CN1273619A - 污染物截流器 - Google Patents

Abstract

一种从流经下水道、水管等的流体中截流固体物质的装置(10),该装置包括一个适于与下水道、水管等出口相连的连接部件(12)。该装置还包括一个网袋(14)形式的分流机构,适于载流流体中固体物质,且安装在连接部件上,连接形式使得离开出口的流体能流过该网状部件。此外,该装置包括一个网状释放机构(38),它适于在网状部件和连接部件之间相互配合,当被截流的固体物质达到预定量时,从连接部件上放开网状部件。分流机构还可以设置成排水管(70)或溢流堰(80,82)的形式。

Description

污染物截流器

发明领域

本发明涉及一种从流过下水道、水管等的流体中截流固体物质的装置。例如，用该装置截流如暴雨径流、工业废水等废水中夹带的固体。尽管本说明书是参照以下应用实例，简要描述了本发明，但是应当理解，本发明不只是限于这些应用场合，当需要从流体中截流固体物质时，都可以应用本发明的装置。

背景技术

向天然水体排放和引导水时的一个重要问题是水会夹带固体物质，且固体物质会最终进入海洋和河流，给水生生物、海岸和人类造成污染。

此外，暴雨径流和所夹带的固体污染物，在其流域内对环境构成的威胁也越来越大。

很难找到一种从废水、暴雨径流等水中除去固体物质的最优方式，因此，人们希望在这些水回到天然水体之前，能除去其中的固体物质。

污染物截流器在本技术领域内是一种较新技术。已知现有的污染物截流器容易堵塞和出现故障。本发明对这种结构作了改进。

发明概述

本发明提供了一种从流经下水道、水管等的流体中截流固体物质的装置，该装置包括：

-与下水道、水管等出口相连的，用于容纳并引导流体流过的连接部件；

-适于截流引导的流体中的固体物质，且安装有连接部件的网状部件，使所引导的流体流过该网状部件；以及

-与连接部件相连，且适于在所截流的固体物质达到预定量时，从该装置中排出流体的分流部件。

采用本发明的装置，能从如工业废水、暴雨水等流体中容易而经济地过滤出所夹带的固体物质，当该装置被填满或者堵塞等等时，分流部件仍可以从该装置连续排放流体，即不会出现堵塞、背压等等，即使更严重的环境冲击也是如此。

在一优选运行方式中，通常定期维护、排空、清洁网状部件，使分流部件根本无需投入运行。

在本发明的一个优选实施方式中，分流部件是网状释放部件形式，它适于在网状部件和连接部件之间相互配合，当被截流的固体物质达到预定量时，使连接部件放开网状部件。从而，容易定期拆卸、维护和/或替换网状部件。

在本说明书采用的术语“下水道、水管等等”包括任何类型的下水道(无论它是敞开的还是封闭的)、导管、管道、流体流动通道等等。

在另一种结构中，分流部件是连接部件上的分流口，一旦被网状部件截流的固体物质达到预定的量，流体即被引导到其中。因此，作为另一种从装置上释放网状部件的释放部件(或者作为当网状释放部件由于某种原因不能启动时的故障保护机构)，可借助于该分流口从装置中排出流体。

一种形式的分流口是分流管，用相连的阀门机构(例如蝶形阀或平板阀)，有选择地关闭流体流，其中当网状部件截流的固体物质达到预定的量时，才打开阀门机构，然后借助于该分流管排放流体。另一方面，在一简单变型中，分流口还可以是分流堰，或设置在连接部件上的出口通道，当装置中的液位达到预定液位时(例如由于网状部件的堵塞或填满)，流体能溢出该装置。

优选地，当被截流的固体物质对流体的流动造成阻碍时，启动该分流部件，在该装置中：

(i)流体达到预定的液位；

(ii)流体达到预定的压力；

(iii)固体物质达到预定的量；或者

(iv)穿过网状部件流动的流体减少到预定量。

从而该装置的结构可用一种或多种上述参数启动分流部件。

优选地，可用与连接部件相连的自动脱开机构启动分流部件，其中(i)通过浮体上升启动分流部件；(ii)和(iii)通过机械、电子或电力探测器启动分流部件，以及(iv)通过流量计记录的流体流量值启动分流部件。因此，当探测到参数达到预定值时，可采用多种“自动脱开”型结构。

优选地，网状释放部件包括一夹持绳索部件，它围绕连接部件的外周边延伸，并可释放地将网状部件的末端夹持在连接部件上，其中当启动自动脱开机构时，可释放绳索部件。由此提供了一种将网状部件连接到连接部件上的简单部件。在这方面，采用术语“绳索部件”意欲囊括任何绳、夹、线、索链、缆索、心线束部件或者带状部件(或者它们的结合)，(如钢丝绳、合成或天然纤维绳、不锈钢索链、塑料织物带、软管式夹持机构、C型板簧夹或者它们的结合等等)。

优选地，绳索部件套装并固定在网状部件开口的周边，且当网状部件脱离连接部件时，绳索部件能用作抽紧绳，以关闭网状部件的开口(例如，网状部件仍留在穿过该装置流动的流体中)。

优选地，网状部件是一网袋，借助于安全绳或索链连接在连接部件上。优选地，安全绳的一端固定在连接部件上，另一端与绳索部件相连。优选地，借助于环使安全绳与绳索部件相连，绳索部件穿过环延伸(即，环能沿绳索部件移动)。由此在使用时，拉动安全绳上的绳索部件，能关闭网状部件的开口(例如用抽紧绳的方式)。

最好在(i)中，浮体停留在竖管中，当流体到达预定的液位时，浮体上升到竖管的一定高度，启动机械释放部件，由此从连接部件上释放网状部件。

通常机械释放部件包括一端安装在连接部件上以围绕它转动的转臂，转臂的另一端接合一抓挡机构，该抓挡机构是机械释放部件的一部分，且从机械释放部件上脱开，其中当允许转臂移开抓挡部件时，绳索部件可从连接部件中释放出来。

优选地，绳索部件是环形套，且套装在转臂上。

在另一种结构中，流量计上设置有电子或电力探测器，或者控制器，与机械释放部件相互作用，使转臂脱离抓挡部件。

通常，连接部件基本能接收所有离开下水道、管道等的流体。优选地，连接部件是一适于连接和/或套装在相应形状的管道、导管或下水道等出口端的短圆筒。可通过焊接、螺栓连接、铆接、粘结等方式，将连接部件固定在管子上。然而，还可以采用任何其它合适的部件，将连接部件固定或定位在流体管道的出口或者靠近其出口的地方。

当在截流器上设置有本发明的分流部件时，能防止下水道等等被堵塞(例如，当水流如倾盆大雨中夹带着异常或过量固体物质时)。此外，优选安全绳的结构要能使被截流的固体物质保留住，袋的抽紧绳作用能将固体物质封在里面，以便随后进行处置，而不是简单地将它拖在流动的水流中。

附图简述

下面参照下列附图，通过实施例描述本发明的优选方式，但是本发明的范围还包括其它方式。

图1是本发明固体截流器第一种变化形式的透视图；

图2是本发明固体截流器第二种变化形式的透视图；

图3是图1和图2所示装置采用的，优选的释放机构的详细透视图；

图4是图2所示装置使用的，优选的由浮体启动的机械释放机构的详细透视图；

图5显示的是在释放方位下的图4所示的释放机构；

图6是图4所示释放机构的侧视图；

图7是图4所示释放机构的断面侧视图(与图6所示的方位相同)；

图8是图4所示释放机构的平面图；

图9与图8相似，只是释放机构处于释放方位；

图10是图4所示释放机构的某些部件的透视图；

图11是另一种本发明固体截流器部分部件的透视图；

图12是图11所示装置的剖面图；

图13是再一种本发明固体截流器部分部件的透视图。

发明的实施方式

参见图1和2，从流体中截流夹带的固体物质的装置用固体截流器10表示。该截流器包括一个管口(pipesection)12可套装在其上，连接或固定在管子、管道、下水道出口等附近的连接部件。当然，管口12可以是任何合适的形状，这取决于排放流体出口的形状和种类。管口可用任何防腐材料制成，如镀锌焊接钢、不锈钢、注射模铸塑料等等。

图1所示的截流器10(其结构与图2所示的截流器相似)进一步还包括一个呈网袋14形式的网状部件。该网袋有一个可拆下地固定在管口12的开口端15。通常该网袋由防腐材料制成，如不锈钢丝、金属丝网或者任何防腐的天然或合成纤维材料(例如聚丙烯，聚酯等等)。用一环形绳索16(下文将更详细地描述)，将网袋的开口端15围绕在管口12的外周边固定在其上，再用环形绳索将网袋的开口端紧紧系在管口上。同样，通常绳索用合适的防腐材料制成，包括不锈钢绳或合金钢绳(通常其上有塑料涂层)，或者合成材料的绳索等等。

绳索16环绕管口圆周延伸，其长度要足够被拉紧(下文还要描述)，将网袋的开口端紧固在绳索和管口12之间，并且还能松弛，使网袋脱离管口。

如图3所示，绳索16包括一段索链17，借助于可脱开的钩环19，索链17的两端连接在套环18上。在图2中，绳索16的套环18在一对从管口12突出的短杆20之间延伸(还可参见图11和图13〕。短杆20提供一种简单的绳索引导部件。

此外，如图1所示，绳索16还可在一对安装在管口外表面的滑轮22(见图1)之间延伸。在绳索拉紧和松弛过程中，滑轮能平滑地引导绳索的每一端。

索链17套在转臂26上，而转臂接着又能拉紧绳索(下文还要描述)。用支承板27将转臂连接在管口上。

此外，还可以通过在部分管口周围设置喇叭状向外凸起的凸缘28，29(见图2)，将网袋14牢固连接在管口12上，随后抽紧绳索16，从而紧紧固定网袋，防止使用时绳索从管口上脱落(滑脱)。

图1和图2还示出了一个安装在管口12的竖管部件30，该竖管部件30与管子内部是连通的。在预定时期/即运行截流器时，竖管部件是转臂26机械结构的一部分。松开转臂26，会使网袋14松脱(下文还要描述)。

竖管部件30包括垂直浮动腔31，浮体32在其中上下浮动。其上还设置有浮动腔盖(未示出)的铰接支架和盖板接片33(见图4)。在浮动腔的一侧设置有视窗34(见图1)，在使用过程中，用户可查看浮体是否有异常情况(例如堵塞或缠结)。

借助于进口，浮动腔的下端与管口相连，且浮动腔的上端设置有一抓挡部件38，当浮体向浮动腔顶部漂移时，抓挡部件便开始工作。

下面参见图4-10，从图中可以清楚地看到，抓挡部件38包括一个转动安装在支架41上的抓挡40，支架41用螺栓固定在浮动腔31内。该抓挡适于接合作为部分转臂接合部件43的臂42(见图10)。

参见图4，臂42延伸到腔31内，同时穿过浮动腔的狭槽44向外延伸(见图5)。臂42安装在一个弯曲支承板45上，在使用时，该支承板紧贴在浮动腔31的外表面(见图4)，给臂42提供一段延伸距离。指形托架46从弯曲支承板45延伸至臂42，确保臂42在使用过程中被支承住，并保持合理的刚度。

臂42的另一端可转动地安装(例如借助于螺栓47)在挡板48上，它可用作转臂26的制动器。挡板48通常呈S形，并有一个使用时由此向下延伸的一体枢轴49。设置在浮动腔31外表面的套筒50接纳并支承枢轴49，使其使用时在套筒中可转动。

参见图8和9，图8显示的是抓挡部件38的“接合”位置，其中转臂26被锁定在挡板48中(由此抽紧绳索16，下文将描述)。此外，臂42被锁定在抓挡40中，防止其移动。

图9显示的是抓挡部件38的释放状态，其中抓挡40松开了臂42(例如通过顶住浮体32)。因此，由于绳索16的拉力(即，在使用时抽紧其中的绳索，可将网袋固定在管口12上)，转臂26被向外推动，使抓挡部件被迫向外转动。首先，转臂26带动挡板围绕枢轴49转动(即枢轴49在套筒50中转动)，由此使臂42在螺栓47处围绕支承板45转动。最终抓挡部件转动到足以使转臂26完全从中脱开并下落。这样绳索16便从转臂26上松脱下落。

由于绳索16被套在转臂26上，且选择具有特定的长度，因此，当转臂26被锁定(处于“接合”位置)时，拉紧绳索，便可将网袋的开口端15用绳索夹持在管口12上。然而，一旦转动转臂将其松开，绳索也将松脱，并从转臂26上脱落(滑脱)，由此松开网袋的开口端15。于是当有流体穿过截流器时，网袋能从管口12上拆下。

通常在网袋的开口端要给绳索16留出一段置留(或安全)绳索51。在图1所示的结构中，置留绳索51的一端固定在设置于管口12外表面的固定件52上。

在图2和3所示的结构中，置留绳索51包括两段从凸耳54延伸的绳索。图2中这两段绳索用虚线表示。置留绳索的每端连接在环56(见图3)上，且绳索16(或索链17)穿过该环延伸。如图3所示，位于置留绳索51上段的环与索链17相连，而位于置留绳索下段的环与绳索16相连。

用一对环将网袋的一端集中并悬挂起来(即用绳索51悬挂网袋)。此外，通常绳索51用一可释放机构(例如钩环)固定到凸耳54上。

如参照图2所描述的那样，向外突出的喇叭状凸缘28和29只是部分环绕管口12的开口端周边延伸(即在开口端的顶部和底部不连续的环绕)。这种不连续的凸缘能将环56和索链17定位在管口的上端，当使用时要松开网袋时，定位在管口下端的环56能顺利地穿过管口。可以看出，短杆20向外倾斜(见图2)，以使索链17和环56不被缠在短杆上。

在这两种结构中，一旦网袋被释放，置留绳索能防止网袋被流体冲走。此外，为了在排空、替换等等之前将网袋从截流器上卸下，用户只需简单地拆掉固定在固定件52/凸耳54上的置留绳索，然后，用户可用置留绳索提起网袋。

此外，当从管口12拆下网袋时，绳索51作用于绳索16，使其用作抽紧绳，在流体流过截流器产生的压力作用下，关闭网袋的开口端。由此，一旦网袋脱离管口12，被截流在网袋内的固体可安全地保留在网袋内。如上所述，卸下网袋，排空其中的固体，然后再将网袋重新安装在管口上以便重复使用。如果需要，可任意地对网袋进行冲洗、清洁和/或修补。

如上所述，在使用中，随着网袋被安装在管口上，抓挡部件也处于接合状态，当雨水流出下水道、水管等等，进入管口12时，雨水会直接进入网袋(见图1)，大于网袋孔的任何渣滓、固体物质等等都将被捕集在网袋中。一段时间后，网袋被逐渐装满。如果出现了这种情况，没有定期排空网袋或维修，于是网袋的容积将被完全装满，基本或完全阻止了流体流动出网袋。这将增加网袋的压力，例如，在大暴雨过程中，水会逐渐填满管口12。一旦管口12被填满，水位将进一步上升到竖管30，上升液位作用在浮体32上，使其在浮动腔31内上升。最终浮体接合抵靠抓挡40的下侧(即在图7的臂58处)。

浮体连续上升，会向上顶起抓挡40，使其在支架41上转动。然后抓挡的凸肩60将移出与臂42的接合面，迫使臂42穿过狭缝62离开抓挡。由此转臂咬合部件就松脱了，作用在转臂26上的力(即来自绳索16和索链17的张力)，使转臂围绕支承板27向外转动。从而使整个接合部件43都向外转动(如图9所示)。

最后，转臂26向下移动(即，最终下放抵靠在短杆20之间的管口12)，由此使索链17脱离转臂(即从其上滑脱)，松开绳索16。绳索的松开能使绳索16和网袋端松脱，离开喇叭状凸缘28，29，并由此从管口12上拆下网袋。

当网袋进一步移动时，可拉紧置留绳索51，借助于环56拉动绳索16。由此抽紧绳索16的网袋盖板。随着网袋开口端的关闭，捕集在其中的固体不能散开(不会重新进入暴雨水、废水等等)。如上所述，然后从凸耳54上卸下网袋，排空里面的固体，并重新装好或者换上一个新网袋等等。

可自动进行转臂26的移动以及抓挡部件的释放。例如，当压力或流体探测器探测到固体截流器内达到预定的压力或液位时，释放抓挡部件(即，由于网袋被固体物质填满，结果使管口12处的流体液位和压力上升，这就很容易测出)。另一方面，当流体水位降低到一预定液位时，截流器内外(即截流器的下游)的流体都能触发抓挡部件，释放转臂。

在另一种结构中，可采用一个能探测网袋充满固体物质时，固体物质重量的电子称重探测器，以便启动抓挡部件，释放转臂。因而，还可以采用多种释放机构。

下面参见图11和12(在此，相同的标号表示相同或相似的部件)，该图显示了另一种呈排水管70形式的分流部件。在图11所示的结构中，去掉了竖管30。然而，图11所示的结构也可以采用竖管部件30，在这种情况下，排水管提供了另一种分流机构，(或者用一个备用机构使竖管不能释放网袋)。敞开排水管70，使流体穿过管口12流动，从而省去了其中的板阀72。板阀通常是关闭的(如图12中的实线所示)，或者通过使板阀围绕枢轴74(通过合适的轴承支承在排水管中)转动而打开该阀，能使流体流过(如图中的虚线箭头O所示)。

在使用时，通常流体(例如暴雨水、废水等等)流过管口12(如箭头N所示)，并穿过网袋截流固体物质。然而，一旦流体停止流动(例如，由于网袋被填满)或者降低到某一预定值，或者产生了背压等等，可打开板阀72(例如，移动到图中虚线所示的位置)。从而使流体绕过障碍物(通常在管口的开口处)，由此避免对截流器装置的损害和背压等问题。

可用机械、电机或者甚至手动方式控制板阀的开启和关闭。例如，可用类同于竖管部件的机械结构打开该板阀，但是在这种情况下，移动转臂26(或者类似件)也能打开该阀，而不释放网袋。

参见图13，在此，相同的标号表示相同或相似的部件，该图显示了另一种分流部件。在图13所示的结构中，设置了呈溢流堰80，82形式的分流部件。在这种情况下，堰口永远是敞开的，当流体液位到达堰的高度时，在管口12中上升的液位只是简单地流出堰80，82。可在平板部分(如图所示)的对面设置一对类似的堰。(如果需要)可使堰与图11和12所示的排水管70相结合，或者与能使某一水位的流体溢出的内部低堰共同作用。还可以将堰与竖管部件30联合使用，尽管在这种情况下，管子部件需要向下延伸并进入管口到低于最低堰的位置，但还需要使启动抓挡部件的机械结构，在低于最低堰的位置与其接合。此外，溢流堰还能设置一个竖管部件发生故障时(或者堵塞或失效等等)的备用机构。

截流器部件的优选结构材料包括不锈钢，对于管口和抓挡部件是镀锌钢(便宜且易得到)，对于可拆卸的网袋材料包括便宜而易得到的注射模铸塑料、紫外光消毒后的聚乙烯、聚丙烯等等，绳索18和51的材料是不锈钢丝绳和绳索，对于滑轮22等可以是不锈钢或塑料。

尽管参照几个优选实施方式描述了本发明的内容，但是应当知道，本发明还可以有许多其它实施方式。

Claims (15)

1、一种从流经下水道、水管等的流体中截流固体物质的装置，该装置包括：

-与下水道、水管等出口相连的，用于容纳并引导流体流过的连接部件；

-适于截流引导流体中固体物质，且安装在连接部件上的网状部件，使离开出口的流体流过该网状部件；以及

-与连接部件相连，且适于在所截流的固体物质达到预定量时，从该装置中排出流体的分流部件。

2、如权利要求1所述的装置，其中当被截流的固体物质对流体的流动造成阻碍时，启动该分流部件，在该装置中：

(i)流体达到预定的液位；

(ii)流体达到预定的压力；

(iii)固体物质达到预定的量；或者

(iv)流动的流体减少到预定量。

3、如权利要求2所述的装置，其中用与连接部件相连的自动脱开机构启动分流部件，其中

(i)通过浮体上升启动分流部件；

(ii)和(iii)通过机械、电子或电力探测器启动分流部件，以及

(iv)通过流量计记录的流体流量值启动分流部件。

4、如权利要求3所述的装置，其中分流部件是网状释放部件，它适于在网状部件和连接部件之间相互配合，当被截流的固体物质达到预定量时，从连接部件上放开网状部件。

5、如权利要求4所述的装置，其中网状释放部件包括一夹持绳索部件，它围绕连接部件的外周边延伸，并可释放地将网状部件的末端夹持在连接部件上；由此在使用中，放开绳索部件，可从连接部件上释放网状部件。

6、如权利要求5所述的装置，其中(i)浮体停留在竖管中，当流体到达预定的液位时，浮体上升到竖管的一定高度，由此启动机械释放部件，接着作用并松脱绳索部件，由此从连接部件上释放网状部件。

7、如权利要求6所述的装置，其中机械释放部件包括一端安装在连接部件上以围绕它转动的转臂，转臂的另一端接合一抓挡机构，该抓挡机构是机械释放部件的一部分，且从机械释放部件上脱开，当允许转臂移开抓挡部件时，绳索部件从连接部件中释放出来。

8、如权利要求7所述的装置，其中绳索部件是环形套形式，使用中，当转臂被抓挡部件接合时，绳索部件套装在转臂上。

9、如权利要求8所述的装置，其中绳索部件套装并固定在网状部件开口的周边，且当网状部件脱离连接部件时，绳索部件适于用作抽紧绳，以关闭网状部件的开口。

10、如权利要求9所述的装置，其中网状部件是一网袋，借助于安全绳或索链附连在连接部件上。

11、如权利要求10所述的装置，其中安全绳或链与绳索部件相连，当网状释放部件从连接部件上释放时，拉动绳索部件，能使它关闭网状部件的开口。

12、如权利要求1-3中任一权利要求所述的装置，其中分流部件是分流出口，使用时分流流过该装置的流体。

13、如权利要求12所述的装置，其中分流出口是分流管，用一相连的阀门机构有选择地关闭流体流，其中当网状部件截流的固体物质达到预定的量时，打开阀门部件，然后借助于该分流管排放流体。

14、如权利要求12所述的装置，其中分流出口是设置在连接部件上的分流堰，当连接装置中的液位达到预定液位时，它能允许流体从装置中溢出。

15、一种从流经下水道、水管等的流体中截流固体物质的装置，其结构基本上如参照附图所描述的那样。

Images