一种家用节水机及其中的过滤装置的制作方法

本实用新型涉及二次水利用技术领域，提供一种对于二次水过滤以及自动清理过滤装置的家用二次水收集冲厕系统即一种家用节水机，还提供该家用节水机中的过滤装置。

背景技术：

家庭中的下水，包括洗漱排水、厨房排水乃至于洗衣机排水，其中大部分排水都比较清洁，可以作为二次水用作冲厕用水。现有技术中利用二次水冲厕的技术非常之多，但是，在实际应用中，真正被使用的寥寥无几。这些年来二次水利用的研究和实践表明，要使得家庭用二次水能够让人们乐于接受，应该是使用中不会给人生活带来额外的麻烦。家庭二次水的特点是，一些二次水很干净，适合于冲厕水箱使用，而另外一些水就比较脏，油污较重，含有许多杂质。为此，在二次水收集系统中设置了二次水洁净度识别装置，符合设定洁净度的水进行收集，不符合洁净度要求的二次水直接放走。另外，二次水毕竟不同于新水，在集水箱中停留过久会发霉甚至产生恶臭气味令人生厌，这些可以通过在集水箱中设置计时装置，定时排放集水箱中未使用的二次水来以及设置加药装置对集水箱中的二次水进行消毒等处理来解决。但是，在现有技术中，对于二次水在集水箱中的过滤问题还没有得到很好的解决。

对于二次水中含有的杂质，现有技术中除了在发生二次水的地方的管道入口处设置过滤装置以除去较大的杂质避免下水道堵塞之外，还在二次水集水箱中设置更细密的过滤网，而除去更细小的杂质以避免二次水进入冲厕水箱后细小的杂质影响水箱的正常工作。集水箱中的过滤网在现有技术中是设于集水箱中的入水口的下面。该处的过滤网在使用中需要经常清理，由于其更加细密，加之集水箱通常是封闭起来的，因此，其中的过滤网清洗起来会更加费力，这给使用者会带来很大的麻烦。

如何能够使得集水箱中的过滤网能够滤除二次水中的微小杂质，但又能够不需要清理，可以自动恢复过滤网的滤过功能是现有技术中的难题，也是妨碍二次水利用系统推广使用的关键问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于改进现有技术的问题，提供一种能够自动清理集水箱中过滤网上的微小杂质并且确保进入冲厕水箱的二次水不影响冲厕水箱正常工作的家用节水机。

本实用新型的另一个目的是提供所述节水机中的过滤装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种家用节水机，包括一个集水箱，在该集水箱顶部的进水口连接二次水来水管道，该来水管道连接二次水来水管，该二次水来水管至少包括如下管道之一：厨房水池的下水道、洗衣机的排水管和洗漱盆的下水道；在该集水箱内的上部设置一过滤网，将该集水箱内空间分割成上部空间即过滤空间和下部空间即集水空间，所述集水空间的下部设置二次水排出口，该二次水排出口上连接二次水输送管路而通往冲厕水箱，在该二次水输送管路上设置二次水输送泵，其受控于冲厕水箱中的液位传感器，使得当所述冲厕水箱中的水位低于设定的低水位时，二次水输送泵启动以将所述集水箱中的二次水输送到冲厕水箱中，当冲厕水箱中的水位达到设定的高水位时，二次水输送泵停止；在所述过滤空间设置溢流口连接下水道；

所述过滤网为从上向下倾斜设置的滤网，在所述过滤空间的过滤网上方设置一分水罩，该分水罩将该集水箱的进水口和过滤网隔开，在该分水罩的下端边缘与该过滤网的上端的网面之间留有空间，使得二次水流经所述分水罩，然后从倾斜设置的所述过滤网的最上端起在过滤网上流过而进入集水空间；

倾斜设置的所述过滤网的最低位置设所述溢流口。

本实用新型还提供一种过滤装置，其特征在于：在一集水箱顶部设置进水口，在该集水箱内的上部设置一过滤网，将该集水箱内空间分割成上部空间即过滤空间和下部空间即集水空间，所述集水空间的下部设置二次水排出口，

所述过滤网为从上向下倾斜设置的滤网，在所述过滤空间的过滤网上方设置一分水罩，该分水罩将该集水箱的进水口和过滤网隔开，在该分水罩的下端边缘与该过滤网的上端的网面之间留有缝隙，使得二次水流经所述分水罩，然后从倾斜设置的所述过滤网的最上端起在过滤网上流过而进入集水空间；倾斜设置的所述过滤网的最低位置设所述溢流口。

进一步地，所述分水罩的下端整个的边缘与所述过滤网的整个上端边缘对应，使得二次水在所述过滤网的整个网面上均为从上向下流动。

更近一步地，所述过滤网为在所述集水箱的水平面上设置的锥形过滤网，该锥形过滤网的上端四周边缘与所述集水箱的周壁连接，所述锥形过滤网的中间最低处的锥尖部开设所述溢流口，该溢流口上连接管路密封地通过所述集水空间而从所述集水箱的底部穿出集水箱与下水道连通。

与所述锥形过滤网匹配地，所述分水罩亦为一锥形罩体，小端朝上地扣设在所述锥形过滤网的上方，所述锥形罩体的朝下的大端边缘与所述锥形过滤网的上部的网面之间留有一环形的所述空间垂直距离30-50mm，如果太小，水流冲击集水箱的侧壁，在侧壁挂留杂质。在环形空间为设定区域内，才能保证二次水基本上是向下流，不会冲到集水箱侧壁。

一个优选方案是：所述集水箱的横截面为矩形，相应地，所述过滤网为四面棱锥体，大端朝上地设置，其中的四个倾斜的侧面与所述集水箱的四个侧壁匹配；所述分水罩也是一四面棱锥体，大端朝下地设置。

所述过滤网的网面可以是弧面，和/或，所述分水罩的上部锥面可以是弧形面。

锥形过滤网的锥角优选是大于90°的钝角。

如果锥角为锐角，集水空间要被占掉较大空间。另外，如果锥角较小，溢流口较低，集水箱中的水位达到溢流口，距离上面的过滤网还差较远，过滤网较大面积上截留的杂质不会受到反冲力的作用，如果锥角大一些，溢流口较高，当有较多的水流入时，溢流管下漏水的速度小于进入集水箱的水流速度时，二次水会漫过过滤网较大过滤面积，这种反冲作用有助于网面上杂质容易脱落随水流进入溢流管，这样，有助于对于过滤网上杂质的自动清除。

但是，如果锥角过大，锥形过滤网的斜面倾斜过缓，不利于网面上的滤渣在二次水来水的冲刷下离开过滤网网面。

溢流口的口径大小对于过滤网上截留杂质的自动清除也是有影响的。口径越大，无疑会占据过滤网的面积，还会减小集水空间的容积，另外还有一点，那就是减少集水空间水流上涌对于过滤网的反冲机会。当然，溢流口的孔径过小，会导致本集水装置不能适应家用常见的瞬间较大排水量的情况，出现集水箱溢出二次水到连接水泵的排出管或者盥洗盆中的问题。

因此，溢流口的口径最好是25-32mm。另外，该溢流孔的横截面积与集水箱的横截面积之比优选为0.05-0.2。

根据输送到集水箱中的二次水的情况，即固体杂质较细小，过滤网的锥角在130°-150°为较佳数值范围。

作为过滤网的网孔最好是0.5-1mm。

为了使得杂质能够在网面上容易被二次水冲掉，过滤网的材质应选择304不锈钢。

进一步地，本家用节水机还可以包括一中间集水箱，该中间集水箱上设有进水口连接全部或部分的所述二次水来水管，该中间集水箱出水管线前端设置水泵，该水泵的出水口连管路连接所述集水箱的进水口；在该中间集水箱中设置排水口连接下水道；在该中间集水箱中设置液位传感器，使得该液位传感器控制该水泵启闭：当该液位传感器显示该中间集水箱中有水，该水泵开启，否则，该水泵停止。

该中间集水箱可以很好地解决家庭中发生二次水的各处相对于集水箱位置高低不同二次水的输送问题，还可以将各处二次水都送到集水箱而不再储存在其他地方，从而方便管理。

洗漱盆的下水道可以连接所述中间集水箱的进水口，也可以直接连通所述集水箱的进水口。

更近一步地，本家用二次水收集冲厕系统中还包括如下装置中的至少一种：

二次水来水清浊识别装置，设置在二次水来水管道上，该识别装置上设支管连接下水道，在该支管上设置电动阀门受控于识别装置，使得达到设定清洁度的二次水进入所述集水箱，达不到设定清洁度的二次水从下水道排走；

一次水补水装置，其包括在所述集水箱上设置的一次水进水口，该一次水进水口连接自来水管线，在自来水管线上设置一与集水箱中水位关联的一次水阀门，使得当所述集水空间中水位低于设定的低水位时，一次水电动阀门开启，当所述集水空间中的水位达到设定的高水位时，一次水电动阀门关闭；

集水箱存水自动排放装置，其是，在所述集水箱的底部设置集水空间的排水口，该排水口上连接一支管与下水道连通，在该支管上设置一排放电动阀门，在集水箱中设置一液位传感器，还设一计时器与该排放电动阀门以及液位传感器关联，使得当集水箱中的液位传感器感应的到设定高水位时，计时器即计时，当该计时器计时达到设定时间时，该排放电动阀门即开启排放集水箱中的存水。当集水箱内水排净时电动阀门关闭，集水箱重新集水。

所述识别装置的具体方案可以是：设置在所述中间集水箱的进水口连接的管道上，该中间集水箱中设置溢流堰，该溢流堰分割中间集水箱为两部分空间：集水腔和溢流腔，所述集水腔连通进水口，在集水腔中或集水腔的出水管线上设置所述水泵，溢流腔设排水口连接下水道，在所述集水腔中设置液位传感器，所述水泵的启闭受控于所述液位传感器和识别装置的水清浊传感器，当通过识别装置的二次水洁净度达到设定标准时，进入中间集水箱的集水腔，所述水泵启动；当通过识别装置的二次水洁净度不达标，水泵不启动，进入集水腔的二次水，从溢流堰流入溢流腔，在从排水口进入下水道排走。由此，使得达到设定清洁度的二次水被该水泵送入所述集水箱中，而污浊的水通过溢流堰继而从下水道排走。

本实用新型提供的家用节水机通过在集水箱中设置倾斜的过滤网很好地解决了二次水在集水箱中过滤后集水箱中过滤网的清理难问题。进入集水箱的二次水一定要进行过滤，这样才能够在进入冲厕水箱时不会因微小的杂质给冲厕水箱造成密封等问题，保证冲厕水箱的使用寿命。现有技术中的集水箱，其中的过滤网均为水平设置，使用很短时间过滤网就需要清洁。这给二次水装置的普及带来阻力。而本实用新型提供的节水机，通过设置倾斜的过滤网，且在过滤网的最下端设置溢流口，让二次水从过滤网的上端流下来，通过后续的二次水可以将截留在过滤网上的杂质冲走，实现自清洁。因此，本实用新型的节水机在确保二次水中的杂质得到充分滤除的基础上，不再需要对于集水箱中的过滤网人工清理，使得收集二次水冲厕的节水机使用更加方便。

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型提供的家用节水机的结构示意图。

图2为本实用新型提供的家用节水机中的集水箱的立体结构示意图。

图3为图2所示集水箱中过滤网和分水罩的装配结构的主视结构示意图。

图4为图2所示集水箱中过滤网和分水罩的装配结构的俯视结构示意图。

图5为图3中过滤网的主视结构示意图。

图6为图3中过滤网的俯视结构示意图。

图7为图3中分水罩的主视结构示意图。

图8为图3中分水罩的俯视结构示意图。

图9为将集水箱设置在家庭卫生间的盥洗台下面的结构示意图。

图10为本实用新型提供的家用节水机的控制装置的一个具体实施例的线路原理图。

图11为图10所示的实施例中中间集水箱中的水泵和二次水输送管路上的水泵的控制线路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的家用节水机，包括一个集水箱3，该集水箱3顶部的进水口31连接二次水来水管道32，二次水来水管道32连接二次水来水管，在一个具体实施例中，该二次水来水管包括：连接厨房水池13的下水道13a、洗衣机12的排水管12a和卫生间洗漱盆2的下水道2a。

集水箱3设置在卫生间的盥洗盆台面1下面的一个柜子1a中（如图9所示。

在集水箱3内的上部设置一过滤网5，将该集水箱3内空间分割成上部空间即过滤空间A和下部空间即集水空间B，集水空间B的下部设置二次水排出口33，其上连接二次水输送管路11而通往冲厕水箱10，在该二次水输送管路11上设置二次水输送泵D1，其受控于冲厕水箱10中的液位传感器9-2，使得当冲厕水箱10中的水位低于设定的低水位时，二次水输送水泵D1启动，将集水箱3中的二次水输送到冲厕水箱10中。当冲厕水箱10中的水位达到设定的高水位时，二次水输送水泵D1停止；在过滤空间B设置溢流口34，通过接管34a连接下水道。

过滤网5为从上向下倾斜设置的滤网，在一个具体实施例中，过滤网5为锥形体，集水箱3的横截面为矩形，相应地，过滤网5为四面棱锥体，大端朝上地设置，如图1和图2所示，过滤网的四个倾斜的侧面与集水箱3的四个侧壁匹配；四面棱锥体过滤网5的中间最低处的锥尖部开设溢流口34，溢流口34上连接管路34a密封地通过集水空间B而从集水箱3的底部穿出集水箱3与下水道连通。

如图1至图8所示，在过滤空间A的过滤网5上方设置一分水罩4，分水罩4将集水箱3的进水口31和过滤网5隔开，在该分水罩4的下端边缘与过滤网5的上端的网面留有缝隙，使得二次水从倾斜设置的过滤网5的最上端流过过滤网而进入集水空间B；分水罩也是一四面棱锥体，大端朝下地设置。分水罩4的四个边与过滤网5的四个上边缘对应（如图3和图4所示），二次水从进水口31进入集水箱3，从分水罩4的锥形的尖顶部均匀地从四面的斜面流下来，落在过滤网5上，再从过滤网5的上部均匀地向下流，并在通过过滤网的网面的同时通过过滤网5的网孔进入集水空间B。这种由分水罩4和过滤网5组成的特殊过滤装置，使得二次水能够均匀地流过过滤网，前面二次水中的杂质截留在过滤网倾斜的网面上，被后续二次水冲刷，走向溢流口34，最终进入连接管路34a由下水道排走。这样的过滤装置，不需要人为清理，可以自动清洁。现有技术中，对于过滤网上的截留物进行自动清洁的例子不少，但通常是要通过另外设置机构对过滤网的网面进行刮动或者振动，让网面上的滤渣脱落这些装置都不适合于本二次水集水箱中过滤网的清理。现有技术中设置锥形过滤网的技术也有，但是上面下来的水如何能够均匀地流过过滤网还是不好解决的难题。而本实用新型通过分水罩的形状结构以及其与锥形过滤网的配合结构，很好地解决的这一问题。

为了能够使得本实用新型的过滤网的过滤效果和在二次水的冲击下滤渣更容易被冲下溢流口，溢流口的口径是25-32mm。该溢流孔的横截面积与集水箱的横截面积之比为0.05-0.2。过滤网的锥角在130°-150°为较佳数值范围。作为过滤网的网孔最好是0.5-1mm。过滤网的材质选择304不锈钢。

具体地，溢流口的口径为25mm，其与集水箱横截面积的比为0.15，锥形过滤网的锥角为135°，过滤网的网孔是1mm。

本家用节水机还包括一中间集水箱6，该中间集水箱6上设有进水口61连接所述二次水来水管，中间集水箱6中设置水泵D2，水泵D2的出水口通过二次水来水管路32连接集水箱3的进水口31；在中间集水箱6中设置排水口62连接下水道；在中间集水箱6中设置液位传感器9-3，使得液位传感器9-3控制该水泵D2启闭：当该液位传感器9-3显示中间集水箱6中有水，该水泵D2开启，否则，该水泵停止。

本实用新型在集水箱3的进水口31上的接管上连接中间集水箱6和水泵D2，不光能够解决汇集厨房和洗衣机各处二次水与集水箱3的位差问题，而且与集水箱中的过滤网5和分水罩4结合起来能够更有效地自动清理过滤网上的滤渣。水泵D2可以保证进入集水箱3中的二次水的流量和流速，确保滤渣的自动排除。

在另一个实施例中，在二次水来水管道32上设置二次水来水清浊的识别装置，识别装置上设支管连接下水道，在该支管上设置电动阀门受控于识别装置，使得达到设定清洁度的二次水进入集水箱3，达不到设定清洁度的二次水从下水道排走。

在如图1所示的实施例中，二次水来水清浊的识别装置7的结构及其与中间集水箱6是这样的：识别装置7的进水口连接卫生间洗漱盆2的排水管2a、洗衣机17的排水管17a以及厨房水池18的排水管18a，识别装置7的出水口通过管路连接中间集水箱6的进水口。中间集水箱6中设置溢流堰6a，该溢流堰6a分割中间集水箱6为两部分空间集水腔61和溢流腔62，集水腔61连通中间集水箱6的进水口，该集水腔61中设置水泵D2，溢流腔62连接下水道，在集水腔61中设置液位传感器9-3，所述水泵D2的启闭受控于所述液位传感器9-3和识别装置7的水清浊传感器，当液位传感器9-3显示中间集水箱6中有水，但识别装置的水清浊传感器识别水清浊程度不达标时，水泵D2仍然不启动，污浊的水通过溢流堰6a从下水道排走。直到水清浊达标水泵D2方才启动，使得达到设定清洁度的二次水被该水泵D2送入所述集水箱3中。当然，水泵D2也可以设置在中间集水箱外面的通向集水箱3的管线上。

还有一种方案，卫生间洗漱盆2的排水管2a直接连接到集水箱3的进水口31上，也就是盥洗盆2的排水不经过识别装置。因为盥洗盆的排水不像厨房水池经常有油污，因此，可以直接进入集水箱3，而集水箱3设置在盥洗盆台面下面的箱体中，排水也很方便。

另外，在集水箱3的集水空间B的底部设有一放空口35，该放空口35上连接一放空管35a通下水道，在该放空管35a上连接一放空电动阀门35b，该电动阀门35b受控于设置在集水箱3中的一个计时器，该计时器与液位传感器9-1相关联。即当集水箱中的水位在设定的高水位时计时器开始计时，当达到设定时间例如24小时或48小时，指令电动阀门35b开启，直到集水箱中的液位传感器检测到集水箱中无水时，电动阀门35b关闭。这样的设计是为了防止集水箱中的二次水长时间不用而变质发臭，可以有效避免二次水的二次污染问题。

集水箱3中还设有一套一次水补水装置，其可以有多种方案，如图1所示为其中一种方案，在集水箱3的集水空间B中设置一次水进水管8，在集水空间B中设置一漂子门8a，使得当集水空间的水位降低到设定值，而水泵D2后没有二次水可以补入集水箱3时，开启一次水补水管线8，向集水箱3补入一次水而不因无二次水而影响冲厕水箱10的使用，当一次水进入达到设定水位时，漂子门8a将一次水补水管线关闭。在一次水补水管线8上设置一手动阀门8b。

在集水箱3中还可以设置加药器9，向集水箱中的二次水施加药物，进行杀菌消毒。

如图1所示的家用节水机，其运行过程是通过设置在集水箱3中的液位传感器9-1、冲厕水箱10中的液位传感器9-2和中间集水箱6中的液位传感器9-3以及集水箱3和冲厕水箱10之间的水泵D1和中间集水箱6和集水箱3之间的水泵D2推动自动进行的。一种具体的电路原理图如图10和图11所示。

如图10和图11所示的本家用节水机的运行过程可以是：

当冲厕水箱10为低水位或无水时，冲厕水箱10中的液位传感器9-2连接的液位控制器的常开接点1YJ闭合，继电器1ZJ闭合，水泵D1启动，给冲厕水箱上水。当冲厕水箱10水位达到高水位时，液位控制器常闭接点1YJ打开，水泵D1停止。如此周而复始循环操作。

如图1所示，当卫生间洗漱盆2的排水管2a、洗衣机17的排水管17a和厨房水池18的排水管18a有水通过识别装置7流向中间集水箱6时，中间集水箱6中的液位传感器9-3连接的液位控制器的常开接点2YJ闭合，继电器2ZJ闭合，这时，继电器2ZJ常开接点闭合，识别装置的识别器开始工作，进行来水清浊识别，当来水清洁度达标时，识别器的继电器3ZJ开点闭合，识别器连接的与泵D2的继电器4ZJ闭合，水泵D2工作，将中间集水箱中的水送入集水箱3中。当来水清洁度不达标（浑浊或有杂质）时，识别器的继电器3ZJ开点打开，水泵D2不工作，此不洁水通过溢流堰6a排入下水道。

当集水箱3水位达到高水位或水满时，集水箱3中的液位传感器9-1连接的因为控制器的常开接点3YJ闭合，这是，放空电动阀35b的继电器5ZJ闭合，同时，继电器5ZJ开点闭合时间继电器1SJ开始工作，设定时间为24小时-48小时中的一个时间。当集水箱3内的水长期不使用，即集水箱3中的水在设定时间内保持高水位不动，这时时间继电器1SJ开点延时，闭合电动阀门35b打开，将集水箱3中的二次水排入下水道。当水排尽后，控制器的常开接点3YJ闭合，使得继电器5ZJ断开，这时，时间继电器1SJ闭点闭合，时间继电器2SJ开点打开电动阀门TF关闭，集水箱重新开始集水。

当然，控制水泵D1、D2和电动阀门的方式不限于上述控制方式，还可以是现有技术中的其他方法。