CN107190839A - 一种海绵城市用雨水储存装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市用雨水储存装置，包括：相邻设置的具有相同高度的净化区和蓄水区，通过巧妙的设计，使得设置在净化区的可倾斜的沉积板拦截初期雨水中的颗粒物并沉于净化区底部，再将净化后的雨水流到蓄水区，实现对于初期雨水中的颗粒物的去除，并且，在雨停了数日后，土壤相对比较干燥的时候，自动泵出雨水，用于花木浇灌，该过程完全自动化，无需人工控制。

Description

一种海绵城市用雨水储存装置

技术领域

本发明属于给排水技术领域，具体涉及一种海绵城市用雨水储存装置。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。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。

海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设“海绵城市”并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传统排水系统的一种“减负”和补充，最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。

海绵城市的作用功能分别是用于收集雨水的“收水措施”，用于含蓄、储存、过滤雨水的“蓄水措施”，及如何有效利用雨水的“用水措施”。初期雨水由于在路面的冲刷作用，会含有大量的悬浮物，因此雨水的储存首先需要去除初期雨水中的颗粒物。解决城市初期雨水径流污染问题是海绵城市建设的重要内容。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种海绵城市用雨水储存装置，可以去除初期雨水中的颗粒物，截留并分离，在雨停了数日后，土壤相对比较干燥的时候，自动泵出雨水，用于花木浇灌，该过程完全自动化，无需人工控制。

为实现以上目的，本发明采用以下的技术方案：

一种海绵城市用雨水储存装置，包括：相邻设置的具有相同高度的净化区和蓄水区，所述净化区的顶端敞口和底端封闭，所述蓄水区的顶端和底端均封闭；其中，

所述净化区的底部侧壁设有第一出口，所述第一出口与排泥泵连接；

在所述净化区的底部沿中心轴线设置有向上的固定杆，所述固定杆的顶端设有沉积板，所述沉积板的横截面与其所在水平位置的净化区的横截面的大小和形状相同，所述沉积板上还连接有向上的第一连杆，所述第一连杆的底端与所述沉积板连接，所述第一连杆的顶端连接有杠杆的一端，所述杠杆经由设在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上的小孔延伸至所述蓄水区，所述第一连杆上固定有第一浮球；

在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上开设有门，所述门连接短杆，所述短杆的另一端接有弹簧，所述弹簧与所述第一连杆连接，所述弹簧与所述第一连杆的连接点高于所述固定杆的顶端，且低于所述门与所述短杆的连接点；所述弹簧与所述门的连接处通过在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上延伸出的支架固定；

所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁的上端设有开口，所述开口连通所述净化区和蓄水区；设在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上供所述杠杆穿过的所述小孔的位置高于所述开口的位置；

所述蓄水区的底部侧壁设有第二出口，所述第二出口与排水泵连接；

所述蓄水区的底部固定有向上的滑杆，所述滑杆的顶部设有限制装置，所述滑杆上还贯穿有金属浮球，所述金属浮球连接软绳的一端，所述软绳的另一端连接第二浮球，所述第二浮球的顶端固定有磁铁，所述第二浮球与所述杠杆的另一端连接；

在蓄水区的顶部对应于所述第二浮球的正上方的位置外设有带铁片的延迟开关，所述延时开关用于控制所述排水泵和排泥泵的开关。

优选的技术方案中，所述净化区的底端为倒锥形沉淀区。

优选的技术方案中，所述第一浮球固定在所述第一连杆的中上端。

优选的技术方案中，所述沉积板的数量为三块，自上而下设置在所述的固定杆上。

本发明中，当下雨时，雨水首先流入净化区，由于与杠杆连接的第二浮球的力矩相对较大，因此，杠杆与第二浮球连接的一端向下倾斜，杠杆与第一连杆连接的另一端向上升起，并带动沉积板呈倾斜状态，当雨水流过，沉积板起斜板沉淀的作用，使得雨水中的颗粒物沉淀在沉积板上，当净化区里的水越来越多，直至净化区的水位没过第一浮球时，由于浮力的作用，拉动第一连杆向上运动，使沉淀在倾斜的沉积板上的颗粒物滑落到净化区底部，当雨水继续增加时，净化区的水从其上端开口溢流到蓄水区，蓄水区内的金属浮球首先浮起，但由于滑杆顶部的限制装置的限制作用，金属浮球只能浮到滑杆的顶端，当溢流至净化区的水继续增加使得水位到达第二浮球时，浮力的作用使第二浮球浮起，当第二浮球接近延时开关时，设在第二浮球顶端的磁铁吸引延时开关的铁片接通电路，开始延时工作，延时可以设定5～8天，由于第二浮球上浮，带动杠杆运动，第一连杆也会向下运动，使沉积板处于水平覆盖状态，由于沉积板的横截面与其所在水平位置的净化区的横截面的大小和形状相同，沉积板起分隔颗粒物和上清液的作用，同时，由于第一连杆向下运动，带动弹簧向下压，带动门打开，使净化区和蓄水区之间连通，当雨停后，经过几日，泥土比较干的时候，延时开关启动排泥泵及排水泵，当水位下降，第二浮球由于磁铁作用仍然被吸在蓄水区顶部，保持排泥泵和排水泵处于工作状态，当水位继续下降，到达金属浮球下方，金属浮球向下运动，牵动软绳，随着水位越来越低，金属浮球作用在软绳上的力越来越大，当该力大于磁铁和延时开关之间的吸力，第二浮球掉下，排泥泵和排水泵停止工作，排泥泵和排水泵的排水量之比和净化区与蓄水区的体积之比相当，两部分能同时被排空，直到再次下雨。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明的海绵城市用雨水储存装置，可以去除初期雨水中的颗粒物，截留并分离，在雨停了数日后，土壤相对比较干燥的时候，自动泵出雨水，用于花木浇灌，该过程完全自动化，无需人工控制。

附图说明

图1是一种海绵城市用雨水储存装置的结构示意图。

图2是一种海绵城市用雨水储存装置的俯视示意图。

图3是一种海绵城市用雨水储存装置中曲柄的结构示意图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明，以更清楚地理解本发明的技术内容。

如图1～3所示，本发明的一具体实施例中，一种海绵城市用雨水储存装置，包括：一个大圆桶1，在大圆桶1内部内切放置一个同样高度的小圆桶2，这样，小圆桶2为净化区，在大圆桶1内与净化区相邻的区域为蓄水区，小圆桶2(净化区)的顶端敞开和底端封闭，蓄水区的顶端和底端均封闭；

在小圆桶2(净化区)的底部侧壁设有第一出口，第一出口与排泥泵20连接；

在小圆桶2(净化区)的底部沿中心轴线设置有向上的固定杆3，固定杆3的顶端自上而下设有三块圆板4，圆板4的横截面与其所在水平位置的净化区的横截面的大小和形状相同，圆板4上还连接有向上的第一连杆5，第一连杆5的底端与圆板4连接，在第一连杆5的带动下圆板4能够以圆板4与固定杆3的连接点为中心上下转动；第一连杆5的顶端连接有杠杆12，即，第一连杆5顶端固定于杠杆12的一端，杠杆12经由设在净化区内靠近蓄水区的侧壁上的小孔延伸至蓄水区，第一连杆5的上端固定有第一浮球11；

小圆桶2(净化区)的靠近蓄水区的侧壁上开设有门10，门10的一边连接一短杆8，短杆8的另一端接有一弹簧7，弹簧7与第一连杆5连接，弹簧7与第一连杆5的连接点高于固定杆3的顶端，且低于门10与短杆8的连接点，短杆8与弹簧7在固定的连接处(折弯点9)折弯构成曲柄6，折弯点9通过在净化区内靠近蓄水区的侧壁上延伸出的支架9b固定，曲柄6能以折弯点9为轴心转动，门10可以在曲柄6的控制下打开和关闭；

小圆桶2(净化区)的靠近蓄水区的侧壁的上端设有开口22，该开口22联通净化区和蓄水区；前述的设在小圆桶2(净化区)内靠近蓄水区的侧壁上供杠杆12穿过的小孔的位置高于开口22的位置；

蓄水区的底部侧壁设有第二出口，第二出口与排水泵21连接；

蓄水区的底部固定有向上的滑杆17，滑杆17的顶部设有限制装置18，滑杆17上还贯穿有金属浮球16，金属浮球16可以沿着滑杆17上下浮动，但不会脱离滑杆17；金属浮球的一端连有一软绳15，软绳15的另一端连接第二浮球13，第二浮球13的顶端固定有磁铁14，第二浮球13与杠杆12的另一端(即杠杆12延伸至蓄水区的一端)连接；

在蓄水区的顶部对应于第二浮球13的正上方的位置外设有带铁片的延迟开关19，延时开关19、电源、排水泵21和排泥泵20电连接构成电路，延时开关19用于控制排水泵21和排泥泵20的开关。

本领域技术人员可以理解，在上述装置中，将小圆桶2下端设置为倒锥形，以便于倾斜的圆板4上拦截的颗粒物能更好地沉积到小圆桶的底部。

本领域技术人员可以理解，在上述装置中，第一浮球11固定在第一连杆5的中上端。

使用上述的海绵城市用雨水储存装置时，当下雨时，雨水首先流入小圆桶2(净化区)，由于与杠杆12连接的第二浮球13的力矩相对较大，因此，杠杆12与第二浮球13连接的一端向下倾斜，杠杆12与第一连杆5连接的另一端向上升起，并带动圆板4呈倾斜状态，当雨水流过，圆板4起斜板沉淀的作用，使得雨水中的颗粒物沉淀在圆板4上，当小圆桶2(净化区)里的水越来越多，直至净化区的水位没过第一浮球11时，由于浮力的作用，拉动第一连杆5向上运动，使沉淀在倾斜的圆板4上的颗粒物滑落到小圆桶2(净化区)底部，当雨水继续增加时，小圆桶2(净化区)的水从其上端开口22溢流到蓄水区，蓄水区内的金属浮球16首先浮起，但由于滑杆17顶部的限制装置18的限制作用，金属浮球16只能浮到滑杆17的顶端，当溢流至净化区的水继续增加使得水位到达第二浮球13时，浮力的作用使第二浮球13浮起，当第二浮球13接近延时开关19时，设在第二浮球13顶端的磁铁14吸引延时开关19的铁片接通电路，开始延时工作，延时可以设定5～8天，由于第二浮球13上浮，带动杠杆12运动，第一连杆5也会向下运动，使圆板4处于水平覆盖状态，由于圆板4的横截面与其水平所在位置的净化区的横截面的大小和形状相同，圆板4起分隔颗粒物和上清液的作用，同时，由于第一连杆5向下运动，带动弹簧7向下压，带动门10打开，使净化区和蓄水区之间联通，当雨停后，经过几日，泥土比较干的时候，延时开关19启动排泥泵20及排水泵21，当水位下降，第二浮球13由于磁铁14作用仍然被吸在蓄水区顶部，保持排泥泵20和排水泵21处于工作状态，当水位继续下降，到达金属浮球16下方，金属浮球16向下运动，牵动软绳15，随着水位越来越低，金属浮球16作用在软绳15上的力越来越大，当该力大于磁铁14和延时开关19之间的吸力，第二浮球13掉下，排泥泵20和排水泵21停止工作，排泥泵21和排水泵20的排水量之比和净化区与蓄水区的体积之比相当，两部分能同时被排空，直到再次下雨。

可见，上述的海绵城市用雨水储存装置，可以去除初期雨水中的颗粒物，截留并分离，在雨停了数日后，土壤相对比较干燥的时候，自动泵出雨水，用于花木浇灌，该过程完全自动化，无需人工控制。

由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理的情况下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种海绵城市用雨水储存装置，其特征在于，包括：相邻设置的具有相同高度的净化区和蓄水区，所述净化区的顶端敞口和底端封闭，所述蓄水区的顶端和底端均封闭；其中，

所述净化区的底部侧壁设有第一出口，所述第一出口与排泥泵连接；

在所述净化区的底部沿中心轴线设置有向上的固定杆，所述固定杆的顶端设有沉积板，所述沉积板的横截面与其所在水平位置的净化区的横截面的大小和形状相同，所述沉积板上还连接有向上的第一连杆，所述第一连杆的底端与所述沉积板连接，所述第一连杆的顶端连接有杠杆的一端，所述杠杆经由设在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上的小孔延伸至所述蓄水区，所述第一连杆上固定有第一浮球；

在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上开设有门，所述门连接短杆，所述短杆的另一端接有弹簧，所述弹簧与所述第一连杆连接，所述弹簧与所述第一连杆的连接点高于所述固定杆的顶端，且低于所述门与所述短杆的连接点；所述弹簧与所述门的连接处通过在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上延伸出的支架固定；

所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁的上端设有开口，所述开口连通所述净化区和蓄水区；设在所述净化区内靠近所述蓄水区的侧壁上供所述杠杆穿过的所述小孔的位置高于所述开口的位置；

所述蓄水区的底部侧壁设有第二出口，所述第二出口与排水泵连接；

所述蓄水区的底部固定有向上的滑杆，所述滑杆的顶部设有限制装置，所述滑杆上还贯穿有金属浮球，所述金属浮球连接软绳的一端，所述软绳的另一端连接第二浮球，所述第二浮球的顶端固定有磁铁，所述第二浮球与所述杠杆的另一端连接；

在蓄水区的顶部对应于所述第二浮球的正上方的位置外设有带铁片的延迟开关，所述延时开关用于控制所述排水泵和排泥泵的开关。

2.如权利要求1所述的海绵城市用雨水储存装置，其特征在于，所述净化区的底端为倒锥形沉淀区。

3.如权利要求1所述的海绵城市用雨水储存装置，其特征在于，所述第一浮球固定在所述第一连杆的中上端。

4.如权利要求1所述的海绵城市用雨水储存装置，其特征在于，所述沉积板的数量为三块，自上而下设置在所述的固定杆上。