CN109983186A - 用于水再循环装置的排水管 - Google Patents

Abstract

本发明构思涉及用于水再循环装置的排水管，该排水管包括：排水管入口，其被配置为接收来自水再循环装置的出口的使用过的水；水缓冲器，其被配置为保持一定体积的水，其中该水缓冲器包括外壁元件和底表面；再循环管，其包括再循环管进水口，该再循环管进水口包括开口端，其中该再循环管和再循环管进水口被配置为接收待从水缓冲器再循环的使用过的水；以及缓冲器出口，其被配置为从水缓冲器输出水。本发明构思还涉及用于在水再循环装置的排水管中收集待再循环的水的方法。

Description

用于水再循环装置的排水管

技术领域

本文描述的设备和方法大体上涉及水再循环。更特别地，提出了用于水再循环装置的排水管。

背景

在世界的许多地方，清洁水正在成为稀缺商品。因此，用于水的净化和再循环的系统已经在许多领域得到应用。常规的水再循环装置可以是有效的，但通常是高成本的，并且需要对现有管道经常进行维护和重大改造。

水再循环装置的重要部分是收集待再循环的使用过的水的排水管。这样的排水管必须能够将水引导至水再循环装置，同时符合对用于收集水的常规排水管所规定的许多要求。排水管还必须能够可靠地向水再循环装置提供水。

水再循环设备中的排水管装置的实例从例如DE4124605和美国专利申请第12/996,385号中已知。

然而，对于在可靠性、成本、易于安装和维护方面改进的用于水再循环装置的排水管仍然存在需求。

发明概述

本发明构思的目的是单独地或以组合的形式减轻、缓解或消除以上确认的本领域的缺陷和缺点中的一个或更多个。

根据本发明构思的第一方面，这些和其他目的全部或至少部分地通过用于水再循环装置的排水管来实现，该排水管包括：排水管入口，其被配置为接收来自水再循环装置的出口的使用过的水；水缓冲器，其被配置为保持一定体积的水，其中该水缓冲器包括外壁元件和底表面；再循环管，其包括再循环管进水口，该再循环管进水口包括开口端，其中该再循环管和再循环管进水口被配置为接收待从水缓冲器再循环的使用过的水；以及缓冲器出口，其被配置为从水缓冲器输出水。

排水管可以包括分流器(diverter)，该分流器被配置为将使用过的水分流至水缓冲器，并且防止使用过的水在未通过水缓冲器的情况下进入缓冲器出口。

分流器可以包括当排水管正在使用时相对于重力布置在缓冲器出口上方的表面。

该表面可以被布置成使得当排水管正在使用时表面沿重力方向的突出(projection)至少部分地覆盖缓冲器出口。

该表面可以被布置为当排水管正在使用时至少部分地在重力方向上延伸，使得该表面上的水被朝向水缓冲器引导。

再循环管进水口的开口端可以被朝向水缓冲器的底表面引导。

再循环管进水口的开口端的上端可以布置成当排水管正在使用时相对于重力与外壁元件的上端齐平或在外壁元件的上端下方。

外壁元件和/或底表面可以被布置为形成阻挡件，该阻挡件防止一定体积的水进入缓冲器出口。

水缓冲器还可以包括内壁元件，其中外壁元件和/或底表面和/或内壁元件被布置为形成阻挡件，该阻挡件防止一定体积的水进入缓冲器出口。

再循环管的开口端的上端可以布置成当排水管正在使用时相对于重力与内壁元件的上端齐平或在内壁元件的上端下方。

当排水管正在使用时，当沿重力方向观察时，水缓冲器可以具有圆形横截面。

再循环管进水口可以至少部分地封闭缓冲器出口。

排水管可以包括布置在水缓冲器中的多个成角度的翼片(flap)，使得经由排水管入口通过水缓冲器接收的水在水缓冲器中以圆周运动(circular motion)设置。

水缓冲器可以包括排水通道，该排水通道被配置为允许水从水缓冲器流至缓冲器出口。

再循环管进水口可以包括预过滤器。

排水管可以包括传感器装置，该传感器装置被配置为测量水缓冲器中的水的水质参数。

根据本发明构思的第二方面，这些和其他目的全部或至少部分地通过水再循环装置来实现，该水再循环装置包括：出口，其被配置为输出处理过的水；根据本发明的第一方面的排水管，其用于收集从出口输出的使用过的水；排水管丢弃路径，其布置在排水管下游；再循环回路，其与排水管和出口液体连通，该再循环回路包括用于处理使用过的水的水处理装置；以及循环泵，其用于在水再循环装置中提供流动。

水再循环装置可以是淋浴器。

根据本发明构思的第三方面，这些和其他目的全部或至少部分地通过用于在水再循环装置的排水管中收集待再循环的水的方法来实现，该排水管包括：排水管入口，其被配置为接收来自水再循环装置的出口的使用过的水；水缓冲器，其被配置为保持一定体积的水，其中该水缓冲器包括外壁元件和底表面；再循环管，其包括再循环管进水口，其中该再循环管被配置为接收待从水缓冲器再循环的使用过的水；以及缓冲器出口；其中该方法包括以下步骤：收集水缓冲器中的使用过的水；确定收集的水的水质测量值；如果收集的水的水质测量值高于质量阈值，则将收集的水经由再循环管供给至水再循环装置；如果收集的水的水质测量值低于质量阈值，则允许收集的水经由缓冲器出口流至水再循环装置的排水管丢弃路径。

本发明构思的其他目的、特征和优点将从以下的详细的公开内容、从所附的权利要求以及从附图呈现。

通常，在权利要求中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的普通含义来解释，除非本文另外明确定义。对于“一(a)/一(an)/该[元件、装置、组件、机构、步骤等]”的所有引用应开放地解释为是指所述元件、装置、组件、机构、步骤等的至少一个实例，除非另外明确说明。本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序进行，除非明确说明。

附图简述

参考附图，本发明构思的以上以及另外的目的、特征和优点将通过以下对本发明构思的不同实施方案的说明性和非限制性详细描述得到更好理解，其中：

图1示意性地示出了水再循环装置的实例；

图2示意性地示出了排水管的横截面的实例；

图3示意性地示出了排水管的横截面的实例；

图4示意性地示出了排水管的横截面的实例；

图5示意性地示出了排水管的俯视图的实例；

图6示意性地示出了排水管的俯视图的实例；

图7示意性地示出了排水管的俯视图的实例；

图8示意性地示出了水再循环入口的仰视图的实例；

图9是用于在水再循环装置的排水管中收集待再循环的水的方法的流程图。

详细描述

本公开内容描述了用于水再循环装置的排水管。首先，可以定义一些术语来为以下公开内容提供澄清。

本公开内容中提及的术语“排水管(drain)”不被给予排水管的常规含义；常规的排水管是为废水提供出口点的固定装置。在本公开内容中，术语“排水管”可以换为收集装置、传感器槽、再循环槽或地板单元。术语“排水管”意味着通向例如污水道(sewage)的点，但其中排水管实际上不形成污水道本身的一部分。如从以下公开内容将理解的，水缓冲器可以充当再循环管和布置在排水管下游的排水管丢弃路径之间的界面。

在整个公开内容中，提及了使用过的水。应理解，水再循环装置可以接收待处理和再循环的使用过的水。因此，使用过的水可以通过水再循环装置的水处理装置，之后，使用过的水可以被称为处理过的水。离开水再循环装置的输出口的处理过的水可以称为使用过的水。换言之，处理过的水从水再循环装置的输出口排出那一刻起可以被称为使用过的水。

一般地，发明人已经认识到，通过根据本公开内容的排水管，可以在水流、卫生条件和维护方面改善水再循环装置的可靠性。更特别地，其中使用过的水保持在水缓冲器中的排水管可以允许在使用过的水被抽入水再循环装置的再循环回路之前，分析使用过的水的水质参数。此外，如果水缓冲器保持一定体积的水，使得水再循环装置的再循环泵可以可靠地将水抽入水再循环装置，则可以是有利的。

参考图1，示出了水再循环装置100的实例。水再循环装置100可以包括：出口102，其被配置为输出处理过的水；排水管104，其用于收集从所述出口输出的使用过的水；再循环回路108，其与排水管104和出口102液体连通；阀装置109；外部水路径111，其与阀装置108液体连通；循环泵110，其用于在水再循环装置中提供流动；以及水处理装置112。外部水路径111可以向再循环回路108提供外部水。水处理装置112可以包括过滤器装置和/或UV光处理装置。水处理装置112可以包括至少一个过滤器，诸如纳米过滤器、微过滤器或纳米过滤器和微过滤器。水处理装置112可以包括至少一个颗粒过滤器和至少一个微生物过滤器。水处理装置112可以包括至少一种活性物质，该活性物质用于减少经过水处理装置112的水中的微生物的有害影响。这样的活性物质可以例如包含在过滤器的过滤器介质内，和/或释放至水处理装置12内部的水中。水再循环装置可以是淋浴器。然而，本领域技术人员将认识到，在不偏离本发明构思的范围的情况下，根据本公开内容的排水管可以在多种水再循环装置中实施。

现在参考图2，示出了用于水再循环装置的排水管200的实例。排水管200包括排水管入口214，排水管入口214被配置为接收来自水再循环装置的出口的使用过的水。使用过的水可以经由格栅213流过排水管入口214。排水管200还包括水缓冲器216。当排水管200正在使用时，水缓冲器216可以相对于重力布置在排水管入口214下方。水缓冲器216被配置为保持一定体积的水，其中水可以是例如使用过的水。水缓冲器216可以包括外壁元件220和底表面222。排水管200还包括再循环管224，再循环管224包括再循环管进水口226，再循环管进水口226包括开口端228。再循环管进水口226可以与水再循环装置的再循环回路液体连通。再循环管进水口226可以包括预过滤器。预过滤器可以是筛网过滤器。预过滤器可以布置在开口端228中。预过滤器可以设置为在使用过的水进入再循环管224和水再循环装置之前除去使用过的水中的颗粒。再循环管224和再循环管进水口226可以被配置为接收待从水缓冲器再循环的使用过的水。

再循环管224和再循环管进水口226也可以被配置为将水输出至水缓冲器216中。因此，水缓冲器216可以被配置为保持一定体积的水，其中水可以是例如处理过的水和/或来自外部水路径的外部水，外部水路径连接至水再循环装置的再循环回路。这种布置的优点在于，再循环管进水口226的预过滤器可以被冲洗。这可以防止颗粒堵塞预过滤器。特别地，再循环管进水口226的预过滤器可以被反冲洗。因此，例如，从预过滤器冲走的污物、毛发以及类似物可以经由缓冲器出口229和排水管丢弃路径218被引导，以从水再循环装置中除去。因此，将预过滤器布置在排水管丢弃路径218附近可能是有利的。此外，水缓冲器216中的一定体积的水可以用外部水替代。这种布置的又一个优点在于，由于水流从再循环管224进入水缓冲器216，水缓冲器216的底表面222上的颗粒可以从水缓冲器216中除去。

排水管200还可以包括缓冲器出口229。缓冲器出口229可以被配置为允许水从水缓冲器216流至排水管丢弃路径218。集水器232可以布置在缓冲器出口229和排水管丢弃路径218之间。进入排水管丢弃路径218的水可以从水再循环装置中除去。缓冲器出口229可以大体上布置在水缓冲器216的中心处。

仍然参考图2，排水管200可以包括分流器230。分流器230可以被配置为将经由排水管入口214接收的使用过的水分流至水缓冲器216。分流器230可以被配置为防止使用过的水在未通过水缓冲器216的情况下进入缓冲器出口229。分流器230可以包括当排水管200正在使用时相对于重力布置在缓冲器出口229上方的表面。分流器230的表面可以被布置成使得当排水管正在使用时表面沿重力方向的突出至少部分地覆盖缓冲器出口。换言之，分流器230的表面可以被布置成使得经由排水管入口214接收的水被防止直接流入缓冲器出口229。分流器230的表面可以被布置为当排水管200正在使用时至少部分地在重力方向上延伸，使得该表面上存在的水被朝向水缓冲器216引导。换言之，分流器230的表面可以在排水管200正在使用时相对于重力方向以一定角度布置，其中该角度不是90度。分流器可以形成再循环管224和/或再循环管进水口226的一部分。

排水管200可以包括传感器装置，该传感器装置被配置为测量水缓冲器216中的水的水质参数。传感器装置可以被配置为确定水的水质测量值。传感器装置可以被置于水缓冲器216中。传感器装置可以包括电导率传感器。传感器装置可以被配置为确定水缓冲器216中的水的温度。

排水管200可以包括水位传感器装置，该水位传感器装置被配置为确定水缓冲器216中的水位。

外壁元件220和/或底表面222可以被布置为形成阻挡件，该阻挡件防止水缓冲器216所保持的一定体积的水进入缓冲器出口229。因此，可以在水缓冲器216中产生使用过的水的缓冲液。如果使用过的水的缓冲液将要在水再循环装置中再循环，则再循环泵可以经由再循环管进水口226和再循环管224将水缓冲器216中的使用过的水抽入水再循环装置。另一方面，如果使用过的水的缓冲液不将要再循环，可以允许经由排水管入口214接收的使用过的水填充水缓冲器216，直至水位超过阻挡件，使得使用过的水经由缓冲器出口229被引导至排水管丢弃路径218。

再循环管进水口226可以当排水管正在使用时相对于重力布置在缓冲器出口229下方。由此，为了限制水从水缓冲器216流至排水管丢弃路径218，并且允许水填充水缓冲器216，使得水可以被抽入再循环管224，缓冲器出口不一定需要装备阀。

再循环管224可以形成阻挡件的一部分，防止水缓冲器216所保持的一定体积的水进入缓冲器出口229。特别地，再循环管进水口226可以形成挡板的一部分，防止水缓冲器216所保持的一定体积的水进入缓冲器出口229。由此，当再循环管224未安装在排水管200中时，使用过的水可以被防止再循环至水再循环装置中。这种布置在其中再循环管进水口226包括以上描述的预过滤器的情况下也可以是有利的，因为只有当再循环管进水口226被正确安装，并且由此预过滤器被正确安装时，才能形成防止水缓冲器216所保持的一定体积的水进入缓冲器出口229的阻挡件。

排水管200的旨在与水直接接触的表面可以包括机械和/或化学性质，使得污物和/或微生物不太可能附着至表面。

再循环管224可以经由可拆卸连接件连接至水再循环装置。可拆卸连接件可以用o形环密封。

水缓冲器216可以包括排水通道(未示出)。排水通道可以布置在底表面222上、和/或外壁元件220上、和/或内壁元件上，如以下描述的。排水通道可以布置在水缓冲器216的底部附近，使得水缓冲器216中的水可以经由缓冲器出口229从水缓冲器216中排放。排水通道可以与缓冲器出口219液体连通。排水通道可以具有排水通道区域，该排水通道区域提供水从水缓冲器216流出。排水通道区域可以被调节以允许类似于或低于经由排水管入口214流入水缓冲器216的水的流速的流速。排水通道可以设置为水缓冲器216可以完全清空。通过清空水缓冲器216，微生物生长的风险可以降低。更具体地，水缓冲器216中微生物生长的风险可以降低。

如图2可见，再循环管进水口226的开口端228可以被朝向水缓冲器216的底表面引导。由此，可以防止空气进入再循环管进水口226。与例如其中开口端228被引导远离水缓冲器216的底表面的情况相比，这种布置的优点在于，在水缓冲器216中需要更少的水，以便能够将水抽入再循环道进水口226而不将空气也抽入再循环管进水口226。

现在参考图3，示出了用于水再循环装置的排水管300的实例。应理解，排水管300可以包括结合图2描述的任何特征。排水管300还可以包括内壁元件334。内壁元件334和/或外壁元件和/或底表面可以被布置为形成阻挡件，该阻挡件防止水缓冲器所保持的一定体积的水进入缓冲器出口。内壁元件334可以向下延伸至集水器中，使得内壁元件334形成集水器的一部分。

现在参考图4，示出了排水管400的实例。应理解，排水管400可以包括结合图2和图3描述的任何特征。此处，排水管400包括外壁元件，其中缓冲器出口429布置在水缓冲器的外边缘。换言之，由水缓冲器保持的使用过的水可以上升至高于外壁元件的水位，使得水缓冲器保持的使用过的水被引导至布置在水缓冲器下方的排水管丢弃路径。

结合图2-4，已经公开了其中再循环管布置在水缓冲器内部的排水管。在一些实例中，集水器可以布置在水缓冲器下方。然而，本领域技术人员将认识到，再循环管可以布置在集水器中。因此，使用过的水可以从集水器被抽入水再循环装置。换言之，在这样的布置中，集水器可以被称为水缓冲器。

现在参考图5，示出了用于水再循环装置的排水管的俯视图。此处，再循环管524延伸至水缓冲器504中。当排水管正在使用时，当沿重力方向观察时，水缓冲器516可以具有圆形横截面。然而，水缓冲器516的不同形状的横截面也是可能的，诸如矩形横截面，或具有多边形的几何形状的任何其他横截面。再循环管524可以至少延伸至缓冲器出口529的边缘。再循环管524可以至少延伸至水缓冲器504的相对于再循环管524在水缓冲器516和外壁元件520中的入口点的相对的边缘。再循环管524可以延伸底表面522的长度。缓冲器出口529的俯视图可以是圆形的，如图5所示。缓冲器出口529的俯视图可以是半圆形、正方形的形状，或是任何其他几何形状。类似地，再循环管进水口526的俯视图可以是圆形、环形、半圆形、正方形的形状，或是任何其他几何形状。

现在参考图6，示出了用于水再循环装置的排水管的俯视图。此处，示出了分流器630。分流器630可以包括布置在水缓冲器616的缓冲器出口(未示出)上方的表面。该表面可以被布置成使得当排水管正在使用时表面沿重力方向的突出至少部分地覆盖缓冲器出口(未示出)。在该图中，重力方向向内指向图。

现在参考图7，示出了可选择的再循环管进水口726的俯视图。此处，再循环管进水口726封闭缓冲器出口729。再循环管进水口726可以至少部分地封闭缓冲器出口729。这种布置可以设置为再循环管进水口726的预过滤器的面积增加。

现在参考图8，示出了可选择的再循环管进水口826的仰视图。再循环管进水口826可以包括多个开口端828。再循环管进水口826可以具有环形横截面。与再循环管进水口826的远端836相比，在再循环管进水口826的近端838处的多个开口端828可以更大。从远端836至近端838，多个开口端828可以变得越来越大。由此，水缓冲器中的收集的水可以相对于多个开口端828的位置以不同的流速经由再循环管进水口826被抽入再循环管。因此，可以促进如下描述的水缓冲器中的水的循环流动。换言之，多个开口端828可以设置为在水缓冲器中形成水的涡流。

水缓冲器可以包括多个成角度的挡片，使得经由排水管入口进入水缓冲器的水在水缓冲器中以圆周运动设置。换言之，经由排水管入口进入水缓冲器的水可以通过多个成角度的翼片以一定方向分流，使得在水缓冲器中产生循环流动。作为循环流动的结果，水缓冲器中的水可以被朝向水缓冲器的外边缘和/或朝向水缓冲器的外壁元件引导。这样的水的循环流动可以被称为涡流。由此，可以防止水缓冲器中的水进入布置在水缓冲器中心的缓冲器出口。这种效果可以通过经由再循环管进水口将水从水缓冲器抽入水再循环装置来促进。这种布置的优点在于，可以在水被允许进入缓冲器出口之前通过传感器装置检测水缓冲器中的水的水质测量值。多个成角度的翼片可以布置在分流器上、和/或再循环管进水口上、和/或水缓冲器中。

现在参考图9，流程图中示出了用于在水再循环装置的排水管中收集待再循环的水的方法。该方法包括：步骤940，在水缓冲器中收集使用过的水；步骤942，确定收集的水的水质测量值；步骤944，如果收集的水的水质测量值高于质量阈值，则将收集的水的至少一部分经由再循环管供给至水再循环装置；以及步骤946，如果收集的水的水质测量值低于质量阈值，则允许收集的水的至少一部分经由缓冲器出口流至水再循环装置的排水管丢弃路径。

本发明构思已经参考一些实施方案在以上进行了主要描述。然而，如本领域技术人员容易理解的，不同于以上公开的实施方案的其他实施方案在由所附权利要求界定的本发明构思的范围内同样是可能的。

参考标记清单

100 水再循环装置

102 出口

104 排水管

106 排水管丢弃路径

108 再循环回路

109 阀装置

110 循环泵

111 外部水路径

112 水处理装置

200 排水管

213 格栅

214 排水管入口

216 水缓冲器

218 排水管丢弃路径

220 外壁元件

222 底表面

224 再循环管

226 再循环管进水口

228 开口端

229 缓冲器出口

230 分流器

232 集水器

300 排水管

334 内壁元件

400 排水管

429 缓冲器出口

516 水缓冲器

520 外壁元件

522 底表面

524 再循环管

526 再循环管进水口

529 缓冲器出口

616 水缓冲器

630 分流器

726 再循环管进水口

729 缓冲器出口

826 再循环管进水口

828 开口端

836 远端

838 近端

940 收集使用过的水的步骤

942 确定水质测量值的步骤

944 将收集的水的至少一部分经由再循环管供给至水再循环装置的步骤

946 允许收集的水的至少一部分经由缓冲器出口流至排水管丢弃路径的步骤

Claims (11)

1.一种用于水再循环装置的排水管，所述排水管包括：

排水管入口，其被配置为接收来自所述水再循环装置的出口的使用过的水；

水缓冲器，其被配置为保持一定体积的水，其中所述水缓冲器包括外壁元件和底表面；

再循环管，其包括再循环管进水口，所述再循环管进水口包括开口端，其中所述再循环管和所述再循环管进水口被配置为接收待从所述水缓冲器再循环的使用过的水；以及

缓冲器出口，其被配置为从所述水缓冲器输出水。

2.根据权利要求1所述的排水管，还包括分流器，所述分流器被配置为将所述使用过的水分流至所述水缓冲器，并且防止所述使用过的水在未通过所述水缓冲器的情况下进入所述缓冲器出口。

3.根据前述权利要求中任一项所述的排水管，其中所述再循环管进水口的所述开口端被朝向所述水缓冲器的所述底表面引导。

4.根据前述权利要求中任一项所述的排水管，其中所述水缓冲器还包括内壁元件，其中所述外壁元件和/或所述底表面和/或所述内壁元件被布置为形成防止所述一定体积的水进入所述缓冲器出口的阻挡件。

5.根据前述权利要求中任一项所述的排水管，其中所述再循环管进水口至少部分地封闭所述缓冲器出口。

6.根据前述权利要求中任一项所述的排水管，还包括布置在所述水缓冲器中的多个成角度的翼片，使得经由所述排水管入口由所述水缓冲器接收的水在所述水缓冲器中以圆周运动设置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的排水管，其中所述水缓冲器包括排水通道，所述排水通道被配置为允许水从所述水缓冲器流至所述缓冲器出口。

8.根据前述权利要求中任一项所述的排水管，其中所述再循环管进水口包括预过滤器。

9.一种水再循环装置，包括：

出口，其被配置为输出处理过的水；

根据权利要求1至8中任一项所述的排水管，其用于收集从所述出口输出的使用过的水；

排水管丢弃路径，其布置在所述排水管的下游；

再循环回路，其与所述排水管和所述出口液体连通，所述再循环回路包括用于处理所述使用过的水的水处理装置；以及

循环泵，其用于在所述水再循环装置中提供流动。

10.根据权利要求9所述的水再循环装置，其中所述水再循环装置是淋浴器。

11.一种用于在水再循环装置的排水管中收集待再循环的水的方法，所述排水管包括：

排水管入口，其被配置为接收来自所述水再循环装置的出口的使用过的水；

水缓冲器，其被配置为保持一定体积的水，其中所述水缓冲器包括外壁元件和底表面；

再循环管，其包括再循环管进水口，其中所述再循环管被配置为接收待从所述水缓冲器再循环的使用过的水；以及

缓冲器出口；

其中所述方法包括以下步骤：

在所述水缓冲器中收集所述使用过的水；

确定所述收集的水的水质测量值；

如果所述收集的水的所述水质测量值高于质量阈值，则经由所述再循环管将所述收集的水供给至所述水再循环装置；

如果所述收集的水的所述水质测量值低于质量阈值，则允许所述收集的水经由所述缓冲器出口流至所述水再循环装置的排水管丢弃路径。