臥式初期雨水棄流裝置的製作方法

2023-09-12 06:19:45 4

專利名稱：臥式初期雨水棄流裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於雨水收集領域，涉及一種 用於初期汙染雨水棄流，便於實現後期雨水 資源化的裝置。
背景技術：
我國是一個水資源相對貧乏的國家，人均水平約為世界的1/4，水的問題已經影響 人們的日常生活質量，並制約國民經濟的發展，雨水作為生態環境循環體系中的水資源一 種存在方式，雨水合理收集和利用，可有效提供人們日常生活中必需的水源，這可改善我們 周圍的生活環境，改善水資源日益嚴重的局面，促進社會和經濟和諧發展。目前我國與國外 發達國家相比，雨水資源利用率低下，因此對水資源缺乏的我國而言，雨水資源利用具有很 大的市場。品種豐富的、性能完善的初期雨水棄流裝置有利於我國雨水資源化技術和產業 的迅速發展。初期雨水棄流裝置的設置有利於因空氣汙染和降雨匯水面的汙染而水質較差的 初期雨水的棄除，有利於後期潔淨的雨水收集利用，並可因此大大降低淨水設施造價和運 行成本。目前市場上尚缺乏小型化、定型化和自動化的成熟初期雨水棄流裝置產品，一定程 度上影響雨水的資源化利用的推廣和發展。

發明內容
本發明目的在於提供一種初期雨水棄流裝置，可以將初期雨水棄除，保留並收集 水質較好的後期雨水，降低雨水淨化成本，並能通過調節裝置的內部結構，如分流板或液位 控制設定值等，從而適用於不同的降雨特點，滿足各種棄流量要求，利於裝置的進一步的推 廣應用。為達到上述目的，本發明的解決方案是一種初期雨水棄流裝置，包括進水槽、棄流收集室、棄流旁流槽，還包括分流板、棄 流分流收集孔、分流排出孔、浮塊滑動槽、棄流旁流孔、電極式液位控制器、電控箱，在進水 槽內後端設分流板，分流板左側底部設棄流分流收集孔與棄流收集室相通，右側底部與浮 塊滑動槽上部的分流排出孔相通，浮塊滑動槽上部後側設棄流旁流孔，孔的另一側為棄流 旁流槽；棄流收集室內設若干電極式液位控制器，並與池外電控箱相連；通過改變分流板 寬度比例或調整液位控制點位置調節棄流量。進一步，所述裝置箱體內的上部右側設進水槽，其前端入口為雨水進水口，後端為 雨水收集口 ；進水槽後部位置設分流板；分流板左側底部設棄流分流收集孔，其與進水槽 後端部下方的棄流收集室相通；分流板右側端部下方設棄流分流排出孔，其正下方為浮塊 滑動槽，槽底鏤空，與棄流收集室連通；在浮塊滑動槽內設浮塊，浮塊上方前壁設棄流旁流 孔，孔的另一側為垂直向的棄流旁流槽，且孔位於棄流旁流槽的上側；棄流旁流槽底部設棄 流排出口，與機體外部相通；棄流收集室與棄流旁流槽由伸縮軟管相連，伸縮軟管設置於棄 流收集室底部，伸縮軟管上設有潛水電磁閥，箱體頂部設有的電極式液位控制器，潛水電磁閥與電極式液位控制器通過箱外的電控箱相連。所述分流板後端部位為固定的，前端部位為固定或活動的。所述進水槽底板具有 向下坡度或水平；所述坡度範圍0 2°。所述浮塊為矩形或圓柱形，與所述浮塊滑動槽的 形狀一致。所述浮塊採用材料為不鏽鋼或碳鋼或塑料製成的內空塊體，或輕質材料製成的 塊體。所述浮塊採用材料為發泡聚苯乙烯浮塊。所述伸縮軟管為PVC軟管或橡膠軟管。所 述潛水電磁閥為防水電磁閥或不防水電磁閥。所述液位控制器為電極式或浮球型或靜壓 式。換言之，本發明初期雨水棄流裝置，箱體上部右側設進水槽，前方為雨水進水口， 槽底可設一定的向下坡度，槽的後端設分流板，其中左側底部設棄流分流收集孔，下方為棄 流收集室，右側下方設棄流分流排出孔，下方為浮塊滑動槽；上述浮塊滑動槽內設比重較輕的浮塊，浮塊四周與滑動槽間保證較小縫隙，並能 上下滑動自由，浮塊滑動槽下端鏤空無底板，浮塊滑動槽頂部、底部均設有防浮塊掉落和漂 出周邊擋條限制浮塊在槽內隨水位上下移動；上述浮塊滑動槽上方前側設有棄流旁流孔，與垂直向的棄流旁流槽相連，槽底部 箱體外壁設棄流排出口；上述棄流旁流槽接有伸縮軟管，管端設潛水電磁閥，與棄流收集室連通，檢修時潛 水電磁閥可移出箱體外；上述的棄流收集室頂部設電極式液位控制器，預先設置好高水位和低水位；上述的潛水電磁閥和液位控制器均受箱體外部的電控箱控制，根據水位高開低 停，同時受電控箱內時間繼電器或可編程控制器(PLC)設定的時間值延時控制，自動排空 棄流收集室內臨時儲存的初期雨水於棄流旁流槽，最終由棄流排出口排出。由於採用上述方案，本發明的有益效果是裝置可以通過左右調節箱體內分流板 和棄流室內的部分初期雨水自動排空控制液位等措施，從而可以使裝置能適合不同地區 的、不同降雨特點、不同匯水面積和不同的初期棄流量設定值(mm)，使裝置小型化、定型化 和自動化，利於推廣應用。


圖1是本發明實施例的立體示意圖。圖2是圖1所示實施例裝置俯視圖。圖3是圖1所示實施例裝置主視圖，為降雨初期棄流收集狀態。圖4是圖1所示實施例裝置主視圖，為初期雨水收集完成狀態。圖5是圖1所示實施例裝置分流板詳圖。圖6是圖1所示實施例裝置進水槽分流狀態示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明，需注意的是，以下所述的 「前」均指與進水槽2平行方向，相對靠近進水槽2雨水進水口 3的位置；「後」均指與進水 槽2平行方向，相對靠近進水槽2雨水收集口 13的位置。如圖1-2所示，為本發明初期雨水棄流裝置的結構示意圖，本發明主要由電控箱17和機體組成，包括箱體1、進水槽2、雨水進水口 3、分流板4、棄流分流收集口 5、棄流收集 室6、棄流分流排出口 7、浮塊滑動槽8、浮塊9、棄流旁流孔10、棄流旁流槽11、棄流排出孔 12、雨水收集口 13、伸縮軟管14、潛水電磁閥15、電極式液位控制器16、電控箱17。箱體1內的上部右側設進水槽2，其前端入口為雨水進水口 3，後端為雨水收集口 13，進水槽2底板可具有一定向下坡度或水平，坡度範圍宜0 2°，通常暴雨強度大的地 區坡度可取值大些，以箱內不產生壅水現象為宜；進水槽2後部位置設分流板4，將進水槽 2後端分成大小不等的兩部分。分流板4左側底部設棄流分流收集 孔5，其與進水槽2後端 部下方的棄流收集室6相通。分流板4右側端部下方設棄流分流排出孔7，其正下方為浮 塊滑動槽8，槽底鏤空，即與棄流收集室6連通，形成浮塊9的上下運動軌道；在浮塊滑動槽 8內所設的浮塊9，上下能自由滑動，浮塊滑動槽8上部前壁設棄流旁流孔10，槽的左右寬 度稍大於孔的左右寬度，槽頂端的高度等於或略高於棄流旁流孔10頂端，保證浮塊9浮上 時能封住棄流分流排出口 7和棄流旁流孔10，其中，棄流旁流孔10高度宜為浮塊9高度的 2/3 4/5，保證浮塊9浮到頂部時，棄流旁流孔10仍被封住，防止棄流收集室6內水進入 棄流旁流槽11 ；浮塊滑動槽8底部除鏤空外四周有防止浮塊9掉落的擋條，浮塊9下降至 底時，其頂部與棄流旁流孔10底齊平或稍高，稍高時不宜超過5mm。棄流旁流孔10的另一 側為垂直向的棄流旁流槽11，且棄流旁流孔10位於棄流旁流槽11的上側；棄流旁流槽11 底部設棄流排出口 12，與機體外部相通。棄流收集室6與棄流旁流槽11由伸縮軟管14相 連，伸縮軟管14設置於棄流收集室6底部，端設有潛水電磁閥15，箱體1頂部設有的電極式 液位控制器16，潛水電磁閥15與電極式液位控制器16通過箱外的電控箱17相連。如圖5、圖6所示，分流板4對進水槽2的來水進行分流，可分成前端部位41和後 端部位42。後端部位42位置固定，起到分隔棄流收集口 5或棄流分流排水口 7作用。前端 部位41即凸出於棄流收集口 5或棄流分流排水口 7部分的底部為非焊接，因此①可以為 固定，也可以人為調節角度，在機體安裝使用前根據分流要求採用工具一次性調整好分流 板4角度，利用不鏽鋼板的自身剛度起到固定作用，在水流的作用下也能保證恆定的位置， 即通過調節分流板4前端部位41頭部的左右寬度比例，左右寬度分別為A和B，以適應不同 的棄流量要求或不同匯水面積條件等。一般情況下，根據裝置棄流收集室6有效容積，設定 進水槽2內分流板4左右寬度比例，可設成固定比例A B=I 4 8(如圖6所示)，同 時，棄流分流收集口 5和棄流分流排出口 7的孔寬也應根據分流板4的位置作相應調整，當 需要適應各種棄流量、不同集水面面積等要求時，可人工調節左右寬度比例，調節比例可為 A B = I 2 15。②也可以將前端部位41做成活動的，可採用鉸鏈式連接方式，但活 動部分需固定，防止使用中因水流的影響而發生位置偏移。一般分流板4可採用較薄的不 鏽鋼板，既能保證強度防止因水流衝擊而偏移，也能方便調整角度，建議採用厚度為Imm的 不鏽鋼板。浮塊9可根據浮塊滑動槽8的形狀，設置成矩形、圓柱形等形狀。浮塊四周與滑動 槽間保證較小縫隙，上下滑動自由，能隨棄流收集室6內水位的升降而在槽內上下移動，高 水位時，浮塊9能上浮並封堵住分流排出孔7。浮塊滑動槽下端鏤空無底板，浮塊滑動槽頂 部、底部均設有防浮塊掉落和漂出的周邊擋條，用來限制浮塊在槽內隨水位上下移動。浮塊 9可以為不鏽鋼、碳鋼、塑料等製成的內空塊體，也可以為輕質實心材料，其中，優先採用發 泡聚苯乙烯浮塊材料。
棄流收集室6內設高低兩個液位控制點，一般低液位離底約20mm，高液位離底約 IOOmm0當採用電極式液位控制器16時，共有3桿，其中長杆離底10mm，一直處於水中，中杆 為20mm，為低液位設定點，短杆離底100mm，為高液位設定點。液位控制器的液位信號通過 電纜傳輸給電控箱17，從而通過電控箱17的自動控制，達到潛水電磁閥15的啟閉，實現自 動化要求。因此，可以通過箱體1內部分部件的調整，如調節分流板4左右寬度比例和液位控 制點的調整，來適應不同屋面面積、不同棄流量的設定要求，使裝置實現小型化、定型化和 自動化。棄流收集室6有效容積約為0.3m3，當分流板4入口寬度為1 4時，能滿足IOOOm2 屋面的1.5mm初期雨水棄流。當調節分流板4入口左右寬度比例至1 9，則能滿足2000m2 的屋面1. 5mm初期雨水棄流。同樣可以調節棄流收集室6內的液位控制設定值來調節棄流 量，如提高排空低液位值，使有效容積調整為0. 15m3，則能滿足500m3的屋面1. 5初期雨水 棄流。因此潛水電磁閥15維修時，可將伸縮軟管14移出箱外，伸縮軟管也可以為其它類型的 軟管，如PVC軟管、橡膠軟管等。潛水電磁閥15具有防水性，一般適用於箱體1直接埋地要 求的形式；也可以採用其它類型電磁閥，即普通的、不防水電磁閥，安裝在箱體1外，並與棄 流旁流槽11相連。本發明中所採用的液位控制器可以為電極式、浮球型或靜壓式等類型。進一步，本實施例可採用厚度為3mm的不鏽鋼薄板焊接製作，箱體1 一般為矩形結 構，外形長、寬、高分別為900mm、600mm、900mm，進水槽2寬為300，進水槽2長度一般不宜小 於900mm，保證流至分流板4的水流均勻，其它尺寸可根據實際需求設定，原則上儘可能使 用較少的材料達到最大的棄流收集室6的容積要求，並使整體裝置體積最小。如圖3-4所示，為不同階段的工作狀態示意圖，本發明的工作階段如下將裝置預先設定好間隔時間、(該值一般根據不同地區的降雨間隔確定相對合理 的時間值，如24小時)和排水時間t2 (該值須保證底層的積水完全排空，可在裝置產品出 廠前通過試驗確定。)。雨水進水控制過程城市降雨時，雨水經箱體1外的連接管道進入雨水進水口 3，流經進水槽2 (槽底一 般設一定的向下坡度)，至槽後端水流斷面較均勻，被分流板4分成兩股；初始狀態時，右側來水直接掉入分流排出孔7，因底部浮塊9的阻擋，雨水進入前 側的棄流旁流孔10，進入棄流旁流槽11，最終由棄流排出口 12排出箱體1外；左側來水由 分流收集孔5掉入棄流收集室6，隨著降雨量的增加，室內的水位不斷上升，使浮塊9浮起；浮塊9上升到一定程度時，將分流排出孔7和棄流旁流孔10同時封住，此時，絕大 部分的雨水經進水槽2流出雨水收集口 13，進入箱體1外的管道和雨水收集設施。雨水排放控制過程在降雨過程中，部分雨水由棄流分流收集口 5進入棄流收集室6，棄流收集室6內 的水位將不斷上升，達到液位控制器所設置的高水位，液位信號通過電纜傳輸給電控箱17， 電控箱17內設置有時間繼電器或可編程控制器(PLC)，通過設定的間隔時間、，延時控制 潛水電磁閥15的開啟；經過、後，延時控制潛水電磁閥15開啟，棄流收集室6內的雨水通過伸縮軟管14 從棄流分流收集口 5排出；
隨著水位的降低，當達到所設置的低水位時，電控箱17傳出信號並由時間繼電器 或可編程控制器(PLC)設定的排水時間t2，延時控制潛水電磁閥15關閉；
經過t2後，棄流收集室6內的積水被排空，裝置回復初始狀態，等待下一場降雨的 到來。另外，在特殊情況下，如當降雨歷時較長(如超出24小時)，可能會在降雨期間出 現潛水電磁閥15的開啟和關閉過程，但此過程只損失潛水電磁閥15啟動期間少量的雨水 收集量，對大部分的雨水收集無影響，故本發明也適用於長時間降雨的雨水收集。上述的對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和使用本發 明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的 一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於上述實施例， 本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明範疇所做出的改進和修改都應該在本發 明的保護範圍之內。
權利要求
一種初期雨水棄流裝置，包括進水槽、棄流收集室、棄流旁流槽，其特徵在於還包括分流板、棄流分流收集孔、分流排出孔、浮塊滑動槽、棄流旁流孔、電極式液位控制器、電控箱，在進水槽內後端設分流板，分流板左側底部設棄流分流收集孔與棄流收集室相通，右側底部與浮塊滑動槽上部的分流排出孔相通，浮塊滑動槽上部後側設棄流旁流孔，孔的另一側為棄流旁流槽；棄流收集室內設若干電極式液位控制器，並與池外電控箱相連；通過改變分流板寬度比例或調整液位控制點位置調節棄流量。
2.根據權利要求1所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述裝置箱體內的上部右側 設進水槽，其前端入口為雨水進水口，後端為雨水收集口 ；進水槽後部位置設分流板；分流 板左側底部設棄流分流收集孔，其與進水槽後端部下方的棄流收集室相通；分流板右側端 部下方設棄流分流排出孔，其正下方為浮塊滑動槽，槽底鏤空，與棄流收集室連通；在浮塊 滑動槽內設浮塊，浮塊上方前壁設棄流旁流孔，孔的另一側為垂直向的棄流旁流槽，且孔位 於棄流旁流槽的上側；棄流旁流槽底部設棄流排出口，與機體外部相通；棄流收集室與棄 流旁流槽由伸縮軟管相連，伸縮軟管設置於棄流收集室底部，伸縮軟管上設有潛水電磁閥， 箱體頂部設有的電極式液位控制器，潛水電磁閥與電極式液位控制器通過箱外的電控箱相 連。
3.根據權利要求1所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述分流板後端部位為固定 的，前端部位為固定或活動的。
4.根據權利要求1所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述進水槽底板具有向下坡 度或水平；所述坡度範圍0 2°。
5.根據權利要求2所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述浮塊為矩形或圓柱形，與 所述浮塊滑動槽的形狀一致。
6.根據權利要求2所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述浮塊採用材料為不鏽鋼 或碳鋼或塑料製成的內空塊體，或輕質材料製成的塊體。
7.根據權利要求2所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述浮塊採用材料為發泡聚 苯乙烯浮塊。
8.根據權利要求2所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述伸縮軟管為PVC軟管或 橡膠軟管。
9.根據權利要求2所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述潛水電磁閥為防水電磁 閥或不防水電磁閥。
10.根據權利要求2所述初期雨水棄流裝置，其特徵在於所述液位控制器為電極式或 浮球型或靜壓式。
全文摘要
一種臥式初期雨水棄流裝置，箱體內的上部右側設進水槽，其前端入口為雨水進水口，後端為雨水收集口；進水槽後部位置設分流板，將進水槽後端分成大小不等的兩部分；分流板左側底部設棄流分流收集孔，其與進水槽後端部下方的棄流收集室相通；分流板右側端部下方設棄流分流排出孔，其正下方為浮塊滑動槽，槽底鏤空，與棄流收集室連通；在浮塊滑動槽內設浮塊，浮塊上方前壁設棄流旁流孔，孔的另一側為垂直向的棄流旁流槽，且孔位於棄流旁流槽的上側；棄流旁流槽底部設棄流排出口，與機體外部相通。本發明由於採用上述結構，可以在保留並收集水質較好的後期雨水的同時，有效地將初期雨水棄除，且成本降低，可適用於不同的降雨特點，利於推廣應用。
文檔編號G05D9/12GK101886408SQ20101021301
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者李田, 王彪, 陸斌 申請人:同濟大學