CN105649186A - 一种高分子材料的弃流式雨水口 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雨水综合应用领域。目的在于提供一种能够分离初期雨水的高分子材料的弃流式雨水口。所采用的技术方案是：一种高分子材料的弃流式雨水口，包括安装在汇水面上的铸铁盖座，所述铸铁盖座上方设置雨水篦子，下部与井座连接。所述井座一侧中部设置排水口，所述排水口与雨水管连接，所述井座底部与排水口相对的另一侧设置弃流口，所述弃流口与污水管连接。所述弃流口处设置浮球阀，所述浮球阀呈水位达到一定高度时关闭，水位低于一定高度时打开的状态。本发明能够有效的分离初期雨水，提高回收的雨水的品质，简化雨水后期的加工工序。

Description

一种高分子材料的弃流式雨水口

技术领域

本发明涉及雨水综合应用领域,具体涉及雨水口。

背景技术

经济的快速发展伴随着各种资源的迅速消耗，如：石油、天然气、淡水等。而资源过度消耗又制约着经济的快速发展，所以节能环保已经成为当今世界的共同主题。在节能环保的理念下，雨水的综合应用无疑是其中的关键技术之一。在城市中，管道排水系统既是城市防涝的重要保障，也是雨水利用的基础。管道排水系统的设施众多，其中雨水口作为管道排水系统的第一道关卡，起着举足轻重的地位。

雨水口指的是管道排水系统汇集地表水的设施，在雨水管渠或合流管渠上收集雨水的构筑物，由进水箅、井身及支管等组成，是雨水系统的组成单元。道路、广场草地，甚至一些建筑的屋面雨水首先通过篦子汇入雨水口，再经过连接管道流入河流或湖泊。雨水口是雨水进入城市地下的入口，收集地面雨水的重要设施，把天降的雨水直接送往城市河湖水系的通道，既是城市排水管系汇集雨水径流的瓶颈，又是城市非点源污染物进入水环境的首要通道。它既为城市道路排涝，又为城市水体补水。现有的雨水口一方面由于结构过于简单，导致过多的垃圾排入地下管网中，地下管网在长期使用后因垃圾堆积发生堵塞，一旦暴雨来临，排水泄洪功能将受到严重影响，造成道路积水，还会对城市水体造成严重的污染。另一方面，由于降雨初期，雨水溶解了空气中大量的酸性气体、汽车尾气、工业废气等污染气体。降落地面后，又冲刷屋面、路面、泥地等，使初期雨水中含有大量有机物、病原体、重金属等污染物。因此初期雨水的污染程度较高，不适合回收利用，应直接排入污水管道。而降雨中后期，雨水污染程度低可回收利用。而现有的雨水口不能合理弃置降雨初期的雨水，导致前、中、后期雨水混合回收，造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够分离初期雨水的高分子材料的弃流式雨水口。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种高分子材料的弃流式雨水口，包括安装在汇水面上的铸铁盖座，所述铸铁盖座上方设置雨水篦子，下部与井座连接。所述井座一侧中部设置排水口，所述排水口与雨水管连接，所述井座底部与排水口相对的另一侧设置弃流口，所述弃流口与污水管连接；所述弃流口处设置浮球阀，所述浮球阀呈水位达到一定高度时关闭，水位低于一定高度时打开的状态。

优选的，所述铸铁盖座通过井筒与井座连接，所述井筒上端插入铸铁盖座下部，下端插入井座上部。所述井座顶部的内孔呈上大下小的阶梯孔状，所述井筒的下端面与阶梯孔的阶梯面相对。

优选的，所述井筒上端设置与井筒相吻合的滤框，所述滤框上部的边缘向外侧弯折构成弯折部，所述弯折部与井筒上端面相对。

优选的，所述井筒的外侧面与铸铁盖座之间通过聚氨酯胶泥密封，井筒的外侧面与井座之间设置橡胶密封圈。

优选的，所述铸铁盖座位置低于汇水面，所述铸铁盖座周围的汇水面坡向铸铁盖座。

优选的，所述排水口处设置漂浮物隔离机构，所述漂浮物隔离机构包括两根导向槽，所述导向槽分别固定在排水口的两侧，每个导向槽内分别设置滑块，所述的滑块之间通过连杆连接，所述连杆穿设在浮体中。所述浮体上部固定设置隔离板，下部固定设置滤网。

优选的，所述井座底部与弃流口相对的侧面设置弃流调节机构，所述弃流调节机构包括分隔板，所述分隔板倾斜布置在井座底部且分隔板与井座侧壁和底面共同围成集气仓。所述集气仓坡向弃流口，所述分隔板底部设置进气孔，顶部设置出气孔。所述出气孔的孔壁上设置安装孔，所述安装孔内设置气缸，所述气缸内填充乙炔，气缸的活塞杆端部与封孔板连接。

优选的，所述井筒和井座采用PP材料制成，所述的PP材料由如下重量份组成：PP树脂75.5份、多孔粉石英35份、高岭土10份、二苄叉山梨醇1.5份、聚乙烯戊烷1份、PE蜡1份、1010抗氧剂0.1份、168抗氧剂0.2份、聚二甲基硅氧烷4份。

优选的，所述浮球阀的浮球采用合金材料制成，所述合金材料由如下重量份组成：铁80份、铬9份、镍8.5份、锰2份、硅5份、钴2、铱0.8份、钛0.5份、铌0.5份、钪0.3份、锶0.2份、钡0.2份，含钒量大于40％的钒铁二元合金8份。

本发明的有益效果集中体现在，能够有效的分离初期雨水，提高回收的雨水质量，简化雨水后期的加工工序。具体说来，本发明在使用时，由于降雨初期汇水少，井座底部水位低，此时浮球阀呈打开的状态，雨水通过弃流口后直接排入污水管。而在降雨中后期，由于雨量较大，弃流口的排水速度不足以将井座底部的雨水排空，伴随着水位的上升，浮球阀关闭，降雨中后期干净的雨水通过排水口排入雨水管。等到降雨结束后，随着井座底部的水位回落，浮球阀打开将积水排空，并重新开始新一轮的循环。本发明和传统的雨水井相比能够分离初期雨水，并且不借助电机、探测器等部件就能实现自动循环，大大的拓宽了雨水综合利用的前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中所示结构的A-A向视图；

图4为本发明一种优选实施方式的结构示意图；

图5为漂浮物隔离机构的结构示意图；

图6为图5中所示结构的B-B向视图；

图7为本发明另一种优选实施方式的结构示意图；

图8为分隔板的结构示意图；

图9为图8中C部放大图。

具体实施方式

结合图1-6所示的一种高分子材料的弃流式雨水口，包括安装在汇水面1上的铸铁盖座2，所述的汇水面1也就是路面、绿地等能够汇集雨水的区域。此处以路面为例，所述铸铁盖座2可以与路面齐高。当然，最好是铸铁盖座2位置低于路面，所述铸铁盖座2周围的路面坡向铸铁盖座2，这样一来，更加便于雨水口汇集雨水。所述铸铁盖座2上方设置雨水篦子3，所述雨水篦子3和铸铁盖座2通常呈矩形，当然也可以是圆形或其他形状。所述雨水篦子3下部与井座4连接。所述井座4一侧中部设置排水口5，所述排水口5与雨水管连接，雨水通过雨水管后与后续的雨水储存设备、雨水净化设备等连接。所述井座4底部与排水口5相对的另一侧设置弃流口6，所述弃流口6与污水管连接，由弃流口6排出的雨水通过污水管通往污水处理厂。所述弃流口6处设置浮球阀7，所述浮球阀7在水位达到一定高度时，浮球阀7的浮球上浮使浮球阀7关闭，水位降低时，浮球阀7的浮球下落使浮球阀7打开。也就是井座4底部的水位达到一定高度时浮球阀7关闭，反之则打开，当浮球阀7打开后，由于弃流口6位于井座4底部，此时井座4底部的雨水就能顺着弃流口6排出，实现无动力自然排空。

本发明在使用过程中，由于降雨初期汇水少，井座4底部水位低，此时浮球阀7呈打开的状态，雨水通过弃流口6后直接排入污水管。而在降雨中后期，由于雨量较大，弃流口6的排水速度不足以将井座4底部的雨水排空，伴随着水位的上升，浮球阀7关闭，降雨中后期干净的雨水通过排水口5排入雨水管。等到降雨结束后，随着井座4底部的水位回落，浮球阀7打开将积水排空，并重新开始新一轮的循环。本发明和传统的雨水井相比能够分离初期雨水，并且不借助电机、探测器等部件就能实现自动循环，大大的拓宽了雨水综合利用的前景。

在使用过程中，为了提高本发明的通用性，使本发明能够适应一些预埋较深的井座4。所述的铸铁盖座2最好是通过井筒8与井座4连接，也就是在安装过程中，工作人员可以根据实际井深合理调整井筒8的长度，预埋较深的井座4可以通过较长的井筒8与汇水面1的铸铁盖座2连接。预埋较浅的井座4可以通过较短的井筒8与铸铁盖座2连接。所述井筒8通常呈圆形，井筒8的上端插入铸铁盖座2下部，铸铁盖座2与井筒8之间的空隙通过水泥砂浆密封。为了提高密封的可靠性和操作的便捷性更好的是井筒8外侧面和铸铁盖座2之间通过填充聚氨酯胶泥10进行密封。所述井筒8下端插入井座4上部，所述井座4顶部的内孔呈上大下小的阶梯孔状，所述井筒8的下端面与阶梯孔的阶梯面相对。这样一来，井筒8就能更稳定的安装在井座4上，当然井筒8下端与井座4上部的阶梯孔既可以是尺寸吻合来实现密封，为了提高密封效果，最好是在井筒8的外侧面与井座4之间设置橡胶密封圈11。

由于雨水篦子通常间隙较大，过滤效果不佳，为了进一步提高本发明的性能。在此基础上还可以进一步优化为所述井筒8上端设置与井筒8相吻合的滤框9，也就是说滤框9的尺寸和井筒8相当。为了便于滤框9取下清理，所述滤框9上部的边缘向外侧弯折构成弯折部，结合图1和3所示，也就是指朝向滤框9中心为内侧，而与之相反的即为外侧。弯折部与井筒8上端面相对，滤框9通过弯折部放置在井筒8的上端面上。滤框9用于将较大的杂质过滤，工作人员可以定期清理滤框9来维持滤框9的清洁，通常滤框9上还设置有提手，所述提手由于结构简单，此处未做图示。

经过上述处理步骤的雨水其中的杂质含量大大降低，为了再进一步的提高排水口5处出水的品质，还可以在所述排水口5处设置漂浮物隔离机构，结合图4-6所示，所述漂浮物隔离机构包括两根导向槽12，导向槽12通常呈直条形并分别固定在排水口5的两侧，每个导向槽12内分别设置滑块，所述的滑块之间通过连杆14连接，所述连杆14穿设在浮体15中。所述的浮体15通常由塑料泡沫制成，浮体15上部固定设置隔离板16，下部固定设置滤网17，所述隔离板16和滤网17均大于排水口5。随着井座4内的水位上升，浮体15可沿导向槽12上下往复运动，在运动的过程中，位于浮体15上方的隔离板16始终能够阻隔井座4内的漂浮物通过排水口5进入雨水管，常见的漂浮物包括较小的树木枝、叶等。而浮体15下方的滤网17也可以阻止杂质由下方翻越隔离板16。随着井座4内的水位下降，被隔离板16及滤网17隔离的漂浮物能够随着积水从弃流口6排出，实现井座4内部的自动清洁。

所述井座4底部与弃流口6相对的侧面设置弃流调节机构，所述弃流调节机构包括分隔板18，所述分隔板18倾斜布置在井座4底部且分隔板18与井座4侧壁和底面共同围成具有气密性的集气仓19。所述的分隔板18可以是在井座4加工阶段预制一体的，也可以是在井座4安装完成后固定在井座4内并通过橡胶密封条、密封圈等密封件构成气密机构的。当然可以预见的是，集气仓19也可以就是一个密封的整体，此时分隔板18就可看作集气仓19的上表面，在安装阶段直接将集气仓19整体固定在井座4底部即可。如图7所示，所示分隔板18呈左上向右下倾斜的方式布置在井座4底部，与井座4左侧面和底面共同围成三角形状的集气仓19。所述集气仓19坡向弃流口6，所述分隔板18底部设置进气孔20，顶部设置出气孔21。在春冬季温度较低，且降雨相对夏秋较少，需要弃流的雨水也相对较少。在井座4底部的水位上升的过程中，集气仓19内的空气由于聚集在集气仓19内无法排除，从而缩小了井座4底部的容积，也就使井座4底部的水位更容易达到浮球阀7关闭的水位。所述出气孔21的孔壁上设置安装孔，所述安装孔内设置气缸22，所述气缸22内填充乙炔，气缸22的活塞杆端部与封孔板23连接。在夏秋季节，温度较高，降雨也相对较多。气缸22内的乙炔由于温度提高体积收缩，从而带动气缸22的活塞杆收回，封孔板23不再阻挡集气仓19内的气体从出气孔21排出。从而井座4底部的容积更大，井座4内的水位上升到浮球阀7关闭的水位的过程中，从弃流口6弃流的初期雨水就比春东季节更多。这样一来，本发明就能够根据各季节温度的不同，从而合理调节弃流过程，使本发明通用性更强。

由于雨水口内部潮湿，极易滋生细菌，为了进一步提高本发明的性能所述井筒8和井座4采用PP材料制成，所述的PP材料即是聚丙烯树脂。所述的PP材料由如下重量份组成：PP树脂75.5份、多孔粉石英35份、高岭土10份、二苄叉山梨醇1.5份、聚乙烯戊烷1份、PE蜡1份、1010抗氧剂0.1份、168抗氧剂0.2份、聚二甲基硅氧烷4份。

所述的PP材料按如下步骤加工制成：

a.称取上述份的PP树脂；

b.向步骤a中称取的PP树脂中添加PE蜡1份进行混料处理；

c.向步骤b中所得物料中添加二苄叉山梨醇1.5份、聚乙烯戊烷1份、1010抗氧剂0.1份、168抗氧剂0.2份、聚二甲基硅氧烷4份进行混料处理。

d.向步骤c中所得物料中添加多孔粉石英35份和高岭土10份进行混料处理。

e.将步骤d所得物料进行熔融共混挤出。挤出机螺杆长径比为1:36，挤出温度为180℃-190℃之间，挤出机螺杆转速为350r/min。注入模具，冷却后开模得到本发明所述的PP材料。

将本发明所述的PP材料制成的井筒8和井座4的成品，采用数码显微镜进行接触角测试，并和传统的PP树脂制成的井筒8和井座4进行部件与水的接触角比对，所得结果如下表：

名称	接触角
		传统PP树脂	87
本发明PP材料	112

当接触角大于90度时，材料呈疏水性，当接触角小于90度时呈亲水性。传统的PP树脂接触角接近90，介于疏水和亲水之间，常常导致在部件表面形成悬挂水珠，极易造成微生物滋生，细菌繁殖等情况。结合上表可以看出本发明所述的PP材料制成的部件与水的接触角远远大于90度，表现为明显的疏水性。因此本发明所述PP材料制成的井座4和井筒8积水排出更加的彻底，不易滋生细菌。从而进一步提高了本发明的性能。同时，本发明所述的PP材料，采用GB/T9341检测，其屈服强度达到88Mpa，完全符合井筒8和井座4使用的强度要求。

由于所述浮球阀7的浮球长期浸泡在雨水中，容易锈蚀，为了提高其防锈性能，所述浮球阀7的浮球采用合金材料制成，所述合金材料由如下重量份组成：铁80份、铬9份、镍8.5份、锰2份、硅5份、钴2、铱0.8份、钛0.5份、铌0.5份、钪0.3份、锶0.2份、钡0.2份，含钒量大于40％的钒铁二元合金8份。

所述合金材料按以下方法加工制成：

a.按所述重量份将铁、铬、镍、锰、硅、铌、钪、锶、钡等纯金属或金属合金进行熔炼，在炉温升高到1600℃时加入钒铁二元合金进行熔炼，接着升高炉温，在炉温升高到1800℃时加入钛、铱、钴，最后所有材料均熔炼成液态钢水。

b.将上述步骤熔炼制得的钢水在熔炼炉中镇静3分钟，然后浇筑，浇筑温度维持在1800℃，浇筑在1分30秒内完成。

c.浇筑完成后，冷却2小时以上出炉。

经过上述步骤得到的合金材料按ISO9227的中性盐雾试验标准检测到的耐蚀性能结果如下：

牌号	铬含量	24h	48h	72h
					本合金	7.8％	√	√	×
304	18.5％	√	√	√

综合上表可以看出，本发明所采用的合金材料制成的浮球，其耐蚀性优异，在长期使用过程中不易生锈。所述合金的铬含量，大大低于传统304不锈钢18％-20％铬含量，不足304不锈钢铬含量的一半，但是其耐蚀性能达到了304不锈钢的水准。在传统的理解中，一般铬含量小于11％的合金钢不具备防锈性能，但是本合金在铬含量远远低于常规水平的基础上，其防锈性能达到了较高的水准。

Claims (9)

1.一种高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：包括安装在汇水面(1)上的铸铁盖座(2)，所述铸铁盖座(2)上方设置雨水篦子(3)，下部与井座(4)连接；所述井座(4)一侧中部设置排水口(5)，所述排水口(5)与雨水管连接，所述井座(4)底部与排水口(5)相对的另一侧设置弃流口(6)，所述弃流口(6)与污水管连接；所述弃流口(6)处设置浮球阀(7)，所述浮球阀(7)呈水位达到一定高度时关闭，水位低于一定高度时打开的状态。

2.根据权利要求1所述的高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述铸铁盖座(2)通过井筒(8)与井座(4)连接，所述井筒(8)上端插入铸铁盖座(2)下部，下端插入井座(4)上部；所述井座(4)顶部的内孔呈上大下小的阶梯孔状，所述井筒(8)的下端面与阶梯孔的阶梯面相对。

3.根据权利要求2所述的高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述井筒(8)上端设置与井筒(8)相吻合的滤框(9)，所述滤框(9)上部的边缘向外侧弯折构成弯折部，所述弯折部与井筒(8)上端面相对。

4.根据权利要求3所述高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述井筒(8)的外侧面与铸铁盖座(2)之间通过聚氨酯胶泥(10)密封，井筒(8)的外侧面与井座(4)之间设置橡胶密封圈(11)。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述铸铁盖座(2)位置低于汇水面(1)，所述铸铁盖座(2)周围的汇水面(1)坡向铸铁盖座(2)。

6.根据权利要求5所述的高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述排水口(5)处设置漂浮物隔离机构，所述漂浮物隔离机构包括两根导向槽(12)，所述导向槽(12)分别固定在排水口(5)的两侧，每个导向槽(12)内分别设置滑块，所述的滑块之间通过连杆(14)连接，所述连杆(14)穿设在浮体(15)中；所述浮体(15)上部固定设置隔离板(16)，下部固定设置滤网(17)。

7.根据权利要求6所述的高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述井座(4)底部与弃流口(6)相对的侧面设置弃流调节机构，所述弃流调节机构包括分隔板(18)，所述分隔板(18)倾斜布置在井座(4)底部且分隔板(18)与井座(4)侧壁和底面共同围成集气仓(19)；所述集气仓(19)坡向弃流口(6)，所述分隔板(18)底部设置进气孔(20)，顶部设置出气孔(21)；所述出气孔(21)的孔壁上设置安装孔，所述安装孔内设置气缸(22)，所述气缸(22)内填充乙炔，气缸(22)的活塞杆端部与封孔板(23)连接。

8.根据权利要求7所述的高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述井筒(8)和井座(4)采用PP材料制成，所述的PP材料由如下重量份组成：PP树脂75.5份、多孔粉石英35份、高岭土10份、二苄叉山梨醇1.5份、聚乙烯戊烷1份、PE蜡1份、1010抗氧剂0.1份、168抗氧剂0.2份、聚二甲基硅氧烷4份。

9.根据权利要求8所述的高分子材料的弃流式雨水口，其特征在于：所述浮球阀(7)的浮球采用合金材料制成，所述合金材料由如下重量份组成：铁80份、铬9份、镍8.5份、锰2份、硅5份、钴2、铱0.8份、钛0.5份、铌0.5份、钪0.3份、锶0.2份、钡0.2份、含钒量大于40％的钒铁二元合金8份。