CN111395453A - 一种雨水收集系统及其收集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种雨水收集系统及其收集方法，涉及水资源回收的技术领域，一种雨水收集系统包括集水装置和导水装置，导水装置包括可拆卸设置于所述集水桶的导水板，所述导水板位于所述集水桶的开口端面，所述导水板上具有导水面，所述导水面沿着靠近所述集水桶中心的方向向下倾斜。将导水板安装于集水桶的开口端面以使导水板的导水面朝向风吹来的方向以使倾斜后的雨水打落在导水板的导水面上，而后雨水沿着导水面滑落到集水桶中以增加该雨水收集系统的雨水收集量，由此，使得本发明具有提高雨水收集效率的优点。

Description

一种雨水收集系统及其收集方法
技术领域
本发明涉及水资源回收的技术领域，尤其是涉及一种雨水收集系统及其收集方法。
背景技术
雨水收集系统，指雨水收集的整个过程,收集到的雨水用于浇溉农作物和补充地下水，还可用于景观环境、绿化、洗车场用水、道路冲洗、冷却水补充以及冲厕等非生活用水用途。雨水回收再利用可以节约水资源，大大缓解我国的缺水问题。
如图1所示，现有的雨水收集系统主要通过集水桶的开口朝上设置以使雨水自然掉落在集水桶内，从而对雨水进行收集。但在实际使用过程中，下雨常伴随着刮风，风力致使雨滴下落的过程中发生倾斜运动（如图2所示），致使经过集水桶的开口上方的雨水增加。但原本在无风状态下应掉落进入集水桶的雨水也因风力作用倾斜运动而无法进入到集水桶中，从而导致雨水收集系统的雨水收集效率低。
发明内容
本发明的目的一是提供一种雨水收集系统,具有提高雨水收集效率的优点。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种雨水收集系统，包括：
集水装置，包括集水桶，所述集水桶的上端具有集水开口；
导水装置，包括可拆卸设置于所述集水桶的导水板，所述导水板位于所述集水桶的开口端面，所述导水板上具有导水面，所述导水面沿着靠近所述集水桶中心的方向向下倾斜。
通过采用上述技术方案，将导水板安装于集水桶的开口端面以使导水板的导水面朝向风吹来的方向以使倾斜后的雨水打落在导水板的导水面上，而后雨水沿着导水面滑落到集水桶中以增加该雨水收集系统的雨水收集量，由此，使得该雨水收集系统具有提高雨水收集效率的优点。
本发明进一步设置为：所述导水装置还包括驱使所述导水板转动的驱转机构，所述驱转机构包括可拆卸设置于所述集水桶的安装架、转动设置于所述安装架的转轴以及固定设置于所述转轴的摆杆，所述摆杆的一端安装有尾翼，所述摆杆的另一端安装有平衡件，所述导水板位于所述摆杆上且位于所述转轴靠近所述尾翼的一侧。
通过采用上述技术方案，当风吹来时，由于尾翼的受力面积较大以使摆杆产生风压力矩，从而使得摆杆绕着转轴转动以带动导水板转动，从而使得导水板能够根据风向实时调整方向，以使倾斜的雨水尽可能多的打落在导水板上，从而增加该雨水收集系统的雨水收集量，由此，使得该雨水收集系统具有提高雨水收集效率的优点。
本发明进一步设置为：所述导水板具有大端和小端，所述导水板的大端朝向所述尾翼，所述导水板的小端朝向所述平衡件，所述导水面位于所述大端和所述小端之间。
通过采用上述技术方案，风力施加在导水板上时，风力经由导水板的小端导流分散以减少风压力矩，从而减少导水板上的风压力矩对尾翼上风压力矩的影响，以使摆杆能够稳定顺利地带动导水板朝向雨水倾斜而来的方向，从而使得该导水板雨水收集的稳定性。
本发明进一步设置为：所述导水板上贯穿开设有若干过风孔隙，所述过风孔隙的其中一个开口位于所述导水面上。
通过采用上述技术方案，过风孔隙的设置在保证导水板面积的情况下减少了导水板的风受力面积，从而减少导水板上的风压力矩对尾翼上风压力矩的影响，以使摆杆能够稳定顺利地带动导水板朝向雨水倾斜而来的方向，从而使得该导水板雨水收集的稳定性。
本发明进一步设置为：所述集水装置还包括套设于所述集水桶的安装外桶，所述安装外桶与所述集水桶之间形成有溢流腔室，所述集水桶的桶壁上贯穿开设有与所述溢流腔室连通的溢流孔，所述安装外桶的下端设置有排水管，所述安装外桶的内壁上安装有控制所述溢流孔开口大小的溢流装置。
通过采用上述技术方案，雨水量大时通过溢流装置扩大溢流孔的开口以增大溢流孔的溢流水量，从而避免雨水从集水桶的上端开口溢出到集水装置外。
本发明进一步设置为：所述导水板上开设有供所述摆杆穿过的穿孔，所述摆杆与所述穿孔之间滑动连接，所述溢流装置包括套设于所述摆杆的调节弹簧、固定设置于所述调节弹簧的调节滑块、固定设置有调节滑块的调节推杆以及用于调节所述溢流孔开口大小的调节阀，所述调节阀内开设有用于与所述溢流孔连通的调节水孔，所述调节阀沿竖直方向滑动于所述安装外桶的内壁，所述安装外桶上安装有端部与调节阀下端面固定连接的复位弹簧，所述调节阀与所述集水桶的外壁贴合，所述调节阀的上端面沿着靠近所述集水桶的方向向下倾斜，所述调节推杆抵压与所述调节阀的上端面，所述调节弹簧的一端与所述导水板连接且另一端与所述尾翼连接。
通过采用上述技术方案，导水板受到雨水的冲击以在摆杆上滑动，从而推动调节弹簧压缩以带动调节滑块滑动，从而带动调节推杆滑动，调节阀在复位弹簧的作用下上端面保持与调节推杆抵触以使调节阀能够跟随调节推杆的移动而上下移动，从而对溢流孔的开口大小进行调节。
本发明进一步设置为：所述安装外桶的内壁上沿竖直方向开设有导向滑槽，所述调节阀上固定设置有与所述导向滑槽固定连接的导向滑块。
通过采用上述技术方案，导向滑块沿着导向滑槽滑动以使调节阀沿着导向滑槽滑动，从而使得调节阀能够稳定地控制溢流孔开口大小。
本发明进一步设置为：所述安装外桶的下端安装有出水管，所述集水桶的下端安装有与所述出水管插接配合的导水管。
通过采用上述技术方案，集水桶安装于安装外桶时，导水管与出水管插接配合以使集水桶内的水从出水管排出以便于后续的使用。
本发明的目的二是提供一种雨水收集方法,具有提高雨水收集效率的优点。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种雨水收集方法，包括如下步骤：
S1、安装安装外桶和集水桶，排水管与市政排水管道连通，导水管与出水管插接配合；
S2、安装导水装置，尾翼上的风压力矩控制摆杆转动以带动导水板转动，以使导水面始终朝向雨水倾斜打落的方向；
S3、安装溢流装置，雨水打落的力度和风力配合推动导水板滑动以带动调节推杆移动，调节阀在调节推杆的抵压作用下上下滑动以控制溢流孔的开口大小。
通过采用上述技术方案，导水板的导水面始终朝向雨水打落的方向以收集本因风力作用倾斜移动而不会落入集水桶的水，从而增加集水桶的雨水收集量，调节阀控制溢流孔的大小一样避免集水桶内水量过多而溢出集水桶，从而使得该集水装置在雨水量大的时候集水桶内的雨水不会溢出到集水装置外，而在雨水量小时提高雨水的收集量，由此，使得该雨水收集系统具有提高雨水收集效率的优点。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.将导水板安装于集水桶的开口端面以使导水板的导水面朝向风吹来的方向以使倾斜后的雨水打落在导水板的导水面上，而后雨水沿着导水面滑落到集水桶中以增加该雨水收集系统的雨水收集量，由此，使得该雨水收集系统具有提高雨水收集效率的优点；
2.当风吹来时，由于尾翼的受力面积较大以使摆杆产生风压力矩，从而使得摆杆绕着转轴转动以带动导水板转动，从而使得导水板能够根据风向实时调整方向，以使倾斜的雨水尽可能多的打落在导水板上，从而增加该雨水收集系统的雨水收集量，由此，使得该雨水收集系统具有提高雨水收集效率的优点；
3.导水板受到雨水的冲击以在摆杆上滑动，从而推动调节弹簧压缩以带动调节滑块滑动，从而带动调节推杆滑动，调节阀在复位弹簧的作用下上端面保持与调节推杆抵触以使调节阀能够跟随调节推杆的移动而上下移动，从而对溢流孔的开口大小进行调节。
附图说明
图1是本发明优选实施例的剖视结构示意图；
图2是本发明优选实施例导水装置的结构示意图；
图3是本发明优选实施例的安装结构示意图。
图中，1、集水装置；11、集水桶；111、溢流孔；112、竖直桶段；113、收缩桶段；12、安装外桶；121、导向滑槽；122、安装台；123、安装板；13、溢流腔室；14、排水管；15、出水管；16、导水管；2、导水装置；21、导水板；211、导水面；212、过风孔隙；213、穿孔；22、驱转机构；221、安装架；222、转轴；223、摆杆；224、尾翼；225、平衡件；3、溢流装置；31、调节弹簧；32、调节滑块；33、调节推杆；34、调节阀；341、调节水孔；342、导向滑块；35、复位弹簧。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个优选实施例进行详细描述。
参照图1，为本发明公开的一种雨水收集系统，包括集水装置1、导水装置2以及溢流装置3。
集水装置1包括集水桶11和套设于集水桶11的安装外桶12。安装外桶12呈圆桶状设置且轴线沿竖直方向设置，安装外桶12的开口朝上。集水桶11包括竖直桶段112和一体成型于竖直桶段112下端的收缩桶段113，竖直桶段112呈圆桶状设置且轴线与安装外桶12的轴线重合，竖直桶段112的开口朝上，竖直桶段112的开口即为集水开口。收缩桶段113的外形呈类圆台状设置且轴线与竖直桶段112的轴线重合，收缩桶段113的内径和外径均自上而下逐渐减小。安装外桶12内的底壁上设置有环状的安装台122，安装台122的轴线与安装外桶12的轴线重合，收缩桶段113的下端嵌入到安装台122内以完成集水桶11与安装外桶12之间的安装。收缩桶段113下端面上安装有导水管16以用于引导排出集水桶11内收集的雨水，导水管16的轴线与安装台122的轴线重合。集水桶11的下端设置有呈类“L”型设置的出水管15，出水管15竖直段的开口位于安装外桶12内的底壁上且圆心位于安装台122的轴线上，导水管16的下端与出水管15插接配合且保持密封，出水管15水平段的开口位于安装外桶12的外壁上。出水管15的水平开口可以安装入水龙头等启闭阀，以使集水桶11内收集的雨水根据需要去取出，出水管15的水平开口也可以与蓄水池连通以使集水桶11收集的雨水能够输送到蓄水池中进行储存。
参照图2，导水装置2包括导水板21和驱使导水板21转动的驱转机构22，驱转机构22与集水桶11之间可拆卸连接以使导水板21与集水桶11之间可拆卸分离。
具体地，驱转机构22包括可拆卸设置于集水桶11的安装架221、转动设置于安装架221的转轴222以及固定设置于转轴222上端的摆杆223，导水板21安装于摆杆223。安装架221与竖直桶段112的内壁螺纹连接，转轴222的轴线与集水桶11的轴线重合，摆杆223为多棱柱，摆杆223的轴线沿水平方向设置，摆杆223以转轴222的轴线为转动轴线进行转动。摆杆223的一端安装有尾翼224，摆杆223的另一端安装有平衡件225，转轴222位于尾翼224和平衡件225之间，导水板21位于摆杆223靠近尾翼224的一侧，平衡件225可以是平衡锤或配重快以使摆杆223的两端能够平衡，从而保证摆杆223能够稳定转动。尾翼224的面积远大于导水板21的面积，使得在同样的风力调节和雨水条件下，尾翼224上的风压力矩远大于导水板21上的风压力矩。当风吹来时，由于尾翼224的受力面积较大以使摆杆223产生风压力矩，从而使得摆杆223绕着转轴222转动以带动导水板21转动，以使导水板21的导水面211朝向风吹来的方向。
导水板21上具有导水面211，导水面211沿着靠近集水桶11中心的方向向下倾斜。倾斜后的雨水打落在导水板21的导水面211上，而后雨水沿着导水面211滑落到集水桶11中以增加该雨水收集系统的雨水收集量。
导水板21的横截面成类三角形或类“V”字形设置以使导水板21具有大端和小端，导水面211位于大端和小端之间。导水板21位于摆杆223上且位于转轴222靠近尾翼224的一侧，导水板21的大端朝向尾翼224，导水板21的小端朝向平衡件225，风力施加在导水板21上时，风力经由导水板21的小端导流分散以减少风压力矩，从而减少导水板21上的风压力矩对尾翼224上风压力矩的影响。优选地，导水板21上贯穿开设有若干过风孔隙212，过风孔隙212的其中一个开口位于导水面211上，过风孔隙212的轴线与摆杆223的轴线平行。过风孔隙212的设置在保证导水板21面积的情况下减少了导水板21的风受力面积，从而减少导水板21上的风压力矩对尾翼224上风压力矩的影响，
值得一提的是，安装外桶12与集水桶11之间形成有溢流腔室13，安装外桶12的下端设置有排水管14，排水管14可以直接连接市政排水管14道以排出集水桶11内溢流出的水，当出水管15接启闭阀时，排水管14也可以接蓄水池。
参照图3，为了控制集水桶11的溢流量，集水桶11的桶壁上贯穿开设有与溢流腔室13连通的溢流孔111，安装外桶12的内壁上安装有控制溢流孔111开口大小的溢流装置3。具体地，溢流装置3包括套设于摆杆223的调节弹簧31、固定设置于调节弹簧31的调节滑块32、固定设置有调节滑块32的调节推杆33以及用于调节溢流孔111开口大小的调节阀34，调节弹簧31的一端与导水板21连接且另一端与尾翼224连接。对应地，导水板21上贯穿开设有供摆杆223穿过的穿孔213，穿孔213纵截面的形状大小与摆杆223纵截面的形状大小相适配以使导水板21与摆杆223之间能够相对滑动而不相对转动。导水板21受到雨水的冲击以在摆杆223上滑动，从而使得调节弹簧31压缩移动以带动调节滑块32移动。
调节阀34呈环状设置，调节阀34的内壁与集水桶11的外壁贴合，调节阀34的外壁与安装外桶12的内壁贴合。调节阀34的上端面沿着靠近集水桶11的方向向下倾斜，调节推杆33抵压于调节阀34的上端面。对应地，安装外桶12的内壁上固定设置有安装板123，安装板123位于调节阀34的下方。安装板123上安装有端部与调节阀34下端面固定连接的复位弹簧35。推动调节弹簧31压缩以带动调节滑块32滑动，从而带动调节推杆33滑动，调节阀34在复位弹簧35的作用下上端面保持与调节推杆33抵触以使调节阀34能够跟随调节推杆33的移动而上下移动。
调节阀34内开设有用于与溢流孔111连通的调节水孔341，溢流孔111开口最大时，溢流孔111的开口与调节水孔341的开口完全重合，而后调节水孔341跟随调节阀34向上移动能够使溢流孔111的开口与调节水孔341的开口之间的重合面积逐渐减小，从而实现对溢流孔111开口大小的调节。尤其是当调节水孔341向上移动时，溢流孔111开口的最低点升高以使集水桶11内的最高水位线上升，从而能够增加集水桶11的蓄水量。而调节阀34的升降距离小于溢流孔111的直径以使溢流孔111的开口与调节水孔341的开口之间不会完全不重合，从而保证溢流孔111的溢流功能。优选地，调节阀34的外壁沿其周向等间隔设置有至少一个导向滑块342，而安装外桶12的内壁上沿竖直方向开设有导向滑槽121，导向滑块342在导向滑槽121中滑动以使调节阀34能够沿着竖直方向稳定性地滑动，且导向滑块342限制了调节阀34的转动以避免调节水孔341和溢流孔111错位而导致的溢流功能失效。
本实施例的实施方法，包括如下步骤：
S1、安装安装外桶12和集水桶11：先将安装外桶12安装于地面或其他的预先规划的安装位置，且排水管14与市政排水管14道或蓄水池连通，再将收缩桶段113的下端嵌入安装台122以使导水管16与出水管15插接配合，导水管16与出水管15插接配合且导水管16与出水管15的连接处保持密封。
S2、安装导水装置2：在摆杆223依次安装平衡件225、导水板21、调节弹簧31和尾翼224，再将摆杆223安装于转轴222的上端且转轴222位于平衡件225和导水板21之间，将摆杆223两端的重力调节平衡后固定摆杆223和转轴222，再将安装有转轴222的安装架221安装于集水桶11的内壁，尾翼224上的风压力矩控制摆杆223转动以带动导水板21转动，以使导水面211始终朝向雨水倾斜打落的方向，在风力作用下倾斜移动的雨水打落在导水板21上后沿着导水板21滑落到集水桶11中。
S3、安装溢流装置3：在将安装架221安装于集水桶11内壁之前，将复位弹簧35和调节阀34安装在溢流腔室13内，调节阀34的内壁与集水桶11外壁贴合且调节阀34的外壁与安装外桶12的内壁贴合，将导向滑块342安装于导向滑槽121以使调节阀34能够沿竖直方向滑动，而后安装安装架221以使调节推杆33的下端面抵触在调节阀34的上端面，雨水打落的力度和风力配合推动导水板21滑动以带动调节推杆33移动，调节阀34在调节推杆33的抵压作用和复位弹簧35的弹力作用配合下进行上下滑动以控制溢流孔111的开口大小。具体地，风和雨较小时，风力和雨水冲击力小于调节弹簧31的弹力以使调节推杆33抵触在调节阀34上端面靠近集水桶11的位置，此时调节阀34处于最高高度位置而调节水孔341的开口与溢流孔111的开口之间的重合面积最小。而后随着风和雨的逐渐增大，风力和雨水冲击力逐渐增大以逐渐克服调节弹簧31的弹力，从而使得导水板21带动调节推杆33逐渐向着远离集水桶11的方向移动，调节推杆33推动调节阀34下降以使调节水孔341的开口与溢流孔111开口之间的重合面积逐渐增大，直至调节推杆33与安装外桶12的内壁抵触时调节阀34下降至最低高度位置，此时调节水孔341的开口与溢流孔111开口之间完全重合。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、 “上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种雨水收集系统，其特征在于，包括：
集水装置(1)，包括集水桶(11)，所述集水桶(11)的上端具有集水开口；
导水装置(2)，包括可拆卸设置于所述集水桶(11)的导水板(21)，所述导水板(21)位于所述集水桶(11)的开口端面，所述导水板(21)上具有导水面(211)，所述导水面(211)沿着靠近所述集水桶(11)中心的方向向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种雨水收集系统，其特征在于，所述导水装置(2)还包括驱使所述导水板(21)转动的驱转机构(22)，所述驱转机构(22)包括可拆卸设置于所述集水桶(11)的安装架(221)、转动设置于所述安装架(221)的转轴(222)以及固定设置于所述转轴(222)的摆杆(223)，所述摆杆(223)的一端安装有尾翼(224)，所述摆杆(223)的另一端安装有平衡件(225)，所述导水板(21)位于所述摆杆(223)上且位于所述转轴(222)靠近所述尾翼(224)的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种雨水收集系统，其特征在于，所述导水板(21)具有大端和小端，所述导水板(21)的大端朝向所述尾翼(224)，所述导水板(21)的小端朝向所述平衡件(225)，所述导水面(211)位于所述大端和所述小端之间。
4.根据权利要求2所述的一种雨水收集系统，其特征在于，所述导水板(21)上贯穿开设有若干过风孔隙(212)，所述过风孔隙(212)的其中一个开口位于所述导水面(211)上。
5.根据权利要求2所述的一种雨水收集系统，其特征在于，所述集水装置(1)还包括套设于所述集水桶(11)的安装外桶(12)，所述安装外桶(12)与所述集水桶(11)之间形成有溢流腔室(13)，所述集水桶(11)的桶壁上贯穿开设有与所述溢流腔室(13)连通的溢流孔(111)，所述安装外桶(12)的下端设置有排水管(14)，所述安装外桶(12)的内壁上安装有控制所述溢流孔(111)开口大小的溢流装置(3)。
6.根据权利要求5所述的一种雨水收集系统，其特征在于，所述导水板(21)上开设有供所述摆杆(223)穿过的穿孔(213)，所述摆杆(223)与所述穿孔(213)之间滑动连接，所述溢流装置(3)包括套设于所述摆杆(223)的调节弹簧(31)、固定设置于所述调节弹簧(31)的调节滑块(32)、固定设置有调节滑块(32)的调节推杆(33)以及用于调节所述溢流孔(111)开口大小的调节阀(34)，所述调节阀(34)内开设有用于与所述溢流孔(111)连通的调节水孔(341)，所述调节阀(34)沿竖直方向滑动于所述安装外桶(12)的内壁，所述安装外桶(12)上安装有端部与调节阀(34)下端面固定连接的复位弹簧(35)，所述调节阀(34)与所述集水桶(11)的外壁贴合，所述调节阀(34)的上端面沿着靠近所述集水桶(11)的方向向下倾斜，所述调节推杆(33)抵压与所述调节阀(34)的上端面，所述调节弹簧(31)的一端与所述导水板(21)连接且另一端与所述尾翼(224)连接。
7.根据权利要求6所述的一种雨水收集系统，其特征在于，所述安装外桶(12)的内壁上沿竖直方向开设有导向滑槽(121)，所述调节阀(34)上固定设置有与所述导向滑槽(121)固定连接的导向滑块(342)。
8.根据权利要求5所述的一种雨水收集系统，其特征在于，所述安装外桶(12)的下端安装有出水管(15)，所述集水桶(11)的下端安装有与所述出水管(15)插接配合的导水管(16)。
9.一种雨水收集方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、安装安装外桶(12)和集水桶(11)，排水管(14)与市政排水管(14)道连通，导水管(16)与出水管(15)插接配合；
S2、安装导水装置(2)，尾翼(224)上的风压力矩控制摆杆(223)转动以带动导水板(21)转动，以使导水面(211)始终朝向雨水倾斜打落的方向；
S3、安装溢流装置(3)，雨水打落的力度和风力配合推动导水板(21)滑动以带动调节推杆(33)移动，调节阀(34)在调节推杆(33)的抵压作用下上下滑动以控制溢流孔(111)的开口大小。
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