一种海绵城市雨水回收利用的系统的制作方法

1.本发明涉及海绵城市建设领域，尤其涉及一种海绵城市雨水回收利用的系统。


背景技术：

2.近年来，海绵城市作为新兴的城市雨洪管理概念逐渐发展起来，海绵城市是指城市在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净化、回用，有效提高城市排水系统的标准，减缓城市内涝的压力，将雨水收集起来循环利用，可以减轻城市排涝压力，又能节约水资源。
3.城市中的建筑物都建有从房顶连接地下的雨水管道，雨水流经地面汇集到雨水井，经过管道直通地下水道，然后收集起来进行处理或者排放，一般城市地面为水泥等硬化地面，无法渗水，在雨水较大时，地面上积水较多，不利于行人通过，城市内绿地短时间无法吸收大量降雨，也会造成积水较多的情况，大量的降水无法排出，只能自然蒸发，而非雨天时，城市内绿地干旱缺水，需要连接市政管网对绿地进行浇灌，这样雨水无法合理利用，造成大量水资源浪费，而且为了节约用水或者成本，并且会出现浇灌不及时的问题，喷头长期暴露容易堵塞，都会对城市绿化造成不利影响。
4.现有雨水处理中采用的沉淀池或吸附池等进行过滤以及吸附物质采用平铺方式，面积大，而且更换周期长，操作复杂，长时间使用无法会降低雨水处理的效果，影响雨水处理以及回用设备的使用寿命。
5.因此急需发明一种海绵城市雨水回收利用的系统，能够有效的进行雨水收集、净化和回用，能够解决降雨时，建筑屋顶雨水降落到硬化路面造成短期积水的问题，并且能够在非降雨期，满足城市绿地补水保湿的需要，减少了雨水资源的浪费，同时各装置操作方便，便于安装拆卸，延长使用寿命。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明旨在提出一种海绵城市雨水回收利用的系统，从而解决上述技术问题。
7.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种海绵城市雨水回收利用的系统，包括排水管、第一过滤器、第二过滤器、净化器、储水罐和喷头装置，所述排水管由建筑物屋顶向下延伸，所述排水管的出口与所述第一过滤器上部连通，所述第一过滤器包括过滤桶和叶轮，所述过滤桶和叶轮设置在所述第一过滤器内部，与所述第一过滤器外部设置的电机连接，在所述电机驱动下转动，所述第一过滤器下部与所述第二过滤器上部连通，所述第二过滤器包括至少一个滤层，所述滤层相对于水平面倾斜设置，所述第二过滤器下部与所述净化器上部连通，所述净化器通过水泵与储水罐上部连通，所述储水罐下部通过水泵与所述喷头装置连通，所述喷头装置包括喷管，所述喷管上设置有上喷管和下喷管，所述上喷管和所述下喷管能够根据水流压力分别露出或隐藏。
8.该设置能够将建筑物屋顶的雨水直接导入第一过滤器进行收集过滤，避免地面短期积水，由于第一过滤器、第二过滤器以及净水器之间的高度差，便于雨水流入各装置进行过滤或净化，滤层倾斜设置能够有利于内部填充物更换，上喷管与下喷管隐藏式设置能够避免喷头堵塞，因此能够延长系统使用寿命。
9.进一步的，所述第一过滤器包括第一盖板、外桶、过滤桶、主轴和叶轮，所述第一盖板扣合在所述外桶上部，所述第一盖板上均布设置有多个漏水孔，所述漏水孔为通孔，所述主轴穿设在所述外桶内部，一端与所述第一盖板转动连接，另一端与所述外桶转动连接，所述主轴穿过所述外桶与所述电机固定连接，所述叶轮和所述过滤桶设置在所述外桶内部，固定穿设在所述主轴上。该设置使得过滤桶产生离心力将雨水过滤出去，使树叶杂草等过滤出来，并且叶轮设置产生涡流以及引导作用，引导地面上积水通过漏水孔进入第一过滤器，有效的减少地面积水。
10.进一步的，所述外桶上部设置有连接孔，所述连接孔设置在所述第一盖板与所述过滤桶之间，所述排水管的出口穿过所述连接孔向主轴处延伸，所述外桶下部设置有出水孔，所述出水孔与所述第二过滤器上部连通。该设置能够使雨水过滤时，过滤桶受力较均匀，并且使水流在高度差作用下便于流动。
11.进一步的，所述第二过滤器包括第二盖板、桶体和滤板，所述第二盖板扣合在所述桶体上部，所述第二盖板上设置有进水口，所述进水口与所述第一过滤器连通，所述桶体下部设置有出水口，所述出水口与所述净化器上部连通，所述桶体内部相对于水平面倾斜设置有多个凸缘，多个所述凸缘从上到下平行间隔设置，每个所述凸缘上架设有滤板，相邻两个滤板之间形成滤层，所述滤层内填充吸附物质。该设置结构简单，便于拆装，并且倾斜设置的滤层便于吸附物质更换，便于清楚吸附杂质，保证雨水的过滤效果。
12.优选的，所述凸缘上部表面与水平面夹角为a，夹角a大于0
°
小于45
°
。该设置能够使雨水过滤充分，并且同时能保证更换吸附物质时便于排出与填充。
13.优选的，所述滤层倾斜朝上的一端在桶体上开设有投放口，用于填充吸附物质，倾斜朝下的一端在桶体上开设有排出口，用于排出吸附物质。该设置便于滤层内吸附物质的更换与杂质清理。
14.进一步的，所述喷头装置包括第一套管、第二套管、第三套管、第一连接管、第二连接管、波纹管和喷管，所述第一套管套设在所述喷管上部，能够沿所述喷管上部上下滑动，所述第二套管套设在所述喷管中部，与所述喷管固定连接，所述第三套管套设在所述喷管下部，所述喷管下部能够相对于所述第三套管伸出或回缩，所述第三套管底部与所述第二连接管固定连接，所述波纹管设置在第三套管内部，所述波纹管上部与所述喷管下部固定连接，所述波纹管下部与所述第二连接管固定连接，所述第一连接管与所述第二套管固定连接，所述第一连接管的轴线与所述第二套管的轴线相互垂直，所述第一连接管、所述第二连接管与所述储水罐通过水泵连接。该设置能够根据不同的需要将相应喷管露出，无需操作时将喷管隐藏，从而保证喷头装置不会被杂质等堵塞，保证其使用寿命。
15.进一步的，所述喷管上部设置有上喷管，所述上喷管侧壁均布设置有多个上喷头，所述第一套管套设在所述上喷管外部，所述喷管下部设置有下喷管，所述下喷管侧壁均布设置有多个下喷头，所述第三套管套设在所述下喷管外部，所述上喷管与所述下喷管之间互不相通。该设置上下两个喷头能够根据不同喷洒需要开启，实现好的喷洒效果。
16.进一步的，所述第一套管包括外部的管套和内部的顶杆，所述管套和内部的顶杆之间设置有环状的空隙，所述上喷管套设在所述顶杆外部，设置在环状的空隙之间，所述顶杆下端部固定设置有挡板，所述挡板能够与所述上喷管的顶壁相互抵接，所述上喷管与所述顶杆之间设置有弹簧。该设置能够便于水流将第一套管顶出，并且能够在弹簧作用力下复位将上喷管隐藏。
17.进一步的，所述海绵城市雨水回收利用的系统还包括太阳能板和控制器，所述太阳能板连接所述控制器，所述控制器连接所述电机、所述水泵和所述净化器，将太阳能转化为电能，控制各部件启动与关闭。该设置利用太阳能供电，能实现资源的合理利用。
18.本发明所述的一种海绵城市雨水回收利用的系统，与现有技术相比具有以下优势：（1）本发明所述的一种海绵城市雨水回收利用的系统，能够将建筑物屋顶的雨水直接导入雨水回收利用系统中，并且有助于地面积水排入雨水回收利用系统中，减少地面积水，该系统能够在降雨时对雨水收集储存，在非降雨天气对绿地进行喷灌加湿等操作，减少雨水资源的浪费，该系统进行多次过滤以及净化，雨水处理效果好；（2）本发明所述的一种海绵城市雨水回收利用的系统，结构简单，便于安装拆卸，便于各装置维护保养，过滤器的滤层倾斜设置，便于吸附物质投入与排出，便于吸附物质进行更换，有效保证雨水中杂质的去除，也增加了各装置的使用寿命；（3）本发明所述的一种海绵城市雨水回收利用的系统，喷头装置设置上下喷头，使其根据需要设置为相同喷头或不同喷头，满足绿化需要，并且能够使上下喷头隐藏或伸出，能够对喷头起到保护作用，防止杂物堵塞喷头；（4）本发明所述的一种海绵城市雨水回收利用的系统，利用太阳能板供电，能够使得资源合理利用。
附图说明
19.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明所述的海绵城市雨水回收利用的系统的结构示意图；图2为本发明实施例所述的第一过滤器结构示意图；图3为本发明图2中b处放大图；图4为本发明实施例所述的第二过滤器结构图；图5为本发明图4中a处放大图；图6为本发明实施例所述的喷头装置中上喷管打开的结构图；图7为本发明实施例所述的喷头装置中下喷管打开的结构图；图8为本发明实施例所述的喷头装置中上下喷管关闭的结构图。
20.附图标记说明：1、排水管；2、第一过滤器；21、第一盖板；211、第一轴座；212、漏水孔；213、凸台；22、外桶；221、第二轴座；222、出水孔；223、连接孔；23、过滤桶；24、叶轮；25、第一轴承；26、第二轴承；27、主轴；3、第二过滤器；31、第二盖板；311、进水口；32、桶体；33、过滤腔；331、第一投放口；332、第二投放口；333、第一排出口；334、第二排出口；335、第一滤层；336、第二滤
层； 338、凸缘；34、集水腔；341、出水口；35、滤板；4、净化器；5、储水罐；6、第二水泵；7、第一水泵；8、喷头装置；81、第一套管；811、顶杆；812、管套；813、挡板；82、喷管；820、管体；821、下喷管；822、下喷头；823、上喷头；824、上喷管；825、第一孔；826、第二孔；827、下喷腔；829、上喷腔；83、第一连接管； 84、第二套管；85、第二连接管；86、波纹管；87、第三套管；88、第一弹簧；89、第二弹簧；9、第一控制阀；10、第二控制阀；11、太阳能板；12、控制器；13、电机。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.在本发明中涉及
“ꢀ
第一”、
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第二”、“上”、“下”、“内”、“外”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有
“ꢀ
第一”、
“ꢀ
第二”特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，“上”、“下”方位以附图上位置为准。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本发明要求的保护范围之内。
23.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
24.具体实施方案如图1所示，一种海绵城市雨水回收利用的系统，包括排水管1、第一过滤器2、第二过滤器3、净化器4、储水罐5、喷头装置8，太阳能板11和控制器12，排水管1由建筑物屋顶向下延伸，排水管1的出口与第一过滤器2上部连通，将屋顶的雨水直接通入第一过滤器2中收集过滤，避免短期在地面上形成积水，第一过滤器外底部设置有电机13，由电机13带动其工作，第一过滤器2下部与第二过滤器3上部连通，初步过滤的雨水由于高度差流入第二过滤器3进行进一步过滤，第二过滤器3包括至少一个滤层，滤层相对于水平面倾斜设置，该设置能够便于滤层内物质进行更换，第二过滤器3下部与净化器4上部连通，过滤后的雨水由于高度差进入净化器4进行净化作用，净化器4与储水罐5上部连通，储水罐5下部与喷头装置8连通，净化器4与储水罐5之间设置有第一水泵7，储水罐5与喷头装置8之间设置有第二水泵6，第一水泵7为变量泵，第二水泵6为双联泵，喷头装置8包括喷管82，喷管82上设置有上喷管824和下喷管821，上喷管824和下喷管821分别通过管路与第二水泵6连接，能够根据不同水流压力分别露出或隐藏，该设置能够增加喷灌范围或者根据喷管类别不同进行喷水或者雾化，起到不同加湿作用，上喷管与第二水泵6之间设置第一控制阀9，下喷管与第二水泵6之间设置第二控制阀10，第一控制阀9与第二控制阀10为单向电磁阀，使水流单向流动，太阳能板11连接控制器12，控制器12连接第一水泵7、第二水泵6、电机13、净化器4、第一控制阀9与第二控制阀10，将太阳能转化为电能，控制各部件启动与关闭。
25.优选的，第一过滤器2、第二过滤器3、净化器4、储水罐5设置在地面以下，减少占地面积，喷头装置8、太阳能板11和控制器12设置在地面以上，太阳能板11和控制器12可设置在公共厕所或者专门设备小屋内，太阳能板11安装在屋顶上，控制器12内包括蓄电池和逆变器。
26.进一步的，如图2和图3所示，第一过滤器2包括第一盖板21、外桶22、过滤桶23、主轴27和叶轮24，第一盖板21扣合在外桶22上部，与外桶22固定连接，叶轮24和过滤桶23从上到下依次设置在外桶22内部，主轴27一端与第一盖板21转动连接，另一端与外桶22转动连
接，主轴27与外桶22连接的一端穿过外桶22与电机13固定连接，主轴27中部依次穿过叶轮24和过滤桶23，主轴27与叶轮24和过滤桶23固定连接，电机13转动能够驱动主轴27在外桶22内部转动，同时带动过滤桶23和叶轮24转动；进一步的，第一盖板21为圆形，下部外缘与外桶22相对的一侧设置凸台213，凸台213插入外桶22内部，在装配时起到定位导向作用，便于安装，第一盖板21下部中心处与外桶22相对的一侧设置有第一轴座211，第一轴座211通过第一轴承25与主轴27转动连接，第一盖板21有上均布设置有多个漏水孔212，所述漏水孔212为通孔，能够使得地面上的流水汇集到第一过滤器2中；进一步的，外桶22为圆柱形桶，上部设置有连接孔223，连接孔223设置在第一盖板21与过滤桶23之间，排水管1的出口穿过连接孔223向主轴27处延伸，外桶22下部设置有出水孔222，出水孔222与第二过滤器3上部连通，外桶22底部中心与第一盖板21相对的一侧设置有第二轴座221，第二轴座221通过第二轴承26与主轴27转动连接；进一步的过滤桶23上部为圆柱形，中部为漏斗形，下部为圆柱形，上部和中部为过滤段，下部为汇集段，过滤桶23下部与主轴27固定连接，过滤桶23上部和中部侧壁上均布设置有多个滤孔，过滤桶23旋转时产生离心力，能够将雨水从滤孔中甩出到外桶22内，从而将树叶、杂草等过滤出来，汇集到下部，过滤桶23的形状有助于树叶、杂草汇集到下部，在非降雨天气，能够将第一过滤器2拆开将杂物清理出来；叶轮24设置在过滤桶23上部，为轴流式叶轮，在旋转时产生涡流以及吸力，对地面上的积水起到引流的作用，便于地面上积水通过漏水孔212流入第一过滤器2内部，有效的减少地面积水。
27.进一步的，如图4和图5所示，第二过滤器3包括第二盖板31、桶体32和滤板35，第二盖板31扣合在桶体32上部，与桶体32固定连接，第二盖板31上设置有进水口311，进水口311与第一过滤器2连通，桶体32下部设置有出水口341，出水口341与净化器4上部连通，桶体32内部相对于水平面倾斜设置有多个凸缘338，多个凸缘338从上到下平行间隔设置，每个凸缘338上架设有滤板35，相邻两个滤板35之间形成滤层，滤层内填充吸附物质；进一步的，第二盖板31为圆形，外缘下部与桶体32相对的一侧设置有环状凸起，用于插入桶体32内与桶体32配合，起到定位与导向作用；进一步的，桶体32上部为圆柱形，内部形成过滤腔33，桶体32下部为漏斗形，内部形成集水腔34，便于水流汇集，出水口341设置在集水腔34底部；桶体32内从上到下依次倾斜设置有三个凸缘338，凸缘338上部表面与水平面夹角为a，夹角a大于0
°
小于45
°
，三个凸缘338平行间隔设置，每个凸缘338上架设有滤板35，三个滤板35将过滤腔33分隔出第一滤层335和第二滤层336，第一滤层335和第二滤层336内填充有相同的或不同的吸附物质，能够对雨水进一步过滤去除杂质，优选的第一滤层335内填充有石英砂，第二滤层336内填充有活性炭，增强吸附效果；优选的，第一滤层335倾斜朝上的一端在桶体32上开设有第一投放口331，倾斜朝下的一端在桶体32上开设有第一排出口333，第二滤层336倾斜朝上的一端在桶体32上开设有第二投放口332，倾斜朝下的一端在桶体32上开设有第二排出口334，第一投放口331和第二投放口332，用于填充吸附物质，第一排出口333和第二排出口334用于排出吸附物质，该设置当吸附物质使用一段时间后，能够便于更换，清除吸附的杂质，能够保证雨水处理效
果，并且使得第二过滤器3和后面连接的各装置使用寿命更长；在其他实施例中，滤层可设置有三个或者以上，更有利于清除雨水中的杂质。
28.进一步的，如图6至图8所示，所述喷头装置8包括第一套管81、第二套管84、第三套管87、第一连接管83、第二连接管85、波纹管86和喷管82，第一套管81套设在喷管82上部，能够沿喷管82上部上下滑动，第二套管84套设在喷管82中部，与喷管82固定连接，第三套管87套设在喷管82下部，喷管82下部能够相对于第三套管87伸出或回缩，第三套管87底部与第二连接管85固定连接，波纹管86设置在第三套管87内部，波纹管86上部与喷管82下部固定连接，波纹管86下部与第二连接管85固定连接，波纹管86能够实现伸缩作用，第一连接管83与第二套管84固定连接，第一连接管83的轴线与第二套管84的轴线相互垂直，第一连接管83、第二连接管85与储水罐5通过第二水泵6连接，第二水泵6为双联泵，双联泵两个容腔分别与第一连接管83和第二连接管85连接；进一步的，喷管82中部设置为管体820，上部设置有上喷管824，上喷管824侧壁均布设置有多个上喷头823，上喷管824内部为上喷腔829，第一套管81套设在上喷管824外部，第一套管81包括外部的管套812和内部的顶杆811，管套812和内部的顶杆811之间设置有环状的空隙，上喷管824套设在顶杆811外部，设置在环状的空隙之间，顶杆811下端部固定设置有挡板813，挡板813能够与上喷管824的顶壁相互抵接，上喷管824与顶杆811之间设置有第一弹簧88，第一弹簧88能够有助于第一套管81复位；喷管82下部设置有下喷管821，下喷管821侧壁均布设置有多个下喷头822，下喷管821内部为下喷腔827，第三套管87套设在下喷管821外部，波纹管86设置在第三套管87内部，波纹管86上部与下喷管821的端部固定连接，波纹管86下部与第二连接管85固定连接，波纹管86能够实现伸缩作用，上喷腔829与下喷腔827之间互不相通，管体820内部沿轴线设置有第一孔825，第一孔825与上喷腔829连通，与下喷腔827不连通，管体820沿径向设置有第二孔826，第二孔826与第一孔825轴线垂直设置，且第二孔826与第一孔825一端相通，第二孔826另一端与第一连接管83的内孔连通，第一连接管83通入的水流能够从上喷头823喷出，而不会进入下喷管821中，优选的，上喷管824、管体820和下喷管821为一体结构。
29.进一步的，第二水泵6与第一连接管83连接的容腔作用时，水流进入第一连接管83内，进一步通过第二孔826流入第一孔825内，再进入上喷腔829，第一套管81在水流压力作用下沿上喷腔829滑动顶出，使上喷管824露出，进行喷洒作业，此时挡板813压缩第一弹簧88，当水流停止，压力消失，第一弹簧88的弹力使得第一套管81复位将上喷管824隐藏，上喷腔829内剩余水流缓慢从上喷头823溢出，并且从第一套管81和第二套管84连接处排出；第二水泵6与第二连接管85连接的容腔作用时，水流进入第二连接管85，并通过波纹管86进入下喷腔827，水流压力能够使波纹管86伸长，下喷管821伸出第三套管87，下喷管821露出，水流从下喷头822喷出，进行喷洒作业，此时第二弹簧89处于伸长状态，当水流停止，压力消失，波纹管86上部各管件重力使其缩回，第二弹簧89辅助其回位，下喷管821隐藏入第三套管87内，下喷腔827内剩余的水流缓慢从下喷头822溢出，并且从第二套管84和第三套管87连接处排出；优选的第二水泵6为高低压双联泵，与第一连接管83连接的为低压部分容腔，与第二连接管85连接的为高压部分容腔，由于喷管82上部重量较大，高压水流能够有利于将其顶起，伸出下喷管821，第二弹簧89用于辅助喷管82复位；
优选的，下喷管821能够在高压水流作用下产生雾化效果，在干燥以及雾霾天气，能够加湿或者降霾，该设置能够在需要喷灌或者雾化时将喷管82相应部位露出，无需操作时将喷管82复位，从而保证喷头装置8不会被杂质等堵塞，保证其使用寿命，并且上下两个喷头能够增加喷淋范围或者实现不同的喷洒效果。
30.上述海绵城市雨水回收利用的系统，可以利用太阳能板11吸收太阳光将光能转化为电能储存，在降雨时，排水管1的水流流向第一过滤器2，控制器12控制电机13、净化器4和第一水泵7开启，第一过滤器2的叶轮24和过滤桶23在电机13带动下旋转，汇集雨水，并对雨水进行初步过滤，过滤后的雨水进入第二过滤器3进一步过滤，完成后雨水进入净化器4进行净化操作，净化后被第一水泵7抽取到储水罐5中保存，当绿植缺水时，控制器12开启第二水泵6，第二水泵6其中一个容腔工作，控制器12控制第一控制阀9或第二控制阀10开启，使得水流进入喷头装置8，相应的上喷管824或下喷管821露出，进行喷洒工作，优选的，需要对空气加湿或者降霾时，下喷管821伸出进行雾化作用。
31.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。