一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口的制作方法

1.本发明属于排水技术领域，具体地，本发明涉及一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口。


背景技术：

2.目前我国大部分地区城市雨水口均面临堵塞严重的问题，落叶污泥是造成雨水口堵塞的最主要原因之一，此外，人们向雨水口倾倒垃圾的行为也会导致雨水口严重堵塞。堵塞后的雨水口严重影响城市的排水能力，雨季时，容易引起城市内涝；从而严重影响城市正常秩序，给市民的出行带来极大的不便。落入雨水井里的落叶和垃圾不仅难以清理、严重堵塞城市排水系统，久而久之还会散发出异味，给居民健康、城市环境带来严重的负面影响。在一些老城区，由于存在雨污合流排水体制，污水管道里的臭气可以畅通无阻的由雨水口散发出来。这同样会在给人们的嗅觉带来不悦之时，辅之给人们的健康带来隐患。
3.传统的自动开合型雨水口多采用弹簧式或者杠杆式，存在装置寿命短，结构复杂，并伴有机械疲劳的问题，大批量生产使用的性价比较低。本发明根据简单的天平原理，结合理论力学中柔索的优点来自动控制防臭防杂物装置的开启和关闭，原理简单，故障率低，极大程度的改善了当下传统自动开合雨水口结构复杂、寿命低的问题；并能实现截污防臭的功能，具有很大应用前景。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明提供一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，目的是解决现有传统雨水口散发臭气、经常因杂物进入而发生堵塞的问题，保证雨天排水顺畅，晴天无杂物进入。
5.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，主要包括配重井(1)、配重井盖(2)、配重(3)、配重座(4)、雨水井(5)、雨水篦子(6)、雨水口连接管(7)、工作绳(8)、滑道(9)、保护板(10)、防臭防杂物装置(11)、定滑轮(12)、集雨器井(13)、集雨口(14)、集雨器(15)、集雨器座(16)、卵石层(17)、盲管(18)。其中，防臭防杂物装置(11)设置于保护板(10)之内,其两端分别由两条工作绳(8)相连接,工作绳(8)均设置在滑道(9)内。工作绳两端分别通过滑道(9)跨越相应的定滑轮(12),一端工作绳(8)连接于配重(3),另一端工作绳(8)连接于集雨器(15)。配重(3)和集雨器(15)分别设置于配重井(1)和集雨器井(13)内，配重井(1)内设置配重座(4)，集雨器井(13)内设置集雨器座(16)。配重井(1)和集雨器井(13)分设于雨水井(5)两侧，配重井(1)上方设置配重井盖(2)，集雨器井(13)上方设置集雨口(14)。配重井(1)和集雨器井(13)底部为卵石层(17)，卵石层(17)下方敷设盲管(18)，盲管(18)坡向接入雨水检查井(27)。
6.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述配重井(1)形式包括但不限于混凝土井室。
7.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述配重井盖(2)采
用密闭式承重井盖，设有便于开启、锁定的装置，其材质包括但不限于铸铁。
8.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述配重(3)采用惰性材料制成，并不易发生磨损，不易因雨水冲刷、暴露在空气中发生化学反应而影响其重力，其材质包括但不限于铸铁。
9.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述配重座(4)制作采用抗冲击惰性材料，并不易发生磨损，不易因雨水冲刷、暴露在空气中发生化学反应而影响其强度，不应存在因与配重(3)接触而产生影响配重(3)质量的因素，其材质包括但不限于高强度硬质塑料。
10.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述雨水井(5)同普通雨水口。
11.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述雨水篦子(6)同普通雨水篦子。
12.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述雨水口连接管(7)同普通雨水口连接管。
13.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述工作绳(8)有良好的柔韧性及防腐性能，并不得有弹性，材质包括但不限于高强度塑料、惰性金属丝。
14.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述滑道(9)内部光滑、摩擦力小，并不与雨水、工作绳(8)发生化学反应而影响整个系统的使用，其材质包括但不限于高强度塑料。
15.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述保护板(10)内部光滑、摩擦力小，并不与雨水、工作绳(8)、防臭防杂物装置(11)发生化学反应而影响整个系统的使用，其材质包括但不限于高强度塑料。
16.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述防臭防杂物装置(11)为一实心平板，其表面光滑、摩擦力小，并不与雨水、工作绳(8)、保护板(10)发生化学反应而影响整个系统的使用，并具有防止风吹日晒而引起的老化措施，其材质包括但不限于高强度塑料、惰性金属。
17.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述定滑轮(12)应光滑、摩擦力小；所述定滑轮及其构件不与雨水、工作绳(8)发生化学反应而影响整个系统的使用，其材质包括但不限于高强度塑料、惰性金属。
18.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述集雨器井(13)形式包括但不限于混凝土井室。
19.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述集雨口(14)材质包括但不限于铸铁，集雨口(14)上设有雨水进水小孔，其进水小孔总面积大于集雨器座(16)的小孔总面积，集雨口(14)设有便于开启、锁定的装置。
20.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述集雨器(15)材质为高强度塑料，重量远小配重(3)，并具有防腐蚀、抗冲击能力。
21.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述集雨器座(16)材质包括但不限于高强度塑料，并具有防腐蚀、抗冲击能力。
22.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述卵石层(17)做法
采用常规做法。
23.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述盲管(18)同普通盲管。
24.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述配重(3)的形状包括但不限于圆柱形，但不应采用球形；配重(3)上方与工作绳(8)采用多点平衡稳固的连接方式。
25.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述配重座(4)面积同配重井(1)井口面积并形状相同，配重座(4)有若干均匀排水小孔，配重座(4)四周有限制配重(3)工作时发生摇摆的约束。
26.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述滑道(9)可与保护板(10)一体成型。
27.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述保护板(10)为中空扁平板，一端封闭一端开口，保护板(10)内的空间应刚好可以存放防臭防杂物装置(11)并略有富余。
28.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述防臭防杂物装置(11)为高强度轻质矩形扁平板，四角设有与工作绳(8)相连接的位置，其大小与相应的雨水口匹配，并与保护板(10)配套。
29.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述集雨器(15)为圆柱形容器，上口圆的直径大于容器底部圆的直径；或者为其它轴对称形容器，但容器上口与底部均为相似形，且上口面积大于底部面积；此外，容器上口与集雨器井(13)平面形状为相似形，容器上口与集雨器井(13)井壁紧密贴紧并保持光滑不透水；集雨器(15)四分之三高度处侧壁均匀设有圆形小孔若干，集雨器(15)底部设有小孔若干，底部小孔包括但不限于圆形。
30.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述集雨器座(16)面积集雨器井(13)井口面积并形状相同，集雨器座(16)应有若干均匀小孔，并有同集雨器(15)底部小孔完全吻合的突起；集雨器座(16)上的小孔和突起交错均与布置，集雨器座(16)四周有限制集雨器(15)工作时发生摇摆的约束(22)，集雨器(15)降落后其底部小孔恰好被集雨器座(16)的突起所封闭；集雨器座(16)的小孔总面积大于集雨器(15)侧壁小孔和底部小孔的面积之和。
31.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述集雨口(14)的安装高度应与雨水篦子(6)的安装高度相平，或者略低于雨水篦子(6)的安装高度。
32.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的工作周期分为四种情况：待机时、工作准备时、工作时、待机准备时。
33.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的待机时发生在非降雨时段。此时一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口的集雨器井(13)内的集雨器(15)内部无水，其本身重力远小于配重井(1)内配重(3)的重力，由于两端重力不平衡，隐藏在保护板(10)内的防臭防杂物装置(11)便由于配重(3)下降至配重座(4)表面，通过滑道(9)内的工作绳(8)，绕过定滑轮(12)，将其恰好拖拽至雨水篦子(6)之下，完全封住整个雨水篦子。
34.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的工作准备时发生在降雨开始时段。此时由于雨水篦子(6)被防臭防杂物装置(11)所封闭，地面产生径流时，相应汇水面积内的雨水汇流至一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口附近后，会首先通过集雨口(14)流入集雨器井(13)内的集雨器(15)里。由于集雨器(15)底部和二分之一高度侧壁处的小孔面积之和小于集雨器(15)上的开孔面积，因此，进入集雨器(15)的雨水量大于流出集雨器(15)的雨水量。集雨器内的水面会慢慢升高，直到集雨器(15)内的雨水液面高度大于其四分之三高度处侧壁小孔的上缘高度后，集雨器(15)和其内部的雨水总重力之和大于配重(3)的重力。由于重力作用，集雨器(15)会迅速下降至集雨器座(16)之上，顺势拖动防臭防杂物装置(11)回归到保护板(10)内，此时，雨水篦子(6)完全打开，工作准备时结束，工作时开始，地面雨水排水开始进行。
35.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的工作时发生在降雨过程时段。由于降雨的持续性，加上一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口设置点为相应汇水面积内最低点，因此即便在其工作时，仍然会有源源不断的雨水通过集雨口(14)流入集雨器井(13)内的集雨器(15)里,集雨器井(13)内多余的雨水通过溢流管(19)单向流入雨水井(5)。此时集雨器(15)已经下降至集雨器座(16)之上，集雨器座(16)上的突起完全将集雨器(15)底部小孔封闭，只有集雨器(15)侧壁处小孔继续出水，其出流量更小于通过集雨口(14)进入集雨器井(13)的雨水量。这样一直到雨水将集雨器井(13)灌至溢流管(19)上缘，水位基本不再继续升高，此时集雨器(15)和其收集的雨水总重力保持恒定，为集雨器(15)本身重力与集雨器(15)上方所有雨水重力之和，其总重力远远大于配重(3)的重力与集雨器(15)本身的浮力之和，因此，工作时不会发生防臭防杂物装置(11)误关闭的可能。
36.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的待机准备时发生在降雨结束时段。降雨结束后地面径流慢慢结束，再无地面雨水流入集雨器井(13)内，此时集雨器井(13)内的雨水通过集雨器(15)四分之三处侧壁小孔慢慢出流，导致井内水面持续下降。当水面下降至集雨器(15)四分之三处侧壁小孔下缘时，配重(3)的重力大于集雨器(15)和其内部雨水的总重力，配重(3)迅速下降至配重座(4)之上，同时通过工作绳(8)拖动防臭防杂物装置(11)离开保护板(10)，覆盖在雨水篦子(6)之下。配重(3)下降会导致集雨器(15)连带上升，此时集雨器(15)底部小孔开始出水，加快集雨器(15)内部剩余的雨水排出。流出后的雨水通过集雨器座(16)透水孔落入集雨器井(13)的井底，集雨器井(13)井底为卵石层(17)，卵石层(17)内埋设有盲管(18)，盲管(18)管壁设有进水孔，落入井底的雨水透过卵石层(17)后由盲管(18)收集，最终排至雨水井(5)内。类似地，配重井(1)井底亦敷设有卵石层(17)、盲管(18)，主要为了排出渗入井内的雨水。当防臭防杂物装置(11)覆盖在雨水篦子(6)之下，集雨器(15)、集雨器井(13)内无雨水残留后，本发明雨水口待机准备时结束，待机时开始。
37.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的集雨器(15)为本发明的技术核心，主要作用有二。其一：利用基本的水力学孔口出流公式，以及收集的水量动态变化、平衡的特点，自动控制本发明雨水口四种工作状态的交替运行。其二：集雨器(15)侧壁四分之三小孔处以下部分容积同时起到安全缓冲容积的作用，即如果有人企图晴天打开防臭防杂物装置(11)倾倒垃圾，必须向集雨口(14)倾倒足够量的水，一般人们无法
就近取得相应水源；从实际生活来讲，为了倾倒一次垃圾而首先用大量的水灌入集雨口(14)而联动打开防臭防杂物装置(11)，也是及其不方便的。
38.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其有益效果为：整个系统原理简单，无复杂机械构造，便于生产和施工；不需人为参与，实现了全自动化的雨水排水工况与防臭防杂物坠落工况的交替运行；保障了雨天雨水安全排水的同时，保障了居民的健康，提高了雨水口的使用效率；集雨器(15)的核心设计思想有效防止了人们恶意灌水进集雨器井(13)，图谋打开防臭防杂物装置(11)进行倾倒垃圾的行为。
附图说明
图1是本发明的整体结构雨水汇流鸟瞰示意图；图2是本发明的整体结构平面示意图；图3是本发明的整体结构剖面示意图；图4是本发明的整体接管原理示意图；图5是本发明的雨水口连接管剖面示意图；图6是本发明核心部件分体结构示意图；图7是本发明待机时工作原理示意图；图8是本发明工作准备时工作原理示意图；图9是本发明工作时工作原理示意图；图10是本发明待机准备时工作原理示意图(一)；图11是本发明待机准备时工作原理示意图(二)；图中，(1)、配重井；(2)、配重井盖；(3)、配重；(4)、配重座；(5)、雨水井；(6)、雨水篦子；(7)、雨水口连接管；(8)、工作绳；(9)、滑道；(10)、保护板；(11)、防臭防杂物装置；(12)、定滑轮；(13)、集雨器井；(14)、集雨口；(15)、集雨器；(16)、集雨器座；(17)、卵石层；(18)、盲管；(19)、溢流管；(20)、格栅；(21)、止回拍门；(22)、约束；(23)、汇水方向示意；(24)、路缘石；(25)、绿地；(26)、雨水主干管、(27)、雨水检查井；(28)、雨水检查井井盖。
具体实施方式
39.本发明提供一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，为使本发明的目的、技术方案及使用效果更加清楚、明确，以下参照附图对本发明进一步详细说明。
40.请参阅图2和图3，本发明提供的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其特征在于：防臭防杂物装置(11)设置于保护板(10)之内,其两端分别由两条工作绳(8)相连接,工作绳(8)均设置在滑道(9)内。工作绳两端分别通过滑道(9)跨越相应的定滑轮(12),一端工作绳(8)连接于配重(3),另一端工作绳(8)连接于集雨器(15)。配重(3)和集雨器(15)分别设置于配重井(1)和集雨器井(13)内，配重井(1)内设置配重座(4)，集雨器井(13)内设置集雨器座(16)。配重井(1)和集雨器井(13)分设于雨水井(5)两侧，配重井(1)上方设置配重井盖(2)，集雨器井(13)上方设置集雨口(14)。配重井(1)和集雨器井(13)底部为卵石层(17)，卵石层(17)下方敷设盲管(18)，盲管(18)坡向接入雨水井(5)。
41.请参阅图1和图2和图4，本实例中，配重井(1)为井口正方形的井室。
42.请参阅图2和图3，本实例中，配重井盖(2)为正方形。
43.请参阅图3，本实例中，配重(3)为长方体物体。
44.请参阅图3和图6，本实例中，配重座(4)为正方形，设有均匀圆形小孔。
45.请参阅图1和图2和图4，本实例中，雨水篦子(6)为矩形。
46.请参阅图3和图6，本实例中，滑道(9)与保护板(10)一体成型。
47.请参阅图1和图2和图4，本实例中，集雨器井(13)为井口正方形的井室。
48.请参阅图1和图2和图4，本实例中，集雨口(14)为正方形。
49.请参阅图3和图6，本实例中，集雨器(13)为上表面和下表面均为正方形的棱台型容器，上表面敞开，下表面为封闭底部但设有小孔若干；同时二分之高度侧壁处设有小孔若干。
50.请参阅图3和图6，本实例中，集雨器座(16)为正方形，设有均匀圆形和条形小孔。
51.请参阅图3，本实例中，溢流管(19)、集雨器井(13)的雨水口连接管(7)分别设有止回密闭拍门(21)。
52.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的工作周期分为四种情况：待机时、工作准备时、工作时、待机准备时，请参阅图7和图8和图9和图10和图11。
53.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的待机时发生在非降雨时段。此时一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口的集雨器井(13)内的集雨器(15)内部无水，其本身重力远小于配重井(1)内配重(3)的重力，由于两端重力不平衡，隐藏在保护板(10)内的防臭防杂物装置(11)便由于配重(3)下降至配重座(4)表面，通过滑道(9)内的工作绳(8)，绕过定滑轮(12)，将其恰好拖拽至雨水篦子(6)之下，完全封住整个雨水篦子。具体情况请参阅图7。
54.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的工作准备时发生在降雨开始时段。此时由于雨水篦子(6)被防臭防杂物装置(11)所封闭，地面产生径流时，相应汇水面积内的雨水汇流至一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口附近后，会首先通过集雨口(14)流入集雨器井(13)内的集雨器(15)里。由于集雨器(15)底部和二分之一高度侧壁处的小孔面积之和小于集雨器(15)上的开孔面积，因此，进入集雨器(15)的雨水量大于流出集雨器(15)的雨水量。集雨器内的水面会慢慢升高，直到集雨器(15)内的雨水液面高度大于其四分之三高度处侧壁小孔的上缘高度后，集雨器(15)和其内部的雨水总重力之和大于配重(3)的重力。由于重力作用，集雨器(15)会迅速下降至集雨器座(16)之上，顺势拖动防臭防杂物装置(11)回归到保护板(10)内，此时，雨水篦子(6)完全打开，工作准备时结束，工作时开始，地面雨水排水开始进行。具体情况请参阅图8。
55.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的工作时发生在降雨过程时段。由于降雨的持续性，加上一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口设置点为相应汇水面积内最低点，因此即便在其工作时，仍然会有源源不断的雨水通过集雨口(14)流入集雨器井(13)内的集雨器(15)里,集雨器井(13)内多余的雨水通过溢流管(19)单向流入雨水井(5)。此时集雨器(15)已经下降至集雨器座(16)之上，集雨器座(16)上的突起完全将集雨器(15)底部小孔封闭，只有集雨器(15)侧壁处小孔继续出水，其出流量更小于通过集雨口(14)进入集雨器井(13)的雨水量。这样一直到雨水将集雨器井(13)灌至溢流管(19)上缘，水位基本不再继续升高，此时集雨器(15)和其收集的雨水总重力保持恒定，为集雨器(15)本身重力与集雨器(15)上方所有雨水重力之和，其总重力远远大于配重(3)的重
力与集雨器(15)本身的浮力之和，因此，工作时不会发生防臭防杂物装置(11)误关闭的可能。具体情况请参阅图9。
56.本发明所述的一种水力自动控制开合防臭防杂物雨水口，其所述的待机准备时发生在降雨结束时段。降雨结束后地面径流慢慢结束，再无地面雨水流入集雨器井(13)内，此时集雨器井(13)内的雨水通过集雨器(15)四分之三处侧壁小孔慢慢出流，导致井内水面持续下降。当水面下降至集雨器(15)四分之三处侧壁小孔下缘时，配重(3)的重力大于集雨器(15)和其内部雨水的总重力，配重(3)迅速下降至配重座(4)之上，同时通过工作绳(8)拖动防臭防杂物装置(11)离开保护板(10)，覆盖在雨水篦子(6)之下。配重(3)下降会导致集雨器(15)连带上升，此时集雨器(15)底部小孔开始出水，加快集雨器(15)内部剩余的雨水排出。流出后的雨水通过集雨器座(16)透水孔落入集雨器井(13)的井底，集雨器井(13)井底为卵石层(17)，卵石层(17)内埋设有盲管(18)，盲管(18)管壁设有进水孔，落入井底的雨水透过卵石层(17)后由盲管(18)收集，最终排至雨水井(5)内。类似地，配重井(1)井底亦敷设有卵石层(17)、盲管(18)，主要为了排出渗入井内的雨水。当防臭防杂物装置(11)覆盖在雨水篦子(6)之下，集雨器(15)、集雨器井(13)内无雨水残留后，本发明雨水口待机准备时结束，待机时开始。具体情况请参阅图10和图11。
57.可以理解的是，对本领域的从业者来说，可以根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。