专利名称：全自动节水便池冲洗器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种利用废水自动(或手动)冲洗便池的装置。
自来水供应紧张是各大城市存在的共同问题，而城市中几乎有50％的自来水都在冲洗厕所中白白的流掉了。另外，特别是公共厕所，由于常常没人冲洗便池很脏，而且经常堵塞。
常用的便池冲洗器是吊水箱，它直接用自来水，浪费水很大，而且不能自动冲洗。近年来，美国专利申请US4391003和法国专利申请FR2518146等在节水和自动冲洗便池方面做了改进，但结构较复杂，水源仍是自来水。
根据我国实际情况，本实用新型提供一种直接利用废水自动冲洗便池的装置。它能大量的节约城市用水，对保护公共厕所的卫生也起到积极作用。
本实用新型的设计方案是以水池排除的废水为水源，经过滤器将废水中的油、水面漂浮物及沉积物等滤去，然后进入定时冲洗器。当水位达到一定程度后，自动排水对便池进行冲洗，并由排水控制器将污水排除(见
图1)。若在家庭中或其它用水量不大，而又对厕所卫生要求较高的地方，还应加一手动冲洗器。定时冲洗器排出的水先储存在手动冲洗器中(设计时应保证过量的水能自动排除)，便后随时用手动冲洗器冲洗。若未用手动冲洗器，定时冲洗器也可起到自动冲洗的作用。在某些公共厕所也可不安装手动冲洗器，这时定时冲洗器会自动冲洗。冲洗的周期可以根据具体情况而定。
本实用新型根据浮力、杠杆等原理，利用废水自动冲洗便池。它结构简单易行，即节约水电资源又保证了厕所的卫生环境，若能推广对改善城市供水的紧张状况定能起到积极作用。
为了能对本装置的设计方案及工作原理有较全面的了解，下面结合图示详述如下本实用新型主要由过滤器、定时冲洗器、排水控制器等组成。
过滤器主要由滤水管和隔水板组成，见图2所示。当废水水面达到a位置时，由于滤水管口向上并有一定的高度，废水不会直接流过隔水板，因此水表面的油污和漂浮物不能进入隔水板的另一侧，而是随着水位一起上升。在水位达到水面a′位置时，水开始经过滤水管流向隔水板的另一侧。由于取水水位是在中部，沉淀物等也不会进入隔水板的另一侧。可见，滤水管在一定程度上起到了净化废水的作用。若经几级过滤可进一步提高水的净化质量。
定时冲洗器主要由两空心球通过一细杆连接而成，见图3－(a)。当水面较低，如在图中b位置时，由于球2盖在出水孔处且于外界相通，球2几乎不受浮力作用，而是受到水的压力紧紧地盖在出水孔上，起到了塞子的作用。在水面上升到b′位置时，水对球1有浮力作用，会将球2拉起，球2被拉起后水的浮力对球2起作用，使球2继续上浮，这时水就会从出水孔排除。而后球2随着水面一起下降重新盖在出水孔位置，即完成了一个周期。如此反复就起到了定时冲洗的作用。
定时冲洗器的设计原则是球1R31＞k1h1R20＋(0.48／pg)∑W (1)球2R32＞(0.24／pg)∑W (2)式中p－水的密度；g－重力加速度；∑W－球和细杆的重量和；k1－常数(一般取1.5～3)；R0－出水孔半径；h1－细杆长度。
另外，如果将定时冲洗器的球2制成实心球，并注意(1)式的关系，就可作为一种水位保持器(见图3－(b))，它可在某些方面得到应用。
排水控制器主要由放水门G、机械手H、控制球3(空心)、杠杆AOB组成，详见图4所示。图中“⊙”表示转轴，首先废水进入放水门一侧，此时放水门处于关态水位上升，且经过通水孔流入控制球3一侧，其水位也随之上升。当水位上升到一定程度时，控制球3使机械手自动放下。反之，当球3一侧水位下降时，B点随之下降，杠杆的作用使A点上升，机械手上升，将放水门G打开，并可持续一定时间，使污水全部排除。球3一侧的水位下降到一定程度时，机械手与放水门G脱离，放水门G自动关闭，这样就完成了一个周期。
排水控制器的设计原则是(1)为了使放水门G开启灵敏度3应有足够的重量，即应满足W(球3)＞3.14pg(h2＋h1)R26(OA＋H)／BO (3)(2)为了保证球3能浮起，应满足W(球3)＜k1pgR35(4)式中W(球3)－球3的重量；R6－放水门半径；R3－球3半径；k3－常数(一般取2～4)。
(注上述给出的四个公式并非准确计算公式仅供参考)。
全自动节水便池冲洗器的原理见图5所示。它有V1、V2、V3三个空间部分，三者之间通过水管P和通水孔互通。当废水经水池流入空间V1中，水面上升并经过通水孔流入V2。水面上升到一定程度后，又会经水管P流入空间V3中，使V3中的水位上升。V3的水位上升到一定程度后球1、球2组成的定时冲洗器就会排水冲洗。紧接着由于V2的水位下降，排水控制器起作用使V1空间的污水排除，这样就完成了一个冲洗过程。如此往复，即可达到定时冲洗的目的。
另外，挡板起缓冲水流的作用，它有助于水的净化。
设计注意事项(a)球2、出水孔和放水门选材及形状应适当，原则是保证关闭时不漏水。
(b)水管P可做的粗些，也可做成其它形状，其高度应保证当水位下降时能使球3开启放水门即可。
(c)V3空间的大小可根据冲洗时间周期和一次冲水量的多少而定。V1空间在可能的条件下应尽可能大些，以保证水的净化质量。
(d)定时冲洗器的出水孔应尽量设计的高些，以便在冲洗便池时有足够流速。若用楼上废水效果更好。
(e)在V1、V2、V3应打排气孔，最好将孔通入下水道，万一装置失灵时卸水用。
(f)水池的下水孔应加一网，首先将废水初级过滤。
权利要求1.全自动节水便池冲洗器，其特征在于该装置有一个两空心球构成的定时冲洗器、一个滤水管构成的过滤器和一个由控制球、机械手和放水门构成的排水控制器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是定时冲洗器中一个球盖在出水孔处，另一个球通过水位的高低控制是否冲洗。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是排水控制器的控制球与机械手通过杠杆连接，控制球由水位的升降控制机械手的动作。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是过滤器的滤水管竖直向上，取水水位在中部。
专利摘要全自动节水便池冲洗器是利用废水自动(或手动)冲洗便池的装置。该装置是为了解决城市供水紧张和公共厕所卫生差，便池经常无人冲洗而设计。它主要由过滤器、定时冲洗器、排水控制器组成。本实用新型是根据浮力原理和杠杆等原理设计而成，其方法简便易行，无需用电即可自动完成对废水的过滤和定时冲洗便池等功能，这种装置可以节省全部厕所用水，若能普及定能为国家节约大量水利、电力资源。
文档编号E03D1/00GK2030627SQ87212288
公开日1989年1月11日 申请日期1987年8月28日 优先权日1987年8月28日
发明者赵永生 申请人:赵永生