本實(shí)用新型屬于水處理與利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其針對雨水收集調(diào)節(jié)利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有雨水浮渣隔離與排除、池底淤泥匯集、雨水的汲取利用等功能的雨水儲蓄利用技術(shù)。

技術(shù)背景

在雨水收集與治理領(lǐng)域，雨水調(diào)蓄技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國內(nèi)外雨水調(diào)蓄池的運(yùn)行均受限于電力的普及和人工操控問題，不夠環(huán)保且實(shí)施效果不佳?？陀^上需要研發(fā)新的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)無人操控，憑借自然的力量實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種環(huán)保低碳自運(yùn)行的雨水收集及儲蓄利用系統(tǒng)，憑借自然力量實(shí)現(xiàn)雨水的收集、浮渣清理與排除、池底淤泥清理、雨水的汲取利用等功能。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種具有自運(yùn)行功能的雨水收集及儲蓄利用系統(tǒng)，包括蓄水部分、淤泥清理部分、汲水部分；所述蓄水部分是雨水收集儲存的主體，設(shè)置于地表下方，蓄水部分底部是具有坡度的平面；所述淤泥清理部分往返運(yùn)行于蓄水池地面上，將雨水中沉積的淤泥匯集到集泥槽；所述汲水部分設(shè)置在池底斜坡最末端集泥槽處，用于汲取集泥槽內(nèi)的泥水。

進(jìn)一步，所述具有自運(yùn)行功能的雨水收集及儲蓄利用系統(tǒng)包括進(jìn)水口、浮渣隔離機(jī)構(gòu)、蓄水池、浮筒、鏈條、牽引繩、淤泥匯集裝置、池底廊道、集泥槽、風(fēng)力汲水機(jī)構(gòu)、變速箱。

蓄水池是雨水收集儲存的主體，由周圍墻體圍合而成的矩形空間，建造于地表下方。蓄水池底部是具有一定坡度的廊道，廊道最低處設(shè)置集泥槽。

淤泥匯集裝置放置于池底廊道上，由牽引繩與變速箱的輸出軸連接，變速箱安裝在蓄水池的上面。浮筒通過鏈條與變速箱輸入軸相連接并懸浮于蓄水池水中，無水時(shí)浮筒停落在蓄水池中底部支架上。

浮筒具有雙向牽引功能，其包括排氣管、密封室、水箱、支架、排水浮球、排水閥門、進(jìn)水浮球、進(jìn)水閥門、棘輪、進(jìn)水閥開啟浮球。密封室安裝在浮筒機(jī)構(gòu)的上部，使浮筒機(jī)構(gòu)在水箱充滿水的狀態(tài)下能自由浮出水面；排氣管聯(lián)通水箱至進(jìn)水閥門上方；支架安裝于浮筒機(jī)構(gòu)的下端，支架高度滿足排水浮球下落時(shí)足夠打開排水閥門；排水浮球安裝于水箱體下部，排水浮球連桿轉(zhuǎn)動體與排水閥門鎖鉤固定連接，并隨排水浮球的沉浮而轉(zhuǎn)動；進(jìn)水浮球的連桿轉(zhuǎn)動體與進(jìn)水閥門固定連接，進(jìn)水浮球的回轉(zhuǎn)軸座安裝于水箱體進(jìn)水口處下方，進(jìn)水浮球帶動進(jìn)水閥門可以自由轉(zhuǎn)動；進(jìn)水閥開啟浮球的回轉(zhuǎn)軸座安裝在進(jìn)水口上方浮筒體上，進(jìn)水 閥開啟浮球轉(zhuǎn)動體與棘輪相連接，棘輪隨進(jìn)水閥開啟浮球的沉浮繞進(jìn)水閥開啟浮球的轉(zhuǎn)軸整體轉(zhuǎn)動；棘輪對進(jìn)水閥門單向施力。

風(fēng)力汲水機(jī)構(gòu)是一種風(fēng)車水斗排水機(jī)構(gòu)，其利用風(fēng)力作為動力汲取雨水。

降雨蓄水時(shí)，隨著蓄水池水位上升，排水浮球上升，排水閥門關(guān)閉；進(jìn)水浮球上升，進(jìn)水閥門關(guān)閉；進(jìn)水閥開啟浮球上升，棘輪轉(zhuǎn)至進(jìn)水閥門的右上方。此時(shí)，浮筒處于中空狀態(tài)，具有較大的浮力以牽引淤泥匯集裝置返回池底廊道最右端。當(dāng)汲水機(jī)構(gòu)由于汲水而水位下降時(shí)，進(jìn)水閥開啟浮球下降，棘輪撥開進(jìn)水閥門，雨水進(jìn)入水箱，浮筒重量增大，在設(shè)定的刮泥長度內(nèi)，排水浮球始終浸入水中，使排水閥門有足夠的壓力密封水箱里的雨水，為淤泥匯集裝置提供較大的刮泥牽引力。當(dāng)蓄水池雨水被抽完時(shí)，淤泥匯集裝置到達(dá)集泥槽位置處，排水浮球下落，排水閥門打開，雨水從水箱放出。如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)雨水的利用和蓄水池底部淤泥的清理。

由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

系統(tǒng)運(yùn)行利用雨水的勢能運(yùn)行，環(huán)保低碳，節(jié)約能源；

系統(tǒng)自行實(shí)現(xiàn)進(jìn)水浮渣的隔離與排除，沉積污泥的自動匯集與清理，雨水的汲取與利用，減少維護(hù)費(fèi)用；

系統(tǒng)根據(jù)土壤干旱情況自動運(yùn)行汲水灌溉；

本實(shí)用新型對保護(hù)地球自然生態(tài)具有積極、正面的意義。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示實(shí)施例中采用的浮筒的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖1和圖2中標(biāo)號：進(jìn)水口1、浮渣隔離機(jī)構(gòu)2、蓄水池3、浮筒4、鏈條5、牽引繩6、淤泥匯集裝置7、池底廊道8、集泥槽9、風(fēng)力汲水機(jī)構(gòu)10、變速箱11、排氣管401、密封室402、水箱403、支架404、排水浮球405、排水閥門406、進(jìn)水浮球407、進(jìn)水閥門408、棘輪409、進(jìn)水閥開啟浮球410。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型提出的一種具有自運(yùn)行功能的雨水收集及儲蓄利用系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖，包括蓄水部分、淤泥清理部分、汲水部分。

蓄水部分是雨水收集儲存的主體，修建于地表下方，蓄水池底部是具有一定坡度的平面。淤泥清理裝置往返運(yùn)行于蓄水池底地面上，將雨水中沉積的淤泥匯集到集泥槽。汲水系統(tǒng)設(shè)置在池底斜坡最末端集泥槽處，用于汲取集泥槽內(nèi)的泥水。

蓄水部分由進(jìn)水口1、浮渣隔離機(jī)構(gòu)2和蓄水池3組成。進(jìn)水口1設(shè)置在蓄水池3的最上端，緊接進(jìn)水口1安裝有浮渣隔離機(jī)構(gòu)2，浮渣隔離機(jī)構(gòu)2由格柵、格柵梳和水輪組成。 格柵固定安裝在過水?dāng)嗝?，格柵梳齒套插于格柵間隔中，水輪安裝在浮渣隔離機(jī)構(gòu)的最下端，水輪轉(zhuǎn)軸通過鏈條與格柵梳轉(zhuǎn)輪相連接。格柵梳通過鏈條機(jī)構(gòu)繞轉(zhuǎn)軸環(huán)形轉(zhuǎn)動從而剔除格柵上隔離的浮渣。蓄水池3底部具有一定坡度的廊道8，廊道最低處設(shè)置集泥槽9。

降雨時(shí)徑流雨水從進(jìn)水口1流向浮渣隔離機(jī)構(gòu)的格柵，徑流浮渣被隔攔在格柵上，過濾后的雨水沖向水輪，水輪通過鏈條帶動格柵梳轉(zhuǎn)動，剔除格柵上隔離的浮渣，保持格柵過水暢通。雨水在蓄水池內(nèi)靜置儲存，水中攜帶的固體垃圾沉降到池底形成淤泥。

淤泥清理部分由淤泥匯集裝置7、牽引繩6、變速箱11、池底廊道8、集泥槽9、浮筒4、鏈條5組成。淤泥匯集裝置7放置在蓄水池3內(nèi)的池底廊道8上，變速箱11安裝在蓄水池上面，淤泥匯集裝置7通過牽引繩6連接于變速箱11的輸出輪上。浮筒4通過鏈條5聯(lián)接于變速箱輸入軸上并懸浮于蓄水池水中。當(dāng)蓄水池內(nèi)水位上升時(shí)浮筒4上升，通過鏈條5拉動變速箱11轉(zhuǎn)動，變速箱11帶動牽引繩6拖動淤泥匯集裝置7向右移動，使淤泥匯集裝置7回到刮泥起始位置。當(dāng)蓄水池內(nèi)水位下降時(shí)浮筒4下降，通過鏈條5拉動變速箱11反向轉(zhuǎn)動，變速箱11帶動牽引繩6拖動淤泥匯集裝置7向左移動，拖動淤泥匯集裝置7將池底淤泥刮到集泥槽9中。無水時(shí)浮筒4停落在蓄水池底部支座上。

浮筒4是淤泥清理部分的動力源，由排氣管401、密封室402、水箱403、支架404、排水浮球405、排水閥門406、進(jìn)水浮球407、進(jìn)水閥門408、棘輪409、進(jìn)水閥開啟浮球410等組成，如圖2所示。

密封室402安裝在浮筒4的上部，排氣管401聯(lián)通水箱403至進(jìn)水閥門408上方，支架404安裝于浮筒4的下端；排水浮球鉸接安裝于水箱403下部，排水浮球連桿與排水閥門鎖鉤固定連接，并隨排水浮球405的沉浮而轉(zhuǎn)動；進(jìn)水浮球407的連桿與進(jìn)水閥門408固定連接，進(jìn)水浮球的回轉(zhuǎn)軸座安裝于水箱403進(jìn)水口處下方，進(jìn)水浮球407帶動進(jìn)水閥門408可以自由轉(zhuǎn)動；進(jìn)水閥開啟浮球410的回轉(zhuǎn)軸座安裝在進(jìn)水口上方浮筒4上，進(jìn)水閥開啟浮球與棘輪409的臂架相連接；

密封室402是中空結(jié)構(gòu)的浮體，保證浮筒4在水箱403充滿水的狀態(tài)下能自由浮出水面；排氣管401聯(lián)通水箱403至進(jìn)水閥門408上方，用于進(jìn)水閥門進(jìn)水時(shí)排放水箱403內(nèi)的空氣；支架404安裝于浮筒4的下端，用于排水浮球下落時(shí)打開排水閥門；排水浮球帶動排水閥門鎖鉤隨水位的上升而順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，從而扣緊排水閥門，當(dāng)水位下降時(shí)，排水浮球帶動排水閥門鎖鉤反向轉(zhuǎn)動，從而打開排水閥門。

進(jìn)水閥開啟浮球410在進(jìn)水口上方，水位上升時(shí)，進(jìn)水閥開啟浮球410帶動棘輪409繞過進(jìn)水閥門408轉(zhuǎn)到進(jìn)水閥門的右上方,；水位下降時(shí)，進(jìn)水閥開啟浮球410下沉，進(jìn)水閥開啟浮球410帶動棘輪409轉(zhuǎn)動，撥開進(jìn)水閥門，水箱403進(jìn)水。當(dāng)水位下降到排水閥門的下方時(shí)，排水浮球下沉，排水閥門打開，水箱403體內(nèi)的水放出。

浮筒驅(qū)動工作原理：浮筒4通過鏈條5與變速箱11的輸入軸相連，在蓄水池里浮筒4隨雨水的升降而浮沉：當(dāng)水位升至排水浮球405位置時(shí)，排水浮球405上升，排水閥門406關(guān)閉；水位繼續(xù)上升，當(dāng)水位升至進(jìn)水浮球407位置時(shí)，進(jìn)水浮球407上升，進(jìn)水閥門408關(guān) 閉；水位繼續(xù)上升，當(dāng)水位升至進(jìn)水閥開啟浮球410位置時(shí)，進(jìn)水閥開啟浮球410上升，進(jìn)水閥開啟浮球的棘輪409越過進(jìn)水閥門408轉(zhuǎn)至進(jìn)水閥的右上方。此時(shí)浮筒4處于中空狀態(tài)，具有較大的浮力。通過相連接的鏈條5、變速箱11、牽引繩6拉動淤泥匯集裝置7至池底廊道8的起始端。

當(dāng)水位下降時(shí)，由于淤泥匯集裝置的阻力作用，浮筒將保持同樣高度靜止下來，水位相對沉降，進(jìn)水閥開啟浮球410下落，帶動棘輪409將進(jìn)水閥門408打開，在水位下降到進(jìn)水口之前，水箱被灌滿水，水位繼續(xù)下降，浮筒侵入水內(nèi)的體積減小，浮力減小，拉力增大，當(dāng)拉力大于淤泥匯集裝置的阻力時(shí)浮筒開始拉動淤泥匯集裝置移動，在淤泥匯集的過程中，淤泥阻力與浮筒拉力一直處于動平衡狀態(tài)。隨著水位的下降，浮筒4通過相連接的鏈條5、變速箱11、牽引繩6拉動淤泥匯集裝置7在池底廊道8向集泥槽9方向刮泥，當(dāng)水位下降到低于排水浮球405的位置時(shí)，淤泥匯集裝置7被拉到終點(diǎn)集泥槽9處，排水閥門406打開，水箱體內(nèi)的存水釋放出來。

汲水部分為風(fēng)力汲水機(jī)構(gòu)10，是一種風(fēng)車水斗排水機(jī)構(gòu)，其利用風(fēng)力作為動力汲取雨水；其由風(fēng)車、汲水離合器、汲水機(jī)構(gòu)組成，汲水機(jī)構(gòu)安裝在集泥槽9處，在鳳車的驅(qū)動下將集泥槽內(nèi)的泥水汲出池外，用于植物灌溉等方面。在降雨和非干旱季節(jié)，汲水離合器脫開，蓄水池內(nèi)的雨水繼續(xù)存留，實(shí)現(xiàn)雨水保存利用的自動運(yùn)行。

本實(shí)用新型能夠在無外動力的參與下，依靠自然力量(雨水勢能)實(shí)現(xiàn)雨水收集，池底淤泥清理，是一項(xiàng)完全意義上的低碳環(huán)保型水治理設(shè)備。

本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)雨水自動收集、雨水浮渣隔離與排除、池底淤泥清理和雨水的汲取利用，系統(tǒng)無需外動力可自行實(shí)現(xiàn)以上各功能。

上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。