CN1298943C - 直接利用屋面雨水供生活用的方法及装置 - Google Patents

Abstract

利用屋面雨水直接供生活用的一种方法及装置。屋面雨水是天然的水资源，但由于天晴刚下雨时形成的屋面雨水含有较多杂质，影响利用及价值。本发明利用雨水的方法：在房屋高层构筑储存水箱，天雨时，通过特殊结构的落水斗，先把刚下雨时形成的含杂质较多的雨水排放掉，然后把较纯净的雨水流入水箱储存。雨水利用装置，由特殊结构落水斗、水箱、自动控制装置、连通管道组成。落水斗内有特殊功能的活塞，它的升降控制含杂质雨水与较纯净雨水的先后流程。本发明的优点：利用天然水资源，节约能源；结构简单，投资少；雨水利用过程实现全程自动化；一次投资，终身免费供应天然水。

Description

直接利用屋面雨水供生活用的方法及装置

技术领域

本发明属于水资源利用技术领域，特别涉及到一种直接利用屋面雨水供生活用的方法及装置。

技术背景

水资源是人类较稀缺的自然资源，直接影响人们生活，关系到社会经济发展。屋面雨水具有较高的势能，又未受地面有害物质的污染，是一种天然较纯净而又节能的水资源，因而利用价值较高。天雨时，屋面雨水由沿沟落水管流向地面，雨水势能降低，同时被地面或地下有害物质污染。如果要用于生活，必须经过水处理，同时要消耗能源，并需提高水的势能。另外，刚下雨时形成的屋面雨水含尘埃等杂质较多，影响利用价值。

发明内容

本发明的目的在于，自动排放刚下雨时形成的含较多杂质的屋面雨水，自动收集较纯净的雨水，利用屋面雨水的势能和较纯净的特征，为人们提供直接利用屋面雨水供生活用的方法及装置。

直接利用屋面雨水供生活用的方法：在房屋的高层比沿沟低的地方构置水箱，在沿沟落水口处安装特殊结构的沿沟落水斗，屋面雨水经过特殊结构的沿沟落水斗，把刚下雨时形成的含较多杂质的雨水自动排放到地面，经一段时间下雨后，形成的较纯净雨水自动流入水箱储存起来，供人们生活用。

直接利用屋面雨水供生活用的装置：它由特殊结构的沿沟落水斗、水箱、自动控制装置、连通管道组成，其中特殊结构的沿沟落水斗由外壳、内套、板筋、活塞组成。活塞的锥体与外壳底面接触处，有二至三条极细槽；活塞是可盛水的容器，底面有二至三个微小细孔。水箱设有雨水和自来水进水口，除在房屋的最高层构置外，还可以在次高层及以下各层构置，可是单个或多个；水箱内可设置水过滤装置。自动控制装置分控制自来水进水阀和控制活塞升降两部分，其中控制自来水进水阀的装置由浮球和连杆组成，控制活塞升降的装置由杠杆、杠杆平衡块、杠杆支点、连接绳组成；控制活塞升降的装置除用杠杆结构外，还可以用定滑轮结构。

本发明目的实现的过程：天长时间(一般设定为连续12小时左右)不下雨时，活塞容器内无水，活塞在杠杆的作用下吊挂在特殊结构的沿沟落水斗内套的上口位置。天下雨时，把屋面极小部分的雨水引入活塞容器内，当活塞容器内的水量未达到设定的杠杆平衡条件前，活塞不下落，总下水管畅通，含较多杂质的屋面雨水经特殊结构的沿沟落水斗由总下水管流向地面；当活塞内的水量超过设定的杠杆平衡条件所需水量时，活塞下落，把总下水管口堵住，较纯净的雨水经特殊结构的沿沟落水斗与水箱之间的连通管流入水箱；当水箱内水位超过水箱溢水口时，雨水经溢水管流入总下水管或房屋的次高层及以下各层水箱中。下雨停止，通过特殊结构的沿沟落水斗渗漏作用和杠杆的作用，使活塞回复到初始位置，并在下雨停止连续12小时左右，活塞容器内的水全部渗漏掉。

本发明的优点：利用房屋高层雨水势能较高，雨水未被污染，有利于节约能源，有效地利用水资源；雨水利用过程，由极少量雨水控制大量雨水的先后流程和流向，不需人工操作，实现全程自动化；结构简单，投资少；一次投资，终身免费供应天然水；水箱除设有雨水进水口外，还设有自来水进水口，先进雨水，雨水供应不足时进自来水，生活用水有保障。

附图说明

图1是本发明总体结构及实施例示意图。

图2是图1中特殊结构的沿沟落水斗结构立体示意图。

图3是图2的A-A截面图。

图4是图2的B-B截面图。

图中：1.沿沟，2.特殊结构的沿沟落水斗(包括活塞)，3.沿沟溢水管，4.总下水管，5.水箱，6.水箱清洗排污管(带有阀)，7.水箱出水口，8.浮球，用于控制水箱自来水进水阀，9.连杆，设在浮球与自来水进水阀之间，10.水箱自来水进水口，11.水箱溢水管，12.连通管，设在特殊结构的沿沟落水斗与水箱之间，13.杠杆平衡块，14.杠杆支点，15.杠杆，16.连接绳，17.活塞(可盛水的容器)，18.外壳，19.内套，20板筋，用于固定内套与外套之间的位置，21.较纯的雨水出口，22.较多杂质的雨水落水口。

具体实施方式

在图1中，本发明的实施例由特殊结构的沿沟落水斗2、水箱5、自动控制装置、连通管12组成，其中自动控制装置分自来水进水阀控制装置和活塞17升降控制装置两部分，自来水进水阀控制装置由浮球8和连杆9组成，活塞17升降控制装置由杠杆15、杠杆支点14、平衡块13、连接绳16组成。杠杆15的平衡条件设置：一般为当活塞17内盛有五分之四水时平衡。沿沟1的沟底与图2中外壳18上口标高相同，刚下雨时形成含较多杂质的雨水经特殊结构的沿沟落水斗2流入总下水管4，排放到地面；沿沟1与总下水管4之间设有沿沟溢水管3，沿沟溢水管3的上口高出沿沟1沟底而低于沿沟1的侧板，天下暴雨时，部分屋面雨水从沿沟溢水管3流向总下水管4。活塞17是一个体为圆柱形，底为圆锥形的容器，其底有微小细孔二至三个，为防止细孔堵塞，孔上方放置过滤网，细孔孔径大小能满足活塞17内的水在下雨停止连续12小时左右全部渗漏掉；为防止下雨停止后，特殊结构的沿沟落水斗2内剩余雨水对活塞17上升产生影响，活塞17的锥体与图2中外壳18底面的接触处，沿着流水方向有二至三条极细槽，槽的粗细能满足活塞17内的水在下雨停止连续12小时左右全部渗漏掉的要求。活塞17与杠杆15之间设有连接绳16，连接绳16与设置在活塞17上口内壁的环(图中未画)固定，天长时间不下雨时，活塞17平稳地吊挂在图2中内套19的上口位置。水箱5构置在顶层楼略低于沿沟1的楼梯屋面下；水箱5与图2中较纯的雨水出口21之间设有连通管12，活塞17下落后，特殊结构的沿沟落水斗2内的雨水经连通管12流入水箱5，连通管12出水端比进水端高，其目的是，防止刚下雨时，把含杂质较多的屋面雨水流入水箱5；在水箱5雨水进水口略低处设有水箱溢水管11，其目的是，防止下雨停止后，水箱5内储存的水倒流入特殊结构的沿沟落水斗2内，影响活塞上升，同时防止长时间下雨造成水箱5顶面溢水；水箱5的溢水流入总下水管4或次高层及以下各楼层水箱中；为防止水箱5失水影响生活用水，水箱5设有自来水进水口10，并安装进水阀，进水阀通过浮球连杆9与浮球8连接，浮球8所产生的浮力控制阀门的开关，浮球8的底面与水箱5出水口7相平或略高，为防止浮球8产生的浮力方向不稳定，可以给浮球8做一个升降的空间，保证使其产生的浮力完全用于关闭阀门；水箱5底面设有清洗排污管6。

在图2中，内套19通过板筋20与外壳18固定，板筋20伸至外壳18底面。设置内套19的目的是，防止沿沟雨水进入活塞17内及固定活塞17的活动空间；内套19上口比外壳18上口高。外壳18底部设有较纯净雨水出口21和较多杂质的雨水落水口22。活塞17与内套19之间有间隙；活塞17的外径大于总下水管的内径而小于内套19的内径。

图3、图4是图2的截面图，主要反映外壳18、内套19、板筋20的形状和相互之间的位置。

本实施例部分构件和安装的尺寸如下：外壳18内径200毫米，柱体长度300毫米；内套19内径125毫米，长度350毫米，实施时上口比外壳18上口高出100毫米；活塞17外壁直径115毫米，柱体长度150毫米，壁厚2毫米；沿沟溢水管3、总下水管4直径75毫米；连通管12、水箱溢水管11、水箱清洗排污管6直径50毫米；外壳18上端及沿沟溢水管3上端埋置在沿沟1中，沿沟溢水管3上口高出沿沟1沟底100毫米；水箱的溢水口与雨水进水口(中-中)高差60毫米；浮球8离水箱5底面100毫米；连通管12二端口的高差为200毫米；水箱出水口7比水箱5底面高50毫米，水箱的自来水进水口10比雨水进水口高出20毫米左右；水箱5容积为5立方米。

上述实施例屋面雨水的利用过程如下：天长时间(设定为连续12小时左右)不下雨时，活塞17内无水，在杠杆15的作用下，活塞17吊挂在内套19的上口位置。天下雨时，把屋面极小部分的雨水通过槽面铺有海棉类吸水物质的小水槽引入活塞17内，当活塞17内的水量未达到杠杆平衡条件前，活塞17不下落，总下水管4畅通，含较多杂质的屋面雨水经总下水管4流入地面；当活塞17的水量超过杠杆平衡条件所需水量时，活塞17下落，把总下水管4堵住，较纯净的屋面雨水经特殊结构的沿沟落水斗2由连通管12流入水箱5；当水箱5内水位超过水箱溢水口时，雨水经水箱溢水管11流入总下水管4或次高层及以下各楼层。下雨停止，通过特殊结构的沿沟落水斗2的渗漏作用和杠杆15的作用，使活塞17回复到初始位置，并在下雨停止连续12小时左右，活塞17内的水全部渗漏掉。生活用水时，当水箱5水位离箱底到达进自来水设定值时，自来水进水阀打开，水箱5进自来水，随着水位升高，浮球8浮力增大，自来水进水阀自动关闭。

Claims (5)

1、一种直接利用屋面雨水供生活用的方法，其特征在于：在房屋的高层比沿沟低的地方构置水箱，沿沟落水口处安装特殊结构的沿沟落水斗，特殊结构的沿沟落水斗通过连通管与水箱连通；天刚下雨形成较多杂质的雨水时，受杠杆控制的活塞处于内套的上口位置，较多杂质的雨水落水口畅通，把含较多杂质的雨水排放掉；下雨一段时间形成较纯的雨水时，活塞内水量增加至降落的设定值，活塞降落，把较多杂质的雨水落水口关闭，雨水经较纯的雨水出口、连通管流入水箱。

2、一种直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于：该装置由特殊结构的沿沟落水斗、水箱、自动控制装置、连通管道组成；特殊结构的沿沟落水斗由外壳、内套、板筋、活塞组成，活塞是可盛水的容器，它与内套之间有间隙，内套与外壳之间设有板筋；特殊结构的沿沟落水斗安装在沿沟落水口处，其较多杂质的雨水落水口与总下水管连接，其较纯的雨水出口经连通管与水箱连通，连通管出水端比进水端高，活塞通过连接绳与杠杆连接。

3、根据权利要求2所述直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于：活塞的锥体与外壳底面接触处，有二至三条槽，活塞的底面有二至三个孔。

4、根据权利要求2所述直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于：水箱设有雨水和自来水进水口，水箱在房屋的最高层构置，或在次高层及以下各层构置，水箱采用单个或多个，水箱内设置过滤装置。

5、根据权利要求2所述直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于：控制活塞升降的装置，用杠杆结构或定滑轮结构。

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