一种小便池新型节水装置的制作方法

本实用新型涉及节能减排技术领域，具体涉及一种厕所小便池的节水装置。

背景技术：

水资源问题是当今全世界最受关注的焦点问题之一，我国是世界上水资源最缺乏的国家之一，我国人均水量不足2400m³，仅为世界人均水量的1/4，世界排名第110位，被联源的非持续开发利用。而根据资料显示，中国每年仅用来冲刷家用厕所和公共厕所的用水量就达到了100多亿立方米，水资源浪费情况十分严重。

目前市场上的许多节水型厕所都是通过设计冲厕所的冲水时间、冲水量、冲水压力、冲水效果等来达到节水目的，其水源仍然是自然水，节水效果十分有限，而厕所洗手池的大量水全部排入了下水道，白白浪费。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种小便池新型节水装置，以达到节水的目的。

(二)技术方案

本实用新型的技术方案：一种小便池新型节水装置，包括提出将洗手池的废水作为男厕所小便池冲水的水源，变废为宝，提出将用户的自重作为装置动力，极大地节约了电能，贯彻了节能减排的优良思想；本设计实现了水资源的重复循环利用，运行过程中不会产生污染物，是一种环境更友好型、生态友好型的节水装置。

一种小便池新型节水装置，所述装置包括：洗手池、弧形排水管、水管、储水箱、第一连杆、出水管道、冲水箱、浮球阀、冲水塞、小便池、踏板、弹簧、抽水器、进水阀、活动阀、活塞、压力开关、进水管、第二连杆；其中，水管、第一连杆、出水管道、进水阀、活动阀、活塞组成抽水器，出水管道的出水口有一个浮球阀,第一连杆的一端连接活塞，另一端通过竖杆与踏板相连，踏板下装有弹簧，抽水器的两端分别与储水箱和冲水箱连接且相通，储水箱的底部装有压力开关，侧面装有进水管，冲水箱的下端是小便池,小便池的上端有一个冲水塞，第二连杆的两端分别连接竖杆和冲水塞，洗手池、储水箱与抽水器之间通过水管连接，形成流道。

进一步地，洗手池的下端设有储水箱，可回收洗手池流下的废水；储水箱底部设有压力开关，侧面装有进水管，当储水箱中的水不足时，在压力开关的作用下，自来水从进水管进入补充。压力开关的工作原理：是当系统内压力高于或低于额定的安全压力时，感应器内碟片瞬时发生移动，通过连接导杆推动开关打开，当压力降至或升额定的恢复值时，碟片瞬间复位，开关自动关闭。

进一步地，洗手池下的水管加了一个弧形排水管，弧形排水管水平高度高于储水箱，用于储水箱水满时排水，当储水箱装满时，洗手池的水不在排入储水箱，将从弧形排水管排出。

进一步地，出水管道的出水口设有一个浮球阀，当冲水箱内的水满到出水口处时，浮球阀会堵住出水口，确保每一次冲厕所的水量相等。

进一步地，抽水器的第一连杆一端连接活塞，另一端连接踏板，踏板内设有弹簧。当人站到踏板上时，人的重力将把弹簧压缩，踏板将下降，由杠杆原理知，杠杆另一端的活塞将上升，当离开踏板时，弹簧恢复原长，由杠杆原理知，另一端的活塞下降。

进一步地，踏板在正常无压力情况下，冲水塞是打开的，当踏板下降时，直杆也下降，在第二连杆作用下，由杠杆原理知，冲水塞上升，堵住冲水箱的出水口，当人上完厕所离开时，冲水塞下降，此时冲水箱中的水流出，自动冲厕所。

进一步地，当活塞上升时，气缸内的气压降低，空气压力减小，外界的空气压力比气缸内的空气压力大，储水箱内的水通过进水阀被压入气缸，当活塞下降时，活动阀打开，进水阀关闭，防止气缸内的水回到储水箱，且气缸内的水通过活动阀到达活塞的上部，当下一次活塞上升时，活动阀关闭，止水阀打开，活塞上部的水随活塞的上升流到冲水箱，如此循环。备注：该装置第一次使用时要先保证活塞上方充满了水。

当人们在洗手间洗手时，洗水池内的水将会流入储水箱进行储存，若储水箱中的水存满了，多余的水将从洗手池下添加的弧形管道流到下水道，当储水箱内的水不足时，在压力开关的作用下，自来水会自动补充；当人们上厕所时，会踩在抽水器的踏板上，在人自身的重力作用下，踏板中的弹簧被压缩，弹簧通过连杆带动杠杆，在杠杆的作用下，第一连杆另一端的活塞上升，抽水器就会把储水箱内的水抽到冲水箱中，第二连杆另一端的冲水塞上升堵住冲水箱的出水口，将当人上完厕所离开踏板时，弹簧恢复原来长度，第一连杆另一端的活塞回到起始位置，第二连杆另一端的冲水塞也打开，自动冲水。然后重复以上循环进行下一次的冲厕所。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中抽水器的结构示意图。

附图标记：洗手池1、弧形排水管2、水管3、储水箱4、第一连杆5、出水管道6、冲水箱7、浮球阀8、冲水塞9、小便池10、踏板11、弹簧12、抽水器13、进水阀14、活动阀15、活塞16、压力开关17、进水管18、第二连杆19。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1、一种小便池新型节水装置，所述装置包括：洗手池1、弧形排水管2、水管3、储水箱4、第一连杆5、出水管道6、冲水箱7、浮球阀8、冲水塞9、小便池10、踏板11、弹簧12、抽水器13、进水阀14、活动阀15、活塞16、压力开关17、进水管18、第二连杆19；其中，水管3、第一连杆5、出水管道6、进水阀14、活动阀15、活塞16组成抽水器13，出水管道6的出水口有一个浮球阀8,第一连杆5的一端连接活塞16，另一端通过竖杆与踏板11相连，踏板11下装有弹簧12，抽水器13的两端分别与储水箱4和冲水箱7连接且相通，储水箱4的底部装有压力开关17，侧面装有进水管18，冲水箱7的下端是小便池10,小便池10的上端有一个冲水塞9，第二连杆19的两端分别连接竖杆和冲水塞9，洗手池1、储水箱4与抽水器13之间通过水管3连接，形成流道。

具体地，洗手池1的下端设有所述储水箱4并与之连通，用于回收洗手池1流下的废水。

具体地，活塞16、第一连杆5与竖杆依次转动连接。

具体地，竖杆、第二连杆19转动连接。

具体地，小便池10内上部开设有活动槽，用于第二连杆19转动连接上下摆动。

具体地，抽水器13及活塞16底部分别设置有进水阀14和活动阀15。

具体地，洗手池1下部的水管连通有一根弧形排水管2，弧形排水管2水平高度高于储水箱4，用于储水箱4水满时排水。

具体地，第一连杆5及第二连杆19均嵌套于转轴上，构成杠杆机构，便于与之相连的部件上下活动。

下面通过一系列计算来证明本装置可以达到的有益效果。

经过实验。小便池使用后冲一次水的用量约为1l，其质量m2为1kg，因此冲水箱的尺寸设计为：长15cm、宽6cm、高18cm，其中出水管道的出水口是直径为4cm的圆口，出水口的下壁距冲水箱的箱底12cm，其中冲水箱的箱底距离地面1.2m。穿过第一连杆的杠杆的动力臂l1：阻力臂l2＝1：10，动力臂和阻力臂的长度可以根据环境而灵活改变，此处设动力臂为2cm，阻力臂20cm。一般情况下，用户的体重m1超过40kg，忽略装置自重和摩擦。抽水器的出水口距离地面高度h1为1.4m，抽水器的尺寸为：半径3cm，高45cm的圆柱，所以抽水器的出水口距抽水器底部h236cm。根据不同的场合，储水箱的大小可以灵活设计，此处设储水箱的尺寸为：长50cm，宽40cm，高60cm，安装在洗手池的下方。

设人站在踏板上时，活塞上的拉力为f，其中g＝10n/kg，由杠杆原理得：

m1gl1＝fl2(1)

设将1kg水从储水箱抽到冲水箱，活塞需要移动x1，由能量守恒定律得：

fx1＝m2gh1(2)

设此时踏板下降的高度为x2，由杠杆原理得：

l2x1＝l1x2(3)

代入数据解得：f＝40n，x1＝0.35m，x2＝0.035m

因为：x1<h2，所以抽水器可以满足要求。x2＝0.035m，即踏板最多下降0.035m，人体感觉较好，用户体验较佳。

根据《给水排水工程快速设计手册—3建筑给排水工程》(中国建筑工业出版社1998年出版，刘文镔主编)中的数据，水龙头平均每个每小时用水量为20l，再加上洗拖把洗水杯等用水，洗手池的总用水量可达60l，小便池使用后冲一次水的用量为1l，一般可保证平均每小时60个用户的使用量，足以满足公共男厕所小便池的用水需求的。即使在特殊情况，洗手池的水不足时，在压力开关的控制下，自来水也可以补充，确保该装置正常运行。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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