專利名稱：用于將灰水通流供給到用水件的設備、設置有該設備的灰水系統(tǒng)以及應用該設備的方法
用于將灰水通流供給到用水件的設備、設置有該設備的灰水系統(tǒng)以及應用該設備的方法本發(fā)明涉及一種用于將灰水(greywater)通流供給(throughfeed)到用水件的設備，更具體地說以便通過用水件對其立即使用，此外涉及一種設置有所述設備的灰水系統(tǒng)以及用于應用所述設備的方法。有效利用能量和環(huán)境的一種方法是再利用輕微污染的水。替代在廢水凈化工廠中以相當大的努力并且以較大的成本處理的自來水，較不清潔的非飲用水可以被用于諸如例如沖洗衛(wèi)生裝置(toilet，馬桶)的一些應用。因此可以設想使用收集的雨水以及再利用輕微污染的洗澡和淋浴水、以及已由洗碗機和洗衣機使用過的水。這種輕微污染的水也稱作灰水。由水的再使用所產生的水的節(jié)約進一步導致了對污水系統(tǒng)的壓力的成比例的減少。存在容易裝配的灰水系統(tǒng)的持續(xù)的需要。本發(fā)明的一個目的是至少部分地消除現(xiàn)有技術的至少一個或多個缺點。 所述目的通過根據(jù)本發(fā)明的用于將灰水通流供給到用水件的設備來實現(xiàn)，該設備包括-殼體，用于在殼體中接收經(jīng)由灰水供給件供應的灰水；-第一沖洗管，從殼體向下延伸并且直接地連接到下水道出口；以及-第二沖洗管，從殼體向下延伸并且連接到用水件。該設備具有使得用水件的蓄水器變得不必要的優(yōu)點。根據(jù)一優(yōu)選實施方式，這些部件一起形成能夠布置在水存儲單元上的模塊化單元。因為模塊單元包括灰水系統(tǒng)的基本上所有移動部件，所述除了該模塊化單元以外灰水系統(tǒng)僅包括諸如框架、水存儲單元、前壁和控制系統(tǒng)的多個基礎元件。從而，模塊化單元將灰水系統(tǒng)減小到能夠相對容易地由基礎元件裝配的系統(tǒng)。根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，所述沖洗管中的至少一個沖洗管道由螺線管控制，其中螺線管的芯連接到彈簧。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，螺線管進一步設置有永磁體，所述永磁體優(yōu)選為由NdFeB制造的抗沖擊超級磁體。永磁體具有這樣的優(yōu)點，其能夠通過脈沖控制并且在靜止期間(在吸引的靜止狀態(tài)中和在排斥的靜止狀態(tài)中)不使用能量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)N45 (1.37 Tesla (特斯拉))的超級磁體是適合的。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，永磁體布置在螺線管的芯中。盡管可以設想永磁體布置在螺線管的線圈中，但是將永磁體布置在芯中具有優(yōu)點，即，力所起的作用比當磁體布置在線圈中時更有利。將磁體布置在芯中是克服了磁體在沖擊載荷下失去它們的磁性的偏見而操作的。本發(fā)明還涉及一種用于再利用灰水的系統(tǒng)，包括-收集容器，用于在收集容器中收集經(jīng)由水供給件供應的灰水；-存儲箱，用于存儲水；-虹吸裝置，用于將來自收集容器的水虹吸到存儲箱；以及-如前所述的設備，用于通過設備將所存儲的水排放到用水件。
在一優(yōu)選實施方式中，該系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)(EOT)以用于由此控制存在于系統(tǒng)中的除此之外的致動器。根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，虹吸裝置包括-虹吸連接件，用于將收集在收集容器中的水從收集容器虹吸到存儲箱；-壓力調節(jié)裝置，用于由此調節(jié)存儲箱中的壓力，存儲箱中的可能的過壓通過壓力調節(jié)裝置能夠被解除，使得能夠發(fā)生將水從收集容器虹吸到存儲箱；并且-其中，虹吸連接件基本上布置在布置為基本上豎直的收集容器的中部區(qū)域B中。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，收集容器和存儲箱形成一體制造的水存儲單元的部分。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，灰水系統(tǒng)進一步包括-用水件，特別是衛(wèi)生裝置，不具有其自身的水容器；并且·-其中，前述的設備適于由此而將所存儲的水排放到用水件以便對其立即使用，而不需要用水件的水容器的介入。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，灰水系統(tǒng)進一步包括-確定裝置，用于確定存儲在系統(tǒng)中的水量；以及-影響裝置，用于由此影響從存儲箱流到用水件的水量。與衛(wèi)生裝置的標準蓄水器(所述標準蓄水器的流出特征是已知的，并且因為當沖洗時其基本上(幾乎)完全充滿，所以所述標準蓄水器的流出特征還基本上是恒定的)相反，較大存儲箱(水從該存儲箱直接地排放到用水件并因此不經(jīng)由蓄水器)的使用具有缺點，即流出特性可能根據(jù)存儲在存儲箱中的水量而大大地變化，該變化通?？赡茉?0-100升的范圍內。約6升被用作最小體積，而存儲箱可以例如存儲高達100升的灰水。從存儲箱流出到用水件的流量、或者流速取決于存儲箱中的水位、流出開口和時間。確定裝置能夠特別地適于例如通過浮子確定水存儲單元中的水位高度，浮子諸如存在于根據(jù)本發(fā)明的灰水設備中的啟動緊急補充裝置的浮子。然而，在水存儲單元的固定形式的情形中，體積還可以以其它方式確定，其后已知該流出特性將在流出到用水件期間發(fā)生。根據(jù)基于存在于存儲箱中的水量所期望的流出特性，流出開口或者時間進而適于使得從存儲箱向用水件沖洗期望量的水。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，灰水系統(tǒng)的收集容器包括至少10升的容積，使得用于至少兩次相繼沖洗的足夠的灰水能夠存儲在收集容器中。收集容器由此與僅能存儲用于足夠單次沖洗的水的衛(wèi)生裝置的傳統(tǒng)蓄水器不同。用于沖洗衛(wèi)生裝置的沖洗量基本上在4-6升水的范圍內。包括至少10升體積的收集容器因此能夠存儲用于至少兩次相繼沖洗的充足灰水。因此，該衛(wèi)生裝置能夠在不需要將(灰)水臨時供給到收集容器的情況下以約5升的常用沖洗體積沖洗至少兩次。然而，對于收集容器應用大體積具有缺點，即，流出特性可能隨著存儲在存儲箱中的水量大大地變化，而這是本發(fā)明所要彌補的。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，影響裝置包括由灰水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制的節(jié)流閥或夾管閥。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，由灰水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制的影響裝置調節(jié)沖洗開口打開的時間段。
根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，灰水系統(tǒng)進一步包括-管道系統(tǒng)，位于存儲箱與處于一距離處的用水件之間；以及-泵，用于由此將水泵送出存儲箱之外到達用水件。其優(yōu)點是蓄水器對于位于一定距離處并且可以甚至位于較高地面上的諸如衛(wèi)生裝置的其它用水件來說也是不必要的。優(yōu)選地應用一水管道，其中對分支的未授權添加進行監(jiān)控。這種水管道是申請人的荷蘭專利NL1031270的主題。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，增加存在于存儲箱中的水的基礎體積，以用于連接到所述系統(tǒng)的每個附加的用水件。存儲箱通常保持填充有預定量的水以用于衛(wèi)生裝置的至少一次沖洗，例如6升。如果沒有灰水供給，存儲箱便經(jīng)由緊急補充裝置補充自來水，直到達到期望的6升水的基 礎體積。由于所有的諸如衛(wèi)生裝置的用水件理論上在同時沖洗這些衛(wèi)生裝置時可同時消耗水，所以當連接有多個衛(wèi)生裝置時，存在于存儲箱中的水的最小基礎體積增加。當衛(wèi)生裝置的數(shù)量增加時，同時沖洗的可能性當然將會減小，從而需要為每個附加衛(wèi)生裝置每次保存較小額外量的基礎體積。根據(jù)又一優(yōu)選實施方式，至少保持10升的水以作為用于兩個用水件的基礎體積。本發(fā)明還涉及一種如上所述的和/或如附圖中示出的用于將水通流供給到用水件的方法。本發(fā)明還涉及一種如上所述的和/或如附圖中示出的用于再利用灰水的方法。在下面描述中，參照附圖對本發(fā)明的的優(yōu)選實施方式進行進一步解釋，在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的灰水系統(tǒng)的立體圖；圖2是圖I中示出的灰水設備的前視橫截面圖；圖3-7示出了在使用過程中系統(tǒng)的不同連續(xù)狀態(tài)；圖8是根據(jù)本發(fā)明的模塊單元的立體細節(jié)視圖；圖9是圖8中示出的模塊單元的放大立體細節(jié)視圖；

圖10是圖I中示出的灰水設備的側視橫截面圖；圖11是圖10中示出的設備的頂側的放大細節(jié)視圖；圖12是具有圖11中示出的桿機構和壓縮彈簧的螺線管的操作的示意圖；圖13A-13D示出了在利用圖12中示出的構造提升沖洗管的過程期間的四個連續(xù)階段；圖14A-14C示出了根據(jù)本發(fā)明的力對比提升高度的特征；圖15是圖2中示出的設備的放大示意圖；圖16是圖I中示出的設備的俯視圖；以及圖17是圖16中示出的俯視圖的放大細節(jié)視圖。圖I是灰水系統(tǒng)I的立體圖，灰水系統(tǒng)包括由收集容器2和存儲箱4構成的水存儲單元5。除了水存儲箱5以外，灰水系統(tǒng)I還包括支撐框架28、控制單元(未示出)和模塊單元，模塊單元中尤其設置有下文將進一步描述的以下部件具有蓋的殼體38，所述蓋中存在多個開口，所述多個開口包括用于供給灰水的開口 42以及連接到用于供給自來水的緊急補充裝置54的開口 43。此外，殼體38的蓋40上可以布置有兩個螺線管44、46，沖洗管48、50能夠通過所述螺線管移動。從模塊單元的殼體38延伸的是旁通管道10，輕度污染物通過所述旁通管道將以如將在下文中解釋的方式被排放到下水道出口。位于水存儲單元5的下側上的是從排放開口 24到連接點31的管道30，以用于將(灰)水供給到諸如衛(wèi)生裝置的用水件(未示出)。水存儲單元5還包括排放開口 26，管道32與該排放開口連接以用于將水從水存儲單元5排放到下水道出口 34。圖I中示出的灰水系統(tǒng)在圖2、10和16中分別示出了從前 側(圖2)、從右手側(圖10)以及從頂部(圖16)的橫截面視圖。在圖2的剖切橫截面視圖中，分別控制連接用水件的沖洗管48和連接下水道出口34的沖洗管50的螺線管44、46以一個直接地在另一個之后的方式設置，這對于沖洗管48、50也是同樣的情形。當經(jīng)由開口 43 (在圖2中不可見)供給灰水時，其收集在形成水存儲單元5的一部分的收集容器2中。在下側上，該存儲單元5通過沖洗管48 (該沖洗管封閉連接用水件(未示出)的排放開口 24)和沖洗管50 (該沖洗管封閉連接下水道出口 34的排放開口 26)封閉。浮子62沿著沖洗管48、50可滑動地布置，并且通過收集容器2中的變化水位而借助于浮子桿64操作封閉閥60，該封閉閥經(jīng)由緊急補充裝置54中的自來水供給件58來調節(jié)自來水的供給。該緊急補充裝置54具有殼體56和蓋57、以及在殼體56的底部中的管道，自來水通過該管道能夠被引導到收集容器2。應該注意的是，管道66的下側與收集容器2的頂側之間具有一些高度差，從而在此處形成所謂的空氣橋，如果下水道堵塞，該空氣橋防止灰水與自來水接觸。在可替換實施方式(未示出)中，緊急補充裝置54基于布置在收集容器2中的用于測量存在于其中的灰水的體積的傳感器被電啟動，以便諸如例如利用基于壓力確定水位的高度的高度探測器來測量存在于其中的灰水的體積?？諝鈽蜻€布置在緊急補充裝置54的殼體中，這將參照圖15在下面進一步解釋。模塊單元的殼體38的蓋40中進一步設置有開口 41，由管22和空氣閥20形成的壓力調節(jié)裝置18通過該開口能夠根據(jù)需要通過選擇性地打開空氣閥20而影響存儲箱4中的空氣壓力等級。模塊單元的殼體38通過密封件52在下側上不漏水地布置在收集容器2上。當用水件由淋浴頭和浴池組成時，用于該目的的自來水將會變得污染。替代允許該水直接地消失在下水道中，其經(jīng)由供給件14被收集在收集容器2中，收集容器將由此填充有灰水。排放開口 30、32和壓力調節(jié)裝置被封閉，從而當灰水經(jīng)由供給件14傳送時，收集容器2中的水位將升高。從浴池和淋浴頭直接收集的灰水包含諸如沙子、肥皂沫、油脂、皮屑和頭發(fā)，從而期望進行一種形式的分離或者過濾。分離原理通過基于水與存在于水中的污染物之間的密度或者特定重量的不同而由示出的灰水系統(tǒng)應用。布置在收集容器2的頂部處的是溢流部6，在所述溢流部處，灰水經(jīng)由旁通管道10和下水道出口 34流出到下水道。諸如例如肥皂水的具有低于水的密度的污染物〈PP將漂浮，并且因此與灰水一起經(jīng)由溢流部6和旁通管道10沿著下水道的方向排放。為了防止污染物繼續(xù)漂浮在頂部上，布置分離器8，以便使這些污染物沿著旁通管道10的方向分離。諸如例如沙粒的具有大于水的密度(P >P #)的較重污染物將由于沉積到收集容器2的底部而被收集。因為輕的污染物將漂浮并且重的污染物將下沉，所以最清潔的水將會基本上位于中間區(qū)域B中，即位于收集容器2的頂部與底部之間。因此形成三個區(qū)域，分別是沉積有較重顆粒的下部區(qū)域A、將形成漂浮污染物的較輕云團的上部區(qū)域C、以及位于下部區(qū)域與上部區(qū)域之間的較清潔的水所定位的中間區(qū)域B0由于諸如沙子的重顆粒較快速地沉積，至少總體上相對于輕質顆粒上升來說更快速地下沉，因此沿著高度方向觀看時，區(qū)域A將會比上部區(qū)域C小。此外，供給的灰水總體上包含比“重”污染物更多的“輕”污染物。中間區(qū)域B位于區(qū)域A與C之間，并且由于底部 區(qū)域A在收集容器2的高度方向上的小高度，區(qū)域B總體上向下延伸得比向上延伸得更遠。在示出的實施方式中，收集容器2和存儲箱4形成整體地注塑成型的水存儲單元5的部分,但是當然還可以包括物理上分離的容積箱(volume tank)。將會參照圖3-7描述應用在灰水系統(tǒng)I中的分離原理的操作，其是申請人的荷蘭專利NL 1030110的主題。圖2示出了包括存儲容器2和存儲箱4的水存儲單元5，存儲箱包括左手半部和右手半部。在示出的設計中，收集容器2是一細長容器，其基本上直立定位并且在下側上連接到存儲箱4，存儲箱類似地以基本上直立定向的方式布置在收集容器2的兩側上。如在下文中進一步解釋，收集容器2與存儲箱4之間的連接在容器2與存儲箱4之間起到虹吸連接件12的作用。圖3中示出的系統(tǒng)位于一靜止(rest)位置，其中大約6升水容納在形成收集容器2和存儲箱4的水存儲單元5中。在示出的實施方式中，此時水位大約在使虹吸連接件12位于水下的高度處。當經(jīng)由示意性示出的水供給件14供給灰水時，收集容器2將被填充有該供給的灰水，并且因為壓力調節(jié)裝置18仍然位于閉合位置中(圖4)，所以存儲箱4中的水位將僅輕微地上升。具有小于水的密度的輕質污染物將漂浮，并且如果期望的話可通過分液器(skimmer，撇渣器)(未示出)的幫助經(jīng)由位于收集容器2的頂部處的溢流部6流走。具有輕質污染物的云團將在收集容器2的頂部處的區(qū)域C中形成。相反地，重顆粒將會下沉，從而在收集容器2的底部處還形成污染區(qū)域(區(qū)域A)。較干凈的灰水位于下部區(qū)域A與上部區(qū)域C之間的中間區(qū)域B中。虹吸連接件12也位于該清潔的中間區(qū)域B (圖4)中。在灰水經(jīng)由灰水供給件14連續(xù)流入的情況下，收集容器2保持充滿，從而輕質污染物排放到靠近溢流部6的下水道。通過壓力調節(jié)裝置18 (在示出的優(yōu)選實施方式中，壓力調節(jié)裝置包括空氣閥20)的優(yōu)選的脈沖方式的打開，因為水從收集容器2的較清潔區(qū)域B經(jīng)由虹吸連接件12被虹吸到存儲箱4，所以形成在箱子4中的過壓可以逸出并且存儲箱4中的水位將上升。以脈動方式打開一個或多個空氣閥20確保了收集容器2在灰水14的供給期間保持完全地充滿，從而具有輕污染物的污染區(qū)域C將保持位于收集容器2的頂部處。圖6示出了系統(tǒng)的一靜止位置，其中水既不經(jīng)由水供給件14供給也不被排放到諸如衛(wèi)生裝置的用水件36。由于經(jīng)由水供給件14供應的大量灰水，然而存儲箱4中的水位相對于圖4中示出的位置已明顯上升到足以多次沖洗衛(wèi)生裝置的高度。因為該系統(tǒng)處于靜止位置，所以密度低于水密度的污染物的云團已上升到一定高度，從而當沿高度方向觀看時，污染區(qū)域C已變得比圖5中示出的小。在該靜止位置處，較清潔的中間區(qū)域B因此朝向收集容器2的頂部略微進一步延伸。圖7示出了一靜止位置，其中已經(jīng)對用水件36進行了一沖洗，并且因為在沖洗期間壓力調節(jié)裝置18打開，因此已進行一些高度調整，并且存儲箱4和收集容器2中的水位均已略微下降。圖6的水位以折線表示。應該注意的是，具有基本上輕的污染物的污染區(qū)域C也隨著收集容器2中的水位一起略微地下降，但是位于收集容器2與收集容器4之間的虹吸連接件12仍然位于較清潔的中間區(qū)域B (圖6)中。圖8示出了模塊單元的立體圖，模塊單元包括殼體38，該殼體具有蓋40以及位于殼體38的下側上的密封件52。蓋40中設置有開口，諸如用于灰水供給件42的開口、與用于供給自來水的緊急補充裝置54連接的開口 43 (不可見)、用于布置操作連接用水件(未示出)的沖洗管48的第一螺線管44和操作連接到下水道出口 34的沖洗管50的第二螺線管46的兩個開口。此外，連接有壓力調節(jié)裝置18的開口 41 (未示出)布置在蓋44中。存儲箱4中的壓力可以通過這些壓力調節(jié)裝置18影響，特別地通過選擇性打開空氣閥20影響。因為存儲箱4包括兩個半部，該兩個半部可以通過水存儲單元5的底部中的水而變得彼此分離，管22布置于存儲箱4的頂側上，該管在存儲箱4的兩個半部之間提供氣體連接，從而在存儲箱4的兩個半部中的氣壓保持相同。緊急補充裝置54包括自來水供給件58以及位于殼體56的側壁上的開口 68，該開口用作空氣橋且將參照附圖15對其進一步解釋。在圖8中進一步示出的是旁通管道10，輕污染物通過該旁通管道可以排放到下水道出口 34。圖8還示出了浮子62是如何通過浮子桿64經(jīng)由蓋40中的通道開口 65操作緊急補充裝置54的。這在圖9的放大詳細視圖中更加清晰地示出。圖10中示出的橫截面視圖從右手側示出了圖I中示出的灰水系統(tǒng)I，其中可以清楚地看到在圖2中示出的圖I的灰水系統(tǒng)的前視圖中的螺線管44、46和沖洗管48、50以一個位于另一個之后的方式布置。位于收集容器2的頂部處的是溢流部6，輕污染物可以在溢流部上方經(jīng)由旁通管道10排放到下水道34。由于重污染物下沉，并且優(yōu)選地，替代經(jīng)由排放開口 24和管道30運送到用水件，而經(jīng)由排放開口 26和管道32運送到下水道出口 34，在圖10中示出的實施方式中，通向下水道的排放開口 26位于比通向用水件的排放開口 24低的高度處。因為重顆粒下沉，因此它們將在靠近收集收集容器2的最低點處聚集，并且因此在靠近較低地布置的排放開口 26處收集，并在該位置隨著周期性的沖洗而被運送到下水道。沖洗管48、50的頂側比收集容器2的頂側高。在可能的另一實施方式中(未示出)，沖洗管48、50具有相同的高度，但是圍繞封閉、連接用水件的排放開口 24的沖洗管48而在下側上布置有用作用于沉積污染物的濾篩的過濾器，因此其在排放開口 24打開時保持在收集容器2中并且在下次沖洗期間能夠經(jīng)由排放開口 26而被排放到下水道34。應該注意的是，封閉位于不同高度處的排放開口 24、26需要不同長度的沖洗管48、50。圖11示出了圖10的上部的放大視圖，其中螺線管44、46位于通過旋轉部分86布置在殼體40上的殼體82中。由于兩個螺線管均以類似的方式操作，因此將參照附圖12更加詳細地對它們進行討論。每個螺線管44、46均布置在殼體82中，其中該殼體82包括位于其外壁的一部分上的外螺紋84。該外螺紋84接合在旋轉部分86的內螺紋上，從而可以相對于殼體38的蓋40調節(jié)具有螺線管70的殼體82的高度。螺線管包括線圈70和金屬芯72，所述金屬芯在 本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中被分成圓錐部分74和圓柱部分76，連接部分78以軸的形式設置于圓錐部分與圓柱部分之間，圍繞所述軸布置有優(yōu)選地為超級磁體的永磁體。所述磁體優(yōu)選地是由NdFeB (N451.37 Tesla (特斯拉))制成的抗沖擊磁體。盡管存在磁體不適用于沖擊施加到磁體的應用(因為這將致使他們失去磁性)的偏見，但是申請人已經(jīng)在螺線管的芯中應用了由NdFeB制成的磁體，并且已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)力的起作用比在線圈70中布置永磁體的實施方式中更加有利。在線圈70中的磁體的情形中，畢竟力的起作用僅在由線圈70中的芯行進的路徑的最后幾毫米中變得明顯。由于其磁力，所以即使當沒有能量提供到電磁體時，永磁體80也將保持被拉到螺旋管44、46的線圈70中的芯72。僅當電流沿著相反方向通過電磁體(螺旋管44、46)時，電磁體44、46和永磁體80的的磁力合力將能夠等于零，從而沖洗管48、50將排斥并且從存儲單元5通過排放開口 24、26的水的排放將會停止。當安培阻(Ampere Windings, AW)的數(shù)量增加時，由電磁體44、46產生的向下指向的磁力將比永磁體80的向上指向的磁力大。這導致形成沿著向下方向的磁力合力，這使得芯彈出。由于在圖12中示出的情形中螺線管44、46產生較小的力，其中金屬芯72的僅一小部分位于線圈70內部，芯72在線圈70中定位得越多時所述力明顯地增加，當螺旋管被用于提升密封排放開口 24、26的沖洗管48、50的目的時，標準的螺旋管44、46必須是明顯地超尺寸的。這是因為在釋放沖洗管之前必須克服較高的閾值，在圖14中示出為以約0. 7kg的力以及由沖洗管48、50的下側形成的閥的0與2毫米之間的提升高度定位的第一高度。應該注意的是，精確的提升聞度和相關的力取決于系統(tǒng)的尺寸(包括水位和流出開口的尺寸)，并且僅參照附圖如此提及以便了解其中的物理事件，但不應被解釋為是限定性的。根據(jù)本發(fā)明布置在金屬芯72上的是桿88，該桿在其外部端上包括由止擋板94和螺母96構成的止擋件。壓縮彈簧90位于止擋板94與殼體82之間。如圖13A-13D中所示，芯72、桿88、壓縮彈簧90和止擋件94的構造使得可利用相對較小的螺線管來產生提升沖洗管48、50所需的力。在圖13A中，芯72位于線圈70外部的較大部分，并且壓縮彈簧90基本上地完全伸展。
圖13B示出了如何通過對螺線管的線圈70通電而將芯72被部分地拉動到該線圈70中，于此壓縮壓縮彈簧90。如也能在圖14的特征中所看到的，因為芯72更多地移動到線圈70中，所以由該螺線管產生的力增加。隨著增加的提升力以及壓縮的彈簧90，芯72更多地移動到線圈70中并且于此提升沖洗管48、50 (圖13C)，此后彈簧90將伸展并且沖洗管58將被進一步提升。現(xiàn)在將參照附圖14A-14C解釋通過電磁體(電磁閥44、46)與螺旋彈簧90和永磁體80 —起驅動的灰水排放閥(沖洗管48、50)。諸如螺線管44、46的具有軟鐵的可移動芯的電磁體在伸展狀態(tài)下具有能夠施加小拉力的特性，而最大的拉力發(fā)生在回縮狀態(tài)下(在圖14A的右側上)，參見圖14A中的連續(xù)曲線a。然而，精確的是，在伸展狀態(tài)中，諸如沖洗管48、50的灰水排放閥需要最大的拉力，而在回縮狀態(tài)下需要較小的拉力，參見圖14B曲線b。因此傳統(tǒng)的電磁體不適于操作灰水系統(tǒng)的排放閥48、50。 在本領域中，該電磁體因此被短暫地過載額定能量的多倍，因此伸展狀態(tài)下的力將大多倍，參見圖14A的虛的曲線C。當電磁體連接到大電容器時，電磁體上的電壓、以及進而電磁體的能量將短暫地較高，但是然后由于電容器的放電而快速地減少，并且然后此時電磁體將不過載。如所見到的，利用確定的電容器由電磁體施加的力將仍然不夠。為了在伸展狀態(tài)中能夠實現(xiàn)較小的力，根據(jù)本發(fā)明，一拉力彈簧或推力彈簧90串聯(lián)連接到排放閥48、50。在非張緊狀態(tài)中，彈簧90施加零拉力，而在伸展期間拉力線性地增力口。但是，參見圖14B，然后電磁體芯72的整體移動更大。在該圖14B中，螺旋彈簧90由曲線c表示，并且排放閥48、50自身由曲線d表示。曲線e —起示出了螺旋彈簧90和排放閥48、50的合力。根據(jù)本發(fā)明，設置有如下所述的當處于靜止時不消耗能量的系統(tǒng)。通過將使芯72保持在回縮位置中的永磁體80包含在電磁體44、46中，電磁體44、46能夠在吸引狀態(tài)下使排放閥48、50保持打開。在排放閥48、50必須閉合的情形中，電磁體44、46沿相反方向連接。這還使力場翻轉，并且，當電磁體44、46以正確的能量通電正確的時間段時，電磁體44、46的力場將會補償永磁體80的場。由于該力場的補償，芯將由于重力(或者推力彈簧90)排斥。由永磁體80施加的力(圖14C，曲線f)將支撐電磁體44、46的力(圖14C,曲線g)，如合力曲線h所示。在芯72中應用永磁體80的構造是以非傳統(tǒng)的想法為基礎的，并且當永磁體80與電磁體44、46結合時，可對將該永磁體80布置在芯外部的錨定器中的總趨勢進行改變。因此作出嘗試來防止永磁體80在沖擊載荷下失去其磁性。根據(jù)本發(fā)明的構造認識到，由例如NdFeB (N45)制成的現(xiàn)代超級磁體可很好地抗沖擊，以至于它們還可以被應用于芯中。此外，這是在結構上更簡單的解決方案，且其價格也比較便宜。 然而,在芯中具有永磁體的電磁體的操作方法在一個方面不同于永磁體布置在芯外部的錨定器中的方法當電磁體的場翻轉時，因為同極相互排斥，所以芯將會通過力從電磁體彈出。當它們在永磁體布置于芯外部的錨定器中的方法中時，能量的量和時間段不是很關鍵。如圖14C中所示，具有彈簧90和永磁體80的電磁體44、46將能夠操作排放閥，具有超級磁體和彈簧的電磁體的力通常大于排放閥所需要的力(曲線b)。圖14C示出了圖12的不同部件的提升高度以及閥或者沖洗管48、50所需要的力，然后是當應用彈簧時的閥，然后是僅螺線管，然后是僅超級磁體，并且然后是螺線管與超級磁體的結合。閥的特征僅示出了 在0與I. 5毫米的提升高度之間，在向上趨勢繼續(xù)到5毫米的提升高度以及I. 4kg的力之前必須克服約0. 7kg的閾值力。在I. 5毫米與5毫米提升高度之間的向上趨勢由于水從水存儲單元5流出所導致的抽吸而發(fā)生。具有超級磁體的螺線管的曲線簡單地是螺線管和超級磁體的各自的力的總和，圖 14中也示出了這些曲線。圖12進一步示出了可選的止擋元件92，該止擋元件能夠在彈簧的(部分)壓縮期間起到止擋件作用并且由此能夠用于影響沖洗管48、50的提升特性。止擋元件92防止超過壓縮彈簧的最大張緊力。所示的實施方式進一步示出了具有柱塞100的軸套98，其包圍桿88、壓縮彈簧90和止擋件94以使得能夠進行可能的潤滑。為了還允許在可能的動力故障的情形中(在該情形中，螺線管當然不工作)沖洗衛(wèi)生裝置，在一優(yōu)選實施方式中，至少提供機械控制，通向用水件的沖洗管48可以通過該機械控制而被操作。該機械控制可以例如包括纜線或者桿(未示出)。圖15示出了圖2的上部的放大視圖，其中位于比經(jīng)由自來水供給件58供給自來水的供給部更低高度處的開口 68被布置在緊急補充裝置54的殼體56的側壁中。如果在諸如下水道堵塞或者淹水的例外情形中，灰水經(jīng)由下水道通過收集容器2上升并且將填充收集容器2的頂側與管道66之間的空氣橋，該可能的供給灰水然后將經(jīng)由開口 68流出灰水系統(tǒng)I并且因此將不能與自來水58接觸。由于通向灰水系統(tǒng)I外部的空間的開口 68，緊急補充裝置54中的空氣橋總是都能被確保。圖16示出了灰水系統(tǒng)I的俯視圖，在該系統(tǒng)中可以清楚地看到模塊單元是如何作為整體而布置在水存儲單元5上的。該俯視圖示出了壓力調節(jié)裝置18，所述壓力調節(jié)裝置從開口 41通向存儲箱4，并且壓力調節(jié)裝置包括空氣閥20。此外，這些壓力調節(jié)裝置18包括位于存儲箱4的兩個半部之間的管22。在蓋40中布置有多個開口，在圖17中更加詳細地示出了這些開口。這些開口包括用于自來水供給43的開口，緊急補充裝置54與該開口連接。該緊急補充裝置54通過浮子桿64操作，所述浮子桿通過通道開口 65可移動通過蓋40。此外，安裝的螺線管44、46示出為在周圍設置有開口 102以用于供給和排放空氣。蓋還包括用于灰水供給的開口 42以及與壓力調節(jié)裝置18連接的開口 41。盡管它們示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是上述實施方式僅旨在說明本發(fā)明，并且不應以任何的方式限制本發(fā)明的說明書。因此本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求限定。
權利要求
1.一種用于將灰水通流供給到用水件的設備，包括 殼體(38)，用于在所述殼體中接收經(jīng)由灰水供給件(14)供應的灰水； 第一沖洗管(50)，從所述殼體(38)向下延伸并且直接地連接到下水道出口(34);以及 第二沖洗管(48)，從所述殼體(38)向下延伸并且連接到用水件。
2.根據(jù)權利要求I所述的設備，一起形成能夠布置在水存儲單元(5)上的模塊單元。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的設備，其中，所述沖洗管(48、51)中的至少一個沖洗管由螺線管(44、46)控制，其中所述螺線管的芯連接到彈簧(90)。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中，所述螺線管(44、46)進一步設置有永磁體(80)。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中，所述永磁體(80)布置在所述螺線管(44、46)的所述芯(72)中。
6.一種用于再利用灰水的系統(tǒng)，包括 收集容器(2)，用于在所述收集容器中收集經(jīng)由水供給件(14)供應的灰水； 存儲箱(4)，用于存儲水； 虹吸裝置，用于將來自所述收集容器(2)的水虹吸到所述存儲箱(4);以及根據(jù)前述權利要求1-5中任一項所述的設備，用于通過所述設備將所存儲的水排放到用水件。
7.根據(jù)權利要求6所述的灰水系統(tǒng)，其中，所述虹吸裝置包括 虹吸連接件(12)，用于將收集在所述收集容器(2)中的水從所述收集容器(2)虹吸到所述存儲箱(4)； 壓力調節(jié)裝置(26)，用于由此調節(jié)所述存儲箱(4)中的壓力，所述存儲箱(4)中的可能的過壓通過所述壓力調節(jié)裝置能夠被解除，使得能夠發(fā)生將水從所述收集容器(2)虹吸到所述存儲箱(4);并且 其中，所述虹吸連接件(12)基本上設置在布置為基本上豎直的所述收集容器的中部區(qū)域B中。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的灰水系統(tǒng)，其中，所述收集容器(2)和所述存儲箱(4)形成一體制造的水存儲單元(5)的部分。
9.根據(jù)權利要求6-8中任一項所述的灰水系統(tǒng)，進一步包括 用水件，特別是衛(wèi)生裝置，不具有其自身的水容器；并且 其中，根據(jù)前述權利要求1-5中任一項所述的設備適于由此而將所存儲的水排放到所述用水件以便對其立即使用，而不需要所述用水件的水容器的介入。
10.根據(jù)權利要求6-9中任一項所述的灰水系統(tǒng)，進一步包括 確定裝置，用于確定存儲在所述系統(tǒng)中的水量；以及 影響裝置，用于由此影響從所述存儲箱(4)流到用水件的水量。
11.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的灰水系統(tǒng)，其中，所述收集容器包括至少10升的容量，使得用于至少兩次相繼沖洗的足夠的灰水能夠存儲在所述收集容器中。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的灰水系統(tǒng)，其中，所述影響裝置包括由所述灰水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制的節(jié)流閥或者夾管閥。
13.根據(jù)權利要求10-12中任一項所述的灰水系統(tǒng)，其中，由所述灰水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制的所述影響裝置調節(jié)所述沖洗開口打開的時間段。
14.根據(jù)權利要求6-13中任一項所述的灰水系統(tǒng)，進一步包括 管道系統(tǒng)，位于所述存儲箱(4)與處于一距離處的用水件之間；以及 泵，用于由此將水泵送出所述存儲箱(4)之外到達所述用水件。
15.根據(jù)權利要求14所述的灰水系統(tǒng)，其中，增加存在于所述存儲箱(4)中的水的基礎體積，以用于連接到所述系統(tǒng)的每個附加的用水件。
16.根據(jù)權利要求15所述的灰水系統(tǒng)，其中，至少10升的水被保持以作為用于兩個用水件的基礎體積。
17.—種如上所述的和/或如附圖中示出的用于將水通流供給到用水件的方法。
18.—種如上所述的和/或如附圖中示出的用于再利用灰水的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將灰水通流供給到用水件的設備，包括殼體(38)，用于在殼體中接收經(jīng)由灰水供給件(14)供應的灰水；第一沖洗管(58)，從殼體向下延伸并且直接地連接到下水道出口；以及第二沖洗管(48)，從殼體向下延伸并且連接到用水件。本發(fā)明還包括設置有該設備的灰水系統(tǒng)以及用于應用該設備的方法。
文檔編號E03B3/02GK102762799SQ201180007111
公開日2012年10月31日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2010年1月26日
發(fā)明者約翰內斯·唐內斯·雅各布斯·普拉特爾 申請人:?？似绽讎H有限公司