雨落管弃流分流装置及其弃流分流方法与流程

本发明涉及一种弃流分流装置及其工作方法，尤其是一种雨落管弃流分流装置及其弃流分流方法，属于城市雨水收集和给水排水技术领域。

背景技术：

雨水弃流，主要应用在雨水收集利用系统中，初期降雨时，前期的雨水一般污染严重，流量也比较小，如果弃流的效果不佳会使雨水中的杂质进入雨水井，即使采用挂篮将体积较大的杂物过滤，但是初期雨水中的细小杂质会跟着雨水被收集到雨水井，长时间以后，细小杂质将沉淀到池底，为后期的清理工作带来非常大的麻烦，甚至可能会累积在雨水净化过滤装置处，对设备具有较大的影响。

雨水是比较丰富的淡水资源，在结合解决雨洪的情况下，国家提出了“海绵城市”这一概念，即针对现代化城市设计的新型雨洪管理概念，让城市基础设施能够适应环境变化，能够弹性应对雨水带来的冲击，在降雨时收集雨水、滞留雨水、净化雨水、储蓄雨水、渗透雨水，在需要时再将存储的雨水释放利用。

目前，城市在针对雨落管排水的收集和弃流装置，由于装置体积较大，成本高，安装位置受限，不便于安装及装置的维护，在实际应用中具有明显的局限性。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单，装置体积小，能够精准收集地表雨水的弃流分流装置及其工作方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种雨落管弃流分流装置，包括具有汇水腔的箱体，该汇水腔内设置有浮球腔，所述箱体还设置有用于雨水进入的雨落管，雨落管下端部设置有分水器，所述分水器将一部分液体引入浮球腔，另一部分液体进入汇水腔，箱体还开设有第一出水口，所述汇水腔与第一出水口的液体通道设置有用于液体通道开启或闭合的浮球阀，浮球阀的浮球位于浮球腔内，箱体还开设有第二出水口，当第一出水口的液体通道关闭后，液体溢流至第二出水口并排出，所述浮球腔下部开设有用于排水的排液孔。通过分水器大部分雨水直接进入汇水腔，一小部分进入浮球腔，进入汇水腔的雨水直接通过第一出水口进行弃流，小部分水进入浮球腔至一定液位时，浮球阀关闭，汇水腔内雨水进行蓄积，从第二出水口溢流排出，进行收集雨水;由于设置了分水器，同时使得浮球阀关闭的水容积是固定的，从而实现弃流可计算，弃流更加精准。

本发明的雨落管弃流分流装置，所述浮球腔为封闭腔体，浮球腔上部开设有将浮球腔与汇水腔连通的连通孔。

进一步的，所述浮球腔顶部外侧倾斜设置，具有一定的坡度。避免杂质停留在浮球腔顶部。

进一步的，所述分水器高于浮球腔顶部侧壁。有利于分水效果。

本发明的雨落管弃流分流装置，所述浮球腔将汇水腔分隔为左腔室和右腔室，所述左腔室通过浮球腔顶部与右腔室溢流连通，所述分水器流入汇水腔的液体进入左腔室，所述第一出水口连通于左腔室，第二出水口连通于右腔室。

进一步的，所述左腔室设置有用于隔断液体通道的横板，所述浮球阀的球塞位于横板上，用于控制液体通道闭合或者开启，横板至第一出水口的液体通道形成弃流腔。

进一步的，所述弃流腔与浮球腔通过排液孔连通。采用该设计将浮球腔内的雨水排出，实现浮球阀复位。

进一步的，所述浮球腔侧壁上还开设有用于连通浮球腔和左腔室的漏液孔。以便左腔室的雨水流入浮球腔，再通过排液孔排出，延长浮球阀复位时间。

进一步的，所述漏液孔位于浮球阀阀杆与横板之间所在的浮球腔侧壁上。

本发明的雨落管弃流分流装置，所述分水器包括具有底壁的分水管，该分水管上设有多个分水孔，其中至少一个分水孔通过引流管与浮球腔连通。采用该设计能够精准设计需要弃流的雨水体积。

本发明的雨落管弃流分流装置，所述分水器上方设置有过滤器，所述过滤器包括管体和筛板，所述管体上开设有排污孔，所述筛板倾斜设置于管体内部。能够对进入箱体内的雨水进行过滤，避免分水器的分水孔和浮球腔上的排液孔被堵塞。

进一步的，所述液体溢流通道设置有过滤板。对所需要收集的雨水进行过滤。

本发明的雨落管弃流分流装置，还包括用于调节浮球腔容积的容积调节块。用于调节浮球阀闭合的时间，从而调整弃流雨水的体积。

而针对本发明的雨落管弃流分流装置，其弃流分流的方法包括以下几个步骤：

a、降雨时，雨落管将雨水引入分流装置内，通过分水器分水孔后一部分雨水进入汇水腔，一部分雨水进入浮球腔；

b、初期，浮球阀开启，进入汇水腔部分的雨水通过第一出水口直接进行弃流；

c、随着浮球腔内雨水液位不停的上升，当液位达到一定位置时，浮球阀闭合，汇水腔内的雨水不再进入进行弃流，汇水腔内的雨水液位逐步上升；

d、汇水腔内雨水液位高度高于浮球腔顶部时，雨水则溢流至第二出水口并进行雨水收集；

e、停止降雨时，浮球腔内的雨水通过排液孔排入弃流腔，当浮球腔内的液位降低到目标位置时浮球阀开启，装置恢复到初始状态；

f、当装置内的浮球阀未开启前再次降雨，雨水进入装置后直接进行收集，不需再进行弃流；

g、装置恢复到初始状态后，降雨时重复步骤a-e。

本发明的雨落管弃流分流装置的弃流分流方法，还包括弃流体积的计算，所述分水器包括n个分水孔，其中一个通过引流管与浮球腔连通，1/n的雨水进入浮球腔，浮球腔内雨水液位到达目标位置时，浮球阀关闭，则浮球腔内雨水体积为所弃流雨水体积的1/n，通过调整浮球腔内的容积实现精准弃流。将需要弃流的雨水容积具体化，实现更加精准的设计和弃流。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、采用本发明的雨落管弃流分流装置解决了目前雨落管雨水弃流装置结构较大的问题，安装方便，便于拆卸和移动，并且通过分水器的设计实现精确弃流；

2、采用本发明的雨落管弃流分流装置解决了地表（例如高架桥、房屋排水管等）上的雨水收集问题，由于装置体积小，制造成本低，安装占用空间小，更具备实用性和经济性。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图之一；

图2是本发明的结构示意图之二；

图3是过滤器的结构示意图；

图4是实施例2的结构示意图；

图5是分水器另一实施方式结构示意图。

图中标记：1-箱体、2-汇水腔、2a-左腔室、2b-右腔室、3-雨落管、4-横板、5-弃流腔、6-引流管、7-分水器、71-分水管、72-分水孔、8-浮球腔、9-连通孔、10-漏液孔、11-排液孔、12-浮球阀、13-分水器、14-过滤板、15-第一出水口、16-第二出水孔、17-管体、18-筛板、19-排污孔、20-容积调节块、21-挡流板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

雨落管弃流分流装置，如图1及图2所示，包括具有汇水腔的箱体1，该汇水腔2内设置有浮球腔8，所述箱体1还设置有用于雨水进入的雨落管3，雨落管3上设置有分水器，所述分水器将一部分液体引入浮球腔8，另一部分液体进入汇水腔2，箱体还开设有第一出水口15，所述汇水腔2与第一出水口15的液体通道设置有用于液体通道开启或闭合的浮球阀12，浮球阀12的浮球位于浮球腔8内，箱体1还开设有第二出水口16，当第一出水口15的液体通道关闭后，液体溢流至第二出水口16并排出，所述浮球腔8下部开设有用于排水的排液孔11。

具体的，分水器7包括具有底壁的分水管71，分水管71上开设有多个分水孔72，其中至少一个分水孔通过引流管6与浮球腔8连通。该分水孔72等高等面积均匀的设置在分水管71侧壁上。

当然在另一具体实施方式中，如图2所示，所述分水器7包括多个开设于雨落管上的分水孔72，其中至少一个分水孔通过引流管6与浮球腔8连通。在该实施方式中，雨落管与分水器是一体密封的。

而基于上述具体实施方式的基础上，所述引流管6为一根。本实施方式中，所述第一出水口15和第二出水口16均位于汇水腔2底部。

在上述实施方式中，雨落管3导入的雨水经过过滤器去除了杂质，雨水通过分水器分流后一部分进入汇水腔2，一部分进入浮球腔8内，由于分水器上开设的分水孔72大小一致均匀分布于同圆心的雨落管或者分水管所在圆周管上，进入汇水腔2的雨水直接通过进入第一出水口15弃流，引流管6流入量是远大于排液孔11的排出量（引流管管口直径大于排液孔），当浮球腔8内液位到一定位置时浮球阀闭合，汇水腔2内的水开始蓄积，当液位高过溢流顶部时，液体进入第二出水口16进行收集。

其弃流原理如下：所述分水器开设的通孔为n个，由于使用环境不同，假设需要弃流m立方雨水，则浮球腔内需要m/n立方雨水使浮球阀闭合，在设计时，根据此需要，能够精准的进行弃流。

显然，作为常规替代，如图5所示，所述分水器引入雨水腔的分水孔与引入浮球腔8的分水孔横截面积呈一定比例。

在上述的设计原则下，为了避免引入汇水腔的雨水进入浮球腔使弃流效果不能更好的到达预期效果，因此，在另一具体实施方式中，所述浮球腔8为封闭腔体，浮球腔8上部开设有将浮球腔8与汇水腔2连通的连通孔9。进一步的，为了避免细小杂质停留在浮球腔顶部侧壁上，所述浮球腔8顶部外侧倾斜设置，具有一定的坡度。更具体的，所述分水器高于浮球腔8的顶部。

优选的，在本实施方式中，所述浮球腔8将汇水腔2分隔为左腔室2a和右腔室2b，所述左腔室2a通过浮球腔顶部与右腔室2b溢流连通，所述分水器引入汇水腔2的液体进入左腔室2a，所述第一出水口15连通于左腔室2a，第二出水口16连通于右腔室2b。采用此方式能够实现雨水收集和杂质排放的最佳状态。

雨季时期，降雨常常是间歇进行，间歇时间周期短，并且降雨量大，为了避免间歇期间弃流装置恢复到原始状态，延长恢复时间，在另一具体实施方式中，所述浮球腔8上还开设有用于连通浮球腔8和左腔室2a的漏液孔10。作为优选的，漏液孔10内径不小于排液孔11的内径，通过漏液孔使浮球腔内的雨水与汇水腔2内的雨水成为一体，由于液压的关系，汇水腔2的液位与浮球腔内的液位一直保持一致，从而延长恢复到原始状态的时间，在装置还未恢复到初始状态时，再次降雨，雨水不弃流，可直接进行蓄水并且收集。

作为进一步优化的，在另一具体实施方式中，左腔室2a设置有用于隔断液体通道的横板4，所述浮球阀12的球塞位于横板4上，用于控制液体通道闭合或者开启，横板至第一出水口的液体通道形成弃流腔5。即：所述左腔室2a设置有用于隔断液体通道的横板4，横板4上开设有通孔，浮球阀12的球塞位于横板4开设的通孔上，用于控制液体通道闭合或者开启，横板至第一出水口的液体通道形成弃流腔5。具体的，所述弃流腔5与浮球腔8通过排液孔11连通。

在另一具体实施方式中，所述分水器上方所在雨落管管体设置有过滤器13。具体的，所述过滤器13包括管体17和筛板18，所述管体17上开设有排污孔19，所述筛板18倾斜设置于管体内部，排污孔将杂质直接排入汇水腔2，如图3所示。沙粒经过倾斜设置的筛板18后，沙粒通过排污孔进入左腔室2a经弃流腔通过第一出水口排出。筛板18底部位于排污孔19所在管体底部侧壁。避免分水器的分水孔和浮球腔上的排液孔被堵塞。

在另一具体实施方式中，所述液体溢流通道设置有过滤板14，在本实施方式中，该过滤板14位于浮球腔8顶部，即箱体1与浮球腔8顶部之间形成的液体通道上，能够进一步过滤所收集的雨水。

在其中一具体实施方式中，本发明的雨落管弃流分流装置还包括用于调节浮球腔8容积的容积调节块20。通过容积调节块进行控制弃流的水量。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例中，所述与汇水腔2连通的第二出水口16位于壳体上部或者中部。在汇水腔2中雨水的液位到达溢流位置时，通过第二出水口16排出，雨水进行收集。为了进一步优化结构，浮球腔8是通过挡流板21与箱体1侧壁直接形成，该实施例中，汇水腔即为左腔室，如图4所示，并且，用于收集雨水的第二出水口16位于箱体1上部，并所述过滤板14设置于第二出水口16处，当第一出水口15的液体通道闭合时，汇水腔2内的雨水溢流第二出水口16排出。

显而易见，作为常规替代，用于弃流的出水口可以设置在汇水腔的下部且位于浮球阀12之下。

本实施例的弃流装置工作流程如下：雨水通过过滤器4和分水器进入浮球腔8和汇水腔2内，由于初始状态浮球阀12处于开启状态，汇水腔的雨水直接进行弃流，当浮球腔8内的液位到达一定位置时，浮球阀12闭合，汇水腔2进行蓄水，当液位到达第二出水口16位置时，雨水进入第二出水口16，并且进行雨水收集；降雨停止后，整个装置内的雨水通过漏液孔10和排液孔11排出，从而延长设备复位时间，减少夏季间歇性降雨的雨水弃流次数。

具体的，结合实施例1和实施例2，其弃流分流的方法如下：

a、降雨时，雨落管将雨水引入分流装置内，通过分水器分水孔后一部分雨水进入汇水腔，一部分雨水进入浮球腔；

b、初期，浮球阀开启，进入汇水腔部分的雨水通过第一出水口直接进行弃流；

c、随着浮球腔内雨水液位不停的上升，当液位达到一定位置时，浮球阀闭合，汇水腔内的雨水不再进入进行弃流，汇水腔内的雨水液位逐步上升；

d、汇水腔内雨水液位高度高于浮球腔顶部时，雨水则溢流至第二出水口并进行雨水收集；

e、停止降雨时，浮球腔内的雨水通过排液孔排入弃流腔，当浮球腔内的液位降低到目标位置时浮球阀开启，装置恢复到初始状态；

f、当装置内的浮球阀未开启前再次降雨，雨水进入装置后直接进行收集，不需再进行弃流；

g、装置恢复到初始状态后，降雨时重复步骤a-e。

为了进一步提升雨水弃流精度，并且实现弃流体积能够直观获取，具体的，其体积获取步骤为：所述分水器包括n个分水孔，其中一个通过引流管与浮球腔连通，1/n的雨水进入浮球腔，浮球腔内雨水液位到达目标位置时，浮球阀关闭，则浮球腔内雨水体积为所弃流雨水体积的1/n，通过调整浮球腔内的容积实现精准弃流。

作为更加具体的，为了延长浮球阀恢复初始位置的时间，从而在汇水腔2所在浮球腔的底部开设一漏液孔，从而连通汇水腔室和浮球腔。即，上述步骤e还包括：利用液压差，连通左腔室和浮球腔，延长装置恢复到初始位置的时间。

综上所述，采用本发明的雨落管弃流分流装置具备以下优点：

1、采用本发明的雨落管弃流分流装置解决了目前弃流装置结构较大的问题，安装方便，便于拆卸和移动，并且通过分水器的设计实现精确弃流；

2、采用本发明的雨落管弃流分流装置解决了地表（例如高架桥、房屋排水管等）上的雨水收集问题，由于装置体积小，制造成本低，安装占用空间小，更具备实用性和经济性。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。