一种具有发电功能的截污雨水井的制作方法

本实用新型属于雨水井利用技术领域，涉及一种具有发电功能的截污雨水井。

背景技术：

随着城市化进程的不断推进，路面上的污染物堆积，当下雨时，路面上的大量污染物随着雨水径流流进雨水井进入排水管道，造成雨水井垃圾堆积、排水管道堵塞等问题，也为后续污水处理增加了负荷，另外也浪费了大量的水资源。雨水是城市水资源的主要来源，同时雨水中蕴含着丰富的势能，如何最大化有效利用水资源，减少水资源的浪费成为首要任务。目前的雨水井，主要是单一的路面雨水收集，并没有将雨水与发电结合起来，实现雨水综合效益最大化。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有发电功能的截污雨水井，解决了现有技术中存在的雨水井易被垃圾堆积、排水管道堵塞；雨水势能未被利用的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种具有发电功能的截污雨水井，包括雨水井本体和盖在雨水井井口的雨水篦子，雨水篦子和雨水井本体间安装有截污装置；截污装置下方井壁上通过上凸块固定有隔板，将雨水井分为上井体和下井体；隔板中间带有通孔，通孔下方连接积聚管路；积聚管路的排水端对应水力发电机的叶轮；水力发电机通过导线连接蓄电池组；雨水井底部还带有排水管。

截污装置为顶部开口的盒体，两侧顶部带有外翻的边缘，边缘大于雨水井的内径；截污装置两侧壁开有容置过滤体的凹槽；过滤体为卵石—砂石—活性炭的混合物；截污装置底部开有间隔阵列布置的过滤孔；相邻过滤孔间带有尖钉；截污装置与边缘相邻两侧壁上还开有提手孔。

截污装置底部和隔板间的雨水井侧壁上安装有溢流管；溢流管排水端安装有阀门，阀门为两片异性永磁磁片。

截污装置底部和隔板间的雨水井侧壁上还安装有水位传感器；水位传感器的高度小于溢流管的高度。

积聚管路包括引水管和虹吸管，虹吸管的直径小于引水管的直径；引水管一端通过隔板连通上井体，另一端为漏斗形与虹吸管一端连接；虹吸管的另一端为出水端，为漏斗形与叶轮对应。

虹吸管的出水端还安装有电磁阀；虹吸管通过固定板进行固定，固定板通过下凸块安装在下井体侧壁上。

隔板与井壁接触处的厚度大于中心通孔处的厚度。

水力发电机为斜击式水力发电机，且水力发电机与排水管有一定的垂直高度。

蓄电池组还连接有控制装置；控制装置包括plc控制器和与之连接的水位感应模块，以及阀门开关模块；水位感应模块连接水位传感器；阀门开关模块连接电磁阀；电源开关连接plc控制器，接通发电电压表和发电电流表后通过发电电源线对外供电。

导线安装采用在雨水井侧壁开槽，并通过暗管铺设于井壁内。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在传统雨水井的基础上，加入截污装置，可以对初期雨水进行过滤，去除初期雨水中的悬浮物等杂质，对初期雨水起到有效的净化作用，从而降低了初期雨水的污染，同时截污装置中过滤孔间设有若干尖钉，可防止大块的杂质直接将过滤孔堵住，影响过滤效果。

2、虹吸管可以间接地利用空气的压力，使雨水的流速进一步增大，引水管的出水口为上大下小的漏斗形，也可以增大水的流速，进而增大冲击力，有利于提高水力发电机的叶轮的转速。

3、本实用新型能够在plc系统控制下，利用流入雨水井的雨水进行发电，并将所发电能储存起来加以利用，其中小部分电能用于控制装置的电源，剩下的大部分电能可以用于路灯、草坪灯和接入市电等，使雨水井可充分利用雨水，从而节省了资源，实现了环境保护和可持续发展。

附图说明

图1是本实用新型一种具有发电功能的截污雨水井的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种具有发电功能的截污雨水井中截污装置的结构示意图；

图3是本实用新型一种具有发电功能的截污雨水井中控制装置的结构示意图。

图中，1.雨水篦子，2.雨水井，3.截污装置，4.过滤体，5.上井体，6.溢流管，7.阀门，8.水位传感器，9.隔板，10.上凸块，11.下井体，12.引水管，13.虹吸管，14.固定板，15.下凸块，16.电磁阀，17.出水口，18.叶轮，19.水力发电机，20.支撑架，21.导线，22.蓄电池组，23.排水管，24.过滤孔，25.尖钉，26.提手孔，27.控制装置，28.发电电源线，29.发电电压表，30.发电电流表，31.plc控制器，32.电源开关，33.水位感应模块，34.阀门开关模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种具有发电功能的截污雨水井，包括雨水井2本体和盖在雨水井2井口的雨水篦子1，所述雨水篦子1和雨水井2本体间安装有截污装置3；截污装置3下方井壁上通过上凸块10固定有隔板9，将雨水井2分为上井体5和下井体11；隔板9中间带有通孔，通孔下方连接积聚管路；积聚管路的排水端对应水力发电机19的叶轮18；水力发电机19通过导线21连接蓄电池组22；雨水井2底部还带有排水管23。

如图2所示，所述截污装置3为顶部开口的盒体，两侧顶部带有外翻的边缘，边缘大于雨水井2的内径，盖覆雨水篦子1后对截污装置3进行固定；截污装置3两侧壁开有容置过滤体4的凹槽；所述过滤体4为卵石—砂石—活性炭的混合物；所述截污装置3底部开有间隔阵列布置的过滤孔24；相邻过滤孔24间带有尖钉25，尖钉25可防止大块的杂质直接将过滤孔24堵住，影响过滤效果；截污装置3上与边缘相邻两侧壁上还开有提手孔26，通过提手孔26可以定期取出截污装置3，以对截污装置3里的垃圾进行清理和更换过滤体4。

所述截污装置3底部和隔板9间的雨水井2侧壁上安装有溢流管6；所述溢流管6排水端安装有阀门7，阀门7为两片异性永磁磁片。

所述截污装置3底部和隔板9间的雨水井2侧壁上还安装有水位传感器8；水位传感器8的高度小于溢流管6的高度，水位传感器8用于感应水位高低，当达到预定水位后，开启电磁阀16进行发电。

所述积聚管路包括引水管12和虹吸管13，虹吸管13的直径小于引水管12的直径；引水管12一端通过隔板9连通上井体5，另一端为漏斗形与虹吸管13一端连接；虹吸管13的另一端为出水端，为漏斗形与叶轮18对应。

所述虹吸管13的出水端还安装有电磁阀16；虹吸管13通过固定板14进行固定，固定板14通过下凸块15安装在下井体11侧壁上，固定板14为pp塑料板，具有机械强度高，耐腐蚀，使用寿命长的优点。

电磁阀16和水力发电机19外部都设置有防护套，防止进水。

所述隔板9与井壁接触处的厚度大于中心通孔处的厚度，以便于增大存积雨水下落的速度。

所述水力发电机19为斜击式水力发电机，且水力发电机19与排水管23有一定的垂直高度。

如图3所示，所述蓄电池组22还连接有控制装置27；所述控制装置27包括plc控制器31和与之连接的水位感应模块33，以及阀门开关模块34；水位感应模块33连接水位传感器8；阀门开关模块34连接电磁阀16；电源开关32连接plc控制器31，接通发电电压表29和发电电流表30后通过发电电源线28对外供电。

本实用新型的原理是：截污装置3的底壁上设有若干过滤孔24，若干过滤孔24间设有若干尖钉25，尖钉25可防止大块的杂质直接将过滤孔24堵住，影响过滤效果，截污装置3内的过滤体4为卵石—砂石—活性炭的混合物，可以对初期雨水进行过滤，去除初期雨水中的悬浮物等杂质，对初期雨水起到有效的净化作用，而且能够长期不间断的稳定处理，成本低，能耗小；当雨水井2中水量过多时，阀门7受到足够大的压力被打开，此时雨水井2的水从溢流管6排出，而当雨水井2中的水较少时，阀门7的两块异性磁极片因磁力的作用闭合；雨水通过引水管12和虹吸管13流出出水口17，雨水高速冲击叶轮18带动叶轮18旋转，通过水力发电机19将动能转化为电能，并将电能储存于蓄电池组22中。

虹吸管13可以间接地利用空气的压力，使雨水的流速进一步增大，虹吸管13的工作原理如下：其中部水管高于入水口和出水口，入水口高于出水口，一旦形成满管流后，因为中部水管高于入水口的位置，所以必须在空气的压力下才能将水“压”到出水口，而空气的压力远大于雨水的势能，所以雨水的流速会进一步增大。由于虹吸管13以上的引水管12的直径大于虹吸管13以下的引水管12及虹吸管13的直径，所以可以保证虹吸管13的入水口的水源流量，从而保证引水管12的出水口17的水流量及流速。引水管12的出水口17为上大下小的漏斗形，也可以增大水的流速，进而增大冲击力，有利于提高水力发电机19的叶轮18的转速。

在plc控制器31控制下，利用流入雨水井2的雨水发电，并将所发电能储存起来，用于路灯、草坪灯和接入市电等，使雨水井2可充分利用雨水，从而节省了资源，实现了环境保护和可持续发展。

plc控制器31还通过水位传感器8感知上井体5的水位，当水位过低时，停止放水发电，通过电磁阀16关闭引水管12的出水口，当水位达到发电水位时，通过电磁阀16打开引水管12的出水口，开始放水发电。

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