一种绿地雨水无动力生态利用装置

1.本发明涉及雨水利用技术领域，具体为一种绿地雨水无动力生态利用装置。


背景技术：

2.我国南方地区夏季降雨强度大，暴雨时间连续，范围较为集中，所述部分地区排水设施不健全、不完善，排水不畅，所述没有建立雨水生态利用系统，雨水生态利用是一种减缓洪涝灾害，特别是城市内涝的重要措施，其通过雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统和生态小区雨水利用系统等，对雨水进行收集和再利用，令雨水可以用于喷洒路面、灌溉绿地和蓄水冲厕等，而我国南方地区地势平坦，城市内的公园、小区和绿化带等的绿地面积较大，在这些绿地建立雨水生态利用系统，不仅可以有效避免城市内涝，所述可以减少喷洒路面、灌溉绿地和蓄水冲厕等用水的成本。
3.由于目前的雨水生态利用系统均采用垂直渗透蓄积的结构设计，虽然能有效缓解内涝，但是蓄积在绿地地下的雨水仍然需要额外配置的抽吸、运输和喷洒等设备才能用于喷洒路面、灌溉绿地和蓄水冲厕等，而额外配置的抽吸、运输和喷洒设备在工作时会耗费大量的能源，这些设备的日常保养和维修成本较高，操作和维护人员的人工成本也较高，降低甚至是抵消了雨水生态利用系统节省的成本，同时现有的雨水生态利用系统的处理能力有限，持续强降雨会导致雨水生态利用系统奔溃所述一段时间内无法恢复。
4.所以需要针对上述问题设计一种绿地雨水无动力生态利用装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种绿地雨水无动力生态利用装置，以解决上述背景技术中提出目前的雨水生态利用系统均采用垂直渗透蓄积的结构设计，虽然能有效缓解内涝，但是蓄积在绿地地下的雨水仍然需要额外配置的抽吸、运输和喷洒等设备才能用于喷洒路面、灌溉绿地和蓄水冲厕等，而额外配置的抽吸、运输和喷洒设备在工作时会耗费大量的能源，这些设备的日常保养和维修成本较高，操作和维护人员的人工成本也较高，降低甚至是抵消了雨水生态利用系统节省，同时现有的雨水生态利用系统的处理能力有限，持续强降雨会导致雨水生态利用系统奔溃所述一段时间内无法恢复的成本的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绿地雨水无动力生态利用装置，包括外壳体、中箱体和侧箱体，所述外壳体内侧中部固定安装有中箱体，所述外壳体内壁与中箱体之间固定安装有侧箱体，所述中箱体内侧底部设置有底垫层，所述底垫层上方设置有砂石层，所述砂石层上方设置有细沙层，同时细沙层上方设置有土壤层；
7.所述中箱体底部固定安装有下出管，所述下出管底端焊接固定在转移管顶部，所述转移管底部焊接固定在底蓄水箱顶面边缘，同时底蓄水箱固定安装在外壳体内侧底部，所述转移管末端贯穿外壳体，所述土壤层底部与细沙层顶部之间设置有润湿垫，所述润湿垫底面与润湿绳顶端连接固定，所述润湿绳贯穿中箱体底部、支撑筒和底蓄水箱顶部，所述支撑筒顶端与中箱体底面连接固定，所述支撑筒底端固定在底蓄水箱顶面上；
8.所述侧箱体顶部卡合安装有窨井盖，所述侧箱体内固定安装有过滤网板，所述侧箱体底端中心与垂直波纹管顶端连接固定，同时垂直波纹管底端贯穿安装在转移水箱顶端中心，所述侧箱体底端固定安装有外套筒，所述外套筒内壁与内套筒外壁贴合，所述内套筒底端固定安装在转移水箱顶端，同时外套筒和内套筒均套设在垂直波纹管外侧，所述转移水箱一侧底部固定安装有侧波纹管，所述侧波纹管底端固定安装在底蓄水箱侧面顶部，所述转移水箱底端固定安装有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆底端固定在外壳体内侧底面上，所述转移水箱另一侧与外壳体侧壁之间设置有排涝机构。
9.优选的，所述侧箱体关于中箱体对称分布，所述侧箱体顶部卡合的窨井盖为倾斜设置。
10.优选的，所述底垫层和润湿垫的材质均为纱布，所述润湿垫在土壤层底部与细沙层顶部之间等间距分布，所述润湿垫底面上等间距固定安装有润湿绳，同时润湿绳的材质为棉。
11.优选的，所述转移管关于中箱体对称分布，所述转移管顶部等间距垂直安装有下出管。
12.优选的，所述垂直波纹管、转移水箱、外套筒和内套筒的中心处于同一垂线上，所述转移水箱在底蓄水箱两侧对称等间距密集分布，所述外套筒与内套筒为滑动连接。
13.优选的，所述排涝机构包括侧管、密封橡胶垫、限位槽、排出孔和排涝管，所述侧管一端固定安装在转移水箱靠近外壳体的侧壁底端，所述侧管另一端与密封橡胶垫紧密贴合，所述密封橡胶垫固定安装在限位槽内壁顶部，所述限位槽开设在外壳体的侧壁上，所述限位槽内壁底部开设有排出孔，同时排出孔开口处的外壳体外壁上固定安装有排涝管。
14.优选的，所述侧管为倾斜设置，所述侧管底端开口中心至排出孔中心的垂直距离大于侧波纹管顶端与底端的高度差。
15.优选的，所述密封橡胶垫的宽度和高度均大于侧管底端开口的直径，所述密封橡胶垫的宽度小于排出孔的宽度。
16.本发明的绿地雨水无动力生态利用装置，具有如下有益效果：
17.在原有的雨水垂直渗透蓄积结构的基础上进行改进，不需要额外配置的抽吸、运输和喷洒设备，就能实现对绿地上种植植物的持续稳定给水和雨水排出利用，所述能根据实时的雨水蓄积量，对多余的雨水进行及时排出，能有效避免蓄积饱和导致的内涝，从而避免雨水生态利用系统超载瘫痪的情况出现；
18.1、通过底垫层、砂石层、细沙层和土壤层，可以对少量的雨水进行蓄积，多余的雨水可以通过下出管和转移管排出至城市下水道或水利设施管网，配合润湿垫和润湿绳，不需要额外配置的抽吸、运输和喷洒设备，就能为底垫层、砂石层、细沙层和土壤层进行持续给水；
19.2、通过窨井盖、侧箱体、垂直波纹管、转移水箱和侧波纹管相互配合工作，能向底蓄水箱内直接灌入雨水，令底蓄水箱有充足的水量，并通过润湿绳和润湿垫，对底垫层、砂石层、细沙层和土壤层长时间的稳定给水，当底蓄水箱充满时，雨水会在转移水箱内蓄积，令转移水箱下沉，触发排涝机构，将侧箱体和转移水箱内蓄积的多余雨水直接排出至城市下水道或水利设施管网，有效避免了持续强降雨导致雨水生态利用系统超载瘫痪无法恢复的情况出现。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明正视剖面结构示意图；
22.图2为本发明正视结构示意图；
23.图3为本发明俯视结构示意图；
24.图4为本发明俯视剖面结构示意图；
25.图5为本发明图1中a处放大结构示意图；
26.图6为本发明限位槽侧视结构示意图；
27.图7为本发明润湿垫和润湿绳侧视结构示意图。
28.【主要组件符号说明】
29.1、外壳体；2、中箱体；3、侧箱体；4、底垫层；5、砂石层；6、细沙层；7、土壤层；8、下出管；9、转移管；10、底蓄水箱；11、润湿垫；12、润湿绳；13、支撑筒；14、窨井盖；15、过滤网板；16、垂直波纹管；17、转移水箱；18、外套筒；19、内套筒；20、侧波纹管；21、弹簧伸缩杆；
30.22、排涝机构；2201、侧管；2202、密封橡胶垫；2203、限位槽；2204、排出孔；2205、排涝管。
具体实施方式
31.下面结合附图及本发明的实施例对本发明的绿地雨水无动力生态利用装置作进一步详细的说明。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
33.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
34.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器
件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，所述对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
36.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种绿地雨水无动力生态利用装置，包括外壳体1、中箱体2、侧箱体3、底垫层4、砂石层5、细沙层6、土壤层7、下出管8、转移管9、底蓄水箱10、润湿垫11、润湿绳12、支撑筒13、窨井盖14、过滤网板15、垂直波纹管16、转移水箱17、外套筒18、内套筒19、侧波纹管20、弹簧伸缩杆21、排涝机构22、侧管2201、密封橡胶垫2202、限位槽2203、排出孔2204和排涝管2205,外壳体1内侧中部固定安装有中箱体2，外壳体1内壁与中箱体2之间固定安装有侧箱体3，中箱体2内侧底部设置有底垫层4，底垫层4上方设置有砂石层5，砂石层5上方设置有细沙层6，同时细沙层6上方设置有土壤层7；
37.中箱体2底部固定安装有下出管8，下出管8底端焊接固定在转移管9顶部，转移管9底部焊接固定在底蓄水箱10顶面边缘，同时底蓄水箱10固定安装在外壳体1内侧底部，转移管9末端贯穿外壳体1，土壤层7底部与细沙层6顶部之间设置有润湿垫11，润湿垫11底面与润湿绳12顶端连接固定，润湿绳12贯穿中箱体2底部、支撑筒13和底蓄水箱10顶部，支撑筒13顶端与中箱体2底面连接固定，支撑筒13底端固定在底蓄水箱10顶面上；
38.侧箱体3顶部卡合安装有窨井盖14，侧箱体3内固定安装有过滤网板15，侧箱体3底端中心与垂直波纹管16顶端连接固定，同时垂直波纹管16底端贯穿安装在转移水箱17顶端中心，侧箱体3底端固定安装有外套筒18，外套筒18内壁与内套筒19外壁贴合，内套筒19底端固定安装在转移水箱17顶端，同时外套筒18和内套筒19均套设在垂直波纹管16外侧，转移水箱17一侧底部固定安装有侧波纹管20，侧波纹管20底端固定安装在底蓄水箱10侧面顶部，转移水箱17底端固定安装有弹簧伸缩杆21，弹簧伸缩杆21底端固定在外壳体1内侧底面上，转移水箱17另一侧与外壳体1侧壁之间设置有排涝机构22。
39.本例中的侧箱体3关于中箱体2对称分布，侧箱体3顶部卡合的窨井盖14为倾斜设置，上述的结构设计使得侧箱体3可以对持续强降雨发生时，中箱体2无法蓄存和排出的雨水进行高效的引导收集。
40.本例中的底垫层4和润湿垫11的材质均为纱布，润湿垫11在土壤层7底部与细沙层6顶部之间等间距分布，润湿垫11底面上等间距固定安装有润湿绳12，同时润湿绳12的材质为棉，上述的结构设计使得底垫层4和润湿垫11中可以蓄存大量的水，可以避免砂石层5、细沙层6和土壤层7中的砂石、细沙和土壤流失，润湿绳12也可以将底蓄水箱10内的水持续的向砂石层5、细沙层6和土壤层7供给。
41.本例中的转移管9关于中箱体2对称分布，转移管9顶部等间距垂直安装有下出管8，上述的结构设计可以快速的将中箱体2内蓄积的多余雨水排出，避免中箱体2内雨水留存过多，保证土壤层7上种植的绿植正常生长。
42.本例中的垂直波纹管16、转移水箱17、外套筒18和内套筒19的中心处于同一垂线上，转移水箱17在底蓄水箱10两侧对称等间距密集分布，外套筒18与内套筒19为滑动连接，上述的结构设计使得转移水箱17可以带着内套筒19进行稳定的垂直位移，保证转移水箱17整体的稳定。
43.本例中的排涝机构22包括侧管2201、密封橡胶垫2202、限位槽2203、排出孔2204和
排涝管2205，侧管2201一端固定安装在转移水箱17靠近外壳体1的侧壁底端，侧管2201另一端与密封橡胶垫2202紧密贴合，密封橡胶垫2202固定安装在限位槽2203内壁顶部，限位槽2203开设在外壳体1的侧壁上，限位槽2203内壁底部开设有排出孔2204，同时排出孔2204开口处的外壳体1外壁上固定安装有排涝管2205，上述的结构设计可以在底蓄水箱10存满雨水转移水箱17开始蓄存雨水时立刻触发，将多余的雨水快速排出装置，避免持续强降雨影响装置整体的正常工作。
44.本例中的侧管2201为倾斜设置，侧管2201底端开口中心至排出孔2204中心的垂直距离大于侧波纹管20顶端与底端的高度差，上述的结构设计使得侧管2201在跟随转移水箱17下移时，侧波纹管20顶端也跟随转移水箱17下移在中部形成弯曲，令雨水无法通过侧波纹管20进入底蓄水箱10，只能通过侧管2201和排出孔2204向外排出。
45.本例中的密封橡胶垫2202的宽度和高度均大于侧管2201底端开口的直径，密封橡胶垫2202的宽度小于排出孔2204的宽度，上述的结构设计保证侧管2201在正常状态下，底端会被密封橡胶垫2202密封，不会与排出孔2204导通，而侧管2201一旦与排出孔2204，雨水也能够通过排出孔2204顺利的排出。
46.工作原理：本装置初始状态下如图1所示，正常落下的雨水，会穿过窨井盖14，落在过滤网板15上，雨水流动携带的杂质无法穿过过滤网板15，雨水则通过垂直波纹管16落入转移水箱17内，然后沿着转移水箱17的倾斜底面快速通过侧波纹管20流入底蓄水箱10内蓄积，由于正常状态下雨水量较少，所述迅速流过转移水箱17，并不在转移水箱17内蓄存，转移水箱17整体重量不足，弹簧伸缩杆21的弹力足够，可以支撑转移水箱17保持静止，转移水箱17不会带着图5中的侧管2201下移与密封橡胶垫2202错开而与排出孔2204导通；
47.正常落下的雨水也会湿润中箱体2内的土壤层7，并下渗依次湿润细沙层6、砂石层5和底垫层4，而底垫层4、砂石层5、细沙层6和土壤层7具有一定的蓄水能力，可以留存一定量的雨水，在长时间不下雨时，底蓄水箱10内蓄积的雨水可以对润湿绳12进行湿润，水通过润湿绳12向上湿润底垫层4、砂石层5、细沙层6、润湿垫11和土壤层7，保证土壤层7上绿植的正常生长，不需要额外灌溉；
48.当出现持续强降雨时，通过土壤层7、细沙层6、砂石层5和底垫层4下渗的雨水在中箱体2底部聚集，多余的雨水通过图1中的下出管8排出至转移管9中，并由转移管9直接排出至城市下水道或水利设施管网，避免中箱体2内蓄积过多雨水，同时持续强降雨通过窨井盖14进入侧箱体3，并通过依次通过垂直波纹管16、转移水箱17和侧波纹管20流入底蓄水箱10，当底蓄水箱10被大量的雨水填满后，雨水无法通过侧波纹管20继续流入底蓄水箱10，就在转移水箱17内快速蓄积，转移水箱17的重量快速增加，转移水箱17底部弹簧伸缩杆21的弹力不足以支撑转移水箱17保持静止；
49.转移水箱17压缩弹簧伸缩杆21，并带着图5中的侧管2201竖直下移，所述拉伸垂直波纹管16，带着内套筒19与外套筒18进行相对滑动，同时带着侧波纹管20顶部下移，弯折侧波纹管20中部，将转移水箱17与底蓄水箱10隔离，防止底蓄水箱10内水压过大，雨水通过支撑筒13向中箱体2内倒灌，而侧管2201在竖直下移时，底端与密封橡胶垫2202滑动脱离，并立即与排出孔2204和排涝管2205导通，转移水箱17中蓄积的多余雨水就通过侧管2201、排出孔2204和排涝管2205快速排出至排涝管2205连接的城市下水道或水利设施管网内，避免雨水在侧箱体3和转移水箱17内聚集，保证装置整体在持续强降雨时，仍然可以正常工作。
50.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。