引導(dǎo)地下水的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于從潮濕的土壤抽取水的水處理單元。該單元抽取水將其收集，從而將其作為廢水除去或在以后使用。水處理單元包括：細(xì)長收集部；以及抽取部，該抽取部設(shè)置成將抽取的水排放至所述收集部，其中所述抽取部包括至少一條肋，所述至少一條肋從所述收集部沿所述收集部的長度側(cè)向延伸。水通過毛細(xì)作用收集。
【專利說明】引導(dǎo)地下水的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于收集和引導(dǎo)地下水的裝置和方法，并且更特別地，涉及結(jié)合抽取單元以吸附來自地面的液體的水處理單元，將該液體轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管的方法，和在無需單獨部件的情況下，將水運走的導(dǎo)管系統(tǒng)。該裝置可以用于排水或灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，用于水處理的大多數(shù)排水系統(tǒng)，例如在農(nóng)場，體育場，高爾夫球場，土木工程，如隧道，路基和擋墻的排水系統(tǒng)，主要由可滲透排水管組成，該排水管有若干小開口或孔分布在管的上部，使水通過上部進入并收集在管的下部。然而，這樣的系統(tǒng)容易被土壤顆粒堵塞并且使收集能力快速下降。已經(jīng)嘗試各種添加物如過濾器以阻止土壤進入管中。然而，堵塞仍然易于發(fā)生。
[0003]為了克服這個問題，開發(fā)了排水帶，如美國專利號5934828中所披露并以Capiphon出售的排水帶。該排水帶是在不轉(zhuǎn)移土壤顆粒到排水系統(tǒng)的情況下用于地表水收集的有效方法。因此，該排水帶不會被堵塞并且收集能力不隨時間而下降。此外，該系統(tǒng)不
需要維護去堵塞管。
[0004]圖1示意性展示了這種排水帶10。帶10的表面具有多個通常為矩形截面的平行槽12，槽12沿帶10的長度延伸。每個槽12與通常以圓形橫截面形成的相應(yīng)的槽口或通道11相通，結(jié)合，以鑰匙孔形橫截面沿帶10的長度延伸并進入帶的內(nèi)部。槽12和通道11的尺寸使得水經(jīng)由槽12通過毛細(xì)作用吸入通道11中，這樣水可以沿著帶10的長度通過，隨后輸送至管道系統(tǒng)排出。當(dāng)帶10安裝在土壤并且土壤飽和時，水填充土壤顆粒之間的空間，并且同時通過毛細(xì)作用填充排水帶10的通道。
[0005]圖2a展示排水帶10在干燥的土壤中的端視圖?？諝馓畛洳?2和通道11。圖2b展示在飽和土壤中的排水帶10。水填充土壤顆粒與槽12和11通道之間的空間。水可以沿帶10中的通道11流動從而排出。排水帶10的結(jié)構(gòu)意味著將從其所安裝的任何飽和土壤中收集水。
[0006]圖3展示了排水帶10的寬度的收集區(qū)。隨著緊鄰排水帶附近的水通過槽12進入渠道11，并且被移除，取代它的是另外的水，該另外的水填補由已收集的水騰出的區(qū)域。水朝收集區(qū)運動的速度受限于土壤顆粒之間的孔隙尺寸(土壤導(dǎo)水率)和壓力(頂部)。
[0007]當(dāng)收集和排放速率大于土壤提供的用于收集的水的能力時，排水系統(tǒng)的效率提高。排水帶的收集速率可以隨該排水帶的長度增加或縮短而提高或降低，因為增加長度提供更大的面積用于收集。只要已收集的另外的水可以順利地經(jīng)由通道11流動并且能以與收集相同的速率排出，提高收集能力就是有效的。小尺寸的通道11對沿著該帶的長度流動產(chǎn)生抵抗力，并且因為排水帶必須經(jīng)由一端排水，所以盡管提高了收集能力，排水能力還是降低到小數(shù)量。
[0008]功能性排水系統(tǒng)不僅需要有效地收集水，而且需要有效地將水運輸至疏散點。小尺寸的通道11不是已收集的水的實際運輸機構(gòu)，如此，排水帶必須連接至管道網(wǎng)絡(luò)。用于收集水的排水帶和運輸水的管道網(wǎng)輸?shù)慕Y(jié)合形成有效的排水系統(tǒng)，但是該排水系統(tǒng)復(fù)雜，昂貴，而且容易出現(xiàn)工藝誤差。
[0009]可以通過增加排水帶的出現(xiàn)率，并因此增加排水點的出現(xiàn)率，和通過限制排水帶的長度，從而縮短運輸距離和使水更快排放至管道中，來提高排水系統(tǒng)的效率。圖4展示了排水系統(tǒng)，該排水系統(tǒng)可以迅速收集和排放水，但是該排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在安裝上費勞力。管道20和排水帶10都必須傾斜以通過重力排水，這需要廣泛而細(xì)致的挖掘和回填。圍繞管道20和排水帶10的區(qū)域必須細(xì)致地手動壓實以防產(chǎn)生U型彎曲接頭的產(chǎn)生，使得水不再從排水帶排放至該管道中。圖5展示了在橫截面上，帶10接合管道20，使水可以從帶10流入該管道20中。圖5b展示了在橫斷面上，周圍的地面已經(jīng)下沉，導(dǎo)致U型彎曲阻止水排入管道20中。
[0010]此外，在潮濕和泥濘的條件下安裝排水帶會增加困難。少許重量施加于頂面能很容易地把底面推進軟土中并完全堵塞槽12和通道11，致使排水帶不起作用。并且，由于排水帶安裝在收集水的低洼區(qū)域，在壕溝中，在排水帶表面上步行的可能性是不可避免的。即使安裝在砂層上，槽12和通道11也會顯示一些阻礙。
[0011]如此，安裝排水帶系統(tǒng)是昂貴的，因為其需要密切監(jiān)視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]在一個實施例中，公開了一種水處理單元，包括:細(xì)長收集部，和抽取部，該抽取部設(shè)置成將抽取的水排放至收集部中，其中該抽取部包括至少一條肋，該至少一條肋從收集部沿收集部長度側(cè)向延伸。
[0013]在另一實施例中，該水處理單元進一步包括水抽取形成件，該水抽取形成件坐落在該至少一條肋的底側(cè)上。
[0014]在另一實施例中，該水抽取形成件設(shè)置成通過毛細(xì)作用抽取水。
[0015]在另一實施例中，毛細(xì)作用方法使用桿陣列。該陣列可以設(shè)置成多層，其中該桿層相對彼此旋轉(zhuǎn)。該桿可以指向或傾向該單元的收集部。
[0016]在另一實施例中，該抽取部分可以被將水引向收集部的各抽取子部中斷，相鄰的抽取子部互相之間可以基本平行，或者其表面在相反方向傾斜。
[0017]在另一實施例中，抽取部分形成件包含許多供水沿著流動的通道。
[0018]在另一實施例中，該至少一條肋沿著收集部的長度延伸。
[0019]在另一實施例中，該至少一條肋從該單元的上游端沿向下方向傾斜。
[0020]在另一實施例中，該至少一條肋以相對于收集部的2。-30°的角度范圍，更具體地，以5° -20°的角度范圍，并且優(yōu)選以約15°的角度傾斜。
[0021]在另一實施例中，該肋具有三角形的橫截面,其中上表面成一定角度,下表面大致水平。
[0022]在另一實施例中，該單元具有多條平行肋，所述多條平行肋設(shè)置在所述單元的至少一側(cè)上。
[0023]在另一實施例中，該單元為矩形并且并且橫截面輪廓的側(cè)向相對窄小，或該單元的橫截面相對淺和寬。
[0024]在另一實施例中，該收集部的尺寸范圍為高10-40cm，寬5-15cm并且長20-60cm ；而且肋寬為l_5cm,或者該單元的高可以為3-4cm并且寬為約50cm。
[0025]在另一實施例中，該單元的上游端的形狀與第二單元的下游端配合。
[0026]在另一實施例中，該單元的上表面的形狀與第二單元的下表面配合。
[0027]在另一實施例中，該單元可以具有蓋或封蓋?？蛇x地，該單元可以用土工織物覆
至JHL ο
[0028]在另一實施例中，該單元適于連接至排水系統(tǒng)的聯(lián)鎖式配件。
[0029]在另一實施例中，該單元由半剛性材料制成。
[0030]在另一實施例中，該單元由塑料制成。
[0031]在另一實施例中，該單元在成型工藝中制造成單一部件。
[0032]在另一實施例中，公布了一種水處理系統(tǒng)，該水處理系統(tǒng)包括至少一個水處理單元和位于該至少一個單元的下游的排水管。
[0033]在另一實施例中，該排水系統(tǒng)進一步包括多個連接單元。
[0034]在另一實施例中，該多個單元通過豎直疊加相連。
[0035]在另一實施例中，該多個單元與第一單元的上游端水平連接，該第一單元的上游端連接至第二單元的下游端。
[0036]在另一實施例中，公布了安裝水處理單元或水處理系統(tǒng)的方法，其中，該水處理單元連接至管道網(wǎng)絡(luò)并放置在溝渠中，而且回填該溝渠。
[0037]附隨的獨立權(quán)利要求限定了本發(fā)明的各方面。
[0038]本發(fā)明的排水系統(tǒng)滿足有效、耐用、安裝簡單的需求并具有大收集和排放容量，同時可以在沒有單獨的管道網(wǎng)絡(luò)的情況下操作。優(yōu)選地，該排水系統(tǒng)不會在安裝或使用期間被碎片堵塞，并且安裝之后無需維修。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]結(jié)合附圖，通過實施例的方式，對本發(fā)明進行描述，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記用于描述相似的部件。其中:
圖1展示了排水帶的透視圖；
圖2a展示了在干燥土壤中的排水帶的橫截面圖；
圖2b展示了在飽和土壤中的排水帶的橫截面圖；
圖3展示了該排水帶的收集區(qū)的平面圖；
圖4展示了包含排水帶的排水系統(tǒng)的平面圖；
圖5a展示了排水帶和排水管之間的接頭的橫截面圖；
圖5b展示了排水帶和排水管之間的接頭的橫截面圖；
圖6展示了水處理單元的示意圖；
圖7展示了兩個處理單元的示意圖；
圖8展示了連接至管道的兩個水處理單元；
圖9展示了水處理單元的橫截面圖；
圖10展示了抽取形成件的橫截面圖；
圖11展示了低剖面水處理單元的示意圖；
圖12展示了沿圖13的剖面B-B的詳細(xì)的橫截面圖； 圖13展示了低剖面水處理單元的示意圖；
圖14展示了毛細(xì)抽取裝置的詳細(xì)視圖；
圖15展示了低剖面水處理單元的示意圖；
圖16展示了圖15中所示的實施例的詳細(xì)視圖；
圖17展示了圖16的可選的裝置；
圖18展示了沿圖11的剖面A-A的詳細(xì)視圖；
圖19展不了毛細(xì)桿的詳細(xì)視圖；
圖20展不了毛細(xì)桿的詳細(xì)視圖；
圖21展示了毛細(xì)桿的詳細(xì)視圖。
【具體實施方式】
[0040]現(xiàn)結(jié)合附圖，描述本發(fā)明的實施例。
[0041]圖11展示了本發(fā)明的實施例。該裝置使用可選的毛細(xì)作用水收集方法并且該水處理單元的剖面較寬且淺或平。該單元200具有水流主道210，多個收集部212和多個抽取部或子部214。該抽取部214包括從水流主道210延伸的肋。水抽取材料坐落在肋的下側(cè)上。該收集部212也從水流主道210延伸，并且與抽取部214平行而且在抽取部214下面，使得水可以從抽取部214沉積至收集部212中。該抽取部214是傾斜的并且目的是使抽取的水直接沉積到坐落于抽取部之間的水槽中的收集部212。在圖11所示的實施例中，抽取部在相鄰的收集部212之間形成峰，使得抽取部214向相對于單元200的長度的兩個相反的方向傾斜。在另一實施例中，相鄰的抽取子部大致平行。該抽取部214間隔中斷，使抽取的水僅行進了一小段距離，就直接排放至收集部212。
[0042]在實施例中所示的單元200沒有定義或規(guī)定上游或下游方向。這可以在單元200安裝期間通過水流主道210的水流方向確定。收集部212還提供用于單位200的支撐件，類似于足部，該支撐件可在安裝期間直接放置在溝渠中。在下文其它實施例中將給出更多的水處理單元安裝的細(xì)節(jié)。
[0043]收集部212延伸到抽取部214的下面。當(dāng)放置在溝渠中時，該收集部或足部，確保支撐該水處理單元并且舉起該抽取部214。這有助于確保抽取部清除了土壤，并且土壤不與水一起抽取(可能堵塞毛細(xì)抽取材料)。收集部212舉起水處理單元也使水能流入其易于被抽取的區(qū)域。
[0044]該單元200可以被封蓋216覆蓋。該封蓋216可以由半剛性塑料，或等效材料制成，該封蓋焊接至該抽取單元的主體?？蛇x地，該封蓋可以為卡扣式封蓋?？蛇x地，該單元可以被土工織物材料218覆蓋，土工織物材料218適于與SubAir應(yīng)用結(jié)合。該封蓋216或土工織物218協(xié)助提供剛度給該單元并也有助于防止土壤堵塞抽取部214的毛細(xì)收集結(jié)構(gòu)。技術(shù)人員熟悉SubAir系統(tǒng)。SubAir系統(tǒng)能使壓縮空氣或氣體通過該單元的頂部或底部插入地基并消除。與利用穿孔的管道裝置相比，土工織物封蓋的利用使擴散經(jīng)由該單元頂部更容易并且所需的壓力更小。
[0045]本實施例中使用的水的毛細(xì)作用的抽取方法比現(xiàn)有技術(shù)中先前描述的更有效，因為其不受已經(jīng)存在于抽取材料中的水的阻力的影響。
[0046]圖18展示了沿圖11的剖面A-A的詳細(xì)視圖。該細(xì)節(jié)展示了抽取部214和收集部212。該抽取部包括一排平行設(shè)置的毛細(xì)桿284，如圖19所示?？梢酝ㄟ^將桿的一端設(shè)置在樹脂中使該桿固定成層，固定在開放框中或?qū)⒃摋U保持在適當(dāng)位置。在圖18中，展示的兩層桿的方向互為90°。上層桿指向收集部212。通常，各層桿284應(yīng)該具有不同的方向，例如，旋轉(zhuǎn)90°或45°。雖然僅需一層桿，但是兩層或更多層桿還有其它好處。因為水處理單元直接放置在地面上，該桿的底側(cè)暴露于土壤213。虛線282所示的飽和土壤中水上漲由桿通過毛細(xì)作用處理。
[0047]圖20詳細(xì)地展示了桿的端視圖。桿284以適當(dāng)?shù)木嚯x隔開，從而在桿284之間抽取水285。在桿284傾斜的情況下，水285可以在桿284之間流動，如圖21所示。水根據(jù)抽取部214中的桿284的斜率流動。因此，水可以從周圍土壤中抽取并且直接沉積在水處理單元的收集部212中。
[0048]多于一層的毛細(xì)桿的存在對該毛細(xì)收集方法有利。增加的層數(shù)使水容量增加。此夕卜，如果使用單層，水可以經(jīng)由毛細(xì)桿噴出。第二層有助于阻止水噴出。此外，增加桿的層數(shù)使土壤顆粒不太可能進入水處理單元。
[0049]盡管每層桿具有排水容量，最好使每層桿指向收集部。例如，兩桿層可以設(shè)置成與收集部的邊緣成45°，使得兩層都指向收集部。
[0050]該毛細(xì)抽取桿可以由剛性塑料、大尺寸銅線或任何其它合適的材料制成。
[0051]再次參見圖11，從收集部212之間的縫隙213和周圍區(qū)域的土壤中抽取水。在該實施例中，一旦水從周圍的土壤中抽出，其無需通過長距離的毛細(xì)通道輸送。水迅速沉積在收集部212的大通道和水流主道210中。因此，通過抽取部214的水流量不限制該單元200的水抽取容量。水的抽取不受已經(jīng)在收集部212或水流主道210中的水的影響?？赏ㄟ^使該單元200或水流主道210連接至排水系統(tǒng)移除已收集的水。
[0052]圖13所示的實施例展示了類似于圖11的裝置，其中水處理單元具有較寬和較平的剖面。但是，該實施例使用不同的毛細(xì)作用收集方法。該單元300具有水流主道240、若干收集部242和若干抽取部244。該抽取部244形成從水流主道240延伸的肋。收集部242也從水流主道240延伸并與抽取部244平行。在該實施例中，抽取部244基本水平，因為抽取材料無需傾斜以使水直接沉積到收集部242中。該單元300可被封蓋246或土工織物248覆蓋。該封蓋246可以在點247連接至該單元300。安裝后，從收集部242之間的空隙243和周圍區(qū)域中收集水。再次，收集部242也可以為該單元300提供支撐件。安裝時，該單元可直接放置在溝渠中。
[0053]圖12沿圖13的剖面B-B更詳細(xì)地展示了圖13的抽取部214。抽取方法是通過毛細(xì)作用。但是，該裝置與之前描述的不同。在本裝置中，從肋下的土壤中經(jīng)由“m”形小通道之間的槽220抽取水。若干小通道沿著肋的寬設(shè)置并且每個通道之間具有空隙。從中抽取水的槽220的尺寸適于使水通過毛細(xì)作用進入抽取部214。接著，抽取的水沉積在m形小通道的“U”形彎曲件220中，并可以沿該小通道流入該單元200的收集部212。該單元的收集部212如虛線224所示并坐落于該小通道的末端。因此，水可以通過箭頭226所指的方向從周圍流入該單元。
[0054]如圖12所示，該單元的封蓋228連接至該單元200的若干支撐件上，該支撐件坐落于“m”形小通道側(cè)邊。
[0055]圖14展示了 “m”形小通道的兩端產(chǎn)生的槽的放大部分。該槽的具有大致平行的伸長側(cè)并且每側(cè)在頂部彼此反向彎曲。因為水通過毛細(xì)作用經(jīng)由槽的寬部抽取，并沉積在“m”形小通道的“U”形彎曲件中，所以圓形能使水更易于進入該收集部。因為在流入該單元300的收集部242之前水不能聚集，所以抽取部244無需傾斜。
[0056]技術(shù)人員會意識到可以在此所述的任何水處理單元中使用上述的抽取方法和材料。
[0057]圖15展示了另一實施例，其中具有抽取部254。該抽取部254包括底側(cè)具有抽取材料的肋。該抽取材料可以為前述任何實施例所述的抽取材料或任何其它合適的裝置。傾斜式抽取部254沿著該單元的長度經(jīng)由坐落于斜式肋之間的收集部排水到水流主道250。如同之前的實施例，從斜式肋的底側(cè)和周圍區(qū)域的土壤中收集水并將其經(jīng)由抽取部轉(zhuǎn)移至該單元內(nèi)部，從而通過水流主道250輸送并且移除。在該實施例中，還提供了卡扣封蓋256以防止土壤顆粒進入該單元。
[0058]圖16展示了圖15所示的實施例的肋部分的細(xì)節(jié)。抽取材料260坐落于下側(cè)肋262上并且越過肋262的邊緣，從而可以將水收集于水處理單元264中?？蛇x地，如圖17所示，槽可以切入肋272中，使得抽取材料270經(jīng)由肋272穿過以使水沉積在該單元274中。
[0059]這些低剖面的實施例可以安裝在需要在沒有溝渠的情況下排水的區(qū)域，但是，溝渠會提供更好的效率和性能。通常，這些實施例具有這樣的剖面，其中水處理單元僅為3或4cm高，因此該水處理單元需要淺的溝渠，并因此需要略微挖掘。這種溝渠易于用手挖掘并需要小量的材料用于回填。這節(jié)省了勞動力和材料。該單元可以制造成合適的長度或?qū)挾?。例如，約Im長和50cm寬。
[0060]圖6展示了另一實施例，其中提供了水處理單元4的示意圖。該水處理單元4包括細(xì)長收集部16和抽取部18。抽取部18可以坐落于收集部16的一側(cè)或多側(cè)上。收集部16具有多個肋8，肋8坐落于外部上，從而從周圍區(qū)域抽取水。
[0061]通過水處理單元4的抽取部18從周圍地面抽取水并且補充至多個肋8。抽取的水沿著在收集部16的外部上的肋8流動。該收集部16提供用于已抽取的水的導(dǎo)管。水從抽取部18轉(zhuǎn)移至收集部16，接著水轉(zhuǎn)移至排水系統(tǒng)。
[0062]收集部16具有上游端6、下游端5，并且在一些實施例中，該收集部通常為矩形且橫截面窄小，平面圖是細(xì)長的和T形的，橫梁7在下游端5處。收集部16為盒狀，使得肋8能合宜地坐落在兩側(cè)。安裝在飽和地面后，水從周圍地面沿著肋8抽出并沿肋8在較寬段7流入收集部16。收集部16的下游端5具有較寬段7。肋8的末端在較寬段7，T形橫梁，鄰接收集部16，并且肋8澆注成較寬段7的外框，而水抽取材料14經(jīng)由較寬段7的壁延伸，使得通過水抽取材料14收集的水可以有效地轉(zhuǎn)移至較寬段7的內(nèi)部以通過收集部16移除。
[0063]可選地，收集部16的下游端5的形狀使其可以與相鄰的收集部16的上游端6配合。第一單元4的下游端5可以插入第二單元4的上游端6中。因此，若干單元4可以一起連接以在更大片區(qū)域抽取水。圖7展示了裝配在一起的兩個水處理單元4的示意圖。如圖可見，該第一單元4的下游端5的尺寸和形狀使得其可以插入該第二單元4的上游端6。
[0064]單元4的末端5，6的形狀可以可選地連接至排水系的管20?？蛇x地，該單元4的上游端6可以作為該排水系統(tǒng)的末端加蓋。因此，該單元4可以放置在排水系統(tǒng)內(nèi)的任何位置，例如，靠近另一單元4、管20分支的末端、沿著管20的長的任何位置、或在管接頭處。
[0065]圖8展示了插入地面之前的水處理系統(tǒng)的實施例。兩個單元4通過其各自的上游端6和下游端5相連。第一單元4還在下游端5連接至管20。第二單元4的上游端6加
至JHL ο
[0066]雖然沒有在附圖上展示，但收集部16的頂部和底部的形狀也可以使第一單元4與第二單元4配合，使得單元4可以豎直堆疊。例如，該單元可以堆疊，從而增加系統(tǒng)的總高度，用于抵抗擋墻。
[0067]根據(jù)圖8所示的實施例，單元4的尺寸范圍可以為高10-40cm，寬5-15cm，長20-60cm ;并且肋寬l-5cm。在收集部16的任一側(cè)上的抽取部18之間的寬(沒有展示)可能大約5cm。但是,可以使用任何合適的尺寸并且前述僅是對合適尺寸的建議。
[0068]單元4、管20和排水系統(tǒng)的其它部件之間的接頭優(yōu)選使水不泄露。例如，接頭可以包括橡膠部件和過盈配合肋，從而形成密封。然而，即使在部件之間發(fā)生泄漏，水也會由單元4的抽取部分18再次收集。
[0069]另外，單元4可以具有附加開口以與排水系統(tǒng)的其它部件相連。例如，側(cè)面或頂部開口可以適合與另外的排水帶形成連接，從而增加單元4的有效的水收集區(qū)。因此，排水帶可以排水至單元的收集部16中。
[0070]單元4的水抽取部18包括至少一條肋8，該肋8沿收集部分16的長3設(shè)置(參見圖6)。可選地，多個平行肋8設(shè)置在收集部16的側(cè)邊上。肋8沿著收集部16的一豎直邊或兩豎直邊的長度3設(shè)置，并可選地從收集部16的上游端6向下傾斜至在肋8末端的收集部16的較寬點7處的收集點。肋8的下游端接合收集部16的較寬段7，其中肋8模制到外框中，并且水抽取部的材料14經(jīng)由較寬點7延伸，以便抽取的水排放到收集部16中。
[0071]參見圖9，上述類型的形成件或水抽取材料14坐落于肋8的底部上。水抽取材料14為沿肋8的長度延伸的多個槽12。每個槽12具有相應(yīng)的延伸至肋的槽口 11。通道11比槽12更寬從而使水保持在材料14中。槽12和通道11的尺寸使水通過毛細(xì)作用經(jīng)由槽12抽上通道11中，從而從周圍區(qū)域抽取水。從周圍區(qū)域抽取的水可以沿通道11流動。在肋8的下游端，水抽取材料14的末端是打開的使得水可以流出通道11。
[0072]肋8可以沿收集部16的側(cè)邊成水平的或任何角度。其中肋8從上游端6向下傾斜至下游端5，水在重力下沿通道11流入收集部16。水壓足以使水沿肋8流動，甚至是當(dāng)安裝后，抽取部18總體不向下傾斜，也足以使水沿肋8流動。
[0073]便利地，斜率可以是這樣:使多個肋8可設(shè)置在收集部16的一側(cè)，并且使肋8提供足夠的水流量。例如，斜率可以在2° -30°范圍，優(yōu)選在5° -20°范圍，并且更優(yōu)選15°。
[0074]可以在水平的溝渠中安裝單元4。在一些實施例中，肋8的傾斜使抽取部18具有從上游端6向下游端5傾斜的內(nèi)置式向下傾斜斜坡，使得排水網(wǎng)絡(luò)可以收集和清除水。肋8的斜率獨立于該網(wǎng)絡(luò)的斜率。
[0075]此外，肋8的斜率可以是這樣:當(dāng)單元4安裝在不具有水平基部的溝渠中時，例如溝渠部分從系統(tǒng)上游端向上傾向至下游端，肋8的斜率足以補償安裝溝渠的負(fù)斜率。由于肋8在收集單元4上傾斜，安裝溝渠的斜率并不嚴(yán)苛，因此水處理單元4的安裝非常簡易，從而由于肋8的斜率給單元4更大的容限，而使水處理單元4得到有效利用。
[0076]再次參見圖6，肋8沿水處理單元4的長度3設(shè)置并從單元4的邊側(cè)向延伸。肋寬2并不嚴(yán)苛。但是所選的尺寸會保持單元4的總輪廓窄小并提供所需的抽取容量。上文已經(jīng)給出了合適的尺寸。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員會明白并不限于那些尺寸。[0077]圖9展示了水處理單元4的橫截面圖。肋8從收集部16的邊側(cè)向延伸。肋8具有角度向下的頂表面的三角形橫截面和水抽取材料14,水抽取材料14在各肋8—般為水平的底部上。圖10展示了水抽取材料14的展開圖。與排水帶10類似，該材料具有槽12和通道11，通道11通過毛細(xì)作用抽取水。
[0078]可選地，肋8具有三角形橫截面，并且水抽取材料14在該三角形的底側(cè)。肋8的橫截面為抽取部18提供增強的剛度使得抽取材料14保持在合適位置并在安裝之后和回填壓實期間面朝下。
[0079]肋8也可以為收集部提供增強的剛度。在安裝期間，肋8上表面上的斜率有助于土壤顆粒偏離抽取材料14，使小顆粒進入槽12并阻塞水流路徑的風(fēng)險變小。
[0080]當(dāng)多個肋8位于收集部16的邊上，結(jié)果抽取材料14的薄帶材有效地分開堆疊。因此，抽取材料14的有效寬度大到足以提供足夠的水抽取容量，同時保持該單位的窄小輪廓。此外，抽取容量隨抽取材料的總有效寬度的增大或水處理單元4的高度的增加而增加。
[0081]水必須沿肋8流至收集部16的排放點的最大距離受限于收集部16的長3.抽取材料14的帶材的長限于在收集部16上的肋8的長。因此，抽取材料14的帶材優(yōu)選足夠短，使水通過通道11流動不會明顯受到來自小尺寸的通道11的阻力的阻礙，并且可選地，水的流動和排放會與抽取材料14的抽取容量匹配。
[0082]如果抽取水需要更大的長度，若干單位4可以連接在一起，如上面所描述的。水會沿著水抽取單位4的長定期收集到單位4的收集部。收集部16足夠大使其不會填滿并阻止抽取水。因此，相對小而窄的水處理單元4在細(xì)沙中可能以20 It每分鐘每米那么大的速率抽取水，限制因素是砂的導(dǎo)水率。
[0083]窄小的輪廓使單元4徑直安裝在地面中。窄小的輪廓使地面的分裂最小，因為一個或更多個單元4可以插入僅比單元4略寬的溝渠中，并連接至其它單元4或管20。接著，用挖開的土壤或沙子回填溝渠并且鑒于肋的剛度和固有角度無需準(zhǔn)確定位。如上文清晰的描述，水處理單元4安裝簡單。在大部分實施例中，單元4會具有窄小的輪廓。此外，由于肋8從單元4延伸的距離不大，因此無需挖開廣泛區(qū)域以容納抽取部18。單元4可以安裝在尺寸大約與排水管20的溝渠相同的溝渠中。
[0084]為了提高水處理單元4的高度，抽取材料14的帶材的朝向為一個在另一個之上，并且水處理單元4放置在窄小的溝渠中，同時抽取材料14的帶材朝下，與回填的沙子的方向相反，所以抽取材料不可能因表面上的壓力、或行人，或回填操作而堵塞。
[0085]溝渠的準(zhǔn)備也比其它排水系統(tǒng)或水處理系統(tǒng)更簡單。因為抽取部18的斜率構(gòu)建到單元4中，所以無需確保該溝渠從單元4的上游端以向下方向傾斜。通常，單元4會以微小的斜率安裝在溝渠中以使收集部16排水，但由于單元4的高度使收集部16實際上能排水，所以其也可以安裝在水平溝渠中，而抽取部18的傾斜與溝渠斜率無關(guān)。
[0086]當(dāng)然，即使單元4在正斜率上安裝，即:溝渠從單元4的下游端5向上傾斜，該單元的抽取部18的斜率可能是充分的，單元4將依舊能抽取水并將水輸送至單元4的收集部16中。
[0087]單元4的末端加蓋或連接至排水系統(tǒng)中的管20。單元4還可以沿著溝渠彼此相鄰地安裝。一旦到位，用挖開的土壤，沙子或其它材料回填溝渠。無需像大部分常規(guī)系統(tǒng)所要求那樣將排水石塊作為過濾器，因為在水通過毛細(xì)作用進入水抽取材料14之前，土壤顆粒已經(jīng)通過重力與水分開。
[0088]此外，因為抽取部18和收集部16之間的接頭通過單元4自身固定，并且肋8提供伸長的剛度，所有無需小心地圍繞單元4壓縮土壤。因此，安裝出現(xiàn)故障是不可能的。
[0089]顯而易見，單元4適合用于需要處理水的若干情況。例如，對于在運動場中處理水，單元4可以安裝在多個地點，或接近擋墻。在該單元直接接近擋墻的情況下，肋8可以僅坐落在收集部16的一側(cè)上。
[0090]安裝后，單元4的操作并不取決于裝置周圍所在的地面，地面的小運動不會影響水的收集。此外，即使裝置所在的地面使得單元4不再是水平的，如上所說，單元4將繼續(xù)以所需的方式操作，因為單元4的容限大到足以使其可以工作。
[0091]此外，單元4的設(shè)計使得土壤顆粒非常不可能進入水抽取材料14和收集部16。此夕卜，水流路徑不可能被堵塞。這意味著安裝后，單元4會繼續(xù)操作而無需維持。這代表顯著的優(yōu)勢，因為當(dāng)排水系統(tǒng)安裝在土地中時，在不重新挖開該區(qū)域的情況下，進入該單元是非常受限的。
[0092]單元4可以用耐用半剛性材料，如塑料制成。該單元可以通過構(gòu)建幾個部件，或在單一部件工序中將所有不同的特征集成在單一部件上制成。
[0093]收集的水可以重復(fù)利用或?qū)С?，使得其可以存作它用。該單?可以可選地用于水灌溉系統(tǒng)。在該情況下，肋8將從收集部16中的開口向下傾斜并且水將從收集部16流入抽取部18。
[0094]已經(jīng)僅通過實施例的方式描述了本發(fā)明的實施例。應(yīng)該知道，可以對所述的實施例進行各種變形，并且依然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0095]例如，可以改變收集部的尺寸?？梢栽O(shè)想任何形狀合適的收集部16。同時，可以改變肋的寬度和數(shù)量。該單元可以由任何合適的材料構(gòu)建和制造。
【權(quán)利要求】
1.一種水處理單元，其包括: 細(xì)長收集部；以及 抽取部，該抽取部設(shè)置成將抽取的水排放至所述收集部， 其中所述抽取部包括至少一條肋，所述至少一條肋沿所述收集部的長度從所述收集部側(cè)向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理單元，其特征在于，所述抽取部進一步包括水抽取形成件，所述水抽取形成件坐落于所述至少一條肋的下側(cè)。
3.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述水抽取形成件通過毛細(xì)作用抽取水。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的水處理單元，其特征在于，所述抽取形成件包括多條平行桿，所述桿隔開用于通過毛細(xì)作用抽取水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水處理單元，其特征在于，所述桿設(shè)置成一層或更多層，并且所述層定向為使在所述層中的桿相對于其它層中的桿不平行，可選地，在兩個層中的桿彼此成90°或45°。
6.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述水抽取部分沿其長度中斷以與所述收集部相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述 的水處理單元，其特征在于，相鄰的中斷部分基本平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水處理單元，其特征在于，所述相鄰的中斷部分具有在相反方向傾斜的表面。
9.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述至少一條肋在收集部方向相對于收集部以2° -30°的角度范圍，更具體地，以5° -20°的范圍，并且優(yōu)選以約15°傾斜。
10.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元具有多條平行肋，所述多條平行肋設(shè)置在所述單元的至少一側(cè)上。
11.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元高度低并且橫截面較寬。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的水處理單元，其特征在于，所述單元的高度為3-4cm。
13.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，進一步包括封蓋。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水處理單元，其特征在于，所述封蓋為塑料或土工織物。
15.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元的上游端的形狀與第二單元的下游端配合。
16.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元適于連接至排水系統(tǒng)的聯(lián)鎖式配件。
17.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元由半剛性材料制成。
18.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元由塑料制成。
19.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述抽取部形成件具有用于水流過的多個通道。
20.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述至少一條肋沿收集部的長度延伸。
21.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述至少一條肋從所述單元的上游端以向下方向傾斜。
22.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述肋具有三角形橫截面，其中，上表面成一定角度并且下表面近似水平。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-10或13-22中任何一項所述的水處理單元，其特征在于，所述單元為矩形并且橫截面輪廓的側(cè)向相對窄小。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-10或13-22中任何一項所述的水處理單元，其特征在于，所述收集部的尺寸范圍為高10-40cm，寬5-15cm，并且長20_60cm ;并且所述肋寬l_5cm。
25.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元的上表面的形狀與第二單元的下表面配合。
26.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元，其特征在于，所述單元在成型工藝中制造成單一部件。
27.一種水處理系統(tǒng)，其包括根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的至少一個水處理單元和位于所述至少一個單元下游的排水管。
28.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，包括多個連接單元。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，所述多個單元水平連接至第一單元的上游端，所述第一單元的上游端連接至第二單元的下游端。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的排水系統(tǒng)，其特征在于，所述多個單元通過豎直疊加相連。
31.安裝根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的水處理單元或水處理系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述水處理單元連接至管道網(wǎng)絡(luò)并且放置于溝渠中，而且回填該溝渠。
32.一種如在此所述的水處理單元。
【文檔編號】E02D3/10GK104040074SQ201280049527
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月5日
【發(fā)明者】威廉·歐內(nèi)斯特·塔拉帕斯基 申請人:威廉·歐內(nèi)斯特·塔拉帕斯基