CN106703116B - 雨水收集系统 - Google Patents

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Abstract

一种雨水收集系统,包括箱、一雨水过滤装置、至少一浅层笼道及至少一深层笼道,该水箱设有入水口、溢水口及排水口,该入水口可将外部的雨水导入,该溢水口平时开启,当该水箱中的雨水达到预定水位时,由该溢水口溢流出水箱外,该排水口平时关闭,当该排水口开启时将水箱中大部分雨水排出,该雨水过滤装置可将雨水经过滤后由该入水口导入该水箱中,该浅层笼道设地面下较浅处且连接该溢水口以将该溢水口溢流出的雨水引流向较远处,该深层笼道设地面下较深处且连接该排水口以将该排水口排出的雨水引流向较远处;如此,本结构能收集储存雨水及使雨水渗入预定处以提高水资源的利用率,且可适用于各种地形地貌而具实用性与便利性。

Description

雨水收集系统
技术领域
本发明涉及一种雨水收集系统,尤指一种可收集储存雨水及可使雨水渗入预定处以提高水资源的利用率,而且可适用于各种地形地貌而具实用性与便利性的雨水收集系统。
背景技术
传统城市雨水的收集方式是利用屋面雨水集蓄系统,收集尚未落地的雨水并将其储存在容器中作为非饮用水以用于家庭或公共场所等,而未被雨水集蓄系统收集的雨水则直接通过地面渗入土地中以补充地下水,不能下渗或来不及下渗的雨水则通过地面的排水系统收集汇流后直接排入河道。然而,随着城市化程度的提高,人口聚集过于密集,导致无法具有足够的空间来有效收集雨水以供利用,而且由于地面被大量的建筑、混凝土及柏油所占据,因而导致雨水无法均匀渗入土地中而被排水系统大量的导引排入河道之中,进而导致部分区域的地下水严重不足而易使土地下陷,而部分区域的地下水反而过于饱和而易使土壤液化,因而目前传统的雨水收集系统常会造成城市洪灾、土壤流失、水资源大量流失及生态环境破坏等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对目前雨水收集系统存在着雨水收集与下渗效果不佳,而易造成城市洪灾、土壤流失、水资源大量流失及生态环境破坏等问题,而提供一种雨水收集系统。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种雨水收集系统,包括水箱,该水箱内部具有容室,并设有至少一溢水口及至少一入水口,其特征在于,所述溢水口位在距该容室的底部一适当高度处,使该容室中的雨水达到该溢水口处时由该溢水口溢流出水箱外,该入水口能将外部的雨水导入该容室之中,且该入水口的下侧缘高于该溢水口的下侧缘。
所述水箱的周边靠近上缘处更具有贯通内、外之至少一溢流空隙,该溢流空隙高于该溢水口及该入水口,当该容室中雨水的水位达到该溢流空隙时由该溢流空隙溢流出水箱外。
所述水箱的周边靠近下缘处更具有贯通内、外的至少一排水口以将该容室中的大部分雨水排出至水箱外,该排水口设有排水控制阀以控制该排水口的开启及关闭,该排水控制阀平常控制该排水口呈关闭状态。
所述系统更包括至少一浅层笼道,该浅层笼道设地面下较浅处,并连接该溢水口以将该溢水口溢流出的雨水引流向较远处。
所述系统更包括数个下渗专用模块,该下渗专用模块设在该水箱的周围且于其外部再包覆一层土工布以防止泥沙进入而堵塞。
所述系统更包括雨水过滤装置、至少一深层笼道及至少一下渗井,其中:该水箱周边靠近下缘处具有贯通内、外的至少一排水口以将该容室中的大部分雨水排出至水箱外,该排水口设有排水控制阀以控制该排水口的开启及关闭,该排水控制阀平常控制该排水口呈关闭状态;该雨水过滤装置,将收集的雨水经过滤后再由该入水口导入该容室之中;该深层笼道,设于地面下较深处,并连接该排水口及该下渗专用模块,以用于将该排水口排出的雨水及该下渗专用模块由该溢流空隙导引出的雨水引流向较远处;该下渗井,上端连接该浅层笼道,下端连接该深层笼道,能使该浅层笼道中部分雨水经其渗入该深层笼道之中。
所述水箱埋设于地面下,该水箱顶面设有数个人孔连通至地表面,该人孔的入口处盖设有人孔盖。
所述溢水口位于该容室整体高度的8/10处。
所述入水口的口径小于该溢水口的口径。
所述溢水口设有溢水控制阀以控制该溢水口的开启及关闭,该溢水控制阀平常控制该溢水口呈开启状态。
所述雨水过滤装置包含雨水过滤器、初雨排除器及一油水分离器,该雨水过滤器将收集的雨水中较大的杂质过滤掉,该初雨排除器连接在该雨水过滤器之后以将下雨初始一段时间的雨水排除掉,该油水分离器连接在该初雨排除器之后,以将雨水中的油脂与水分离,然后将较干净的雨水从该入水口导引入该容室之中。
所述雨水过滤器包含桶体及过滤网,该桶体内部区分出上容室及下容室,该上容室的周边具有入流口以将雨水导入,底部具有落水孔贯通到该下容室,该下容室的周边具有出流口连接到该初雨排除器,底部具有排污口以将雨水中较大的杂质排出,该过滤网呈上、下贯通的管状,其上端开口连接该落水孔,下端开口连接该排污口,该入流口导入至该上容室的雨水由该落水孔呈螺旋状方式下落,使雨水中较大的杂质被该过滤网挡住而向下落入排污口中,而较干净的雨水则透过该过滤网流入该下容室中并由该出流口流到该初雨排除器中。
所述系统更包括监控系统,该监控系统包含至少一水位计量器、至少一溢水计量器、至少一排水计量器、一微控制器、一蓄电池及一发电装置,该水位计量器设于水箱中以侦测水箱中雨水的水位,该溢水计量器设于该溢水口以侦测溢水口溢流的雨水流量,该排水计量器设于该排水口以侦测排水口排出的雨水流量,该微控制器连接该溢水控制阀、该排水控制阀、该水位计量器、该溢水计量器及该排水计量器,以用于控制该溢水控制阀与该排水控制阀的开启与关闭,及供接收该水位计量器、该溢水计量器与该排水计量器的侦测结果,该微控制器具有无线讯号收发单元以无线连接远处的一控制端,使该控制端可透过该微控制器开启或关闭该溢水控制阀与该排水控制阀,并得知水箱的水位、溢水口及排水口的流量,该蓄电池提供该微控制器电力,该发电装置将太阳能或风力转换成电力储存于该蓄电池中。
本发明所提供的雨水收集系统,在下雨时可藉由该水箱先收集储存雨水,且当雨水达到约80%时可由溢水口排放至该浅层笼道中,再藉由该浅层笼道将雨水导引到远处雨水不易由地面下渗的区域处或河道中。而且,当预测雨量过大时可预先开启该排水口使该水箱中的大部分水由该排水口排至该深层笼道之中,再藉由该深层笼道将雨水导引到远处雨水不易由地面下渗的区域处或河道中,然后再关闭该排水口,因此在预测的暴雨来临时便可防止水箱的水快速储满而来不及排泄。另外,当降雨量过多而使水箱中的水储满时,亦可藉由该溢流空隙将雨水经由该下渗专用模块导引至该深层笼道之中,再藉由该深层笼道将雨水导引到远处雨水不易由地面下渗的区域处或河道中。因此,本系统同时具有储存雨水及调节雨水下渗量与位置的作用,进而可提高水资源的利用率,且亦可适用于各种地形地貌而具实用性与便利性。
附图说明
图1是本发明的水箱结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的结构俯视示意图。
图4是本发明的雨水过滤装置结构示意图。
图5是本发明的监控系统方块图。
标号说明
10水箱 11容室
12溢水口 120溢水控制阀
13入水口 14排水口
140排水控制阀 15溢流空隙
16人孔 160人孔盖
20雨水过滤装置 21雨水过滤器
22初雨排除器 23油水分离器
24桶体 240上容室
241下容室 242入流口
243落水孔 244出流口
245排污口 25过滤网
30下渗专用模块 40浅层笼道
50深层笼道 60下渗井
70监控系统 71水位计量器
72溢水计量器 73排水计量器
74微控制器 740无线讯号收发单元
75蓄电池 76发电装置
77控制端。
具体实施方式
请参阅图1所示,显示本发明所述的雨水收集系统包括水箱10。该水箱10内部具有容室11,周边具有贯通内、外的至少一溢水口12、至少一入水口13、至少一排水口14及至少一溢流空隙15。该溢水口12位在距该容室11的底部一适当高度处(约占容室整体高度的8/10),可使该容室11中的雨水达到该溢水口12处时,由该溢水口12溢流出水箱10外。该溢水口12设有溢水控制阀120可供控制该溢水口12的开启及关闭,该溢水控制阀120平时控制该溢水口12呈开启状态。该入水口13可将外部的雨水导入该容室11之中,且该入水口13的下侧缘高于该溢水口12的下侧缘,该入水口13的口径小于该溢水口12的口径,以避免该容室11中的雨水回流及减少该容室11中的雨水溢流不及的机会。该排水口14位在靠近容室下缘处可供将该容室11中的大部分雨水排出至水箱10外,该排水口14设有排水控制阀140可供控制该排水口14的开启及关闭,该排水控制阀140平时控制该排水口14呈关闭状态。该溢流空隙15位于容室上缘处,且位置高于该溢水口12及该入水口13,当容室11中雨水的水位达到该溢流空隙15时可再由该溢流空隙15溢流出水箱10外。
请参阅图2及图3所示,显示本发明所述的雨水收集系统更包括雨水过滤装置20、数个下渗专用模块30、至少一浅层笼道40、至少一深层笼道50及至少一下渗井60,其中:
该水箱10埋设于地面下,该水箱10顶面设有数个人孔16连通至地表面,于该人孔16的入口处盖设有人孔盖160,该人孔16的数量可为2-20个。
该雨水过滤装置20可将收集的雨水经过过滤后再由该入水口13导入该容室11之中。
该数个下渗专用模块30为塑料材质,且包围建筑在该水箱10的周围,且于该下渗专用模块30外部再包覆一层土工布以防止泥沙进入而堵塞。
该浅层笼道40设地面下较浅处,且连接该溢水口12,可供用于将该溢水口12溢流出的雨水引流向较远的特定处(如地面被遮蔽而使雨水不易渗入的区域的地底处、河道或沙质地层等),以避免造成水箱10附近的土壤流失掏空。
该深层笼道50设于地面下较深处,且连接该排水口14及该下渗专用模块30,可供用于将该排水口14排出的雨水及该下渗专用模块30由该溢流空隙15导引出的雨水引流向较远的特定处(如地面被遮蔽而使雨水不易渗入的区域的地底处、河道或沙质地层等),以避免造成水箱10附近的土壤流失掏空。
该下渗井60上端连接该浅层笼道40,下端连接该深层笼道50,可供使该浅层笼道40中部分雨水经该下渗井60渗入该深层笼道50之中。该下渗井60为管状的下渗模块,并在其外部包土工布。
在本发明中,该水箱10为长方形、正方形、圆形或不规则形状,其材质为钢筋混凝土、玻璃钢、不锈钢、钢板等,也可以是各种材质所组合的水箱,或是PP模块所组合的水箱等。该浅层笼道40及该深层笼道50的断面为三角形、圆形、梯形或不规则形状,向外呈1-10°坡度,且该浅层笼道40及该深层笼道50的材质为不易腐蚀的材料,外部再包一层土工布,使其可易于承受上方与侧面泥土压力而不至于变形。
在本发明中,该水箱10的入水口13亦可承接来自地表径流或是排水系统的雨水。
请再配合参阅图4所示,指出该雨水过滤装置20包含雨水过滤器21、初雨排除器22及油水分离器23。该雨水过滤器21可供将收集的雨水中较大的杂质过滤掉,该初雨排除器22连接在该雨水过滤器21之后可供将下雨初始一段时间的雨水排除掉,该油水分离器23连接在该初雨排除器22之后,可供将雨水中的油脂与水分离,然后将较干净的雨水从该入水口13导引入该容室11之中。其中,该雨水过滤器21包含桶体24及过滤网25。该桶体24内部分隔出上容室240及下容室241,该上容室240的周边具有入流口242可供将屋檐排水槽或其它集水槽的雨水导入该上容室240之中,底部具有落水孔243贯通到该下容室241,该下容室241的周边具有出流口244连接到该初雨排除器22,底部具有排污口245可供将雨水中较大的杂质排出,该过滤网25呈上、下贯通的管状,其上端开口连接该落水孔243,下端开口连接该排污口245。该入流口242导入至该上容室240的雨水可由该落水孔243呈螺旋状方式下落,使雨水中较大的杂质被该过滤网25挡住而向下落入排污口245中,而较干净的雨水则可透过该过滤网25流入该下容室241中并由该出流口244流到该初雨排除器22中。
请再配合参阅图5所示,指出本发明的雨水收集系统更包括监控系统70。该监控系统70包含有至少一水位计量器71、至少一溢水计量器72、至少一排水计量器73、一微控制器74、一蓄电池75及一发电装置76。其中:
该水位计量器71,设于该水箱10之中,以侦测该水箱10中所储存雨水的水位。
该溢水计量器72,设于该溢水口12,以侦测该溢水口12溢流出的雨水的流量。
该排水计量器73,设于该排水口14,以侦测该排水口14排出的雨水的流量。
该微控制器74,连接该溢水控制阀120、该排水控制阀140、该水位计量器71、该溢水计量器72及该排水计量器73,可供用于控制该溢水控制阀120与该排水控制阀140的开启与关闭,及可供接收该水位计量器71、该溢水计量器72与该排水计量器73的侦测结果。该微控制器74具有无线讯号收发单元740可供无线连接远处的控制端77(如控制中心的计算机、操作者的手机、平板计算机等),使该控制端77可透过其开启或关闭该溢水控制阀120与该排水控制阀140,亦可得知该水箱10的水位、该溢水口12及该排水口14的流量。
该蓄电池75,提供该微控制器74电力。
该发电装置76,能将太阳能或风力转换成电力并储存于该蓄电池75之中。
本发明所提供的雨水收集系统,在下雨时可藉由该水箱先收集储存雨水,且当雨水达到约80%时可由溢水口12排放至该浅层笼道40中,再藉由该浅层笼道40将雨水导引到远处地面被遮蔽而使雨水不易渗入的区域的地底处、河道或沙质地层中。而且,当预测雨量过大时可预先开启该排水控制阀140使该水箱10中的水大部分由该排水口14排至该深层笼道50之中,再藉由该深层笼道50将雨水导引到远处地面被遮蔽而使雨水不易渗入的区域的地底处处、河道或沙质地层中,然后关闭该排水控制阀140,因此在预测到的暴雨来临时便可防止水箱10的水快速储满而来不及排泄。另外,当降雨量过多而使水箱10中的水储满时,亦可藉由该溢流空隙15将雨水经由该下渗专用模块30导引至与该深层笼道50之中,再藉由该浅层笼道40与该深层笼道50将雨水导引到远处地面被遮蔽而使雨水不易渗入的区域的地底处、河道或沙质地层中。因此,本系统同时具有储存雨水及调节雨水下渗量与位置的作用,进而可提高地下水的储存效率,以大幅提升水资源的利用率,且其亦可适用于各种地形地貌而具实用性与便利性。

Claims (10)

1.一种雨水收集系统,包括水箱,该水箱内部具有容室,并设有至少一溢水口及至少一入水口,该溢水口位在距该容室的底部一适当高度处,使该容室中的雨水达到该溢水口处时由该溢水口溢流出水箱外,该入水口能将外部的雨水导入该容室之中,且该入水口的下侧缘高于该溢水口的下侧缘;该水箱的周边靠近下缘处更具有贯通内、外的至少一排水口,以将该容室中的大部分雨水排出至水箱外;其特征在于:所述水箱的周边靠近上缘处更具有贯通内、外之至少一溢流空隙,该溢流空隙高于该溢水口及该入水口,当该容室中雨水的水位达到该溢流空隙时由该溢流空隙溢流出水箱外;
该系统更包括至少一浅层笼道、数个下渗专用模块、至少一深层笼道及至少一下渗井,该浅层笼道设地面下较浅处,并连接该溢水口以将该溢水口溢流出的雨水引流向较远处;该下渗专用模块设在该水箱的周围且于其外部再包覆一层土工布以防止泥沙进入而堵塞;该深层笼道设于地面下较深处,并连接该排水口及该下渗专用模块,以用于将该排水口排出的雨水及该下渗专用模块由该溢流空隙导引出的雨水引流向较远处;该下渗井的上端连接该浅层笼道,下端连接该深层笼道,能使该浅层笼道中部分雨水经其渗入该深层笼道之中。
2.如权利要求1所述的雨水收集系统,其特征在于,所述排水口设有排水控制阀以控制该排水口的开启及关闭,该排水控制阀平常控制该排水口呈关闭状态。
3.如权利要求2所述的雨水收集系统,其特征在于,所述系统更包括雨水过滤装置该雨水过滤装置,将收集的雨水经过滤后再由该入水口导入该容室之中。
4.如权利要求3所述的雨水收集系统,其特征在于,所述水箱埋设于地面下,该水箱顶面设有数个人孔连通至地表面,该人孔的入口处盖设有人孔盖。
5.如权利要求3所述的雨水收集系统,其特征在于,所述溢水口位于该容室整体高度的8/10处。
6.如权利要求3所述的雨水收集系统,其特征在于,所述入水口的口径小于该溢水口的口径。
7.如权利要求3所述的雨水收集系统,其特征在于,所述溢水口设有溢水控制阀以控制该溢水口的开启及关闭,该溢水控制阀平常控制该溢水口呈开启状态。
8.如权利要求3所述的雨水收集系统,其特征在于,所述雨水过滤装置包含雨水过滤器、初雨排除器及一油水分离器,该雨水过滤器将收集的雨水中较大的杂质过滤掉,该初雨排除器连接在该雨水过滤器之后以将下雨初始一段时间的雨水排除掉,该油水分离器连接在该初雨排除器之后,以将雨水中的油脂与水分离,然后将较干净的雨水从该入水口导引入该容室之中。
9.如权利要求8所述的雨水收集系统,其特征在于,所述雨水过滤器包含桶体及过滤网,该桶体内部区分出上容室及下容室,该上容室的周边具有入流口以将雨水导入,底部具有落水孔贯通到该下容室,该下容室的周边具有出流口连接到该初雨排除器,底部具有排污口以将雨水中较大的杂质排出,该过滤网呈上、下贯通的管状,其上端开口连接该落水孔,下端开口连接该排污口,该入流口导入至该上容室的雨水由该落水孔呈螺旋状方式下落,使雨水中较大的杂质被该过滤网挡住而向下落入排污口中,而较干净的雨水则透过该过滤网流入该下容室中并由该出流口流到该初雨排除器中。
10.如权利要求7所述的雨水收集系统,其特征在于,所述系统更包括监控系统,该监控系统包含至少一水位计量器、至少一溢水计量器、至少一排水计量器、一微控制器、一蓄电池及一发电装置,该水位计量器设于水箱中以侦测水箱中雨水的水位,该溢水计量器设于该溢水口以侦测溢水口溢流的雨水流量,该排水计量器设于该排水口以侦测排水口排出的雨水流量,该微控制器连接该溢水控制阀、该排水控制阀、该水位计量器、该溢水计量器及该排水计量器,以用于控制该溢水控制阀与该排水控制阀的开启与关闭,及供接收该水位计量器、该溢水计量器与该排水计量器的侦测结果,该微控制器具有无线讯号收发单元以无线连接远处的一控制端,使该控制端可透过该微控制器开启或关闭该溢水控制阀与该排水控制阀,并得知水箱的水位、溢水口及排水口的流量,该蓄电池提供该微控制器电力,该发电装置将太阳能或风力转换成电力储存于该蓄电池中。
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