CN104005456B - 一种智能节水装置 - Google Patents

Abstract

一种智能节水装置，涉及一种节水装置，由过渡接头、三通电磁阀和控制器组成，过渡接头上部的内空间构成水质检测腔，在水质检测腔的壁体上有测水电极、红外线发射管和红外线接收管；三通电磁阀的阀腔内有阀芯和弹簧，在上阀体的上端有废水输入接口接入，在上阀体的侧壁上有清水输出接口和浊水输出接口接出，线圈骨架安装在下阀体的下端，电磁线圈设置在线圈骨架的线槽中；测水电极连接到控制器的信号输入接口a上，红外线发射管连接到控制器的弱电输出接口上，红外线接收管连接到控制器的信号输入接口b上，控制器的控制输出接口连接到电磁线圈的接线端上。本发明安装在用水设备的下水接口上使用，实现自动回收可循环利用的废水。

Description

一种智能节水装置

技术领域

本发明涉及一种节水装置，特别涉及到一种自动控制功能的节水装置。

背景技术

水是人们生活和生产活动中所必需的，随着我国城镇化的发展，城市自来水的用量不断增多。水并非是取之不尽、用之不竭的，我国北方大部分地区都存在严重缺水情况，节约用水要从点滴做起。把水进行循环使用是节水的方法之一，通过节水装置把洗手、洗脸、洗澡和洗衣后的水进行回收用于冲洗厕所和拖地。现有的节水装置需通过人工选择回收操作，或需进行过滤后回收利用，存在体积庞大、结构复杂、操作烦琐或成本高不易推广的缺点。

发明内容

本发明的目的是要提供一种体积小、结构简单、操作简便和使用成本低的智能节水装置，安装在用水设备的下水接口上使用，实现自动回收可循环利用的废水。

本发明的一种智能节水装置，其特征是装置主要由过渡接头（5）、三通电磁阀和控制器（30）组成，其中，过渡接头（5）的上端有废水接入口，过渡接头（5）上部的内空间构成水质检测腔（Ⅰ），过渡接头（5）下部的内空间构成水流通道（Ⅸ），废水接入口通过水质检测腔（Ⅰ）连通到水流通道（Ⅸ），水流通道（Ⅸ）的下端为出水口，在水质检测腔（Ⅰ）的壁体上有测水电极（4）、红外线发射管（2）和红外线接收管（3），红外线发射管（2）和红外线接收管（3）相对安装，测水电极（4）位于红外线发射管（2）的下方部位；三通电磁阀由阀体、线圈骨架（16）和电磁线圈（17）构成，在阀体的阀腔内有阀芯（22）和弹簧（21），阀体包括上阀体（8）和下阀体（13），在上阀体（8）的上端有废水输入接口（6）接入，在上阀体（8）的侧壁上有清水输出接口（23）和浊水输出接口（11）接出，清水输出接口（23）和浊水输出接口（11）上下错开位置，清水输出接口（23）在浊水输出接口（11）之上，下阀体（13）为上阀体（8）的向下延伸段，线圈骨架（16）安装在下阀体（13）的下端，电磁线圈（17）设置在线圈骨架（16）的线槽中；控制器（30）上有电源输入接口、弱电输出接口（33）、信号输入接口a（31）、信号输入接口b（32）和控制输出接口（29）；三通电磁阀的废水输入接口（6）连接到过渡接头（5）的出水口上，水质检测腔（Ⅰ）壁体上的测水电极（4）连接到控制器（30）的信号输入接口a（31）上，红外线发射管（2）的引脚连接到控制器（30）的弱电输出接口（33）上，红外线接收管（3）的引脚连接到控制器（30）的信号输入接口b（32）上，控制器（30）的控制输出接口（29）连接到三通电磁阀的电磁线圈（17）接线端上。

本发明中，三通电磁阀的上阀体（8）中有排水连通口（Ⅱ）、清水连通口（Ⅷ）和浊水连通口（Ⅳ），废水输入接口（6）通过排水连通口（Ⅱ）与上阀体（8）部位的内腔连通，回收清水时，三通电磁阀动作，阀芯（22）下移，浊水连通口（Ⅳ）与阀体的内腔隔开，清水输出接口（23）通过清水连通口（Ⅷ）与上阀体（8）部位的内腔连通；排放浊水时，三通电磁阀不动作，阀芯（22）回到原位，清水连通口（Ⅷ）与上阀体（8）的内腔隔开，上阀体（8）部位的内腔通过阀芯（22）壁体上的通孔（Ⅶ）连通到浊水连通口（Ⅳ），浊水连通口（Ⅳ）连通到浊水输出接口（11）；弹簧（21）在阀芯（22）的下方且位于下阀体（13）部位的内腔中，弹簧（21）的弹力把阀芯（22）顶入到上阀体（8）的内腔中；阀芯（22）呈上端开口下端封闭的中空圆柱形结构，阀芯（22）的内空间与上阀体（8）部位的内腔连通，阀芯（22）的外侧壁体有上环槽、中环槽和下环槽，上环槽、中环槽和下环槽等分设置，在中环槽和下环槽之间的阀芯（22）壁体上有通孔（Ⅶ），在上环槽中有密封环a（7），在中环槽中有密封环b（10），在下环槽中有密封环c（12）；三通电磁阀的结构中有连杆（20），在线圈骨架（16）的线槽中心有芯管（19），芯管（19）的内空间构成滑槽（Ⅴ），连杆（20）的上端连接在阀芯（22）的下端，连杆（20）的下端伸入到芯管（19）内的滑槽（Ⅴ）中，连杆（20）的下端在滑槽（Ⅴ）中有向下活动的空间；在线圈骨架（16）的尾端上有定位磁钢（18）。

上述的发明在使用时，密封环a（7）、密封环b（10）和密封环c跟随阀芯（22）上下滑动，排放浊水时，密封环a（7）和密封环b（10）分别位于清水连通口（Ⅷ）的上位和下位，清水连通口（Ⅷ）与上阀体（8）的内腔隔开，上阀体（8）部位的内腔通过阀芯（22）壁体上的通孔（Ⅶ）连通到浊水连通口（Ⅳ）；回收清水时，密封环a（7）和密封环b（10）分别位于浊水连通口（Ⅳ）的上位和下位，浊水连通口（Ⅳ）与阀体的内腔隔开，上阀体（8）部位的内腔连通到清水连通口（Ⅷ）。

上述的发明中，控制器（30）的控制电路包括排水信号输入电路、比较电路、处理电路和执行电路，当用水设备有排水时，水首先进入水质检测腔（Ⅰ），测水电极（4）被水短路，有信号送入排水信号输入电路；同时，红外线接收管（3）把接收到红外光强度以电信号的方式输入到比较电路，当排放的废水为混浊水时，红外线接收管（3）接收到红外线发射管（2）发出的红外光就弱，比较电路不向后级电路输出信号；当排放的废水为清水时，红外线接收管（3）接收到红外线发射管（2）发出的红外光就强，比较电路便向后级电路输出信号，处理电路在同时收到排水信号输入电路和比较电路的电信号时，向执行电路输送信号，使执行电路动作，通过控制输出接口（29）向三通电磁阀的电磁线圈（17）输送驱动电流，使三通电磁阀关闭浊水通路而打开清水通路。

上述的发明中，线圈骨架（16）尾端上的定位磁钢（18）用来保持清水回收时阀芯打开的状态，当三通电磁阀需把清水回收到贮水箱内或拖把池中时，只需瞬间对电磁线圈（17）通电，把阀芯（22）向下吸合打开清水连通口（Ⅷ）后，用定位磁钢（18）的磁力把连杆（20）的下端吸住，使阀芯（22）定位在向下吸合的状态，即可断开对电磁线圈（17）供电，实现节约用电和延长电磁线圈的寿命，当控制器（30）检测到用水设备的清水排完时，自动对电磁线圈（17）进行瞬间施加反向电流，使三通电磁阀复位。

上述的发明中，所述的用水设备包括洗脸台盆、洗衣水池、浴缸或淋浴房。

节水的方式有多种，其中一种节水方式是把用过的生活废水进行分别处理，当排放的生活废水较混浊而不能直接进行循环利用时，则选择排入下水管道或经过过滤净化后再进行利用，但混浊水经过过滤净化的成本较高，人们很难接受；当排放的生活废水混浊度不高或为清水时，则选择回收利用。现有的节水装置依靠手动操作来选择排放浊水或回收清水，这将影响到人们的用水习惯，本发明的智能节水装置不需改变用水习惯，在人们按照常规习惯排放生活废水时，采用光电技术来检测生活废水的混浊度，然后自动选择排放浊水或回收清水。应用时，把过渡接头（5）上端的废水接入口连接到用水设备的下水接口上，使用水设备的下水接口依次连通到过渡接头（5）内的水质检测腔（Ⅰ）、过渡接头（5）内的水流通道（Ⅸ）、三通电磁阀内的排水连通口（Ⅱ）、上阀体（8）的内腔及阀芯的内空间（Ⅲ）；把浊水输出接口（11）通过浊水排放管连接到下水管道上，把清水输出接口（23）通过清水回收管连接到贮水箱或拖把池上；把控制器（30）的电源插头插入到电气线路的插座上。当控制器（30）检测到排放的废水为混浊水时，控制器（30）的控制输出接口（29）无电流输出，三通电磁阀不动作，混浊水依次通过阀芯（22）的内空间、阀芯壁体上的通孔（Ⅶ）、浊水连通口（Ⅳ）和浊水排放管排入下水管道中；当控制器（30）检测到排放的废水为清水时，控制器（30）的控制输出接口（29）输出电流到电磁线圈（17）中，使电磁线圈（17）产生磁力，把连杆（20）的下端吸入到滑槽（Ⅴ）的底端，阀芯（22）被连杆（20）带动下移，密封环a（7）和密封环b（10）跟随阀芯（22）下移，分别位于浊水连通口（Ⅳ）的上位和下位，使浊水连通口（Ⅳ）与阀体的内腔隔开，阀芯（22）下移后，阀芯（22）的上端位于清水连通口（Ⅷ）的下部，使清水连通口（Ⅷ）打开通路，清水便通过上阀体（8）部位的内腔、清水连通口（Ⅷ）和清水回收管输送到贮水箱内或拖把池中，进行循环利用。

本发明的有益效果是：提供的一种智能节水装置，安装在用水设备的下水接口上使用，在人们习惯用水的情况下，实现自动回收可循环利用的废水。本发明与现有的节水装置相比，具有体积小、结构简单、操作简便和使用成本低的优点。

附图说明

附图是本发明的智能节水装置示意图。

图中： 1.用水设备的下水接口，2.红外线发射管，3.红外线接收管，4.测水电极，5.过渡接头，6.废水输入接口，7.密封环a，8.电磁阀的上阀体，9.浊水排放管，10.密封环b，11.浊水输出接口，12.密封环c，13.电磁阀的下阀体，14.下水管，15.线圈接口，16.线圈骨架，17.电磁线圈，18.定位磁钢，19.线圈骨架的芯管，20.连杆，21.弹簧，22.阀芯，23.清水输出接口，24.清水回收管，25.贮水箱，26.电源插头，27.控制线，28.电源线，29.控制输出接口，30.控制器，31.信号输入接口a，32.信号输入接口b，33.弱电输出接口，34.导线a，35.导线b，36.导线c，Ⅰ.水质检测腔，Ⅱ.排水连通口，Ⅲ.阀芯的内空间，Ⅳ.浊水连通口，Ⅴ.滑槽，Ⅵ.电磁阀的内腔，Ⅶ.阀芯的通孔，Ⅷ.清水连通口，Ⅸ.水流通道。

具体实施方式

实施例   附图所示的实施方式中，智能节水装置主要由过渡接头（5）、三通电磁阀和控制器（30）组成，其中，过渡接头（5）的上端有废水接入口，过渡接头（5）上部的内空间构成水质检测腔（Ⅰ），过渡接头（5）下部的内空间构成水流通道（Ⅸ），废水接入口通过水质检测腔（Ⅰ）连通到水流通道（Ⅸ），水流通道（Ⅸ）的下端为出水口，在水质检测腔（Ⅰ）的壁体上有测水电极（4）、红外线发射管（2）和红外线接收管（3），红外线发射管（2）和红外线接收管（3）相对安装，测水电极（4）位于红外线发射管（2）的下方部位；三通电磁阀由阀体、线圈骨架（16）和电磁线圈（17）构成，阀体包括上阀体（8）和下阀体（13），在上阀体（8）的上端有废水输入接口（6）接入，在上阀体（8）的侧壁上有清水输出接口（23）和浊水输出接口（11）接出，清水输出接口（23）和浊水输出接口（11）上下错开位置，清水输出接口（23）在浊水输出接口（11）之上，上阀体（8）中有排水连通口（Ⅱ）、清水连通口（Ⅷ）和浊水连通口（Ⅳ），废水输入接口（6）通过排水连通口（Ⅱ）与上阀体（8）部位的内腔连通，清水输出接口（23）通过清水连通口（Ⅷ）与上阀体（8）部位的内腔连通，浊水输出接口（11）通过浊水连通口（Ⅳ）与上阀体（8）部位的内腔连通；在阀体的阀腔内有阀芯（22）和弹簧（21），弹簧（21）在阀芯（22）的下方且位于下阀体（13）部位的内腔中，弹簧（21）的弹力把阀芯（22）顶入到上阀体（8）的内腔中；阀芯（22）呈上端开口下端封闭的中空圆柱形结构，阀芯（22）的内空间与上阀体（8）部位的内腔连通，阀芯（22）的外侧壁体有上环槽、中环槽和下环槽，上环槽、中环槽和下环槽等分设置，在中环槽和下环槽之间的阀芯（22）壁体上有通孔（Ⅶ），在上环槽中有密封环a（7），在中环槽中有密封环b（10），在下环槽中有密封环c（12），使用时，密封环a（7）、密封环b（10）和密封环c跟随阀芯（22）上下滑动，排放浊水时，密封环a（7）和密封环b（10）分别位于清水连通口（Ⅷ）的上位和下位，清水连通口（Ⅷ）与上阀体（8）的内腔隔开，上阀体（8）部位的内腔通过阀芯（22）壁体上的通孔（Ⅶ）连通到浊水连通口（Ⅳ）；回收清水时，密封环a（7）和密封环b（10）分别位于浊水连通口（Ⅳ）的上位和下位，浊水连通口（Ⅳ）与阀体的内腔隔开，上阀体（8）部位的内腔连通到清水连通口（Ⅷ）；下阀体（13）为上阀体（8）的向下延伸段，线圈骨架（16）安装在下阀体（13）的下端，电磁线圈（17）设置在线圈骨架（16）的线槽中，在线圈骨架（16）的线槽中心有芯管（19），芯管（19）的内空间构成滑槽（Ⅴ）；三通电磁阀的结构中有连杆（20），连杆（20）的上端连接在阀芯（22）的下端，连杆（20）的下端伸入到芯管（19）内的滑槽（Ⅴ）中，连杆（20）的下端在滑槽（Ⅴ）中有向下活动的空间；在线圈骨架（16）的尾端上有定位磁钢（18）；控制器（30）上有电源输入接口、弱电输出接口（33）、信号输入接口a（31）、信号输入接口b（32）和控制输出接口（29）；三通电磁阀的废水输入接口（6）连接到过渡接头（5）的出水口上，水质检测腔（Ⅰ）壁体上的测水电极（4）连接到控制器（30）的信号输入接口a（31）上，红外线发射管（2）的引脚连接到控制器（30）的弱电输出接口（33）上，红外线接收管（3）的引脚连接到控制器（30）的信号输入接口b（32）上，控制器（30）的控制输出接口（29）连接到三通电磁阀的电磁线圈（17）接线端上。

本实施例中，控制器（30）的控制电路包括排水信号输入电路、比较电路、处理电路和执行电路，当用水设备有排水时，水首先进入水质检测腔（Ⅰ），测水电极（4）被水短路，有信号送入排水信号输入电路；同时，红外线接收管（3）把接收到红外光强度以电信号的方式输入到比较电路，当排放的废水为混浊水时，红外线接收管（3）接收到红外线发射管（2）发出的红外光就弱，比较电路不向后级电路输出信号；当排放的废水为清水时，红外线接收管（3）接收到红外线发射管（2）发出的红外光就强，比较电路便向后级电路输出信号，处理电路在同时收到排水信号输入电路和比较电路的电信号时，向执行电路输送信号，使执行电路动作，通过控制输出接口（29）向三通电磁阀的电磁线圈（17）输送驱动电流，使三通电磁阀关闭浊水通路而打开清水通路，然后停止向电磁线圈（17）通电，利用线圈骨架（16）尾端上的定位磁钢（18）用来保持清水回收时阀芯打开的状态，当用水设备的清水排完时，控制器（30）自动对电磁线圈（17）进行瞬间施加反向电流，使三通电磁阀复位。

本实施例在应用时，把过渡接头（5）上端的废水接入口连接到用水设备的下水接口上，使用水设备的下水接口依次连通到过渡接头（5）内的水质检测腔（Ⅰ）、过渡接头（5）内的水流通道（Ⅸ）、三通电磁阀内的排水连通口（Ⅱ）、上阀体（8）的内腔及阀芯的内空间（Ⅲ）；把浊水输出接口（11）通过浊水排放管连接到下水管道上，把清水输出接口（23）通过清水回收管连接到贮水箱或拖把池上；把控制器（30）的电源插头插入到电气线路的插座上。当控制器（30）检测到排放的废水为混浊水时，控制器（30）的控制输出接口（29）无电流输出，三通电磁阀不动作，混浊水依次通过阀芯（22）的内空间、阀芯壁体上的通孔（Ⅶ）、浊水连通口（Ⅳ）和浊水排放管排入下水管道中；当控制器（30）检测到排放的废水为清水时，控制器（30）的控制输出接口（29）输出电流到电磁线圈（17）中，使电磁线圈（17）产生磁力，把连杆（20）的下端吸入到滑槽（Ⅴ）的底端，阀芯（22）被连杆（20）带动下移，密封环a（7）和密封环b（10）跟随阀芯（22）下移，分别位于浊水连通口（Ⅳ）的上位和下位，使浊水连通口（Ⅳ）与阀体的内腔隔开，阀芯（22）下移后，阀芯（22）的上端位于清水连通口（Ⅷ）的下部，使清水连通口（Ⅷ）打开通路，清水便通过上阀体（8）部位的内腔、清水连通口（Ⅷ）和清水回收管输送到贮水箱内或拖把池中，进行循环利用。

Claims (4)

1.一种智能节水装置，其特征是装置主要由过渡接头（5）、三通电磁阀和控制器（30）组成，其中，过渡接头（5）的上端有废水接入口，过渡接头（5）上部的内空间构成水质检测腔（Ⅰ），过渡接头（5）下部的内空间构成水流通道（Ⅸ），废水接入口通过水质检测腔（Ⅰ）连通到水流通道（Ⅸ），水流通道（Ⅸ）的下端为出水口，在水质检测腔（Ⅰ）的壁体上有测水电极（4）、红外线发射管（2）和红外线接收管（3），红外线发射管（2）和红外线接收管（3）相对安装，测水电极（4）位于红外线发射管（2）的下方部位；三通电磁阀由阀体、线圈骨架（16）和电磁线圈（17）构成，在阀体的阀腔内有阀芯（22）和弹簧（21），阀体包括上阀体（8）和下阀体（13），在上阀体（8）的上端有废水输入接口（6）接入，在上阀体（8）的侧壁上有清水输出接口（23）和浊水输出接口（11）接出，清水输出接口（23）和浊水输出接口（11）上下错开位置，清水输出接口（23）在浊水输出接口（11）之上，下阀体（13）为上阀体（8）的向下延伸段，线圈骨架（16）安装在下阀体（13）的下端，电磁线圈（17）设置在线圈骨架（16）的线槽中；控制器（30）上有电源输入接口、弱电输出接口（33）、信号输入接口a（31）、信号输入接口b（32）和控制输出接口（29）；

三通电磁阀的废水输入接口（6）连接到过渡接头（5）的出水口上，水质检测腔（Ⅰ）壁体上的测水电极（4）连接到控制器（30）的信号输入接口a（31）上，红外线发射管（2）的引脚连接到控制器（30）的弱电输出接口（33）上，红外线接收管（3）的引脚连接到控制器（30）的信号输入接口b（32）上，控制器（30）的控制输出接口（29）连接到三通电磁阀的电磁线圈（17）接线端上；

上阀体（8）中有排水连通口（Ⅱ）、清水连通口（Ⅷ）和浊水连通口（Ⅳ），废水输入接口（6）通过排水连通口（Ⅱ）与上阀体（8）部位的内腔连通，回收清水时，三通电磁阀动作，阀芯（22）下移，浊水连通口（Ⅳ）与阀体的内腔隔开，清水输出接口（23）通过清水连通口（Ⅷ）与上阀体（8）部位的内腔连通；排放浊水时，三通电磁阀不动作，阀芯（22）回到原位，清水连通口（Ⅷ）与上阀体（8）的内腔隔开，上阀体（8）部位的内腔通过阀芯（22）壁体上的通孔（Ⅶ）连通到浊水连通口（Ⅳ），浊水连通口（Ⅳ）连通到浊水输出接口（11）。

2.根据权利要求1所述的一种智能节水装置，其特征是弹簧（21）在阀芯（22）的下方且位于下阀体（13）部位的内腔中，弹簧（21）的弹力把阀芯（22）顶入到上阀体（8）的内腔中；阀芯（22）呈上端开口下端封闭的中空圆柱形结构，阀芯（22）的内空间与上阀体（8）部位的内腔连通，阀芯（22）的外侧壁体有上环槽、中环槽和下环槽，上环槽、中环槽和下环槽等分设置，在中环槽和下环槽之间的阀芯（22）壁体上有通孔（Ⅶ），在上环槽中有密封环a（7），在中环槽中有密封环b（10），在下环槽中有密封环c（12）。

3.根据权利要求1所述的一种智能节水装置，其特征是三通电磁阀的结构中有连杆（20），在线圈骨架（16）的线槽中心有芯管（19），芯管（19）的内空间构成滑槽（Ⅴ），连杆（20）的上端连接在阀芯（22）的下端，连杆（20）的下端伸入到芯管（19）内的滑槽（Ⅴ）中，连杆（20）的下端在滑槽（Ⅴ）中有向下活动的空间。

4.根据权利要求1所述的一种智能节水装置，其特征是在线圈骨架（16）的尾端上有定位磁钢（18）。