CN109944292A - 一种用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置,它包括第一连接管(201)、管内节流装置(202)、转动叶轮(203)、第二连接管(204)、U形连接管(205)、止回阀(206)、第三连接管(207)、紧急回水机构(208)、箱体(210)、转轴(211)以及轴流叶轮(212),本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:本发明中,雨水流量自调节装置,即使不使用昂贵传感器也能实现完全自动化。
Description
技术领域
本发明涉及海绵城市技术领域,尤其涉及一种用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置。
背景技术
专利号为201721298506.0的中国实用新型专利,它公开了一种雨水弃流调节装置,包括进水管、集水管、落水管和弃流管,所述落水管设在所述进水管下方,所述落水管中设有漏斗管,所述漏斗管的外壁和落水管的内壁之间设有过滤网,所述集水管设于所述落水管侧壁上,且所述集水管位于过滤网之上,所述弃流管位于所述落水管底部,它还包括螺杆、挡板和浮球;所述螺杆一端与所述挡板相连,且与所述螺杆的固定端设有弹性元件,所述螺杆的自由端延伸至进水管的顶部,且与一手轮相连;所述挡板设于漏斗管的正下方,且所述挡板位于所述过滤网下方;所述浮球固定在所述挡板下方,且所述浮球与所述弃流管的上端口位置相对应,且所述弃流管的上端口为锥阀口。
它还公开了所述弃流管的下端口连接过滤净化装置,所述过滤净化装置的出水口与所述集水管相连。它还公开了所述过滤净化装置为碎石净化池,所述碎石净化池沿水流方向从上至下依次为粗粒碎石层、中粒碎石层和细粒碎石层,所述粗粒碎石层中碎石粒径为30~50mm,中粒碎石层中粒径为20~30mm;所述细粒碎石层为10~20mm。
该实用新型专利公开的雨水弃流调节装置,最主要的只有过滤、浮球和弃流作用,没有自动调节水的作用,而且结构也较为简单。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种结构设计合理,自动调节雨水的用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置,它包括第一连接管、管内节流装置、转动叶轮、第二连接管、U形连接管、止回阀、第三连接管、紧急回水机构、箱体、转轴以及轴流叶轮。通过转动叶轮进行能量回收,可以加快排水。也可以使得雨水回流进行重复利用,节能环保。
雨水流量自调节装置和雨水收集装置相互连接,雨水收集装置用于收集雨水,在雨水流量自调节装置使用过程中需要和雨水收集装置相配合,雨水收集装置设置有集水器。集水器具有储存水的作用,而且集水器一般都放置在屋顶,可以屋顶当作清洁水。集水器用于收集雨水,集水器设置有清洁用水接口,清洁用水接口可以接软管,作为清洁用水使用,第一连接管有两端,第一连接管的一端和集水器连通,集水器通过第一连接管排放废水,第一连接管和集水器的连通位置在集水器侧下部,以使得集水器中的水能够完全排放干净,第一连接管的另一端插入雨水流量自调节装置的箱体内,并且第一连接管的出水口对准转动叶轮,集水器的水通过第一连接管排入箱体内,水喷射在转动叶轮上,转动叶轮转动,转动叶轮套装于转轴,并且转动叶轮和转轴通过键固定连接,转轴上还套装有轴流叶轮,轴流叶轮通过键和转轴固定连接,箱体内设置有轴承,转轴穿过轴承,使得转轴连接轴流叶轮和转动叶轮,管内节流装置安装在第一连接管内,并且位于靠近第一连接管的出水口,管内节流装置具有节流作用,能够提高水流流速,增加对转动叶轮的冲击力,第一连接管的出水口位于箱体内,第二连接管具有两端,U形连接管具有两端,第二连接管的一端和集水器连通,第二连接管的另一端和U形连接管的一端连通,轴流叶轮位于U形连接管的弯曲部分,且轴流叶轮位于U形连接管内,在U形连接管内位于轴流叶轮部位设置有半球形凸台,具体的讲半球形凸台位于轴流叶轮正上方,半球形凸台能够降低U形连接管在轴流叶轮处的管径,提升扬程,U形连接管和止回阀连通,止回阀能够防止水回流,止回阀的另一端和第三连接管连通,种植净化结构用于种植植物,在雨水流量自调节装置的使用过程中,需要和种植净化结构相互配合,第三连接管和种植净化结构连通,而连通的部位位于种植净化结构的侧上部,这才可以令从第三连接管的水,从种植净化结构偏上半部分喷出,重新浇灌在种植净化结构中种植的植物,在集水器和第三连接管之间设置有紧急回水机构,紧急回水机构的作用是当集水器中的水满到进入紧急回水机构内的时候,紧急回水机构开启,集水器和第三连接管连通,第三连接管中的水回流到集水器内,在集水器满的时候正在下雨或者其他的水流进入集水器内,此时种植净化结构也有很多水,所以不需要将水打回到种植净化结构内。
作为优选,本发明的用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置的水管理方法,其特征在于包括如下步骤:
1)收集海绵城市屋顶的雨水;在屋顶收集雨水,实现统一管理并利用。
2)在收集雨水的装置本地浇灌种植的植物,这里的本地是指在屋顶,实现雨水的第一次使用;雨水可以多次使用,从而提高利用率。
3)雨水经过多重过滤;雨水中的N元素能够被充分利用。
4)将水存储在屋顶的集水器内,可以用作清洁用水,实现雨水的第二次利用;
5)通过对水位进行自动调节,保证水进入到集水器内能够保持水位的稳定;
6)对流出集水器的水进行能量回收,来提升集水器中水回流浇灌种植的植物的水流速度,实现对种植植物的多次浇灌;
7)收集所有楼房屋顶的水,进行集中处理。
作为优选,本发明中,当集水器水位高的时候,能够将集水器排放出来的水能量进行回收,来提升集水器中水回流浇灌种植的植物的水流速度,但是当集水器水位超过一定水位的时候,具有被动式自动保护机制。被动式自动保护机制可以防止集水器过盈,保护集水器和其他设备。
作为优选,本发明中的紧急回水机构包括机构体、活动铁块和氯化钠块,机构体内为正方体空腔,活动铁块的上方和正方体空腔的内顶面接触,紧急回水机构设置有通孔,活动铁块插入通孔,紧急回水机构有两端,分别是端和端,端和第三连接管连通,端和集水器连通,当集水器的水不多的时候,端的水进入活动铁块和正方体空腔之间的挤压空腔,由于在挤压空腔的水的静压力和氯化钠块支撑力还有活动铁块的重力的共同的力的作用下,活动铁块和机构体紧密贴合,这样的贴合具有密封作用,当集水器水满出来的时候,水通过端进入正方体空腔内,然后氯化钠块被水溶化,而此时,挤压空腔内的水压提供的力,比活动铁块的重量小,活动铁块下落,第三连接管的水进入到集水器内,实现水的回流。
作为优选,本发明中的集水器有三个出口分别连通第一连接管、第二连接管和紧急回水机构,水进入到集水器之后,然后通过第一连接管出来,经过管内节流装置节流增速,冲击转动叶轮,转动叶轮带动转轴和转轴上的轴流叶轮转动,而另一路中雨水从第二连接管进入U形连接管,然后U形连接管内的轴流叶轮令雨水回流入种植净化结构,这样的作用是经过多次过滤使得雨水中的营养成分被泥土和植物截留,还可以增加植物的浇灌次数,止回阀能够防止雨水倒流,紧急回水机构一般的时候都是关闭的,只有在水进入端的时候水接触氯化钠块,溶化氯化钠块,然后活动铁块下落,然后水从端回流进入集水器,因为此时集水器肯定已经满了,所以才会溢流到端,这时候一定是雨水特别多,来不及排掉,所以不需要将水回流入种植净化结构,紧急回水机构的好处是可以防止在雨水特别丰沛的时候回流,防止重复对植物的浇灌,当然,本发明还可以将紧急回水机构的接口多接一个排水口,这个排水口一般接在端打孔,直接用管连接箱体,当端水能及时从排水口排出的时候,就是说明雨水不大,紧急回水机构无需动作,而当雨水多到不能从排水口完全排出的时候,就说明雨水很大,所以需要紧急回水机构动作,然后端的水进入,由于端的水扬程大,所以相应的排水口的排水速度也会加快,这样就能够自动增加排水速度了,所以本发明具有典型的负反馈特性,将水直接排入下一级的箱体内,这样雨水特别丰沛的时候,紧急回水机构动作直接将雨水排入箱体,可以加快排泄速度,保护植物,一般来讲将紧急回水机构只能用一次,用过之后需要更换,但是由于雨水泛滥的时间次数比较少,所有一般时间无需更换,又由于将紧急回水机构具有自锁功能,密封效果也是挺好的,所以检修的时间也比较少。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:本发明中,雨水流量自调节装置,即使不使用昂贵传感器也能实现完全自动化,无需人工操作,除了设备维护之外,基本能够实现雨水的无人化处理。本发明中转动叶轮具有六个叶片,能够对水流具有稳定平缓的响应,因为如果水流较小的时候,水从高处落下的时候,会成为水滴的形态,而如果不是偶数叶片的话,频率的周期的冲击力就会减弱。
附图说明
图1是本发明实施例的雨水收集装置的结构示意图。
图2是本发明实施例的模块化综合雨水处理箱的结构示意图。
图3是本发明实施例的模块化综合雨水处理箱的另一个结构示意图。
图4是本发明实施例的模块化综合雨水处理箱的另一个结构示意图。
图5是本发明实施例的种植净化结构的结构示意图。
图6是本发明实施例的围壳支撑结构和集水器的结构示意图。
图7是本发明实施例的过滤机构的结构示意图。
图8是本发明实施例的过滤机构另一个的结构示意图。
图9是本发明实施例的模块化综合雨水处理箱和雨水流量自调节装置的组合结构示意图。
图10是本发明实施例的轴流叶轮的安装位置结构示意图。
图11是本发明实施例的管内节流装置的安装位置结构示意图。
图12是本发明实施例的紧急回水机构平常状态的结构示意图。
图13是本发明实施例的紧急回水机构动作状态的结构示意图。
图14是本发明实施例的转动叶轮的结构示意图。
图15是本发明实施例的雨水收集装置的安装结构示意图。
图16是本发明实施例的雨水存储调剂装置结构示意图。
雨水收集装置-10,模块化综合雨水处理箱-12,集水器-102,脚座-1022,过滤机构-104,过滤海绵安放空间-1042,过滤海绵安放空间的薄壁-1044,围壳支撑结构-106,第一卡扣结构-1062,第二卡扣结构-1064,过滤海绵更换孔-1066,种植净化结构108,多孔状结构-1082,辅助种植结构-1084,雨水流量自调节装置-20,第一连接管-201,管内节流装置-202,转动叶轮-203,第二连接管-204,U形连接管-205,止回阀-206,第三连接管-207,紧急回水机构-208,机构体-2081,活动铁块-2082,氯化钠块-2083,正方体空腔-2084,通孔-2087,挤压空腔-2088,箱体-210,转轴-211,轴流叶轮-212,雨水存储调剂装置-30,雨水汇总管道系统-302,安全分流井-304,雨水截污机构-306,雨水弃流过滤机构-308,储水结构-310,排水管-312。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1-图16,本实施例的使用环境为用在用于海绵城市建设的水循环系统,该系统包括:雨水收集装置10、雨水流量自调节装置20和雨水存储调剂装置30,雨水收集装置10、雨水流量自调节装置20和雨水存储调剂装置30依次连接。
雨水收集装置10包括若干个模块化综合雨水处理箱12,模块化综合雨水处理箱12包括集水器102、过滤机构104、围壳支撑结构106以及种植净化结构108;模块化综合雨水处理箱12并排放置组成雨水收集装置10,每个模块化综合雨水处理箱12都是独立放置的。本发明中,多个模块化综合雨水处理箱12中的水最后一起进入到雨水汇总管道系统302内。
集水器102包括脚座1022;过滤机构104包括过滤海绵安放空间1042以及过滤海绵安放空间的薄壁1044等;围壳支撑结构106包括第一卡扣结构1062和第二卡扣结构1064以及过滤海绵更换孔1066等;种植净化结构108包括多孔状结构1082以及辅助种植结构1084等。
雨水流量自调节装置20包括:第一连接管201、管内节流装置202、转动叶轮203、第二连接管204、U形连接管205、止回阀206、第三连接管207、紧急回水机构208、箱体210、转轴211以及轴流叶轮212;紧急回水机构208包括机构体2081、活动铁块2082和氯化钠块2083、正方体空腔2084、通孔2087、挤压空腔2088。
雨水存储调剂装置30包括:雨水汇总管道系统302、安全分流井304、雨水截污机构306、雨水弃流过滤机构308、储水结构310以及排水管312。
本实施例中的用于海绵城市建设的水循环系统的使用过程如下,雨水收集装置10安装在屋顶,雨水收集装置10和雨水流量自调节装置20连接。当下雨的时候,雨水从天而降,首先进入模块化综合雨水处理箱12内,本实施例中18个模块化综合雨水处理箱12成两排组成雨水收集装置10,模块化综合雨水处理箱12的种植净化结构108内放置有泥土,并且在种植净化结构108的泥土内种植有植物,为了美化、绿色环保,且植物也具有一定吸收水分的作用。当然,辅助种植结构1084内也放置有泥土,并且种植有植物。种植净化结构108的底部设置的多孔状结构1082能够承载泥土,但是能够令水通过,所以雨水进入种植净化结构108之后一部分被植物吸收,另一部分通过多孔状结构1082进入到过滤机构104上,由于过滤机构104上的过滤海绵安放空间的薄壁1044具有孔状结构,能够渗透水分,而过滤海绵安放空间的薄壁1044内部的过滤海绵安放空间1042中设置有过滤海绵,水进入到过滤海绵内,然后通过过滤海绵下方的孔道1046进入到集水器102中,本实施例中,集水器102有三个出口分别连通第一连接管201、第二连接管204和紧急回水机构208。水进入到集水器102之后,然后通过第一连接管201出来,经过管内节流装置202节流增速,然后冲击转动叶轮203,转动叶轮203带动转轴211和转轴211上的轴流叶轮212转动,而另一路中雨水从第二连接管204进入U形连接管205,然后U形连接管205内的轴流叶轮212对雨水增压,令其回流入种植净化结构108,这样的作用是经过多次过滤使得雨水中的营养成分被泥土和植物截留,还可以增加植物的浇灌次数。止回阀206能够防止雨水倒流,紧急回水机构208一般的时候都是关闭的,只有在水进入2086端的时候水接触氯化钠块2083,融化氯化钠块2083,然后活动铁块2082下落,然后水从2085端回流进入集水器102,因为此时集水器102肯定已经满了,所以才会溢流到2086端,这时候一定是雨水特别多,来不及排掉,所以不需要将水回流入种植净化结构108。紧急回水机构208的好处是可以防止在雨水特别丰沛的时候回流,防止重复对植物的浇灌。当然,本发明还可以将紧急回水机构208的接口多接一个排水口,这个排水口一般接在2086端打孔,直接用管连接箱体210,当2086端水能及时从排水口排出的时候,就是说明雨水不大,紧急回水机构208无需动作,而当雨水多到不能从排水口完全排出的时候,就说明雨水很大,所以需要紧急回水机构208动作,然后2085端的水进入,由于2085端的水扬程大,所以相应的排水口的排水速度也会加开,这样就能够自动增加排水速度了,可以将水尽快排出,所以本发明具有典型的负反馈特性,将水直接排入下一级的箱体210内,这样雨水特别丰沛的时候,紧急回水机构208动作直接将雨水排入箱体210,可以加快排泄速度,保护植物。一般来讲将紧急回水机构208只能用一次,用过之后需要更换,但是由于雨水泛滥的时间次数比较少,所有一般时间无需更换。又由于将紧急回水机构208具有自锁功能,密封效果也是挺好的。所以检修的时间也比较少。
当水进入箱体之后,最后都流进了雨水汇总管道系统302,进行雨水汇总,然后依次进入安全分流井304、雨水截污机构306、雨水弃流过滤机构308、储水结构310,分别进行多次过滤,然后在备用储水结构310。
本发明可以自由更换过滤海绵,可以直接抽出来,换新的之后,直接插进入,非常方便。
雨水收集装置10,雨水收集装置10有若干模块化综合雨水处理箱12组成,模块化综合雨水处理箱12包括集水器102、过滤机构104、围壳支撑结构106以及种植净化结构108,集水器102、过滤机构104、围壳支撑结构106以及种植净化结构108自下而上安装,过滤机构104盖合于集水器102,围壳支撑结构106设置有第一卡扣结构1062和第二卡扣结构1064,第一卡扣结构1062和过滤机构卡扣连接,第二卡扣结构1064和种植净化结构108卡扣连接,过滤机构104设置有过滤海绵安放空间1042,过滤海绵安放空间1042截面为圆形,围壳支撑结构106设置有过滤海绵更换孔1066,过滤海绵更换孔1066和过滤海绵安放空间1042连通,过滤海绵可通过过滤海绵更换孔1066插入或者抽出过滤海绵安放空间1042,以实现对过滤海绵的更换,节约成本方便维护,围合成过滤海绵安放空间1042的薄壁1044是过滤机构104的组成部分,薄壁1044和过滤机构104的主体部分1046通过若干肋板1048连接,肋板1048可以加强连接,且可以保护薄壁1044不变形,种植净化结构108的底部为多孔状结构1082,多孔状结构1082为编制钢丝网,既可以承载用于种植的泥土,又可以令雨水通过,种植净化结构108内放置用于种植植物的泥土,可用于种植植物,种植净化结构108设置有辅助种植结构1084,辅助种植结构1084内放置有用于种植植物的泥土,可种植植物,辅助种植结构1084的截面为三角形结构,辅助种植结构1084的与水平地面之间的倾斜角度alpha为45度,辅助种植结构1084具有装饰功能,且角度alpha可以方便辅助种植结构1084批量化制造,集水器102位于雨水收集装置10的最下方,集水器102有四个脚座1022;
雨水流量自调节装置20,雨水流量自调节装置20和雨水收集装置10连接,雨水流量自调节装置20包括第一连接管201、管内节流装置202、转动叶轮203、第二连接管204、U形连接管205、止回阀206、第三连接管207、紧急回水机构208、箱体210、转轴211以及轴流叶轮212,雨水流量自调节装置20和雨水收集装置10相互连接,第一连接管201有两端,第一连接管201的一端和集水器102连通,集水器102通过第一连接管201排放废水,第一连接管201和集水器102的连通位置在集水器102侧下部,以使得集水器102中的水能够完全排放干净,第一连接管201的另一端和插入雨水流量自调节装置20的箱体210内,并且第一连接管201的喷水口对准转动叶轮203,集水器102的水通过第一连接管201排入箱体210内,水喷射在转动叶轮203上,转动叶轮203转动,转动叶轮203套装于转轴211,并且转动叶轮203和转轴211通过键固定连接,转轴211上还套装有轴流叶轮212,轴流叶轮212通过键和转轴211固定连接,箱体210内设置有轴承,转轴211穿过轴承,使得转轴211连接轴流叶轮212和转动叶轮203,管内节流装置202安装在第一连接管201内,并且位于靠近第一连接管201的出水口,管内节流装置202具有节流作用,能够提高水流流速,增加对转动叶轮203的冲击力,第一连接管201的出水口位于箱体210内,第二连接管204具有两端,U形连接管205具有两端,第二连接管204的一端和集水器102连通,第二连接管204的另一端和U形连接管205的一端连通,轴流叶轮212位于U形连接管205的弯曲部分,在U形连接管205内的轴流叶轮212部位具有半球形凸台,方向竖直向下,半球形凸台能够降低U形连接管205在轴流叶轮212处的有效管径,提升扬程,U形连接管205和止回阀206连通,止回阀206能够防止水回流,止回阀206的另一端和第三连接管207连通,第三连接管207和种植净化结构108连通,而连通的部位位于种植净化结构108的侧上部,这才可以令从第三连接管207的水,从种植净化结构108偏上半部分喷出,重新浇灌在种植净化结构108中种植的植物,在集水器102和第三连接管207之间设置有紧急回水机构208,紧急回水机构208的作用是当集水器102中的水满到进入紧急回水机构208内的时候,紧急回水机构208开启,集水器102和第三连接管207连通,第三连接管207中的水回流集水器102内,在集水器102满的时候正在下雨或者其他的水流进入集水器102内,此时种植净化结构108也有很多水,所以不需要将水打回到种植净化结构108内。
用于海绵城市建设的水循环系统还包括雨水存储调剂装置30,雨水存储调剂装置30和箱体210连通,箱体210设置有出水口,箱体210的出水口和雨水存储调剂装置30连通,雨水收集装置10一般安装在屋顶,雨水流量自调节装置20也安装在屋顶,雨水存储调剂装置30位于地底,雨水存储调剂装置30包括雨水汇总管道系统302、安全分流井304、雨水截污机构306、雨水弃流过滤机构308、储水结构310以及排水管312,雨水存储调剂装置30和箱体210通过排水管312连通,排水管312的另一端和雨水汇总管道系统302连通,雨水汇总管道系统302收集多个雨水流量自调节装置20内的水,雨水汇总管道系统302,然后雨水再进入安全分流井304,安全分流井304是解决道路、广场、绿化带、硬化地面等汇水面汇集在雨水超过收集系统的警戒水位时,为防止多余雨水影响后续设备正常使用而开发的分流设备,安全分流井304设有大口径安全分流口,当水位达到警戒水位时,多余雨水直接从分流口快速流走,雨水经过安全分流井304之后进入雨水截污机构306,雨水截污机构306内有过滤网,用于过滤截污,然后雨水进入雨水弃流过滤机构308,然后进入储水结构310进行储水,储水结构310位于地下,储水结构310设置有溢流口,在满了之后能够溢流出去储水结构310。转动叶轮203具有六个叶片。
紧急回水机构208包括机构体2081、活动铁块2082和氯化钠块2083,机构体2081内为正方体空腔2084,活动铁块2082的上方和正方体空腔2084的内顶面接触,紧急回水机构208设置有通孔2087,活动铁块2082插入通孔2087,紧急回水机构208有两端,分别是2085端和2086端,2085端和第三连接管207连通,2086端和集水器102连通,在集水器102的水不多的时候,2085端的水进入活动铁块2082和正方体空腔2084之间的挤压空腔2088,由于在挤压空腔2088的水的静压力和氯化钠块2083支撑力还有活动铁块2082的共同的力的作用下,活动铁块2082和机构体2081紧密贴合,这样的贴合具有密封作用,当集水器102水满出来的时候,水通过2086端进入正方体空腔2084内,然后氯化钠块2083被水溶化,而此时,挤压空腔2088内的水压提供的力,比活动铁块2082的重量小,活动铁块2082下落,第三连接管207的水进入到集水器102内,实现水的回流。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置,其特征在于:包括第一连接管(201)、管内节流装置(202)、转动叶轮(203)、第二连接管(204)、U形连接管(205)、止回阀(206)、第三连接管(207)、紧急回水机构(208)、箱体(210)、转轴(211)以及轴流叶轮(212),雨水流量自调节装置(20)使用状态中,需要和雨水收集装置(10)配合,雨水收集装置(10)用于收集雨水,所述雨水收集装置(10)设置有集水器(102),所述集水器(102)用于收集雨水,所述集水器(102)设置有清洁用水接口,所述清洁用水接口可以接软管,作为清洁用水使用,所述第一连接管(201)有两端,所述第一连接管(201)的一端和所述集水器(102)连通,所述集水器(102)通过所述第一连接管(201)排放废水,所述第一连接管(201)和所述集水器(102)的连通位置在所述集水器(102)侧下部,以使得所述集水器(102)中的水能够完全排放干净,所述第一连接管(201)的另一端插入所述雨水流量自调节装置(20)的箱体(210)内,并且所述第一连接管(201)的出水口对准所述转动叶轮(203),所述集水器(102)的水通过所述第一连接管(201)排入所述箱体(210)内,水喷射在所述转动叶轮(203)上,所述转动叶轮(203)转动,所述转动叶轮(203)套装于所述转轴(211),并且所述转动叶轮(203)和所述转轴(211)通过键固定连接,所述转轴(211)上还套装有所述轴流叶轮(212),所述轴流叶轮(212)通过键和所述转轴(211)固定连接,所述箱体(210)内设置有轴承,所述转轴(211)穿过所述轴承,使得所述转轴(211)连接所述轴流叶轮(212)和所述转动叶轮(203),所述管内节流装置(202)安装在所述第一连接管(201)内,并且位于靠近所述第一连接管(201)的出水口,所述管内节流装置(202)具有节流作用,能够提高水流流速,增加对所述转动叶轮(203)的冲击力,所述第一连接管(201)的出水口位于所述箱体(210)内,所述第二连接管(204)具有两端,所述U形连接管(205)具有两端,所述第二连接管(204)的一端和所述集水器(102)连通,所述第二连接管(204)的另一端和所述U形连接管(205)的一端连通,所述轴流叶轮(212)位于所述U形连接管(205)的弯曲部分,且所述轴流叶轮(212)位于所述U形连接管(205)内,在所述U形连接管(205)内位于所述轴流叶轮(212)部位设置有半球形凸台,具体的讲所述半球形凸台位于所述轴流叶轮(212)正上方,所述半球形凸台能够降低所述U形连接管(205)在所述轴流叶轮(212)处的管径,提升扬程,所述U形连接管(205)和所述止回阀(206)连通,所述止回阀(206)能够防止水回流,所述止回阀(206)的另一端和所述第三连接管(207)连通,种植净化结构(108)用于种植植物,在所述雨水流量自调节装置(20)的使用过程中,需要和所述种植净化结构(108)相互配合,所述第三连接管(207)和所述种植净化结构(108)连通,而连通的部位位于所述种植净化结构(108)的侧上部,这才可以令所述第三连接管(207)的水,从所述种植净化结构(108)偏上半部分喷出,重新浇灌在所述种植净化结构(108)中种植的植物,在所述集水器(102)和所述第三连接管(207)之间设置有紧急回水机构(208),所述紧急回水机构(208)的作用是当所述集水器(102)中的水满到进入所述紧急回水机构(208)内的时候,所述紧急回水机构(208)开启,所述集水器(102)和所述第三连接管(207)连通,所述第三连接管(207)中的水回流到所述集水器(102)内,在所述集水器(102)满的时候正在下雨或者其他的水流进入集水器(102)内,此时所述种植净化结构(108)也有很多水,所以不需要将水打回到所述种植净化结构(108)内。
2.根据权利要求1所述用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置的水管理方法,其特征在于包括如下步骤:
1)收集海绵城市屋顶的雨水;
2)在收集雨水的装置本地浇灌种植的植物,实现雨水的第一次使用;
3)雨水经过多重过滤;
4)将水存储在屋顶的集水器(102)内,可以用作清洁用水,实现雨水的第二次利用;
5)通过对水位进行自动调节,保证水进入到集水器(102)内能够保持水位的稳定;
6)对流出集水器(102)的水进行能量回收,来提升集水器(102)中水回流浇灌种植的植物的水流速度,实现对种植植物的多次浇灌;
7)收集所有楼房屋顶的水,进行集中处理。
3.根据权利要求1所述用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置的控制方法,其特征在于:当集水器(102)水位高的时候,能够将集水器(102)排放出来的水能量进行回收,来提升集水器(102)中水回流浇灌种植的植物的水流速度,但是当集水器(102)水位超过一定水位的时候,具有被动式自动保护机制。
4.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置,其特征在于:所述紧急回水机构(208)包括机构体(2081)、活动铁块(2082)和氯化钠块(2083),所述机构体(2081)内为正方体空腔(2084),所述活动铁块(2082)的上方和所述正方体空腔(2084)的内顶面接触,所述紧急回水机构(208)设置有通孔(2087),所述活动铁块(2082)插入所述通孔(2087),所述紧急回水机构(208)有两端,分别是(2085)端和(2086)端,所述(2085)端和所述第三连接管(207)连通,所述(2086)端和所述集水器(102)连通,当所述集水器(102)的水不多的时候,所述(2085)端的水进入所述活动铁块(2082)和所述正方体空腔(2084)之间的挤压空腔(2088),由于在挤压空腔(2088)的水的静压力和所述氯化钠块(2083)支撑力还有活动铁块(2082)的重力的共同的力的作用下,所述活动铁块(2082)和所述机构体(2081)紧密贴合,这样的贴合具有密封作用,当所述集水器(102)水满出来的时候,水通过所述(2086)端进入所述正方体空腔(2084)内,然后所述氯化钠块(2083)被水溶化,而此时,所述挤压空腔(2088)内的水压提供的力,比所述活动铁块(2082)的重量小,所述活动铁块(2082)下落,所述第三连接管(207)的水进入到所述集水器(102)内,实现水的回流。
5.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置,其特征在于:集水器(102)有三个出口分别连通第一连接管(201)、第二连接管(204)和紧急回水机构(208),水进入到集水器(102)之后,然后通过第一连接管(201)出来,经过管内节流装置(202)节流增速,冲击转动叶轮(203),转动叶轮(203)带动转轴(211)和转轴(211)上的轴流叶轮(212)转动,而另一路中雨水从第二连接管(204)进入U形连接管(205),然后U形连接管(205)内的轴流叶轮(212)令雨水回流入种植净化结构(108),这样的作用是经过多次过滤使得雨水中的营养成分被泥土和植物截留,还可以增加植物的浇灌次数,止回阀(206)能够防止雨水倒流,紧急回水机构(208)一般的时候都是关闭的,只有在水进入(2086)端的时候水接触氯化钠块(2083),溶化氯化钠块(2083),然后活动铁块(2082)下落,然后水从(2085)端回流进入集水器(102),因为此时集水器(102)肯定已经满了,所以才会溢流到(2086)端,这时候一定是雨水特别多,来不及排掉,所以不需要将水回流入种植净化结构(108),紧急回水机构(208)的好处是可以防止在雨水特别丰沛的时候回流,防止重复对植物的浇灌,当然,本发明还可以将紧急回水机构(208)的接口多接一个排水口,这个排水口一般接在(2086)端打孔,直接用管连接箱体(210),当(2086)端水能及时从排水口排出的时候,就是说明雨水不大,紧急回水机构(208)无需动作,而当雨水多到不能从排水口完全排出的时候,就说明雨水很大,所以需要紧急回水机构(208)动作,然后(2085)端的水进入,由于(2085)端的水扬程大,所以相应的排水口的排水速度也会加快,这样就能够自动增加排水速度了,所以本发明具有典型的负反馈特性,将水直接排入下一级的箱体(210)内,这样雨水特别丰沛的时候,紧急回水机构(208)动作直接将雨水排入箱体(210),可以加快排泄速度,保护植物,一般来讲将紧急回水机构(208)只能用一次,用过之后需要更换,但是由于雨水泛滥的时间次数比较少,所有一般时间无需更换,又由于将紧急回水机构(208)具有自锁功能,密封效果也是挺好的,所以检修的时间也比较少。
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CN201910258263.5A CN109944292A (zh) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | 一种用于海绵城市建设的水循环系统的雨水流量自调节装置 |
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Cited By (1)
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CN111395451A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-10 | 北京碧海怡景园林绿化有限公司 | 一种小区绿化雨水收集利用系统 |
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2019
- 2019-04-01 CN CN201910258263.5A patent/CN109944292A/zh active Pending
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