CN109252565A - 踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置及该装置的冲厕方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置及该装置的冲厕方法，冲厕装置包括蓄水箱，蓄水箱与洗手池相连通，用以将洗手池中使用后的废水收集到蓄水箱中；在蓄水箱的外部还设有踏板加压装置，当人们洗手的时候站在踏板加压装置上，加压装置工作，会对蓄水箱充气加压，所述蓄水箱又与冲厕装置相连。人洗完手后的最终结果就是蓄水箱收集了废水，并且水箱内也增加了压力，就可以用收集的废水冲厕所了。冲厕的水是来自洗手池的废水，驱动废水的动力来自重力做功，实现了废水的二次利用，是一种新型的节水方式。

Description

踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置及该装置的冲厕 方法

技术领域

本发明涉及城市节水技术领域，具体为一种踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置。

背景技术

全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。这种严峻的水资源问题已经成为我国可持续发展中一个不能够回避的难点。

此外，我国公民的节水意识普遍不高，水资源浪费现象十分严重。所以，节水这一问题对中国来说已经显得越来越重要。

发明内容

本发明提供一种踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，实现废水的二次利用，起到节能节水的效果。

本发明按以下技术方案实现：

踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，包括蓄水箱，所述蓄水箱与洗手池相连通，用以将洗手池中使用后的废水收集到蓄水箱中；在蓄水箱的外部还设有加压装置，当人们踩在加压装置时，加压装置工作，对所述蓄水箱的内部腔室进行加压，使得内部压力值大于外部大气压；所述蓄水箱又与冲厕装置相连通，使得蓄水箱内加压后的废水能够流入到冲厕装置中。

进一步，所述蓄水箱为密闭箱体，且内部空间分成不连通的上腔室和下腔室；

所述上腔室中连通有导管Ⅱ，所述导管Ⅱ的自由端与洗手池相连通，且在导管Ⅱ中串接有阀门Ⅱ，通过阀门Ⅱ的通断来实现洗手池中的废水流进上腔室中；所述上腔室中还连通有导管Ⅰ，所述导管Ⅰ的自由端与外部大气相连通，且在导管Ⅰ中串接有阀门Ⅰ，通过阀门Ⅰ的通断来平衡上腔室的压力与大气压。

进一步，在上腔室和下腔室之间连通有导管Ⅳ，且在导管Ⅳ中串接有阀门Ⅳ，通过阀门Ⅳ的通断来实现上腔室中的水流进下腔室中；在上腔室和下腔室之间还连通有导管Ⅲ，且在导管Ⅲ中串接有阀门Ⅲ，通过阀门Ⅲ的通断来平衡上、下腔室的压力。

进一步，所述加压装置包括弹力式的踏板和若干个打气筒；所述打气筒的缸体固定在底板上，打气筒的伸缩杆与踏板相连，打气筒的出气口通过软管与蓄水箱相连；当人们踩在踏板上后使得踏板向下运动，从而带动打气筒的伸缩杆向下运动，以此对蓄水箱的内部腔室进行打气加压，直至踏板达到下降极限后加压过程停止；当人们从踏板上下来后，踏板在弹性机构下向上运动，从而带动打气筒的伸缩杆向上运动，直至达到伸缩杆最大伸长距离后停止向上运动。

进一步，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ和阀门Ⅳ均采用电磁阀门，通电阀门打开，断电阀门关闭；所述踏板的底面还安装有压力开关，该压力开关通过阀门控制装置与阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ和阀门Ⅳ连接；当没人站在踏板上，踏板不受压时，压力开关不受压没有被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ是闭合的，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ是打开的；当有人在使用，人站在踏板上时，踏板受压，压力开关被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ打开，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ关闭。

进一步，所述洗手池为水池和水龙头；当人们踩在加压装置后，打开水龙头进行清洗，清洗后的废水会流进蓄水箱中。

进一步，所述冲厕装置为便池或者马桶；所述蓄水箱的下部通过导管Ⅴ与便池或者马桶相连通，且在导管Ⅴ中串接有阀门Ⅴ，通过阀门Ⅴ的通断来实现蓄水箱内加压后的废水能够流入到便池或者马桶中进行冲洗。

进一步，所述蓄水箱的中部通过导管Ⅵ与下水道相连， 且在导管Ⅵ中串接有浮力阀门，其目的是为了防止蓄水箱内收集的废水过多；当蓄水箱内的水位到达导管Ⅵ处时，浮力阀门导通实现向外排水；当蓄水箱内的水位低于导管Ⅵ时，浮力阀门关闭。

一种基于前述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置的冲厕方法，该方法分为三个阶段：

第一阶段、当无人使用时：

当无人使用的时候，没人站在踏板上，踏板不受压，此时的压力开关没有被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ关闭，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ打开，由于阀门Ⅲ、阀门Ⅳ的打开使得上、下腔室连通，由于阀门Ⅰ、阀门Ⅱ的关闭使得整个蓄水箱处于密闭状态；

第二阶段、当有人使用时：

在此阶段，实现清洗后的废水会流进蓄水箱中，并且实现踏板对蓄水箱的内部腔室进行加压，使得内部压力值大于外部大气压；

第三阶段、人使用完走后：

当人走后，踏板不受压，压力开关没有被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ关闭，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ打开，由于阀门Ⅰ、阀门Ⅱ是闭合使得整个蓄水箱处于闭合状态，由于阀门Ⅲ、阀门Ⅳ打开使得上腔室中的水持续流到下腔室中，打开阀门Ⅴ后，使得蓄水箱内加压后的废水能够流入到便池或者马桶中进行冲洗。

进一步，在第二阶段中又分为两个过程：

（一）、首先踏板受压，压力开关触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ打开，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ关闭；在人站在踏板上后还会带动打气筒向下运动，打气筒与下腔室相连，会对下腔室打气加压；

（二）、当人打开水龙头后，清洗完后的废水会通过阀门Ⅱ持续流进上腔室中，废水暂时储存在上腔室中。

本发明有益效果：

1）、节水环保：冲厕所的的水来自洗手池的费水，实现废水的二次利用，是一种新型的节水方式。

2）、对使用者友好：整个过程使用者只需要站在踏板上像正常情况洗手就能完成节水和加压的过程，不需要再做出额外的动作，不需要再按任何一个额外的按钮开关，所有的控制装置在踏板上在使用过程自动完成控制，使用方便。

3）、动力来源环保:本装置不需要用电就可以完成由重力做功——压力势能——冲水动能的转换过程，节能。

4）、填补空白：现在节水的装置很多，但是收集利用洗手池废水的节水装置目前很少。

5）、本装置尤其适用火车，高铁，飞机以及移动便携式厕所等，卫生间需要不间断补充水的场所，在这些地方携带水量有限，节水意义及其重大。

6）、在学校，景点，火车站等人流量较大的公厕，是效果最为显著的地方，短期内便可节约大量的水。

附图说明

图1为本发明的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置整体结构示意图；

图2为本发明的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置使用状态图（无人使用的时候）；

图3为本发明的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置使用状态图（当人站在踏板上后）；

图4为本发明的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置使用状态图（人站在踏板上后打开水龙头洗手）；

图5为本发明的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置使用状态图（人使用完走后）；

图6为本发明的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置使用状态图（向外冲水的时候）。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，包括蓄水箱8，所述蓄水箱8与洗手池相连通，用以将洗手池中使用后的废水收集到蓄水箱8中；在蓄水箱8的外部还设有加压装置，当人们踩在加压装置上洗手时，加压装置工作，对蓄水箱8的内部腔室进行加压，使得内部压力值大于外部大气压；蓄水箱8又与洗手池相连通，使得蓄水箱8内加压后的废水能够流入到冲厕装置中。

以下给出上述实施例中关于蓄水箱一优选实施例：

蓄水箱8为密闭箱体，且内部空间分成不连通的上腔室和下腔室；上腔室中连通有导管Ⅱ，导管Ⅱ的自由端与出水装置相连通，且在导管Ⅱ中串接有阀门Ⅱ2，通过阀门Ⅱ2的通断来实现出水装置中的废水流进上腔室中；上腔室中还连通有导管Ⅰ，导管Ⅰ的自由端与外部大气相连通，且在导管Ⅰ中串接有阀门Ⅰ1，通过阀门Ⅰ1的通断来平衡上腔室的压力与大气压。

需要说明的是，阀门Ⅰ的作用是平衡气压，使上腔室的压力一直与大气压相同，便于废水通过阀门Ⅱ流入蓄水箱8，如果没有阀门Ⅰ1，废水由于内外压强不同流不进蓄水箱8内。

在上腔室和下腔室之间连通有导管Ⅳ，且在导管Ⅳ中串接有阀门Ⅳ4，通过阀门Ⅳ4的通断来实现上腔室中的水流进下腔室中；在上腔室和下腔室之间还连通有导管Ⅲ，且在导管Ⅲ中串接有阀门Ⅲ，通过阀门Ⅲ的通断来平衡上、下腔室的压力。

需要说明的是，由于阀门Ⅲ3的打开上下两层气压一直相等，上层的废水就会依靠重力自动的流入下层，如果没有Ⅲ，就会由于上下两层气压不相等，上层的废水流不出来。

加压装置包括弹力式的踏板9和若干个打气筒6；打气筒6的缸体固定在底面上，打气筒6的伸缩杆与踏板相连，打气筒6的出气口通过软管与蓄水箱8相连；当人们踩在踏板9上后使得踏板9向下运动，从而带动打气筒6的伸缩杆向下运动，以此对蓄水箱8的内部腔室进行打气加压，直至踏板9与打气筒6的缸体接触后加压过程停止；当人们从踏板9上下来后，踏板9在弹性机构下向上运动，从而带动打气筒6的伸缩杆向上运动，直至达到伸缩杆最大伸长距离后停止向上运动。

需要说明的是，打气筒6的数量可以是一个、两个甚至更多个；打气筒6的出气口通过软管与蓄水箱8上的进气嘴（该进气嘴与汽车或者自行车中的轮胎进气嘴相同）相连通。

上述实施例中，阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2、阀门Ⅲ3和阀门Ⅳ4均采用电磁阀门；踏板9的底面还安装有压力开关7，该压力开关7通过阀门控制装置与阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2、阀门Ⅲ3和阀门Ⅳ4连接；当没人站在踏板9上，踏板9不受压时，压力开关7不受压没有被触发，此时阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2是闭合的，阀门Ⅲ3、阀门Ⅳ4是打开的；当有人在使用，人站在踏板9上时，踏板9受压，压力开关7抵在打气筒6的缸体后被触发，此时阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2打开，阀门Ⅲ3、阀门Ⅳ4关闭。

以下给出上述实施例中关于弹力式踏板的一优选实施例：

踏板下表面设有多个的弹簧，该弹簧安装在地面上，通过多个弹簧的弹力实现踏板的复位。

以下给出上述实施例中关于洗手池的一优选实施例：

洗手池为水池和水龙头5；当人们踩在加压装置后，打开水龙头5进行清洗，清洗后的废水会流进蓄水箱8中。

冲厕装置为便池或者马桶；蓄水箱8的下部通过导管Ⅴ与便池或者马桶相连通，且在导管Ⅴ中串接有阀门Ⅴ10，通过阀门Ⅴ10的通断来实现蓄水箱8内加压后的废水能够流入到便池或者马桶中进行冲洗。

需要说明的是，为防止蓄水箱8内的水过多，蓄水箱8的中部通过导管Ⅵ与下水道相连，且在导管Ⅵ中串接有浮力阀门11；当蓄水箱8内的水位到达导管Ⅵ处时，浮力阀门11导通实现向外排水；当蓄水箱8内的水位低于导管Ⅵ时，浮力阀门11关闭。

一种基于上述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置的冲厕方法，该方法分为三个阶段：

第一阶段、当无人使用时：

如图2所示，当无人使用的时候，没人站在踏板9上，踏板9不受压，此时的压力开关7没有被触发，此时阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2关闭，阀门Ⅲ3、阀门Ⅳ4打开，由于阀门Ⅲ3、阀门Ⅳ4的打开使得上、下腔室连通，由于阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2的关闭使得整个蓄水箱8处于密闭状态；

第二阶段、当有人使用时：

在此阶段中又分为两个过程：

（一）、当人站在踏板上后

如图3所示，首先踏板9受压，压力开关7触发，此时阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2打开，阀门Ⅲ3、阀门Ⅳ4关闭；

此时的蓄水箱8分为上、下腔室，下腔室为密闭的整体，上腔室由于阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2的打开与外界相连通。

在人站在踏板9上后还会带动打气筒6向下运动，打气筒6与下腔室相连，会对下腔室打气加压。

（二）、人站在踏板上后打开水龙头洗手

如图4所示，由于踏板9受压，压力开关7触发，此时阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2打开，阀门Ⅲ3、阀门Ⅳ4关闭；此时的蓄水箱8分为上、下腔室，下腔室为密闭的整体，上腔室由于阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2的打开与外界相连通。

当人打开水龙头5后，洗完手的废水会通过阀门Ⅱ2流进上层水箱，废水暂时储存在上腔室中，阀门Ⅰ1的作用是平衡气压，使上腔室的压力一直与大气压相同，便于废水通过阀门Ⅱ2流入蓄水箱8，如果没有阀门Ⅰ1，废水由于内外压强不同流不进蓄水箱8内。

第三阶段、人使用完走后：

如图5所示，当人走后，踏板9不受压，压力开关7没有被触发，此时阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2关闭，阀门Ⅲ3、阀门Ⅳ4打开，由于阀门Ⅰ1、阀门Ⅱ2是闭合使得整个蓄水箱8处于闭合状态，并且由于阀门Ⅲ3是打开的所以蓄水箱8上下两层是连通的，上下两层气压一直处于均衡，这时在第二阶段储存在上腔室中的废水就会通过阀门Ⅳ4流入下腔室，由于阀门Ⅲ3的打开上下两层气压一直相等，上腔室中的废水就会依靠重力自动的流入下腔室，如果没有阀门Ⅲ3，就会由于上下两层气压不相等，上腔室中的废水流不出来。

如图6所示，在上腔室中的水流到下腔室后，此时的蓄水箱状态又回到第一阶段的状态，也代表着一次使用过程完成，一次循环完成，这三个阶段（一个循环）的完成的最终结果是蓄水箱8中收集了洗手的废水，同时蓄水箱8也被打气筒6加压了，废水获得了动力，打开阀门Ⅴ10后，使得蓄水箱8内加压后的废水能够流入到便池或者马桶中进行冲洗。

综上可得，本发明具有如下效果：

1）、节水环保：冲厕所的的水来自洗手池的费水，实现废水的二次利用，是一种新型的节水方式。

2）、对使用者友好：整个过程使用者只需要站在踏板上像正常情况洗手就能完成节水和加压的过程，不需要再做出额外的动作，不需要再按任何一个额外的按钮开关，所有的控制装置在踏板上在使用过程自动完成控制，使用方便。

3）、动力来源环保:本装置不需要用电就可以完成由重力做功——压力势能——冲水动能的转换过程，节能。

4）、填补空白：现在节水的装置很多，但是收集利用洗手池废水的节水装置目前很少。

5）、本装置尤其适用火车，高铁，飞机以及移动便携式厕所等，卫生间需要不间断补充水的场所，在这些地方携带水量有限，节水意义及其重大。

6）、在学校，景点，火车站等人流量较大的公厕，是效果最为显著的地方，短期内便可节约大量的水。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，包括蓄水箱，其特征在于：所述蓄水箱与洗手池相连通，用以将洗手池中使用后的废水收集到蓄水箱中；

在蓄水箱的外部还设有加压装置，当人们踩在加压装置时，加压装置工作，对所述蓄水箱的内部腔室进行加压，使得内部压力值大于外部大气压；

所述蓄水箱又与冲厕装置相连通，使得蓄水箱内加压后的废水能够流入到冲厕装置中。

2.根据权利要求1所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，其特征在于：所述蓄水箱为密闭箱体，且内部空间分成不连通的上腔室和下腔室；

所述上腔室中连通有导管Ⅱ，所述导管Ⅱ的自由端与洗手池相连通，且在导管Ⅱ中串接有阀门Ⅱ，通过阀门Ⅱ的通断来实现洗手池中的废水流进上腔室中；

所述上腔室中还连通有导管Ⅰ，所述导管Ⅰ的自由端与外部大气相连通，且在导管Ⅰ中串接有阀门Ⅰ，通过阀门Ⅰ的通断来平衡上腔室的压力与大气压。

3.根据权利要求2所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，其特征在于：在上腔室和下腔室之间连通有导管Ⅳ，且在导管Ⅳ中串接有阀门Ⅳ，通过阀门Ⅳ的通断来实现上腔室中的水流进下腔室中；

在上腔室和下腔室之间还连通有导管Ⅲ，且在导管Ⅲ中串接有阀门Ⅲ，通过阀门Ⅲ的通断来平衡上、下腔室的压力。

4.根据权利要求3所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，其特征在于：所述加压装置包括弹力式的踏板和若干个打气筒；

所述打气筒的缸体固定在底板上，打气筒的伸缩杆与踏板相连，打气筒的出气口通过软管与蓄水箱相连；

当人们踩在踏板上后使得踏板向下运动，从而带动打气筒的伸缩杆向下运动，以此对蓄水箱的内部腔室进行打气加压，直至踏板达到下降极限后加压过程停止；

当人们从踏板上下来后，踏板在弹性机构下向上运动，从而带动打气筒的伸缩杆向上运动，直至达到伸缩杆最大伸长距离后停止向上运动。

5.根据权利要求4所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，其特征在于：所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ和阀门Ⅳ均采用电磁阀门，通电阀门打开，断电阀门关闭；

所述踏板的底面还安装有压力开关，该压力开关通过阀门控制装置与阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ和阀门Ⅳ连接；

当没人站在踏板上，踏板不受压时，压力开关不受压没有被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ是闭合的，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ是打开的；

当有人在使用，人站在踏板上时，踏板受压，压力开关被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ打开，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ关闭。

6.根据权利要求1所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，其特征在于：所述洗手池为水池和水龙头；

当人们踩在加压装置后，打开水龙头进行清洗，清洗后的废水会流进蓄水箱中。

7.根据权利要求1所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，其特征在于：所述冲厕装置为便池或者马桶；

所述蓄水箱的下部通过导管Ⅴ与便池或者马桶相连通，且在导管Ⅴ中串接有阀门Ⅴ，通过阀门Ⅴ的通断来实现蓄水箱内加压后的废水能够流入到便池或者马桶中进行冲厕。

8.根据权利要求1所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置，其特征在于：所述蓄水箱的中部通过导管Ⅵ与下水道相连，且在导管Ⅵ中串接有浮力阀门，其目的是为了防止蓄水箱内收集的废水过多；

当蓄水箱内的水位到达导管Ⅵ处时，浮力阀门导通实现向外排水；当蓄水箱内的水位低于导管Ⅵ时，浮力阀门关闭。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的踏板加压式洗手池废水回收利用冲厕装置的冲厕方法，其特征在于，该方法分为三个阶段：

第一阶段、当无人使用时：

当无人使用的时候，没人站在踏板上，踏板不受压，此时的压力开关没有被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ关闭，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ打开，由于阀门Ⅲ、阀门Ⅳ的打开使得上、下腔室连通，由于阀门Ⅰ、阀门Ⅱ的关闭使得整个蓄水箱处于密闭状态；

第二阶段、当有人使用时：

在此阶段，实现清洗后的废水会流进蓄水箱中，并且实现踏板对蓄水箱的内部腔室进行加压，使得内部压力值大于外部大气压；

第三阶段、人使用完走后：

当人走后，踏板不受压，压力开关没有被触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ关闭，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ打开，由于阀门Ⅰ、阀门Ⅱ是闭合使得整个蓄水箱处于闭合状态，由于阀门Ⅲ、阀门Ⅳ打开使得上腔室中的水持续流到下腔室中，打开阀门Ⅴ后，使得蓄水箱内加压后的废水能够流入到便池或者马桶中进行冲洗。

10.根据权利要求9所述的冲厕方法，其特征在于：在第二阶段中又分为两个过程：

（一）、首先踏板受压，压力开关触发，此时阀门Ⅰ、阀门Ⅱ打开，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ关闭；在人站在踏板上后还会带动打气筒向下运动，打气筒与下腔室相连，会对下腔室打气加压；

（二）、当人打开水龙头后，清洗完后的废水会通过阀门Ⅱ持续流进上腔室中，废水暂时储存在上腔室中。