CN110056135A - 一种自动弃流雨水收集灌溉系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动弃流雨水收集灌溉系统，属于建筑雨水回收利用的技术领域，旨在提供一种将初期的雨水弃流，收集洁净雨水的自动弃流雨水收集灌溉系统，其技术方案要点是包括弃流雨水收集装置，雨水收集箱和灌溉装置，所述分流板以分流板与雨水收集管和弃流管的铰接处为界分为雨水管盖板和弃流板，所述弃流管内设有浮球，所述导流管的出水管口位于雨水管盖板上方，所述弃流管顶部开口面积大于弃流板面积。通过弃流雨水收集装置的设置，一方面将降雨出气的污水排放，收集洁净的雨水，另一方面将雨水收集供灌溉使用，节能减排。本发明公开了一种自动弃流雨水收集灌溉系统的使用方法，属于建筑雨水回收利用的技术领域。

Description

一种自动弃流雨水收集灌溉系统及使用方法

技术领域

本发明涉及建筑雨水回收利用的技术领域，特别涉及一种自动弃流雨水收集灌溉系统及使用方法。

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。

初期降雨时，前2～5mm的雨水一般污染严重，流量也比较小。雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，而且一般含有一定量的影响植物生长的毒素，这些毒素可能包括硫化物、盐分等，甚至不适当的pH值。降落地面后，又由于冲刷沥青油毡屋面等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质，因此前期雨水的污染程度较高，通常超过了普通的城市污水的污染程度。如果将前期雨水直接排入自然承受水体，将会对水体造成非常严重的污染，也不能将雨水直接回收利用，所以必须对前期雨水进行弃流处理，可以设置雨污切换装置，将降雨初期雨水分流至污水管道，降雨后期污染程度较轻的雨水经过预处理截留水中的悬浮物、固体颗粒杂质、沉淀、过滤，就可以达到回收利用的标准。

目前，大部分弃流装置采用手动操作排放初期雨水的装置容易由于操作问题失效；而可以自动开关的容积虽然小，但构造复杂、成本高。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种自动弃流雨水收集灌溉系统，具有将初期的雨水弃流，收集洁净雨水的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动弃流雨水收集灌溉系统，包括弃流雨水收集装置，雨水收集箱和灌溉装置，

所述弃流雨水收集装置包括导流管以及并列设置的雨水收集管和弃流管，所述雨水收集管与雨水收集箱连通，所述雨水收集管和弃流管并列贴合设置，所述雨水收集管与弃流管的顶端设有分流板，所述分流板铰接于雨水收集管与弃流管的贴合处，所述分流板以分流板与雨水收集管和弃流管的铰接处为界分为雨水管盖板和弃流板，所述弃流管内设有浮球，所述浮球与弃流板底面之间设有牵引绳，所述导流管的出水管口位于雨水管盖板上方，所述弃流管顶部开口面积大于弃流板面积。

通过采用上述技术方案，降雨初期时，导流管将雨水引流至分流板上，分流板将雨水引入弃流管内，如此，降雨初期的污水集中至弃流管内。随着降雨增大，弃流管中的雨水逐渐增多，将浮球浮起，浮球向上顶起弃流板，与此同时雨水管盖板受到的雨水压力变大向下翻转，雨水直接落入雨水收集管中，雨水收集管将雨水通至雨水收集箱内供灌溉装置使用。一方面将降雨出气的污水排放，收集洁净的雨水，另一方面将雨水收集供灌溉使用，节能减排。

进一步的，所述雨水收集管和弃流管均为方管，所述雨水收集管和弃流管管口形状沿雨水收集管至弃流管方向逐渐由高变低呈坡形设置。

通过采用上述技术方案，分流板沿雨水收集管和弃流管管口形状倾斜设置，如此设置便于雨水顺分流板落入弃流管中。

进一步的，所述雨水收集管管口处环设有用于挡住雨水管盖板周沿的挡沿。

通过采用上述技术方案，晴天或者降雨初期时，浮球和弃流板带动雨水盖板向上翻转，雨水盖板边沿与雨水管盖板挡沿贴合，这样就避免了灰尘或者其他杂物落入雨水收集管中。

进一步的，自动弃流雨水收集灌溉系统还包括蓄电装置，所述蓄电装置包括蓄电池组和与蓄电池组电性连接的发电机，所述发电机的输出轴上固设有涡轮叶片桨，所述涡轮叶片桨位于雨水收集管与雨水收集箱的连接处。

通过采用上述技术方案，将雨水的重力势能转换成电能提供给灌溉装置和雨水收集灌溉系统其他电气元件使用。

进一步的，所述蓄电装置还包括太阳能电池板和用于支撑太阳能电池板的安装支架，所述太阳能电池板与蓄电池组电性连接。

通过采用上述技术方案，晴天时，太阳能电池板收集太阳能转化为电能，使得蓄电池组持续保持充分的电能。

进一步的，所述灌溉装置包括与雨水收集箱连通的灌溉主管，所述灌溉主管上连接有若干滴灌支管，所述滴灌支管上设有滴灌头，所述灌溉主管上设有灌溉泵和灌溉电磁阀，所述灌溉主管上连通有液态肥混合罐。

通过采用上述技术方案，灌溉装置抽取雨水收集箱中蓄存的雨水再通过液态肥混合罐混合液态肥。

进一步的，所述雨水收集箱上连接有市政水网补水管，所述市政水网补水管上设有补水电磁阀。

通过采用上述技术方案，当雨水收集箱中的雨水用完后，打开市政水网补水管上的补水电磁阀，抽取市政水网中的水以供灌溉使用。

进一步的，所述弃流管底部开设有电磁泄流阀。

通过采用上述技术方案，当降雨结束后，打开电磁泄流阀将弃流管中初期收集的污水排放，浮球下落拉动分流板翻转，使得雨水管盖板再次盖住雨水收集管，避免杂物和灰尘落入雨水收集管中。

本发明的第而目的是提供一种自动弃流雨水收集灌溉系统的使用方法，具有收集雨水灌溉，节能减排的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动弃流雨水收集灌溉系统的使用方法，包括上述的自动弃流雨水收集灌溉系统，具体步骤如下：

降雨量较小的初期时：雨水由导流管引流落到分流板上，分流板引入弃流管中；

降雨量较大时：雨水将弃流管中充满，浮球由于水的浮力上升，弃流板失去浮球的拉力，反而受到浮球的浮力顶起，弃流板被浮球向上顶起，雨水管盖板同时受到从导流管落出的水重力向下翻转，打开雨水收集管，雨水顺雨水收集管落下，驱动涡轮叶片桨翻转，发电机将涡轮叶片桨的机械能转化为动能储存在蓄电池组中，雨水经过涡轮叶片桨后进入雨水收集箱中；

降雨停止后，控制电磁泄流阀开启，将弃流管中的雨水排净；

晴天需要灌溉时：开启灌溉泵和灌溉电磁阀，抽取雨水收集箱中的雨水，并在灌溉主管内注入液态肥。

通过采用上述技术方案，一方面将降雨初期的污水除掉，收集干净的雨水，另一方面收集的雨水用来灌溉，节能减排。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过弃流雨水收集装置的设置，一方面将降雨出气的污水排放，收集洁净的雨水，另一方面将雨水收集供灌溉使用，节能减排；

2.通过蓄电装置的设置，所有电能都由雨水的势能或者太阳能转换而来，不需额外供电，节能减排；

3.通过灌溉装置的设置，在雨水中加入废料，使得灌溉的效果更好。

附图说明

图1是实施例1中自动弃流雨水收集灌溉系统的示意图；

图2是实施例1中用于体现弃流雨水收集装置的示意图；

图3是实施例1中图2的A部分放大图；

图4是实施例1中用于体现灌溉装置的示意图；

图5是实施例1中用于体现涡轮叶片桨的示意图。

图中，1、弃流雨水收集装置；11、导流管；12、雨水收集管；121、挡沿；13、弃流管；131、浮球；132、牵引绳；133、电磁泄流阀；14、分流板；141、雨水管盖板；142、弃流板；2、雨水收集箱；21、市政水网补水管；22、补水电磁阀；3、蓄电装置；31、发电机；32、涡轮叶片桨；33、安装支架；34、蓄电池组；35、太阳能电池板；4、灌溉装置；41、灌溉主管；42、滴灌支管；43、滴灌头；44、灌溉泵；45、灌溉电磁阀；46、液态肥混合罐。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种自动弃流雨水收集灌溉系统，如图1所示，包括用于收集雨水的弃流雨水收集装置1、将雨水存储的雨水收集箱2、用于蓄存电能的蓄电装置3将收集的雨水应用于灌溉的灌溉装置4。

如图2和3所示，弃流雨水收集装置1包括导流管11以及并列设置的雨水收集管12和弃流管13，雨水收集管12底端与雨水收集箱2连通，雨水收集管12和弃流管13并列贴合设置。雨水收集管12与弃流管13顶端之间设有分流管，分流板14铰接于雨水收集管12与弃流管13的贴合处，分流板14可围绕雨水收集管12与弃流管13的贴合处转动。

分流板14以分流板14与雨水收集管12和弃流管13的铰接处为界分为雨水管盖板141和弃流板142，弃流管13内设有浮球131，浮球131与弃流板142之间设有牵引绳132，导流管11的出水管位于雨水管盖板141上方，弃流管13顶部开口面积大于弃流板142面积。

浮球131通过牵引绳132向下拉弃流板142，弃流板142和雨水管盖板141形成平衡，雨水管盖板141将雨水收集管12盖住，雨水顺弃流板142流入弃流管13中收集降雨初期的雨水。

随着降雨增大，弃流管13中的雨水逐渐增多，将浮球131浮起，浮球131向上顶起弃流板142，与此同时雨水管盖板141受到的雨水压力变大向下翻转，雨水直接落入雨水收集管12中，雨水收集管12将雨水通至雨水收集箱2内供灌溉装置4使用。

如图3所示，雨水收集管12和弃流管13均设置为方管，雨水收集管12和弃流管13管口形状沿雨水收集管12至弃流管13方向逐渐由高变低呈坡形设置，分流板14同样顺着雨水收集管12和弃流管13管口形状倾斜放置。如此设置，雨水便可顺着分流板14的倾斜方向落入弃流管13中。

如图2所示，弃流管13底部设有电磁泄流阀133，当降雨结束后，打开电磁泄流阀133将弃流管13中初期收集的污水排放，浮球131下落拉动分流板14翻转，使得雨水管盖板141再次盖住雨水收集管12，避免杂物和灰尘落入雨水收集管12中。

如图3所示，雨水收集管12管口处环设有用于挡住雨水管盖板141周沿的挡沿121，在晴天或者雨天，浮球131向下拉动弃流板142，雨水管盖板141向上翻转，雨水管盖板141周沿与挡沿121贴合，避免杂质和灰尘落入雨水收集管12中。

如图4和5所示，蓄电装置3包括蓄电池组34以及用于为蓄电池组34蓄电的发电机31，发电机31的输出轴上固设有涡轮叶片桨32，涡轮叶片桨32位于雨水收集管12与雨水收集箱2的连接处。雨水收集管12中落下的雨水推动涡轮叶片桨32转动，并由发电机31转换为电能储存在蓄电池组34，经过涡轮叶片桨32的雨水直接流入雨水收集箱2中。

蓄电装置3还包括太阳能电池板35和用于支撑太阳能电池板35的安装支架33，太阳能电池板35与蓄电池组34电性连接。如果长期不下雨会导致蓄电池中的电能不够用，而采用太阳能电池板35就可在晴天收集太阳能转换为电能。

本系统中的电气元件供电均有蓄电装置3提供，不需接受外部供电，节能环保。

如图4所示，灌溉装置4包括与雨水收集箱2连通的灌溉主管41，灌溉主管41上连接有若干滴灌支管42，滴灌支管42上设有滴灌头43，灌溉主管41上设有灌溉泵44和灌溉电磁阀45，灌溉主管41上连通有液态肥混合罐46。

灌溉泵44抽取雨水收集箱2中的雨水与液态肥混合罐46中的液态肥混合，再通过滴灌支管42向各个滴灌头43中输送。

雨水收集箱2上连接有市政水网补水管21，市政水网补水管21上设有补水电磁阀22。当雨水收集箱2中的雨水用完后，接通市政水网补水。

此外，可在需要灌溉的地方设置温度和湿度传感器，这样当需要灌溉的绿植或者蔬菜的湿度温度达到要求时就对其进行灌溉，电磁泄流阀133也可在雨停后，检测到空气中的湿度低于降水时的湿度，自动打开，排去弃流管13中的污水。

实施例2：一种自动弃流雨水收集灌溉系统的使用方法，如图1～5所示，具体步骤如下：

降雨量较小的初期时：雨水由导流管11引流落到分流板14上，分流板14引入弃流管13中；

降雨量较大时：雨水将弃流管13中充满，浮球131由于水的浮力上升，弃流板142失去浮球131的拉力，反而受到浮球131的浮力顶起，弃流板142被浮球131向上顶起，雨水管盖板141同时受到从导流管11落出的水重力向下翻转，打开雨水收集管12，雨水顺雨水收集管12落下，驱动涡轮叶片桨32翻转，发电机31将涡轮叶片桨32的机械能转化为动能储存在蓄电池组34中，雨水经过涡轮叶片桨32后进入雨水收集箱2中；

降雨停止后，控制电磁泄流阀133开启，将弃流管13中的雨水排净；

晴天需要灌溉时：开启灌溉泵44和电磁阀，抽取雨水收集箱2中的雨水，并在灌溉主管41内注入液态肥。

蓄电装置3通过收集雨水势能和太阳能转化为电能，保持蓄电装置3电能充足。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：包括弃流雨水收集装置（1），雨水收集箱（2）和灌溉装置（4），

所述弃流雨水收集装置（1）包括导流管（11）以及并列设置的雨水收集管（12）和弃流管（13），所述雨水收集管（12）与雨水收集箱（2）连通，所述雨水收集管（12）和弃流管（13）并列贴合设置，所述雨水收集管（12）与弃流管（13）的顶端设有分流板（14），所述分流板（14）铰接于雨水收集管（12）与弃流管（13）的贴合处，所述分流板（14）以分流板（14）与雨水收集管（12）和弃流管（13）的铰接处为界分为雨水管盖板（141）和弃流板（142），所述弃流管（13）内设有浮球（131），所述浮球（131）与弃流板（142）底面之间设有牵引绳（132），所述导流管（11）的出水管口位于雨水管盖板（141）上方，所述弃流管（13）顶部开口面积大于弃流板（142）面积。

2.根据权利要求2所述的一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：所述雨水收集管（12）和弃流管（13）均为方管，所述雨水收集管（12）和弃流管（13）管口形状沿雨水收集管（12）至弃流管（13）方向逐渐由高变低呈坡形设置。

3.根据权利要求2所述的一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：所述雨水收集管（12）管口处环设有用于挡住雨水管盖板（141）周沿的挡沿（121）。

4.根据权利要求1～3任一所述的一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：自动弃流雨水收集灌溉系统还包括蓄电装置（3），所述蓄电装置（3）包括蓄电池组（34）和与蓄电池组（34）电性连接的发电机（31），所述发电机（31）的输出轴上固设有涡轮叶片桨（32），所述涡轮叶片桨（32）位于雨水收集管（12）与雨水收集箱（2）的连接处。

5.根据权利要求4所述的一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：所述蓄电装置（3）还包括太阳能电池板（35）和用于支撑太阳能电池板（35）的安装支架（33），所述太阳能电池板（35）与蓄电池组（34）电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：所述灌溉装置（4）包括与雨水收集箱（2）连通的灌溉主管（41），所述灌溉主管（41）上连接有若干滴灌支管（42），所述滴灌支管（42）上设有滴灌头（43），所述灌溉主管（41）上设有灌溉泵（44）和灌溉电磁阀（45），所述灌溉主管（41）上连通有液态肥混合罐（46）。

7.根据权利要求6所述的一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：所述雨水收集箱（2）上连接有市政水网补水管（21），所述市政水网补水管（21）上设有补水电磁阀（22）。

8.根据权利要求7所述的一种自动弃流雨水收集灌溉系统，其特征在于：所述弃流管（13）底部开设有电磁泄流阀（133）。

9.一种自动弃流雨水收集灌溉系统的使用方法，其特征在于：包括如权利要求8所述的自动弃流雨水收集灌溉系统，具体步骤如下：

降雨量较小的初期时：雨水由导流管（11）引流落到分流板（14）上，分流板（14）引入弃流管（13）中；

降雨量较大时：雨水将弃流管（13）中充满，浮球（131）由于水的浮力上升，弃流板（142）失去浮球（131）的拉力，反而受到浮球（131）的浮力顶起，弃流板（142）被浮球（131）向上顶起，雨水管盖板（141）同时受到从导流管（11）落出的水重力向下翻转，打开雨水收集管（12），雨水顺雨水收集管（12）落下，驱动涡轮叶片桨（32）翻转，发电机（31）将涡轮叶片桨（32）的机械能转化为动能储存在蓄电池组（34）中，雨水经过涡轮叶片桨（32）后进入雨水收集箱（2）中；

降雨停止后，控制电磁泄流阀（133）开启，将弃流管（13）中的雨水排净；

晴天需要灌溉时：开启灌溉泵（44）和灌溉电磁阀（45），抽取雨水收集箱（2）中的雨水，并在灌溉主管（41）内注入液态肥。