CN113883928A - 一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置，包括：储水容器，所述储水容器包括容器外壳和热量交换管，所述容器外壳上开有出水口，所述热量交换管设置在所述容器外壳内部，所述热量交换管的输出端与所述出水口之间留有预留空隙；管道阀门，所述管道阀门设置在热水管道与所述热量交换管之间；自力式温控阀，所述自力式温控阀的入口与所述出水口相连通；及水龙头，所述水龙头包括热水入口和冷水入口，所述水龙头的热水入口与所述自力式温控阀的出口相连接，所述水龙头的冷水入口与冷水管道相连通。

Description

一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置

技术领域

本申请涉及水资源节约领域，尤其涉及一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置。

背景技术

节约用水一直都是非常重要却又容易被忽视的问题。节水工作涉及方方面面，其中最直接有效的就是每个居民在居家生活中节约点点滴滴不应该浪费的水资源。以冬季家庭洗浴为例，燃气热水器已普及千家万户，然而燃气加热需要一个过程，尚未被加热到适合洗浴温度的这部分水资源，会被白白流失掉。据不完全统计，居家洗浴时，尚未被加热而白白流失的冷水约5～20L/人次，全国14亿人口一年累计下来因此而浪费的水资源量超过10亿立方米，造成了巨大的水资源损失。

如何便捷地利用该部分水资源，是一个重要的实践研究方向。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：传统方式是利用水桶、水盆等容器将该部分水资源收集起来，用于浇花、冲马桶等，虽然能节约该部分水资源，但往往因为操作麻烦而被大部人舍弃；或者是购买高效速热燃气热水器，会在一定程度上提高温水加热速度，但购买成本往往会大幅度增加，对普通居民家庭造成较大的经济压力。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置，以解决相关技术中存在的居民家庭生活中无法高效地节约水资源的技术问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置，包括：

储水容器，所述储水容器包括容器外壳和热量交换管，所述容器外壳上开有出水口，所述热量交换管设置在所述容器外壳内部，所述热量交换管的输出端与所述出水口之间留有预留空隙；

管道阀门，所述管道阀门设置在热水管道与所述热量交换管之间；

自力式温控阀，所述自力式温控阀的入口与所述出水口相连通；及

水龙头，所述水龙头包括热水入口和冷水入口，所述水龙头的热水入口与所述自力式温控阀的出口相连接，所述水龙头的冷水入口与冷水管道相连通。

进一步地，所述容器外壳上设置有水位显示器。

进一步地，所述容器外壳上设置有储物容器。

进一步地，所述热量交换管输出端还设置有扩流管，所述扩流管的输出端与所述出水口之间留有预留空隙。

进一步地，所述热量交换管为反复弯曲折叠状的管道。

进一步地，所述热量交换管通过变径管与所述管道阀门连接。

进一步地，所述水龙头的热水入口、所述自力式温控阀的出口和单向止逆阀的出口通过三通接头连接。

进一步地，所述装置还包括：

单向止逆阀，所述单向止逆阀的入口与所述容器外壳相连通，单向止逆阀的出口与所述水龙头的热水入口相连通，所述单向止逆阀只允许水体从所述容器外壳流向所述水龙头的热水入口。

进一步地，所述单向止逆阀包括：

阀体，

止逆挡片，所述挡片固定在所述阀体上，所述止逆挡片上安装有一固定件；

单向转动片，所述单向转动片的一端铰接在所述固定件上，其中所述单向转动片的直径大于所述止逆挡片的内径。

进一步地，所述止逆挡片上固定有止水垫圈。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本申请所述的储水容器包括容器外壳和热量交换管，当所述管道阀门和水龙头打开时，管道中的残留冷水及正在加热的水从所述热量交换管进入到所述储水容器中，所述热量交换管内外的水进行热交换，使得所述储水容器中水的温度提高，当所述储水容器内的水达到预定温度后所述自力式温控阀才会打开，所述储水容器中的水通过出水口、自力式温控阀和水龙头流出，以使得管道中残留的冷水不被浪费。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置的整体设计示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置的内剖面示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的单向止逆阀的结构示意图。

图中的附图标记有：

100、储水容器；110、容器外壳；111、出水口；120、热量交换管；130、扩流管；140、变径管；150、水位显示器；160、储物容器；200、管道阀门；300、自力式温控阀；400、水龙头；410、出水管；500、单向止逆阀；510、阀体；520、止逆挡片；530、单向转动片；540、止水垫圈；600、螺纹弯接头；700、三通接头；800、冷水管道；900、热水管道。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置的整体设计示意图，如图1和图2所示，该装置可以包括储水容器100、管道阀门200、自力式温控阀300及水龙头400，所述储水容器100包括容器外壳110和热量交换管120，所述容器外壳110上开有出水口111，所述热量交换管120设置在所述容器外壳110内部，所述热量交换管120的输出端与所述出水口111之间留有预留空隙；所述管道阀门200设置在热水管道900与所述热量交换管120之间；所述自力式温控阀300的入口与所述出水口111相连通；所述水龙头400包括热水入口和冷水入口，所述水龙头400的热水入口与所述自力式温控阀300的出口相连接，所述水龙头400的冷水入口与冷水管道800相连通。

由上述实施例可知，本申请所述的储水容器100包括容器外壳110和热量交换管120，当所述管道阀门200和水龙头400打开时，管道中的残留冷水及正在加热的水从所述热量交换管120进入到所述储水容器100中，所述热量交换管120内外的水进行热交换，使得所述储水容器100中水的温度提高，当所述储水容器100内的水达到预定温度后所述自力式温控阀300才会打开，所述储水容器100中的水通过出水口111、自力式温控阀300和水龙头400流出，以使得管道中残留的冷水不被浪费。

具体地，所述容器外壳110采用保温材质，以对所述储水容器100内的水进行保温。

具体地，所述容器外壳110可以为任意形状，在一实施例中，所述容器外壳110为方体，以便于安装于居民家庭房屋(如淋浴间)内。

具体地，所述出水口111位于储水容器100下底面靠边位置，所述出水口111口径D₃与所述自力式温控阀300入口的尺寸一致，方便拆卸组装，有利于施工安装。

具体地，所述热量交换管120固定于所述储水容器100内表面，所述热量交换管120采用热导性较好的合金材质，管径D₂较小，加工成反复弯曲折叠状以增大表面积，以使得所述热量交换管120内外可以进行较快的热量交换。

具体地，所述热量交换管120输出端还设置有扩流管130，所述扩流管130的输出端与所述出水口111之间留有预留空隙，该空隙可保证扩流管130输出的水既能进入自力式温控阀300入口，又能与储水容器100内的水发生混合进而热量交换；所述扩流管130的入口口径为D₂，所述扩流管130的入口与所述热量交换管120的出口螺纹连接，所述扩流管130的出口口径为D₃，管径大小与出水口111的口径一致，方便拆卸组装，有利于施工安装。

具体地，所述热量交换管120通过变径管140与所述管道阀门200连接，所述变径管140的出口管径D₂与热量交换管120的管径一致，所述变径管140的出口与所述热量交换管120的入口连接，通过变径管140将尺寸不同的热量交换管120与管道阀门200相连通。

具体地，所述管道阀门200可以为任意具有打开、关闭管道功能的阀门，在本实施例中，所述管道阀门200为球阀，所述球阀的入口和出口的口径均为D₁，方便拆卸组装，有利于施工安装。

具体地，所述自力式温控阀300为市场上常见的温度控制阀，可根据预设的温度范围T₁～T₂，根据特殊材质热胀冷缩的原理，受热水温度控制自动启闭开关，进而控制热水流出。所述自力式温控阀300的入口口径为D₃，所述自力式温控阀300的入口与出水口111螺纹连接，方便拆卸组装，有利于施工安装。

具体地，所述水龙头400的热水入口和冷水入口分别与所述热水管道900和冷水管道800热熔连接，在一实施例中，所述水龙头400的出口与出水管410热熔连接。

具体地，所述水龙头400的热水入口与所述自力式温控阀300的出口和单向止逆阀500的出口通过三通接头700连接，在本实施例中，所述三通接头700为螺纹三通接头700，所述螺纹三通接头700的端口孔径均为D₁。

进一步地，如图3所示，该装置还可以包括单向止逆阀500，所述单向止逆阀500的入口与所述容器外壳110相连通，单向止逆阀500的出口与所述水龙头400的热水入口相连通，所述单向止逆阀500只允许水体从所述容器外壳110流向所述水龙头400的热水入口，在本实施例中，所述单向止逆阀500的出口通过防溢出水管410与所述水龙头400的热水入口相连通，在遇到特殊情况下当储水容器100满载而自力温控阀尚未开启时，储水容器100内的水可通过单向止逆阀500进入水龙头400；同时在正常工况下，防止水龙头400内热水逆流回到储水容器100。

具体地，所述单向止逆阀500包括阀体510、止逆挡片520及单向转动片530，所述挡片固定在所述阀体510上，所述止逆挡片520上安装有一固定件；所述单向转动片530的一端铰接在所述固定件上，其中所述单向转动片530的直径大于所述止逆挡片520的内径；在一实施例中，所述止逆挡片520上可以固定有止水垫圈540，可防止阀体510内的水发生逆向渗流至储水容器100内。

具体地，所述管道阀门200的出口与所述变径管140的入口之间、所述单向止逆阀500的出口与所述防溢出水管410的入口之间以及所述自力式温控阀300的出口与所述水龙头400的热水入口之间都采用螺纹弯接头600进行连接，所述螺纹弯接头600的端口孔径均为D₁，方便拆卸组装，有利于施工安装。

在一实施例中，所述冷水管道800、热水管道900和防溢出水管410均采用PPR等卫生、环保、耐用材质。

具体地，所述容器外壳110上设置有水位显示器150，所述水位显示器150用于显示所述储水容器100中的水位。

在一实施例中，所述水位显示器150为设置在所述容器外壳110上的视镜，所述视镜上设有刻度，嵌装于储水容器100正面边侧，采用PVC塑料板或玻璃等透明材质，通过所述视镜可观察所述储水容器100中的水位。

在另一实施例中，所述水位显示器150为与所述储水容器100底部连通的连通管道，所述连通管道透明，所述连通管道的底部与所述储水容器100的底部处于同一水平面，所述连通管道中的水位与所述储水容器100中的水位一致。

具体地，所述容器外壳110上设置有储物容器160，所述储物容器160固定在所述储水容器100正面，可放置生活中洗漱、洗浴用品，所述储物容器160可以为任何具有放置洗漱、洗浴用品的容器，在本实施例中，所述储物容器160为储物筐。

需要说明的是，所述的储水容器100的形状可以根据不同居民家庭房屋(如淋浴间)形状、大小等因素进行设计，所述的储水容器100的容积大小并不是唯一确定，可根据居民每次淋浴所用水量以及调研分析平均每次白白流失的冷水量综合确定。所述的自力式温控阀300预设温度范围T₁～T₂也可根据不同人情况进行调节。

本申请提供的一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置的工作过程和工作原理如下：

淋浴时，首先打开自力式温控阀300预设温度范围T₁～T₂，其次打开管道阀门200，热水管道900内原存留的冷水或尚未被加热到合适温度的冷水依次通过螺纹变径管140、热量交换管120和扩流管130进入储水容器100，然后将水龙头400拧至热水开关，此时热水管道900内原存留的冷水或尚未被加热到合适温度的冷水通过扩流管130，经过出水孔进入到自力式温控阀300内，由于此时温度尚未达到预设温度范围T₁～T₂，自力式温控阀300关闭，水流会通过扩流管130与出水孔之间间隙逐渐自储水容器100底部慢慢上涨。随着时间变长，热水管道900中来自热水器的水的水温逐渐升高，热水经过扩流管130、出水孔进入自力式温控阀300，当温度达到预设温度范围T₁～T₂，自力式温控阀300开启，与此同时，由于导热性较好的热量交换管120间接热量交换作用，储水容器100内逐渐上涨的冷水温度逐渐增加变成温水，该部分温水与经过扩流管130流出的热水再进行直接热量交换，温度进一步升高，自力式温控阀300开启后，热水经过螺纹弯接头600、三通接头700、水龙头400、出水管410以及外接的浴洒流出，可用于洗浴。由于储水容器100容积有限，为安全起见，遇到特殊情况下当水温长时间未达到预设温度范围T₁～T₂，自力式温控阀300长时间未开启，水流通过扩流管130与出水孔之间间隙逐渐自储水容器100底部慢慢上涨，当涨至单向止逆阀500高度时，水流会经过单向止逆阀500、螺纹弯接头600、防溢出流管、三通接头700、水龙头400和出水管410流出，该部分流出的水温介于冷水温度和预设温度范围T₁～T₂，也可以适量利用，相比于水管内原存留的冷水白白流掉，依然是起到节约水资源的作用；淋浴时，根据个人淋浴习惯和用水情况，待淋浴快结束时，淋浴者通过储水容器100上的水位显示器150判断储水容器100内的水量能够满足剩下淋浴时，则主动关闭管道阀门200，此时热水管道900便不再输送热水至储水容器100内，仅靠储水容器100内剩余的水量完成最后的淋浴，直至储水容器100内水量用完，再关闭水龙头400，结束本次洗浴。如果对水温要求不高，需要冷水淋浴，可将水龙头400拧至冷水开关，则冷水通过预埋冷水管道800、水龙头400、出水管410及外接浴洒流出，可以冷水淋浴。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种自力式冷热水循环利用的生活节水装置，其特征在于，包括：

储水容器，所述储水容器包括容器外壳和热量交换管，所述容器外壳上开有出水口，所述热量交换管设置在所述容器外壳内部，所述热量交换管的输出端与所述出水口之间留有预留空隙；

管道阀门，所述管道阀门设置在热水管道与所述热量交换管之间；

自力式温控阀，所述自力式温控阀的入口与所述出水口相连通；及

水龙头，所述水龙头包括热水入口和冷水入口，所述水龙头的热水入口与所述自力式温控阀的出口相连接，所述水龙头的冷水入口与冷水管道相连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容器外壳上设置有水位显示器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容器外壳上设置有储物容器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热量交换管输出端还设置有扩流管，所述扩流管的输出端与所述出水口之间留有预留空隙。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热量交换管为反复弯曲折叠状的管道。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热量交换管通过变径管与所述管道阀门连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水龙头的热水入口、所述自力式温控阀的出口和单向止逆阀的出口通过三通接头连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

单向止逆阀，所述单向止逆阀的入口与所述容器外壳相连通，单向止逆阀的出口与所述水龙头的热水入口相连通，所述单向止逆阀只允许水体从所述容器外壳流向所述水龙头的热水入口。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述单向止逆阀包括：

阀体，

止逆挡片，所述挡片固定在所述阀体上，所述止逆挡片上安装有一固定件；

单向转动片，所述单向转动片的一端铰接在所述固定件上，其中所述单向转动片的直径大于所述止逆挡片的内径。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述止逆挡片上固定有止水垫圈。

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