一种旋流截污式雨水井及城市排雨水系统

1.本发明涉及城市排水设施领域，具体的说是一种旋流截污式雨水井及城市排雨水系统。

背景技术：

2.排水是现代化城市建设的重要基础，如何优化设计和改造扩建城市的排水系统是建设现代化城市一个重要的研究课题。
3.雨水井被用于地面道路以疏通雨水，雨水井的设计关乎排水系统的难易程度。目前，市政道路的雨水下水道路面进水口常常设置有格栅，用来过滤固体杂物，为了过滤出较大杂物以避免杂物通过格栅缝落入雨水井内，造成雨水井或与雨水井连通的输送总管后续排水不畅，严重时发生管道堵塞的情况，因此一般将格栅缝开设较小，而较小的格栅缝又容易在排水时被泥沙或树叶堵塞，造成雨水井入口处排水不畅。上述情况的发生，导致下雨时，雨水不能及时排走，从而在路面产生积水，严重时甚至影响行人和车辆安全。

技术实现要素：

4.本发明旨在提供一种旋流截污式雨水井及城市排雨水系统，以解决雨水井排水不畅的技术问题。
5.为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种旋流截污式雨水井，包括竖直设置的井通道和设置在井通道入口处的井盖，井盖上设置有格栅，还包括设置在井通道一侧的储污池和能够连通储污池和井通道的中间通道，中间通道倾斜设置，且与井通道连接的一端高于与储污池的连接的一端；井通道内设置有旋流截污锥和用于带动旋流截污锥向中间通道移动的往复运动机构，旋流截污锥包括连接杆和设置在连接杆下方的锥面，连接杆为伸缩杆，锥面上密布有多个透水孔，锥面能够围成具有下方的小径段和上方的大径段的锥形腔，锥形腔的大径段直径小于井通道的内径；旋流截污锥的连接杆上端设置有旋转电机，锥面能够在旋转电机的带动下自转以对落入井通道内的雨水旋流截污，往复运动机构能够带动旋流截污锥向中间通道移动，并在中间通道的限位下使旋流截污锥倾斜，以将锥体内截留的污物排出至中间通道。
6.作为上述技术方案的进一步优化，井通道的侧壁上开设有安装槽，往复运动机构包括传输链条、传输主动链轮、传输从动链轮和驱动电机，传输主动链轮和驱动电机均设置在安装槽内，传输从动链轮通过安装架固定在中间通道内，旋流截污锥的旋转电机上方铰接在传输链条上。
7.作为上述技术方案的进一步优化，井通道的侧壁上开设有安装槽，往复运动机构包括直线丝杠和用于驱动直线丝杠转动的驱动电机，直线丝杠的一端和驱动电机均设置在安装槽内，直线丝杠的另一端通过安装架固定在中间通道内，直线丝杠上设置有安装座，旋流截污锥的旋转电机上方铰接在直线丝杠的安装座上。
8.作为上述技术方案的进一步优化，旋转电机的输出轴通过联轴器与连接杆的上端
连接，旋转电机的上方设置有安装连杆，安装连杆铰接在往复运动机构上。
9.作为上述技术方案的进一步优化，旋转电机的上方设置有挡水帽。
10.作为上述技术方案的进一步优化，锥面上部透水孔的密度大于锥面下部透水孔的密度。
11.作为上述技术方案的进一步优化，井盖为圆形，井盖的直径不大于锥形腔大径端的直径，锥形腔的大径段直径为井通道内径的1/3～2/3。
12.作为上述技术方案的进一步优化，储污池上设置有清污口。
13.作为上述技术方案的进一步优化，锥面上设置有雨水感应器，雨水感应器、旋转电机和往复运动机构均由控制器控制。
14.一种城市排水系统，包括输水总管和上述的旋流截污式雨水井，旋流截污式雨水井的井通道与输水总管连通，储污池的下方设置有过滤管道，过滤管道与输水总管连通。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、本发明通过在雨水井内设置旋流截污锥，对进入井通道内的雨水进行旋流截污，旋流截污锥自转产生的离心力将流入旋流截污锥内的雨水快速排出，并将雨水内的固体污物留存在锥形腔内，再将固体污物从锥形腔内转移至中间通道，从而使井通道流向输送总管的雨水得到一定程度的净化，增强排水效果；
16.2、由于旋流截污锥能够对雨水中的污物进行收集，因此相对于现有技术，可以将井盖上的格栅缝做一定程度的扩大，减小格栅缝被堵塞的几率，提高雨水向井通道内的流通效果。
17.3、根据旋流截污锥内离心力的作用，密度大的污物杂质在锥体底部附近流动，雨水在锥体顶部的位置流动，并通过锥面上的透水孔，被分离到装置外，锥面上部透水孔的密度大于锥面下部透水孔的密度，可以增加水的流出速度。
附图说明
18.图1为实施例1的结构示意图；
19.图2为实施例1中旋流截污锥移动至中间通道入口处的结构示意图；
20.图3为实施例1中旋流截污锥倾倒状态的结构示意图；
21.图4为旋流截污锥的具体结构示意图；
22.图5为实施例2的结构示意图；
23.附图标记：1、地面，2、驱动电机，3、安装槽，4、传输主动链轮，5、传输链条，6、井盖，7、井通道，8、中间通道，9、安装架，10、传输从动链轮，11、储污池，12、过滤管道，13、旋流截污锥，1301、连接杆，1302、锥面，1303、锥形腔，14、旋转电机，15、输水总管，16、挡水帽，17、安装座，18、直线丝杠，19、安装连杆。
具体实施方式
24.实施例1
25.如图1所示，本发明为一种旋流截污式雨水井及城市排雨水系统，与现有技术相同的是，旋流截污式雨水井包括竖直设置的井通道7和设置在井通道7入口处的井盖6，井通道7位于地面1以下，井盖6上设置有格栅。
26.与现有技术不同的是，旋流截污式雨水井还包括设置在井通道7一侧的储污池11和能够连通储污池11和井通道7的中间通道8，中间通道8倾斜设置，且与井通道7连接的一端高于与储污池11的连接的一端，其中，与井通道7连接的一端为中间通道8的入口，与储污池11连接的一端为中间通道8的出口。井通道7内设置有旋流截污锥13和用于带动旋流截污锥13向中间通道8移动的往复运动机构。
27.往复运动机构包括传输链条5、传输主动链轮4、传输从动链轮10和驱动电机2，传输主动链轮4和传输从动链轮10分别位于井通道7和中间通道8内，设置在传输主动链轮4和传输从动链轮10上的传输链条5从井通道7延伸至中间通道8。旋流截污锥13连接在传输链条5上，驱动电机2用于驱动传输主动链轮4转动进而带动传输链条5移动，进而带动旋流截污锥13朝向中间通道8或相背于中间通道8运动。
28.井通道7的侧壁上方开设有安装槽3，安装槽3的开口方向朝向中间通道8的入口，且安装槽3的开设高度高于中间通道8入口处的高度。传输主动链轮4和驱动电机2均设置在安装槽3内，传输从动链轮10通过安装架9固定在中间通道8内，安装架9由横梁和纵梁搭接而成，安装架9的具体搭建方式为现有技术，不再赘述。
29.传输从动链轮10的设置高度低于传输主动链轮4，传输链条5安装在传送带主动链轮和传输从动链轮10上，因此传输链条5倾斜设置。传输链条5上设置有安装座17(如图4所示)，旋流截污锥13铰接在传输链条5上。
30.如图1、图4所示，旋流截污锥13包括连接杆1301和设置在连接杆1301下方的锥面1302，锥面1302能够围成具有下方的小径段和上方的大径段的锥形腔1303，锥形腔1303的大径段直径小于井通道7的内径。若锥形腔1303的大径段尺寸设置过大，则会导致锥面1302阻挡雨水进入井通道7，锥形腔1303的大径段尺寸设置过小，又会由于旋流截污锥13的旋流除污效果较弱。因此，将锥形腔1303的大径段直径设置为井通道7内径的1/3～2/3，这种尺寸的直径设置既保证了井通道7的排水效果，避免锥面1302对井通道7的进水造成干扰，又保证旋流截污锥13的对雨水的旋流截污效果。本实施例中的井盖6为圆形，井盖6的直径小于井通道7的内径。
31.旋流截污锥13的连接杆1301上端设置有旋转电机14，锥面1302能够在旋转电机14的带动下自转以对落入井通道7内的雨水进行旋流截污。旋流截污锥自转产生的离心力将流入旋流截污锥内的雨水快速排出，并将雨水内的固体污物留存在锥形腔内，再将固体污物从锥形腔内转移至中间通道，从而使井通道流向输送总管的雨水得到一定程度的净化，增强排水效果。
32.往复运动机构带动旋流截污锥13向中间通道8移动，并在中间通道8的限位下使旋流截污锥13倾斜，以将锥体内截留的污物排出至中间通道8。连接杆1301为伸缩杆，如图2、图3所示，当旋流截污锥13移动至中间通道8的入口处，锥面1302外侧抵在中间通道8入口处的下边缘，以阻挡旋流截污锥13继续移动，此时，传输链条5继续带动旋流截污锥13向中间通道8内移动，连接杆1301收缩，旋流截污锥13倾斜将锥体内留存的污物杂质倾倒入中间通道8，并由中间通道8流入储污池11。
33.为了避免污物杂质从中间通道8向储污池11流动的过程中，安装架9对流动过程产生干扰，安装架9固定连接在中间通道8的上部管道壁或两侧管道壁。
34.旋转电机14的输出轴通过联轴器与连接杆1301的上端连接，旋转电机14的上方设
置有安装连杆19，安装连杆19的下端与旋转电机14的外壳固定，安装连杆19的上端铰接在往复运动机构的传输链条5上。传输链条5上设置有安装座17，安装连杆19铰接在安装座17上的方式为现有技术，可以通过铰链铰接，也可以在安装座17上设置销轴，安装连杆19的上端插入销轴内的方式转动连接，只需保证安装连杆19能够绕安装座17转动即可，当在安装座17上设置销轴时，销轴的长度方向与传输链条5的移动方向垂直。安装连杆19能够绕安装座17转动，这样可以保证在旋流截污锥13被中间通道8的入口处限位时，传输链条5依然可以带动安装连杆19的上端向中间通道8内移动，同时由于连接杆1301的收缩，带动旋流截污锥13发生倾斜。
35.使用时，控制传输链条5的行程保持旋转截污锥在井管道内移动，由于传输链条5上的安装座17无需移动至传输从动链轮10或传输从动链轮10处，因此，安装座17的设置也不会对往复运动机构的运行产生干扰。
36.锥面1302上密布有多个透水孔，锥面1302上部透水孔的密度大于锥面1302下部透水孔的密度。根据旋流截污锥13内离心力的作用，密度大的污物杂质在锥体底部附近流动，分离后的雨水在锥体顶部的位置流动，并通过锥面1302上的透水孔，被分离到装置外，锥面1302上部透水孔的密度大于锥面1302下部透水孔的密度，可以增加水的流出速度，同时，大部分雨水经旋流后通过锥面1302的上边缘流出。
37.所用的旋转电机14为市售的防水电机，旋转电机14的上方设置有挡水帽16，挡水帽16的设置除了可以对旋转电机14进行遮挡，减少雨水的冲击外，还可以对旋转电机14形成保护，避免雨水中夹杂的泥沙、固体颗粒等杂物直接冲击旋转电机14。
38.储污池11上设置有清污口(图中未示出)，工作人员可以定期对储污池11内的污物进行清除，避免储污池11内污物的过渡堆积。
39.锥面1302上设置有雨水感应器，雨水感应器、旋转电机14和往复运动机构均由控制器控制。控制器与雨水感应器、旋转电机14和往复运动机构之间的连接为电连接或信号连接。
40.本实施例在使用时，雨水感应器采集到锥面1302落入的雨水后将信号传递给控制器，控制器控制旋转电机14启动发生旋转对落入锥形腔1303内的雨水旋流截污，旋流截污锥13运行一端时间后，控制器控制旋流截污锥13暂停运转，并开启往复运动机构，将旋流截污锥13移动至中间通道8的入口处，保持往复运动机构持续运行，使旋流截污锥13内留存的污物杂质倾倒至中间通道8内；旋流截污锥13内的污物倒出后，控制器控制往复运动机构带动旋流截污锥13向相背于中间通道8的方向移动，移动至对应雨水井的井盖6位置后，关闭往复运动机构，再次启动旋流截污锥13旋转作业，如此往复运行；待雨水停止，控制器控制旋流截污锥13和往复运动机构停止工作。
41.旋流截污锥13向中间通道8移动并进行倾倒时，旋流截污锥13暂时停止对井通道7内雨水的作用，可以通过调整传输链条5的传输速度缩短旋流截污锥13暂时工作的时间，并且由于此过程时间较短，因此由于旋流截污锥13暂停作业对雨水处理效果的影响可以忽略。此外，还可以在井通道7内设置备用的旋流截污锥13，以在一个旋流截污锥13向中间通道8移动并进行倾倒时，备用的旋流截污锥13移动至井通道7对应井盖6的位置进行继续作业，备用的旋流截污锥13与相应的备用往复运动机构、备用中间通道和备用除污池之间的连接关系与本发明相同，在此不再赘述。
42.一种城市排水系统，包括输水总管15和上述的旋流截污式雨水井，旋流截污式雨水井的井通道7与输水总管15连通，储污池11的下方设置有过滤管道12，储污池11的地面设置有朝向过滤管道12的斜坡，储污池11内污物中含有的水分能够向过滤管道12流动，过滤管道12与输水总管15连通。过滤管道12内填充有大颗粒的砂石以形成过滤层，进入储污池11内的污物可以经过滤通道滤出一部分水分，滤出的水分汇入输水总管15。过滤通道的设置可以减少储污池11内的水量，方便后续对储污池11的清理。
43.实施例2
44.如图4、图5所示，本实施例与实施例1的主体结构相同，不同之处在于，往复运动机构包括直线丝杠18和用于驱动直线丝杠18转动的驱动电机2。井通道7的侧壁上开设有安装槽3，直线丝杠18的一端和驱动电机2均设置在安装槽3内，直线丝杠18的另一端通过安装架9固定在中间通道8内，直线丝杠18上设置有安装座17，旋流截污锥13的旋转电机14上方铰接在直线丝杠18的安装座17上。本实施例中旋流截污锥13的工作过程与实施例1中的工作过程相似，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种旋流截污式雨水井，包括竖直设置的井通道(7)和设置在井通道(7)入口处的井盖(6)，井盖(6)上设置有格栅，其特征在于，还包括设置在井通道(7)一侧的储污池(11)和能够连通储污池(11)和井通道(7)的中间通道(8)，中间通道(8)倾斜设置，且与井通道(7)连接的一端高于与储污池(11)的连接的一端；井通道(7)内设置有旋流截污锥(13)和用于带动旋流截污锥(13)向中间通道(8)移动的往复运动机构，旋流截污锥(13)包括连接杆(1301)和设置在连接杆(1301)下方的锥面(1302)，连接杆(1301)为伸缩杆，锥面(1302)上密布有多个透水孔，锥面(1302)能够围成具有下方的小径段和上方的大径段的锥形腔(1303)，锥形腔(1303)的大径段直径小于井通道(7)的内径；旋流截污锥(13)的连接杆(1301)上端设置有旋转电机(14)，锥面(1302)能够在旋转电机(14)的带动下自转以对落入井通道(7)内的雨水旋流截污，往复运动机构能够带动旋流截污锥(13)向中间通道(8)移动，并在中间通道(8)的限位下使旋流截污锥(13)倾斜，以将锥体内截留的污物排出至中间通道(8)。2.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，井通道(7)的侧壁上开设有安装槽(3)，往复运动机构包括传输链条(5)、传输主动链轮(4)、传输从动链轮(10)和驱动电机(2)，传输主动链轮(4)和驱动电机(2)均设置在安装槽(3)内，传输从动链轮(10)通过安装架(9)固定在中间通道(8)内，旋流截污锥(13)的旋转电机(14)上方铰接在传输链条(5)上。3.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，井通道(7)的侧壁上开设有安装槽(3)，往复运动机构包括直线丝杠(18)和用于驱动直线丝杠(18)转动的驱动电机(2)，直线丝杠(18)的一端和驱动电机(2)均设置在安装槽(3)内，直线丝杠(18)的另一端通过安装架(9)固定在中间通道(8)内，直线丝杠(18)上设置有安装座(17)，旋流截污锥(13)的旋转电机(14)上方铰接在直线丝杠(18)的安装座(17)上。4.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，旋转电机(14)的输出轴通过联轴器与连接杆(1301)的上端连接，旋转电机(14)的上方设置有安装连杆(19)，安装连杆(19)铰接在往复运动机构上。5.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，旋转电机(14)的上方设置有挡水帽(16)。6.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，锥面(1302)上部透水孔的密度大于锥面(1302)下部透水孔的密度。7.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，井盖(6)为圆形，井盖(6)的直径不大于锥形腔(1303)大径端的直径，锥形腔(1303)的大径段直径为井通道(7)内径的1/3～2/3。8.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，储污池(11)上设置有清污口。9.根据权利要求1所述的一种旋流截污式雨水井，其特征在于，锥面(1302)上设置有雨水感应器，雨水感应器、旋转电机(14)和往复运动机构均由控制器控制。10.一种城市排水系统，其特征在于，包括输水总管(15)和如权利要求1所述的旋流截污式雨水井，旋流截污式雨水井的井通道(7)与输水总管(15)连通，储污池(11)的下方设置
有过滤管道(12)，过滤管道(12)与输水总管(15)连通。

技术总结

一种旋流截污式雨水井及城市排雨水系统，涉及城市排水设施领域，该旋流截污式雨水井包括井通道、井盖、设置在井通道一侧的储污池和能够连通储污池和井通道的中间通道，中间通道倾斜设置；井通道内设置有旋流截污锥和用于带动旋流截污锥向中间通道移动的往复运动机构，旋流截污锥的连接杆上端设置有旋转电机，锥面能够在旋转电机的带动下自转以对落入井通道内的雨水旋流截污，往复运动机构能够带动旋流截污锥向中间通道移动，并在中间通道的限位下使旋流截污锥倾斜，以将锥体内截留的污物排出至中间通道，本发明能够解决雨水井排水不畅的技术问题。技术问题。技术问题。