一种活塞式初期雨水弃流器及其使用方法与流程

本发明涉及初期雨水弃流技术领域，具体涉及一种活塞式初期雨水弃流器及其使用方法。

背景技术：

初期雨水，顾名思义就是降雨初期时的雨水。一般是指地面10-15mm厚已形成地表径流的降水。由于降雨初期，雨水溶解或携带了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得初期雨水中含有大量的污染物质，初期雨水的污染程度较高，甚至超出普通城市污水的污染程度，在收集雨水时，若不把这部分雨水弃除，其会造成后期收集的干净的非初期雨水的污染，使收集到的雨水变得不干净，给雨水的收集利用带来困难。

为了解决上述问题，初期雨水弃流器渐渐进入人们的视野。初期雨水弃流器指通过一定方法或装置将存在初期冲刷效应、污染物浓度较高的降雨初期径流予以弃除的装置，此装置能使接在其后的雨水收集系统收集到的雨水皆是干净的雨水，而这些雨水即使未经处理也能满足人们大多数的日常生活用水需求。

现有技术中有关初期雨水弃流器的研究主要有以下两类：

一类雨水弃流器是通过流量计、电动阀门、浮球等构件来实现初期雨水弃流，但需要外接电源和附属装置，这类雨水弃流器一般制造工艺较复杂，制造成本较高，耗能较大，而且元件容易损坏，维护较为困难，不适于广泛运用；另一类雨水弃流器则是依靠雨水的冲击力来开启或关闭弃流口，使初期雨水流进弃流管，以实现初期雨水的弃流，这类雨水弃流器需要雨水流量足够大才能产生关闭弃流口、开启雨水收集管阀门的动力，故其对雨势的依赖性较大，如遇长时间的小雨，就可能发挥不了作用，因此这类雨水弃流器的使用有局限性，不能广泛运用。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对初期雨水污染程度较高且与后期雨水混合后会使雨水收集利用难度变大及现有初期雨水弃流装置使用成本较高、后期维护困难、适用性不强的现状，提供一种活塞式初期雨水弃流器及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种活塞式初期雨水弃流器，其包括进水装置、储水装置、弃流排出装置、雨水出流装置，所述的储水装置为一长方体结构的储水箱，所述进水装置包括一进水管，所述的进水管位于所述储水箱的顶部，且其底部伸入所述储水箱内，用于将降雨形成的雨水输送至所述储水箱内，还包括分流装置，所述的分流装置位于所述储水箱内部，所述的分流装置包括漏笼及位于所述漏笼内的活塞，所述的漏笼侧壁及底部均开设有小孔，所述的小孔具有连通器功能，使得所述漏笼的水位随储水箱的水位一起抬升；所述的活塞上部的形状及大小与漏笼内侧上部的形状及大小相吻合；

所述的进水管的底部连接在所述漏笼顶部；

所述的储水箱顶部还设置有当所述储水箱进水时平衡其内外气压的通气孔；

所述的弃流排出装置与所述储水箱的底面齐平，用于排出初期雨水中的含污杂质；

所述的雨水出流装置包括第一出流管、第二出流管和第三出流管，所述第一出流管和第三出流管平行于储水箱，所述第二出流管位于所述第一出流管和第三出流管之间，所述第二出流管为一向上凸起的弯管，所述第一出流管连接在位于储水箱内的进水管上；

随着进水管中雨水的不断输送，当雨水达到储水箱内一定高度时，所述活塞随水位上升至漏笼顶部时，活塞上部恰巧与漏笼内部上部完全契合，此时活塞完全封堵漏笼顶部，雨水则通过所述的雨水出流装置排出。

作为本发明的一个优选方案，所述的漏笼内部镂空，分为上下两部分，上部呈圆台状，下部呈圆柱体状，所述的小孔设置在漏笼下部的侧壁和底部上；所述的活塞也分为上下两部分，上部呈圆台状，下部呈圆柱体状。

作为本发明的另一个优选方案，所述的活塞选用具有一定浮力且隔水的材料。

优选的，所述漏笼距离所述储水箱的底部有一段距离。

优选的，所述的第一出流管连接在位于储水箱内靠近上部的进水管上。

本发明的另一任务在于提供一种活塞式初期雨水弃流器的使用方法，依次包括以下步骤：

a初期雨水通过所述进水管进入储水箱内，在雨水进入的过程中，由于雨水出流装置中弯管的阻挡，初期雨水只能通过进水管流入漏笼，在通气孔平衡气压的作用下，进入漏笼的初期雨水会通过小孔流入储水箱，使得储水箱内的水位逐渐抬升；

b当储水箱内的水位没过漏笼的底部后，浮力使得活塞随水位的抬升而升高，当活塞升高至漏笼的顶部时，初期雨水收集完毕；

c此时活塞在浮力的作用下将漏笼堵住，进水管中的非初期雨水不再流入漏笼和储水箱，而是先后通过第一出流管、第二出流管和第三出流管排出。

本发明所带来的有益技术效果为：

一方面，本发明作为雨水收集设施的重要预处理设施，能够分隔初期雨水与非初期雨水，做到真正意义上的雨水分流，使初期雨水被弃除，而仅使干净的非初期雨水进入雨水收集系统，提高了收集到的雨水的纯净度，为雨水的利用带来了极大的方便；另一方面，与现有技术相比，本发明没有运用成本较高的较为复杂的技术，而是充分运用了雨水自身的重力、浮力等物理特性，不仅分流净化的效果很好，而且制作工艺简单，造价低，材料容易获取，后期维护较为容易，适于广泛运用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明雨水弃流器的剖面图；

图2为本发明的分流装置结构详图；

图3为本发明雨水弃流器的工作状态示意图；

图4为本发明雨水弃流器的俯视图；

图中，1、弃流排出管，2、储水箱，3、小孔，4、通气孔，5、进水管，6、弯管(第二出流管)，7、第三出流管，8、活塞，9、漏笼。

具体实施方式

本发明提出了一种活塞式初期雨水弃流器及其使用方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

结合图1至图4所示，本发明一种活塞式初期雨水弃流器由五部分组成，分别是进水装置、分流装置、储水装置、弃流排出装置和雨水出流装置，其中进水装置主要部件为进水管5，储水装置主要部件为一长方体状的储水箱2，储水箱的主要作用是收集初期雨水，进水管从储水箱的顶部伸入，且伸入至储水箱内一段距离，降雨时，初期雨水经进水管进入储水箱。

分流装置位于储水箱2的内部，其顶部与进水管5的底部连接，从进水管中进入的初期雨水首先流经分流装置中，然后再进入储水箱。作为本发明的主要改进点之一，分流装置的结构详见图2，其包括漏笼9和其内部的活塞8，漏笼内部镂空，上部呈圆台体状，下部呈圆柱体状，下部的侧壁和底部都开有小孔3。漏笼的小孔有连通器的功能，使漏笼的水位随储水箱的水位一起抬升，活塞8上部呈圆台体状，下部呈圆柱体状，漏笼内侧上部呈圆台体状，内侧下部呈圆柱体状，活塞上部与漏笼内侧上部的形状及大小完全相同，即当活塞随水位上升至漏笼顶部时，活塞上部能与漏笼内侧上部完全契合。活塞采用在水中浮力较大且隔水的材料，当活塞上升至漏笼顶部时，活塞能够堵塞漏笼的顶部，使雨水在此处不再流通。

弃流排出装置主要部件为弃流排出管1，该弃流排出管与储水箱的底部相互平行，这样设计可使得含有污染质的初期雨水能够完全排出。

在储水箱2的顶部设置有通气孔4，其可以在储水箱进水时平衡其内外气压。雨水出流装置包括第一出流管、第二出流管和第三出流管7，第一出流管和第三出流管平行于储水箱，第二出流管位于第一出流管和第三出流管之间，第二出流管为一向上凸起的弯管6，第一出流管连接在位于储水箱内的进水管上；

随着进水管中雨水的不断输送，当雨水达到储水箱内一定高度时，活塞随水位上升至漏笼顶部时，活塞上部恰巧与漏笼内部上部完全契合，此时活塞完全封堵漏笼顶部，雨水则通过雨水出流装置排出。

漏笼底部与储水箱的底部存在一定距离，而不是相互接触。一方面，节省材料和成本；另一方面，防止因漏笼的存在使初期雨水中的沉积物不能通过弃流排出装置完全排出。

上述装置的使用方法为：

当发生降雨时，初期雨水首先通过进水管5向下进入漏笼9，在此过程中也许会有少量初期雨水流入或溅入雨水出流装置，雨水出流装置中向上凸起的弯管6的存在会阻止初期雨水从雨水出流管流出，并使雨水流回进水管5，和进水管5中的初期雨水一起进入漏笼9，在通气孔4平衡气压的作用下，进入漏笼9的雨水会通过其上的小孔3流入储水箱2，使储水箱2的水位逐渐抬升，当水位没过漏笼9的底部后，浮力使活塞8随水位的抬升而升高，当活塞8升高至漏笼9的顶部时，初期雨水收集完毕，活塞8在浮力作用下将堵塞漏笼9，进水管5中的非初期期雨水不再向下流入漏笼9和储水箱2，而是先后通过第一出流管、第二出流管6和第三出流管7流入非初期期雨水收集净化系统。当降雨停止，不再有雨水流入进水管5时，储水箱2中收集的初期雨水可以通过其下部的弃流排出管1排出。

需要进一步说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会超越权利要求书所定义的范围。