一种建筑物雨雪水利用系统
- 国知局
- 2024-09-14 15:13:35
本发明属于雨雪水收集利用,具体涉及一种建筑物雨雪水利用系统。
背景技术:
1、绿色建筑指在全生命期内,节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。
2、绿色建筑中常用的建筑物雨雪水利用系统多采用简单的加热方式融化建筑物上的雨雪,实现对雨雪的再利用,加热融化的方式会消耗大量的能源,而雨雪融化后的水资源价值与加热所消耗能源的支出并不匹配,实际应用价值较低,无法满足建筑物雨雪水利用的实际需求。
3、另外,空调在使用过程中会持续产生冷凝水,现有的空调冷凝水多由管道直接排出,冷凝水可直接用于地面清洁、室内浇花等,直接排放会造成水资源的浪费。
4、申请公布号为cn114525898a的中国专利公开了一种建筑配套使用的环保型户外雨雪收集再利用装置,包括壳体;所述壳体上固接有积雪板;所述壳体的侧端固接有收集板;所述壳体的内部固接有收集管,收集板的底端连接有收集管;所述收集管的底端固接有集水箱;所述壳体的内部固接有加热装置;所述加热装置的一端固接有一号导热板;所述一号导热板的一端固接有二号导热板;所述二号导热板上固接有多组导热块;所述壳体的内部固接有热水箱;通过加热装置的输出可以对积雪板加热使雨雪融化,导水管排出的热水通过导水块扩散在积雪板上,从而提高雨雪融化的几率,进而使雨雪方便收集在集水箱的内部,提高雨雪的收集效果;该申请采用加热装置融雪成水,虽然能够实现对积雪的利用,但单纯的加热融雪会消耗大量能源,难以在实际生产生活中推广使用,其实际应用价值较低,无法满足建筑物雨雪水利用的实际需求。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种快速清理并导出建筑物上的雨雪,降低雨雪对建筑物的损害的建筑物雨雪水利用系统。
2、基于上述目的,本发明通过如下技术方案实现:
3、一种建筑物雨雪水利用系统,包括设置在建筑物上的集水机构,集水机构上设有导水机构;集水机构包括覆盖在建筑物顶端的坡屋顶,坡屋顶的底端设有与导水机构相配合的水平檐沟,坡屋顶上敷设有太阳能电板;坡屋顶顶端设有正脊顶,正脊顶内设有雨雪收集腔,雨雪收集腔内设有至少一个与太阳能电板相配合的雨雪收集结构。
4、优选地,雨雪收集结构包括设置在雨雪收集腔内的雨雪收集筒,雨雪收集筒内设有与雨雪收集腔相连接的雨雪收集轴,雨雪收集轴上设有至少一对雨雪收集杆,雨雪收集杆与设置在雨雪收集筒侧面上的雨雪收集孔相配合,雨雪收集杆上设有与太阳能电板相配合的雨雪收集器;雨雪收集杆包括雨雪处理杆,雨雪处理杆端部设有雨雪调节杆,雨雪调节杆通过收集套环与雨雪收集轴转动连接,收集套环之间相互配合,雨雪收集轴上套设有与收集套环相配合的螺纹套筒,螺纹套筒与雨雪收集轴螺纹配合;雨雪收集轴通过雨雪轴承与雨雪收集腔转动连接;雨雪收集腔内设有与雨雪收集轴相配合的高度调节电机;雨雪处理杆端部设有与雨雪处理杆相配合的雨雪处理器。
5、优选地,雨雪处理器包括设置在雨雪处理杆端部的雨雪处理支杆,雨雪处理支杆通过支杆转轴与雨雪处理杆相连接,雨雪处理杆上设有与支杆转轴相配合的支杆电机;雨雪处理支杆内设有加压腔,加压腔与均布在雨雪处理支杆底面上的加压孔相配合,加压腔内设有加压电热丝,加压腔上设有加压电机;加压孔内设有加压扇叶,加压扇叶的中心轴底端设有加压盘,加压盘底面上设有间隙配合的处理块,加压盘上倾斜设置有间隙配合的压力孔。
6、优选地,雨雪收集器包括均布在雨雪处理杆上间隙配合的收集滚环,收集滚环通过阻尼轴承与雨雪处理杆连接,收集滚环上套设有环形柔性刷,收集滚环之间设有雨雪处理件;雨雪调节杆上设有收集电机,收集电机通过收集齿轮与设置在雨雪收集筒内的扇环收集齿条相配合;太阳能电板的间隙内敷设有电热丝。
7、优选地,雨雪处理件包括套设在雨雪处理杆内的处理转轴,处理转轴通过处理轴承与雨雪处理杆转动连接,处理转轴上设有处理齿轮,处理齿轮通过设置在雨雪处理杆上的处理开孔与设置在雨雪调节杆上的驱动齿轮相啮合,驱动齿轮一侧的传导齿轮与收集齿轮侧面的调节齿轮相配合。
8、优选地,驱动齿轮的两端均设有驱动齿环,驱动齿环靠近处理齿轮一侧的侧面上对称设置有驱动滚珠,驱动滚珠与设置在处理齿轮侧面上的调节环槽相配合;处理齿轮内圈上设有调节凸台,调节凸台与设置在处理转轴上的调节滑槽相配合;处理转轴端部设有处理推杆,处理推杆活动端与雨雪调节杆相连接,雨雪调节杆的两侧设有调节凹轮,调节凹轮与设置在雨雪处理杆内侧的调节导条相配合;处理推杆上套设有处理弹簧,处理弹簧两端分别与处理转轴端部和雨雪调节杆端部相连接。
9、优选地,雨雪处理件还包括套设在雨雪处理杆上的处理套筒,处理套筒外周均布有间隙配合的弧型处理板,雨雪处理杆上设有处理同步轮,处理同步轮通过同步带与设置在处理转轴上的调节同步轮相连接,处理同步轮侧面设有同步齿轮,同步齿轮与设置在处理套筒上的套筒齿轮相配合;处理套筒通过套筒轴承与雨雪处理杆转动连接。
10、优选地,导水机构包括多组设置在建筑物外墙体上与水平檐沟相配合的导水结构、与导水结构相配合的引水结构;导水结构包括设置在建筑物外墙体上的导水管,导水管顶端设有与水平檐沟相配合的导水调节器;引水结构包括至少一组环绕设置在建筑物外墙体上的引水环板,引水环板包括多段分别与导水管相配合的下沉引水板,下沉引水板上设有下沉引水槽,下沉引水槽底端通过下沉引流锥环与套设在导水管上的下沉引水套筒相连通,下沉引水槽靠近建筑物外墙体的一侧设有弧型引流板;水平檐沟内均匀敷设有电热丝。
11、优选地,导水调节器包括设置在水平檐沟内与导水管相连接的导水调节筒,导水调节筒顶端设有导水调节环,导水调节环上均布有间隙配合的导水板,导水板远离导水调节筒的一端倾斜设置有外折板,导水板的高度沿导水调节筒中心向导水调节环外圈逐渐增加。
12、优选地,导水调节筒内套设有与导水调节环相连接的螺旋导水柱,螺旋导水柱通过导水轴承与设置在导水调节筒内的导水支杆相连接;水平檐沟内设有与导水调节环相配合的导水环槽;导水支杆上设有与螺旋导水柱相配合的导水电机;导水管底端连接有储水箱;导水管为双层管道,导水管内敷设有导水电热丝;导水调节筒内设有可拆卸的异物滤网。
13、优选地,还包括空调水利用机构,空调水利用机构包括间隙套设在导水管上的空调引水管,空调引水管侧面上通过向上倾斜的空调接头管与冷凝水管相连接;空调接头管上设有与冷凝水管相配合的限位插管,限位插管通过螺纹与空调接头管相连接,限位插管上部均布有至少两个呈三角形的限位孔,限位孔内设有与冷凝水管相配合的内倾斜板;限位插管下部向下倾斜设置有冷凝导流管,冷凝导流管与设置在建筑物外墙体上的空调集水箱相配合,空调集水箱内设有空调水泵;冷凝导流管与设置在限位插管内的弧型引水槽相配合,弧型引水槽与冷凝水管尾端相配合;限位插管底端设有过滤网。
14、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
15、(1)本发明通过在建筑物上安装集水机构和导水机构,能够对建筑物上的雨雪水进行收集及储存,方便实现对建筑物上雨雪水的利用,能够快速清理并导出建筑物上的雨雪,降低雨雪对建筑物的损害;本发明通过太阳能电板将太阳能转化为电能并储存,利用储存的电能对坡屋顶上收集到的雨雪进行清理,再通过加热将雨雪迅速转化为水资源,能够将坡屋顶上的雨雪转化为水资源后快速导出,减少雨雪在坡屋顶的汇聚,提升建筑物应对雨雪灾害的能力。
16、(2)雨雪收集结构通过一对相向或相互运动的雨雪收集杆对坡屋顶上的雨雪进行处理,能够避免雨雪在坡屋顶上堆积,尤其适用于清理堆积在坡屋顶上的积雪,能够方便快速的将坡屋顶上的积雪清扫到水平檐沟内,方便对积雪进行融雪导水处理,实现对建筑物上积雪的水利用;雨雪收集结构通过雨雪收集器清理坡屋顶上的雨雪,使雨雪加速落入到水平檐沟内,防止雨雪在坡屋顶上汇聚,提升建筑物应对雨雪灾害的能力;雨雪收集杆采用雨雪处理杆和雨雪调节杆组成,通过雨雪调节杆对雨雪处理杆进行调节,通过雨雪处理杆上的雨雪收集器实现对雨雪的清理收集动作。
17、(3)雨雪收集器通过在雨雪处理杆上收集滚环配合阻尼轴承,使得雨雪处理杆在沿雨雪收集轴摆动时,收集滚环能够沿坡屋顶滚动,收集滚环在阻尼轴承的作用下在坡屋顶上进行滚动和滑动相结合的运动,收集滚环沿坡屋顶滚动时,滚动的环形柔性刷能够疏松坡屋顶上的积雪,使得积雪沿坡屋顶滑落到水平檐沟内,收集滚环沿坡屋顶滑动时能够推动坡屋顶上的积雪,使得积雪与坡屋顶分离,分离后的积雪方便沿坡屋顶滑落到水平檐沟内;收集电机通过收集齿轮与扇环收集齿条啮合,能够通过雨雪调节杆带动雨雪处理杆沿坡屋顶摆动,实现对坡屋顶上雨雪的处理。
18、(4)雨雪处理件采用与收集滚环不同的雨雪处理策略,通过滚动拨动的方式快速的将汇聚在坡屋顶上的雨雪拨离,能够明显提升坡屋顶上雨雪的清理效率,防止恶劣天气下雨雪堆积在坡屋顶上,明显提升建筑物应对极端天气的能力,防止雨雪大面积堆积在坡屋顶上造成建筑物受损等问题;雨雪处理件通过收集齿轮侧面的调节齿轮带动传导齿轮运动,传导齿轮通过驱动齿轮带动处理齿轮转动,处理齿轮带动处理转轴沿处理轴承在雨雪处理杆内转动,随着处理转轴的转动,处理转轴通过调节同步轮、同步带带动处理同步轮转动,处理同步轮通过同步齿轮带动套筒齿轮转动,使得处理套筒沿套筒轴承在雨雪处理杆上转动,带动弧型处理板对坡屋顶上的雨雪进行清理,能够明显提升坡屋顶上雨雪的清理效率。
19、(5)驱动齿轮通过驱动齿环将驱动齿轮与处理齿轮相结合,在处理推杆伸缩时,雨雪调节杆远离或伸入到雨雪处理杆内,在驱动齿环的限位作用下,处理齿轮的调节凸台沿处理转轴上的调节滑槽移动,雨雪调节杆在调节过程中能够保持处理转轴在雨雪处理杆内的转动,在根据需要调节雨雪调节杆时,不影响雨雪处理件对坡屋顶上雨雪的清理效果;驱动滚轮能够沿调节环槽运动,使得驱动齿轮不影响驱动齿轮与处理齿轮的啮合滚动。
20、(6)导水机构通过水平檐沟收集雨雪收集结构清理的雨雪水,通过水平檐沟内的电热丝对加热雨雪水,防止雨雪在水平檐沟内冻结,通过导水调节器将融化的雨雪水快速导入到导水管内,加快雨雪水的排出效率,防止雨雪水堆积在水平檐沟内,对坡屋顶造成影响,提升建筑物坡屋顶的抵抗雨雪灾害的能力;通过引水结构对建筑物外墙体上的雨雪水进行收集,采用多段式的下沉引水板将雨雪水引流到各个导水管内,能够最大化的实现建筑物上雨雪水的利用效率,提升雨雪水的利用效果。
21、(7)导水调节器通过螺旋导水柱带动导水调节环在导水调节筒内转动,导水调节环上的导水板在外折板的作用下拨动水平檐沟内的雨雪水,使其快速的向导水调节筒内流动,能够有效提升水平檐沟内雨雪水的排水效率,防止雨雪水在水平檐沟内汇聚,导水板的高度向导水调节环外圈逐渐增加,方便将雨雪水拨动到导水调节筒内,方便雨雪水进入到导水调节筒内。
22、(8)导水电机带动螺旋导水柱沿导水支杆上的导水轴承在导水调节筒内转动,能够快速将流入导水调节筒内的雨雪水导流到导水管内,能够提高对水平檐沟内雨雪水的导水效率,防止雨雪水在水平檐沟内汇聚,提升坡屋顶的抵抗雨雪灾害的能力;储水箱对导水管内导出的雨雪水进行收集储存利用。
23、(9)空调水利用机构通过收集空调产生的冷凝水,进一步收集建筑物产生的水资源,提升建筑物水资源的利用效率,便于空调室内机的冷凝水管快速、简便的固定;空调集水箱设在室外,且与限位插管连接,空调集水箱内水满时自然溢走,不必监管,不必采取任何自控设备;空调水利用机构结合传统的排水方式,不改变原有的排水管道,可以新建也便于改造;安装灵活,可整栋楼安装,也可个别住户单独安装,便于推广;空调集水箱内收集的冷凝水可用于室内浇花或冲洗阳台地面等;随着储水容器中水的使用,水位降低又可以蓄水,周而复始。
24、综上,本发明通过在建筑物上安装集水机构和导水机构,能够快速清理并导出建筑物上的雨雪水,对建筑物上的雨雪水进行收集及储存,实现对建筑物上雨雪水的利用,同时降低雨雪对建筑物的损害;本发明通过太阳能电板储存电能,利用储存的电能对坡屋顶上的雨雪进行快速清理,再通过加热将雨雪迅速转化为水资源,能够将坡屋顶上的雨雪转化为水资源后快速导出,减少雨雪在坡屋顶的汇聚,提升建筑物应对雨雪灾害的能力。
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