CN106823553B - 一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，包括壳体、雨水收集装置及进水装置，壳体内设有滤网，壳体的上端设有第一进水口，壳体的侧面设有出水口，壳体的下端连接有排污阀，第一进水口的下端连接有缓流器，第一进水口上端安装进水装置，进水装置连接雨水收集装置，雨水收集装置收集雨水，再通过进水装置输入旋流过滤器内进行离心分离处理。本发明针对现有旋流过滤器的缺陷，在其壳体上配备雨水收集装置，使其自身具有雨水收集功能，达到雨水收集与雨水净化一体化的目的，能够持续回用雨水，效率非常高，充分利用雨水资源。

Description

一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器

技术领域

本发明涉及一种旋流过滤器，尤其是涉及一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器。

背景技术

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市和乡村的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容，对环境与城市发展，新农村建设，城镇化发展都具有重要的意义。同时可以拉动该区域的经济增长，改变区域面貌，保障区域安全。

雨水的回收利用是构建海绵城市的重要部分，如何除去雨水中的杂质颗粒及细菌等物质是实现雨水回用的关键问题。旋流过滤器是一种专用以低粘度物料中的代销粒径进行分离式过滤，常用的旋流过滤器是通过水的高速运动经过一种带锥容器是水产生旋流，通过漩涡将比重重的分离沉淀，而比重轻的大小颗粒随着急水旋流从中心漩涡流出，实现旋流分离。由此可知旋流过滤器在净化水质方面具有显著的有点。但是，目前常用的旋流过滤器不具有自身的雨水收集功能，需要配备相应的雨水收集装置，十分不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，针对现有旋流过滤器的缺陷，在其壳体上配备雨水收集装置，使其自身具有雨水收集功能，达到雨水收集与雨水净化一体化的目的，能够持续回用雨水，效率非常高，充分利用雨水资源。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，包括壳体、雨水收集装置及进水装置，壳体上安装雨水收集装置及进水装置，壳体内设有滤网，壳体的上端设有第一进水口，壳体的侧面设有出水口，壳体的下端连接有排污阀，其特征在于：第一进水口的下端连接有缓流器，第一进水口上端安装进水装置，进水装置装配有水泵及第二进水口，第二进水口、水泵及第一进水口相互连通，第二进水口连接雨水收集装置；雨水收集装置包括架子及蓄水板，架子安装于第一进水口上，借助进水装置固定架子，架子上安装有雨水管，雨水管连接第二进水口；蓄水板与架子之间连接有转轴，通过转轴带动蓄水板转动，转轴连接于转轴控制器上，转轴控制器固定于壳体的表面，借助转轴控制器控制转轴。

进一步，壳体的下端连接有支脚，支脚设置有4个，壳体上安装有遮板，遮板遮盖旋流过滤器。支脚支撑旋流过滤器，结构简单，具有稳定支撑的优点。遮板遮挡雨水，避免进水装置、壳体、转轴控制器等部件长期接触雨水。

进一步，壳体包括圆筒型壳体及锥型壳体，圆筒型壳体安装于壳体的上部，圆筒型壳体的上端设有第一进水口，圆筒型壳体的侧面设有出水口；锥型壳体安装于壳体的下部，锥型壳体的下端连接有排污阀；圆筒型壳体与锥型壳体之间连接有法兰。锥型壳体加速雨水的运动，雨水中的杂质颗粒受离心力的作用被抛向壳体的内壁并掉落，提升分离过滤效果。

进一步，缓流器的上端设有缓流器进水口，缓流器的下端安装有液压油缸，液压油缸上连接有活塞，活塞穿入缓流器内，活塞与缓流器进水口相互匹配，缓流器的侧面设有缓流器出水口，缓流器出水口均匀设置。缓流器用于缓冲雨水流量，防止因流量过大而影响过滤效果，其工作原理如下：液压油缸启动后带动活塞作上下的循环往复运动，向上运动过程中，活塞封堵缓流器进水口，停止进水；活塞向下运动过程中，缓流器进水口打开，雨水进入缓流器内，且压迫缓流器底部的积水，确保缓流器内的雨水从缓流器出水口排出；如此循环往复达到缓冲雨水流量的目的，不仅能够减轻旋流过滤器的工作压力，而且确保旋流过滤器持续净水，提升工作效率。

进一步，进水装置内配备有流量计及水泵控制器，水泵控制器采集流量计数据，水泵控制器控制水泵。流量计、水泵控制器及水泵相互配合，流量计检测流经水泵的雨水流量，在流量过大时，流量计获取该信号并传递至水泵控制器，通过水泵控制器降低水泵功率以减小流量，避免流量过大而影响旋流过滤器的工作效率；在流量较小时，流量计获取该信号并传递至水泵控制器，通过水泵控制器降增大水泵功率以增大流量，从而提升旋流过滤器的工作效率。

进一步，壳体的上部设有第一螺孔，架子上设有第二螺孔，雨水收集装置上设有第三螺孔，第一螺孔、第二螺孔与第三螺孔之间连接有螺栓，借助螺栓固定进水装置及架子。当壳体、架子与雨水收集装置安装完成后，第一螺孔、第二螺孔及第三螺孔一一对应，拧入螺栓后即可将架子与雨水收集装置固定在壳体上，该结构简单且牢固。

进一步，雨水管包括汇流管及抽水管，汇流管安装于架子上，汇流管上设有汇流口；汇流管连接抽水管，抽水管的另一端连接第二进水口。汇流管用于集中收集雨水，并通过抽水管抽排至进水装置内，结构简单。

进一步，架子上设有凹槽，汇流管安装于凹槽上。汇流管嵌入凹槽内，限定汇流管的位置。

进一步，蓄水板设有瓦楞槽，瓦楞槽连接架子；蓄水板的一端设置有海绵垫。雨水落在蓄水板上，通过瓦楞槽流入架子上，再由架子流入汇流管内；海绵垫质地柔软，能够缓冲碰撞磨损，间接延长蓄水板的使用寿命。

进一步，转轴控制器内装配有电机，电机上连接有减速器，减速器连接电机轴，电机轴连接转轴。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，针对现有旋流过滤器的缺陷，在其壳体上配备雨水收集装置，使其自身具有雨水收集功能，达到雨水收集与雨水净化一体化的目的，能够持续回用雨水，效率非常高，充分利用雨水资源。其具体有益效果表现为以下几点：

1、缓流器用于缓冲雨水流量，防止因流量过大而影响过滤效果，其工作原理如下：液压油缸启动后带动活塞作上下的循环往复运动，向上运动过程中，活塞封堵缓流器进水口，停止进水；活塞向下运动过程中，缓流器进水口打开，雨水进入缓流器内，且压迫缓流器底部的积水，确保缓流器内的雨水从缓流器出水口排出；如此循环往复达到缓冲雨水流量的目的，不仅能够减轻旋流过滤器的工作压力，而且确保旋流过滤器持续净水，提升工作效率。

2、流量计、水泵控制器及水泵相互配合，水泵通过抽水管能够抽入雨水；流量计检测流经水泵的雨水流量，在流量过大时，流量计获取该信号并传递至水泵控制器，通过水泵控制器降低水泵功率以减小流量，避免流量过大而影响旋流过滤器的工作效率；在流量较小时，流量计获取该信号并传递至水泵控制器，通过水泵控制器降增大水泵功率以增大流量，从而提升旋流过滤器的工作效率。

3、雨水收集装置用于收集雨水，其工作原理如下：蓄水板与架子通过转轴活动连接，借助转轴控制器控制转轴，进而调节蓄水板的位置；在工作状态下，转轴将蓄水板向上旋转，使其与架子的上夹角为165°-175°，此时落在蓄水板上的雨水通过瓦楞槽流入汇流管中，达到雨水收集的目的；工作停止后，蓄水板向下旋转至垂直，不仅能够保护蓄水板，使其免受外力撞击而损坏，而且减少整个装置的空间体积，易于搬运及安放。

4、转轴控制器控制电机运行，电机、减速器及电机轴带动转轴旋转，实现对蓄水板的位置调节，结构简单，设计巧妙。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器的结构示意图(安装遮板)；

图2为本发明一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器的结构示意图(未安装遮板)；

图3为图2中蓄水板打开的示意图；

图4为壳体的内部结构示意图；

图5为缓流器的结构示意图；

图6为进水装置的结构示意图；

图7为蓄水板的结构示意图；

图8为图7中A向的示意图；

图9为汇流管的结构示意图。

图10为架子的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图10所示，一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，包括壳体、雨水收集装置及进水装置8；壳体包括圆筒型壳体1及锥型壳体2，圆筒型壳体1安装于壳体的上部，圆筒型壳体1的上端设有第一进水口18，圆筒型壳体1的侧面设有出水口13；锥型壳体2安装于壳体的下部，锥型壳体2的下端连接有排污阀4；圆筒型壳体1与锥型壳体2之间连接有法兰5。锥型壳体2加速雨水的运动，雨水中的杂质颗粒受离心力的作用被抛向壳体的内壁并掉落至排污阀4，最后通过排污阀4排出，提升分离过滤效果，分离过滤后的雨水则通过出水口13流出，

壳体内设有滤网20，滤网20用于阻隔杂质，防止雨水再次夹带杂质。壳体的下端连接有支脚3，支脚3设置有4个；支脚3支撑旋流过滤器，结构简单，具有稳定支撑的优点。壳体上安装有遮板7，遮板7遮盖旋流过滤器，且可以拆卸，使用方便。遮板7遮挡雨水，避免进水装置8、壳体、转轴控制器10等部件长期接触雨水。

第一进水口18的下端连接有缓流器19，缓流器19的上端设有缓流器进水口23，缓流器19的下端安装有液压油缸21，液压油缸21上连接有活塞22，活塞22穿入缓流器19内，活塞22与缓流器进水口23相互匹配，缓流器19的侧面设有缓流器出水口24，缓流器出水口24均匀设置。缓流器19用于缓冲雨水流量，防止因流量过大而影响过滤效果，其工作原理如下：液压油缸21启动后带动活塞22作上下的循环往复运动，向上运动过程中，活塞22封堵缓流器进水口23，停止进水；活塞22向下运动过程中，缓流器进水口23打开，雨水进入缓流器19内，且压迫缓流器19底部的积水，确保缓流器19内的雨水从缓流器出水口24排出；如此循环往复达到缓冲雨水流量的目的，不仅能够减轻旋流过滤器的工作压力，而且确保旋流过滤器持续净水，提升工作效率。

壳体的第一进水口18上安装有进水装置8，进水装置8装配有水泵26、第二进水口16、流量计27及水泵控制器25，第二进水口16、水泵26及第一进水口18相互连通，即雨水可通过第二进水口16流入壳体内；水泵26工作后，由第二进水口16抽入雨水，再通过第一进水口18流入壳体内。水泵控制器25采集流量计27数据，控制水泵26工作，流量计27检测流经水泵26的雨水流量，在流量过大时，流量计27获取该信号并传递至水泵控制器25，通过水泵控制器25降低水泵26功率以减小流量，避免流量过大而影响旋流过滤器的工作效率；在流量较小时，流量计27获取该信号并传递至水泵控制器25，通过水泵控制器25降增大水泵26功率以增大流量，从而提升旋流过滤器的工作效率。

第二进水口16连接雨水收集装置，雨水收集装置收集的雨水通过第二进水口16流入进水装置8。雨水收集装置包括架子30及蓄水板11，架子30安装于第一进水口18上，夹于壳体与进水装置8之间，壳体的上部设有第一螺孔(图中未标出)，架子30上设有第二螺孔32，雨水收集装置上设有第三螺孔(图中未标出)，第一螺孔、第二螺孔32与第三螺孔之间连接有螺栓17，借助螺栓17固定进水装置8及架子30。当壳体、架子30与雨水收集装置安装完成后，第一螺孔、第二螺孔32及第三螺孔一一对应，拧入螺栓17后即可将架子30与雨水收集装置固定在壳体上，该结构简单且牢固。

架子30上安装有雨水管，雨水管包括汇流管15及抽水管9，汇流管15安装于架子30上，架子30上设有凹槽31，汇流管15嵌入凹槽31内，凹槽31限定汇流管15的位置，汇流管15上设有汇流口；汇流管15连接抽水管9，抽水管9的另一端连接第二进水口16。汇流管15用于集中收集雨水，并通过抽水管9抽排至进水装置8内，结构简单。蓄水板11与架子30之间连接有转轴14，通过转轴14带动蓄水板11转动，转轴14连接于转轴控制器10上，转轴控制器10固定于壳体的表面，转轴控制器10内装配有电机(图中未标出)，电机上连接有减速器(图中未标出)，减速器连接电机轴(图中未标出)，电机轴连接转轴14。蓄水板11设有瓦楞槽28，瓦楞槽28连接架子30，雨水落在蓄水板11上，通过瓦楞槽28流入架子30上，再由架子30流入汇流管15内；蓄水板11的一端设置有海绵垫12。海绵垫12质地柔软，能够缓冲碰撞磨损，间接延长蓄水板11的使用寿命。

雨水收集装置用于收集雨水，其工作原理如下：蓄水板11与架子30通过转轴14活动连接，借助转轴控制器10控制转轴14，进而调节蓄水板11的位置；在工作状态下，转轴14将蓄水板11向上旋转，使其与架子30的上夹角为165°-175°，此时落在蓄水板11上的雨水通过瓦楞槽28流入汇流管15中，达到雨水收集的目的；工作停止后，蓄水板11向下旋转至垂直，不仅能够保护蓄水板11，使其免受外力撞击而损坏，而且减少整个装置的空间体积，易于搬运及安放。

本发明的工作过程如下：首先通过转轴控制器10打开蓄水板11，然后发动水泵26、旋流过滤器及缓流器19，雨水落入蓄水板11内，通过瓦楞槽28流入汇流管15中；在水泵26的抽动力作用下被抽至壳体内，流量计27实时监测、调控雨水流量；流入旋流过滤器后实现离心分离，净化后的雨水通过出水口13排出，杂质通过排污阀4排出。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，包括壳体、雨水收集装置及进水装置，所述壳体上安装所述雨水收集装置及进水装置，所述壳体内设有滤网，壳体的上端设有第一进水口，所述壳体的侧面设有出水口，所述壳体的下端连接有排污阀，其特征在于：所述第一进水口的下端连接有缓流器，所述缓流器的上端设有缓流器进水口，所述缓流器的下端安装有液压油缸，所述液压油缸上连接有活塞，所述活塞穿入所述缓流器内，所述活塞与所述缓流器进水口相互匹配，所述缓流器的侧面设有缓流器出水口，所述缓流器出水口均匀设置，所述第一进水口上端安装所述进水装置，所述进水装置装配有水泵及第二进水口，所述第二进水口、所述水泵及所述第一进水口相互连通，所述第二进水口连接所述雨水收集装置；进水装置内配备有流量计及水泵控制器，所述水泵控制器采集所述流量计数据，所述水泵控制器控制所述水泵，所述雨水收集装置包括架子及蓄水板，所述架子安装于所述第一进水口上，借助所述进水装置固定所述架子，所述架子上安装有雨水管，所述雨水管连接所述第二进水口；所述蓄水板与所述架子之间连接有转轴，通过所述转轴带动所述蓄水板转动，所述转轴连接于转轴控制器上，所述转轴控制器固定于所述壳体的表面，借助所述转轴控制器控制所述转轴。

2.根据权利要求1所述一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，其特征在于：所述壳体的下端连接有支脚，所述支脚设置有4个，所述壳体上安装有遮板，所述遮板遮盖旋流过滤器。

3.根据权利要求1所述一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，其特征在于：所述壳体包括圆筒型壳体及锥型壳体，所述圆筒型壳体安装于所述壳体的上部，所述圆筒型壳体的上端设有所述第一进水口，所述圆筒型壳体的侧面设有出水口；所述锥型壳体安装于所述壳体的下部，所述锥型壳体的下端连接有排污阀；所述圆筒型壳体与所述锥型壳体之间连接有法兰。

4.根据权利要求1所述一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，其特征在于：所述壳体的上部设有第一螺孔，所述架子上设有第二螺孔，所述雨水收集装置上设有第三螺孔，所述第一螺孔、所述第二螺孔与所述第三螺孔之间连接有螺栓，借助所述螺栓固定所述进水装置及所述架子。

5.根据权利要求1所述一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，其特征在于：所述雨水管包括汇流管及抽水管，所述汇流管安装于所述架子上，所述汇流管上设有汇流口；所述汇流管连接所述抽水管，所述抽水管的另一端连接所述第二进水口。

6.根据权利要求5所述一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，其特征在于：所述架子上设有凹槽，所述汇流管安装于所述凹槽上。

7.根据权利要求1所述一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，其特征在于：所述蓄水板设有瓦楞槽，所述瓦楞槽连接所述架子；所述蓄水板的一端设置有海绵垫。

8.根据权利要求1所述一种海绵城市雨水收集用旋流过滤器，其特征在于：所述转轴控制器内装配有电机，所述电机上连接有减速器，所述减速器连接电机轴，所述电机轴连接所述转轴。