CN111206725A - 一种虹吸屋面雨水回用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虹吸屋面雨水回用系统，解决了现阶段大面积堵塞物容易堵塞虹吸式雨水斗的问题。其技术方案要点是一种虹吸屋面雨水回用系统，包括设于屋面的排水沟、多个沿排水沟的长度方向间隔布置的虹吸式雨水斗、连于虹吸式雨水斗的尾管、横管以及立管，还包括将所述虹吸式雨水斗盖合的防堵罩，所述防堵罩设有过滤网孔，所述防堵罩的内壁和所述虹吸式雨水斗之间均形成有虹吸间隙；所述排水沟在其设有所述虹吸式雨水斗的区域铺设有软石层，所述软石层将所述防堵罩压紧在所述排水沟的底面，所述虹吸屋面雨水回用系统不易被大面积堵塞物堵塞。

Description

一种虹吸屋面雨水回用系统
技术领域
本发明涉及一种雨水回用系统，特别是涉及一种虹吸屋面雨水回用系统。
背景技术
虹吸式排水系统是利用虹吸原理将屋面排水沟中的雨水快速排放的排水系统，能够解决大汇水面积条件下的屋面雨水排放问题。
授权公告号为CN2915996Y的中国实用新型专利公开了一种虹吸式屋面雨水排水系统，包括虹吸式雨水斗、尾管、水平给水管和立管，虹吸式雨水斗直接安装在屋面，使得积聚在屋面的雨水能够通过虹吸式雨水斗后依次通过尾管、水平集水管和立管，实现屋面雨水的快速排放。
但是上述虹吸式屋面雨水排水系统由于虹吸式雨水斗是直接设置在屋面上的，而屋面上有可能会落有大面积堵塞物，如一次性塑料袋等杂物，而大面积堵塞物容易将虹吸式雨水斗堵塞，造成虹吸式雨水斗排水不良，影响上述虹吸式屋面雨水排水系统的排水效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种虹吸屋面雨水回用系统，所述虹吸屋面雨水回用系统不易被大面积堵塞物堵塞。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种虹吸屋面雨水回用系统，包括设于屋面的排水沟、多个沿排水沟的长度方向间隔布置的虹吸式雨水斗、连于虹吸式雨水斗的尾管、横管以及立管，还包括将所述虹吸式雨水斗盖合的防堵罩，所述防堵罩设有过滤网孔，所述防堵罩的内壁和所述虹吸式雨水斗之间均形成有虹吸间隙；所述排水沟在其设有所述虹吸式雨水斗的区域铺设有软石层，所述软石层将所述防堵罩压紧在所述排水沟的底面。
通过采用上述技术方案，当在雨天时，雨水首先会通过软石层中软石的间隙进行流动，随后雨水会通过防堵罩的过滤进入到虹吸间隙中，最后被虹吸式雨水斗排入尾管中。
当有大面积堵塞物落入到排水沟时，会被软石层给阻挡下来，雨水还是能够通过软石层中未被遮盖的区域进行流通，且大面积堵塞物上的雨水也会流至软石层中未被遮盖的区域，从而保证了虹吸屋面雨水回用系统的正常运行。相较于传统的仅使用虹吸式雨水斗的方式，本申请中的虹吸屋面雨水回用系统受大面积堵塞物的影响更小，排水性能更加稳定。
作为本发明的进一步改进，所述防堵罩包括固定于所述排水沟底部的外罩和可拆卸安装于所述外罩内腔的内罩，所述外罩的侧壁开设有透水孔，所述外罩的顶部开设有供所述内罩放入所述外罩内腔的放置开口，所述外罩沿所述放置开口开设有放置槽；所述内罩具有将放置开口盖合且与所述放置槽配合的盖板；所述过滤网孔开设于所述内罩的侧壁和盖板处。
通过采用上述技术方案，当需要将内罩中的过滤网孔进行清理时，将防堵罩上层的软石层进行搬除，之后将内罩从外罩的内腔取出，由于外罩的设计，使得外罩外侧的软石不会落入到虹吸间隙中，相较于直接采用一个防堵罩将虹吸式雨水斗罩合的方式，将防堵罩设计成外罩和内罩的结构，有利于将内罩从外罩中取出进行清洗。
作为本发明的进一步改进，所述虹吸式雨水斗的顶部设有定位插柱，所述定位插柱的横截面呈正六边形；所述内罩具有与所述定位插柱配合的定位插孔。
通过采用上述技术方案，内罩通过定位插孔和定位插柱的配合可拆卸安装于虹吸式雨水斗上，这种安装方式结构简单，安装较为方便。
作为本发明的进一步改进，所述内罩在其顶面还设置有把手，所述把手的最大水平高度高于所述软石层的顶面高度。
通过采用上述技术方案，由于防堵罩是被软石层盖合的，把手的设置能够使得清理人员辨认防堵罩的位置，且方便清理人员将内罩从外罩内腔取出。
作为本发明的进一步改进，相邻所述软石层之间还设有种植区且在种植区铺设有种植土层，所述种植土层和所述软石层之间还设有透水隔板，所述透水隔板包括骨架板和铺设在骨架板上的透水网。
通过采用上述技术方案，在相邻两个软石层之间设置种植区能够提升屋顶的绿化面积，提升整个建筑的绿化程度。同时，在种植土层和软石层之间设置透水隔板，透水隔板具有透水网，能够减少种植土层中的种植土流失到软石层中。
作为本发明的进一步改进，还包括雨水井、设于雨水井一侧的处理室以及设于处理室内的雨水净化组件；所述立管的下端伸入雨水井中；所述雨水净化组件包括过滤器、紫外消毒装置、输送泵组以及储水罐；所述输送泵组将雨水井中的雨水依次通过过滤器、紫外消毒装置后并储存于储水罐中。
通过采用上述技术方案，雨水井、处理室和雨水净化组件的设置，能够将雨水进行收集，在净化后储存，提升对雨水的利用率。其中，雨水从立管进入到雨水井后，并在输送泵组的输送下，在过滤器中被过滤，在紫外消毒装置中被消毒杀菌，最后被储存于储水罐中。
作为本发明的进一步改进，所述虹吸式屋面雨水回用系统还设有水轮发电机和蓄电池；所述水轮发电机位于所述立管的下端开口的下方；所述蓄电池用于储存水轮发电机产生的电量。
通过采用上述技术方案，水轮发电机能够将雨水的重力势能转换成电能并且储存于蓄电池中。相较于传统的建筑重力排水系统而言，雨水的冲击力不足以驱动水轮发电机运行，采用本申请的虹吸式屋面雨水回用系统，从立管中流出的雨水的冲击力较大，使得水轮发电机能够正常转动。
作为本发明的进一步改进，还设有控制主机，所述立管在其顶部设有检测部，所述检测部内设有与控制主机连接的水位传感器，所述水位传感器的检测端的水平高度高于所述横管的最高处的水平高度；所述立管的下端还设置有与控制主机连接的第一电磁阀；当所述立管中的水位涨至所述水位传感器处，所述水位传感器输送一信号至所述控制主机处，所述控制主机控制所述第一电磁阀开启。
通过采用上述技术方案，当雨量较小时，尾管、横管和立管均不能够被填充满，使得虹吸式屋面雨水回用系统不能够形成虹吸现象，从立管流出的雨水冲击在水轮发电机不能够带动水轮发电机正常旋转进行发电。
通过上述第一电磁阀和水位传感器的设置，使得雨水量较小时，雨水会在立管和横管中进行积累，直至立管和横管中雨水的液面与水位传感器接触，使得立管和横管中的雨水符合虹吸远离，此时第一电磁阀开启，雨水从立管下端流出的流速较快，冲击在水轮发电机上驱动水轮发电机正常发电。
作为本发明的进一步改进，所述立管在控制部的下方还设有清洗接头；所述虹吸式屋面雨水回用系统还设有管道清洗组件，所述管道清洗组件包括清洗进水管、清洗出水管以及清洗水泵，所述清洗进水管连接所述储水罐与所述清洗水泵的进水口；所述清洗出水管连接所述清洗水泵的出水管和所述清洗接头，所述清洗出水管上还设有第二电磁阀。
通过采用上述技术方案，上述管道清洗组件能够提供一种清洗立管、尾管和横管的方式，当需要进行管道清洗时，启动清洗水泵，将储水罐中的雨水输通过清洗接头进入到立管内，并在立管内进行积累，使得立管、横管被填充满后，横管和立管满足虹吸的原理，此时开启第一电磁阀，雨水在横管和立管中的流速较快，能够将立管内壁和横管内壁中的杂质进行冲洗，方便定期对横管和立管进行清理。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、一种虹吸屋面雨水回用系统，通过设置防堵罩和软石层，使得大面积堵塞物能够被软石层挡住，降低大面积堵塞物对虹吸屋面雨水回用系统的排水的影响；
2、防堵罩包括内罩和外罩，在进行防堵罩的清理时，将内罩取出，外罩能够将软石隔离避免软石进入到虹吸间隙中，从而方便内罩的取放和清洗；
3、通过设置雨水井和雨水净化组件，能够对雨水进行净化，方便雨水的储存和使用；
4、通过在立管的下端开口下方设置水轮发电机和用于储存水轮发电机的产生的电能的蓄电池，能够对雨水的势能进行利用；
5、通过设置水位传感器和第一电磁阀，能够在降雨量不大的情况下将雨水在立管内积聚，使得在降雨量不大的情况下也能够驱动水轮发电机运行。
附图说明
图1为本发明中虹吸屋面雨水回用系统的结构示意图；
图2为本发明中排水区和种植区的结构示意图；
图3为本发明中外侧板的结构示意图。
图中：1、排水沟；11、排水区；111、软石层；12、种植区；121、种植土层；13、防堵罩；131、外罩；1311、外侧板；1312、透水孔；1314、放置槽；132、内罩；1321、内侧板；1322、盖板；；1324、把手；1325、定位插孔；14、透水隔板；141、骨架板；142、透水网；15、虹吸间隙；2、虹吸式雨水斗；21、定位插柱；31、尾管；32、横管；33、立管；331、检测部；332、水位传感器；333、第一电磁阀；334、清洗接头；4、雨水井；41、井盖；42、水轮发电机；43、蓄电池；44、出水管；5、处理室；61、过滤器；62、紫外消毒装置；63、输送泵组；64、储水罐；71、清洗进水管；72、清洗出水管；73、清洗水泵；74、第二电磁阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参阅附图1，一种虹吸屋面雨水回用系统，包括控制主机、设于屋面的排水沟1、多个沿排水沟1的长度方向间隔布置的虹吸式雨水斗2、连于虹吸式雨水斗2的尾管31、横管32、立管33、雨水井4、开设于雨水井4一侧的处理室5以及安装于处理室5内的雨水净化组件。
参阅附图1和附图2，排水沟1沿其长度方向依次间隔布置有多个排水区11和多个种植区12。其中，排水区11的长度和种植区12的长度保持一致。虹吸式雨水斗2安装于排水区11的中部，排水沟1在排水区11安装有将虹吸式雨水斗2盖合的防堵罩13，且在排水区11铺设有软石层111，软石层111的厚度高于防堵罩13的高度且软石层111将防堵罩13压紧在排水沟1的底面。种植区12内铺设有种植土层121，使得能够在种植区12内种植绿植。
参阅附图2，排水区11和种植区12之间设有将两个区域进行分隔的透水隔板14。透水隔板14包括骨架板141和铺设在骨架板141上的透水网142，骨架板141上开设有大孔径的通孔，透水网142设于透水隔板14靠近种植区12的一侧。
参阅附图2，防堵罩13包括固定于排水沟1底部的外罩131和可拆卸安装于所述外罩131内腔的内罩132。
参阅附图2和附图3，外罩131包括四块外侧板1311，且四块外侧板1311均开设有孔径不小于1cm的透水孔1312。外罩131的顶部开设有供内罩132放入外罩131内腔的放置开口，外罩131沿放置开口的边沿开设有放置槽1314。内罩132包括四块内侧板1321以及将放置开口盖合且与放置槽1314配合的盖板1322，四块内侧板1321和盖板1322均开设有供水通过的过滤网孔。
当防堵罩13将虹吸式雨水斗2盖合时，内罩132和虹吸式雨水斗2之间形成有虹吸间隙15。在本实施例中，虹吸间隙15的间隙宽度不小于1.5cm。
为了方便防堵罩13的安装，虹吸式雨水斗2的顶部设有定位插柱21，且定位插柱21的横截面呈正六边形。内罩132在盖板1322的底部设有与定位插柱21配合的定位插孔1325。其中，内罩132在其顶面还设置有把手1324，把手1324的最大水平高度高于软石层111的顶面高度，从而方便清理人员能够发现内罩132的位置。
参阅附图1，尾管31竖直设置连接于虹吸式雨水斗2的下方。所有尾端的下端均连接于横管32。
立管33竖直连接于横管32的一端，且横管32朝立管33的方向向下倾斜布置，且倾斜角度为2°。立管33还具有位于横管32上方的检测部331，检测部331内安装有用于检测立管33内水位的水位传感器332，水位传感器332的检测端的水平高度高于横管32的最高处的水平高度。立管33的下端还设有与控制主机连接的第一电磁阀333。
第一电磁阀333和水位传感器332均与控制主机连接，且当立管33中的水位涨至水位传感器332的检测端时，水位传感器332输送一信号至控制主机处，控制主机控制第一电磁阀333开启。在本实施例中，第一电磁阀333开启持续时长为30秒，即控制主机接收到水位传感器332输送的信号后，控制第一电磁阀333开启30秒，待30秒后，第一电磁阀333关闭。
其中，第一电磁阀333还能够通过控制主机进行人为启闭，即操作人员能够通过控制主机控制第一电池阀控制第一电磁阀333保持开启状态或者关闭状态。
立管33在控制部的下方还设置有一个水平设置的清洗接头334。
雨水井4的顶部设有将雨水井4盖合的井盖41。立管33的下端贯穿井盖41并插入雨水井4内。
虹吸式屋面雨水回用系统还设有水轮发电机42和蓄电池43。其中，水轮发电机42位于立管33的下端开口的下方，蓄电池43设于井盖41的一侧，且用于储存水轮发电机42产生的电量。
雨水净化组件包括过滤器61、紫外消毒装置62、输送泵组63以及储水罐64。输送泵组63将雨水井4中的雨水依次通过过滤器61、紫外消毒装置62后并储存于储水罐64中。其中，雨水井4的侧壁底部还设有一根出水管44，出水管44与过滤器61的进水口连接。
虹吸式屋面雨水回用系统还设有管道清洗组件。管道清洗组件包括清洗进水管71、清洗出水管72以及清洗水泵73。清洗进水管71连接储水罐64与清洗水泵73的进水口；清洗出水管72连接所述清洗水泵73的出水管44和清洗接头334，清洗出水管72上还设有第二电磁阀74。
当降雨量较小时，上述虹吸式屋面雨水回用系统的排水方式如下所示：第一电磁阀333的初始状态为闭合状态，待立管33中的雨水量积聚至水位传感器332的检测端时，立管33内的雨水符合虹吸的要求，第一电磁阀333开启并保持开启状态30秒，立管33中的雨水速度从立管33的下端流出并冲击在水轮发电机42上，使得水轮发电机42开始发电；待30秒后，第一电磁阀333关闭，雨水再一次在立管33中进行积聚。
当降雨量较大时，上述虹吸式屋面雨水回用系统的排水方式如下所示：操作人员通过控制主机使得第一电磁阀333保持开启状态，由于降雨量较大，因此立管33中的雨水量能够始终保持立管33、横管32和尾管31内的雨水保持虹吸状态，因此雨水能够以较快的速度冲击在水轮发电机42上，从而驱动水轮发电发电；
当需要进行清理虹吸式屋面雨水回用系统中的尾管31、横管32和立管33，操作人员通过控制主机使得第一电磁阀333保持闭合状态，并开启第二电磁阀74，通过清洗水泵73将储水罐64中的水输送至立管33中，使得水能够填充整个立管33、横管32和尾管31，并且使得水在排水管中进行溢出，然后关闭清洗水泵73和第二电磁阀74，开启第一电磁阀333，此时立管33、横管32和尾管31内的雨水满足虹吸的要求，立管33、横管32和尾管31内的水快速流出，能够对立管33、横管32和尾管31进行冲刷，减少立管33、横管32和尾管31内壁的附着物。
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)

1.一种虹吸屋面雨水回用系统，包括设于屋面的排水沟(1)、多个沿排水沟(1)的长度方向间隔布置的虹吸式雨水斗(2)、连于虹吸式雨水斗(2)的尾管(31)、横管(32)以及立管(33)，其特征在于，还包括将所述虹吸式雨水斗(2)盖合的防堵罩(13)，所述防堵罩(13)设有过滤网孔，所述防堵罩(13)的内壁和所述虹吸式雨水斗(2)之间均形成有虹吸间隙(15)；所述排水沟(1)在其设有所述虹吸式雨水斗(2)的区域铺设有软石层(111)，所述软石层(111)将所述防堵罩(13)压紧在所述排水沟(1)的底面。
2.根据权利要求1所述的一种虹吸屋面雨水回用系统，其特征在于，所述防堵罩(13)包括固定于所述排水沟(1)底部的外罩(131)和可拆卸安装于所述外罩(131)内腔的内罩(132)，所述外罩(131)的侧壁开设有透水孔(1312)，所述外罩(131)的顶部开设有供所述内罩(132)放入所述外罩(131)内腔的放置开口，所述外罩(131)沿所述放置开口开设有放置槽(1314)；所述内罩(132)具有将放置开口盖合且与所述放置槽(1314)配合的盖板(1322)；所述过滤网孔开设于所述内罩(132)的侧壁和盖板(1322)处。
3.根据权利要求2所述的一种虹吸屋面雨水回用系统，其特征在于，所述虹吸式雨水斗(2)的顶部设有定位插柱(21)，所述定位插柱(21)的横截面呈正六边形；所述内罩(132)具有与所述定位插柱(21)配合的定位插孔(1325)。
4.根据权利要求2所述的一种虹吸屋面雨水回用系统，其特征在于，所述内罩(132)在其顶面还设置有把手(1324)，所述把手(1324)的最大水平高度高于所述软石层(111)的顶面高度。
5.根据权利要求1所述的一种虹吸屋面雨水回用系统，其特征在于，相邻所述软石层(111)之间还设有种植区(12)且在种植区(12)铺设有种植土层(121)，所述种植土层(121)和所述软石层(111)之间还设有透水隔板(14)，所述透水隔板(14)包括骨架板(141)和铺设在骨架板(141)上的透水网(142)。
6.根据权利要求1所述的一种虹吸屋面雨水回用系统，其特征在于，还包括雨水井(4)、设于雨水井(4)一侧的处理室(5)以及设于处理室(5)内的雨水净化组件；所述立管(33)的下端伸入雨水井(4)中；所述雨水净化组件包括过滤器(61)、紫外消毒装置(62)、输送泵组(63)以及储水罐(64)；所述输送泵组(63)将雨水井(4)中的雨水依次通过过滤器(61)、紫外消毒装置(62)后并储存于储水罐(64)中。
7.根据权利要求6所述的一种虹吸式屋面雨水回用系统，其特征在于，所述虹吸式屋面雨水回用系统还设有水轮发电机(42)和蓄电池(43)；所述水轮发电机(42)位于所述立管(33)的下端开口的下方；所述蓄电池(43)用于储存水轮发电机(42)产生的电量。
8.根据权利要求7所述的一种虹吸式屋面雨水回用系统，其特征在于，还设有控制主机，所述立管(33)在其顶部设有检测部(331)，所述检测部(331)内设有与控制主机连接的水位传感器(332)，所述水位传感器(332)的检测端的水平高度高于所述横管(32)的最高处的水平高度；所述立管(33)的下端还设置有与控制主机连接的第一电磁阀(333)；当所述立管(33)中的水位涨至所述水位传感器(332)处，所述水位传感器(332)输送一信号至所述控制主机处，所述控制主机控制所述第一电磁阀(333)开启。
9.根据权利要求8所述的一种虹吸式屋面雨水回用系统，其特征在于，所述立管(33)在控制部的下方还设有清洗接头(334)；所述虹吸式屋面雨水回用系统还设有管道清洗组件，所述管道清洗组件包括清洗进水管(71)、清洗出水管(72)以及清洗水泵(73)，所述清洗进水管(71)连接所述储水罐(64)与所述清洗水泵(73)的进水口；所述清洗出水管(72)连接所述清洗水泵(73)的出水管(44)和所述清洗接头(334)，所述清洗出水管(72)上还设有第二电磁阀(74)。
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