[发明专利]水流装置

说明书

技术领域

本发明涉及改进的雨水收集系统。

背景技术

檐沟主要被设计成将来自屋顶和建筑物的雨水引导到各种排水系统以避免可能导致建筑物和屋顶材料的水涝和水损的大容量水的积累。

各种类型的檐沟系统在本领域中是公知的。图1显示了本领域中已知的檐沟系统的最简单形式之一。檐沟包括收集来自建筑物的屋顶的雨水的窄敞开槽(101)。檐沟被构造成具有在第一端部(102)处的水出口，在所述第一端部处附连有落水管(103)，水沿着所述落水管向下被排离建筑物，典型地进入排水装置(未显示)。

在如图1中所示的常规檐沟系统中，水流的速度由通过降雨落在屋顶上的雨水量和由沿着排水管向下牵引水的重力决定。在许多檐沟系统中，通过将槽的第一端部定位在比第二端部更低的位置处，槽被倾斜而使得水通过重力流动，因此使得水流朝着排水管(103)被引导。

这样的檐沟系统已被修改成包含多个排水出口，这进一步增强了在指定时间内可以由排水系统收集的水的容量。然而，可以被插入指定长度的檐沟通道中的排水出口的数量存在固有的限制。这也导致需要多个落水管，这是不利的，原因是它会导致其它建筑结构工程和出入口的堵塞问题。

另一个主要问题在于由于重力牵引的限制，流速只能增加到某个水平。在强降雨期间这尤其成问题。如果檐沟中的流速不同于或不大于进入檐沟系统的水的流速，则檐沟系统将溢流。

上述的问题已引起已知的虹吸排水系统的发展。虹吸排水系统典型地用于具有大表面积的屋顶的建筑物中，例如机场、仓库、体育场等。

参考本文中的图2，显示了包括多个虹吸入口和连接收集管的已知虹吸排水系统。虹吸系统通过具有基本闭合的管系统工作，由此进入系统的水的水位由水系统(110，114，112)的尺寸和/或在水入口(111)使用挡板以限制进入排水系统的空气而被控制。当系统充满水并且因此缺少空气时，沿着落水管(112)落下的水的作用将使得在落水管(113)的顶端处形成负压。该负压可以用于沿着连接在更高水平的水出口的水平安装的水管(114)“吸”水。

通过使用虹吸排水过程，水流的速度相对于简单的重力依赖系统显著地增加，并且由于每个落水管以更高的流速运载水，因此对多个落水管的需要减小。

然而，在基于管的虹吸系统中，管道工程邻近屋顶或在屋顶之下被定位在建筑物内部。在高降雨速度下，会发生敞开通道的溢流进入建筑物中。这常常被错误地归咎于接头泄漏，导致实际上不能解决通道侧的溢流的问题的不必要维护。

对于大型建筑物，建筑物的一个面可以跨越300米长。排水系统需要沿着这样的建筑物面的整个长度延伸。然而，已知的排水系统在超过大约200米长的距离上是难处理的和不可行的，这是由于超出该距离的虹吸作用限制的有效平衡和操作。

参考本文中的图3，显示了如国际专利申请WO/2007/080380中所公开的显示的檐沟组件。图3显示了被公开的檐沟组件(302)，所述檐沟组件包括用于接收水的长形檐沟(304)并且限定主水输送通道(310)和辅助水输送通道(312)。主水输送通道(310)连接到排水落水管(338)并且涡流减小构件(324)减小主水输送通道(310)的主水入口(316)附近涡流的形成。当足够的水流入檐沟(304)中时，主水输送通道(310)充满水而变得缺少空气，从而借助于排水落水管(338)中的抽吸使水能够沿着通道(310)被输送。

该系统的优点在于主要闭合的系统使所有水输送通道能够设在建筑物外部。这是有利的，原因是水从檐沟系统泄漏到建筑物中的风险被最小化。

图3显示了两个输送通道(310)和(312)，所述两个通道并排放置并且其中所述输送通道的至少一部分具有沿朝着第一水出口的方向增加的横截面面积，而第二输送通道具有沿朝着第二水出口的方向增加的横截面面积。该发明的主要缺点在于锥形水输送通道的形状意味着水输送通道必须被放置成使得第一水出口和第二水出口必须被放置成彼此的端部相反。这意味着每个独立通道中的水流沿彼此相反的方向流动。因此，需要在檐沟系统的两个不同出口处有落水管和排水装置，每个端部有一个。

在国际专利申请WO/2007/080380中公开的水输送通道是不利的，原因是它们必须被成形为使得它们通常不对称，因此如果奇数个的水输送通道被包含到檐沟组件中，则水输送通道将在以后的建筑发展中遇到拼镶问题。