CN105612295B - 一种用于雨水沟渠腔室的分离器组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于雨水沟渠腔室（2）的分离器组件（10），所述分离器组件包括：分隔装置，在使用中，该分隔装置把腔室分成上部区域和下部区域，该分隔装置包括：具有开口（20）的入口斜槽（16），在使用中，该开口提供了从上部区域到下部区域的入口；具有开口的出口斜槽（18），在使用中，该开口提供了从下部区域到上部区域的出口；以及使出口斜槽（18）和入口斜槽（16）隔开的堰（28）；其中至少部分的分隔装置是柔性的，以便允许调整分隔装置的外径以适应不同尺寸的腔室。

Description

一种用于雨水沟渠腔室的分离器组件

技术领域

本发明涉及一种用于雨水沟渠腔室的分离器组件。

背景技术

在道路和其他铺砌区域下的传统沟渠包括具有入口管道和出口管道的腔室，该入口管道和出口管道在腔室的底部上方的位置通向腔室。还可以有顶部入口，其通过设置在道路表面的格栅提供了到腔室的内部的通路，例如在排水沟中。在使用中，固体进入腔室，无论从入口管道或通过所述格栅，在重力下聚集在腔室的基部中并能够在将格栅移开后借助于引入到腔室中的吸入管每隔一定的时间抽出。这种沟渠具有低的分离效率。此外，如果发生暴雨流、在腔室的基部中聚集的固体以及浮在表面上的固体有被搅起的倾向，并能够进入到出口管道中。

流体动力涡流分离器可以用于改进沟渠的分离效率。这种分离器适合用于将沉淀物、废弃物和油从地表水径流去除。

图1示出了如在美国专利号7,344,636所公开的，用在雨水沟渠中的流体动力涡流分离器的示例。分离器包括安装在腔室7内的入口隔室3和出口隔室5。入口隔室3连接到入口导管并且出口隔室5连接到出口导管。入口隔室3和出口隔室5围绕腔室7的圆周彼此偏移并由旁路导管9流体地连接。

开口11设置在入口隔室3的底部，该开口用作到沟渠腔室7的内部的入口。入口开口11是定向的，使得流入的液体在腔室7 内造成循环流动，这有助于引起在进入流中的任何固体积累并落到腔室7的底部或者根据它们的密度上升到流体表面。同样地，出口隔室5具有开口，该开口用作从腔室7的内部的出口。出口开口是定向的，使得流出的液体以与循环流动方向相反的方向通过所述出口开口。入口开口和出口开口的相对取向意味着，即使在大流量的情况下，固体将会扫掠通过所述出口开口而不是离开腔室。

堰设置在入口隔室3和旁路导管9之间，以便在大流量的时期中，只有一些进入入口隔室3的流将通过入口开口11，以及剩余物将越过堰并直接通过旁路导管9到出口隔室5。

尽管旁路导管9可以切割到适当的长度使得入口隔室3和出口隔室5 与入口导管和出口导管对准，旁路导管9必须在不同的曲率半径中可用，以适应具有不同的直径的腔室。进一步地，导管的尺寸、数量和位置某种程度受这种布置所约束。

另外，入口隔室3和出口隔室5以及旁路导管9限定了分离器的旁路容量。

因此需要提供解决或减轻一些或所有这些问题的分离器组件。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于雨水沟渠腔室的分离器组件，所述分离器组件包括：分隔装置，在使用中，该分隔装置把腔室分成上部区域和下部区域，该分隔装置包括：入口斜槽，具有开口，在使用中，该开口提供了从上部区域到下部区域的入口；出口斜槽，具有开口，在使用中，该开口提供了从下部区域到上部区域的出口；以及堰，使出口斜槽和入口斜槽隔开。至少部分的分隔装置是柔性的以便允许调整分隔装置的外径以适应不同尺寸的腔室。

分离器组件可以在美国和英国市场中特别有益，在那里分别基于公制和英制测量来设计腔室的尺寸。分隔装置的柔性本质也可以对腔室提供改进的密封。

分隔装置可以包括分隔板和独立的横木构件，在使用中，该独立的横木构件连接到腔室的内壁。横木构件在腔室内支撑分隔板，使得分隔板不直接接触腔室，横木构件限定了分隔装置的外径。横木构件包括具有间隙的不连续的柔性环形圈，该间隙允许所述横木构件展开或收缩以便改变所述分隔装置的外径。

当横木构件插入所述腔室时可以弹性地变形。

分隔板和横木构件可以包括与彼此互锁的互补结构。所述互补结构能够固定分隔板和横木构件的相对取向。所述互补结构可以，特别地，由下述堰板形成。

分隔装置可以包括分隔板以及分别形成入口斜槽和出口斜槽的独立的入口斜槽构件和出口斜槽构件，所述分隔板具有用于接收所述入口斜槽构件和出口斜槽构件的第一开口和第二开口以及置于所述第一开口和第二开口之间的轴向延伸的中央立管部分。所述中央部分包括从所述第一开口和第二开口轴向延伸的第一槽和第二槽。所述第一槽和第二槽的宽度以及因此所述第一开口和第二开口的宽度是能够调整的，以便改变所述分隔装置的外径。

入口斜槽构件和出口斜槽构件可以各自包括在中央立管部分内接收的垫板，所述垫板覆盖所述第一槽和第二槽。所述垫板因此可以对槽进行密封以防止水通过它们。

入口斜槽构件和出口斜槽构件可以各自包括邻接分隔板的一对周向延伸的凸缘。所述周向延伸的凸缘允许调整所述第一开口和第二开口的宽度并在运动的整个范围内与所述分隔板邻接。

中央立管部分可以包括旁路端口，该旁路端口的顶部边缘放置在或低于堰的顶部边缘。由于所述旁路端口的顶部边缘放置在或低于所述堰的顶部边缘，在上部区域中任何积累的可漂浮材料能够在水位达到所述堰的上边缘之前进入下部区域，并因此不会传递到出口斜槽。

分隔装置可以进一步包括经由堰将入口斜槽和所述出口斜槽流体地连接的环形旁路通道。所述环形旁路通道可以在中央立管部分和腔室的环绕壁之间形成。旁路通道的环形本质使其长度最大化并因此增加了组件的旁路容量。所述旁路通道可以防止在大流量情况期间在下部区域中捕获的材料的冲刷。

环形旁路通道可以在其顶部开口以便避免把任何限制强加于组件的旁路容量。在堰上的顶部空间因此仅由腔室的高度所限制。

环形旁路通道可以从入口斜槽向出口斜槽倾斜。这可以防止材料在分隔板的表面上积累。

环形旁路通道可以从水平面以30至40度的角度倾斜。

堰可以包括布置在出口斜槽两侧的一对堰板。把所述堰板设置在出口斜槽的两侧允许了把进入腔室的入口导管设置在圆周的剩余部分附近的任何位置。因此，分离器组件能够安装在有不同的入口导管和出口导管配置的广泛的各种腔室中。而且，所述分离器组件能够支撑多个入口导管和/或直径较大的入口导管。

分离器组件可以安装在腔室中以形成分离器。

附图说明

为了更好地理解本发明，并更清楚地示出如何可以实施本发明，现在将通过实施例的方式参照附图，其中：

图1为现有技术的分离器的剖视图；

图2为分离器的顶部透视图，其中根据本发明的实施方案的分离器组件安装在沟渠腔室中；

图3为图2单独的分离器组件的透视图；

图4为分离器组件的另一透视图；

图5为分离器组件的横木构件的透视图；

图6为根据本发明的另一实施方案的分离器组件的分解图；以及

图7示出了图6装配好的分离器组件。

具体实施方式

图2示出了分离器，该分离器包括具有圆柱形环绕壁4以及顶部端壁和底部端壁（为了清楚起见为未示出）的沟渠腔室2。入口导管6和出口导管8通向环绕壁4。入口可以设置在接近于环绕壁4的区域内的顶壁中并在靠近于入口导管6的圆周位置上。这种入口可以放置于在分离器上方通过并被格栅覆盖的道路中。

根据本发明的实施方案的分离器组件10安装在沟渠腔室2中。如在图3和4中所示，分离器组件10包括具有分隔板12和独立的横木构件14的分隔装置。

分隔板12把腔室2分成在分隔板12上面的上部区域和在分隔板12下面的下部区域。

分隔板12包括入口斜槽16和出口斜槽18。入口斜槽16包括开口20，该开口20提供了从上部区域到下部区域的入口。同样地，出口斜槽18包括开口（未示出），该开口提供了从下部区域到上部区域的出口。

入口斜槽16具有弧形的形状，其轮廓符合环绕壁4的内表面的曲率。入口开口20接近于环绕壁4的内表面，并且被定向以引导切向于腔室2的进入流。也就是说，它位于相对于腔室2的中心轴径向延伸的平面内。

同样地，出口斜槽18具有弧形的形状，其轮廓符合环绕壁4的内表面的曲率。出口开口接近于环绕壁4的内表面。出口开口被定向在相对于环绕腔室2的中心轴的圆周方向与入口开口20相同的方向。

入口斜槽16和出口斜槽18放置在分隔板12中，使得它们与彼此直径上相对，中央立管部分24布置在其之间。中央立管部分24提供了到腔室2的下部区域的通路以允许使用（例如）标准真空罐车清除干净腔室2。当下部区域用液体填充时，中央立管部分24也允许空气从下部区域逸出。中央立管部分24可以切割以相配在腔室2内可用的顶部空间。中央立管部分24可以在其上端闭合，例如，通过可移动的覆盖物。

分隔板12包括限定在中央立管部分24和环绕壁4的内表面之间的环形旁路通道26。环形旁路通道26在上部区域中流体地连接入口斜槽16和出口斜槽18。

入口斜槽16和出口斜槽18经布置使得在腔室的上部区域中来自出口斜槽18的出口位于入口斜槽16的入口的上方。因此，环形旁路通道26是成角度的并从入口斜槽16向上倾斜到出口斜槽18。环形旁路通道26从水平面以在30和40度之间的角度倾斜。

环形旁路通道26向上伸出出口斜槽18的两侧以形成从中央立管部分24径向延伸的一对堰28。如在图2中所示，将堰28放置在出口斜槽18的两侧允许了将入口导管6布置在环绕壁4的剩余部分附近的任何位置。事实上，这种布置允许了使用多个入口导管和/或较大的入口导管。

中央立管部分24设有通向下部区域的旁路端口30。所述旁路端口的顶部边缘放置在或低于堰28的顶部边缘。旁路端口30可以允许空气从下部区域逸出，在下部区域中央立管部分24的上端闭合并密封。

现在参照图5，横木构件14包括经配置以固定到环绕壁4的内表面的环形圈。横木构件14设计成在腔室2内支撑分隔板12，使得分隔板12不直接接触环绕壁4的内表面。

因此，横木构件14经塑造以符合分隔板12的下侧的轮廓。显然，横木构件14包括对应于入口斜槽16的入口凹口32和对应于出口斜槽18的出口凹口34。在入口凹口32和出口凹口34之间，横木构件14以环形旁路通道26的角度倾斜。横木构件14进一步包括对应于堰28的一对凸起35。

横木构件14具有放置在横跨出口凹口34中间的间隙36。与用于形成横木构件14的材料的柔性一起，这种不连续性允许了横木构件14收缩以便缩小它的外径。

分隔板12和横木构件14的互补特征使两种构件互锁以便防止分隔板12相对于横木构件14的旋转。然而在互补特征之间有足够的松弛以便允许横木构件14通过将间隙36闭合而收缩。

为了安装分离器组件10，将横木构件14插入到腔室2中。根据环绕壁4的直径，通过将间隙36闭合，横木构件14可能需要从它的静止位置变形以对应于环绕壁4的内径。然后在将分隔板12设置在其上之前把横木构件14固定到环绕壁4。

间隙也可以允许横木构件14展开以便增加它的外径。

在使用中，在低或中等流量下，进入的水都直接地从入口导管6流进腔室2并进入入口斜槽16或者由成角度的环形旁路通道26已经引导到入口斜槽16。水通过入口斜槽16并经由入口开口20进入下部区域。水流以切线方向进入下部区域并因此循环环绕下部区域。来自入口开口20的水流也将诱使在腔室2的下部区域中积累的水的循环流动。这种相对低能量的循环流动将有助于引起在进入流中的任何固体积累并落到腔室2的底部或者根据它们的密度上升到流体表面。此外，通过扫掠通过出口斜槽18的出口开口，固体将不太可能进入出口斜槽18。出口斜槽18，并且因此出口导管8，将如此接收大体上干净的水。

如果入口导管6的进入流速度增加到超过能够通过入口开口20的速度，在上部区域中的水平将上升。

最终，它将达到堰28的上边缘的水平，并将溢流进入到出口斜槽18和出口导管8中。通过入口导管6进入上部区域的许多固体材料将通过入口斜槽16并从入口开口20浮现，并因此，如之前，将趋向于落入腔室2的底部或者上升到流体表面。然而，在大流量的情况下，一些固体材料将与水越过堰28入到出口斜槽18中，并从那里到达出口导管8。然而，由于在腔室2内的主流不接收越过堰28的剩余流，高流量生产量将不太可能从腔室2的底部或从流体表面搅起固体并导致它们进入出口斜槽18。而且，由于在中央立管部分24中的旁路端口30的顶部边缘放置在或低于堰28的顶部边缘，在上部区域中任何积累的可漂浮材料能够在水位达到所述堰的上边缘之前进入下部区域28并因此不越过堰28到达出口导管8。

倾斜的环形旁路通道26防止材料积累在分隔板12的表面上。初始测试已经表明倾斜的环形旁路通道提供了在旁路通道26的地板上积累的固体大约80至90%下降，相较于等效的水平通道。

图6和7示出了根据本发明的另一实施方案的分离器组件110。虽然未示出，分离器组件110可以安装在涉及在前的实施方案所描述的腔室2中。

分离器组件110包括具有分隔板112的分隔装置。分隔板112把腔室2分成在分隔板112上面的上部区域和在分隔板112下面的下部区域。

分隔装置进一步包括形成为从分隔板112分离的构件的入口斜槽116和出口斜槽118。

入口斜槽116包括开口120，该开口120提供了从上部区域到下部区域的入口。同样地，出口斜槽118包括开口（未示出），该开口提供了从下部区域到上部区域的出口。

入口斜槽116具有弧形的形状，其轮廓符合环绕壁4的内表面的曲率。入口开口120位于接近于环绕壁4的内表面，并且被定向以切向地引导腔室2的进入流。也就是说，它位于相对于腔室2的中心轴X径向延伸的平面内。

同样地，出口斜槽118具有弧形的形状，其轮廓符合环绕壁4的内表面的曲率。出口开口位于接近于环绕壁4的内表面。出口开口被定向在相对于环绕腔室2的中心轴X的圆周方向与入口开口120相同的方向。

入口斜槽构件和出口斜槽构件各自进一步包括垫板138以及第一圆周凸缘140a和第二圆周凸缘140b，下面将更为详细地描述。

分隔板112包括彼此直径上相对的入口凹口142和出口凹口（未示出），中央立管部分124布置在其之间。入口凹口和出口凹口经配置以分别接收入口斜槽构件和出口斜槽构件。

锁眼槽146在每个入口凹口和出口凹口的中心打开并部分地延伸到中央立管部分124上。为了每一入口凹口和出口凹口，锁眼槽146彼此直径上相对并因此把分隔板112分成由在锁眼槽146上方的中央立管部分124而彼此接合的两个半部。

如在图7中所示，入口斜槽构件和出口斜槽构件由分隔板112的入口凹口和出口凹口接收使得入口斜槽116和出口斜槽118中心地放置在入口凹口和出口凹口。入口斜槽构件和出口斜槽构件从分隔板112的下面接收，垫板138插入到中央立管部分124的内部中使得它们覆盖在中央立管部分124中形成的锁眼槽146。圆周凸缘140a、140b与分隔板112的下侧邻接并对分隔板112的下侧进行密封。

分隔板112包括限定在中央立管部分124和环绕壁4的内表面之间的环形旁路通道126。环形旁路通道126在上部区域中流体地连接入口斜槽116和出口斜槽118。

环形旁路通道126向上伸出出口斜槽118的两侧以形成从中央立管部分124径向延伸的一对堰128。如在前所描述的相对于分离器组件10，将堰128放置在出口斜槽118的两侧允许了将入口导管6布置在环绕壁4的剩余部分附近的任何位置。事实上，这种布置允许了使用多个入口导管和/或较大的入口导管。

虽然未示出，环形旁路通道126可以随着在前实施方案的每一环形旁路通道26倾斜。

分隔板112可以包括多个突出部144，其能够用于把分离器组件110固定到腔室2的环绕壁4。如果（在静止时）分隔板112的外径小于环绕壁4的内径，锁眼槽146允许分隔板112的两个半部倾斜分离以便增加分隔板112的外径以符合环绕壁4的直径。

突出部144到环绕壁4的连接可以使分隔板的两个半部维持在这种展开的位置。可选地，入口斜槽构件和出口斜槽构件引入到入口凹口和出口凹口中或者入口斜槽构件和出口斜槽构件连接到入口凹口和出口凹口可以使分隔板112维持在展开的位置。

即使当分隔板112处于展开的位置时，垫板138有足够的尺寸使得它们覆盖锁眼槽146。

在较低的程度上，锁眼槽146也可以允许分隔板112的两个半部压缩在一起以便减少分隔板112的外径。

如上所述，分离器组件10和分离器组件110均具有通过组件的外径能够调整以便符合具有不同直径的腔室的机构。带有通常分别基于公制和英制测量来设计尺寸的腔室的这种组件，既供应到英国又供应到美国市场，这是特别重要的。该布置还在预制的腔室和分离器组件的构件之间提供了改进的密封。

Claims (9)

1.一种用于雨水沟渠腔室的分离器组件，所述分离器组件包括：

分隔装置，在使用中，该分隔装置把腔室分成上部区域和下部区域，该分隔装置包括：

入口斜槽，具有开口，在使用中，该开口提供了从上部区域到下部区域的入口；

出口斜槽，具有开口，在使用中，该开口提供了从下部区域到上部区域的出口；以及

堰，使出口斜槽和入口斜槽隔开；

其中至少部分的分隔装置是柔性的，以便允许调整分隔装置的外径以适应不同尺寸的腔室；

其中所述分隔装置包括分隔板以及分别形成入口斜槽和出口斜槽的独立的入口斜槽构件和出口斜槽构件，所述分隔板具有用于接收所述入口斜槽构件和出口斜槽构件的第一开口和第二开口以及置于所述第一开口和第二开口之间的轴向延伸的中央立管部分；

其中中央立管部分包括从所述第一开口和第二开口轴向延伸的第一槽和第二槽；并且

其中所述第一槽和第二槽的宽度以及因此所述第一开口和第二开口的宽度是能够调整的，以便改变所述分隔装置的外径。

2.如权利要求1中所述的分离器组件，其中所述入口斜槽构件和出口斜槽构件各自包括在中央立管部分内接收的垫板，所述垫板覆盖所述第一槽和第二槽。

3.如权利要求1所述的分离器组件，其中所述入口斜槽构件和出口斜槽构件各自包括邻接所述分隔板的一对周向延伸的凸缘。

4.如权利要求1所述的分离器组件，其中所述中央立管部分包括旁路端口，其中所述旁路端口的顶部边缘放置在或低于所述堰的顶部边缘。

5.如权利要求1所述的分离器组件，其中所述分隔装置进一步包括经由所述堰将所述入口斜槽和所述出口斜槽流体地连接的环形旁路通道。

6.如权利要求5中所述的分离器组件，其中所述环形旁路通道从所述入口斜槽向所述出口斜槽倾斜。

7.如权利要求6中所述的分离器组件，其中所述环形旁路通道从水平面以30至40度的角度倾斜。

8.如权利要求1所述的分离器组件，其中所述堰包括布置在所述出口斜槽两侧的一对堰板。

9.一种安装在腔室中的包括如任一前述权利要求中所述的分离器组件的分离器。