述上水箱内的泵水装置，其中，所述过渡蓄水箱的内腔包括蓄水腔和压水腔，所述蓄水腔的腔壁上设有进水口，该进水口与浴室的排水口之间通过第一输水管连接，所述蓄水腔和压水腔之间设有用于防止水流从压水腔回流至蓄水腔中的单向阀，所述压水腔的腔壁上设有出水口，该出水口与所述上水箱的进水口之间通过第二输水管连接，所述上水箱的出水口与马桶的进水管连接；所述泵水装置包括活塞缸体、活塞输出杆、动力驱动机构以及第一复位弹簧。该浴室用水收集系统符合低碳环保的设计理念，且结构简单、使用方便，能够有效地实现浴室用水的二次循环利用。

Description

一种浴室用水收集系统

技术领域

本发明涉及一种废水卫生管道装置，具体涉及一种浴室用水收集系统。

背景技术

水对于人类是不可或缺的，很多国家和地区都生活在极度缺水的环境下，这使得他们不得不采取措施去提高用水的效率。例如，澳大利亚已知致力于节水设备、雨水的收集与利用、废水和污水的再利用的推广。我国的部分地区也同样存在着缺水的问题，南水北调的浩大工程提醒着我们要珍惜水资源，节约用水。

目前我国大部分的家庭用水都是一次性的，使用完后直接通过管道排放，如洗菜用水、浴室用水、冲厕用水。其中，浴室用水量最大，可回收利用率最高，考虑到我国大部分的浴室和卫生间都是涉及成一体式的，浴室用水和冲厕用水同属于一个空间，因此若将相对比较干净的浴室用水经过简单处理后用于冲厕用水的话，就能够实现浴室用水的二次利用，从而可以达到一个很好的节水效果。

现有的关于卫浴用水的二次循环利用的装置虽然多种多样，但在使用时依然存在着很多问题。如授权公告号为CN201826360U的实用新型专利授权公告了一种“浴室循环节水装置”，该装置采用了脚踏送水装置作为将废水收集到上水箱的手段，虽然该脚踏方式比较节能，但是需要花费较多的时间和体力才能完成，因此费时费力，且整个脚踏送水装置的结构较复杂，占用空间较大，维护成本较高，使用时噪声较大，从而大大地降低了装置的使用性能。

再如申请号为201510578070.X的发明专利申请公开了一种“节水马桶”，该节水马桶虽然整体结构较简单，但是驱动水泵需要额外的动力，这与低碳的理念相违背，且水泵在运作过程中也会产生噪音，从而降低了产品的使用性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种浴室用水收集系统，该浴室用水收集系统符合低碳环保的设计理念，且结构简单、使用方便，能够有效地实现浴室用水的二次循环利用。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种浴室用水收集系统，包括过渡蓄水箱、固定在墙壁壁体上或壁体内的上水箱以及用于将过渡蓄水箱中的水压入所述上水箱内的泵水装置，其中，所述过渡蓄水箱的内腔包括位于上层的蓄水腔和位于下层的压水腔，所述蓄水腔的腔壁上设有进水口，该进水口与浴室的排水口之间通过第一输水管连接，所述蓄水腔和压水腔之间设有用于防止水流从压水腔回流至蓄水腔中的单向阀，所述压水腔的腔壁上设有出水口，该出水口与所述上水箱的进水口之间通过第二输水管连接，所述上水箱的出水口与马桶的进水管连接；所述泵水装置包括活塞缸体、活塞输出杆、通过人体做功来驱动活塞输出杆作伸缩运动的动力驱动机构以及第一复位弹簧，其中，所述活塞输出杆一端设有输出活塞，该输出活塞位于活塞缸体的动力输出端，活塞输出杆另一端设有压水活塞，该压水活塞伸入到压水腔中且与压水腔的内壁紧密贴合；所述动力驱动机构包括在人体作用下能够进行升降运动的升降运动件、以及用于将升降运动件的升降运动转化为用于驱动活塞输出杆水平往复运动的动力传递机构。

优选地，所述动力传递机构包括设置在活塞缸体动力输入端的活塞输入杆和用于对活塞输入杆的水平运动进行导向的导向件，其中，所述活塞输入杆的一端设有液压活塞，该液压活塞与所述输出活塞之间充斥有液压介质；所述升降运动件由升降凸块构成，该升降凸块上设有倾斜面，该倾斜面从底部到顶部逐渐向着活塞输入杆一端靠近，所述第一复位弹簧的弹力间接地促使所述活塞输入杆抵紧在倾斜面上，地面或地板上在升降凸块的位置处设有用于对升降凸块的升降运动进行避障和导向的导向槽。使用时，当需要向压水箱中压水时，通过脚踏升降凸块来使得升降凸块向下运动，由于升降凸块上设有从底部向上逐渐靠近活塞输入杆的倾斜面，因此升降凸块在作向下运动的过程中会对活塞输入杆施加一个水平的推力来推动活塞输出杆作输出运动，实现对活塞输出杆的驱动。当完成一次的压水任务松开脚踏后，第一复位弹簧便通过输出活塞和液压介质对活塞输入杆施加反向推力，推动活塞输入杆向上运动恢复到原位置。

优选地，所述升降凸块和墙壁壁体或地板之间还设有用于对升降凸块的竖向运动进行导向的竖向导向机构，该竖向导向机构包括导轨和与导轨配合的滑块，其中，所述导轨设置在墙壁壁体或地板上，所述滑块安装在升降凸块上。工作时，由导轨和滑块构成的竖向导向机构对升降凸块的升降运动具有导向和减小摩擦的作用，从而使得升降凸块的升降运动更加顺利地进行。

优选地，所述活塞输出杆的一端上设有滚轮，活塞输出杆通过该滚轮与所述升降凸块的倾斜面接触，倾斜面上与滚轮配合地设有滚轮槽。工作时，通过设置所述滚轮后，活塞杆能够以滚动接触的方式在滚轮槽中运动，从而使得运动中的摩擦力更小，运动更加流畅。

优选地，所述导向件由导向块构成，该导向块上设有导向孔，所述活塞输入杆套设在该导向孔中。工作时，导向孔限制了活塞输入杆的其它方向的自由度，使得活塞输入杆在外力的作用下只能沿着导向孔的轴线方向作往返运动，从而实现了对活塞输入杆水平运动的驱动。

优选地，所述升降运动件由升降地板构成，所述升降运动件由升降地板构成，所述动力传递机构由气筒装置构成，该气筒装置包括气筒筒体、设置在气筒筒体内的气筒活塞杆以及设置在气体筒体与升降板之间的用于驱动升降运动板向上作复位运动的第二复位弹簧，其中，所述气筒筒体上设有进气口、进气阀以及出气阀，所述出气阀通过输气管与活塞缸体上的充气口连接，所述气筒活塞杆的一端伸入到气筒筒体内，另一端与升降地板固定连接；所述活塞缸体的内腔分为截面积不同的两个部分，其中，截面积较小的部分为动力输入腔，该动力输入腔内设有气压活塞，动力输入腔的一端设有充气口和排气阀，所述截面积较大的部分为动力输出腔，所述输出活塞设置在该动力输出腔，所述气压活塞与输出活塞之间充斥有液压介质。工作时，气筒活塞会在升降地板的升降运动的带动下在气筒筒体内作上下往复运动，运动中通过输气管不断地往活塞缸体内充气(该气筒装置相当于充气筒)，使得活塞缸体的气压不断增大，该不断增大的气压会推动气压活塞运动，由于气压活塞与输出活塞之间充斥着液压介质，且气压活塞的截面积小于液压活塞的截面积，因此根据帕斯卡原理可知，气压活塞能够轻易地推动输出活塞作输出运动，从而实现对活塞输出杆的驱动；在运动中，随着向活塞缸体内不断充气，活塞缸体内气体温度也会不断上升，当气体温度达到挡板材料的居里点后，排气阀的挡板会失磁并在弹簧的作用下向上运动而使排气阀处于打开状态，这样，缸体内的气压会不断下降，气体温度会不断降低，气压对气压活塞的驱动力减小，活塞输出杆会在第一复位弹簧的作用下推动气压活塞作反方向运动；而当气体温度降低到居里点之下时，在磁力的作用下，排气阀再次恢复到封闭状态，气压活塞回到原位置，从而使得气压活塞能够周而复始地进行往返驱动运动。

优选地，所述气筒装置为多个，该多个气筒装置对称地设置在升降地板上，多个气筒装置中的多条输气管汇聚后与活塞缸体的充气口连接。工作时，升降地板作升降运动时，能够同时带动多个气筒装置为活塞缸体充气，从而提高了充气效率，加快了活塞输出杆的驱动速率。

本发明的工作原理是：

工作时，浴室用水通过排水口流入到过渡蓄水箱中，先流入到过渡蓄水箱的蓄水腔中，然后位于蓄水腔中的部分水流再流入到压水腔中。由于所述活塞输出杆的压水活塞位于压水腔中且与压水腔的内壁紧密贴合，因此当动力驱动机构驱动活塞输出杆向外作输出运动时，压水活塞会挤压着水流向着蓄水腔和压水腔的出水口方向流动，但由于蓄水腔和压水腔之间设有单向阀，该单向阀阻止了水流回流至蓄水腔内，因此受挤压的水流只能从压水腔的出水口流入到第二输水管中，且由于第二输出管的口径明显小于压水腔腔体的内径，因此水流在压水活塞挤压力的作用下能够克服重力向上流入到上水箱中(该过程类似于打针筒的活塞运动)，从而实现将压水腔中的水压入到上水箱中；运动中，当活塞输出杆失去了动力驱动机构的驱动后，便会在第一复位弹簧的作用下作收缩运动，运动中活塞输出杆的压水活塞逐渐远离压水腔的出水口，使得压水腔的容积不断地增大，进而位于蓄水腔内的水便会在重力的作用下流入到压水腔中直至充满整个压水腔，这样，当动力驱动机构再次驱动活塞输出杆时，压水活塞就能够继续上述压水过程将水流压入到上水箱中。其中，所述动力驱动机构的动力来源于人体的动能，具体地，通过的重力或者脚踏力与弹簧的弹力相配合的方式来驱动升降运动件作升降运动，该升降运动经动力传递机构转化为活塞输出杆的水平驱动力后来驱动活塞输出杆作压水运动。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的浴室用水收集系统巧妙地将人行走或者脚踏的动能转化为驱动活塞输出杆运动的机械能来驱动活塞输出杆作压水运动，从而省去了其它动力源的使用，在实现节约用水的同时也符合低碳环保理念，因此使用效果好。

2、本发明的浴室用水收集系统只需要利用动力传递机构驱动活塞输出杆作伸缩运动就能够实现压水运动，因此整体结构简单，使用方便。

3、本发明的浴室用水收集系统中的多度蓄水箱、泵水装置等都设置在了升降地板的下方或嵌入到墙壁的壁体内，因此不会影响到浴室内升降地板上方空间的使用，使其依旧保持原美观整洁的状态，因此具有安置效果好，可行性强的优点。

4、本发明的浴室用水收集系统采用活塞缸与动力驱动机构相配合的方式来完成压水任务，其中，由于活塞缸的密封性好、传动效率高的优点，因此整个浴室用水收集系统具有省力、操作性能好的优点。

附图说明

图1为本发明的一种浴室用水收集系统的一个具体实施方式的立体结构示意图，该图与实施例1相对应。

图2为图1的局部爆炸图。

图3为图1所示的浴室用水收集系统的主视图的局部剖视图。

图4为图3所示的浴室用水收集系统A-A方向的剖视图。

图5为图4中I处的局部放大图。

图6为实施例2对应的浴室用水收集系统的立体结构示意图。

图7为图6的局部爆炸图。

图8为图6所示的浴室用水收集系统的主视图的局部剖视图。

图9为图8所示的浴室用水收集系统B-B方向的剖视图。

图10为图9中II处的局部放大图。

升降运动件1、排水口1-1、第一输水管1-2、支撑板1-3、固定地板1-4、过渡蓄水箱2、蓄水腔2-1、压水腔2-2、墙壁壁体3、上水箱4、第二输水管4-1、活塞缸体5、活塞输出杆6、第一复位弹簧7、输出活塞8、压水活塞9、动力传递机构10、活塞输入杆11、液压介质12、导向件13、液压活塞14、滚轮15、气筒装置16、气筒筒体17、气筒活塞杆18、动力输入腔19、气压活塞20、动力输出腔21、输气管22、第二复位弹簧23、排气阀24。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

参见图1-图5，本发明公开了一种浴室用水收集系统包括过渡蓄水箱2、固定在墙壁壁体3上或壁体内的上水箱4以及用于将过渡蓄水箱2中的水压入所述上水箱4内的泵水装置，其中，所述过渡蓄水箱2设置在支撑地板1-3和固定地板1-4之间形成的容纳腔内，过渡蓄水箱2的内腔包括位于上层的蓄水腔2-1和位于下层的压水腔2-2，所述蓄水腔2-1的腔壁上设有进水口，该进水口与浴室的排水口1-1之间通过第一输水管1-2连接，所述蓄水腔2-1和压水腔2-2之间设有用于防止水流从压水腔2-2回流至蓄水腔2-1中的单向阀，所述压水腔2-2的腔壁上设有出水口，该出水口与所述上水箱4的进水口之间通过第二输水管4-1连接，所述上水箱4的出水口与马桶的进水管连接；所述泵水装置包括活塞缸体5、活塞输出杆6、通过人体做功来驱动活塞输出杆6作伸缩运动的动力驱动机构以及第一复位弹簧7，其中，所述活塞输出杆6一端设有输出活塞8，该输出活塞8位于活塞缸体5的动力输出端，活塞输出杆6另一端设有压水活塞9，该压水活塞9伸入到压水腔2-2中且与压水腔2-2的内壁紧密贴合；所述动力驱动机构包括在人体作用下能够进行升降运动的升降运动件1、以及用于将升降运动件1的升降运动转化为用于驱动活塞输出杆6水平往复运动的动力传递机构10。

参见图1-图5，所述动力传递机构10包括设置在活塞缸体5动力输入端的活塞输入杆11和用于对活塞输入杆11的水平运动进行导向的导向件13，其中，所述活塞输入杆11的一端设有液压活塞14，该液压活塞14与所述输出活塞8之间充斥有液压介质12；所述升降运动件1由升降凸块构成，该升降凸块上设有倾斜面，该倾斜面从底部到顶部逐渐向着活塞输入杆11一端靠近，所述第一复位弹簧7的弹力间接地促使所述活塞输入杆11抵紧在倾斜面上，固定地板1-1或地面上在升降凸块的位置处设有用于对升降凸块的升降运动进行避障和导向的导向槽。使用时，当需要向压水箱中压水时，通过脚踏升降凸块来使得升降凸块向下运动，由于升降凸块上设有从底部向上逐渐靠近活塞输入杆11的倾斜面，因此升降凸块在作向下运动的过程中会对活塞输入杆11施加一个水平的推力来推动活塞输出杆6作输出运动，实现对活塞输出杆6的驱动。当完成一次的压水任务松开脚踏后，第一复位弹簧7便通过输出活塞8和液压介质对活塞输入杆11施加反向推力，推动活塞输入杆11向上运动恢复到原位置。

其中，为了使得升降凸块的升降运动更加顺利地进行，所述升降凸块和墙壁壁体或地板之间还设有用于对升降凸块的竖向运动进行导向的竖向导向机构，该竖向导向机构包括导轨和与导轨配合的滑块，其中，所述导轨设置在墙壁壁体或地板上，所述滑块安装在升降凸块上。工作时，由导轨和滑块构成的竖向导向机构对升降凸块的升降运动具有导向和减小摩擦的作用。

参见图5，所述活塞输出杆6的一端上设有滚轮15，活塞输出杆6通过该滚轮15与所述升降凸块的倾斜面接触，倾斜面上与滚轮15配合地设有滚轮15槽。工作时，通过设置所述滚轮15后，活塞杆能够以滚动接触的方式在滚轮15槽中运动，从而使得运动中的摩擦力更小，运动更加流畅。其中，所述导向件13由导向块构成，该导向块上设有导向孔，所述活塞输入杆11套设在该导向孔中。工作时，导向孔限制了活塞输入杆11的其它方向的自由度，使得活塞输入杆11在外力的作用下只能沿着导向孔的轴线方向作往返运动，从而实现了对活塞输入杆11水平运动的驱动。

本发明的工作原理是：

工作时，浴室用水通过排水口1-1流入到过渡蓄水箱2中，先流入到过渡蓄水箱2的蓄水腔2-1中，然后位于蓄水腔2-1中的部分水流再流入到压水腔2-2中。由于所述活塞输出杆6的压水活塞9位于压水腔2-2中且与压水腔2-2的内壁紧密贴合，因此当动力驱动机构驱动活塞输出杆6向外作输出运动时，压水活塞9会挤压着水流向着蓄水腔2-1和压水腔2-2的出水口方向流动，但由于蓄水腔2-1和压水腔2-2之间设有单向阀，该单向阀阻止了水流回流至蓄水腔2-1内，因此受挤压的水流只能从压水腔2-2的出水口流入到第二输水管4-1中，且由于第二输出管的口径明显小于压水腔2-2腔体的内径，因此水流在压水活塞9挤压力的作用下能够克服重力向上流入到上水箱4中(该过程类似于打针筒的活塞运动)，从而实现将压水腔2-2中的水压入到上水箱4中；运动中，当活塞输出杆6失去了动力驱动机构的驱动后，便会在第一复位弹簧7的作用下作收缩运动，运动中活塞输出杆6的压水活塞9逐渐远离压水腔2-2的出水口，使得压水腔2-2的容积不断地增大，进而位于蓄水腔2-1内的水便会在重力的作用下流入到压水腔2-2中直至充满整个压水腔2-2，这样，当动力驱动机构再次驱动活塞输出杆6时，压水活塞9就能够继续上述压水过程将水流压入到上水箱4中。其中，所述动力驱动机构的动力来源于人体的动能，具体地，通过的重力或者脚踏力与弹簧的弹力相配合的方式来驱动升降运动件1作升降运动，该升降运动经动力传递机构10转化为活塞输出杆6的水平驱动力后来驱动活塞输出杆6作压水运动。

实施例2

参见图6-图10，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述升降运动件1由升降地板构成，所述动力传递机构由气筒装置16构成，该气筒装置包括气筒筒体17、设置在气筒筒体内的气筒活塞杆18以及设置在气体筒体与升降板之间的用于驱动升降运动板向上作复位运动的第二复位弹簧23，其中，所述气筒筒体17上设有进气口、进气阀以及出气阀，所述出气阀通过输气管22与活塞缸体5上的充气口连接，所述气筒活塞杆18的一端伸入到气筒筒体17内，另一端与升降地板固定连接；所述活塞缸体5的内腔分为截面积不同的两个部分，其中，截面积较小的部分为动力输入腔19，该动力输入腔19内设有气压活塞20，动力输入腔19的一端设有充气口和排气阀24(参见图10)，所述截面积较大的部分为动力输出腔21，所述输出活塞8设置在该动力输出腔21，所述气压活塞20与输出活塞8之间充斥有液压介质。工作时，气筒活塞会在升降地板的升降运动(该升降运动是由人的行走和第二复位弹簧23的弹力驱动的)的带动下在气筒筒体17内作上下往复运动，运动中通过输气管22不断地往活塞缸体5内充气(该气筒装置16相当于充气筒)，使得活塞缸体5的气压不断增大，该不断增大的气压会推动气压活塞20运动，由于气压活塞20与输出活塞8之间充斥着液压介质，且气压活塞20的截面积小于液压活塞14的截面积，因此根据帕斯卡原理可知，气压活塞20能够轻易地推动输出活塞8作输出运动，从而实现对活塞输出杆6的驱动；在运动中，随着向活塞缸体5内不断充气，活塞缸体5内气体温度也会不断上升，当气体温度达到挡板材料的居里点后，排气阀24的挡板会失磁并在弹簧的作用下向上运动而使排气阀24处于打开状态，这样，缸体内的气压会不断下降，气体温度会不断降低，气压对气压活塞20的驱动力减小，活塞输出杆6会在第一复位弹簧7的作用下推动气压活塞20作反方向运动；而当气体温度降低到居里点之下时，在磁力的作用下，排气阀24再次恢复到封闭状态，气压活塞20回到原位置，从而使得气压活塞20能够周而复始地进行往返驱动运动。

参见图7，所述气筒装置为多个，该多个气筒装置对称地设置在升降地板上，多个气筒装置中的多条输气管22汇聚后与活塞缸体5的充气口连接。工作时，升降地板作升降运动时，能够同时带动多个气筒装置为活塞缸体5充气，从而提高了充气效率，加快了活塞输出杆6的驱动速率。

本实施例中上述以外的其它实施方式参见实施例1实施。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种浴室用水收集系统，其特征在于，包括过渡蓄水箱、固定在墙壁壁体上或壁体内的上水箱以及用于将过渡蓄水箱中的水压入所述上水箱内的泵水装置，其中，所述过渡蓄水箱的内腔包括位于上层的蓄水腔和位于下层的压水腔，所述蓄水腔的腔壁上设有进水口，该进水口与浴室的排水口之间通过第一输水管连接，所述蓄水腔和压水腔之间设有用于防止水流从压水腔回流至蓄水腔中的单向阀，所述压水腔的腔壁上设有出水口，该出水口与所述上水箱的进水口之间通过第二输水管连接，所述上水箱的出水口与马桶的进水管连接；所述泵水装置包括活塞缸体、活塞输出杆、通过人体做功来驱动活塞输出杆作伸缩运动的动力驱动机构以及第一复位弹簧，其中，所述活塞输出杆一端设有输出活塞，该输出活塞位于活塞缸体的动力输出端，活塞输出杆另一端设有压水活塞，该压水活塞伸入到压水腔中且与压水腔的内壁紧密贴合；所述动力驱动机构包括在人体作用下能够进行升降运动的升降运动件、以及用于将升降运动件的升降运动转化为用于驱动活塞输出杆水平往复运动的动力传递机构；

所述升降运动件由升降地板构成，所述动力传递机构由气筒装置构成，该气筒装置包括气筒筒体、设置在气筒筒体内的气筒活塞杆以及设置在气体筒体与升降板之间的用于驱动升降运动板向上作复位运动的第二复位弹簧，其中，所述气筒筒体上设有进气口、进气阀以及出气阀，所述出气阀通过输气管与活塞缸体上的充气口连接，所述气筒活塞杆的一端伸入到气筒筒体内，另一端与升降地板固定连接；所述活塞缸体的内腔分为截面积不同的两个部分，其中，截面积较小的部分为动力输入腔，该动力输入腔内设有气压活塞，动力输入腔的一端设有充气口和排气阀，所述截面积较大的部分为动力输出腔，所述输出活塞设置在该动力输出腔，所述气压活塞与输出活塞之间充斥有液压介质。

2.根据权利要求1所述的浴室用水收集系统，其特征在于，所述气筒装置为多个，该多个气筒装置对称地设置在升降地板上，多个气筒装置中的多条输气管汇聚后与活塞缸体的充气口连接。

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