一种无动力缓释器以及具有该缓释器的调蓄净化装置的制作方法

本实用新型涉及集配水净水装置技术领域，尤其是涉及一种无动力缓释器和具有该缓释器的调蓄净化装置。

背景技术：

国家大力提倡建设海绵城市，是指城市能够像海绵一样，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。2014年10月《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》(以下简称“指南”)发布，“指南”中涉及的重要目标之一-“雨水径流总量控制”术语中的“控制”指的是“总量控制”，即包括径流污染物总量和径流体积。对于具有底部出流的滞留设施、延时调节设施等，雨水主要通过储存后对排空时间进行控制(延时排放以增加SS停留时间，保证沉淀时间)实现污染物总量控制，雨水未直接外排，而是经处理达到一定效果后外排，由于径流污染控制是总量控制的重要内容，故该情形也属于总量控制的范畴。针对海绵城市建设的实际需求，分散设置的雨水储存设施能快速高效地达到需要控制的雨水径流体积，再结合无动力情况下缓慢、均匀可设定流量的装置(无动力缓释器)进行控制释放，达到雨水的延时调节作用，不仅能够削减径流峰值流量，还能很好地控制径流污染，可以有效地满足海绵城市建设中的总量控制指标。美国等国外实践证明延时调蓄设施不但能够控制城市内涝同时也解决径流污染，是一种十分有效的工程手段，能够实现雨水调蓄净化的无动力缓释器必将在我国海绵城市建设中具有广泛的应用，对构建和完善海绵城市调蓄净化系统具有重大的现实意义。

雨量充沛时，景观或自然水体超过溢流水位的雨水需要快速排出，甚至形成洪涝灾害。雨水少时，水体水位由于蒸发、渗漏、植物蒸腾等原因常常又低于常水位时，为保证景观和水体生态环境需求，又需要利用其它水源进行补水。如果水体雨水过量时将雨水存储，雨水少时，水体低于设定水位时，储存的雨水能够均匀、缓慢地根据规划的周期时间内进行释放，对水体进行补水，保持水体基本水位，保障水体生态环境和景观效果，可以大大提高雨水的利用率，并对水体生态系统的保护具有重要意义。

《全国造林绿化规划纲要(2011-2020年)》明确要求，到2020年，森林面积达到2.23亿公顷，森林覆盖率达到23％以上。“十三五”规划提出“到2020年全国50％以上可治理沙化土地得到治理”的目标。为完成上述目标，并实现养护成活，在目前阶段，利用电能(或其它能源)提供灌溉水源，现实条件下存在很大问题。能够在无动力情况下将灌溉养护用水缓慢、均匀地释放利用，提高灌溉用水的利用效率具有很大的现实意义。能够在无动力情况下将水均匀地、缓慢地可规划释放利用的装置可以应用于经济作物种植、大棚育苗、设施农业、城市高架桥底部绿化雨水灌溉等，对于节约水资源和减低人工成本有积极作用，也有利于农民的持续增收、农业现代化水平的持续提升。

为了实现上述目标，人们提出了各种各样的解决方案。将储存的雨水或灌溉水从储水设施中缓慢释放利用，一般采用以下几种方式：第一利用重力排出，通过低位设置的阀门管道系统，液位势能可将溶液排出利用。第二利用大气压形成虹吸作用，将溶液从储存设施中排出。第三可以利用毛细作用结合虹吸原理，通过具有毛细作用的材料和虹吸管将溶液从储存设施中释放利用。第四利用外部提供的动能，驱动水泵或其它动力装置将水从设施中提升或输送出来利用。利用重力或虹吸作用的排放方式，不需要外部提供动力，但是随着储存设施中溶液液位的降低，排放流量会持续降低，对于要求较长周期内缓慢、均匀对溶液加以释放或利用的环境下，不能采用此种方法。利用毛细材料结合虹吸作用可以缓慢、相对均匀地将溶液释放，但是由于毛细材料本身的限制，溶液中的微量悬浮物或其它杂质都会污染和堵塞毛细材料，导致溶液释放的流速降低直至接近与零，对于雨水和浇灌用水都不适合。利用水泵或其它动力装置，储存设施中的溶液可以实现稳定流量的可规划利用，但是在很多环境下，无法提供动力源和机电设备；即使提供动力源也会因为工程实施费用高，运行维护复杂，难以运用推广。

根据上述分析，目前的解决方案和设施都存在各种不足，不能有效实现在无动力情况下，稳定可靠地将溶液从储存设施中缓慢均匀、可控流量地释放利用。

技术实现要素：

本实用新型提出一种无动力缓释器以及具有该缓释器的调蓄净化装置，设计合理，结构简单，实现液体均匀缓慢释放的同时，还可以根据水准器指示结合柔性密封接头调整无动力缓释器安装水平度，保证无动力缓释器的出水流量准确。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种无动力缓释器，其特征在于：包括缓释箱体、位于缓释箱体内并与设置在缓释箱体侧壁上的进水连接口相连通的抗堵塞水压稳定装置、位于缓释箱体内并与设置在缓释箱体底壁的出水口相连通的恒定流量控制管、设置在缓释箱体顶部的检修盖以及设置在所述检修盖上的缓释箱通气孔或排气管，在所述检修盖上设有水准器，在所述缓释箱体的底部连接有柔性密封接头，所述出水口位于柔性密封接头内，所述排水管与柔性密封接头相连。

此外，本实用新型还提供了具有上述无动力缓释器的调蓄净化装置，以针对海绵城市建设、水体生态补水、荒漠化治理、荒山绿化、经济作物种植、大棚育苗、设施农业以及城市高架桥底部绿化雨水灌溉等需求。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：1、充分考虑到工程实施和设备应用的实际情况，设计合理，结构简单，所有构件模块化设计，采用螺纹或承插连接，整个装置易于安装使用、方便调整维护；2、根据水准器指示结合柔性密封接头调整无动力缓释器安装水平度；3、可应用于海绵城市建设，收集储存的雨水通过无动力缓释器，在无需动力的条件下准确控制排空时间(延时排放以增加SS停留时间)，排出水量的流速可以根据规划精确设定，雨水得到可控的延时调节沉淀净化，实现调蓄净化作用，无需提供额外动力的条件下满足对雨水径流总量控制的要求；4、可用于自然或人工水体的生态补水，水体水量过多时储存的雨水在水体水位过低时，通过无动力均匀、缓慢地根据规划的周期时间内进行释放，对水体进行补水，保持水体基本水位，维持水体生态环境和景观效果，保护水体生态系统，无需提供额外动力的条件下满足对水体的生态补水功能；5、可应用于荒漠化治理和荒山绿化，高架桥底部绿化雨水灌溉、经济作物种植、设施农业、大棚育苗等，灌溉水或雨水通过无动力缓释器，无需提供额外动力的条件下实现将灌溉养护用水缓慢、均匀地释放利用，可以控制灌溉水量和灌溉时间，提高灌溉用水的利用效率，还可克服现有地下滴灌技术中停止时负压吸入土壤中微小颗粒而造成堵塞的问题，解决大部分地区无法提供动力源的问题，节约了灌溉系统运行费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型无动力缓释器实施例一的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型无动力缓释器实施例二的结构示意图；

图4是本实用新型具有无动力缓释器的雨水调蓄净化装置的结构示意图；

图5是本实用新型具有无动力缓释器的生态补水调蓄净化装置的结构示意图；

图6是本实用新型具有无动力缓释器的无动力灌溉调蓄净化装置的结构示意图。

其中：1、缓释箱体，2、进水连接口，3、底部出水口，4、抗堵塞水压稳定装置，5、恒定流量控制管，6、柔性密封接头，6-1、环形密封部，7、检修盖，8、水准器，9、缓释箱通气孔，10、分区隔板，11、导流管，12、雨水储存箱，13、雨水进水管，14、浮动出水管，15、排水管，16、可调整固定装置，17、渗透砾石层，18、软式透水管，19、检修口，20、水量储存箱，21、溢流进水管，22、补水管，23、储水箱，24、灌溉输水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

无动力缓释器实施例一：

参见附图1和2，本实施例中的无动力缓释器包括缓释箱体1、位于缓释箱体1内并与设置在缓释箱体1侧壁上的进水连接口2相连通的抗堵塞水压稳定装置4、位于缓释箱体1内并与设置在缓释箱体1底壁的出水口3相连通的恒定流量控制管5、设置在缓释箱体1顶部的检修盖7以及设置在检修盖7上的缓释箱通气孔9或排气管，在检修盖7上设有水准器8，在缓释箱体1的底部连接有柔性密封接头6，出水口3位于柔性密封接头6内，排水管与柔性密封接头6相连。

通过无动力缓释器的进水连接口2，溶液进入缓释箱体1，经抗堵塞水压控制装置4维持缓释箱体1内的溶液压力稳定，溶液由恒定流量控制管5定量排入出水口3并通过连接在柔性密封接头6上的排水管(图中未视出)排出。

通过设置水准器8以及利用柔性密封接头6中环形密封部6-1的柔性，可以根据水准器8的指示，纠正由于施工误差导致的无动力缓释器倾斜，纠偏角度为-15°-+15°。柔性密封接头6采用R形结构，柔性密封接头6内壁的环形密封部6-1采用橡塑复合RP材料或氟橡胶FKM材料，良好的弹性和适应性，可补偿较大的偏差和角度偏差。而且排水管与柔性密封接头6实现柔性密封承插连接。

上述的水准器8为透明材质，优先选用水准泡型万向水平仪。

上述的缓释箱体1是由树脂玻璃钢、PVC、UPVC、PE、HDPE、PP、ABS等高分子材料或者耐腐蚀非金属材料制成。缓释箱体1的形状和尺寸可以根据实际需求设定。

上述抗堵塞水压稳定装置4的材质为耐腐蚀非金属材料，其溶液流通孔道为直通型恒径结构。抗堵塞水压稳定装置4与进水连接口2采用螺纹连接。抗堵塞水压稳定装置4设置的数量可以根据出水量的要求进行增减设置。

恒定流量控制管5是由PVC、UPVC、PE、HDPE、PP、ABS等高分子材料或者耐腐蚀非金属材料制成，恒定流量控制管5与出水口3承插或螺纹连接，在恒定流量控制管5上设有开孔或连接开口。恒定流量控制管5设置的数量和恒定流量控制管5上的开孔或开口的大小与位置可以根据需求调整设置。

无动力缓释器实施例二：

参见附图3，与实施例一不同的是，当供水水压过高时，在缓释箱体1内设有隔板10并借助隔板10分隔成预减压区和缓释区，进水连接口2与预减压区相通并且在预减压区设有至少一个与进水连接口2相连通的抗堵塞水压稳定装置4，出水口3和恒定流量控制管5设置在缓释区，预减压区和缓释区之间借助位于缓释箱体1外部的导流管11相连通。在缓释区内设置至少一组与导流管11相连通的抗堵塞水压稳定装置4。

在预减压区设置1组或多组抗堵塞水压稳定装置4预先将供水压力降低，预减压后的溶液再经过导流管11进入缓释区，在缓释区设置1组或多组抗堵塞水压稳定装置4维持缓释箱体内缓释区的溶液压力稳定，再经过上述的恒定流量控制管5与出水口3和柔性密封接头6排出，保证出水流量的均匀稳定。

该实施例可以解决供水水管或供水水箱压力过高时，抗堵塞水压稳定装置4的压力控制误差较大，导致恒定流量控制管5的出水流量增大的问题，扩大了无动力缓释器的应用范围。

本实用新型还提供了一种调蓄净化装置，包括储水装置，在储水装置的内部或外部设有上述的无动力缓释器。上述储水装置是雨水储存箱12、水量储存箱20或储水箱23。雨水储存箱12、水量储存箱20或储水箱23是钢筋混凝土结构或砖混结构，也可以是其他结构(金属或非金属)。

调蓄净化装置实施例一：

当上述的储水装置是雨水储存箱12时，上述的调蓄净化装置是一种雨水调蓄净化装置。参见附图4，雨水储存箱12可以为金属材料、非金属材料、钢筋混凝土、砖混结构等，在雨水储存箱12内部或外部连接有无动力缓释器，雨水储存箱12的侧部上端连接有雨水进水管13，雨水通过雨水进水管13进入到雨水储存箱中；在雨水储存箱12的内部可选择设置浮动出水管14，浮动出水管14采用浮体加软管结构，浮动出水管14连接在无动力缓释器的进水连接口2上，由于浮力作用保持软管入口与雨水储存箱12的液位高差不变，进入无动力缓释器的雨水为雨水储存箱液位表面的清洁雨水；雨水储存箱12外部设置排水管15，无动力缓释器中的柔性密封接头6安装在所述的排水管15立管上；安装在排水管15立管上的无动力缓释器根据水准器8的指示水平度，可以纠正安装时的倾斜，保证无动力缓释器的水平度，纠偏后的无动力缓释器由可调整固定装置16固定；排水管15出水可以进入渗透砾石层17下渗或通过软式透水管18排放进入雨水管网。雨水储存箱12上部设置检修口19，通过检修口19可以安装、调整、维护无动力缓释器。进入雨水储存箱12的雨水通过无动力缓释器控制，雨水经过延时沉淀净化，均匀定量排出雨水下渗或进入雨水管网，构成无动力雨水调蓄净化装置。无动力情况下可以缓慢、均匀可设定流量的进行雨水延时沉淀、控制释放，达到雨水的延时调节作用，不仅能够削减径流峰值流量，还能很好地控制径流污染，可以有效地满足海绵城市建设中的雨水径流总量控制指标。

本实施例的装置设计合理，结构简单，能够针对我国海绵城市的建设需求，实现雨水径流总量控制目标。

调蓄净化装置实施例二：

当上述的储水装置是水量储存箱20时，上述的调蓄净化装置是一种生态补水调蓄净化装置。参见附图5，在水量储存箱20内或外部设有无动力均匀缓释装置，水量储存箱20的侧部上端连接有溢流进水管21，雨水储存箱17的内部下端或外部连接无动力缓释器的进水连接口2，无动力缓释器的出水口3通过柔性密封接头6连接补水管22。水体处于高水位时，溢流的水量通过溢流进水管21进入水量储存箱20；水体的水位由于蒸发、渗漏、植物蒸腾等作用低于常水位时，水量储存箱20储存的水量通过无动力缓释器均匀、缓慢地根据规划的周期时间内进行释放进补水管22，补水管22的出水对水体进行补水，保持水体基本水位，维持水体生态环境和景观效果，构成生态补水调蓄净化装置。

本实施例的装置设计合理，结构简单，针对水体生态补水的需求，实现雨水有效利用于水体生态补水。

调蓄净化装置实施例三：

当上述的储水装置是水量储水箱23时，上述的调蓄净化装置是一种无动力灌溉调蓄净化装置。参见附图6，浇灌用水或配成溶液的肥料储存在储水箱23；在储水箱23的外部或内部连接无动力缓释器的进水连接口2，无动力缓释器的出水口3通过柔性密封接头6与灌溉输水管24相连接，构成无动力灌溉调蓄净化装置。溶液进入水无动力缓释器，通过无动力缓释器控制出水通过灌溉输水管24定向植物根部土壤均匀、稳定地输送灌溉水或液态肥料。灌溉水或雨水通过无动力缓释器，无需提供额外动力的条件下实现将灌溉养护用水缓慢、均匀地释放利用，精准控制灌溉水量和灌溉时间，提高灌溉用水的利用效率。这种灌溉方式可克服地下滴灌技术中停止时，负压吸入土壤中微小颗粒而造成堵塞的问题；解决大部分地区无法提供动力源的问题，节约了灌溉系统运行费用。可应用于荒漠化治理和荒山绿化，高架桥底部绿化雨水灌溉、经济作物种植、设施农业、大棚育苗等。

本实施例的装置设计合理，结构简单，针对荒漠化治理、荒山绿化、经济作物种植、大棚育苗、设施农业以及城市高架桥底部绿化雨水灌溉等的需求，实现无动力高效灌溉。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。