自清潔食用水池的製作方法
2023-09-20 00:03:10
專利名稱：自清潔食用水池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高層樓宇食用水池，特別是一種能保持清潔的食用水池。
目前，高層樓宇供水池由於原設計考慮不夠完善，食用出水管距池底有一定高度，以便截留一定深度的水作消防備用水。這層消防備用水平時很少啟用，又難與上層的水交換循環，從而成為死水層。該水層內沉澱物逐漸積累，天長日久便會汙垢密布，水池壁長出青苔，為各種微生物大量滋生繁殖提供了充足的條件和時間，對食用水造成嚴重汙染，危害人們的健康。對這種汙染，現在一般採用放乾池水，清潔水池的方法進行處理，但這種方法存在大量浪費水源，幹擾樓宇用戶正常用水，勞動強度大，費用高等缺點，故不可能經常進行清潔，一年至多清洗二到三次，這相對死水層的沉澱速度和蚊蟲生長速度來說起不到多大作用，住戶在大多數時間裡還是食用著受汙染的池水。
本發明的目的在於提供一種結構特殊的食用水池，其有自清潔能力，在保留有消防水層的前提下，解決上述存在的問題。
本發明如
圖1所示，水池設有入水管(1)、食用出水管(2)、消防出水管(4)，其中食用出水管(2)在消防出水管(4)上方，其特點是食用出水管(2)的出水口(201)設置在水池底部，為防止消防水層由於虹吸效應被吸乾，食用出水管(2)在消防水層高度處設有水位限位裝置。當水池水位高於消防水層時，食用出水管(2)的限位裝置開啟，出水管(2)暢通，食用水從水池底引出;當水池水位一達到消防水層水位，限位裝置起作用，食用出水管(2)停止出水，消防水層得以保留，這樣，上述結構在實現從池底出水的同時又能保存消防水層，使消防水層的水加入水池的用水循環，消除了死水層，使水池用水大大淨化。
上述的水位限位裝置可有多種結構形式，如可在食用出水管(2)達消防水層高度處(圖中即食用出水管的拐角處)開有透氣孔，該透氣孔一般為食用出水管(2)管徑的1/5～1/3，這即是一種最簡單的限位裝置，其工作原理如下當水池水位高於消防水層高度時，水同時從池底和透氣孔進入食用出水管(2)，當水位降到消防水層高度時，透氣孔露出水面，此時，空氣進入食用出水管，吸水壓力消失，出水停止，消防水層得以保留。這種結構簡單易行，但存在出水不完全從池底引出的不足。圖1所示是一種更完善的限位裝置，其為一浮球式限位閥(3)，由閥體(301)、閥蓋(302)、浮球(303)、槓桿(304)、槓桿支點(305)組成，其中閥蓋(302)對著閥體(301)的透氣孔(3011)，其設置在槓桿(304)的一端，浮球(303)固定在槓桿(304)的另一端，槓桿支點(305)固定在閥體(301)上。其限位原理如下當水池水位高於消防水層時，浮球(303)浮力通過槓桿(304)使閥蓋(302)封住透氣孔(3011)，此時閥體(301)的過水通道可正常過水，池內的水被引出;當水位降到消防水層高度時，浮球(303)隨之降落，槓桿(304)使閥蓋(302)打開，空氣進入食用出水管(2)，抽水壓力消失，出水停止。為使閥蓋(302)對位準確且密封性好，閥體透氣孔(3011)處設有橡膠墊(3012)，其上開有透氣孔，閥蓋(302)下方有一導杆(3021)，其插入橡膠墊(3021)的中心孔內，閥蓋(302)與槓桿(304)浮動連接。
上述是本發明的一種方案，其可解決水池死水層的問題，但對水池現存的雜質沉澱還是無能為力，為此本發明將提供另一種結構方案，它可同時解決沉澱及死水層的問題。該方案是水池內設置有射流潔水裝置。該裝置固定在水池底部，其入水口與水池入水管(1)相接。這樣，當水泵工作時，被抽上的水引入該，供水系統的原有動力及裝置的節流效應，使入水從裝置的出水口噴射到水池的底部，一方面對水池底部形成衝刷攪動作用，防止沉澱形成，另一方面水不斷均勻地從池底部湧出，使先進入的水向上升，這樣，消防水層的水總是不斷更新流動，變成「活水」，從而實現防沉澱、消死水的清潔目的。
上述的與入水管(1)相接的射流潔水裝置可有多種結構形式，如可以是分布在水池四面的四根射流管(5)，其出水口(501)為鴨嘴狀，對著池底有一定角度，如圖3所示。
圖4給出了另外一種結構形式的射流潔水裝置(6)，由分流管(601)環狀配水管(602)、射流管(603)組成，其中環狀配水管(602)開有進水口，分流管(601)出水口與其相接，射流管(602)均勻分布在環狀配水管(602)的四周，如圖5、圖6所示。本裝置通過環狀配水管(602)由墊塊墊離池底3～5公分，由壓碼固定在水池底部，分流管(601)的進水口與水池的入水管(1)相接。由於在具體設計時，裝置的分流管、環狀配水管、射流管的管徑按節流增速原理，配套逐級變化，水流在其間流動時，形成多級節流效應，流速逐級提高，最後從射流管中噴出，從而衝刷攪動了水池底部的水，避免沉澱形成。
上述的環狀配水管(602)可以是一個全通的環狀管;也可以是由四根各自獨立的直管組成，這時各直管都開有一進水口，這時的分流管(601)也為帶四個支管的四通管;環形配水管(602)還可以是由二根獨立的「U」形管或「L」形管組成，各管帶有一進水口，這時分流管(601)為帶二個支管的二通管。在環狀配水管(602)是全通環狀管時，其上可開有一至四個進水口，分流管(601)也相應為帶一個支管的一通管，帶二個支管的二通管、三通管或四通管。一個進水口時，會出現各射流管出水動力不均勻的問題，即越靠近進水口射流速度越大，越遠離射流速度越慢，這樣攪水不均勻，影響使用效果，當環狀配水管(602)四面各設一進水口時，攪水效果最佳。在實際應用中，一般是採用對稱開二個進水口的結構，這樣，各射流管出水基本均勻(與四個進水口相差不大)，又具有結構簡單的優點。此時分流管(601)為帶二支管的二通管。
為達到較好的射流攪水效果，上述的射流管(603)應做成與水平面有一定的夾角α，如圖5所示，夾角α可取5°～15°，以10°為較理想。另外射流管(603)在徑向也是傾斜設置，如圖6所示，且各射流管的傾斜方向一致，這樣，從射流管(603)中噴出的水旋向一致，在池底形成旋轉渦流，水流動力大，起到較好的攪動作用。在實際製作中，可將射流管(603)做圓弧狀來實現傾斜。另外射流管(603)的出水口為鴨嘴狀或整個射流管為扁平狀，以加強射流效果。
對於一個較大面積的水池來說，只有一環射流管的裝置，遠不能滿足需要，為此，本裝置在上述最基本結構基礎上，可設計成雙環、三環等多環射流管結構。在水池水泵動力較大的情況下，可以在環狀配水管(602)上多設置一組向內噴射的射流管(6031)，如圖7所示，這便是一個簡單的雙環射流結構，射流管(6031)徑向傾斜方向最好與外圈的射流管(603)一致，其豎向傾斜角度視具體情況而定;另一種方案是多設一個或數個環狀配水管，各環狀配水管由小到大套裝在一起，組成雙環、三環等多環射流管裝置，各環狀配水管都帶有各自的分流管和射流管，各分流管的進水口都直接與水池的入水管(1)相通。
上述結構只適合水池水泵動力較大的情況，但目前水池多採用臥式單級離心水泵，一般流量在10～20M3/時範圍，工作壓力在3～5公斤，此參數只適合供一個單環射流潔水裝置，清潔一個～6M3範圍的水池，如要供雙環、三環等多環裝置，則由於射流管過多，壓力分散，從射流管出來的水流速低，不足以攪動沉澱，清潔效果不佳。為此本發明者進一步提供一種可克服上述問題的多環射流潔水裝置，如圖8所示，本裝置也是多設一個或數個環狀配水管(6021)，各配水管由小到大套裝在一起，組成雙環、三環等多環射流裝置，各配水管都帶有各自的分流管和射流管，不同的是水池進水不再是被直接引入各分流管內，而是經過位於水池引水管(101)上的時間分配閥(7)後再引入各分流管內，使各環射流裝置輪流工作，從裡到外地分別清潔水池的不同區域，從而在保證清潔質量的前提下，增大清潔面積。時間分配閥(7)基本結構形式如圖9所示，由閥體(701)、活塞(702)、浮球(703)、槓桿(704)、槓桿支點(705)組成，其中閥體(701)有一至三個過水通道，浮球(703)固定在槓桿(704)的一端，槓桿(704)的另一端與活塞(702)固定相連，槓桿支點(705)固定在閥體(701)上。當閥體(701)只有一過水通道時，此為單通時間分配閥，雙環射流裝置需使用二個這樣的閥，其中一個為常開閥，另一個為常閉閥，水泵開始抽水時水流首先通過常開閥進入相應的配水管內進行工作，當水升至浮球工作高度時，常開時間分配閥逐漸被關閉，與此同時常閉閥被逐漸打開，最後常開閥關閉，常閉閥開啟，水進入另一環配水管進行清潔工作，從而實現控制雙環配水管輪流工作的目的;當為三環射流裝置時，可選用三隻單通閥，其中一個為常開閥，另二個為常閉閥，三個閥配合使用，可合理地分配三環配水管的工作時間。當閥體(701)有二個過水通道時，此為雙通時間分配閥，其結構如圖10、11所示，雙通閥實際上為二個單通閥組合而成，其控制原理與二個單通閥一樣。雙環裝置只需一個雙通閥便可實現時間控制。當閥體(701)有三個過水通道時，此為三通時間分配閥，也實際上是三個單通閥組合而成。無論是雙環、三環或更多環配水管的結構，都可通過合理選用時間分配閥或將多個分配閥配合起來使用，實現多環射流裝置各環工作時間合理控制。
水池內設置了射流潔水裝置後，基本上可實現防沉澱、除死水的清潔目的。如果水池底面相應做些改變，做成四周向中央傾斜，由池底中央最低點出水，則可達到更佳的清潔效果。此時食用出水管(2)上同樣設有水位限位裝置，其結構與上一方案一樣，可多種多樣。
水池底面的傾斜角度一般可在8°～30°之間，以12°為較佳。
本發明利用簡單的原理和結構，實現水池清潔的目的。其內部設置的射流潔水裝置可充分利用食用水池原有供水系統的動力，起到消除沉澱的作用，使用戶食水衛生得到保障。本發明結構簡單合理，可靠易行，一次性投資少，且可一勞永逸。其多環射流裝置，可有效地擴大清潔水池底的面積，使適用於各種尺寸的水池。
圖1為本發明池底出水結構示意圖;
圖2為浮球式限位閥(3)結構示意圖;
圖3為水池內裝有一種射流潔水裝置(5)結構示意圖;
圖4為水池內設置有另外一種射流潔水裝置(6)結構示意圖;
圖5為射流潔水裝置(6)結構示意圖;
圖6為射流潔水裝置(6)俯視圖;
圖7為雙環射流管式射流潔水裝置(6)結構示意視圖;
圖8為雙環配水管式射流潔水裝置(6)結構示意視圖;
圖9為單通道時間分配閥(7)結構示意視圖;
圖10、圖11為雙通道時間分配閥(7)結構示意視圖。
實施例本例如圖8、圖10、圖11所示，其採用水池內裝射流潔水裝置的方案，射流潔水裝置(6)為雙環配水管結構，每環配水管配有8～12個射流管(603)，全環均勻對稱布置，射流管(603)直線長度為0.3N，做成拋物線狀，安裝角度與環狀配水管(602)成60°角，二組分流管、配水管、射流管的管徑相同。本例選用一雙通時間分配閥(7)，該閥的活塞(702)為長體柱塞，其上部開有過水孔(7021)，過水孔(7021)長度要求略大於或等於二過水通道中心線間的距離，這樣可使活塞(702)在移動過程中，一面打開與一面關閉的通水面積保持一致，避免總流量變化引起水泵負載增加，以至燒毀的現象。長體活塞有利於活塞在閥體(701)內順利滑動。本例的水池為10M2，水池入水管(1)管徑為1.5英寸，引水管(101)管徑也為1英寸，環狀配水管(602)管徑為3/4英寸，射流管(603)被壓扁平狀，截面積為3×20mm～3×30mm，上述管徑尺寸匹配既可保證節流增速需要，又可保證總流量保持不變。本例的水池做成四周向中央傾斜15°，中央留有0.8M3為平面，食用出水管(2)的出水口(201)由池底板外部穿透到池底中央，食用出水管(2)在消防水層高度設有水位限位裝置。本例工作過程如下當水池水位較低時，時間分配閥(7)的浮球在下位，槓桿(704)使活塞(702)處於上位，過水孔(7021)對著上過水通道，上過水通道暢通，如水泵抽水工作，水流進入內環狀配水管(602)，對水池底的中間部分進行衝刷;當進水到一定深度時，浮球(703)逐漸被浮起，帶動活塞(702)逐漸向下移動，使下進水通道逐漸開啟，上進水通道逐漸關閉，最後過渡到下進水通道完全打開，這時水流流經下進水通道進入外環狀配水管(6021)，對水池底的外沿部分進行衝刷工作，從而完成水池全底面的清潔工作。被攪起的沉澱雜質由於水流漩渦及斜面作用很容易向中央沉積，在這裡又很快通過食用出水管(2)被帶走，故水池的沉澱基本上是一產生就帶走，不存在長期積累的問題，水池的雜質沉澱問題;從而從根本上得到解決。
權利要求
1.自清潔食用水池，設有入水管(1)、食用出水管(2)、消防出水管(4)，其中食用出水管(2)在消防出水管(4)上方，其特徵在於食用出水管(2)的出水口(201)設置在水池底部，食用出水管(2)在消防水層高度處設有水位限位裝置。
2.根據權利要求1所述的水池，其特徵在於水位限位裝置為一透氣孔，透氣孔直徑為食用出水管(2)管徑的1/5～1/3。
3.根據權利要求1所述的水池，其特徵在於水位限位裝置為浮球式限位閥(3)，其由閥體(301)、閥蓋(302)、浮球(303)、槓桿(304)、槓桿支點(305)組成。其中閥蓋(302)對著閥體(301)的透氣孔(3011)，設置在槓桿(304)的一端，浮球(303)固定在槓桿(304)的另一端，槓桿支點(305)固定在閥體(301)上。
4.根據權利要求3所述的水池，其特徵在於所述的浮球式限位閥(3)的閥體透氣孔(3011)處設有橡膠墊(3012)，其上開有透氣孔，閥蓋(302)下方有一導杆(3021)，其插入橡膠墊(3012)的中心孔內，閥蓋(302)與槓桿(304)浮動連接。
5.自清潔食用水池，設有入水管(1)、食用出水管(2)、消防出水管(4)、其中食用出水管(2)在消防出水管(4)上方，其特徵在於水池內設有射流潔水裝置，該裝置固定在水池底部，其入水口與水池入水管(1)相接。
6.根據權利要求5所述的水池，其特徵在於射流潔水裝置為四根射流管(5)，其出水口(501)為鴨嘴狀。
7.根據權利要求5所述的水池，其特徵在於射流潔水裝置(6)由分流管(601)、環狀配水管(602)、射流管(603)組成，其中環狀配水管(602)開有進水口，分流管(601)出水口與其相接，射流管(603)均勻分布在環狀配水管(602)的四周，分流管(601)的進水口與水池入水管(1)相接。
8.根據權利要求7所述的水池，其特徵在於環狀配水管(602)是全通環狀管。
9.根據權利要求8所述的水池，其特徵在於環狀配水管(602)開有一至四個進水口，分流管(601)也相應為一通管、二通管、三通管或四通管。
10.根據權利要求7所述的水池，其特徵在於環狀配水管(602)由四根獨立的直管組成，各直管開有一進水口，此時分流管(601)為帶四個支管的四通管。
11.根據權利要求7所述的水池，其特徵在於環狀配水管(601)由二根獨立的「U」形管或「L」形管組成，各管帶有一進水口，此時分流管(601)為帶二個支管的二通管。
12.根據權利要求7所述的水池，其特徵在於射流管(603)與水平面一夾角α。
13.根據權利要求12所述的水池，其特徵在於射流管(601)與水平面夾角α為5°～15°，其中以10°為較佳。
14.根據權利要求7所述的水池，其特徵在於射流管(603)在向面傾斜設置，且各射流管(603)傾斜方向一致。
15.根據權利要求14所述的水池，其特徵在於射流管(603)做成圓弧狀。
16.根據權利要求7或12或13或14或15所述的水池，其特徵在於射流管(603)的出水口為鴨嘴狀或射流管(603)為扁平狀。
17.根據權利要求7～15所述的水池，其特徵在於環狀配水管(602)還設置有一組向內噴射的射流管(6031)。
18.根據權利要求7～15所述的水池，其特徵在於多設有一個或數個環狀配水管，其與原有的環狀配水管套裝在一起，各帶有分流管和射流管，分流管的進水口都與水池的入水管(1)直接相通。
19.根據權利要求7～15所述的水池，其特徵在於多設有一個或數個環狀配水管(6021)，其與原有的環狀配水管套裝在一起，其各帶有分流管和射流管，各分流管通過時間分配閥(7)與水池入水管(1)相通。
20.根據權利要求19所述的水池，其特徵在於所述時間分配閥(7)由閥體(701)、活塞(702)、浮球(703)、槓桿(704)、槓桿支點(705)組成，其中閥體(701)帶有一至三個過水通道，浮球(703)固定在槓桿(704)的一端，槓桿(704)的另一端與活塞(702)固定相連，槓桿支點(705)固定在閥體(701)上。
21.根據權利要求20所述的水池，特徵在於所述時間分配閥(7)有二個或三個過水通道時，其活塞(702)為長體柱塞，其上部開有過水孔(7021)，過水孔長度略大於或等於二過水通道中心線間的距離。
22.根據權利要求5或6或7所述的水池，其特徵在於水池底面做成四周向中央傾斜，此時食用出水管(2)的出水口(201)設置在水池底部中央。
23.根據權利要求22所述的水池，其特徵在於水池底面傾斜角度為8°～30°，以12°為較佳。
24.根據權利要求22所述的水池，其特徵在於食用出水管(2)的出水口(201)由池底板外部穿透到池底中央。
全文摘要
自清潔食用水池。屬於高層樓宇食用水池的改進。本發明提供二種水池改進方案；一種將水池的食用出水管進水口延伸到水池底部，其上相應設置有水位限位裝置，實現在保留消防水層的前提下消滅死水層。另一種方案是水池內設置有射流潔水裝置，該裝置固定在池底，上接水池入水管，水池入水經過該裝置後向池底噴出，對水池底部形成衝刷攪動作用，避免沉澱形成，該裝置還實現池底入水，使消防水層參與用水循環，從而達到防沉澱，消除死水層的雙重清潔效果。
文檔編號E03B11/02GK1071218SQ91109028
公開日1993年4月21日 申請日期1991年9月25日 優先權日1991年9月25日
發明者鄭琨漢 申請人:廣州市經濟技術開發區國際海員供應公司