CN212881422U - 一种雨水收集利用装置 - Google Patents

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彭赵旭
夏厚兵
孙祥辉
王帅隆
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    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108Rainwater harvesting

Abstract

本实用新型涉及雨水收集利用装置,有效解决雨水收集利用问题,内桶垂直置于外桶内底部的中心上,内桶上口部低于外桶上口部,内桶中部外壁和外桶内壁间装有密封隔离板,将外桶与内桶间隔置成第一初期雨水存储区和第二初期雨水存储区,外桶上口部装有周边密封中心向下凹的弧面,弧面下部中心的通孔上装有周边密封向下倾斜置于内桶上口部的第一水管,外桶的上部侧壁上装有进水管,进水管与第一水管相连通,并与置于外桶和内桶上部之间的集水管的进水口相连通,集水管下端喇叭状的出水口正下方吊装有第一浮球,内桶上口内的侧壁上装有过滤器,过滤器经水管与集水管相连通,本实用新型使用方便,无需另设外力,易维修,成本低,经济效益高,节能环保。

Description

一种雨水收集利用装置
技术领域
本实用新型涉及海绵城市建设雨水分离净化领域,特别是家用和社区使用的一种雨水收集利用装置。
背景技术
面对国家水资源短缺、城区内涝频现等现状,我国提出新一代城市雨水雨洪管理概念,重塑城市“海绵体”恢复自然水生态系统。目前随着海绵城市深入建设,各项技术不断革新,低影响开发技术(LID)成为海绵城市建设领域研究的热点。而作为海绵城市建设的重要一环,社区和家庭的雨水利用情况尚不理想,制约了海绵城市最后一百米的建设。
雨水收集装置作为低影响开发技术的一类措施,旨在实现雨水的直接利用,具有低成本、高效率和操作简便等优点。目前少有装置应用于收集屋顶雨水和场地雨水收集方面,大多雨水经下水道直接排出。
初期雨水中悬浮颗粒等污染物含量较多,污染严重,直接收集不可利用,当前雨水收集装置难以实现对初期雨水的自动分离,而且装置还存在制造成本高、维护复杂、不宜推广应用等问题。
因此如何多途径收集、自动分离初期雨水和后期雨水净化利用,是需要认真开发改进的技术关键,但至今未见有该领域有收集利用设备的公开报道。
实用新型内容
针对上述情况,为解决现有技术缺陷,本实用新型目的就是提供一种雨水收集利用装置,可有效解决雨水收集利用问题。
本实用新型解决的技术方案是,一种雨水收集利用装置,包括内桶、外桶和过滤装置,内桶垂直置于外桶内底部的中心上,内桶上口部低于外桶上口部,内桶中部外壁和外桶内壁间装有密封隔离板,将外桶与内桶间隔置成第一初期雨水存储区和第二初期雨水存储区,外桶上口部装有周边密封中心向下凹的弧面(又称漏斗形曲面),弧面下部中心开有通孔,通孔上装有周边密封向下倾斜置于内桶上口部的第一水管,外桶的上部侧壁上装有进水管,进水管与第一水管相连通,并与置于外桶和内桶上部之间的集水管的进水口相连通,集水管下端喇叭状的出水口正下方吊装有第一浮球,内桶上口内的侧壁上装有过滤器,过滤器经第二水管与集水管相连通,密封隔离板一边上开有与第一初期雨水存储区、第二初期雨水存储区相连通的通孔,通孔上装有周边密封向下的喇叭状出水管,内桶上口部一侧装有滑轮,滑轮上装有滑绳,滑绳置于内桶上部内的一端上装有浮块,滑绳另一端穿过密封隔离板上的通孔,伸入喇叭状出水管上口内,吊装有第二浮球,内桶中经第三浮球装有垂直向上穿过内桶和外桶上口部杆孔的水量刻度杆,外桶下底部装有带阀门的第一出水管,内桶下部侧壁上装有伸出外桶带阀门的第二出水管。
本实用新型结构简单,新颖独特,易生产制造,使用方便,无需另设外力,易于维修,成本低,经济效益高,可有效的分离初期雨水并对后期雨水进行利用,节能环保,是对雨水高效利用设备上的创新,开拓了雨水利用的新途径,有显著的经济和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构立体示意图。
图2为本实用新型过滤系统结构示意图。
图3为本实用新型分离系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-3所示,本实用新型一种雨水收集利用装置,包括内桶、外桶和过滤装置,内桶9垂直置于外桶1内底部的中心上,内桶上口部低于外桶上口部,内桶中部外壁和外桶内壁间装有密封隔离板13,将外桶与内桶间隔置成第一初期雨水存储区A和第二初期雨水存储区B,外桶1上口部装有周边密封中心向下凹的弧面(又称漏斗形曲面)2,弧面2下部中心开有通孔3,通孔上装有周边密封向下倾斜置于内桶上口部的第一水管20,外桶1的上部侧壁上装有进水管4,进水管4与第一水管20相连通,并与置于外桶和内桶上部之间的集水管5的进水口相连通,集水管5下端喇叭状的出水口18正下方吊装有第一浮球6,内桶上口内的侧壁上装有过滤器8,过滤器8经第二水管7与集水管5相连通,密封隔离板13一边上开有与第一初期雨水存储区A、第二初期雨水存储区B相连通的通孔,通孔上装有周边密封向下的喇叭状出水管19,内桶上口部一侧装有滑轮14,滑轮上装有滑绳21,滑绳置于内桶上部内的一端上装有浮块16,滑绳21另一端穿过密封隔离板13上的通孔,伸入喇叭状出水管19上口内,吊装有第二浮球15,内桶9中经第三浮球11装有垂直向上穿过内桶和外桶上口部杆孔的水量刻度杆10,外桶下底部装有带阀门的第一出水管17,内桶下部侧壁上装有伸出外桶带阀门的第二出水管12。
为了保证使用效果和使用方便,所述的过滤器8是由器体以及装在器体上下部的上层滤网8-1、下层滤网8-3和两层滤网之间装的石英砂过滤层8-2构成;
所述的第二水管7是由PVC塑料制成的空心拱形圆管,拱状向上;
所述的进水管4是由PVC塑料制成的空心L形圆管;
所述的第一水管20是由PVC塑料制成的空心弧形圆管;
所述的弧面2是由PVC制成的漏斗形圆弧曲面体;
所述的第一浮球6的直径比集水管5的直径大,用两根软体细绳悬挂在出水口18正下方;
所述的第二浮球15呈球形,直径为6cm;
所述的浮块16为方形,浮块16、第一浮球6、第二浮球15的比重均小于水的比重,以利于漂浮水面;
所述的外桶1、内桶9均为相对应的圆形或方形;
所述的浮块16的重量大于第二浮球15的重量;
所述的进水管4、集水管5、第一水管20、第二水管7构成通水结构。
本实用新型根据实际需要,可制成容量大小不同的系列产品,以供在不同情况下选择使用。
本实用新型使用时,将本实用新型置于室外地面上或支架上,弧面2向上,将进水管4与屋顶排水管相连通,第一出水管17与地下管道排水管相连通,当降雨初期,屋顶降落的雨水通过屋顶排水管道经进水管4流进外桶的第一初期雨水存储区A,场地雨水通过大面积漏斗形曲面直接收集经进水管20流进外桶,两种方式同时收集的初期雨水都在外桶隔离板上部暂时储存。随着外桶隔离板上部第一初期雨水存储区A储水量上升,达到一定水位,第一浮球6上浮,堵住外桶漏斗状出水口18,收集的雨水开始改变流向,从拱形的第二水管7管道流入内桶。随着内桶储水区水位上升,浮块16上浮,可从外部通过水量刻度杆10观测到水位情况,内桶内的第二浮球15在水的浮力作用下逐渐上升,由于滑轮两侧经连接绳连接着浮块16和第二浮球15(初始状态漂浮体在重力作用下连接绳索拉紧第二浮球15堵住隔板圆孔下的漏斗状出水口),为了保持平衡,第二浮球15开始下降,外桶初期雨水暂存区排水口19打开,初期雨水流入第二初期雨水存储区B,经外桶底部排水口流入地下污水管道,至污水处理厂与其他污水一同处理。初期雨水分离后,后期雨水通过第二水管7进入封闭的置于内桶中的过滤器8,首先通过上层滤网8-1,再经过中间的石英砂滤料8-2,最后再次通过下层滤网8-3完成净化过程,进入储水区待用。降雨停止后,可以通过手动开启第二出水管12的阀门,放出内桶过滤后的雨水,该雨水可用于浇花等绿化用水、冲洗厕所或者洗车等日常用水和消防灭火等。
申请人要说明的是,以上是用于说明本实用新型的具体实施方式,并不是用于限定本实用新型的保护范围,凡任何以本实用新型为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所做出的简单变化,等同替换或修饰等,均属于于本实用新型的保护范围。
由上述结构可以看出,本实用新型包括双层桶、收集系统、分离系统、过滤系统和水量观测系统,双层桶包括内桶9和外桶1,进水管4、第一水管20构成收集系统,第二水管7、第一浮球6、密封隔离板13、浮块16、第二浮球15构成初期雨水分离系统,上下两层滤网、均质滤料石英砂构成过滤系统,第三浮球11、水量刻度杆10构成水量观测系统,收集系统和分离系统均由PVC材料制成,外桶顶部和侧面均有一个进水孔,顶部设有大面积漏斗形弧面2,底部中央连接第一水管20,用于直接收集场地雨水,安装滤网以防发生堵塞,侧面进水管4负责收集屋顶雨水,由弯管穿过,一同进入初期雨水分离系统,实现最大化利用雨水资源。内桶9是装置的储水区,由PVC材料制成,上部设有过滤器8,完成对后期雨水的过滤处理,内部设装有第三浮球11的水位观测水量刻度杆10,可随时观察内桶水量情况,下部设有带阀门的第二出水管12,可实现桶内水源的随取随用。外桶被密封隔离板13分成上下两层,上层在初期雨水的分离过程中起暂存初期雨水的作用,待内桶可用雨水达到一定量,上层初期雨水进入下层,并通过下层设有的管道汇入城市排水系统,由污水处理厂统一处理。
初期雨水分离系统主体是由微拱形管道、外桶两侧漂浮小球和带孔隔离板构成,自然雨水由进水口流入外桶上层,上层储水量达到一定值时,通过一系列的浮力作用,使外桶上层初期雨水暂存区排水口打开,初期雨水流入地下污水管道,实现初期雨水的分离,整个分离过程不但能够提高收集水的水质,而且无须借助任何外部动力。过滤系统主体是双层滤网和中间均质滤料,分离过的雨水通过滤网和均质滤料石英砂进行净化,过滤后的水流入内桶储水区,打开阀门后便可使用。
具体使用时,将本实用新型置于乡村或社区的室外,侧面进水口的管道连接屋顶雨水排水系统,当下雨时,装置通过两种途径同时收集雨水,雨水进入外桶上层,由于分离装置中微拱形管道的设计,初期雨水并不会在外层水位达到规定高度前进入内桶,初期雨水分离后,后期雨水进入内桶上部的过滤系统,过滤系统内结构简单,滤料可在使用一段时间后打开外桶上盖人工更换,保证后期雨水的净化效果,过滤后的雨水进入内桶储水区,待降雨停止后,可供家庭或社区居民浇花、洗车、炎热时冲洗路面降温或作为消防用水储存等。
本实用新型装置采用无需外接动力的方式设计,靠自身运行,维护方便,节能减排;同时多途径收集雨水,实现了以最大限度地利用雨水资源;初期雨水分离系统不仅实现了自动分离,而且利用浮力完成了初期雨水的排放;装置采用低成本PVC塑料制造,且在我国的家庭和社区中很少有类似的装置,有很大的发展和推广空间,是雨水收集利用上的创新,经济和社会效益显著。

Claims (10)

1.一种雨水收集利用装置,包括内桶、外桶和过滤装置,其特征在于,内桶(9)垂直置于外桶(1)内底部的中心上,内桶上口部低于外桶上口部,内桶中部外壁和外桶内壁间装有密封隔离板(13),将外桶与内桶间隔置成第一初期雨水存储区(A)和第二初期雨水存储区(B),外桶(1)上口部装有周边密封中心向下凹的弧面(2),弧面(2)下部中心开有通孔(3),通孔上装有周边密封向下倾斜置于内桶上口部的第一水管(20),外桶(1)的上部侧壁上装有进水管(4),进水管(4)与第一水管(20)相连通,并与置于外桶和内桶上部之间的集水管(5)的进水口相连通,集水管(5)下端喇叭状的出水口(18)正下方吊装有第一浮球(6),内桶上口内的侧壁上装有过滤器(8),过滤器(8)经第二水管(7)与集水管(5)相连通,密封隔离板(13)一边上开有与第一初期雨水存储区(A)、第二初期雨水存储区(B)相连通的通孔,通孔上装有周边密封向下的喇叭状出水管(19),内桶上口部一侧装有滑轮(14),滑轮上装有滑绳(21),滑绳置于内桶上部内的一端上装有浮块(16),滑绳(21)另一端穿过密封隔离板(13)上的通孔,伸入喇叭状出水管(19)上口内,吊装有第二浮球(15),内桶(9)中经第三浮球(11)装有垂直向上穿过内桶和外桶上口部杆孔的水量刻度杆(10),外桶下底部装有带阀门的第一出水管(17),内桶下部侧壁上装有伸出外桶带阀门的第二出水管(12)。
2.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的过滤器(8)是由器体以及装在器体上下部的上层滤网(8-1)、下层滤网(8-3)和两层滤网之间装的石英砂过滤层(8-2)构成。
3.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的第二水管(7)是由PVC塑料制成的空心拱形圆管,拱状向上,进水管(4)是由PVC塑料制成的空心L形圆管,第一水管(20)是由PVC塑料制成的空心弧形圆管。
4.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的弧面(2)是由PVC制成的漏斗形圆弧曲面体。
5.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的第一浮球(6)的直径比集水管(5)的直径大,用两根软体细绳悬挂在出水口(18)正下方。
6.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的第二浮球(15)呈球形,直径为6cm。
7.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的浮块(16)为方形,浮块(16)、第一浮球(6)、第二浮球(15)的比重均小于水的比重,以利于漂浮水面。
8.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的外桶(1)、内桶(9)均为相对应的圆形或方形。
9.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的浮块(16)的重量大于第二浮球(15的重量。
10.根据权利要求1所述的雨水收集利用装置,其特征在于,所述的进水管(4)、集水管(5)、第一水管(20)、第二水管(7)构成通水结构。
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