CN108678123A - 分流装置、分流系统和分流方法 - Google Patents

Abstract

分流装置，包括：分流器本体，具有进口和出口以及旁路出口管；气动膨胀组件，设置在分流器本体内，用于在压缩气体的作用下膨胀或收缩来对应的使得管路截止或导通，其中，气动膨胀组件包括设置在旁路出口管中的气囊，气囊具有连接口用于通过气体输送管道和压缩气源连通，当该气囊被充气膨胀时，膨胀的气囊会膨胀至完全将旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，进口和出口导通，当该气囊没有被充气而处于自然状态时，气囊与旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得进口和旁路出口管处于导通状态。所以没有电气上的安全隐患，而且即使管路泄漏，也只会排出气体，不会造成环境污染。

Description

分流装置、分流系统和分流方法

技术领域

本发明涉及一种分流装置，特别是使用在市政雨水、污水管道中的分流装置、分流系统和分流方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，地面上不透水面积显著增加，污染物在这些不透水的地面上逐渐累积，待降雨时，雨水冲刷地面将污染物冲入雨水径流系统形成雨水径流污染。雨水径流污染是一种扩散性污染，污染物进入到自然水体，造成水体污染，污染物包括颗粒物、有机物、重金属等有毒有害物质。因此，城市化进程和工业化发展导致水源危机和雨洪危害日益严重。

随着水源危机和雨洪危害的加剧，将雨水加以收集利用作为水资源进行综合治理已成为重要的新兴课题。随着城市大气污染及地面污染的严重，雨水径流污染愈加严重，尤其是污染物较多的初雨，某些地区的初雨的污染物指标最高值已远远高于典型城市生活污水。因此，有必要对雨水，尤其是初雨进行处理。但是，在降雨过程中，中后期雨水一般较为干净，可直接排放至自然水体。因此，需要对雨水进行分流处理。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种分流装置、分流系统和分流方法。本发明通过改变管路内雨水流向切换，实现对雨水进行分流。

一种分流装置，其特征在于，包括：

分流器本体，具有进口和出口以及旁路出口管；

气动膨胀组件，设置在所述分流器本体内，用于在压缩气体的作用下膨胀或收缩来对应的使得管路截止或导通，

其中，所述气动膨胀组件包括设置在所述旁路出口管中的气囊，

所述气囊具有连接口用于通过气体输送管道和压缩气源连通，

当该气囊被充气膨胀时，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，

当该气囊没有被充气而处于自然状态时，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态。

本发明提供的分流装置，还可以具有这样的特征,

本发明提供的分流装置，还可以具有这样的特征,还包括：安装组件，固定设置在所述分流器本体上，包括安装架和两根吊杆，所述吊杆一端钩住所述安装架上的吊钩，另一端与所述气动膨胀组件连接。

本发明提供的分流装置，还可以具有这样的特征,其中，所述安装架上设置有多个直线排列的吊钩，通过将两个所述吊杆钩住不同位置的吊钩来调节所述气动膨胀组件在所述旁路出口管中的上下位置。

本发明提供的分流装置，还可以具有这样的特征,其中，所述气囊在膨胀时呈圆鼓形。

本发明提供的分流装置，还可以具有这样的特征,其中，所述旁路出口管的内壁呈弧形，用于和处于膨胀状态时的所述气囊相匹配。

本发明还提供一种分流系统，其特征在于，包括：

压缩气源，用于提供压缩气体；

气体输送管道，用于输送压缩气体；

分流装置，用于安装在雨水管路上，通过所述气体输送管道和所述压缩气源连通来控制所述管路的导通和截止；

控制单元，包括测量仪器和分别与所述压缩气源、所述测量仪器相连的控制器，

其中，所述分流装置为上述的分流装置，

所述测量仪器和所述控制器连接，用于将测量仪器采集的测量信息传送给所述控制器，

所述控制器在接收所述测量信息后，根据该测量信息控制所述压缩气源对所述分流装置的充气和排气。

本发明提供的分流系统，还包括位置传感器，设置在所述分流装置的旁路出口管上，用于探测所述气囊膨胀的位置，从而确定旁路出口管的导通和截止状态。

本发明提供的分流系统，还可以具有这样的特征，其中，所述分流装置设置在分流井、弃流井或截流井的井下部分，其进口和出口与埋设在路面下的雨水管道连通。

本发明提供的分流系统，还可以具有这样的特征，其中，所述测量装置包括雨量计、计时器、水质监测器和液位计中的一种或多种，

对应的，所述测量信息包括包括降雨雨量、降雨时间、水质和井体结构内水位中的一种或多种。

本发明还提供一种上述的分流系统的分流方法，其特征在于，

当所述旁路出口管连通污水管，所述出口连通雨水管时，分流方法如下：

在没有雨水进入分流系统时，所述气囊没有被充气而处于自然状态，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态，当有雨水进入分流系统时，初期雨水通过旁路出口管排入污水管；

根据进入分流系统的测量信息，所述气囊被充气而处于膨胀状态，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，当有雨水进入分流系统时，中后期雨水通过出口排入雨水管；

当所述旁路出口管连通雨水管，所述出口连通污水管时，分流方法如下：

在没有雨水进入分流系统时，所述气囊被充气而处于膨胀状态，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，当有雨水进入分流系统时，初期雨水通过出口排入污水管；

根据进入分流系统的测量信息，所述气囊没有被充气而处于自然状态，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态，当有雨水进入分流系统时，中后期雨水通过旁路出口管排入雨水管。

发明的作用和效果在于：根据本发明所涉及的分流装置，因为具有设置在所述分流器本体内的气动膨胀组件，使用压缩气体来驱动膨胀或收缩，进而控制管路截止或导通，所以没有电气上的安全隐患，而且即使管路泄漏，也只会排出气体，不会造成环境污染。

附图说明

图1为本发明的实施例中雨污分流装置在导通状态的结构示意图。

图2为本发明的实施例中雨污分流装置在截止状态的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明分流装置、分流系统和分流方法作具体阐述。

图1为本发明的实施例中雨污分流装置在导通状态的结构示意图。

图2为本发明的实施例中雨污分流装置在截止状态的结构示意图。

如图1所示，分流系统100包括压缩气源10、气体输送管道20、分流装置30、控制单元40、位置传感器50，用于分流雨水和污水。

压缩气源10，用于提供压缩气体，设置在远离分流井、弃流井或截流井的地方，本实施例中为具有储气容器的空气压缩机，通过储气容器上的阀门与外界的气体输送管道20相通，对外界进行排气和充气。

气体输送管道20，用于输送压缩气体。本实施例中是埋设在地下。

分流装置30，用于安装在雨水管路上，通过所述气体输送管道20和所述压缩气源10连通来控制所述管路的导通和截止。所述分流装置设置在分流井、弃流井或截流井的井下部分，其进口和出口与埋设在路面下的雨水管道连通。

该分流装置30包括分流器本体31、气动膨胀组件32、安装组件33。

分流器本体31，具有进口31a和出口31b以及旁路出口管31c，进口31a和出口31b是直线相通的。

气动膨胀组件32，设置在所述分流器本体31内，用于在压缩气体的作用下膨胀或收缩来对应的使得管路截止或导通。

气动膨胀组件32包括气囊32a，该气囊32a设置在所述旁路出口管31c中，具有和气体输送管道20连接的连接口。

如图2所示，当该气囊被充气膨胀时，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路处于截止状态，所述气囊在充气膨胀而鼓起时呈圆鼓形，与所述旁路出口管31c的形状相配合。本实施例中，气囊为橡胶气囊。

如图1所示，但该气囊没有被充气而处于自然状态时，气囊与所述旁路出口管31c的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得旁路处于导通状态。

安装组件33，固定设置在所述分流器本体31上，包括安装架33a和两根吊杆33b。

所述安装架呈倒L形，横杆部分设置有多个直线排列的吊钩。

所述吊杆33b一端钩住所述安装架33a上的吊钩，另一端与所述气动膨胀组件的气囊32a连接，

通过将两个所述吊杆33b钩住不同位置的吊钩来调节所述气动膨胀组件在所述旁路出口管中的上下位置，这样就可以调整在气囊膨胀时与旁路出口管31c的密封作用力，进而保证截止密封的效果。

控制单元40，包括检测雨水量的雨量计41和与所述压缩气源10、所述雨量计41相连的控制器42。

雨量计41和所述控制器42通信连接，用于将雨量计41采集的雨量信息穿送给所述控制器42，所述控制器42在接收所述雨量信息后，根据雨量的多少来控制所述压缩气源10对所述分流装置30的气囊的充气和排气。

位置传感器50，设置在所述分流装置的旁路出口管上，用于探测所述气囊膨胀的位置，从而确定旁路出口管的导通和截止状态。其连接线51和气体输送管道20一起被埋设在地下。

本实施例还提供一种上述的分流系统的分流方法，其特征在于，

当所述旁路出口管连通污水管，所述出口连通雨水管时，分流方法如下：

在没有雨水进入分流系统时，所述气囊没有被充气而处于自然状态，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态，当有雨水进入分流系统时，初期雨水通过旁路出口管排入污水管；

根据进入分流系统的测量信息，所述气囊被充气而处于膨胀状态，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，当有雨水进入分流系统时，中后期雨水通过出口排入雨水管；

当所述旁路出口管连通雨水管，所述出口连通污水管时，分流方法如下：

在没有雨水进入分流系统时，所述气囊被充气而处于膨胀状态，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，当有雨水进入分流系统时，初期雨水通过出口排入污水管；

根据进入分流系统的测量信息，所述气囊没有被充气而处于自然状态，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态，当有雨水进入分流系统时，中后期雨水通过旁路出口管排入雨水管。

以下简要说明本实施例中使用雨量计作为测量仪器的雨污分流装置的工作原理和过程。

在晴天时，装置内的气囊32a处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c处于导通状态，如图1所示，则雨水管道中的生活污水直接和市政污水管连通，被排放到市政污水管中。

降雨时，初期装置内的气囊处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c导通将初期雨水导入市政污水管。

同时雨量计42开始计量降雨量，当计量值到达设定值时，即当初期雨水全部分流至市政污水管后，控制器42动作控制压缩气源10的阀门将压缩空气通过气体输送管道20导入气囊32a。

如图2所示，气囊32a膨胀至将旁路出口管31c关闭，位置传感器50感应气囊膨胀的位置，并反馈气囊膨胀到位，此时降雨后期较干净的雨水直接通过雨水口排放入市政雨水管。

降雨结束后，雨量计42停止计量，当达到设定时间后，控制器42动作，打开气体输送管道进行排气，气囊32a内气体被排出恢复自然状态，旁路出口管31c开启，位置传感器50反馈气囊32a与管道分离确认气囊恢复自然状态，此时生活污水被排放到市政污水管。

上述实施例中，测量仪器采用的是雨量计41，对应的信息为雨量信息。本领域人员知晓，测量仪器可以为计时器、水质监测器和液位计中的一种或多种，对应的，测量信息就是降雨时间、水质和井体结构内水位中的一种或多种。

以下分别就计时器、水质监测器和液位计进行说明。

计时器：

在晴天时，装置内的气囊32a处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c处于导通状态，如图1所示，则雨水管道中的生活污水直接和市政污水管连通，被排放到市政污水管中。

降雨时，初期装置内的气囊处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c导通将初期雨水导入市政污水管。

同时计时器41开始计量降雨时间，当降雨时间到达设定值时，即当初期雨水全部分流至市政污水管后，控制器42动作控制压缩气源10的阀门将压缩空气通过气体输送管道20导入气囊32a。

如图2所示，气囊32a膨胀至将旁路出口管31c关闭，位置传感器50感应气囊膨胀的位置，并反馈气囊膨胀到位，此时降雨后期较干净的雨水直接通过雨水口排放入市政雨水管。

降雨结束后，雨量计41停止计量，当达到设定时间后，控制器42动作，打开气体输送管道进行排气，气囊32a内气体被排出恢复自然状态，旁路出口管31c开启，位置传感器50反馈气囊32a与管道分离确认气囊恢复自然状态，此时生活污水被排放到市政污水管。

水质监测器：

在晴天时，装置内的气囊32a处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c处于导通状态，如图1所示，则雨水管道中的生活污水直接和市政污水管连通，被排放到市政污水管中。

降雨时，初期装置内的气囊处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c导通将初期雨水导入市政污水管。

同时水质监测器41开始进行水质监测获取水中的水质指标，当水质指标到达设定值即水质改善到一定程度时，即判定为初期雨水全部分流至市政污水管后，控制器42动作控制压缩气源10的阀门将压缩空气通过气体输送管道20导入气囊32a。

如图2所示，气囊32a膨胀至将旁路出口管31c关闭，位置传感器50感应气囊膨胀的位置，并反馈气囊膨胀到位，此时降雨后期较干净的雨水直接通过雨水口排放入市政雨水管。

降雨结束后，水质监测器41停止监测，当达到设定时间后，控制器42动作，打开气体输送管道进行排气，气囊32a内气体被排出恢复自然状态，旁路出口管31c开启，位置传感器50反馈气囊32a与管道分离确认气囊恢复自然状态，此时生活污水被排放到市政污水管。

液位计，安装在分流井、弃流井或截流井的井下部分：

在晴天时，装置内的气囊32a处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c处于导通状态，如图1所示，则雨水管道中的生活污水直接和市政污水管连通，被排放到市政污水管中。

降雨时，初期装置内的气囊处于自然状态，分流装置30的旁路出口管31c导通将初期雨水导入市政污水管。

同时液位计41开始测量井中的液位，当液位值到达设定值时，即当初期雨水全部分流至市政污水管后，控制器42动作控制压缩气源10的阀门将压缩空气通过气体输送管道20导入气囊32a。

如图2所示，气囊32a膨胀至将旁路出口管31c关闭，位置传感器50感应气囊膨胀的位置，并反馈气囊膨胀到位，此时降雨后期较干净的雨水直接通过雨水口排放入市政雨水管。

降雨结束后，液位计41停止测量，当达到设定时间后，控制器42动作，打开气体输送管道进行排气，气囊32a内气体被排出恢复自然状态，旁路出口管31c开启，位置传感器50反馈气囊32a与管道分离确认气囊恢复自然状态，此时生活污水被排放到市政污水管。

以上实施例中，测量仪器都是使用一种，在特殊的要求或是为了提高控制的准确性，也可以设置多种测量仪器而采集多种测量信息来进行控制：当多种测量信息都满足要求时，控制器才进行动作，这样的操作能使得雨水、污水的分流效果更好。

实施例的作用与效果在于：根据本实施例所涉及的分流装置，因为具有设置在所述分流器本体内的气动膨胀组件，使用压缩气体来驱动膨胀或收缩，进而控制管路截止或导通，所以没有电气上的安全隐患，而且即使管路泄漏，也只会排出气体，不会造成环境污染。

因为气动膨胀组件使用的是气囊，通过气囊的膨胀和自然收缩状态来对分流装置的导通和截止进行控制，结构简单，安装维护方便。

进一步，通过将两个所述吊杆33b钩住不同位置的吊钩来调节所述气动膨胀组件在所述旁路出口管中的上下位置，这样就可以调整在气囊膨胀时与旁路出口管31c的密封作用力，进而保证截止密封的效果。

又因为，在所述分流装置的旁路出口管上设置位置传感器，用于探测所述气囊膨胀的位置，从而确定旁路出口管的导通和截止状，这样能保证控制的结果得到反馈，控制结果更精准。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分流装置，其特征在于，包括：

分流器本体，具有进口和出口以及旁路出口管；

气动膨胀组件，设置在所述分流器本体内，用于在压缩气体的作用下膨胀或收缩来对应的使得管路截止或导通，

其中，所述气动膨胀组件包括设置在所述旁路出口管中的气囊，

所述气囊具有连接口用于通过气体输送管道和压缩气源连通，

当该气囊被充气膨胀时，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，

当该气囊没有被充气而处于自然状态时，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态。

2.根据权利要求1所述的分流装置，其特征在于，还包括：

安装组件，固定设置在所述分流器本体上，包括安装架和两根吊杆，

所述吊杆一端钩住所述安装架上的吊钩，另一端与所述气动膨胀组件连接。

3.根据权利要求2所述的分流装置，其特征在于：

所述安装架上设置有多个直线排列的吊钩，

通过将两个所述吊杆钩住不同位置的吊钩来调节所述气动膨胀组件在所述旁路出口管中的上下位置。

4.根据权利要求1所述的分流装置，其特征在于：

其中，所述气囊在膨胀时呈圆鼓形。

5.根据权利要求1所述的分流装置，其特征在于：

其中，所述旁路出口管的内壁呈弧形，用于和处于膨胀状态时的所述气囊相匹配。

6.一种分流系统，其特征在于，包括：

压缩气源，用于提供压缩气体；

气体输送管道，用于输送压缩气体；

分流装置，用于安装在雨水管路上，通过所述气体输送管道和所述压缩气源连通来控制所述管路的导通和截止；

控制单元，包括测量仪器和分别与所述压缩气源、所述测量仪器相连的控制器，

其中，所述分流装置为权利要求1-5中任意一项所述的分流装置，

所述测量仪器和所述控制器连接，用于将测量仪器采集的测量信息传送给所述控制器，

所述控制器在接收所述测量信息后，根据该测量信息控制所述压缩气源对所述分流装置的充气和排气。

7.根据权利要求6所述的分流系统，其特征在于，还包括：

位置传感器，设置在所述分流装置的旁路出口管上，用于探测所述气囊膨胀的位置，从而确定旁路出口管的导通和截止状态。

8.根据权利要求6所述的分流系统，其特征在于：

其中，所述分流装置设置在分流井、弃流井或截流井的井下部分，其进口和出口与埋设在路面下的雨水管道连通。

9.根据权利要求8所述的分流系统，其特征在于：

其中，所述测量装置包括雨量计、计时器、水质监测器和液位计中的一种或多种，

对应的，所述测量信息包括包括降雨雨量、降雨时间、水质和井体结构内水位中的一种或多种。

10.一种如权利要求6-9中任意一项所述的分流系统的分流方法，其特征在于，

当所述旁路出口管连通污水管，所述出口连通雨水管时，分流方法如下：

在没有雨水进入分流系统时，所述气囊没有被充气而处于自然状态，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态，当有雨水进入分流系统时，初期雨水通过旁路出口管排入污水管；

根据进入分流系统的测量信息，所述气囊被充气而处于膨胀状态，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，当有雨水进入分流系统时，中后期雨水通过出口排入雨水管；

当所述旁路出口管连通雨水管，所述出口连通污水管时，分流方法如下：

在没有雨水进入分流系统时，所述气囊被充气而处于膨胀状态，膨胀的气囊会膨胀至完全将所述旁路出口管堵住，从而使得旁路出口管处于截止状态，所述进口和所述出口导通，当有雨水进入分流系统时，初期雨水通过出口排入污水管；

根据进入分流系统的测量信息，所述气囊没有被充气而处于自然状态，气囊与所述旁路出口管的内壁之间具有间隙，该间隙可以容许流体通过，从而使得所述进口和所述旁路出口管处于导通状态，当有雨水进入分流系统时，中后期雨水通过旁路出口管排入雨水管。