CN201334713Y - 一种节水防冻冲厕系统 - Google Patents

Abstract

一种节水防冻冲厕系统，包括至少一个第一类用水器和至少一个第二类用水器；每个所述第一类和第二类用水器均配置的一个回水单元并具有相应的供水系统；其中，所述第二类用水器的所述供水系统直接由自来水管网供水；所述第一类用水器的所述供水系统包括水箱和水泵；所述水泵的水泵出水端通过回水单元供水管与配置在所述第一类用水器的所述回水单元的所述回水单元进水端相连所述回水单元、供水系统均设置于冬季冻土层以下。本实用新型的冲厕系统采用市政自来水管网作为供水系统的水源，可以满足公共厕所频繁使用的需要。

Description

一种节水防冻冲厕系统

技术领域

本实用新型涉及一种防止给水、排水管道冻裂的设备，具体是涉及一种节水防冻冲厕系统。

背景技术

对于公共厕所，通常由于使用频繁，因而为了满足使用的要求，公共厕所的冲水系统需要采用自来水。而另一方面，对于城市社区或农村村镇设置的公共厕所，由于在大多数情况下只是偶尔有使用者使用，因而设置取暖设备是非常不经济的。而在寒冷地区的冬季，没有取暖设施的公厕环境中，设置在地面上的用水设备会因寒冷而产生结冰的问题。这样的问题不仅仅使得冲厕器不能使用，甚至导致便器出水口的损坏。

众所周知，在寒冷地区地下一定深度以下的温度常年保持在水的结冰点以上。这样为了使用水后不会有水存留在冬天结冰的土层以上，现有技术已经提出了几种解决方式。如中国专利文献CN2407051Y中公开了一种适于北方地区使用的脚踏冲洗装置。它具有一个置于地下的污水储存容器，一个进水单向阀与污水相连的脚踏泵，几个与脚踏泵体成型为一体的固定杆，所述固定杆与固定物固定连接；各个固定杆分别具有一个长度调节装置以调节各固定杆的长度。由于该装置的主体设置在地下，它基本上保证了在冬季仍能正常使用。但是这种装置是专门为节水型户厕设计的，需要每个用水装置具有一个水储存容器和相应的冲水泵。对于使用自来水作为冲厕的水源来说，由于自来水管网内存在一定的水压，如将上述水储存容器与自来水管网相连通，则与上述水储存容器相连通的管线中也将保持一定水压，所以必需在上述水储存容器各输出、输入端设置阀止装置，以阻止自来水的在水压作用下的流出，由此造成机构复杂，维修不便。每个水储存容器都需要分别埋在冻土层以下，安装施工也很麻烦。另一方面，对于具有伸出地面的脚踏杆，在人流量较大的场合，特别是常常有积水的场合容易发生意外事故，因而这种装置适合于住户自家冲厕使用，而不适于在使用频繁、供水量大，需采用自来水进行冲厕的公共厕所中使用。

另外，中国专利文献CN2937255Y公开了一种水龙头防冻装置，该防冻装置包括与自来水供给管道连接的进水管，埋于地下部分进水管上设置有一个手动三通阀，手动三通阀的另外两口连接出水管和排水管，出水管伸出地面连接水龙头。采用了这种结构后，在冬天温度较低的时候，可以通过操作手动三通阀，关闭进水端，使排水管与出水管连通，通过排水管将阀与水龙头之间管道内的水排去，这样即不会上冻。用水时，操作手动三通阀关闭排水端，使进水管与出水管连通。该技术方案中的三通阀需通过手动的操作来将水管内的存水排出，防止管路上冻。将这种手动三通阀应用到公共厕所的冲水系统中时，每次冲洗后都需要再用手操作，使用起来非常不便利，人们常常由于忘记或者不愿意再进行手动操作，这样会使得手动三通阀起不到有效的防冻作用。另外，在采用了该技术方案的手动三通阀的给水系统中，由排水管排出的水没有得到利用，从而造成浪费。

在现有技术中，还没有针对冬季无采暖的公共厕所提出解决防冻问题的技术方案。这是由于对于这类需要大量用水的环境还没有解决供水和供水后使所有的水回到冬季东土层以下的好办法。

实用新型内容

本实用新型解决现有技术的防冻冲厕系统存在的无法应用在使用频繁、供水量大的市政自来水管网供水的公厕系统中的技术问题，提出一种市政自来水管网供水且能够防冻的节水冲厕系统。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种节水防冻冲厕系统，包括

至少一个第一类用水器和至少一个第二类用水器；

每个所述第一类用水器和第二类用水器各配置的一个回水单元，所述回水单元包括

一个回水单元进水端，

一个通过用水器连通管与所述第一类用水器或第二类用水器相连的回水单元出水端，以及

一个可将用水后滞留在所述用水器连通管中的水排出的回水单元排水端，所述回水单元排水端与回水管相连，

一阀门组件，控制所述回水单元进水端打开，使所述回水单元进水端与所述回水单元出水端导通并将所述回水单元排水端关闭，或所述回水单元出水端与所述回水单元排水端导通并将所述回水单元进水端关闭；

一个用于所述第一类用水器的供水系统，包括水箱和水泵，其中

所述水箱包括

水箱本体，

从自来水网向所述水箱本体供水的水箱供水管，

连接在所述水箱本体底部的水箱出水管，

与所述回水管相连的水箱回水口，

通过水位高低控制所述水箱供水管通断的开关，

所述水泵的水泵进水端与所述水箱出水管相连，所述水泵的水泵出水端通过回水单元供水管与配置在所述第一类用水器的所述回水单元的所述回水单元进水端相连；

配置在所述第二类用水器的所述回水单元的所述回水单元进水端与自来水网相连；

所述回水单元、供水系统均设置于冬季冻土层以下。

需要说明的是，本实用新型中术语“第一类用水器”是指公共厕所洗手盆等对使用者人体进行冲水清洁之外的其他用水器，如厕盆喷嘴，墩布池水龙头等；术语“第二类用水器”是指公共厕所洗手盆等对使用者人体进行冲水清洁的用水器。

其中，所述水位控制开关为浮球开关。

对用于所述第一类用水器的所述供水系统还包括根据所述供水管中水压的变化控制所述水泵工作的水泵控制装置。

用于所述第一类用水器的所述供水系统还包括设置在所述供水管上的缓冲罐支管上的所述缓冲罐，所述缓冲罐连接在位于所述单向阀下游的所述供水管上的缓冲罐支管上。

所述缓冲罐包括连接在所述缓冲罐支管上的可弹性形变的缓冲囊和设置在所述缓冲囊外部的具有固定形状的缓冲囊保护罩。

在所述水泵出水端与所述供水管之间设置有由所述水泵出水端向各所述回水单元进水端方向单向导通的单向阀。

在所述供水管上设有水压表。

所述水泵出水端与所述回水单元进水端之间的管路上设有卸压阀。

所述水泵的所述水泵进水端及所述水泵出水端分别通过减震装置与所述回水单元供水管和所述水箱出水管连接。

距离所述供水系统最远端的所述供水管与所述回水管之间设有一控制阀门。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的冲厕系统，用水器每次使用后，回水单元至用水器之间的管道中的存水可以从回水单元的排水端流入到设置于冬季冻土层以下的水箱中，地冻线以上的管道中没有存水，可以防止上冻，并且供水系统采用市政自来水管网作为水源，可以满足公共厕所频繁使用的需要。

2、另外本实用新型的冲厕系统中第一类用水器与第二类用水器采用分开独立供水，其中所述第一类用水器采用水泵作为动力源提供供水，使储存于沿回水管流回到水箱中的存水得到二次利用，实现对厕盆等对水质没有特别要求的第一类用水器的供水；而所述第二类用水器直接采用自来水管网供水，满足人们在盥洗时对于水源干净、新鲜的高标准要求。

3、本实用新型的冲厕系统中，用于所述第一类用水器的供水系统还包括根据供水管中水压的变化控制所述水泵工作的水泵控制装置，当所述供水管中水压低于一定数值时，所述水泵控制装置启动水泵的工作。进而，设置在所述供水管中的所述缓冲罐不仅可以减少由于水泵的启动及停止所产生的水压脉动对供水管路的影响，在一定水量范围内的用水情况下还可以维持所述供水管中保持在一定的水压以上，避免所述水泵的频繁启动。

4、进一步地，本实用新型的冲厕系统中所述缓冲罐由可弹性形变的缓冲囊和设置在所述缓冲囊外部的具有固定形状的缓冲囊保护罩构成，所述缓冲囊可以通过弹性形变进一步提高保持管路中一定的水压的能力，同时，弹性的缓冲材料都是热传导效率低的材料，还可以提高缓冲罐防冻性能。

5、本实用新型的冲厕系统中的所述单向阀与所述回水单元进水端之间的管路上设有水压表，可以随时观察所述管路中的工作水压，方便进行维护。

6、本实用新型的冲厕系统中的所述水泵出水端与所述回水单元进水端之间的管路上设有卸压阀，当管路出现问题导致水压过大时对管路进行卸压保护。

7、本实用新型的冲厕系统中的所述水泵的两侧分别通过减震装置与所述供水管和所述水箱出水管连接，可以避免所述水泵的振动传递到管路中，有效的防止管路中各连接位置的松动。

8、本实用新型的冲厕系统中距离所述供水系统最远端的所述供水管与所述回水管之间设有一控制阀门，在异常气候过低的环境温度时，可以通过控制所述控制阀门，来维持所述供水管及所述回水管中保持一微小的水流量，将所述水箱中较热的水输送到所述供水管及所述回水管中，来减低所述供水管及所述回水管上冻的可能性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型的冲厕系统一种具体实施方式平面结构示意图；

图2是图1所示冲厕系统中供水系统的结构示意图；

图3是图1所示冲厕系统中缓冲囊和缓冲囊保护罩的结构示意图；

图4是图1所示冲厕系统中水泵两侧减震结构的连接结构示意图；

图5是图1所示冲厕系统中配置在距离供水系统最远端的回水单元结构示意图；

图中附图标记表示为：

1-回水单元，11-回水单元进水端，12-回水单元出水端，13-回水单元排水端，14-控制阀门，10-二位三通阀，

2-供水系统，31-第一类用水器，32-第二类用水器，41-供水管，42-用水器连通管，

5-水泵，51-水泵进水端，52-水泵出水端，53-减震装置，54-水泵控制装置，

6-水箱本体，61-水箱供水管，62-水箱出水管，63-回水管，64-开关，

7-缓冲罐，70-缓冲囊支管，71-缓冲囊，72-缓冲囊保护罩，73-水压表，74-卸压阀，8-单向阀。

具体实施方式

图1至图5显示了本实用新型的一种具体实施方式。如图1所示，一种节水防冻冲厕系统，包括10个作为第一类用水器31的厕盆(男厕6个，女厕4个)，和4个作为第二类用水器32的盥洗设备(男、女厕各2个)，每个所述厕盆和/或盥洗设备配置一个设置于冬季冻土层以下的回水单元1。所述回水单元1为一个二位三通阀10，其包括一个回水单元进水端11，一个通过用水器连通管42与所述厕盆和/或盥洗设备相连的回水单元出水端12，以及一个回水单元排水端13，其中所述厕盆配置所述回水单元1的所述回水单元进水端11用于与供水管41连接，所述盥洗设备配置所述回水单元1的所述回水单元进水端11直接与自来水管网相连。所述二位三通阀10的阀芯的常位使所述回水单元进水端11被关闭，所述回水单元出水端12与所述回水单元排水端13导通。所述二位三通阀10的阀芯的在外力操作下移动到第二位置使所述回水单元进水端11与所述回水单元出水端12导通，并使所述回水单元排水端13关闭。

本实施例的冲厕系统中每个所述第一类和第二类用水器还具有相应的供水系统。每个配置在所述盥洗设备的所述回水单元1的所述回水单元进水端11与自来水管网相连，直接由自来水管网供水。用于所述厕盆的供水系统2包括水箱和水泵5，所述水箱包括水箱本体6、从自来水网向所述水箱本体6供水的水箱供水管61、连接在所述水箱本体6底部的水箱出水管62以及与回水管63相连的水箱回水口。在所述水箱供水管61上设有通过水位高低控制所述水箱供水管61通断的水位控制开关64。在本实施例中，所述水位控制开关64为常见的浮球阀。在自来水管网通过所述水箱供水管61向所述水箱本体6内持续供水的过程中，所述水箱本体6内的水位不断上升，所述浮球随着水位的上升而升高；当所述水箱本体6内的水位达到预定水位同时所述浮球升高到预定高度，浮球受到的浮力通过所述机械连接结构传递至所述控制所述水箱供水管61的管路通断的阀门，此时所述水箱供水管61在所述浮球受到的浮力作用下被阻断，自来水管网停止向水箱本体6内供水；当所述水箱本体6内的水位下降，所述浮球也随之下降，所述水箱供水管61也随之开通，使所述水箱本体6又重新得到供水。所述水泵5的水泵进水端51与所述水箱出水管62相连，所述水泵5的水泵出水端52通过供水管41与各个所述回水单元进水端11相连。其中，所述回水单元1、供水系统2均设置于冬季冻土层以下。

如图2和图3所示，本实施例的冲厕系统中的所述供水系统2还包括设置在所述供水管41与所述水泵出水端52之间，由所述水泵出水端52向所述回水单元进水端11方向单向导通的单向阀8；所述供水系统2在所述单向阀8的下游还设有根据所述供水管41中水压的变化控制所述水泵5工作的水泵控制装置54；所述供水系统2还包括连接在位于所述单向阀8下游的所述供水管41上的缓冲罐支管70上的缓冲罐7，所述缓冲罐7的作用是用来减少由于水泵的启动及停止所产生的水压脉动对供水管路的影响。如图3所示，所述缓冲罐7包括连接在所述缓冲罐支管70上的可弹性形变的缓冲囊71和设置在所述缓冲囊71外部的具有固定形状的缓冲囊保护罩72。由于所述单向阀8可以阻止管路中的水流回所述水泵5，并且在所述缓冲囊71的作用下，在所述供水管41的管路中平时可以保持一定的水压，并在所述缓冲囊71中积存一定量的水。当所述厕盆需要用水时，在所述供水管41的管路中的水压的作用下使所述厕盆得到供水，所述缓冲囊71的作用下能够维持更长时间的供水，当所述供水管41中水压低于一定数值时，所述水泵控制装置54控制所述水泵5启动，使水压再次提升到所需的高度来维持供水；当所述供水管41中的水压达到一定数值时，所述水泵控制装置54控制所述水泵5停止供水。如果所述厕盆所需的用水较少，所述缓冲囊71中的带有一定压力的存水即可以满足冲水的水量要求，则不需要频繁启动所述水泵5进行工作。所述缓冲囊保护罩72可以保证所述缓冲囊71在弹性形变的范围内安全工作。本实施例的冲厕系统中在所述缓冲罐支管70上设有水压表73，可以随时观察所述单向阀8与所述回水单元进水端11之间的管路中的工作水压，方便进行维护。所述水泵出水端52与所述单向阀8之间的管路上设有卸压阀74，所述卸压阀74可以在管路中的水压过大时对管路进行卸压保护。

如图4所示，本实施例的冲厕系统中的所述水泵5的两侧分别通过减震装置53与所述供水管41和所述水箱出水管62连接，所述减震装置53为波纹软管。由于所述水泵5在工作中的不可避免的要发生震动，通过在其的进、出水两端以软管连接到管路上，则管路受到所述水泵5震动的影响可以大大减小，进而有效的防止了由于所述水泵5在工作过程中的震动引起的管路中各连接位置的松动。

本实施例中厕盆所配置的回水单元1的工作过程为：当厕盆需要用水时，通过控制所述二位三通阀10中的所述阀芯从其常位移动到第二位置，使得所述回水单元进水端11与所述回水单元出水端12导通，使得所述厕盆得到供水。水流从所述二位三通阀10的所述回水单元进水端11流入，由所述回水单元出水端12流出至用水器连通管42，由所述厕盆的冲水口冲出，对厕盆进行冲洗；冲水完成后，所述二位三通阀10中的所述阀芯从其第二位置在偏压件的作用下复位到常位，使所述二位三通阀10的所述回水单元出水端12与所述回水单元排水端13导通，所述回水单元进水端11处的水流被封闭，所述用水器连通管42中的存水在自身重力的作用下，由所述二位三通阀10的所述回水单元排水端13流出，沿着所述回水管63流回所述水箱本体6中，从而完成一次供水回水的过程。当异常气候导致环境温度低于预计的下限值时，导致预计的冻土层下移，此时可以开通设置在距离所述供水系统最远端的所述供水管41与所述回水管63之间设有一控制阀门14，来控制所述供水管41与所述回水管63之间连通，以提供在所述供水管41与所述回水管63少量的水流动，将所述水箱中较热的水输送到所述供水管41及所述回水管63中，来减低所述供水管41及所述回水管63上冻的可能性。本实施例中，所述控制阀门14是一个手动阀门，人工的根据环境温度的情况来调节循环水量的大小。本实施例中的二位三通阀10通过一个连接到地面上的电磁控制装置控制各个水管连接口之间的导通，即控制所述常位与所述第二位置之间的切换，同样道理，也可以采用机械控制方式的控制装置来将回水单元在所述常位与所述第二位置之间切换，实现冲厕系统的回水与供水。另外本实施例中的盥洗设备配置的回水单元1的工作过程上述过程基本相同，不同之处仅在于直接由自来水管网进行供水。当盥洗设备需要用水时，通过控制所述二位三通阀10中的所述阀芯从其常位移动到第二位置，使得所述回水单元进水端11与所述回水单元出水端12导通，使得所述盥洗设备得到自来水管网的供水；当用水结束，所述二位三通阀10中的所述阀芯从其第二位置在偏压件的作用下复位到常位，使所述二位三通阀10的所述回水单元出水端12与所述回水单元排水端13导通，所述回水单元进水端11处的水流被封闭，所述用水器连通管42中的存水在自身重力的作用经所述二位三通阀10的所述回水单元排水端13由所述回水管63流回所述水箱本体6中，从而完成一次供水回水的过程。

在其他的实施例中，设置在所述缓冲罐支管70上的水压表73也可以设置于所述单向阀8与所述回水单元进水端11之间的管路的其他位置，例如，在所述单向阀8的下游、所述回水单元进水端11上游的进水管41上，通过所述水压表73同样可以随时观察管路中的工作水压；另外，设置在所述水泵出水端52与所述单向阀8之间的管路上的卸压阀74同样可以设置于所述水泵出水端52与所述回水单元进水端11之间的管路上的其它位置上，只要管路中的水压超过了所述卸压阀74的上限阀值，所述卸压阀74将对管路进行卸压保护，同样可以起到保护管路的作用；所述缓冲罐7除了连接在所述缓冲罐支管70上的可弹性形变的缓冲囊71的方式外，也可以采用其他形式的蓄能型缓冲器，例如也可以采用具有固定的形状同时封存一定量的气体形式的气囊缓冲器，或者通过弹簧进行缓冲的弹簧型缓冲器等等，上述实施例中的弹性形变的缓冲囊71结构的缓冲器造价低、效果好，在多种形式的缓冲器中比较适合于普遍应用在大规模建造的公厕系统中；再有，所述水泵控制装置54也可以直接根据所述水压表73内部的水压以及其水压读数来控制所述水泵5的工作；又再有，所述控制阀门14也可以是通过检测环境温度自动控制的自动阀门，当天气异常时温度低于预定温度时根据环境温度的高低控制开启量，防止管路上冻，同样的，也可以采用电力远程控制的阀门，根据环境温度的变化远程控制其开启和关闭。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的权利要求书的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种节水防冻冲厕系统，其特征在于：包括

至少一个第一类用水器(31)和至少一个第二类用水器(32)；

每个所述第一类用水器(31)和第二类用水器(32)各配置的一个回水单元(1)，所述回水单元(1)包括

一个回水单元进水端(11)，

一个通过用水器连通管(42)与所述第一类用水器(31)或第二类用水器(32)相连的回水单元出水端(12)，以及

一个可将用水后滞留在所述用水器连通管(42)中的水排出的回水单元排水端(13)，所述回水单元排水端(13)与回水管(63)相连，

一阀门组件，控制所述回水单元进水端(11)打开，使所述回水单元进水端(11)与所述回水单元出水端(12)导通并将所述回水单元排水端(13)关闭，或所述回水单元出水端(12)与所述回水单元排水端(13)导通并将所述回水单元进水端(11)关闭；

一个用于所述第一类用水器(31)的供水系统(2)，包括水箱和水泵(5)，其中

所述水箱包括

水箱本体(6)，

从自来水网向所述水箱本体(6)供水的水箱供水管(61)，

连接在所述水箱本体(6)底部的水箱出水管(62)，

与所述回水管(63)相连的水箱回水口，

通过水位高低控制所述水箱供水管(61)通断的开关(64)，

所述水泵(5)的水泵进水端(51)与所述水箱出水管(62)相连，所述水泵(5)的水泵出水端(52)通过供水管(41)与配置在所述第一类用水器(31)的所述回水单元(1)的所述回水单元进水端(11)相连；

配置在所述第二类用水器(32)的所述回水单元(1)的所述回水单元进水端(11)与自来水网相连；

所述回水单元(1)、供水系统(2)均设置于冬季冻土层以下。

2.根据权利要求1所述冲厕系统，其特征在于：所述水位控制开关(64)为浮球开关。

3.根据权利要求1所述冲厕系统，其特征在于：用于所述第一类用水器(31)的所述供水系统(2)还包括根据所述供水管(41)中水压的变化控制所述水泵(5)工作的水泵控制装置(54)。

4.根据权利要求3所述冲厕系统，其特征在于：用于所述第一类用水器(31)的所述供水系统(2)还包括设置在所述供水管(41)上的缓冲罐支管(70)上的所述缓冲罐(7)，所述缓冲罐(7)连接在位于所述单向阀(8)下游的所述供水管(41)上的缓冲罐支管(70)上。

5.根据权利要求4所述冲厕系统，其特征在于：所述缓冲罐(7)包括连接在所述缓冲罐支管(70)上的可弹性形变的缓冲囊(71)和设置在所述缓冲囊(71)外部的具有固定形状的缓冲囊保护罩(72)。

6.根据权利要求1至5任意一项所述冲厕系统，其特征在于：在所述水泵出水端(52)与所述供水管(41)之间设置有由所述水泵出水端(52)向各所述回水单元进水端(11)方向单向导通的单向阀(8)。

7.根据权利要求6所述冲厕系统，其特征在于：在所述供水管(41)上设有水压表(73)。

8.根据权利要求1至5任意一项所述冲厕系统，其特征在于：所述水泵出水端(52)与所述回水单元进水端(11)之间的管路上设有卸压阀(74)。

9.根据权利要求1至5任意一项所述冲厕系统，其特征在于：所述水泵(5)的所述水泵进水端(51)及所述水泵出水端(52)分别通过减震装置(53)与所述回水单元供水管(41)和所述水箱出水管(62)连接。

10.根据权利要求1至5任意一项所述冲厕系统，其特征在于：距离所述供水系统(2)最远端的所述供水管(41)与所述回水管(63)之间设有一控制阀门(14)。

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