专利名称：家用自动节水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用自动节水装置。
现有的家用节水装置有简单的家用节水器，其技术方案是柚房上层住宅的生活污水用于冲洗下层住宅大便池。这种节水器有着明显的缺陷和不足之处首先是没有完善的水处理装置，限制了水的重复利用范围，节水率较低；其次是由于没有加压系统，只能使柚房上层住宅的生活污水冲洗下层柚房大便池，这样以来，柚房一层住户的生活污水自然得不到重复利用，考虑到柚上柚下住户家庭成员人数可能相差悬殊和只顾“各扫门前雪”的现实，这种节水器的实际使用、操作效果较差，并且不能用于城乡居住平房居民的家庭节水。
本实用新型的目的是提供一种家用自动节水器，它不仅具有较完善的水处理装置，而且还具有自动加压储存系统。本实用新型可以通过对生活污水进行收集、处理、加压储存和重复使用，从而实现节约城镇生活用水，减轻生活污水对环境污染。通过本实用新型的自动加压储存系统，还可以解决居民家庭由于城镇给水系统水压较低或居民住宅柚层较高时，不能用水的问题。
本实用新型的目的是这样实现的在一个箱形整体结构里，设置有集水池、水处理室、无压储水箱、水泵电动机组和有压储水器，集水池、水处理室和无压储水箱分别设置在箱形整体结构的上部、中部和下部，三者构成生活污水的收集、处理系统，有压储水器在箱形整体结构上部一侧，水泵电动机组固定在有压储水器上，二者构成对水的自动加压储存系统。在集水池底部设有一拦污栅，在水处理室底部设有海棉过滤层和石英沙过滤层，在无压储水箱内部安装一注药管，水泵电动机组由安装在有压储水器上的电接点压力信号器根据有压储水器里的水压进行自动控制，有压储水器的水压能自动保持在0.5kg/cm2～1.5kg/cm2范围内，水泵进水管和无压储水箱相连通，水泵出水管和有压储水器相连通。
本实用新型在用于节约用水用途时，是将家庭用水分为二级用水。一级用水为食用、洗菜、洗碗、洗脸及衣服漂洗等用水，二级用水为冲洗侧所、托地板、浇花、淋浴及衣服洗涤等用水。一级用水直接从自来水龙头取水，一级用水用过的水，通过本实用新型的收集、处理和加压使其满足二级用水对水质、水量和水压的要求。这样就可以使家庭用水进行重复利用。通过提高水的利用率，从而达到节水的目的。
在用于从自来水管网取水用途时，本实用新型是用软管和自来水龙头相连接，通过其内部的自动加压储存系统即可保证家庭的正常用水。
本实用新型集水池由拦污栅和镀锌钢板所组成，其作用是收集一级用水用过的水和二级用水用过的污染不太严重的水，并通过设在其底部的拦污栅对污水进行第一次过滤，将生活污水中大颗粒固体物及悬浮物清除。水处理室由镀锌钢板、海棉过滤层和石英沙过滤层所组成。由于集水池和水处理室之间是通过拦污栅隔开的，因此集中池的污水通过拦污栅进行第一次过滤后，靠自重会自动进入水处理室，水处理室的作用就是对由集水池自动进入水处理室的生活污水通过设在其底部的海棉过滤层和石英沙过滤层进行第二次过滤处理，通过这次过滤处理，即可除去污水中的杂质污物。无压储水箱由镀锌钢板、注药管所组成，水处理室的水通过过滤处理后，靠自重同样会自动进入无压储水箱，无压储水箱的作用首先是对自动进入无压储水箱的水，通过注药管注入漂白粉消毒液或氯产品消毒液以消除水中的病菌、细菌等有害物质，使无压储水箱里的水达到家庭二级用水的标准(可以用来洗衣服、拖地板、浇花、洗澡和冲洗大便池)，无压储水箱的第二个作用是在加压储存系统启动之前暂时对达到家庭生活二级用水标准的水进行储存。通过上述过程本实用新型就完成了对生活污水的收集、处理工作程序。
本实用新型加压采用微型电机带动微型水泵来实现。电动机通过交流接触器和二相交流电源接通或断开。水泵通过装有一阀门的进水管和无压储水箱相连通，同时通过软管还可以和自来水龙头相连接，水泵出水管和有压储水器相连通，水泵的作用就是将无压储水箱的水抽送到有压储水器，并在有压储器里建立一定的水压。有压储水器由钢板和角钢焊接而成，其作用是储存有压水待用。为了便于对本实用新型的操作宜于为家庭所接受，加压采用自动加压，为此，在有压储水器上装有两个电接点压力信号器，其作用是将有压储水器的水压转变成电信号，并通过交流接触器实现对电动机的控制，其中一个电接点压力信号器为电动机起动压力信号器，接在使交流接触器主触点闭合的控制回路，当有压储水器的水压低于一定压力时，电接点压力信号器使交流接触器控制回路接通，从而启动电机带动水泵运转。另一个电接点压力信号器为电动机停止运转压力信号器，接在使交流接触器主触点断开的控制回路，当有压储水器里的水压高于一定压力时，电接点压力信号器使交流接触器控制回路断开，从而停止水泵电机运行。为了保证有压储水器的安全，在有压储水器上装有一个安全放空阀。有压储水器通过两个装有阀门的家庭二级用水管和用水设备相联接，以提供居民家庭有压二级用水。水泵电动机组、有压储水器、交流接触器和电接点压力信号器就构成了本实用新型的自动加压储存系统。该自动加压储存系统的工作原理为按下电动机自动运行按钮，电动机起动压力信号器接通，并通过交流接触器起动电动机，电动机带动水泵运转，从而将无压储水箱中的水源源不断地抽送到有压储水器，当水充满有压储水器水压上升到一定压力时，电动机停止运行的压力信号器动作，并通过交流接触器使电动机停止运转。如果当电动机控制系统因故障而不能使电动机停止运转时，安全放空阀动作并发出信号，以保证设备安全运行。当居民家庭需用二级用水时，通过接在有压储水器上的两个家庭二级用水管即可取得有一定压力水头的二级用水，由于大量用水使有压储水器里的水压降到一定压力时，电动机起动压力信号器又自动重新接通，从而电动机重新起动，以重复以上步骤。这样本实用新型通过周而复始的启动、运行、停止，即可完成对水的自动加压、储存、利用的工作程序。
为了保证生活污水收集、处理系统和加压储存系统的正常高效运行，本实用新型需设置用水池、清污门、管路、阀门等附属部件。用水池由镀锌钢板和扁钢焊接而成，设置在箱形整体结构的一侧下方，通过螺丝和箱形整体结构固定在一起，其作用是冲洗墩布、排放污水等。清污门有两个，一个为活动门，由镀锌钢板和扁钢焊接而成，安装在集水池的一侧，其作用是清理集水池中堆积在拦污栅上的污物，以保证拦污栅的正常运行，另一个门为密封门，由镀锌钢板和扁钢焊接而成，安装在水处理室的一侧，其作用是清理水处理室中沉淀在过滤层上的污物或更换过滤层。管路及阀门的设置情况为水处理室过滤层反冲冲洗进水管及排污水管，过滤层反冲冲洗进水管设置在水处理室石英沙过滤层的下方，为两根水平放置的水管，由焊接在箱形整体结构上的3根扁钢承托，在每根水管的一侧安装一个阀门，并通过阀门和来自有压储水器上的二级用水管接通。过滤层排污水管设置在水处理室海棉过滤层的上方，为一根水平放置的水管，由焊接在箱形整体结构上的一根扁钢承托，在该水管一侧通过一个三通接头分成两个支管，每一支管安装一个阀门，其中一支管和来自有压储水器上的二级用水管接通，另一支管通往用水池。水处理室过滤层反冲水管及排污水管的作用是，当过滤层经较长时间运行后，要对沉积在过滤层上的污物进行冲洗，以保持过滤层的正常过滤效果；水处理室里设置一根溢流管，其作用是防止水处理室由于某种原因水位太高发生外溢。
该实用新型由于具有上述较为完善的生活污水的收集处理系统、加压储存系统和保证其二系统正常高效运行的附属系统，与现有家用节水技术设备相比具有以下优点本实用新型具有节水率高的特点，通过对家庭生活污水的收集、处理，并自动加压，可以多次将家庭生活污水进行处理和利用，从而使其节水率提高到40％以上；本实用新型具有操作性强的特点，随着城镇给水水费的逐步提高及人均配水定额制度的实行，由于本实用新型是集生活污水收集、处理、重复利用及排水为一体，以每一家庭为一独立单元，它将投入、运行、效益联系在一起，因此本实用新型更宜为城镇居民家庭所接受，从而使城镇节约生活用水变为一种自觉、自发的行为；本实用新型具有功能多、效益高的特点，首先是可以通过其水处理系统将污水中的污物清除，以减轻城镇排水系统的环境污染，并减小水处理厂的设计容量，其次是可以通过其加压系统，解决城镇居民家庭由于自来水管网水压较低或柚层较高而不能用水的问题。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例立剖面图。
图2是
图1的A-A剖视图。
图3是
图1的B-B剖视图。
图4是
图1的左视图。
图5是
图1的右视图。
图6是
图1中的拦污栅放大示意图。
图7是
图1中的石英沙过滤层放大示意图。
图8是图4中的密封门放大示意图。
图9是
图1中的箱形结构角钢和镀锌钢板焊接关系放大示意图。
图10是本实用新型实施例使用操作系统图。
图中1．集水池 2．拦污栅 3．水处理室 4．海棉过滤层 5．石英沙过滤层 6．无压储水箱 7．水泵电动机组 8．有压储水器 9．安全放空阀10．电接点压力信号器 11．接卫生间用水设备的家庭二级用水管 12．通向用水池的家庭二级用水管终端出口 13．用水池 14．注药管 15．角钢 16．过滤层承托架 17．和自来水龙头相联接的软管接头 18．电动机控制按钮 19．过滤层反冲冲洗排水管 20．过滤层反冲冲洗进水管 21．支承反冲冲洗排水管的扁钢 22．支承反冲冲洗进水管的扁钢 23．溢流管24．清污活门 25．清污密封门 26．两层沙布 27．打孔钢板 28．石英沙 29．两层沙布 30．螺丝 31．螺母 32．扁钢 33．橡胶垫 34．镀锌钢板 35．角钢 36．镀锌钢板 37．软管 38．阀门 39．阀门 40．水泵和无压储水箱相连通的进水管 41．水泵出水管 42．有压储水箱通住用水池处的家庭二级用水管 43．阀门 44．交流接触器 49．阀门 50．阀门51．阀门 52．阀门 55．用水池排水管。
在
图1中，本实用新型实施例外形是一个长方体形状，其中较高的长方体是一个箱形整体结构，较低的长方体是用水池(13)，箱形整体结构由角钢(15)、角钢(35)和1.5mm镀锌钢板(36)焊接而成，详情见图9，用水池(13)由1.5mm镀锌钢板和-15×3的扁钢焊接而成，用水池(13))和箱形整体结构通过螺丝固定在一起。
在
图1中的箱形整体结构里布置有集水池(1)、水处理室(3)、无压储水器(6)、有压储水器(8)、水泵电动机组(7)及附属部件等。集水池(1)布置在左上部，由拦污栅(2)将箱形内部空间隔断形成，前后两个侧面为1.5mm镀锌钢板(38)，左侧面为清污活门(24)，右侧面是有压储水器(8)的壳体，上面设置有集水池进水口，生活污水通过进水口进入集水池后，首先通过拦污栅(2)进行第一次过滤，将生活污水中较大颗粒固体物及悬浮物清除，污水经集水池第一次过滤后，靠自重自动进入水处理室(3)。当经较长时间运行后，在拦污栅(2)上会堆积较多污物，这时可以通过打开设置在集水池左侧的清污活门(24)将堆积污物清除掉，以保证集水池正常运行。水处理室(3)布置在中部，它由1.5mm厚的镀锌钢板(36)、海棉过滤层(4)、石英沙过滤层(5)和清污密封门(25)所组成，实际上它是由过滤层将箱形内部空间隔断而形成的。在水处理室右侧，通过焊接在有压储水器(8)右侧的钢板来防止水处理室的水不经过滤层过滤而沿管路间隙而直接流入无压储水箱(6)，海棉过滤层(4)和石英沙过滤层(5)用过滤层承托架(16)承托。当生活污水从集水池靠重力自动进入水处理室后，污水通过海棉过滤层(4)和石英沙过滤层(5)进行第二次过滤处理，并靠水自重自动进入无压储水箱(6)，通过水处理室过滤处理基本上可以除去污水中的污物。当过滤层经较长时间运行后，一是过滤层表面会沉淀较多的污物，二是过滤层中的海棉或石英沙会出现过滤性能严重下降，为了保证过滤层的正常运行，这时可以通过打开左侧面的密封门(25)及时清理污物或更换过滤层。为了防止水处理室由于多种原因水位太高而发生水流外溢，还设置一根溢流水管(23)。无压储水箱(6)布置在箱形整体结构的下部，由石英沙过滤层(5)将箱形内部空间隔断而形成，四个侧面及下底面均是1.5mm镀锌钢板(36)，在右侧靠近边壁处设置有一根注药管(14)。当上述水处理室的水靠自重自动进入无压储水箱里后，为消除水中的病菌、细菌等有害物质，使无压储水箱里的水达到家庭生活杂用水的标准，通过注药管(14)向水中注入漂白粉消毒液或氯产品消毒液。这样在本实新型的加压储存系统启动之前，无压储水箱即可对达到家庭生活杂用水标准的水进行储存。水泵电动机组(7)通过螺丝固定在有压储水器(8)上，水泵扬程H为18m，流量Q为0.27L/S，电机电压V为220伏，功率W为25W，水泵由电动机驱运动转，电动机通过交流接触器(44)和二相交流电源接通或断开。水泵通过进水管(40)和无压储水箱相连通(在
图1中水管(40)和注药管(14)在一个平面上，重合在一起)，并在进水管(40)安装一阀门(39)，同时水泵还可以通过软管(37)和自来水龙头相连接(在
图1中软管(37)和注药管(14)在一个平面上，重合在一起)，在软管(37)上装有阀门(38)，水泵出水管(41)和有压储水器(8)相连通，这样水泵不仅可以抽升无压储水箱的水到有压储水器，而且还可以抽升自来水管网中的水到有压储水器。有压储水器(8)布置在箱形整体结构的右上侧，由3mm钢板和∠40×3角钢焊接而成，其设计水压为2kg/cm2，它由焊接在箱形整体结构上的两根扁钢承托着。在有压储水器上并排装有两个电接点压力信号器(10)(国内已有产品)，其中一个电接点压力信号器称为电动机起动压力信号器，其整定动作值整定在0.5kg/cm2，接在使交流接触器主触点闭合的控制回路，当有压储水器里的水压低于0.5kg/cm2时，电接点压力信号器动作使交流接触器(44)控制回路接通，从而启动电动机带动水泵运转，另一个电接点压力信号器称为电动机停止运转压力信号器，其整定动作值整定在1.5kg/cm2，接在使交流接触器(44)主触点断开的控制回路，当有压储水器里的水压高于1.5kg/cm2时，该电接点压力信号器动作使交流接触器(44)控制回路断开，从而停止水泵电机运行。这样就可以使有压储水器里的水压始终保持在0.5kg/cm2～1.5kg/cm2之间(换算成水柱为5m～15m)。从有压储水器(8)引出两根二级用水管以提供居民家庭有压二级用水，一根水管为接卫生间用水设备的用水管(11)，另一根水管为通向用水池的用水管(42)，其终端为用水管终端出口(12)，在终端出口前安装一个阀门(43)，打开该阀门即可用到有压二级用水，可以用来洗墩布、浇花、洗衣服等等。为了保证有压储水器的安全，在有压储水器上装有一个安全放空阀(9)，当有压储水器里的水压高于1.5kg/cm2而电动机停止运转压力信号器(10)因故障而不能动作时，放空阀(9)会动作以保证水压不会太高引起事故。
在图2中，过滤层承托架(16)用Φ10圆钢制作，通过-30×4扁钢焊接在水箱角钢支架上，电动机控制按钮(18)为三个，一个为使水泵电动机自动运行按钮，另两个为手动控制电动机起动和停止按钮。
在图3中，过滤层反冲冲洗排水管(19)布置在海棉过滤层上方，由一根焊接在水箱角钢支架上的-30×4扁钢(21)支承，排水管(19)右端通过阀门(49)和二级用水管(42)相连接(二级用水管(42)有一部分在排水管(19)的下方，和排水管(19)重合)，并通过阀门(52)将排水管(19)延伸至用水池(13)。过滤层反冲冲洗进水管(20)布置在石英沙过滤层(5)下方，为两根水平放置的水管，由焊接在水箱角钢支架上的三根-30×4的扁钢(22)支承，在每根水管右侧分别安装阀(51)和阀门(50)，并分别通过各自的控制阀门和二级用水管(42)相连接。溢流管(23)布置在水处理室，是为了防止水处理室由于某种原因水位太高发生外溢而设置的，溢流管(23)由扁钢支承固定。
在图4中，清污活门(24)由1.5mm镀锌钢板和-15×3扁钢焊接而成，通过螺丝和合页安装在箱体上，密封门(25)详图见图8。
在图5中，二级用水管(11)进水端和有压储器(8)相连接，出水端和卫生间用水设备相连接，二级用水管(11)采用Dg=15mm的钢管。用水池排水管(55)用来将二级用水用过的污水排入室内下水道。
在图6中，拦污栅(2)由两层沙布(26)和1.5mm的打孔钢板(27)组成，打孔钢板(27)网孔孔径为8mm。
在图7中，石英沙过滤层(5)由粒径0.1mm的石英沙(28)和两层沙布(29)组成，石英沙(28)被封闭在由两层沙布(29)缝制的一个袋状沙包里，以防止石英沙随过滤水一起流失。
在图8中，上图是清污密封门(25)的正视图，下图是上图的剖视图，清污密封门(25)由1.5mm镀锌钢板(34)和-50×4的扁钢(32)焊接而成，在钢板(34)和扁钢(32)之间有一层2mm厚的橡胶垫(33)，起密封止水作用。清污密封门(25)通过Φ4mmL为15mm的螺丝(30)和Φ4mm的螺母(31)固定在箱体上。
在图9中，箱体由∠40×3的角钢(35)和1.5mm镀锌钢板(36)焊接而成。
图10为本实用新型的使用操作系统示意图。对洗菜、洗碗、洗脸等一级用水用过的污水进行收集、处理、加药消毒后，用于二级用水的操作过程是关闭阀门(38)，打开阀门(39)，然后按下电动机自动运行按钮(18)，电机起动压力信号器(10)接通，并通过交流接触器(44)起动电动机，电机带动水泵运转，从而将无压储水箱中的水源源不断的抽送到有压储水器，当有压储水器的水压达到1.5kg/cm2时，电动机停止压力信号器(10)接通，并通过交流接触器(44)使电机停止运转。如果当电机控制系统因故障而不能使电机停止运转时，安全阀(9)动作并发出信号，以保证设备安全运行。当二级用水时，打开阀门(43)或卫生间二级用水阀门即可供水，由于用水使有压储水器的水压降至0.5kg/cm2时，电动机重新起动重复以上步骤。
对用于自来水水压不足时，首先用软管接头(17)和自来水龙头相连接，然后，打开阀(38)，关闭阀(39)，按下电机自动运行按钮，即可按上述步骤运行。
当本实用新型经较长时间(一个月左右)运行后，要对过滤层进行反冲冲洗，其冲洗过程如下打开阀门(49)，关闭阀门(52)、阀门(50)、阀门(51)、阀门(43)，先对反冲排水管(19)进行疏通，然后打开阀门(52)，关闭阀门(49)，打开阀门(51)，先对过滤层前半部分进行冲洗，冲洗5分钟后关闭阀门(51)，打开阀门(50)，再对过滤层后半部分进行冲洗，同样冲洗5分钟，关闭阀门(52)、阀门(50)。即完成冲洗过程。冲洗过滤层的目的是为了保持过滤层的高效稳定正常运行。
权利要求1．一种家用自动节水器，其特征在于在一个箱形整体结构里，设置有集水池、水处理室、无压储水箱、水泵电动机组和有压储水器，集水池、水处理室和无压储水箱分别设置在箱形整体结构的上部、中部和下部，三者构成生活污水的收集、处理系统，有压储水器设置在箱形整体结构上部一侧，水泵电动机组固定在有压储水器上，二者构成对水的自动加压储存系统。
2．根据权利要求1所述的节水器，其特征在于在集水池底部设有一拦污栅。
3．根据权利要求1所述的节水器，其特征在于在水处理室底部设有海棉过滤层和石英沙过滤层。
4．根据权利要求1所述的节水器，其特征在于在无压储水箱内部安装一注药管。
5．根据权利要求1所述的节水器，其特征在于水泵电动机组由安装在有压储水器上的电接点压力信号器根据有压储水器里的水压进行自动控制。
6．根据权利要求1所述的节水器，其特征在于有压储水器的水压能自动保持在0.5kg/cm2～1.5kg/cm2范围内。
7．根据权利要求1所述的节水器，其特征在于水泵进水管和无压储水箱相连通，水泵出水管和有压储水器相连通。
专利摘要本实用新型是一种家用自动节水装置。该装置是一个箱形结构,其内部设置有集水池(1)、水处理室(3)、无压储水箱(6)、水泵电动机组(7)和有压储水器(8)等部件。集水池(1)、水处理室(3)和无压储水箱(6)三者构成生活污水的收集、处理系统,通过该系统对家庭生活污水的收集处理,可使其达到家庭杂用水标准。水泵电动机组(7)和有压储水器(8)二者构成自动加压储存系统,通过该系统可对上述家庭杂用水进行自动加压并储存待用。
文档编号E03C1/12GK2334808SQ97219450
公开日1999年8月25日 申请日期1997年6月28日 优先权日1997年6月28日
发明者路金喜 申请人:路金喜