住宅楼中水利用系统及其装置的制作方法

专利名称：住宅楼中水利用系统及其装置的制作方法
技术领域：
本发明提供一种对住宅楼生活废水利用的系统及其装置。
背景技术：
“水危机”和污水对环境的污染，是近年来困扰城市生活的一道难题。对此，人们进行了大量的探索和研究。于是出现了许多节水的专利技术，其中属于生活废水回用方面的也有不少。但是，至今这些技术没有得到普遍的推广应用。其原因是分别存在如下缺点或废水利用率低，或技术设施造价高，或操作不便，或卫生安全存在问题。

发明内容
为克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种住宅楼中水利用系统及其装置。
本发明所要解决的技术问题是对住宅楼的生活废水进行全方位收集，有效处理，充分利用。具体的说，就是拓展废水的收集和利用面，解决产生和利用不同步、不等量的矛盾，并对废水实施简单而有效的处理。同时改善马桶的卫生现状。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是一、横向分类纵向循环1、废水的横向分类见图1卫生间池箱组合器(58)的盥洗池(1)内产生的较好废水(比较干净，清澈的水)，通过池底的分流器储存到池下的杂用水箱(2)中；厨房的池箱组合器(58)的洗淘池(3)内产生的较好废水，通过池底的分流器储存到池下的杂用水箱(4)中。较好废水用来清洁卫生(包括擦刷、清洗与饮食、洁身无关的器具物品，简称杂用)。
卫生间池箱组合器(58)的盥洗池(1)内产生的较差废水(比较浑浊的水)，通过池底的分流器及与其连接且穿过杂用水箱(2)的水管(5)进入设在下层楼卫生间顶部的干管(6)；厨房池箱组合器(58)的洗淘池(3)内产生的较差废水，通过池底的分流器及与其连接且穿过杂用水箱(4)的水管(7)进入干管(6)；洗衣机(8)内产生的废水及冲刷卫生间地面产生的废水通过地漏(9)进入干管(6)；浴盆(10)内产生的废水通过盆下的排水管进入干管(6)。将干管(6)从顶部中心处接入冲厕水罐(11)。冲厕水罐通过管(77)与马桶(19)连接。
厨房非回用水池(12)内产生的脏水(比较粘稠，含较多油脂，如洗肉杀鱼等产生的脏水)通过池下的排水管排放到污水干管(13)中。
2、冲厕废水的纵向循环在上述的分类中，已经知道，各层楼用户产生的较差水及洗衣水、刷地水、洗浴水被输入下层楼的冲厕水罐中。当罐内水达到了设定的最大容量后，超量部分就通过溢流管(14)向其下层楼的冲厕水罐输入。当底层楼的冲厕水罐出现超量废水时，回升装置(108)中的水泵(15)会自行启动，将超量废水经回升管(16)抽入顶层楼冲厕水罐。直至底层楼冲厕水罐中的超量废水全被抽尽，水泵才自行停止工作。或者自上而下的所有水罐全被储满，水泵才会停止工作。如果此时底层楼的冲厕水罐仍出现超量废水，超量废水会自动通过溢流管进入卫生间的污水干管(17)。
二、废水的处理1、杂用水的处理被储存到池箱组合器中杂用水箱的水，是自产自用的较好水，只需进行沉淀和“推陈出新”就可以了。其具体方法是在杂用水箱内设置“N形管路组合”。既能维护“近面水”的稳定沉淀，又能保证“近面水”按高低层次“推陈出新”。使正常使用中的池箱组合器，箱内水为相对活水。再利用所设置的按柄式近面水输出器来保证随时取用的水为“近面水”。
所谓近面水，是指距水面较近的水。由于水的沉淀自净性，这部分水的水质是最好的。
每过一个时期，箱底会积存一定量的沉淀物，需要排除。当打开卫生间池箱组合器下的排污阀时，就可将含有一定量沉淀物的水排放到下层楼的冲厕水罐中；当打开厨房池箱组合器下的排污阀时，就可将沉淀物排入污水干管(13)中。
2、冲厕水的处理由于水罐的竖立式结构，使罐中水具有了充足的沉淀空间及时间来实现自净效果。近面水过滤输出装置实现了过滤后的近面水按入罐先后分层次输出，输入溢流装置不仅维护了近面水的稳定和沉淀效果，同时还维护了近面水的推陈出新，使罐中可用水为相对活水。该装置的作用还在于既使有大量废水不断输入、溢出的情况下，近面水良好的沉淀效果仍然不受冲击。
冲厕水罐内的沉淀物会沉积在罐下部的储污排污装置(18)内。只需每天拉动一次罐体上外厕杠杆上的拉绳(24)，即可将储污桶内的沉积物全部排放到污水干管(17)内。
三、马桶的清洁冲厕水罐中的近面水，虽经处理，但仍含有悬浮的微粒杂质。在冲马桶结束的瞬间，有些微粒杂质会停留并附着在马桶内壁上，时间长了会形成牢固的污渍，很难清理；同时，由于冲厕水是由若干家的生活废水汇集而来。难免会有病菌留存于马桶中；再者，使用中的马桶本身也会滋生微生物。其实，在现行的用自来水冲厕的马桶中，尤其是坐便垫上，也是存在大量微生物的。
为解决这些问题，本系统设置了马桶清洁装置(62)。它是在马桶(19)的盖上设置一喷头(20)，喷头通过弯管(26)与药液止回瓶(21)连接，药液止回瓶又与自来水管(22)连接，水管(22)又连接到底层楼的自动加压装置(23)上。
药液止回瓶有两个作用，一是保证自来水系统的卫生安全。二是控制瓶内的药液软袋。当用手上提冲厕水罐外厕的配重锤(25)用废水冲马桶结束后，随即打开马桶盖上的喷头开关，药液止回瓶内的消毒水在足够的压力作用下，直射马桶内壁及各个角落，为马桶实施全面消毒，只需几秒钟。经过消毒的马桶内是不可能存活病菌和滋生微生物的，同时还将马桶内壁冲刷干净。
四、自来水的补给考虑到万一出现冲厕废水不足的情况以及必要时冲刷水罐的方便，为冲厕水罐配置了自来水自动补给装置。该装置通过水管(27)连接到药液止回瓶(21)上，以保证自来水系统的卫生安全。
五、装置的构造、原理、功能1、池箱组合器(58)(立体图见图13)分为卫生间池箱组合器和厨房池箱组合器。分别由水池、分流器、杂用水箱组成。
水池分卫生间盥洗池(1)和厨房洗淘池(3)。均为现行的普通水池。所不同的是底部的漏水孔的直径要大1厘米左右，适于安装分流器。卫生间盥洗池形状见图2，厨房洗淘池形状见图3。
分流器分卫生间盥洗池分流器和厨房洗淘池分流器。
卫生间盥洗池分流器(106)(见图13)，其实体图见图4。由内芯、压垫、密封胶垫、翘板开关、外壳、螺纹套组成。
内芯(图5)主体呈圆筒状，凹形隔板将筒内平均分成两室，各室底部分别设漏水管接头。
压垫(图6)为一圆形且有固定形状贯通孔的硬质垫。
密封胶垫(图7)其形状与压垫相同，共为两个，分别置于压垫上和下。再将其组合体置于内芯之上。
翘板开关(图8)置于压板和胶垫的组合体之上，并使其与隔板凸凹吻合。
外壳(图9)将其吻合性的套在内芯之外。壳外的螺母起到将分流器与水池底部结合的作用。
螺纹套(图10)它的作用是套在外壳底部并旋紧，使内芯与外壳牢固的结为一体。
厨房洗淘池分流器与卫生间盥洗池分流器所不同的是在翘板开关上增加了过滤板(图11)。
杂用水箱分卫生间杂用水箱和厨房杂用水箱。
卫生间杂用水箱(2)由外壳、内部的N形管路组合，按柄式近面水输出器组成。
外壳(图12)正面外观呈人体正面半身照的轮廓状。上顶边缘为盥洗池的座架，左肩和右肩分别有盖板，盖板上有一圆孔。底面为曲面，向中心处缓慢滑下，便于沉淀物向中心处集中。并在中心处设有沉淀物排除管对接孔，还设有较差水管(或称溢流水管)穿出孔，且在底面左(或右)侧对应于盖板上圆孔的位置设一输出孔。
N形管路组合(107)(图13)输入管(31)的上端与分流器(106)的一个漏水孔对接，下端探伸至接近箱底处；溢流管(32)上端不高于分流器的底端，它决定了箱内水面的最大高度，下端穿过箱底并接入沉淀物排除管于排污阀(29)之下；水管(33)为一段软管，上端接到分流器(106)的另一个漏水孔上，下端接入溢流管(32)于接近箱底处。三管组合后的形状很像字母“N”，故称N形管路组合。
N形管路组合的优点是较好水从底部进入箱内，箱内原有的近面水不受冲击，而保持着原有的沉淀效果平稳上升。这样保证了近面水绐终处于良好的沉淀状态。当水面达到溢流管顶端的高度后，箱内水按层次高低顺序进入溢流管，实现了近面水的推陈出新；保证了近面水在正常使用状况下的新鲜程度。
箱底下方的(30)为支架，箱右侧的(28)为按柄式近面水输出器。
按柄式近面水输出器(28)(图14)由伸缩管、浮子、按柄、伸缩管内架、箱外输出软管组成。
伸缩管(34)为一段受外力可伸缩的管子。下端与箱的输出孔对接，上端与浮子(35)的贯通孔对接。
浮子(35)为一中轴处有贯通孔的圆柱状的漂浮物体，它的浮力能保证在带有负载物(伸缩管和按柄)的情况下，上端能自行漂浮在水面上。上端通过若干根不锈钢丝段(36)与按柄相连。
按柄呈倒立的试管状物体。上述的若干根不锈钢丝段插入其壁内。按柄在箱肩盖板的圆孔内可上下活动。
伸缩管内架(图15)由四根不锈钢丝组成。从箱底的输出孔插入伸缩管内，用来控制伸缩管和浮子的横向活动范围。插入后，架脚卡在箱底输出管头的架脚槽内。顶端略高出箱肩的盖板。
当箱内有水时，浮子的上端会漂浮在水面之上，当用手按下按柄时，浮子的上端被压入水面之下，水从浮子的上端孔进入伸缩管后被输出；当松开手后，浮子的上端自动浮出水面，近面水停止输出。
箱外输出软管(图16)它是一段对接到箱底输出管接头上的软管。
厨房杂用水箱(4)与卫生间杂用水箱的构造基本相同，所不同的是形状如图17所示，近面水输出器的按柄要长一些，因为要高于水池上口的平面(或灶台面)。
2、冲厕水罐冲厕水罐(11)(图18)由外壳(37)、输入溢流装置(38)、近面水过滤输出装置(39)、自来水补给装置(40)、排气管(41)、储污排污装置(18)组成。
外壳(37)整体外观似倒立的步枪子弹状。
上盖(图19)其上有五个孔，其一在中心处的大孔为输入管穿入孔；其二排气管对接孔；其三为安装球塞制动栓孔；其四为排污拉绳穿出孔；其五为配重锤拉绳穿出孔，并在该孔处设一定滑轮(52)。如果是底层楼的冲厕水罐，其上盖还增加一控泵顶杆穿出孔。
外壳的上侧部设一定滑轮(53)，与(52)组成滑轮组。外壳的上侧设一自来水管穿入孔。如果是底层楼的冲厕水罐，罐壳上侧部还增设一回升管穿入孔。
外壳圆柱体下方的圆台侧面上有两孔。分别为溢流管穿出孔(43)和输出管穿出孔(44)。圆台的下底对接储污排污装置(18)的储污桶。
输入溢流装置(38)(图18的右半部分)其中(45)为带弯头的输入管，弯头接近溢流管(47)的下溢流口(46)，且在其上方，方向也指向(46)。
在溢流管(47)的上部设一横杆，横杆下悬吊一浮子(立体图见图20)，浮子底端中心处系一绳，该绳下穿一环(48)，再下穿圆筒形帘式过滤罩(立体图见图21)顶端中心处的小孔，系在罩内罩刷(立体图见图22)的顶端中心处，罩刷底端中心处系一绳，绳下系一球塞(立体图见图23)，球塞将溢流口(46)封堵。螺纹套(图24)将过滤罩固定在溢流口(46)上。图25为螺纹套的剖面图。
由于输入管弯头在罐内的位置，决定了废水是从罐底部进入的，罐内原有的近面水会保持着原有的沉淀效果而平稳上升。浮子因受浮力随之上升，当上升到设定的高度(最大容量)后，就会将球塞拉离溢流口，溢流口周围的水就会进入溢流口中。由于弯头内的水压大于弯头外的水压，弯头与溢流口之间就会形成“急流”。即弯头内的水会径直进入溢流口。这样，罐内的水虽在输入或溢出，近面水却不受冲击，而保持着原有的沉淀效果。当停止输入时，浮子会随水面下降，球塞靠自身重力将下溢流口封堵。
浮子体积的确定球塞在溢流口上所受的压力W压＝ЛR2Hd其中溢流口半径R＝2cm，溢流口至最高水平距离H＝100cm，水的比重d＝1克/cm3。计算得球塞受水的压力W压＝1256(克)球塞的重量记为W塞浮子的重量记为W浮。
罩刷的重量和所受浮力同时忽略不计(制做时使重量与浮力相等)。
浮子的形状制成圆柱状，其体积V浮V浮＝ЛR2h其中圆柱底面半径R为5cm，h为拉高。计算得V浮＝78.5h浮子在水中浮力记为F浮。
F浮＝d·V浮。其中水的比重d＝1克/cm3，所以F浮＝1克/cm3×78.5h＝78.5h(克)浮子的柱高h应满足下列关系式F浮＞W浮+W塞+1256即78.5h＞W浮+W塞+1256h＞W浮/78.5+W塞/78.5+16(cm)过滤罩的设置是防止杂质垫夹在球塞与溢流口边沿之间而影响封堵效果。罩刷的设置是防止杂质堵塞过滤罩。罩刷上设有三排刮针，每一排中，刮针与过滤罩帘的缝隙是一一对应的。
罐中近面水如果长期不使用，就会成为相对“死水”。为防止这一现象的发生，在罐盖上设置了球塞制动栓(49)(放大的立体图见图26)，栓上有螺纹，通过旋转可以上下移动，栓下系一绳，绳的另一端从下往上穿过环(48)后，系到浮子底端中心处。
在决定一个时期内不使用冲厕水罐时，将球塞制动栓(49)旋转使其上升拉紧下面的拉绳，该绳通过反向环(48)将浮子拉紧，在浮子受到浮力后就无法上升了，近面水就会淹没浮子后继续上升，直至从溢流管(47)的上溢流口溢出。这样就实现了近面水的推陈出新。在恢复使用冲厕水罐之前，只要将制动栓旋回原位即可。
近面水过滤输出装置(39)(图18左半部分)由伸缩管、罩刷浮子、伸缩管内架，过滤罩及底座、T形架、配重锤和拉绳及定滑轮组成。
伸缩管(50)(立体图见图28)该管受拉压力的作用可伸长和缩短。它的下端与罐壳圆台侧面上的输出孔接头(44)对接，上端与罩刷浮子对接。
罩刷浮子(54)(立体图见图30)为一在中轴处有贯通孔的圆柱体。其上外侧有一排刮针，刮针与过滤罩帘的缝隙是一一对应的，它的上下移动可将过滤罩帘上的夹塞物刮掉。在贯通孔的上部设一不锈钢丝做成的人字架，架顶端有一小环。罩刷浮子的重量，在水中可将伸缩管压至最短。
伸缩管内架(图34)由四根不锈钢丝及一礼帽状螺母组成。安装时，从罩刷浮子插入伸缩管内，使架脚卡在水罐输出管接头(44)的架脚槽(56)(图35)内。它的作用是控制伸缩管及罩刷浮子的横向活动范围。
过滤罩及底座过滤罩(图31)为一圆筒状不锈钢丝帘及礼帽状螺母组成，帘的缝隙要求在不影响刮针上下移动的情况下，越小越好；它的底端通过螺纹套(图29)固定在底座(图27)上，底座通过其内螺纹固定在水罐输出管接头(44)上。
T形架(51)(立体图见图33)它的三个端点均有贯通孔，通过三个螺丝固定在水罐内壁上侧的三个架托上。T形架的作用是固定过滤罩的上端和伸缩管内架的上端。方法是将粗螺纹管(图32)下穿T形架上的圆环，下端与过滤罩顶端通过螺纹衔接；将细螺纹管(图36)下穿粗螺纹管，下端通过螺纹与伸缩管内架的顶端衔接。
配重锤和拉绳及定滑轮在上述罩刷浮子的人字架的小环上系一绳，该绳上穿细螺纹管、水罐盖，并通过定滑轮(52)、(53)，再系一配重锤(25)(图18)。
配重锤的重量应将沉没在水中的罩刷浮子柱高的三分之一或一半拉出水面并处于平衡状态。在这样的情况下，罩刷浮子会随水面的升高或下降而升高或下降。当用水时，只要将配重锤拉绳向上提起，罩刷浮子就会沉入水面之下，过滤罩内的近面水就输出来了。当松开手后，配重锤会将罩刷浮子的上端拉出水面而处于平衡状态，近面水停止输出。
自来水补给装置(40)(立体图见图37)该装置为设置在罐内的自来水浮球开关。所不同的是浮球的连杆被加长，在有废水使用的情况下，浮球全部淹没在废水中。它的自来水输入管(27)与罐外的马桶清洁装置中的药液止回瓶连接，以保证自来水系统不受污染。
排气管(41)(图1)由于水罐是密闭的，当罐内水面上升时，必然受到上方空气的反压，从而阻碍废水向罐内的顺畅输入。为解决这一问题，将一段管子的一端接到罐盖的排气管对接孔上，别一端从卫生间排气窗(59)上方插入排气道，及时将罐内受压的气体排除。
储污排污装置(18)(全图见图38)由储污桶(60)、排污栓(61)、拉绳(24)及杠杆组成。
储污桶(60)(图39)主体外观为一圆柱体，上、下分别与一半球结合。顶端呈漏斗状，通过螺纹与水罐主体结合，下端与排污管连接。
排污栓(61)(图40)中间为一圆柱，上下各连接一球状物，上下顶端各有一段不锈钢丝。用来控制其横向活动范围，栓的重量主要集中在下球上，便于在水中处于直立状态。
拉绳(24)及杠杆(图38)排污栓上球的钢丝上有一小环，在小环上系一拉绳，拉绳上穿罐盖系在罐体外杠杆的一端，杠杆的支架固定在水罐的外壁上。
当拉下杠杆另一端的拉绳(24)时，排污栓的上球将储污桶上的漏斗封堵，下球脱离排污管口，桶内沉淀物就被排除了。
为保持水罐相对于室内的封闭性，在罐的穿绳孔处设密封伸缩胶套(63)，该胶套也可以设在罐盖下方。冲厕水罐的这种构造，将水罐分为上、中、下三个水域。中部为以输入管弯头为中心的流动水域，上部为维护沉淀效果的缓动水域，下部为承接沉淀物的不动水域。
3、中水自动回升装置中水回升装置(108)(图1)它是将底层楼冲厕水罐中的超量废水输送到顶层楼冲厕水罐的一种装置。由水泵(15)、止回器、回升管(16)、控泵开关组成(详图见图41)。
水泵(15)(图41)为一离心式水泵，通过水管与底层楼冲厕水罐及止回器(64)连接。
止回器(64)为一密闭容器，下端设有排污塞，上端连接回升管(16)，在容器内与水泵连接的管头上设有止回阀门。
回升管(16)下端与止回器连接，并设有阀门，上端与顶层楼冲厕水罐的输入管连接。
控泵开关(65)由翘板式开关(66)、顶杆(67)及电源(68)、导线(69)等组成。
顶杆(67)(立体图见图42)它与冲厕水罐中输入溢流装置的浮子的顶端中心处连接。
水罐中的浮子随水面的上升而向上移动，当水面达到设定的高度后，如果还有水向罐中继续输入，顶杆(67)就在滑道(70)中继续上升，直至将翘板开关(66)的上端顶离滑道，使其与电触头(71)接触，电路接通，水泵启动工作，泵中水顶开止回器(64)中的阀门，通过回升管(16)进入顶层楼冲厕水罐。
在翘板开关的上端被顶离滑道的同时，它的下端恰好转入滑道。
随着罐中水面的下降，顶杆在滑道中下滑，直至将翘板的下端压离滑道，同时翘板的上端脱离电触头(71)而转入滑道，电路断开，水泵停止工作。止回器中的止回阀门靠自身重力将管头封堵。
水泵的工作随着罐中超量水的随机出现而随机进行。如果系统中所有的水罐都储满后，仍有超量水进入底层楼冲厕水罐，浮子会继续上升，将球塞拉离溢流管的下溢流口(46)，多余的废水将被排放掉。
4、马桶清洁装置马桶清洁装置(62)(图1)由药液止回瓶(21)及瓶内的消毒液软袋(72)、马桶盖喷头(20)、加压装置(23)组成。
药液止回瓶(21)(图43)为一透明的圆柱状容器。上盖可以打开，底端(73)较细，并连接一弯管(26)，[弯管(26)与马桶盖喷头(20)连接]。在圆柱体的下侧连接一管(27)，(27)的另一端与冲厕水罐中的自来水补给装置连接。(74)为加压自来水输入管，管头插入容器内且管口朝上，并设一转轴止回阀门。
当旋紧上盖，关闭管(26)、(27)上的开关，打开管(74)上的开关，自来水就会顶开止回阀门向瓶内输入，随着瓶内水面的上升，水面上方空气的压强越来越大，当升至与水管(74)内的压强相等时，自来水无法再输入了，此时，止回阀门由于自身重力将管口盖住。
当打开管(26)或(27)上的开关放水时，瓶内水面上方空气的压强开始降低，当低于水管(74)压强时，止回阀门又被水管(74)内的水压顶开向瓶内输入。
当自来水系统由于某种原因而水压降低时，瓶内的水和空气都不会进入到水管(74)内。因此，止回瓶不仅保护了自来水系统的卫生安全，同时还将较高的压强予以储存。
消毒液软袋(72)(图43)它是软质、透明、设有硬质滴漏管(75)并在其内装有消毒液的袋(当然也可以加入除臭剂等)，袋的上方连接一带漏斗的输入管。通过漏斗输入管将袋悬吊于瓶内最低水位之下。要求漏斗的制做材料为胶皮(便于密封)。
硬质滴漏管在袋内部分有着上下距离很近的若干小孔，便于药液的进出。既使药液袋的某部分出现干瘪，也不会阻碍其它部分的药液向下流出。
所谓最低水位是指当关闭水管(74)上的开关后，打开水管(26)上的开关放水，当瓶内水面降到(76)所指的高度时，就再也不能下降了。称这个位置为瓶内的最低水位。如果此时，袋内药液高于这个位置，药液就会通过滴漏管向瓶内流入。直至药液面与袋外水面等高为止。这就造成了药液的浪费。
在药液袋全部浸没在水中情况下，袋内外等高处的压强是相等的，滴漏管内不会有液体进出。当打开马桶盖上的喷头开关时，滴漏管下端的水就向管(26)流动，滴漏管外压强就会低于滴漏管内压强，药液就向下流出而混入管(26)，进入马桶盖喷头。当关闭喷头开关后，管(26)内的水停止流动，同时，滴漏管内的药液也停止流出。
滴漏管下端药液的流速与其周围水的流速是相等的。因此，喷射到马桶内的水所含药液的浓度是均衡的。
设滴漏管(75)的内径为e，瓶下端管头(73)的内径为c，软袋内药液的浓度为x，从喷头喷出的水所含药的浓度为y。则它们之间的关系为y＝(e/c)·x止回瓶及其内的药液袋之所以制成透明的，是便于随时发现药液的多少。少了就要及时的添加。药液袋之所以做成软质的，是为保证袋内外的压强始终保持平衡。
马桶盖喷头(20)(图44)它是设置在马桶盖上，通过弯管(26)与药液止回器连接的喷头。弯管(26)中接近喷头的一段为软管。喷头的形状与马桶内壁的形状相近似。图46为其剖面图。喷头中心的空间为闲置空间。通过适当设置喷孔的方向，使马桶内壁得到消毒水的全面喷射。但是，马桶底部积存少量废水的那部分面积，无需消毒水的直接喷射，因为这部分废水最终将得到消毒水的稀释。
当打开喷头上的开关(图45)时，含有适当浓度的消毒液在高压的作用下直射马桶内壁。瞬间，水柱及崩起的水滴纵横交错，布满马桶内的整个空间。只需几秒钟，用水250毫升左右，就使病菌、微生物失去了生存的空间。即消了毒又清洁了马桶内壁。
蹲便马桶盖喷头现行的蹲便马桶是没有盖的，但为适用于本系统，为其设计了马桶盖喷头(图47，图48)。其中的管(77)与冲厕水罐的输出管对接孔(44)连接，管(26)与药液止回瓶连接。(78)为脚踏开关，踩下喷冲，抬脚关闭。喷头的形状与马桶内壁的形状相近似。图49为喷头的剖面图。(79)为开启马桶盖的脚踏板。
马桶(19)如果是蹲便马桶，在其上檐后侧设置安装马桶盖的支架(图48)；如果是坐便马桶，在其上檐后侧设置即能控制喷头软管活动范围，又能对马桶盖起支靠作用的“U”形槽(图45)。当然，也可以像蹲便马桶那样设计。
加压装置[图1中的(23)，详图见图50]由水泵和控泵装置组成。
水泵(80)为一离心式水泵。
控泵装置是由水泵电源线路中加入的压控开关(81)和水控开关(82)组成。
压控开关的作用是当压力瓶(83)内的压强达到设定数值时，水泵自动停止工作；当瓶内压强低于某个设定数值时，水泵自动工作。
水控开关的作用是当自来水系统停水时，水泵自行停止工作；当自来水系统恢复供水时，水泵自动恢复可工作状态。
压控开头(81)由压力瓶、胶皮囊、压囊筒、顶杆、弹簧、弹簧垫、压盖、顶杆滑道、翘板开关等组成。
压力瓶(83)由瓶盖(84)与瓶体组成。二者通过螺纹和胶垫结合。瓶盖的颈内有螺纹和囊托，囊托用来托住胶皮囊。瓶盖的剖面图见图51。瓶体与水泵通过管(85)连接，在瓶内的管头上设有止回阀门。在瓶体的接近瓶底处设有输出管(22)的对接孔，水管(22)见图1。
胶皮囊(86)呈礼帽状，上下可伸缩。置于瓶盖的囊托之上。其剖面图见图52。
压囊筒(87)为一圆柱形筒。置于胶皮囊底座(帽檐)之上，下外侧有螺纹，通过旋转将胶皮囊底座压紧，达到密封程度。上外侧也有螺纹。剖面图见图53。
顶杆(88)形状见图54。置于压囊筒内，其底座压于囊顶之上。
弹簧(89)(图55)为一压缩弹簧，用其套住顶杆，压在顶杆的底座之上。
弹簧压垫(90)(图56)中心处有一孔，套在顶杆上，压于弹簧之上。
压盖(91)压盖中心有一孔，使顶杆从该孔穿过。通过其内壁螺纹与压囊筒结合，并使弹簧将胶皮囊顶压至最低。图57为压盖的剖面图。
顶杆滑道(92)形状近似于蹄形磁铁，使顶杆在其内上下顺畅滑动。
翘板开关(93)其形状类似于翘翘板，不过中间处的转轴点已成为小于180°角的顶点。转轴安装在顶杆滑道的一侧，当一端与滑道平行时，另一端将置入滑道。其实质属于现行的用手拨动的家用电灯开关的一种。它的下端可以与导电触头(94)接触或分离，实现电路的通、断。(95)为导线，(68)为电源。
工作原理当水泵工作时，压力瓶内的压强会逐渐升高，顶杆的上端在滑道内逐渐上移。当瓶内压强达到设定数值时，顶杆上端恰好将翘板开关的上端顶离滑道，下端恰好滑道而脱离导电触头(94)，电路断开，水泵停止工作。此时，瓶内的止回阀门由于身重力将管口盖住，使高压得以储存。当瓶内压强降低时，弹簧会逐渐伸长，顶杆逐渐下降，当压强降至设定的最低数值时，顶杆的上端恰好将翘板的下端压离滑道，与导电触头(94)接触头，电路接通，水泵开始工作。
如此往复的进行，使马桶盖喷头所喷出的消毒水的压力保持在设定的范围内。
水控开关(82)(图50)由浮球瓶、胶皮塞、压塞筒、浮球顶杆、弹簧触环组成。
浮球瓶(96)上侧部有一孔，用来连接自来水输入管(97)，下侧部有一孔，通过水管(98)与水泵(80)连接。其中瓶盖(99)的构造见图51。
胶皮塞(100)置于瓶盖内的塞托之上。中心处有一孔，底部呈球面状。其剖面图见图58。
浮球顶杆(102)(图60)浮球的上表面呈球面状，球面的半径与胶皮塞(100)的下表面的球面半径相同，以保证达到充分接触的密封效果。浮球所连接的顶杆穿过胶皮塞及压塞筒的孔，并能保证瓶内空气可以从这些孔顺畅排出。顶杆上设一金属圆片(103)，该片与一段软导线连接，该导线与水泵的电源线路连接。
弹簧触环(104)(图50)为一压缩弹簧做成的导电体。底端呈圆环状，上端与水泵的电源线路连接。浮球顶杆的上部能在弹簧内上下顺畅移动。(105)为防护盒。
工作原理当瓶内充满水时，浮球在浮力的作用下，上表面胶皮囊孔封堵，此时，顶杆上的金属圆片(103)已经与弹簧底端的触环(104)充分接触了，水泵的电源线路在此处接通，水泵处于可工作状态。当自来水系统停水，瓶内水位下降时，浮子就会带动顶杆下移，当下移到一定程度时，(103)与(104)脱离，水泵的电源线路在此处断开，实现了停水即停泵。当自来水系统恢复供水时，管内气体会首先进入瓶内，并从胶皮塞的中心孔及压囊筒的孔处排出。随之，自来水进入瓶内，浮球顶杆上升，胶皮塞孔被封堵，水泵电源线路在(103)、(104)处又被接通。
考虑到水泵的噪声问题，加压装置中的水泵以及中水回升装置中的水泵，可以不设在住户内，比如可以设在地下室或其他地方。
本发明比照现有技术的有益效果是一、横向分类纵向循环的方法使生活废水按不同的清浊程度分类，物尽其用，扩大了收集面和利用面；同时克服了废水供求不同步、不等量，从而造成废水的浪费和供不应求的现象，以及用大容器长时间储存“死水”的现象。实现了废水的随产随用供应及时。为完全废水冲厕及废水清洁卫生等杂用提供了足够的新鲜的废水源。既使遇到暂时的自来水系统停水，也不必为冲厕和清洁卫生过多的担心了。
二、集水池分流器杂用水箱三位一体的池箱组合器不仅为废水的分类、储存、处理和利用带来方便，而且保持着箱内废水的新鲜状态。立式结构的冲厕水罐。为近面水沉淀自净创造了充分的空间和时间；近面水过滤输出装置，实现了近面水的自动过滤和按入罐先后分层次输出；输入溢流装置，不仅维护了近面水的沉淀效果，而且实现推陈出新。
上部呈漏斗结构的储污桶，为沉入桶内的沉淀物设置了上浮的障碍；拉起的排污栓将可用废水与储污桶隔开，既排除了沉淀物，又防止了可用废水的流失。
四、改善了马桶的卫生状况现行的自来水冲马桶，在马桶内尤其在坐便垫上，存在着大量的病菌、微生物。按说每次用厕后都应当对马桶进行消毒，但是，人们却做不到这一点，至今，也没有新的技术来解决这一问题。
而本系统的马桶清洁装置，要求在每次用废水冲厕后，再扳(或踩)动马桶盖上的开关几秒种，就将马桶内喷射消毒一遍，并对马桶底部留存的少量废水进行了稀释消毒。既对马桶内壁进行了清洗，又消灭了病菌、微生物。
另外，由于马桶、冲厕水罐、卫生间排气道是连通的，所以，马桶内的浊气会进入卫生间排气道。从而减少了马桶内浊气对卫生间空气的污染。
五、因地制宜适用广泛本系统中的废水冲厕，不仅适用于坐便马桶，而且适用于蹲便马桶。
不仅适用于住宅楼，而用部分适用于非住宅楼和非楼住宅。
对于非住宅楼，比如宾馆、饭店、学校机关等办公楼。可适用于系统中的冲厕部分。
对于平房住宅，可适用于系统中的较好水储用部分。
六、可使城市缺水问题得到解决1、废水的足量性分析附加文件1提供“城市居民每人每天用水150-250升”。
这里仅取最小值150升进行计算。
冲厕用水量据有关统计，平均每人每天如厕6-8次，这里取平均值7次来计算。按现行的冲厕方法，每次冲厕需水量为7升左右，这里按7升计算。则平均每人每天冲厕用水为49升。
清洁卫生等杂用用水量(这里特指可用废水来替代的部分)。平均每人每天按5升计算。
这两项之和为54升。应用本系统后，这54升自来水就用废水来替代了。平均每人每天的用水量将由150升降至96升。
这96升自来水被利用后，一部分可以再回用，另一部分则不能再回用了。不能再回用的这部分包括进入人体被消耗掉的和特别脏的水。
人体消耗的水包括饮用、进食及烧饭蒸发等。平均每人每天最多不超过5升。这里按5升计算。
特别脏的水包括洗刷肉类、食用油类用具及弃掉的饭汤、菜汤中的水。平均每人每天最多不超过10升。这里按10升计算。
这两项之和为15升。那么，可回用部分应为96升-15升＝81升。
由于81远大于54(冲厕用水与清洁卫生等杂用水之和)，所以，一个人一天所产生的生活废水用来为自己冲厕及清洁卫生等杂用是足够的。
系统中的冲厕所水罐虽然设置了自来水补给装置，那只是为了预防万一及必要时刷洗水罐的方便。
2、水量的分析通过上述，已经知道冲厕及清洁卫生等杂用的54升自来水，完全可以用足量的废水来替代了。但是，在每次废水冲厕后，还要用250毫升的消毒水对马桶进行喷冲消毒。这样每天还要用去自来水0.25升×7次＝1.75升。那么，每人每天的实际节水量为54升-1.75升＝52.25升。
因此，每人每年的节水量为52.25升×365天＝19立方米。
我国13亿人口中，4亿为城市居民(对于城市居民住平房及农民住楼房的情况同时忽略不计)。那么，全国城市每年可节水19立方米×4亿人＝76亿立方米。
附加文件2、附加文件3提供“我国城市年缺水总量达60亿立方米”。
由此可见，普遍推广应用本发明，可使我国城市缺水的难题得到解决。而且是最直接、经济、有效的办法。
七、水资源及环境的保护作用实施本发明，我国城市每年将节水76亿立方米。必将延缓水资源的衰减，有效地保护了水资源。同时，每年将减少76亿立方米的污水，减少了对环境的污染。必将大幅减轻我国环保工作的负荷。
八、经济效果根据2005年3月22日19时50分，旅游卫视电视台通过屏幕下部的移动字幕播发的消息“北京官员表示全国城市年缺水量60亿立方米，水价仍会上涨，合理价6元”。附加文件4也公布了一吨水6元的消息。
这说明，每吨6元才是全理价，而不是最高价。因此，水价的上涨已成必然。暂时还未涨到6元，说明国家还在补贴。因此，实施本发明，全国城市每年所节约的水费开支应为6元×76亿立方米＝456亿元。
九、设备造价低占用空间少。
本系统及其装置所用的主要材料为塑料和陶瓷，每户的平均造价为750元左右。比照现行设备所增加的造价在350元左右。用户一年节约的水费开支，即可将增加的成本费用抵消。比如，一个三口之家，一年节约的水费开支为6元×19立方米×3人＝342元。
与现有技术中设备相比，本系统以冲厕水罐取代了原有的水箱；在水池下方增设了杂用水箱。所占用的空间主要是闲置空间。系统中的两个水泵可以不设在住户内。


图1为住宅楼中水利用系统的平面图。(58)池箱组合器、(1)盥洗池、(2)杂用水箱、(3)厨房洗淘池、(4)厨房杂用水箱、(5)较差水输出管、(6)较差水干管、(7)较差水输出管、(8)洗衣机、(9)地漏、(10)浴盆、(11)冲厕水罐、(12)非回用水池、(13)厨房污水干管、(14)溢流管、(15)废水回升泵、(16)废水回升管、(17)卫生间污水干管、(18)储污排污装置、(19)马桶、(62)马桶清洁装置、(20)马桶盖喷头、(21)药液止回瓶、(22)加压自来水干管、(74)加压自来水分管、(23)加压装置、(24)排污杠杆拉绳、(25)冲厕开关配重锤、(26)喷头弯管、(27)水罐自来水输入管、(41)排气管、(59)排气窗、(108)废水回升装置、(97)自来水输入管。
图2(1)盥洗池。
图3(3)厨房洗淘池。
图4(106)分流器。
图5分流器内芯。
图6分流器压垫。
图7分流器胶垫。
图8分流器翘板开关。
图9分流器外壳。
图10分流器螺纹套的局部剖面图。
图11分流器带过滤板的翘板开关。
图12(2)卫生间杂用水箱外壳。
图13(58)卫生间池箱组合器。(29)排污阀、(30)支架、(106)分流器、(107)N形管路组合、(31)较好水输入管、(32)溢流管、(33)较差水输出软管、(28)按柄式近面水输出器。
图14(28)按柄式近面水输出器。(34)伸缩管、(35)浮子、(36)不锈钢丝。
图15伸缩管内架。
图16与杂用水箱输出口对接的一段软管。
图17(4)厨房杂用水箱外壳。
图18(11)冲厕水罐(18)储污排污装置、(25)冲厕开关配重锤、(37)水罐外壳、(38)输入溢流装置、(39)近面水过滤输出装置、(40)自来水补给装置、(41)排气管、(42)细螺纹管、(43)溢流管穿出孔、(44)输出管穿出孔、(45)输入管弯头、(46)溢流管的下溢流口、(47)溢流管、(48)制动栓拉绳反向环、(49)球塞制动栓、(50)伸缩管、(51)T形架、(52)上定滑轮、(53)侧定滑轮、(54)罩刷浮子、(55)粗螺纹管、(57)输出开关拉绳。
图19冲厕水罐盖。(52)上定滑轮。
图20输入溢流装置中的浮子。
图21输入溢流装置中的过滤罩。
图22过滤罩内的罩刷。
图23输入溢流装置中的球塞。
图24将过滤罩与下溢流口结合的螺纹套。
图25螺纹套的剖面图。
图26(49)输入溢流装置中的球塞制动栓(48)制动栓拉绳反向环。
图27近面水过滤输出装置中过滤罩的底座，其内外均有螺纹。
图28(50)近面水过滤输出装置中的伸缩管。
图29固定近面水过滤输出装置中过滤罩下端的螺纹套。
图30近面水过滤输出装置中的罩刷浮子。
图31近面水过滤输出装置中的过滤罩。
图32(55)粗螺纹管。
图33(51)T形架。
图34伸缩管内架。
图35(56)水罐输出孔接头上的架脚槽。
图36细螺纹管。
图37(40)自来水补给装置的罐内部分。
图38(18)储污排污装置(24)排污杠杆拉绳、(60)储污桶、(61)排污栓、(63)密封伸缩套。
图39储污桶。
图40排污栓。图41(108)废水回升装置(15)废水回升泵、(16)废水回升管、(46)溢流管的下溢流口、(64)止回器、(65)控泵开关，(66)翘板开关、(67)顶杆、(68)电源、(69)导线、(70)顶杆滑道、(71)电触头。
图42(67)顶杆的立体图。
图43(21)药液止回瓶、(26)与喷头连接的弯管、(27)与冲厕水罐中补给装置连接的水管、(72)药液软袋、(73)下端口、(74)加压自来水输入管、(75)滴漏管、(76)最低水位。
图44(20)马桶盖喷头(开启后的情形)。
图45(20)马桶盖喷头(合盖后的情形)。
图46马桶盖喷头的剖面图。
图47(20)蹲便器上的马桶盖喷头(合盖的情形)，(26)与药液止回器弯管连接的水管，(77)与冲厕水罐连接的水管，(78)喷头开关，(79)开启盖的踏板。
图48(20)蹲便器上的马桶盖喷头(开启的情形)。
图49蹲便器上马桶盖喷头的剖面图。
图50(23)自来水加压装置(68)电源、(80)加压泵、(81)压控开关、(82)水控开关、(83)压力瓶、(84)压力瓶盖、(85)输压管、(86)胶皮囊、(87)压囊筒、(88)顶杆、(89)弹簧、(90)弹簧压垫、(91)压盖、(92)顶杆滑道、(93)翘板开关、(94)电触头、(95)导线、(96)浮球瓶、(97)自来水输入管、(98)自来水入泵管、(99)浮球瓶盖、(100)胶皮塞、(101)压塞筒、(102)浮球顶杆、(103)导电金属圆片、(104)导电弹簧触环、(105)防护盒。
图51压力瓶盖的剖面图。
图52胶皮囊的剖面图。
图53压囊筒的剖面图。
图54顶杆的立体图。
图55弹簧。
图56弹簧的压垫。
图57压盖的剖面图。
图58胶皮塞的剖面图。
图59压囊筒的剖面图。
图60浮球顶杆的立体图(103)导电金属圆片。
具体实施例方式
一、制做与安装本系统及其装置所需材料主要是塑料和陶瓷。具有相应生产能力的塑料厂，陶瓷厂的一般技术人员根据图纸即可制做。安装主面，给排水专业的一般技术人员根据说明即可实施安装。
本系统即可纳入新建楼房的设计内容，也可在现有楼房中改造安装。
二、池箱组合器的使用卫生间池箱组合器的使用。在使用盥洗池前，先将池底翘板开关按平，封堵漏水孔，用水后根据自己的意愿，当认为池中的废水为较好水时，就按下分流器翘板开关对应较好水输出管的一端，将水输入到杂用水箱中；当认为池中的废水为较差水时，就按下翘板开关对应较差水输出管的的一端，废水就向楼下的冲厕水罐输入了。既使杂用水箱已经储满水，如果认为池中水为较好水，也要继续向箱中储存，因为这样才保持箱中水的推陈出新。
当需要使用箱中水时，先将盆(或其它器皿)放置在水箱的输出孔下(或将输出管接头放入盆中)。再按下近面水输出器的按柄，水就输入到盆(或其它器皿)中了。经二次使用后的水，如果还适合冲马桶，就将其再倒入盥洗池或地漏，向楼下的冲厕水罐输入，实现了自来水的三次利用。否则，就将其倒入马桶或厨房的非回用水池弃掉。
洗衣机内的最后一遍洗衣水，也可以用盆储存到杂用水箱中。
当杂用水箱底部沉淀了一定量的沉淀物时，就打开箱下的排污阀，将含有沉淀物的废水向楼下的冲厕水罐输入。
厨房池箱组合器的使用与卫生间池箱组合器的使用方法基本相同。所不同的是在洗涮之前，应当预料产生的废水能否回用？如果是不可回用的脏水，就要选用非回用水池，用后将其直接排放掉；否则，就采用卫生间的使用方法，使用厨房池箱组合器，不过要注意利用过滤板。
三、冲厕水罐的使用水罐的排污。排污最好是每天进行一次，且在早上进行。因为罐中水经24小时的沉淀，能够沉淀的杂质都已经积存在储污桶内。其方法是用手下拉杠杆拉绳，使排污栓的上端堵住储污桶漏斗，尽可能阻止漏斗内的水进入储污桶。此时，排污栓的下端已离开排污管口，储污桶内的水携带着沉淀物就被排除了。为防止排污不畅。也可使排污栓上下振动几下后，再将漏斗堵住。在排污过程中，如果不将漏斗堵住，就会造成罐中可用水的流失。如果要将罐中水全部排放掉，恰是用此方法。
当根据声音感觉到，桶内的沉淀物已全部排除后，松开手即可。
水罐的冲厕。在使用马桶后，盖上马桶盖，用手向上提起配重锤的拉绳，废水冲厕就开始了。然后，根据马桶内的冲击响声判断冲便完毕后，松开手即可。
四、马桶清洁装置的使用马桶盖喷头的使用。在上述废水冲便完毕，松开配重锤的拉绳后，随即扳(蹲便脚踏)动马桶盖上的喷头开关2至3秒即可。
药液止回瓶的使用。当发现药液止回瓶内药液很少了的时候，就需要及时添加。其方法是先关闭药液止回瓶上的加压自来水开关，再打开马桶盖喷头开关放水，将瓶内压力排除，直至喷头停喷再关闭，然后拧开药液止回瓶的上盖，就可以通过瓶口上的漏斗向袋内注入药液了。当药液袋被注满后，拧紧药液止回瓶的上盖，再打开加压自来水开关即可。
权利要求
1.一种将生活废水进行收集、处理和利用的住宅楼中水利用系统及其装置，其特征是通过对住宅楼生活废水进行横向分类纵向循环的方法实现对废水的广泛收集和充分利用，其中涉及一种维护水自净性的多功能池箱组合器(58)，涉及一种具有水处理的多功能冲厕水罐(11)，涉及一种对马桶内壁实施高压喷冲消毒的马桶清洁装置(62)。
2.权利要求1所述的横向分类纵向循环的方法，其特征是对于卫生间厨房水池内产生的废水，将其中的较好水向各自的池箱组合器(58)输入，将其中的较差水经穿过池箱组合器底部的水管向下层楼的冲厕水罐(11)输入，将洗衣水、冲刷地面的水通过地漏、浴盆水通过盆下输出管均向楼下的冲厕水罐(11)输入，且每上下相邻两冲厕水罐通过溢流管串联，底层楼冲厕水罐中接收的超量废水通过自动回升装置(108)中的水泵向顶层楼的冲厕水罐输入，对于厨房中产生的特别脏的废水通过现行的非回用水池直接排入污水干管弃掉。
3.根据权利要求1所述的池箱组合(58)，其特征是盥洗池(1)、分流器(106)、杂用水箱(2)结为一体，洗淘池(3)、分流器(106)、杂用水箱(4)结为一体，且箱内均设置N形管路组合(107)及近面水输出器(28)。
4.据权利要求1所述的冲厕水罐(11)，其特征是整体外观呈倒立的步枪子弹状(37)，设有输入溢流装置(38)，近面水过滤输出装置(39)、储污排污装置(18)、自来水补给装置(40)及排气管(41)。
5.根据权利要求1所述的马桶清洁装置(62)，其特征是将喷头设置在马桶盖上，且马桶盖喷头(20)与内装消毒液软袋(72)的药液止回瓶(21)、加压装置(23)用水管顺次连接，加压装置又与自来水管连接。
全文摘要
一种将生活废水全方位收集、有效处理并充分利用的住宅楼中水利用系统及其装置。它是将卫生间、厨房水池中产生的较好废水向各自的具有维护水自净性等多功能的池箱组合器输入。用来清洁卫生等；将其中的较差废水经穿过池箱组合器的水管、将洗衣水、冲刷地面的水经地漏、将浴盆水经盆下水管均向楼下具有水处理等多功能的冲厕水罐输入；将厨房产生的脏水经非回用水池排放掉。每上下相邻两冲厕水罐用溢流管串联，底层楼的冲厕水罐接收的超量废水经自动回升装置向顶层楼的冲厕水罐输入，使上下所有住户对冲厕废水互补共享。并在马桶盖上配置一种高压喷冲消毒的马桶清洁装置。非住宅楼和非楼住宅可适用本系统的一部分。
文档编号E03D1/00GK1880593SQ20051001008
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月14日 优先权日2005年6月14日
发明者董兆臣 申请人:董兆臣