申请/专利权人：中国中元国际工程有限公司

申请日：2018-08-02

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN108867756B

主分类号：E03B3/02

分类号：E03B3/02;E03F5/10;E03F1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2018.12.18#实质审查的生效;2018.11.23#公开

摘要：本发明公开了一种雨水回收利用装置，包括雨水管、初期弃流桶和雨水收集池，所述雨水管分别连接所述初期弃流桶以及雨水收集池，所述初期弃流桶包括：弃流桶体，连接所述雨水管；浮盘，设置于所述弃流桶体内。其中，雨水通过所述雨水管进入所述弃流桶体时所述浮盘浮起，于所述弃流桶体充满时所述浮盘关闭所述弃流桶体且雨水通过所述雨水管进入所述雨水收集池。本发明的雨水回收利用装置通过设置初期弃流桶对初期包含大量灰尘以及杂质的雨水进行弃流，而后将清洁雨水导流至雨水收集池，通过加压泵后可直接利用。

主权项：1.一种雨水回收利用装置，包括雨水管，其特征在于，还包括初期弃流桶和雨水收集池，所述雨水管分别连接所述初期弃流桶以及雨水收集池，所述初期弃流桶包括：弃流桶体，连接所述雨水管；以及浮盘，设置于所述弃流桶体内；其中，雨水通过所述雨水管进入所述弃流桶体时所述浮盘浮起，于所述弃流桶体充满时所述浮盘关闭所述弃流桶体且雨水通过所述雨水管进入所述雨水收集池；所述雨水管包括主管体以及连接在所述主管体上的弃流管体以及收集管体，所述弃流管体连接所述弃流桶体，所述收集管体连接所述雨水收集池，所述弃流管体的管口与所述浮盘之间具有密封件，所述浮盘具有中心过水孔，所述中心过水孔与所述弃流管体的管口相对应；所述弃流桶体包括台阶部，所述台阶部与所述浮盘相对应，所述台阶部与所述浮盘之间具有密封件。

全文数据：雨水回收利用装置技术领域[0001]本发明涉及一种雨水回收利用装置。背景技术[0002]随着人口的急剧增长和经济高速发展，水资源短缺已经成为全世界面临的问题，我国人均水资源占有量仅为世界人均占有量的14,且时空分布不均，是严重缺水的国家，以胡焕庸曲线的东侧占46%的土地居住94.4%的人口，西部广阔的土地仅有5.6%的人口，致使东部地区丰水地区也水资源量严重短缺，我国水资源形势更为严峻。[0003]2014年以来，我国在城市推进海绵城市建设，根据不同地区对雨水的回收利用提出了规定。海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、屋面和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄纳、渗透和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。[0004]在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时，回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式，目前在发达国家和水资源短缺的地区，普遍采用。雨水是最重要的水源，雨水回收利用作为非传统资源的利用具有多重功能，节约了用水，缓解了水资源危机。雨水收集系统技术与绿地建设的结合将在很大程度上改变我们由于水资源日益枯竭而望天兴叹的生活。因此把雨水作为重要水资源加以收集利用，已经成为了解决水资源不足的重要途径。随着节能省地型住宅小区兴建，以及新型高效无污染的工业建筑的发展，各类雨水收集利用技术必将得以推广应用。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种雨水回收利用装置，利用简单的结构实现初期雨水自动弃流，适用性广，实用性强。[0006]为了实现上述目的，本发明的雨水回收利用装置，包括雨水管、初期弃流桶和雨水收集池，所述雨水管分别连接所述初期弃流桶以及雨水收集池，所述初期弃流桶包括:弃流桶体，连接所述雨水管;浮盘，设置于所述弃流桶体内。其中，雨水通过所述雨水管进入所述弃流桶体时所述浮盘浮起，于所述弃流桶体充满时所述浮盘关闭所述弃流桶体且雨水通过所述雨水管进入所述雨水收集池。[0007]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述弃流桶体包括台阶部，所述台阶部与所述浮盘相对应。[0008]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述台阶部与所述浮盘之间具有密封件。[0009]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述雨水管包括主管体以及连接在所述主管体上的弃流管体以及收集管体，所述弃流管体连接所述弃流桶体，所述收集管体连接所述雨水收集池。[0010]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述弃流管体的管口与所述浮盘之间具有密封件。[0011]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述浮盘具有中心过水孔。[0012]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述中心过水孔与所述弃流管体的管口相对应。[0013]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，还包括连接在所述主管体上的除砂过滤装置。[0014]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述除砂过滤装置包括上下设置的除砂部和过滤部，所述除砂部与所述主管体之间具有第一连接通道，所述过滤部与所述主管体之间具有第二连接通道。[0015]上述的雨水回收利用装置的一实施方式中，所述主管体包括位于所述第一连接通道与第二连接通道之间的控制管体，所述控制管体上设置一阀门。[0016]本发明的有益功效在于，本发明的雨水回收利用装置通过设置初期弃流桶对初期包含大量灰尘以及杂质的雨水进行弃流，而后清洁雨水导流至雨水收集池，通过加压栗后可直接利用。[0017]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。附图说明[0018]图1为本发明的雨水回收利用装置的一实施例的结构示意图；[0019]图2为本发明的雨水回收利用装置的初期弃流桶进水状态的示意图；[0020]图3为本发明的雨水回收利用装置的初期弃流桶装满关闭状态的示意图；[0021]图4为本发明的雨水回收利用装置的雨水管连接初期弃流桶以及雨水收集池的一实施例的结构示意图（图1的P处放大图）；[0022]图5为本发明的雨水回收利用装置的除砂过滤装置的一实施例的结构示意图（图1的Q处放大图）。[0023]其中，附图标记[0024]10:雨水回收利用装置[0025]100:雨水管[0026]110:主管体[0027]110A:控制管体[0028]110B:阀门[0029]120:弃流管体[0030]130:收集管体[0031]131:第一收集管体[0032]132:第二收集管体[0033]200:初期弃流桶[0034]210:弃流桶体[0035]211:台阶部[0036]220:浮盘[0037]221:中心过水孔[0038]230:密封件[0039]240:排污管[0040]300:雨水收集池[0041]400:除砂过滤装置[0042]410:除砂部[0043]420:过滤部[0044]430:排渣阀[0045]500:雨水斗[0046]Pl:第一连接通道[0047]P2:第二连接通道具体实施方式[0048]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。[0049]说明书中针对“实施例”、“另一实施例”、“本实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。[0050]在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，本领域普通技术的员应可理解，技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。[0051]需要说明的是，在本发明的描述中，如出现术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。为便于清楚说明，本文述及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等次序用语是用于将元件、区域、部分与另一个相同或相似的元件、区域、部分区分开来，而非用以限定特定的元件、区域、部分。[0052]如图1所示，本发明的雨水回收利用装置10包括雨水管100、初期弃流桶200以及雨水收集池300,雨水管100分别连接初期弃流桶200以及雨水收集池300,其中，雨水管100用于引导屋面W上的雨水至初期弃流桶200以及雨水收集池300。[0053]需说明的是，本发明不仅仅是收集屋面W汇集的雨水，也可以用于坡地、广场等其它较大面积区域的雨水回收，本发明以下均以收集屋面W汇集的雨水为例进行说明。[0054]本发明设置的初期弃流桶200用于收集初期在屋面W汇集的雨水。屋面W—般附着了大量的灰尘、杂质等不清洁物质，在初期阶段，雨水冲刷屋面W时具有清洁屋面W的作用，大量灰尘、杂质将被冲刷并随同雨水流走。因而，初期收集的雨水不适宜直接回收利用。本发明通过设置初期弃流桶200,通过雨水管100将初期收集的雨水引导至初期弃流桶200以完成初期雨水弃流，而后将能够直接利用的雨水通过雨水管100引导至雨水收集池300中，通过加压栗后即可直接利用。[0055]具体地，如图1至图3所述，初期弃流桶200包括弃流桶体210以及浮盘220,雨水管100连接弃流桶体210,浮盘220设置于弃流桶体210内，浮盘220具有浮力而能够始终漂浮在弃流桶体210内的水面的上方。[0056]首先，雨水顺着雨水管100进入弃流桶体210,随着雨水在弃流桶体210的水位逐渐增高浮盘220也逐渐升高如图2所示），直至雨水充满弃流桶体210时，浮盘220关闭弃流桶体210如图3所示），使雨水不能再进入弃流桶体210。之后雨水顺着雨水管100的另一出口进入雨水收集池300中。[0057]如图1所示，本发明的初期弃流桶200以及雨水收集池300相对屋面均处于较低位置，屋面汇集的雨水于雨水管100中通过重力即可直接导流至初期弃流桶200或雨水收集池300中。[0058]详细来说，结合图1以及图4,雨水管100整体竖向设置以连接屋面W以及初期弃流桶200和雨水收集池300,以使雨水通过重力即可直接从屋面W导流至初期弃流桶200或雨水收集池300中。雨水管100包括主管体110、弃流管体120以及收集管体130,弃流管体120以及收集管体130分别与主管体110相连，且主管体110与屋面W相连，弃流管体120连接初期弃流桶200的弃流桶体210,收集管体130连接雨水收集池300。[0059]更详细来说，主管体110和弃流管体120均竖向设置，初期时，雨水顺着主管体110进入弃流管体120,并最终充满初期弃流桶200。收集管体130包括第一收集管体131和第二收集管体132,第一收集管体131的两端分别连接主管体110和第二收集管体132的一端，第二收集管体132的另一端连接雨水收集池300。第一收集管体131相对主管体110垂直设置，也就是说，第一收集管体131水平设置。第二收集管体132与主管体110平行，即第二收集管体132竖向设置。[0060]其中，如图2和图3所示，弃流桶体210包括台阶部211，台阶部211与浮盘220相对应。较佳地，雨水管100的弃流管体120的出水口出、弃流桶体210的台阶部211与浮盘220之间分别具有密封件230。[0061]雨水收集过程中，浮盘220随着初期雨水的进入，弃流桶体210内水位上升，浮盘220跟着上升，当水位达到关闭状态时，浮盘220与弃流管体120的出水口、以及弃流桶体210上壁设置的台阶部211通过密封件230的作用而处于密封状态，雨水管100内的雨水无法通过弃流管体120进入初期弃流桶200，之后的雨水使位于下方的弃流管体120的管道内雨水水位上升，雨水进入横向设置的收集管体130的第一收集管体131，并最终通过第二收集管体132进入雨水收集池300内。[0062]其中，密封件230例如采用耐紫外线老化的橡胶，目的是于弃流管体120的出水口与浮盘220之间、以及台阶部211与浮盘220之间形成有效密封，防止通过弃流管体120的出水口与浮盘220之间、以及台阶部211与浮盘220之间的空隙泄漏大量洁净雨水。另，弃流桶体210上还设置有排污管240,一般排污管240设置于弃流桶体210的下部的位置。[0063]如图2和图3所示，本发明的一实施例中，浮盘220具有中心过水孔221，中心过水孔221与雨水管100的弃流管体120的出水口处的管口相对应。本发明于浮盘220上设置与位于弃流桶体210内的弃流管体120的出水口处相对应的中心过水孔221，使在弃流桶体210充满而浮盘220浮起并与弃流管体120以及台阶部211形成密封时，弃流管体120内的静压能有效传递给弃流桶体210内，增加弃流桶体210内部的压力，使浮盘220的上下压力一致，以便更加有效的使浮盘220与弃流管体120以及台阶部211形成密封，避免压力不稳定而造成的密封失效。[0064]如图1和图5所示，本发明的雨水回收利用装置10还包括除砂过滤装置400,除砂过滤装置400连接在雨水管100的主管体110上。初期，雨水从屋面W上冲刷下来时，除了携带了大量屋面W上原有的的灰尘与细菌等较小杂质外，还夹带了砂子、树叶等较大杂质，大量的大块杂质有可能堵塞水流管道，造成装置失效。本发明的设置了除砂过滤装置400,以去除雨水中的砂子、树叶等大块杂质，进而保证装置正常工作。[0065]具体地，除砂过滤装置400包括除砂部410和过滤部420,除砂部410和过滤部420上下设置，除砂部410设置于过滤部420之上。根据上述，主管体110竖向设置，除砂部410和过滤部420组成的除砂过滤装置400亦竖向设置，其中，除砂部410与主管体110之间具有第一连接通道Pl，过滤部420与主管体110之间具有第二连接通道P2。主管体110包括位于第一连接通道Pl与第二连接通道P2之间的控制管体110A，控制管体IlOA上设置一阀门110B，可以通过控制阀门IIOB控制雨水直接于主管体110向下方流动，或是通过除砂过滤装置400进行除砂过滤后再向下方流动。[0066]例如，在初期阶段，由于雨水夹带了大量的大块杂质，故将阀门11OB关闭，雨水从主管体110与除砂部410之间的第一连接通道Pl进入除砂部410进行除砂，而后通过除砂部410下方的过滤部420进行过滤，经过除砂以及过滤的雨水通过过滤部420与主管体110之间的第二连接通道P2返回主管体110,并最终流向初期弃流桶200或雨水收集池300。在经过一段时间的除砂过滤后且雨水已经达到了预期要求时，可以打开阀门110B，也就是说，不强迫雨水通过除砂过滤装置400,可以增加雨水于管道中的流动速度，进而提高回收效率。[0067]当然，本发明中，除砂部410和过滤部420的面积足够大，水头损失控制在0.1〜0·2m以内，不会影响通水能力。[0068]较佳地，在本发明的一实施例中，除砂过滤装置400的下方，也就是过滤部420的下部设置有排渣阀430,方便将排滤的大块杂质排出，保证除砂过滤装置400的工作有效。[0069]本发明的初期弃流桶200的容积大小，根据其收集屋面面积与弃流系数确定。[0070]通常弃流雨水的容积如下式：[0071]Vi=hiF[0072]Vi一一弃流雨水的容积，单位是m3;[0073]hi--弃流雨水的厚度，通常取值为2.5〜4mm，一般取4mm;[0074]F一一雨水斗的排水面积，雨水斗如图4所示的雨水斗500连接在雨水管的顶端，其排水面积通常是根据雨水斗的排水能力和设计降雨量等来确定。[0075]我国关于雨水斗的排水能力已经做了大量的试验研究，通常随着雨水管的高度排水量逐步有所增加，如雨水管的高度从6m增加到12m时，其排水能力增加了40%左右，另外雨水斗的淹没深度也是其排水能力增加的重要因素，当然这些因素都有极限值，工程中的取值往往是实验值的50%，以确保安全。下表1是我国常用重力式雨水斗的排水能力，其配套雨水管的排水能力见下表2。对于虹吸雨水，其雨水斗的排水能力取重力雨水斗的最大值，雨水管排水按满管流计算。但雨水回收利用装置的收集均按雨水斗的保护面积来确定。[0076]表18779型雨水斗的设计排水能力[0077][0078]表2雨水管的设计排水能力[0079][0080]对于一个DN100的雨水斗，其设计排水能力为15Ls，按某地雨水暴雨公式计算，屋面雨水设计暴雨强度为l〇〇mmh，则雨水斗的排水汇水面积为Fl=15x360010001x1001000=540m2。[0081]根据雨水收集系统的原则，雨水收集按当地暴雨强度公式重现期为la，降雨历时为60min的降雨量，1!2是经济合理的雨水设计回收降雨厚度，经暴雨强度公式计算，如某地h2=35mm〇[0082]该雨水管连接了3个雨水斗，则雨水管的排水面积为F=540x3=1620m2。这个雨水管对应的雨水回收利用装置的初期弃流桶的弃流桶体的有效容积为：[0083]Vi=hiF=41000xl620=6.48m3[0084]雨水收集池的有效容积为：[0085]V2=35-41000xl620=50.22m3[0086]当雨水管仅连接一个雨水斗时，其弃流桶体的弃流容积和雨水收集池的回收容积分别为2.16m3和16.74m3。[0087]根据上述，对初期弃流桶和雨水收集池有效容积都应根据当地雨水降雨统计资料、暴雨强度公式、雨水收集厚度等经计算确定，并形成系列产品，供应不同地区应用。[0088]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

权利要求：1.一种雨水回收利用装置，包括雨水管，其特征在于，还包括初期弃流桶和雨水收集池，所述雨水管分别连接所述初期弃流桶以及雨水收集池，所述初期弃流桶包括：弃流桶体，连接所述雨水管；以及浮盘，设置于所述弃流桶体内；其中，雨水通过所述雨水管进入所述弃流桶体时所述浮盘浮起，于所述弃流桶体充满时所述浮盘关闭所述弃流桶体且雨水通过所述雨水管进入所述雨水收集池。2.根据权利要求1所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述弃流桶体包括台阶部，所述台阶部与所述浮盘相对应。3.根据权利要求2所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述台阶部与所述浮盘之间具有密封件。4.根据权利要求1所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述雨水管包括主管体以及连接在所述主管体上的弃流管体以及收集管体，所述弃流管体连接所述弃流桶体，所述收集管体连接所述雨水收集池。5.根据权利要求4所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述弃流管体的管口与所述浮盘之间具有密封件。6.根据权利要求4所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述浮盘具有中心过水孔。7.根据权利要求5所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述中心过水孔与所述弃流管体的管口相对应。8.根据权利要求4所述的雨水回收利用装置，其特征在于，还包括连接在所述主管体上的除砂过滤装置。9.根据权利要求8所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述除砂过滤装置包括上下设置的除砂部和过滤部，所述除砂部与所述主管体之间具有第一连接通道，所述过滤部与所述主管体之间具有第二连接通道。10.根据权利要求9所述的雨水回收利用装置，其特征在于，所述主管体包括位于所述第一连接通道与第二连接通道之间的控制管体，所述控制管体上设置一阀门。

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