专利名称：居室水回收利用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及居室的上下水领域，还涉及到一种用自来水作动力的水泵。
现代化居室的用水洁具是比较讲究的，使用起来也是比较方便的，人们不可能为了回收利用废水，而用瓢从台式脸盆里，从洗涤盆里，从澡盆里将水舀出来准备重复利用；人们也不情愿为了方便回收水而放弃使用讲究的洁具，并在一个特定的容器中用水。居家的用水行为时时刻刻都在不同的用水点发生，而废水的收集又不可能分分秒秒都由人工来进行。即使有人不厌其烦地将可利用的水收集好了，那么，这些水又怎样使用，因为人们不可能适时地端水加入马桶水箱。众所周知，水的方便使用的其中一个条件就是水源需高过用水点，因而能自动流到各用水点，这样不论是洗拖把、浇花或者是冲厕所才方便。由于产生废水与使用废水在时间上和数量上的不平衡，这就需要设置一个高位的储水箱。所以说如果在废水的选择收集、净化处理、提高水位以及保持一定储蓄量等方面，没有一套技术措施和设施来自动与适时地进行，那么，水的重复利用将是肤浅的，不能持久的，或者说是不能收到明显效果的。
在现有技术中，提高水位一般都是采用电动水泵，回收并重复利用废水的目的就是为了节约，如果在实施节约用水的过程中，又要新增消耗其它能源，且不说最终的综合效率能有多少，单就从用户的心理上来说，就存在增加电费开支的顾虑，更何况电动水泵的工作控制就很麻烦，尤其是在居室水重复利用系统中，它涉及到高位水箱的缺水与满水控制，同时还要兼顾低位集水槽的缺水与满水控制，并且要在二者间建立逻辑控制关系，以及水电一体设备的用电安全问题等等。
在大力提倡高效、节能、环保、低成本的今天，一些日常生活中的流体能并没有得到充分的利用，例如城市供水系统中，供水压强为满足不同高度用水点的需要，一般都取最大值并加有余量，而当这些具有一定能量(势能、压强能)的水放入容器后，其实就是浪费能源，如果在流体的出口处装一台能将流体能转变为机械能的设备，并利用这种机械能完成一些工作，例如抽水、发电等，那么其节能效果也不可小视。
在实用新型专利申请(申请号02204567.8)“居室水回收利用系统”中，已通过一些技术手段将水重复利用系统缩小到一户家庭来实施与进行，为方便、顺利与可靠地实施家庭水重复利用工作，还需对上述专利技术进行完善与充实。在该专利申请中，自来水动力水泵为往复活塞的水压机和往复活塞的水泵，由于在这种设备的结构中，需设置多个阀来切换水流，同时还需设置多个单向阀来限制水的流向，进而复杂了生产工艺与生产成本；再由于选通排水阀的垂直高度大，不方便在浴缸底部安装。
在现有技术中，叶片泵与叶片液压马达的转子上有矩形槽，矩形刮板构成的叶片在矩形槽中伸缩滑动，叶片与转子上的矩形槽产生平面滑动磨擦，而当叶片上受到的流体压强增大时，叶片与矩形槽的磨擦力也随之增大，这也就增大了转子的旋转阻力，而这种结构要求叶片与矩形槽必须具有很高的光洁度，而随着使用时间与环境的不同，尤其对于在缺少润滑的污水环境中工作的设备来说，要保持叶片和矩形槽的光洁度以及没有杂质是困难的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是1、将往复活塞式的自来水动力水泵改为由旋转活塞水轮机(液压马达)与旋转活塞水泵的组合，并构成“旋转活塞自来水动力水泵”；2、优化液压马达与叶片泵的叶片(刮板)设计，减小其旋转阻力，提高叶片的抗污染能力，以便利用很小的自来水压力来驱动水泵抽水3、将旋转活塞自来水动力水泵与自来水流量计(水表)组合，利用液压马达静态与动态都能密封、隔绝流体的作用，以提高流量计的计量精度；4、将选通排水阀的旋转阀芯改为柱形活塞阀芯，以降低选通排水阀安装垂直高度，进而适应在各种用水器具上安装。
本实用新型的有益效果是1、将水重复利用系统缩小到一户家庭来实施与进行，节约了居家的水费开支，居家成了节水工作的直接受益者，有利于节水工作的开展与普及，同时也减少了城市的总用水量；2、不仅重复利用了自来水，也利用了管道自来水的多余压强能，以致在不产生新的能耗费用的情况下，将回收水的水位提高，致使整个居室水回收利用系统工作在节能、经济、自动、安全(无触电危险)与适时的状态下；3、避免了不太脏的水流入下水道后的二次污染；4、能实现水质与用途的匹配，避免用高水质的水冲厕所与浇花而形成的浪费，经济运行供用水系统；5、自家回收的废水供自家使用，而回收水的水质与水量由自家决定，进而消除了使用公共系统回收水在清洁程度上的心理上的顾虑；6、能降低城市污水处理大系统的污水处理量，同时也就节约了污水处理费用等；7、将自来水动力水泵与水表结为一体，节省了安装空间与安装难度，同时也提高了水表的计量精度；本实用新型完善与充实了居室水回收利用系统，为居家推广实现水的重复利用创造了更多的有利条件，是一项利国利民的实用新型，其效果明显，市场庞大。
图1是居室水回收利用系统的工作原理图。
图2是旋转活塞液压马达、水泵以及水表的三合一结构立体图。
图3是摆动叶片泵与马达的转子结构图。
图4是摆动叶片泵与马达的转子结构立体图。
图5是摆动叶片泵与马达的缸体结构立体图。
图6是柱塞阀芯选通排水阀的结构图。
图7是旋转阀芯选通排水阀的结构图。图中1.选通排水阀9.流量计(水表) 17.选通排水阀 25.动作臂2.集水槽10.转子叶片18.中通管 26.上接口3.叶片泵11.转子19.左排管 27.污水排口4.高位水箱 12.叶片轴孔20.右排管 28.回收水口5.自来水水管13.矩形缺口21.落水管 29.旋转阀芯6.液压马达 14.叶片轴 22.落水管跳塞 30.弧形阀片7.转子轴15.缸体23.柱塞阀芯8.回收水水龙头 16.盲孔24.推拉杆在图2中，叶片泵(3)的上部有液压马达(6)，叶片泵(3)的缸体与液压马达(6)的缸体机械连接。液压马达(6)的转子与叶片泵(3)的转子在同一轴线上，且共用一根转子轴(7)，液压马达(6)的转子与叶片泵(3)的转子能相对缸体转动。液压马达(6)的缸体上有流体的流入口和流出口，当有流体流过液压马达(6)时，液压马达(6)的转子按一定方向转动，液压马达(6)转子上的转矩经转子轴(7)传递到叶片泵(3)上。叶片泵(3)的泵体上有流体的吸入口和排出口，当叶片泵(3)的转子按一定方向转动时，叶片泵(3)的吸入口吸进回收水，叶片泵(3)的排出口排出回收水并将其压到一定高度的水箱中。转子轴(7)在由液压马达(6)通向叶片泵(3)的距离中，有一段轴的外圆周暴露在大气中，并且与大气相通，以防止回收水通过缸体缝隙污染自来水。
为节约安装空间、减小安装难度，以及充分利用液压马达隔绝流体的优越性能，液压马达(6)的上部装有一个流量计(9)。一根传动轴由液压马达(6)的转子向上通到流量计(9)中，此根传动轴与液压马达(6)的转子在同一轴线上，并将转子上的转矩传到流量计(9)中，流量计(9)通过相应装置将此转矩表现为流量数据。在液压马达(6)的转子轴上，还可装一块永磁体，此永磁体为电子流量计提供脉冲信号。
在图3、图4与图5中，叶片泵和液压马达的转子叶片(10)以绕自身叶片轴(14)转动的方式工作。在转子(11)的实体中，轴向有多个叶片轴孔(12)，叶片轴孔(12)为圆柱形，叶片轴孔(12)的轴线与转子(11)的轴线平行，叶片轴孔(12)与圆柱形转子(11)的外圆周相交，并在圆柱形转子(11)的外圆周面上形成矩形缺口(13)，矩形缺口(13)的其中两个对边间的距离小于叶片轴孔(12)的直径，叶片轴孔(12)贯通圆柱形转子(11)的两圆平面端。转子叶片(10)由具有一定厚度与弧度的弧形片(瓦形片)和圆柱形的叶片轴(14)构成，弧形片有两条弧形边和两条直边，弧形片其中的一条直边与叶片轴(14)的圆周相交连接，相交连接处为叶片轴(14)的劣弧。转子叶片(10)的叶片轴(14)穿在叶片轴孔(12)中，并得到叶片轴孔(12)的支持，叶片轴(14)以转动的形式在叶片轴孔(12)中正反转动，因而形成转子叶片(10)在转子(11)上的并在一定角度内的径向摆动。在转子(11)上有盲孔(16)，盲孔(16)的孔口位于矩形缺口(13)旁边，盲孔(16)的孔深在转子(11)的径向。盲孔(16)中装有弹簧，弹簧的一端顶在盲孔(16)的孔底，弹簧的另一端顶在转子叶片(10)上。转子叶片(10)的另一条直边或弧形凸背与缸体(15)的内壁磨擦接触。
在图6中，选通排水阀(17)为直角三通管结构，其中有中通管(18)、左排管(19)与右排管(20)。中通管(18)与用水器具的落水管(21)对接，中通管(18)有相对长的内螺纹或外螺纹，用于调节选通排水阀(17)与落水管跳塞(22)间的距离。左排管(19)与右排管(20)内径相同，并在同一轴线上。在左排管(19)与右排管(20)中，有柱塞阀芯(23)，柱塞阀芯(23)为圆柱形，并可在左排管(19)与右排管(20)中轴向滑动。在柱塞阀芯(23)的轴向中部，有两个径向缩小的圆锥台，两个圆锥台形成了柱塞阀芯(23)中部的小直径部位。在关阀状态时，落水管跳塞(22)的下端落在柱塞阀芯(23)的小直径部位，落水管跳塞(22)的上端堵塞落水管。在柱塞阀芯(23)的其中一圆平面端有推拉杆(24)，推拉杆(24)为比柱塞阀芯(23)细的圆柱形，推拉杆(24)与柱塞阀芯(23)同轴线。在右排管(20)的端部有一直角弯管，直角弯管上有通孔，孔内有密封环，推拉杆(24)的部分长度穿过通孔后与外部动作臂(25)连接，动作臂(25)与用水器具上的排水拉杆连接。当人为提起或压下用水器具上的排水拉杆时，动作臂(25)带动推拉杆(24)轴向移动，柱塞阀芯(23)也就在左排管(19)与右排管(20)中轴向滑动，中通管(18)中的水就从左排管(19)或右排管(20)排出。在另一实施例中，推拉杆(24)上可直接装一个手柄，人为推拉此手柄也可操作选通排水阀(17)选通排水。动作臂(25)也可由一根单芯软轴拉线代替，单芯软轴拉线的一端与用水器具上的排水拉杆连接，单芯软轴拉线的另一端与选通排水阀(17)的推拉杆(24)连接，当人为提起或压下用水器具上的排水拉杆时，单芯软轴拉线联动选通排水阀(17)选通排水。
在图7中，选通排水阀(1)的主体部分为内空的圆柱形，圆柱形主体的两圆平面端封闭，以致在其内部形成圆柱形的空间。在选通排水阀(1)圆柱形主体的两圆平面端，或其中一圆平面端的圆心处有孔，此孔是旋转阀芯轴的轴承。在圆柱形主体的外圆周面上有一个圆管形的上接口(26)、一个圆管形的污水排口(27)和一个圆管形的回收水口(28)，这三个管形口都与选通排水阀(1)的主体内空相通。上接口(26)位于圆柱形主体的上部，污水排口(27)和回收水口(28)位于圆柱形主体的下部，污水排口(27)和回收水口(28)相距一定的圆心角度。上接口(26)和污水排口(27)在同一轴线上，上接口(26)和污水排口(27)的轴线垂直于选通排水阀(1)的圆柱形主体的轴线，这两条轴线垂直相交或相距一定距离。上接口(26)与用水器具的落水管对接，上接口(26)有相对长的内螺纹或外螺纹，用于调节选通排水阀(1)与落水管跳塞间的距离。污水排口(27)与污水下水管对接，或与一个存水弯对接。回收水口(28)与一根管子对接，此管通向集水槽(2)。
在选通排水阀(1)内部的圆柱形空间中装有一个旋转阀芯(29)，旋转阀芯(29)的上半部分有两个渐开线的凸出体，旋转阀芯(29)顺时针或反时针旋转时，这两个渐开线的凸出体都能顶起落水管跳塞。旋转阀芯(29)的下半部分为扇形体，在此扇形体中有盲孔，盲孔的一端与扇形体的圆弧面相通，盲孔中装有弹簧。一块弧形阀片(30)受旋转阀芯(29)盲孔中的弹簧径向作用，弧形阀片(30)的弧度与选通排水阀(1)内部圆柱形空间的弧度相同，弧形阀片(30)的弧长与弧宽，能够同时封闭污水排口(27)与回收水口(28)，弧形阀片(30)受旋转阀芯(29)的拨动，并与旋转阀芯(29)一起在选通排水阀(1)内部圆柱形空间的圆周面上转动。旋转阀芯(29)有一个旋转阀芯轴，旋转阀芯轴穿过选通排水阀(1)的圆平面端，旋转阀芯轴与旋转阀芯(29)同步转动。旋转阀芯轴上有一个曲柄臂，曲柄臂与用水器具上的排水拉杆连接，当人为提起或压下用水器具上的排水拉杆时，曲柄臂将带动旋转阀芯(29)顺时针或反时针旋转。曲柄臂上也可直接装一个手柄，人为转动此手柄也可带动旋转阀芯(29)顺时针或反时针旋转。曲柄臂也可与一根单芯软轴拉线联动，单芯软轴拉线的一端与用水器具上的排水拉杆连接，单芯软轴拉线的另一端与曲柄臂连接，当人为提起或压下用水器具上的排水拉杆时，单芯软轴拉线联动选通排水阀(1)选通排水。
权利要求1.一种居室水回收利用系统，包括自来水动力水泵、水表，以及选通排水阀；自来水动力水泵由往复活塞的水压机与往复活塞的水泵组合构成；叶片泵和叶片液压马达的转子上有矩形槽，矩形叶片在矩形槽中径向伸缩滑动；选通排水阀由两个球形阀芯堵塞封闭水流；选通排水阀的上接口与面盆落水管的螺纹对接；其特征在于自来水动力水泵由一个旋转活塞的叶片液压马达(6)与一个旋转活塞的叶片泵(3)组合构成，叶片泵(3)的缸体与液压马达(6)的缸体机械连接，液压马达(6)的转子与叶片泵(3)的转子共用一根转子轴(7)转子轴(7)在液压马达(6)与叶片泵(3)之间，有一段轴的外圆周暴露在外，并且与大气相通，以防止回收水通过缸体缝隙污染自来水；叶片泵(3)的吸入口与集水槽(2)相通，叶片泵(3)的排出口通过管子导入高位水箱(4)中；自来水水管(5)上串接有液压马达(6)，液压马达的进液口与自来水管(5)的来水口对接，液压马达(6)的排液口与各用水点的水管对接。
2.根据权利要求1所述的居室水回收利用系统，其特征在于由叶片泵(3)和液压马达(6)组合构成的自来水动力水泵上装有一个流量计(9)，一根传动轴将自来水动力水泵上的转矩传递到流量计(9)中。
3.根据权利要求1所述的居室水回收利用系统，其特征在于自来水动力水泵的轴上装有永磁体，永磁体为电子流量计提供脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的居室水回收利用系统，其特征在于叶片泵和液压马达的转子叶片(10)以绕自身叶片轴(14)转动的方式工作；在转子(11)的实体中，轴向有多个叶片轴孔(12)，叶片轴孔(12)为圆柱形，叶片轴孔(12)的轴线与转子(11)的轴线平行，叶片轴孔(12)与圆柱形转子(11)的外圆周相交，并在圆柱形转子(11)的外圆周面上形成矩形缺口(13)，矩形缺口(13)的其中两个对边间的距离小于叶片轴孔(12)的直径，叶片轴孔(12)贯通圆柱形转子(11)的两圆平面端；转子叶片(10)由具有一定厚度与弧度的弧形片(瓦形片)和圆柱形的叶片轴(14)构成，弧形片有两条弧形边和两条直边，弧形片其中的一条直边与叶片轴(14)的圆周相交连接成为一个整体，相交连接处为叶片轴(14)圆周上的劣弧；转子叶片(10)的叶片轴(14)穿在叶片轴孔(12)中，并得到叶片轴孔(12)的支持，叶片轴(14)以转动的形式在叶片轴孔(12)中正反转动，因而形成转子叶片(10)在转子上的并在一定角度内的径向摆动；转子叶片(10)的另一条直边或弧形凸背与缸体(15)的内壁磨擦接触；在转子(11)上有盲孔(16)，盲孔(16)的孔口位于矩形缺口(13)旁边，盲孔(16)的孔深在转子(11)的径向；盲孔(16)中装有弹簧，弹簧的一端顶在盲孔(16)的孔底，弹簧的另一端顶在转子叶片(10)上。
5.根据权利要求1所述的居室水回收利用系统，其特征在于选通排水阀(17)为直角三通管结构，其中有中通管(18)、左排管(19)与右排管(20)；中通管(18)与用水器具的落水管(21)对接，中通管(18)有相对长的内螺纹或外螺纹，此长螺纹用于调节选通排水阀(17)与落水管跳塞(22)间的距离；左排管(19)与右排管(20)内径相同，并在同一轴线上；在左排管(19)与右排管(20)中，有柱塞阀芯(23)，柱塞阀芯(23)为圆柱形，并可在左排管(19)与右排管(20)中轴向滑动；在柱塞阀芯(23)的轴向中部，有两个径向缩小的圆锥台，两个圆锥台形成了柱塞阀芯(23)中部的小直径部位；在关阀状态时，落水管跳塞(22)的下端落在柱塞阀芯(23)的小直径部位；在柱塞阀芯(23)的其中一圆平面端有推拉杆(24)，推拉杆(24)为比柱塞阀芯(23)细的圆柱形，推拉杆(24)与柱塞阀芯(23)同轴线；在右排管(20)的端部有一直角弯管，直角弯管上有通孔，孔内有密封环，推拉杆(24)的部分长度穿过通孔后与外部动作臂(25)连接；动作臂(25)与用水器具上的排水拉杆连接。
6.根据权利要求1所述的居室水回收利用系统，其特征在于选通排水阀(17)的推拉杆(24)与一根单芯软轴拉线的一端连接，单芯软轴拉线的另一端与用水器具上的排水拉杆连接。
7.根据权利要求1所述的居室水回收利用系统，其特征在于选通排水阀(1)的上接口(26)和污水排口(27)在同一轴线上，上接口(26)和污水排口(27)的轴线垂直于选通排水阀(1)的圆柱形主体的轴线，这两条轴线垂直相交或相距一定距离；上接口(26)有相对长的内螺纹或外螺纹，用于调节选通排水阀(1)与落水管跳塞间的距离；污水排口(27)与污水下水管对接，或与一个存水弯对接；选通排水阀(1)的旋转阀芯(29)的上半部分有两个渐开线的凸出体，旋转阀芯(29)顺时针或反时针旋转时，这两个渐开线的凸出体都能顶起落水管跳塞；一块弧形阀片(30)受旋转阀芯(29)盲孔中的弹簧径向作用，弧形阀片(30)的弧度与选通排水阀(1)内部圆柱形空间的弧度相同，弧形阀片(30)的弧长与弧宽，能够同时封闭污水排口(27)与回收水口(28)，弧形阀片(30)受旋转阀芯(29)的拨动，并与旋转阀芯(29)一起在选通排水阀(1)内部圆柱形空间的圆周面上转动；选通排水阀(1)的旋转阀芯轴上有一个曲柄臂，曲柄臂与一根单芯软轴拉线联动，单芯软轴拉线的一端与用水器具上的排水拉杆连接，单芯软轴拉线的另一端与曲柄臂连接。
专利摘要居室水回收利用系统，在浴缸、脸盆、洗涤盆等器具的落水管上，装有选通排水阀，选通排水阀可人为选择排水的去处，将不太脏的，人们打算回收利用的水排向一个集水槽，通过集水槽的隔油、沉淀、过滤与慢溶药片的消毒处理后，由一个以自来水的压力为动力的水泵将集水槽中的水抽入高位水箱，高位水箱提供马桶冲洗用水，还提供洗拖把、洗脏物、浇花与洗车用水。自来水动力水泵不消耗电能，自来水动力水泵上还可装一个水表。居家成了节水工作的直接受益者，节约了水费开支，实现了水质与用途匹配的经济用水，有利于节水工作的开展与普及，整个居室水回收利用系统工作在节能、经济、自动、安全的状态下，是一项利国利民的实用新型，市场庞大。
文档编号E03C1/12GK2586737SQ0228857
公开日2003年11月19日 申请日期2002年11月21日 优先权日2002年11月21日
发明者姚平 申请人:姚平