专利名称：智能化特种家用隐形节水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种史无前例、符合节约用水国策和现代化住宅理念、经济实用的智能化特种家用隐形节水装置，其使命是将人们日常生活中具有重新利用价值的那些所谓脏水，经自动检测识别并导流到专门水箱再次利用。它由四个相对独立的单元组成一个设在“脏水”排放管路特定位置的水质探测器，一个设在同一管路与水质探测器相距合理的“脏水”分流执行器，一个具有水位探测和排放感应功能的专用水箱，一个高度集成化的盒式IC中央智能控制中心，而所有装置均被隐藏在墙体恰当位置和不引人注目的管路上。
当今使用自来水的城乡居民家庭，有相当高比例的日常生活用水没有被二次利用人们往往习惯对并非很脏的手或少见污渍的物品用清水冲洗、洗衣服时最后用的漂洗水、不用肥皂或洁面护肤品的洗脸水、某些蔬菜洗净之后的浸泡水、洗涤餐具和其他物品时处在“净洗”时段所流失的那部分“脏水”、打开或关闭水龙头时差阶段流失的自来水、诸如用肥皂洗手等短时间离开水流或拿取另一件洗涤物品时不关水龙头所“浪费”的清水等尚能利用的水，均被视作污水直接排放。而工业的发展、人口的增长、住宅建设的加快、城市化比重的提高和旅游业的兴起等等客观现实，导致全球性的水资源危机日趋临近，迫使各国政府相继采取定时、定额与定量和提价等用水措施，节约用水已成为与人类环境保护同等重要和密切相关的大事。
本发明创造性地尽显时代新意，能将使用自来水的每个城乡居民家庭，在日常生活不受任何影响的情况下，从平凡的日常生活中，为国家节约用水、为家庭节省开支。当你与往常一样，将一盆尚属“干净”的洗脸水倒入水池，悦耳的音乐或亲切的道谢骤然响起，它通过特别的自动分流装置和专用管路，导向隐藏在墙体某个位置的专门水箱，期待着用于冲洗厕所、洗涤沾满污渍的抹布和拖把、浸洗工作服、给花卉浇水或通过专门管道，将剩余的可利用水送往社区特别设置的地面蓄水池，用于环境绿化和道路及公共设施清洁等。如果你倒入水池的是一盆污水或水箱已经处于绝对的高水位状态，此时的污水或可利用之水就被直接排效。
本发明适用于家庭、宾馆、饭店、机关和企事业单位、学校、中高档公共厕所的节水配套设施和工业用水重复利用系统、环境保护设施工程的水污染监控和污水分级处理等领域，尤其适合列入新建住宅优先发展的节水与智能化规划项目。
结合
如下图1是智能化特种家用隐形节水装置在居室环境中的系统平面布置图。它将厨房间生活用水中具有二次利用价值的那部分水，经位于水池1下方水质探测器5识别、并由分流执行器4导入专用管路3，使其储备在卫生间的专用水箱2中备用。管路3和水箱2分别被安置在墙体内部浅表层，且水箱2与相应的管路和墙体之间属于可拆装式结构，正面与墙体处于同一平面，并与墙体颜色相协调。
图2是水质探测器5和分流执行器4在水池1下方排水管路中所处的具体位置，为了避免管路3内的水不因水箱2高水位时发生倒流现象，分流执行器4的安装高度H略大于图1所示专用水箱2顶部位置。从水质探测器5和分流执行器4引出的专用信号传输与控制导线，由埋在墙体里的布线管6通向盒式IC中央智能控制中心。
图3是智能化特种家用隐形节水装置的工作原理图。它由四个相对独立的单元组成一个水质探测器5，一个分流执行器4，一个专用水箱2，一个集水质识别Sb、分流控制Kz、水位控制Sw于一体的高度集成化盒式IC中央智能控制中心。
当设有排水栓(防止杂物进入管道)的水池1的生活废水经过水质探测器5时，由纳米功能材料等高科技相融合的多个电极式、芯片式、光学式和化学反应式组合的微型水质检测探头，按照其各自的传感任务，将不同水流的电阻率、电解质、酸碱度、浑浊度、有机质、化合物、悬浮(颗粒杂质)物、毒性等物理和化学性状信息及时传递到水质识别电路Sb。水质识别电路Sb能将水的流通时间长短和物理化学性状信息数据化，与设定了的可调式区间值比照和排序、取舍综合处理，从而区分该时段的水质好坏。同时，水质识别电路Sb将识别之后的信息传到分流控制电路Kz。
分流控制电路Kz接收到的水质好坏信息后，立即向分流执行器4发出分流指令，使可以二次利用的水从A方向通过管路3输送到专用水箱2；如果该时段的水质不好，分流执行器4就会把实际意义上的生活污水从B方向通过原有途径排到污水池D。
密到良好的专用水箱2没有上下水位控制区和两个分别记录家用及向社区“捐献”可用水的直读式计量表，由水位控制电路Sw控制。当二次利用水放水感应区域C(卫生洁具的感应器或人工开阀按钮)的信息被水位控制电路Sw的感应探头捕捉到时，水位控制电路Sw就会向专用水箱2发出放水指令(对使用卫生洁具的指令在人员离开感应区时下达人工开阀指令为实时式)。一旦水箱2的水位到达上下某一位置时，水位控制电路Sw就会将水的需求信息发给分流控制电路Kz。而分流控制电路Kz的信息受理与指令发布，完全服从水箱2的需求，即当水箱已是满水位(通往社区水池的管路被堵或被拒绝输送)时，分流执行器4不会再向水箱2输水，水流均从B方向原有途径排到污水池D。分流控制电路Kz向分流执行器4发出将可二次利用水从A方向输送到水箱2的导流指令时，它所具有的音响功能同时响起诸如“谢谢节约用水”的短语或美妙的音乐。
盒式IC中央智能控制中心的电源开关具有遥控功能，当选择无电源(断电或省电)状态人工识别与控制水的分流时，可以结合水箱2的水位高低，选择分流执行器4上的手动分流方向。此时，如果选择分流执行器4导流方向为A，由于专用水箱2、管路3、分流执行器4、水质探测器5和其他相邻连接管路均系无渗(泄)漏设置，当水箱2和管路3装满水时，因分流执行器4的B方向处在关闭状态，水就会溢至水池1，应及时切换分流执行器4的导流方向。
为了比较可靠地探测水质好坏，水质探测器5的内腔设计改变了管路原先的直通式结构，其流通截面设计成螺旋式或多回程结构通道，相对增加了这一长度区段水的停留时间，使设置在该螺旋段或回程式通道内的多个专用水质检测探头，在时间上更客观地探测不同水流的物理和化学性状。
由于从水质探测器5获取的水质信息，到分流执行器4完成分流方向切换动作会有一定的时差，从水质探测器5到分流执行器4之间的管路距离，也相应确定在某一特定长度。而分流控制电路Kz向分流执行器4发出分流指令的滞后时间也是可调的，即从水质探测器5所捕捉到的水质信息，到分流执行器4的分流动作是一个理想的匹配过程在将可利用水导流到A方向时，分流执行器4的切换会被滞后数秒钟，反之将是同步的，从而确保导流到A方向的“好水”与紧随其后的“污水”不发生串流，真正实现水的分流切换动作与水质好坏信息协调一致。
权利要求
1.一种智能化特种家用隐形节水装置，由四个相对独立的单元组成——一个设在“脏水”排放管路特定位置的水质探测器、一个设在同一管路与水质探测器相距合理的“脏水”分流执行器、一个具有水位探测和排放感应功能的专门水箱、一个高度集成化的盒式IC中央智能控制中心，其特征在于它能将日常生活中可以重新利用的那些虽不能饮用、但还是“干净”的生活废水，经自动识别并导流到特殊的专用小水箱和地面蓄水池，用于冲洗厕所、洗涤抹布和拖把、环境绿化和道路及公共设施清洁等，而所有装置均被隐藏在墙体恰当位置和不引人注目的管路上。
2.根据权利要求1所述的水质探测器，其特征在于由纳米功能材料制造的多个微型水质检测探头，采用了电极式、芯片式、光学式和化学反应式类别，对水的电阻率、电解质、酸碱度、浑浊度、有机质、化合物、悬浮(颗粒杂质)物、毒性等物理化学性状具有相应的传感反应；而水的流通截面呈现螺旋式和多回程结构。
3.根据权利要求1所述的“脏水”分流执行器，其特征在于它以电磁原理实现通道快速切换，并设有人工手动切换旋钮，两端为螺纹接口。
4.根据权利要求1所述的专用水箱，其特征在于形状为直立长方形扁箱体结构，正面设有透明有机玻璃水位计和上下水位电接点插入安装孔，上侧面分别设有进水管路接口和向社区地面水池放(溢)水管路接口，下侧面和正面下方部位各有一处用水接口；在箱体外部进水口和溢水口各装有一只很小的直读式计量表；在连接卫生洁具的用水接口处，设有感应器和可以选择自动或手动放水的专用电磁阀；而另一处用水接口装有一只陶瓷片阀芯的长命快速开闭式放水阀。
5.根据权利要求1所述的盒式IC中央智能控制中心，由水质识别电路Sb、分流控制电路Kz和水位控制电路Sw三部分组成，其特征在于水质识别电路Sb能将来自水质探测器的水流时间长短和物理化学性状信息数据化，并以设定了的可调式标准区间值比照和排序、取舍及发送处理；分流控制电路Kz设有整个IC中央智能控制中心的电源手动与遥控控制开关和语言与音乐触发电路，而控制分流执行器的工作状态则优先服从水位控制电路Sw的指令；水位控制电路Sw不仅能将专用水箱储水需求信息发到分流控制电路Kz，而且分别接受和控制卫生洁具感应器的用水信息及水箱出口管路专用电磁阀的开关。
6.根据权利要求5所述的分流控制电路Kz，其特征在于向分流执行器发出的变向分流指令，在时间上是可调的，即具有延时功能；而复位指令与水质识别电路Sb传送的信息同步。
全文摘要
本发明涉及一种史无前例、符合节约用水国策和现代化住宅理念、经济实用的智能化特种家用隐形节水装置,能将使用自来水的每个家庭,在不增加任何举动的情况下,从不知不觉的日常生活中,把那些虽不能饮用、但可以二次利用的废水,经自动识别并导流到特殊的家用小水箱和社区的地面蓄水池,用于冲洗厕所、洗涤抹布和拖把、环境绿化或道路及公共设施清洁等。它由水质探测器、分流执行器、专用水箱和盒式IC智能控制中心组成,所有装置均被隐藏在墙体恰当位置和不引人注目的管路上。适用于宾馆、饭店、机关和企事业单位、公共厕所的节水配套设施、环境保护工程的污水监控和分级处理等领域,尤其适合列入新建住宅优先发展的节水与智能化规划项目。
文档编号E03C1/122GK1378018SQ0210885
公开日2002年11月6日 申请日期2002年4月14日 优先权日2002年4月14日
发明者张忠发 申请人:张忠发