CN203238699U - 水力式雨水自动回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是有关一种水力式雨水自动回收装置，主要构造包括有雨水截流器、流量控制器、沉淀槽及储水槽等四部分。其雨水截流器可将较脏的初期雨水自动排除，将较干净的雨水截流至后续的沉淀槽处理。其流量控制器控制流入沉淀槽的雨水流量以确保处理效果，超量的雨水则自动排至排水沟。其沉淀槽藉由倾斜管(或倾斜板)以降低雨水中的悬浮固体物浓度，其出水则流入储水槽中贮存备用。本实用新型是利用屋顶与地面的高差，采水力式操作的装置，不需使用电力；并利用自然降雨及蒸发的交互作用控制浮球组的上下而达到自动截流雨水的机制。
Description
技术领域
本实用新型是有关一种水力式雨水自动回收装置。
背景技术
台湾地区虽然降雨量不少，但因地属狭长型，境内有中央山脉占据，标高在1000公尺以上的区域更占全岛三分之一面积。因此地势变化起伏极巨、河川短而急促、坡度大、水流急的特性，不易将降雨拦蓄利用，降雨后大部分雨水急速流入河川及海洋，致使台湾可利用的水资源更加短缺。因此，雨水回收技术的发展不仅可有效地减少暴雨时期的都市洪峰径流，并可解决部分水资源缺乏等问题。雨水回收最方便的途径是直接从建筑物屋顶收集雨水，如何将建筑物屋顶所收集的雨水再充分利用、弥补部分水资源，而不是单纯地流入排水沟排放，已成为近年来非常重要的课题。
由于降雨之前，在集水区域内中通常会有灰尘、树叶或虫卵等杂物掉落，因此下雨初期的雨水受到污染的程度会较大。依据文献显示，降雨时期的雨水SS（悬浮固体物）及浊度等水质浓度，皆会随开始降雨后时间的增加而减少；此外，初期雨水pH值也有较高现象，且因大气中的带电粒子也比平时多，致使初期雨水的导电度也相对地较高。因上述种种原因，下雨初期的雨水较无应用价值，故所收集的雨水欲再利用前，宜先将污染程度较大的初期雨水排除，仅截流下雨后期较干净的雨水，较有实用价值。
常见的雨水回收装置结构较为简单，一般而言只是利用水管把特定集水区域(例如建筑物的屋顶)范围内将下雨期间所有的雨水全部收集后直接导入容器中加以储存及运用，并未将污染程度较大的初期雨水排除，致使所收集的雨水混合着初期雨水而减低其应用价值，失去雨水回收再利用的目标。因此后来才陆续发展出较佳的雨水回收装置，考虑到先将污染程度较大的初期雨水排除；甚至还有更佳的雨水回收装置，同时也考虑到将雨水进一步净化处理，使其所含的污染物更为降低。但现有的雨水回收装置普遍均具有一些 缺点需改进，说明如表1。
【表1】
由现有雨水回收装置上述的所述缺点，主要可归纳为下列五大类缺点：（1）没有将初期雨水截流的功能、（2）储存初期雨水的槽体没有调整的弹性空间且无法自动操作（注：由于集水面积及储存初期雨水的槽体容积均为固定，亦即仅能储存下雨后某个固定累积降雨量的初期雨水）、（3）无进一步净化处理雨水水质的功能、（4）采用需要使用人经常去清除的雨水净化方式（例如易于阻塞的滤网或没有排淤设施的沉淀槽）、（5）需要使用电力。
实用新型内容
本实用新型是针对现有雨水回收装置上述的五大类缺点所作改进，说明如下：
有关“没有将初期雨水截流功能”缺点的改进措施：本实用新型设有初期雨水截流器，自动控制初期雨水的截流机制。开始下雨后，雨水截流器将较脏的初期雨水全部截流、排入排水沟。待下雨后累积降雨量达到预先设定值后雨水截流器即开始动作，将后期较干净的雨水引入后续的雨水净化设施进一步处理。
有关“储存初期雨水的槽体没有调整弹性空间且无法自动操作”缺点的改进措施：本实用新型于雨水截流器处设有雨量计量槽，使用人可以依实际操作结果，弹性调整拟截流下雨后累积降雨量以内的初期雨水，累积降雨量可以调整的范围为0mm至19mm。该雨量计量槽及浮球筒为露天型，利用地球气候系统水循环中的降雨及蒸发等二大重要自然现象，即使不需人工控制，也能达到自动操作的机制。依据文献，1990-2004年台湾地区常年平均参考蒸发散量约介于1.89～4.21mm/d，北部介于2.04～3.21mm/d，南部介于2.00～4.17mm/d。依上述蒸发散量及本实用新型雨量计量槽浮球筒部分的深度，雨停后可能只需10～15天内本实用新型的雨水截流器即可自动复归为起始状态，为人性化的设计。若再辅以浮球筒部分所设置浮球筒排水阀可略微开启，使其平常即保持为滴漏状态，雨停后雨水截流器自动复归为起始状态所需的时间更可以缩短至1～2天以内。
有关“无进一步净化处理雨水水质的功能”缺点的改进措施：本实用新型除设有初期雨水截流器外，另设有沉淀槽，可将引入的雨水进一步净化处理。
有关“采用需要使用人经常去清除的雨水净化方式”缺点的改进措施：本实用新型雨水净化方式采用沉淀槽，其沉淀槽藉由处理效果较佳且水头损失较少的倾斜管(或倾斜板)以降低雨水中的悬浮固体物浓度；且沉淀槽下方设有大容积的污泥斗及排泥阀，使用人可以于较长时间后才需进行排泥动作。
有关“需要使用电力”缺点的改进措施：本实用新型是利用屋顶与地面的高差，采水力式操作的装置，藉水力自然往下流的原理，完全不需使用电力。
本实用新型是有关一种水力式雨水自动回收装置，主要构造包括有雨水截流器、流量控制器、沉淀槽及储水槽等四部分。其雨水截流器可将较脏的初期雨水自动排除，将较干净的雨水截流至后续的沉淀槽处理。其流量控制器控制流入沉淀槽的雨水流量以确保处理效果，超量的雨水则自动排至排水沟。其沉淀槽藉由倾斜管(或倾斜板)以降低雨水中的悬浮固体物浓度，其出水则流入储水槽中贮存备用。本实用新型是利用屋顶与地面的高差，采水力式操作的装置，不需使用电力；并利用自然降雨及蒸发的交互作用控制浮球组的上下而达到自动截流雨水的机制。
附图说明
图1为本实用新型与相关建筑物雨水收集设施的系统关系图；
图2为本实用新型的外观X射线立体图；
图3为本实用新型雨水截流器部分的结构外观立体图；
图4为本实用新型雨水截流器部分的结构X射线立体图；
图5为本实用新型流量控制器、沉淀槽及储水槽部分的结构外观立体图；
图6为本实用新型流量控制器、沉淀槽及储水槽部分的结构纵断面图。
其中，附图标记说明如下：
1雨水截流器
2流量控制器
3沉淀槽
4储水槽
11雨量计量槽
111可调式堰板
112量尺
12浮球筒
13浮球组
131浮球
132浮球连杆
133排放管塞头
14浮球筒排水阀
15截流器本体
151截流器盖板
16屋顶落水管
17初期雨水排放管
18雨水分流管
21进水孔口
22备用进水孔口
23备用进水孔口塞头
24绕流溢流堰
25绕流排放管
31倾斜管（或倾斜板）
32沉淀槽出水堰
33沉淀槽污泥斗
34沉淀槽排泥阀
35池槽盖板
41储水槽排水阀
50房屋屋顶
51屋檐
52雨水天沟
53雨水排水沟
具体实施方式
请参考图1所示，下雨时雨水首先降在房屋屋顶50，顺着房屋屋顶50的坡度流经屋檐51而落入雨水天沟52内。然后雨水再经过屋顶落水管16流入本实用新型的雨水截流器1，截流的初期雨水经初期雨水排放管17排至雨水排水沟53排放；至于较干净的雨水则经由雨水分流管18依序流入本实用新型的流量控制器2、沉淀槽3及储水槽4处理及储存。
请参考图2所示，本实用新型包括雨水截流器1、流量控制器2、沉淀槽3及储水槽4等部分，其中流量控制器2、沉淀槽3及储水槽4可以合并设置于同一个槽体内。
请同时参考图3及图4所示，该二图为本实用新型雨水截流器1的部分。该雨水截流器1的构造包括雨量计量槽11、浮球筒12、浮球组13及截流器本体15等部分。其中雨量计量槽11为扁平形状盒体，用以将收集的雨水集中至旁边的浮球筒12内，藉以控制浮球组13的浮球131及排放管塞头133的上下动作，达到自动截流初期雨水的目的。雨量计量槽11与浮球筒12联接处设有可调式堰板111，该可调式堰板111为一平顶堰板构造，以连杆联接于上方的旋转把手上。使用人可以依实际操作结果，弹性调整拟截流下雨后累积降雨量以内的初期雨水，调整可调式堰板111的高度。可调式堰板111 旁并设有量尺112，可以直接测出平顶堰板的实际高度。雨量计量槽11及浮球筒12均为上方未加盖的盒体，且均为露天型，雨水可直接落入雨量计量槽11及浮球筒12内，其上方不可有遮避物。当多日未下雨时，浮球筒12内的水位会因自然蒸发作用而降低，此时浮球131随水位而下降，藉由浮球连杆132的带动，位于截流器本体15内的排放管塞头133会向上动作，截流器本体15与初期雨水排放管17间自然形成一通路。若开始下雨时，较脏的初期雨水由屋顶落水管16流入截流器本体15后直接由初期雨水排放管17排出至雨水排水沟53放流；当持续下雨一段时间后，雨量计量槽11所收集雨水流入浮球筒12，致浮球筒12内的水位逐渐上升，此时浮球131也会随水位而上升，藉由浮球连杆132的带动，使位于截流器本体15内的排放管塞头133向下动作，最后排放管塞头133会将初期雨水排放管17全部遮蔽，自此以后所流入截流器本体15的雨水将由雨水分流管18依序流入本实用新型的流量控制器2、沉淀槽3及储水槽4处理及储存。于浮球筒12下方另设有浮球筒排水阀14，供清洗雨量计量槽11与浮球筒12时排水之用；浮球筒排水阀14另有一用途，为平常也可略微开启，使浮球筒12始终保持为滴漏状态，可以缩短雨停后浮球筒12水位下降至底部所需的时间，弥补雨水蒸发速度较慢时期可能遭遇的困扰。
请参考图5及图6所示，该二图为本实用新型的流量控制器2、沉淀槽3及储水槽4的部分。其中流量控制器2设有2至3个进水孔口21，与沉淀槽3相联接，并采用孔口进水方式，以控制流入后续沉淀槽3及储水槽4的回收雨水流量。流量控制器2并设有1至2个备用进水孔口22，该备用进水孔口22附设有可拆卸的备用进水孔口塞头23，可以轻易拆除，立刻就能弹性扩充回收雨水的流量。当大雨时，若经雨水分流管18流入流量控制器2的雨水流量太大，致流量控制器2内的水位超过绕流溢流堰24时，多余的雨水会从绕流溢流堰24溢流，经由绕流排放管25排至雨水排水沟53排放；绕流溢流堰24采用平顶堰板构造，以降低溢流时可能上升的水位。由于流入流量控制器2采用孔口加上溢流堰的设计，假设流量控制器2内为满水时，此时从绕流溢流堰24排掉的雨水流量为0，雨水全部流入沉淀槽3处理，其流量为Q0。当大雨时，即使从绕流溢流堰24排掉的雨水流量从0增加到10倍的Q0，此时流入沉淀槽3处理的雨水流量仅会从原有的Q0增加到1.05倍左右 的Q0，因此可以用此种孔口加上溢流堰的设计来控制流入沉淀槽3的雨水流量维持于较小的变化范围内，以确保雨水净化处理的效果。
请仍参考图5及图6所示，其中沉淀槽3内设有沉淀效果较佳的倾斜管（或倾斜板）31，去除的悬浮固体物会沉降、暂时贮存于有大容积的沉淀槽污泥斗33内；已处理干净的雨水则从沉淀槽出水堰32溢流至储水槽4储存备用。沉淀槽污泥斗33下方设有沉淀槽排泥阀34，可供使用人定期轻易地将沉淀槽内的淤泥排至雨水排水沟53放流，以维持沉淀槽3的处理效果。储水槽4下方也设有储水槽排水阀41，可供使用人定期清洗储水槽4时排水之用；倘使用人拟另扩充设置额外的储水槽体时，该储水槽排水阀41也可作为联接额外储水槽体的联接管线之用。于流量控制器2、沉淀槽3及储水槽4等池槽上方开口部分，均设有池槽盖板35，供使用人平常检视及维修时之用，也可确保回收雨水的水质不受到污染。
从以上所述及附图所示实例中可知，本实用新型相较于现有的雨水回收装置，确实具有显著的新颖性及进步性，且其运用的技术手段确为本发明人研发而成，故本实用新型实已符合专利要件，爰依法提出申请，并恳祈钧局明鉴，能授准合法专利权的成立，至感德便。
本实用新型虽已以具体实施例揭露如上，然其所揭露的具体实施例并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种更动与润饰；其所作相关更动与润饰都属于本实用新型的范畴，本实用新型的保护范围应以后面所述的权利要求所界定的为准。
Claims (15)
1.一种水力式雨水自动回收装置，其特征在于，该装置的主要构造包括有雨水截流器、流量控制器、沉淀槽及储水槽；其雨水截流器可将较脏的初期雨水自动排除，将较干净的雨水截流至后续的沉淀槽处理；其流量控制器控制流入沉淀槽的雨水流量以确保处理效果，超量的雨水则自动排至排水沟；其沉淀槽可降低雨水中的悬浮固体物浓度，其出水则流入储水槽中贮存备用。
2.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，雨水截流器的构造包括雨量计量槽、浮球筒、浮球组及截流器本体。
3.如权利要求2所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，雨水截流器的雨量计量槽为扁平形状盒体，其所收集的雨水流入浮球筒内，藉浮力以控制浮球组的上下动作。
4.如权利要求2所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，雨水截流器的雨量计量槽上设有可调式堰板。
5.如权利要求2所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，雨水截流器的雨量计量槽上设有量尺。
6.如权利要求2所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，雨水截流器的雨量计量槽及浮球筒均为上方未加盖的盒体。
7.如权利要求2所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，雨水截流器的浮球筒下方设有排水阀。
8.如权利要求2所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，雨水截流器的截流器本体上设有衔接屋顶落水管、初期雨水排放管及雨水分流管的接头。
9.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，流量控制器设有2至3个进水孔口，以控制流入后续沉淀槽及储水槽的回收雨水流量。
10.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，流量控制器设有1至2个备用进水孔口，该备用进水孔口附设有可拆卸的备用进水孔口塞头。
11.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，流量控 制器设有溢流堰，作为排除超额雨水的机制。
12.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，沉淀槽内设有倾斜管或倾斜板。
13.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，沉淀槽的槽体下方设有污泥斗及排泥阀。
14.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，储水槽下方设有排水阀。
15.如权利要求1所述的水力式雨水自动回收装置，其特征在于，流量控制器、沉淀槽及储水槽池槽上方开口部分，均设有池槽盖板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131016 Termination date: 20170227 |