专利名称：直接利用屋面雨水供生活用的方法及装置的制作方法
水资源是人类较稀缺的自然资源，直接影响人们生活，关系到社会经济发展。屋面雨水具有较高的势能，又未经地面有害物质的污染，是一种天然较纯净而又节能的水资源，因而利用价值较高。本发明特别涉及到利用屋面雨水直接供生活用的一种方法及装置。
天雨时，雨水由沿沟落水管流向地面，雨水势能降低，同时被地面或地下有害物质污染。如果要用于生活，必须经过水处理，同时要化费能源，提高水的势能。另外，刚下雨时形成的屋面雨水含尘埃等杂质较多，影响利用价值。本发明的目的就在于自动排放刚下雨时屋面雨水，自动收集较纯净的雨水，直接利用屋面雨水势能和较纯净的特征，供人们生活所用。
屋面雨水利用的方法在房屋的最高楼层比沿沟略低的地方构筑储存水箱，在沿沟落水口处安装特殊结构的沿沟落水斗，屋面雨水经过沿沟落水斗，把刚下雨时形成的含较多杂质的雨水自动排放到地面，经一段时间下雨后，形成较纯的水自动进入水箱储存起来，供人们生活用。
雨水利用装置，由特殊结构落水斗、水箱、自动控制装置、连通管道组成。
屋面雨水利用的具体方法及装置由下列附图及实施例给出。
附
图1为装置的总体结构示意图。图中，1沿沟；2沿沟落水斗；3沿沟溢水管，管口高出沿沟底板，暴雨时，部分雨水从该管口流向总下水管；4总下水管；5水箱；6水箱清洗排污管(带阀门)；7水箱出水口；8自来水进入水箱水位控制阀的浮球(离开箱底越近储存雨水数量越多)；9浮球连杆；10水箱自来水进水口及进水控制阀(水箱设置自来水进水口的目的，为防止水箱失水影响生活)；11水箱溢水管，管口略低于雨水进口，其目的，雨水停止后，水箱内储存的水不会影响活塞上升；12沿沟落水斗雨水出水口与水箱雨水进水口的连接管。落水斗出水口比水箱雨水进水口低，其目的，防止刚下雨时把含杂质较多的屋面雨水流入水箱，13杠杆平衡砼块；14杠杆支点；15杠杆，杠杆平衡条件设置一般为当活塞内盛有五分之四以上水时平衡；16杠杆与活塞之间的连接绳；17落水斗内的活塞(可盛水的容器)，直径大于总下水管口，由杠杆控制。
附图2是沿沟落水斗结构及实施例立体示意图。落水斗用PVC材料制成。图中，1外壳，内壁直径200毫米，长度300毫米；2内套，其作用，防止沿沟水进入活塞容器内和固定活塞的四周活动空间，实施时比外壳高出50-100毫米。内套内壁直径125毫米，长度350毫米，内套与外壳固定；3活塞，活塞是一个体为圆柱形，底为锥形的容器，其底有微小细孔二至三只，为防止细孔堵塞，孔上方放置有过滤网，细孔孔径大小能满足活塞处于落水斗下部时，雨水停止后12小时左右(可根据水纯度要求设置)，把活塞内的水渗漏掉。同时，为防止雨水停止后，落水斗内剩余雨水对活塞上升产生影响，落水斗底面与活塞锥体接触处，沿落水方向有二至三条极细槽，槽的粗细能满足斗内剩余水在12小时左右渗漏掉，使活塞复位到初始位置。活塞外壁直径115毫米，柱体长度150毫米，壁厚2毫米，内设有固定与杠杆连接的尼龙吊绳的环(图中未画出)，使活塞能平稳地吊在内套上方；4落水斗与总下水管接口，直径75毫米，5落水斗与水箱连接管的出水口，直径50毫米。
附图3是落水斗A-A截面、B-B截面示意图，该图主要反映内套的形状。
实施例以楼梯建至顶层楼面的屋面为例，水箱构筑在顶层楼梯屋面下。建房时将沿沟落水斗及溢水管预埋在沿沟砼中，沿沟落水斗上部埋置深度60毫米。沿沟溢水管高出沿沟底板100毫米；水箱出水口比水箱底面高50毫米；水箱的顶板是屋面的一部分；水箱自来水供水口安装有水位控制球阀，供水水位控制在水箱中水面离箱底100毫米左右。当有雨水进入水箱、且水箱中水位大于100毫米时，由于浮球产生的浮力，自动关闭阀门。当无雨水进入水箱且水箱水位低于100毫米左右时，由于浮球产生的浮力减少，供水阀门自动打开。自来水进水管位置比雨水进水管高出20毫米左右；浮球和连杆采用塑质或铝质材料，防止长年浸在水中生锈。为防止浮球产生的浮力方向不稳定，可以用砼给浮球做一个上下活动空间，保证使其产生的浮力完全用于关闭阀门；水箱自来水水位控制阀，用市售普通浮球阀改装，具体做法把原浮球连杆居中锯断，先把与浮球相连的连杆加长至水箱水位设计要求，然后与锯断的另一端连杆焊接成直角；水箱溢水管口上表面比水箱雨水进水管口下表面低10毫米左右；沿沟落水斗与水箱连接管中，水箱雨水进水管比沿沟落水斗雨水出水管高200毫米(管轴中-中)；水箱容积可做成5立方米以上。沿沟溢水管直径75毫米，水箱溢水管及清洗排污管直径50毫米。
实施时，1、杠杆可采用定滑轮，活塞通过定滑轮与平衡块平衡；2、如果把水箱雨水进水管、溢水管直径改大，并在高楼层以下各层构筑水箱，把最高楼层水箱溢水管流出的水接入次高楼层水箱内，次高楼层水箱溢出的水接入以下各楼层水箱内，那么屋面雨水就得了充分利用，雨水的利用率大大提高。3、屋面雨水如供饮用，可在水箱出水口处设置过滤装置，或在水箱出水口处专门安装供饮用水管道，在管道进水口处设置过滤装置。
屋面雨水的利用过程天长时间不下雨时(一般设置为连续时间12小时左右，设置时间越短，收集到的屋面雨水越纯净)，落水斗内的活塞容器内无水，活塞吊挂在落水斗的上方。当天下雨时，把屋面极小部分的雨水通过槽面铺有海棉类吸水物质的小水槽，引入活塞容器内，海棉类物质起到引水及过滤杂质作用。引入活塞容器的水量上升快慢由屋面引水面积决定，控制屋面引水面积大小就可达到控制下雨后活塞开始下落时间的迟早。当活塞容器内的水量达到杠杆平衡状态前，活塞未下落，总下水管畅通，含较多杂质的屋面水经总下水管流入地面或地下管道。当塞内的水量超过杠杆平衡状态所需水量时，活塞开始下落，把总下水管口堵住，水由落水斗出水口流入水箱。当水箱内水位超过水箱溢水管口时，雨水经溢水管流入总下水管。下雨停止，停止时间超过设置值时，由于活塞和落水斗的渗漏作用，把落水斗及活塞内的水渗漏掉，在杠杆的作用下，使活塞复位到落水斗的上方。生活用水时，当水箱水位离箱底到达自来水进水设置值时，自来水进水控制阀打开，水箱进自来水，随着水位升高，浮球浮力增大，自来水进水阀自动关闭。
本发明的优点利用高层雨水势能较高，雨水未被污染，有利于节约能源，有效地利用水资源；雨水利用过程，由极少量雨水控制大量雨水的先后流程和流向，不需人工操作，实现全程自动化；结构简单，且水箱、下水管可以是房屋建筑物的一部分，因此投资少；一次投资，终身免费供应天然水；水箱进水设有自来水进水口，先进雨水，雨水供应不足时进自来水，生活用水有保障。
权利要求
1.一种直接利用屋面雨水供生活用的方法，其特征在于在房屋高层构筑水箱，天雨时，通过特殊结构的装置，先把刚下雨时形成含较多杂质的水排放掉，然后把较纯净的雨水流入水箱储存。
2.一种直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于，由特殊结构落水斗、水箱、自动控制装置、连通管道组成。
3.根据权利要求2所述直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于，落水斗由外壳、内套、活塞组成，落水斗底面与活塞的锥体接触处，有二至三条极细槽。活塞的特征在于，可盛水的容器，底面有二至三个微小细孔。
4.根据权利要求2所述直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于，水箱设有雨水和自来水进水口，水箱除构筑在最高层外，还可以在次高层及以下各层构筑，可是单个或多个。水箱内可设置水过滤装置。
5.根据权利要求2所述直接利用屋面雨水供生活用的装置，其特征在于，控制活塞活动，除用杠杆外，还可以用定滑轮。
全文摘要
利用屋面雨水直接供生活用的一种方法及装置。屋面雨水是天然的水资源，但由于天晴刚下雨时形成的屋面雨水含有较多杂质，影响利用及价值。本发明利用雨水的方法在房屋高层构筑储存水箱，天雨时，通过特殊结构的落水斗，先把刚下雨时形成的含杂质较多的雨水排放掉，然后把较纯净的雨水流入水箱储存。雨水利用装置，由特殊结构落水斗、水箱、自动控制装置、连通管道组成。落水斗内有特殊功能的活塞，它的升降控制含杂质雨水与较纯净雨水的先后流程。本发明的优点利用天然水资源，节约能源；结构简单，投资少；雨水利用过程实现全程自动化；一次投资，终身免费供应天然水。
文档编号E03B11/12GK1544766SQ20031011629
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月18日 优先权日2003年11月18日
发明者王基贤, 金剑, 金浩心 申请人:王基贤, 金剑, 金浩心