專利名稱：集水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集水系統(tǒng)(water collection system)，特別但并不限于用于從住宅或房屋的屋頂收集雨水的集水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，雨水通常從僅屋頂?shù)木植窟M(jìn)行收集，然后該收集的雨水被輸送進(jìn)入雨水儲水箱。該雨水儲水器通常僅與一個(gè)或兩個(gè)旁通管相連，因而僅能捕獲掉一部分落在整個(gè)屋面的雨水。這就意味著僅能得到一部分雨水。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于利用更多的屋面來回收更多比例的降水量，無論該降水量落在任何特殊的屋頂上。本發(fā)明可以適應(yīng)新型房屋結(jié)構(gòu)或者僅采用微小的改變來改進(jìn)適應(yīng)現(xiàn)有的房屋。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于以優(yōu)選的形式來使用現(xiàn)有的屋檐水槽(roofguttering)并控制通常會(huì)掉落的雨水從而使水流到容器中。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選形式的目的在于提供雨水導(dǎo)流組合件(rainwater diversion unit)，該雨水導(dǎo)流組合件可以容易地適應(yīng)已有房屋。
本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選形式的目的在于提供一種持續(xù)時(shí)間可變的首先沖洗(first flush)來優(yōu)化水質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
從大方面說，本發(fā)明涉及一種水收集系統(tǒng)，其中雨水掉落在集水表面上，然后水從集水表面流到各自的流動(dòng)裝置，然后流到各自的排水裝置、導(dǎo)流裝置中，其中導(dǎo)流裝置從打開位置至關(guān)閉位置是可變化的從而避免了水流經(jīng)排水裝置，從而水優(yōu)先地被傳輸?shù)接晁畠λ渲?。?yōu)選地，使用一種溢水(overflow)系統(tǒng)，從而過量的水可以繞過導(dǎo)流裝置并流向排水裝置。導(dǎo)流裝置可以位于排水裝置中或者在其上游。溢水系統(tǒng)可以位于毗鄰排水裝置處或者系統(tǒng)中的其它地方。優(yōu)選地，在從雨水開始的預(yù)定時(shí)間延遲后，開始發(fā)生導(dǎo)流。
這里，"從雨水開始的預(yù)定時(shí)間延遲"意味著一個(gè)特定的時(shí)間延遲加上系統(tǒng)中固有的延遲，也就是在使用傳感器確定雨水開始后的時(shí)間延遲。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種集水系統(tǒng)，其中雨水掉落在集水表面上，然后水從集水表 面流到各自的流動(dòng)裝置，然后流到各自的排水裝置，至少部分的排水裝置包括導(dǎo)流裝置，該 導(dǎo)流裝置用于選擇性地阻止水流從排水裝置流出，從而使水流流至存儲容器中除非該容器已 滿。典型地，該系統(tǒng)在下雨時(shí)可能達(dá)到最大量，這種情況下，導(dǎo)流裝置將會(huì)停止阻止流向排 水裝置的水流，或者該系統(tǒng)在剛下雨時(shí)就達(dá)到最大量，這種情況下，導(dǎo)流裝置將不會(huì)運(yùn)行來 阻止水流。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)采用溢水系統(tǒng)，因此過量的水可以繞過導(dǎo)流裝置并流向排水裝置。通常， 水最初以多個(gè)方向流向不同的排水裝置，然后一旦水達(dá)到了特定的水平，水以相反的方向流 向儲存容器，然后在水達(dá)到仍然更高的水平時(shí)，溢水系統(tǒng)開始運(yùn)行。
導(dǎo)流裝置可以為靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的，在動(dòng)態(tài)導(dǎo)流裝置的情況下，優(yōu)選的使用閥門裝置。其 中動(dòng)態(tài)導(dǎo)流裝置使用了控制裝置來優(yōu)選地用來激活導(dǎo)流裝置。該排水裝置典型地為暴雨的旁 通管。該流動(dòng)裝置典型地為在集水表面上的水槽。儲存容器典型的為一個(gè)或更多的儲水池 (tank)。
控制裝置典型的包括雨水傳感器，當(dāng)檢測到雨水時(shí)，該傳感器激活該系統(tǒng)。該系統(tǒng)優(yōu)選 地具有固定的時(shí)間延遲調(diào)整，從而在隨后的更干凈的水導(dǎo)流流向儲存容器之前，用來允許水 的首先沖洗來沖洗集水表面。在該初始時(shí)間期間，雨水流動(dòng)成為落雨(stormwater)。在該時(shí) 間延遲的最后閥門阻止了水流流向旁通管，從而水流向了儲存容器。
在大暴雨的情況下，可能超出系統(tǒng)的容量。水量可能超出水槽的容量和系統(tǒng)的容量而轉(zhuǎn) 移所有的水至儲存容器中，所以為了避免水槽溢水，溢水系統(tǒng)開始運(yùn)行。典型地，靜態(tài)溢水 被設(shè)計(jì)作為兩端開口的管道，該管道向上進(jìn)入水槽，該水槽與每個(gè)旁通管相鄰。在繞過導(dǎo)流 裝置前，該溢水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的量決定了到達(dá)水槽的水位。由于具有正常的降雨量需求，選定水 槽底部之上的溢水高度來確保在水槽中具有足夠的水位來超過水槽系統(tǒng)的高點(diǎn)。因而，選擇 靜態(tài)溢水的高度從而使其足夠高而流過高點(diǎn)同時(shí)還足夠低從而在大暴雨期間水槽并不溢水。
當(dāng)優(yōu)選為靜態(tài)溢水時(shí)，水槽溢水可以以許多可替換地方法完成。例如，導(dǎo)流裝置可以為 一種通過伺服系統(tǒng)控制的閥門，從而允許定量的流量通過閥門而保持預(yù)先設(shè)定的平衡，在暴 雨的情況下，其通過允許局部流動(dòng)因此有效地提供了一種通過閥門的而不是平行于閥門的溢 水。這樣將是更昂貴的并將具有更多的維護(hù)支出，但是無論怎樣是一種對本發(fā)明的實(shí)施。
當(dāng)儲存容器滿了的時(shí)候，該控制裝置典型地自動(dòng)運(yùn)行，從而并不存在導(dǎo)流或者水通過排 水裝置或者通過其它路徑形成落雨。優(yōu)選地，當(dāng)儲水池滿了的時(shí)候，導(dǎo)流裝置并不運(yùn)行，或 者如果在下雨時(shí)儲存容器注水，該導(dǎo)流裝置自動(dòng)打開，在儲存容器注滿時(shí)從而水以通常的方式形成落雨。
本發(fā)明的其它變化和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下更優(yōu)選情況的描述是顯而易見的。
在一個(gè)優(yōu)選的形式中，提供一種集水系統(tǒng)，其中雨水掉落在集水表面上然后水從集水表 面上以多個(gè)方向流向各自的流動(dòng)裝置并然后流向各自的排水裝置，至少部分排水裝置包括導(dǎo) 流裝置，該導(dǎo)流裝置用于阻止水流從排水裝置流出，從而使系統(tǒng)中的水流被優(yōu)先的傳輸至雨 水存儲容器，并存在一種溢水系統(tǒng)，因此過量的水可以繞過導(dǎo)流裝置而流向排水裝置。優(yōu)選 的溢水系統(tǒng)包括相鄰于導(dǎo)流裝置的溢水管。
優(yōu)選地，導(dǎo)流裝置包括闊門裝置。
優(yōu)選地，控制裝置包括雨水傳感器，該傳感器在檢測到雨水時(shí)激活該系統(tǒng)。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)具有固定的時(shí)間延遲調(diào)整，從而在隨后的更干凈的水導(dǎo)流流向儲存容器
之前，用來允許水的首先沖洗來沖洗集水表面。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)具有固定的時(shí)間延遲調(diào)整，從而在隨后的更干凈的水導(dǎo)流流向儲存容器
之前，在初始時(shí)期允許水的首先沖洗來沖洗集水表面，在該初始時(shí)間期間，水流動(dòng)形成了落雨。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)具有固定時(shí)間延遲調(diào)整，從而在隨后的干凈水導(dǎo)流至儲存容器之前，在 初始時(shí)期允許水的首先沖洗來沖洗集水表面，在該初始時(shí)期期間，水流動(dòng)形成了落雨，在時(shí) 間延遲的最后，閥門關(guān)閉了流向旁通管的水流，從而水流向儲存容器。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)具有以水槽和旁通管形式形成的排水裝置，固定時(shí)間延遲調(diào)整，從而在 隨后的干凈水導(dǎo)流至儲存容器之前，在初始時(shí)期允許水的首先沖洗來沖洗集水表面，在該初 始時(shí)期期間，水流動(dòng)形成了落雨，在時(shí)間延遲的最后，閥門關(guān)閉了流向旁通管的水流，從而 水流向儲存容器，溢水系統(tǒng)向上突入相鄰于旁通管的水槽中，選定溢水系統(tǒng)的高度來確保在 水槽中具有足夠的水位來超過水槽上最高的低點(diǎn)，這是因?yàn)槠鋵τ谡５慕涤炅?，可以確保 有水流流向儲存容器，并且在大暴雨時(shí)還允許雨水能繞過導(dǎo)流系統(tǒng)。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制裝置，該控制系統(tǒng)在儲存容器滿了的時(shí)候自動(dòng)運(yùn)行，從 而水不會(huì)轉(zhuǎn)向而是通過排水裝置或其它路徑形成落雨。
優(yōu)選地，當(dāng)儲存容器滿了的時(shí)候，導(dǎo)流裝置不再運(yùn)行或者如果在下雨期間儲存容器正在 注入時(shí)，導(dǎo)流裝置自動(dòng)打開直到儲存容器注滿。
優(yōu)選地，導(dǎo)流裝置包括一種雨水導(dǎo)流組合件，該雨水導(dǎo)流組合件具有外殼、入口、出口、 溢水管、閥門組件、閥門組件致動(dòng)器，其中入口完成了外殼與為位于外殼上游端的水槽的連 接，出口完成了外殼與位于外殼下游端的旁通管的連接，闊門組件在入口打開和關(guān)閉位置之間是可變的，閥門組件致動(dòng)器可控制用來操作閥門組件，溢水管進(jìn)行如下安置和控制大小， 即當(dāng)閥門組件位于關(guān)閉位置時(shí)，在水槽中流動(dòng)的水通過溢水管流動(dòng)，此時(shí)水槽中的水位到達(dá) 了溢水量。
在另一個(gè)優(yōu)選的情況中，提供了一種雨水導(dǎo)流組合件，該雨水導(dǎo)流組合件用于改進(jìn)適應(yīng) 在已有房屋中存在旁通管來導(dǎo)向雨水至儲存容器中的情況，該組合件具有外殼，入口、出口、 溢水管、閥門組件、閥門組件致動(dòng)器，其中入口完成了外殼與為位于外殼上游端的水槽的連 接，出口完成了外殼與位于外殼下游端的旁通管的連接，閥門組件在入口打開和關(guān)閉位置之 間是可變的，閥門組件致動(dòng)器可控制用來操作閥門組件，溢水管進(jìn)行如下安置和控制大小， 即當(dāng)閥門組件位于關(guān)閉位置時(shí)，在水槽中流動(dòng)的水通過溢水管流動(dòng)，此時(shí)水槽中的水位到達(dá) 了溢水量。
優(yōu)選地，溢水管的高度位于水槽底部最高點(diǎn)的水位和水槽較高的水位之間。優(yōu)選地，入 口和溢水管均與出口相連。優(yōu)選地，該溢水管經(jīng)過水槽的底部壁突入水槽中，溢水管的高度 由其突出到水槽中的距離確定。優(yōu)選地，溢出管被設(shè)定為在入口的旁邊并在入口之上。
在一個(gè)特殊的實(shí)施方式中，本發(fā)明在居住房屋中實(shí)施了雨水收集系統(tǒng)，該居住房屋具有 至少包括兩個(gè)排水溝(drain)的屋頂收集，該排水溝通過水槽落雨，該系統(tǒng)具有與水槽相連 的儲水容器，并存在用于使雨水轉(zhuǎn)向流向儲水容器的閥門裝置，該雨水通常流向排水溝。優(yōu) 選地，從降雨一開始，導(dǎo)流在預(yù)定的時(shí)間延遲內(nèi)發(fā)生。優(yōu)選地，每個(gè)排水溝均在水槽和相關(guān) 的排水溝之間具有雨水導(dǎo)流組合件，每個(gè)組合件具有兩個(gè)入口，第一入口具有相關(guān)的閥門組 件從而可以打開和關(guān)閉同時(shí)第二入口是溢水管，該入口與相關(guān)的排水溝具有流動(dòng)關(guān)系。優(yōu)選 地，從降雨一開始，導(dǎo)流在預(yù)定的時(shí)間延遲內(nèi)發(fā)生，當(dāng)儲水容器被注滿時(shí)，該儲水容器具有 探測器來探測，該探測器與控制裝置相連，從而在降雨時(shí)一旦檢測到該儲水容器已被注滿， 能自動(dòng)中止至儲水容器的導(dǎo)流，或者在降雨一開始時(shí)，檢測到該儲水容器己被注滿，能避免 導(dǎo)流的發(fā)生。
在一個(gè)特別的實(shí)施形式中，從降雨一開始，該導(dǎo)流發(fā)生在預(yù)定的可變時(shí)間延遲內(nèi)，并且 儲水容器具有探測器來檢測儲水容器何時(shí)注滿，該探測器與控制裝置相連，從而一旦檢測到 儲水容器被注滿，能夠自動(dòng)的中止或者避免至儲水容器的導(dǎo)流發(fā)生，該探測器包括浮子和帶 有氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的控制裝置，該氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)與各自的閥門致動(dòng)器相連，該控制裝置帶有位于儲水容 器之上的外殼并通過機(jī)械連接與浮子相連。


8為了本發(fā)明能夠更加容易理解和應(yīng)用到實(shí)踐，結(jié)合相關(guān)的附圖給出附圖標(biāo)記，該附圖表 示了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，其中
圖1和2均為現(xiàn)有技術(shù)的圖示；
圖3為類似于圖1的附圖，但是表示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中該實(shí)施例具有如圖1 中所示相同的屋頂結(jié)構(gòu)；
圖4為裝配了本發(fā)明系統(tǒng)的典型郊區(qū)房屋的透視圖； 圖5為本發(fā)明的旁通管導(dǎo)流組合件和水箱管的剖面圖； 圖6和7為表示旁通管導(dǎo)流組合件的示圖8為具有壓縮空氣輸出至空氣操作閥門致動(dòng)器的典型控制器的結(jié)構(gòu)圖； 圖9為并排排列五個(gè)致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖IO表示了以下情況時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，在首先沖洗時(shí)，或者在沒有導(dǎo)流和雨水流動(dòng)成 為落雨而沒有流向儲水箱時(shí)，或者如果儲水箱是滿了的時(shí)；
圖11表示了在首先沖洗完成后同時(shí)水被轉(zhuǎn)向流向儲水箱時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行情況；和 圖12表示了在暴雨時(shí)，超容量的情況下系統(tǒng)的運(yùn)行情況。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，首先是圖l，其圖示了一種現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)置，其中居住房屋的屋頂10具有水 箱放置在ll處。在這種情況下，屋頂為T-形，具有屋脊12和13，并在下雨時(shí)，水流向周圍 水槽14。為了收集所有的水，在這種情況下還需要另外的水箱總共需要三個(gè)水箱。水箱可以 位于11或者在圖中模型的15或16所示的位置為了能利用整個(gè)屋頂集水，但是對于水箱11， 掉落在屋頂陰影區(qū)12上的雨水將是所有的也就是被收集在儲水箱11中的全部水。所示的屋 頂?shù)钠渌糠植粫?huì)收集超出該區(qū)域之外的雨水，因而該雨水將輕易地成為落雨。這歸因于在 水槽每個(gè)部分上的所需落差，該水槽必須具有頂點(diǎn)。水通過連接管17流向水箱11，同時(shí)水 箱的溢水管通過管18轉(zhuǎn)向落雨，該管18與旁通管19相連。
圖2表示了現(xiàn)有技術(shù)中典型的水箱11，該水箱帶有管17和18和在20處的首先沖洗裝 置。該首先沖洗裝置具有預(yù)定容積的立式圓柱體21，該立式圓柱體最初被注滿從而抬高閥門 浮子(valve float) 22至頂部而關(guān)閉圓柱體，從而水然后流向水箱ll。該圓柱體通過在23處 的泄放閥排空?？梢韵氲降氖?，首先沖洗是定量的并且是不以其它方式變化的。同樣地，水 箱必須是垂直于落雨的用于溢水，因而其在任何房屋中都限制了可能的水箱位置。如果首先 沖洗是不充分的，那么污水將流向水箱。
9本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例為制造以下情況，其中整個(gè)屋頂區(qū)域都用來收集并且水將流進(jìn)雨水 儲水箱中，因而在當(dāng)前實(shí)施例中，在下雨期間，所有的旁通管19， 24， 25和26將通過合適 的閥門裝置被自動(dòng)關(guān)閉，從而沿著水槽14的整個(gè)長度，水將流向水箱ll。因而僅需要一個(gè) 水箱。同樣根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施例，該水箱可以被放置在房屋周圍的任何地方。
圖3表示了本發(fā)明的簡化圖，其應(yīng)用到相同的帶有屋頂10的房屋，但是在這種情況下， 存在改變的旁通管27， 28， 29和30，所述旁通管均被裝配上各自的導(dǎo)流閥裝置31 ， 32， 33 和34。該裝置為水導(dǎo)流組合件，該水導(dǎo)流組合件是在工廠生產(chǎn)的并在除去原有旁通管部分后 簡單地作為整體安裝的。
典型地，首先雨水傳感器35檢測到降雨開始，并在預(yù)定的允許沖洗屋頂?shù)臅r(shí)間期間后， 導(dǎo)流閥裝置31, 32， 33和34關(guān)閉從而從落雨使水轉(zhuǎn)向。該水初始流向旁通管但是在水位不 斷升高超過任意的頂點(diǎn)，其開始流向儲水箱。在大暴雨的情況下， 一旦該系統(tǒng)到達(dá)了容量極 限，就開始啟動(dòng)溢水裝置。這些裝置位于與每個(gè)閥門相鄰的每個(gè)旁通管處并是導(dǎo)流組合件的 一部分，從而過量的水可以繞過每個(gè)所在位置的關(guān)閉閥門并被導(dǎo)向通過旁通管成為落雨從而 避免了水槽溢水。
首先沖洗可以采用可調(diào)計(jì)時(shí)器來控制，并且水箱管的入口被升高超過水槽的底部從而在 任何水流向水箱之前，水槽中的水位必須升高超過入口。因而，這就是設(shè)定在一定持續(xù)時(shí)間 的首先沖洗的次序，來優(yōu)化用于得到期望水質(zhì)的首先沖洗，閥門關(guān)閉，水槽中的水位升高， 水位升高超過水箱入口，然后水流向水箱，如果水位持續(xù)升高超過了通過溢水管成為落雨的 量或者如果水箱被注滿后，該閥門打開。如果水箱在降雨剛開始時(shí)就已經(jīng)注滿，那么閥門保 持打開。
由于雨水傳感器在感應(yīng)雨水時(shí)具有固有的延遲，所以在閥門關(guān)閉前屋頂將已經(jīng)進(jìn)行沖洗， 從而最小的沖洗將成為從雨水開始直到閥門沒有任何附加延遲的啟動(dòng)為止的系統(tǒng)中固有等待 時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。在一些情況中，這種沖洗就足夠，但在其它情況中，更期望能延長首先沖 洗的持續(xù)時(shí)間，在優(yōu)選的實(shí)施例中，采用電子設(shè)備來完成延長從而可以選擇首先沖洗的持續(xù) 時(shí)間來最優(yōu)化水質(zhì)。沖洗的效果將取決于許多變量，其中包括，當(dāng)時(shí)的雨水密度，屋頂引起 污染物積聚的局部環(huán)境因素，和降水頻率，該降水頻率決定了必須被沖洗的污染物的量。因 而，首先沖洗的持續(xù)時(shí)間應(yīng)該在水質(zhì)和最大化收益之間平衡而被最優(yōu)化。將考慮以下的因素 調(diào)整沖洗時(shí)間設(shè)置，有時(shí)該時(shí)間設(shè)置可能被根據(jù)需要不時(shí)調(diào)整，所述因素如下
所需或者可達(dá)到的水質(zhì)(增加首先沖洗的持續(xù)時(shí)間來改良水質(zhì))；
局部污染水平(在高污染區(qū)域增加首先沖洗的持續(xù)時(shí)間)；降雨的預(yù)期頻率(在低頻率地區(qū)增加首先沖洗的持續(xù)時(shí)間)。
在持續(xù)時(shí)間被人為設(shè)定的情況中，雖然該水在不同的沖洗設(shè)定下被測試，但是其可能為 一種錯(cuò)誤的設(shè)置。提供一種替換方法，即提供通過監(jiān)視流速的動(dòng)態(tài)控制和使得沖洗時(shí)間是可 變的和能動(dòng)態(tài)調(diào)整相應(yīng)的首次沖洗。然而在大部分情況下，被添加到固定時(shí)間延遲上的額外 時(shí)間范圍為2-5分鐘。
改變設(shè)置的一個(gè)實(shí)施例，其中已安裝的導(dǎo)流組合件如圖4中所示。相同的數(shù)字表示相同 的特征。在旁通管27和水箱管17處的設(shè)置在圖5， 6和7中進(jìn)行了更詳細(xì)的表示。閥門裝置 31包括帶有旁通管27的箱子36，該旁通管27與位于箱子36底部38上的開口 37相配合。 該水槽14具有并排設(shè)置的開口 39和40，該開口 40具有直立墻壁41，同時(shí)開口 39具有在 43處與前沿鉸接的閥門板42。氣動(dòng)致動(dòng)器44用來移動(dòng)閥門板42至關(guān)閉位置，如圖5， 6和 7所示。打開位置如虛影所示。當(dāng)該閥門關(guān)閉時(shí)，開口 40和直立墻壁41作為通過箱子36重 新形成落雨的溢出管。水箱管17也具有帶有直立墻壁46的開口 45，該直立墻壁具有上沿47， 上沿47被設(shè)定低于溢出管墻壁41的上沿48。因而，水將繼續(xù)流向水箱直到水箱被注滿。
現(xiàn)在參考附圖8和9詳細(xì)描述控制器。該控制器如在箱子49中所示，所述箱子49在水 箱ll的頂部并帶有太陽能電池板50用來給電池51連續(xù)補(bǔ)充充電。當(dāng)水箱已注滿時(shí)，空氣致 動(dòng)器52-55 (或者與旁通管數(shù)量一樣)通過放氣閥56排空，該放氣閥56通過浮子57和浮子 臂58操作。這樣打開了導(dǎo)流閥然后水流動(dòng)成為落雨?？諝庋刂茏?9通過空氣/電開關(guān)60 從壓縮機(jī)61被輸送到致動(dòng)器。該壓縮機(jī)在可變計(jì)時(shí)器延遲62關(guān)閉后被打開，這時(shí)計(jì)時(shí)器被 設(shè)定為用于期望首先沖洗的期望時(shí)間延遲。如果當(dāng)系統(tǒng)故障伺服機(jī)(system failure relay) 63 將系統(tǒng)關(guān)閉，然后故障指示燈64將發(fā)光。
圖10-12表示了系統(tǒng)在不同環(huán)境下的運(yùn)行。圖IO表示了首先沖洗，圖11表示了導(dǎo)流至 水箱中同時(shí)圖12表示了溢水情況。在圖12中，水可以仍然流向水箱，但是一旦水箱被注滿， 空氣將會(huì)從致動(dòng)器中排出然后所有的閥門板將會(huì)移動(dòng)至入口打開位置。
當(dāng)降雨在首先沖洗之后發(fā)生時(shí)，閥門關(guān)閉然后雨水繞過旁通管并沿著水槽流動(dòng)，然后其 被收集到雨水儲存箱中。閥門裝置可以簡單的作為箱體組合件制成，并通過以下方法簡易地 插入到已有旁通管內(nèi)，該方法為通過移除部分旁通管并在水槽上切割一個(gè)洞用于溢水管。這 些被放置在相應(yīng)的旁通管上，因此其發(fā)生在屋頂上從而通常流經(jīng)旁通管的水現(xiàn)在被轉(zhuǎn)向流到 儲水箱中。在暴雨的情況下，在旁通管上的設(shè)置為墻壁41將以高度"H"突入到水槽內(nèi)，該 高度稍高于涉及水槽落差的最高點(diǎn)，從而該特殊的旁通管能確保存在足夠的高度，從而水能 從遠(yuǎn)端高于最高點(diǎn)流動(dòng)過來。在大暴雨的情況下，當(dāng)水位變的超過高度H時(shí)，水以圖12中所示的箭頭方向流動(dòng)通過溢水管，從而閥被繞過了而確保水槽14并不溢水。
當(dāng)已經(jīng)給出上述本發(fā)明示例性的實(shí)施例時(shí)，在不脫離如本發(fā)明附加權(quán)利要求提出的范圍 外的情況下，本發(fā)明的許多變化和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1、一種集水系統(tǒng)，其中雨水落在集水表面上然后水從集水表面流向各自的流動(dòng)裝置，然后流向各自的排水裝置，導(dǎo)流裝置，其中從打開位置至關(guān)閉位置是可變動(dòng)的導(dǎo)流裝置避免了水從排水裝置流出，從而水被優(yōu)先地傳輸?shù)接晁畠Υ嫒萜髦校撘缢到y(tǒng)起到如下作用，即過量的水能繞過導(dǎo)流裝置而流向排水裝置。
2、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中該導(dǎo)流裝置包括閥門裝置。
3、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括控制裝置并且其中控制裝置包括雨 水傳感器，該傳感器在檢測到下雨時(shí)，激活該系統(tǒng)來移動(dòng)導(dǎo)流裝置至關(guān)閉位置。
4、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中，在導(dǎo)流稍后的干凈水流向儲水箱之前，該 系統(tǒng)具有固定時(shí)間延遲調(diào)整用來允許水的首先沖洗來沖洗集水表面。
5、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中，在導(dǎo)流稍后的干凈水流向儲水箱之前，該 系統(tǒng)具有固定時(shí)間延遲調(diào)整用來允許水的首先沖洗在最初的時(shí)候來沖洗集水表面，在這初始 期間水成為落雨。
6、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中導(dǎo)流裝置包括閥門和以下系統(tǒng)，即在導(dǎo)流稍 后的干凈水流向儲水箱之前，具有可變時(shí)間延遲調(diào)整用來允許水的首先沖洗在最初的時(shí)候來 沖洗集水表面，在初始期間水成為落雨，在該時(shí)間延遲的最后，閥門關(guān)閉了旁通管然后水流 向儲水箱。
7、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中系統(tǒng)具有以水槽形式存在的流動(dòng)裝置和以旁 通管形式存在的排水裝置，還具有在導(dǎo)流稍后的干凈水流向儲水箱之前，時(shí)間延遲調(diào)整用來 允許水的首先沖洗在最初的時(shí)候來沖洗集水表面，在初始期間水成為落雨，在該時(shí)間延遲的 最后，導(dǎo)流裝置關(guān)閉了流向旁通管的水流然后水流向儲水箱，溢水管突出進(jìn)入與每個(gè)旁通管 相鄰的水槽，選擇溢水管的高度從而確保水槽中具有流向儲水箱足夠的水位，同時(shí)允許在大 暴雨時(shí)能夠繞過導(dǎo)流裝置而使雨水成為落雨。
8、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制裝置，當(dāng)儲水箱注滿的時(shí)候該控 制裝置自動(dòng)運(yùn)行，從而水通過排水裝置或者其它路徑成為落雨。
9、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中，當(dāng)儲水器注滿時(shí)，導(dǎo)流裝置并不運(yùn)行，或 者如果儲水箱在降雨時(shí)注水，該導(dǎo)流裝置自動(dòng)的打開直到儲水箱被注滿。
10、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中可變時(shí)間延遲用來設(shè)定首先沖洗的持續(xù)時(shí)間。
11、 一種如權(quán)利要求1所述的集水系統(tǒng)，其中，導(dǎo)流裝置包括雨水導(dǎo)流組合件有外殼、入口、出口、溢水管、閥門組件、閥門組件致動(dòng)器，其中入口完成了外殼與為位于外殼上游 端的水槽的連接，出口完成了外殼與位于外殼下游端的旁通管的連接，閥門組件在入口打開 和入口關(guān)閉位置之間是可變的，閥門組件致動(dòng)器可控制用來操作閥門組件，溢水管進(jìn)行如下 安置和控制大小，即當(dāng)閥門組件位于關(guān)閉位置時(shí)，此時(shí)水槽中的水位到達(dá)了溢水量，在水槽 中流動(dòng)的水通過溢水管流動(dòng)。
12、 一種雨水導(dǎo)流組合件，該組合件包括外殼、入口、出口、溢水管、閥門組件、閥門 組件致動(dòng)器，其中入口完成了外殼與為位于外殼上游端的水槽的連接，出口完成了外殼與位 于外殼下游端的旁通管的連接，閥門組件在入口打開和入口關(guān)閉位置之間是可變的，閥門組 件致動(dòng)器可控制用來操作閥門組件，溢水管進(jìn)行如下安置和控制大小，即當(dāng)閥門組件位于關(guān) 閉位置時(shí)，此時(shí)水槽中的水位到達(dá)了溢水量，在水槽中流動(dòng)的水通過溢水管流動(dòng)。
13、 一種如權(quán)利要求12所述的雨水導(dǎo)流組合件，其中，溢水管的高度位于水槽底部最高 點(diǎn)的水位和水槽較高的水位之間。
14、 一種如權(quán)利要求12所述的雨水導(dǎo)流組合件，其中，入口和溢水管均與出口相連。
15、 一種如權(quán)利要求12所述的雨水導(dǎo)流組合件，其中，該溢水管經(jīng)過水槽的底部壁突入 水槽中，溢水管的高度由其突出到水槽中的距離確定。
16、 一種如權(quán)利要求12所述的雨水導(dǎo)流組合件，其中，溢出管被設(shè)定為在入口之上。
17、 一種在房屋上的雨水收集系統(tǒng)，該房屋至少包括兩個(gè)排水溝的屋頂集水，該排水溝 通過水槽落雨，該系統(tǒng)具有接受水槽中水流的儲水容器，并存在用于使雨水轉(zhuǎn)向流向儲水容 器的閥門裝置，該閥門裝置由控制著操作，該雨水以前流向排水溝。
18、 如權(quán)利要求17所述的雨水收集系統(tǒng)，從降雨一開始，導(dǎo)流在預(yù)定的時(shí)間延遲內(nèi)發(fā)生。
19、 如權(quán)利要求17所述的雨水收集系統(tǒng)，其中，每個(gè)排水溝均在水槽和相關(guān)的排水溝之 間具有雨水導(dǎo)流組合件，每個(gè)組合件具有兩個(gè)入口，第一入口具有相關(guān)的閥門組件從而可以 打開和關(guān)閉同時(shí)第二入口是溢水管，該兩個(gè)入口與相關(guān)的排水溝具有流動(dòng)關(guān)系。
20、 如權(quán)利要求17所述的雨水收集系統(tǒng)，其中，從降雨一開始，導(dǎo)流在預(yù)定的時(shí)間延遲 內(nèi)發(fā)生，該儲水容器具有探測器來探測儲水容器是否被注滿，該探測器與控制裝置相連，從 而一旦檢測到該儲水容器已被注滿，能自動(dòng)中止或者避免至儲水容器的導(dǎo)流。
21、 如權(quán)利要求17所述的雨水收集系統(tǒng)，其中，該儲水容器具有探測器來探測儲水容器 是否被注滿，該探測器與控制裝置相連，從而一旦檢測到該儲水容器己被注滿，能自動(dòng)中止 至儲水容器的導(dǎo)流。
22、 如權(quán)利要求17所述的雨水收集系統(tǒng)，從降雨一開始，該導(dǎo)流發(fā)生在預(yù)定的時(shí)間延遲內(nèi)，并且儲水容器具有探測器來檢測儲水容器是否注滿，該探測器與控制裝置相連，從而一 旦檢測到儲水容器被注滿，能夠自動(dòng)的中止或者避免至儲水容器的導(dǎo)流發(fā)生，該探測器包括 浮子和帶有氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的控制裝置，該氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)與各自的閥門致動(dòng)器相連，帶有外殼并與儲水 箱相鄰的該控制裝置通過機(jī)械連接與浮子相連。
23、如權(quán)利要求17所述的雨水收集系統(tǒng)，其中，水初始以各自的排水溝方向流動(dòng)，然后流向儲水箱，并存在在大暴雨時(shí)能避免水槽溢出的溢水管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集水系統(tǒng)，該集水系統(tǒng)阻塞了旁通管從屋頂收集雨水。旁通管27位于與雨水導(dǎo)流組合件31相鄰處。該組合件包括帶有旁通管27的箱子36，該旁通管27與位于箱子36底部38上的開口37相配合。該水槽14具有并排設(shè)置的開口39和40，該開口40具有直立墻壁41形式的溢出管，同時(shí)開口39具有在43處與前沿鉸接的閥門板42。氣動(dòng)致動(dòng)器44用來移動(dòng)閥門板42至關(guān)閉位置。當(dāng)該閥門關(guān)閉時(shí)，開口40和直立墻壁41作為通過箱子36重新形成落雨的溢出管。水箱管17也具有帶有直立墻壁46的開口45，該直立墻壁具有上沿47，上沿47被設(shè)定低于溢出管墻壁41的上沿48。所有的旁通管均安裝了導(dǎo)流組合件。本發(fā)明還涉及一種控制器，該控制器包括用來檢測降雨的雨水傳感器，因此在閥門關(guān)閉旁通管之前，利用時(shí)間延遲來運(yùn)行首先沖洗進(jìn)行沖洗屋頂。當(dāng)儲水箱被注滿時(shí)，如果閥門是關(guān)閉的，采用浮子操作控制器來打開閥門，或者在又有新降雨時(shí)而儲水箱是滿的，用來阻止閥門關(guān)閉。
文檔編號E04D13/04GK101517174SQ200780030907
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者馬克·布倫丹·弗拉納根 申請人:雷恩馬克思有限公司