本实用新型涉及一种用于雨水管网系统的排水系统的雨水物理沉降装置。
背景技术：
对于雨水管网系统，在雨后通过各处汇集的雨水中不可避免的会出现各种漂浮污染物和固体沉降物，如果无法对其进行过滤沉降，则会给后续的雨水管网系统造成很大的负担，且会对水体造成污染。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种排水系统的雨水物理沉降装置，它能够实现分离过滤雨水中的漂浮污染物和固体沉降污染物。
实现上述目的的一种技术方案是：一种排水系统的雨水物理沉降装置，包括设置在地下的雨水沉降桶，
所述雨水沉降桶的一侧开设有入流孔，入流管插接在所述入流孔内，所述入流管在桶体内部的端部设有水流导向结构；
所述雨水沉降桶的内部设有一个与雨水沉降桶同轴设置的内桶，所述内桶将雨水沉降桶的内腔分隔为外环形室和内腔室；
所述雨水沉降桶的桶壁上与所述入流孔相对的位置开设有出流孔，所述内桶上与所述出流孔相对的位置开设有内桶出流孔，出流管插接在所述出流孔和所述内桶出流桶上，与设置在所述内桶中央的竖直管连接形成三通；所述竖直管的上管口高于所述内桶的桶壁，所述竖直管的下管口悬空于所述内桶的底面；
所述内桶的桶壁上相对于所述入流管的位置开设有内桶入流口，所述内桶入流口与所述入流管等高。
进一步的，所述水流导向结构为在水平方向上折弯45°至90°的弯管。
进一步的，所述水流导向结构为分流转向器，所述分流转向器在水平方向的两侧分别开设有第一出口和第二出口，所述第一出口的孔径大于所述第二出口的孔径。
进一步的，所述内桶入流口为在内桶壁上沿内桶轴向开设的竖直槽。
再进一步的，所述内桶入流口还包括在内桶壁上开设的水平堰，其长度约为所述内桶周长的1/8，其高度低于所述竖直槽的高度。
进一步的，所述雨水沉降桶上设有顶盖，在顶盖上开设有一个维修孔。
本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置，通过水流导向结构使雨水沉降桶内的水流在外环形室内循环流动，形成环形层流，增大了水流在外环形室的行程和停留之间，使得水流中的漂浮物和沉降物更好的分离；然后水流通过内桶入流口流入内腔室，并沿竖直管进入出流管流出装置，此时水流中的漂浮物和沉降物能够得到充分分离。
附图说明
图1为本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置设置在地下的结构示意图；
图2为本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置的俯视图；
图3为本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置的剖面侧视图；
图4为本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置采用分流转向器的俯视图；
图5为本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置采用分流转向器的剖面侧视图；
图6为常规降雨情况下的本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置的剖面侧视图；
图7为静水状态下的本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置的剖面侧视图；
图8为强降雨下的本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置的剖面侧视图；
图9为设计雨量下的本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置的剖面侧视图；
图10为峰值降雨下的本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置的剖面侧视图。
具体实施方式
为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
实施例一：
请参阅图1至图3，本实用新型的一种排水系统的雨水物理沉降装置，包括设置在地下的雨水沉降桶14。
雨水沉降桶14的一侧开设有入流孔，入流管10插接在入流孔内。雨水从地表经过雨水格栅20和入流管10进入装置。入流管10在桶体内部的端部水平方向上90°折弯形成弯头22，使雨水进入雨水沉降桶14内的外环形室24后形成一个逆时针的环流，该低俗转动的层流能够使得固体沉降物在环流的行程内进行充分沉降分离。
雨水沉降桶14的内部设有一个与雨水沉降桶14同轴设置的内桶16，内桶16的直径为雨水沉降桶14的一半，内筒16的高度至少为雨水沉降桶14的3/4，内桶16底部由底壁26封闭，上部开口无覆盖。内桶16将雨水沉降桶14的内腔分隔为外环形室24和内腔室32。
内桶16的桶壁上相对于入流管10的位置开设有竖直槽28，竖直槽28从内桶16的桶壁顶部开始向下延伸至与入流管10底部大致平齐的水平面上，即为水流从外环形室24流向内腔室32的入口。由于环形层流和竖直槽28的影响，水流在外腔室的停留时间增加，使污染物和沉降固体物质能更好的从水体中分离。内桶16的桶壁上还设有水平向的堰30以增加水流流向内桶16的通道，其长度为内桶16周长的1/8。
与内桶16同轴设置的竖直管18由出流管12支撑，竖直管18的下端开口36能控制装置中出流的水量，上端开口38与大气连通，能消除装置内可能出现的虹吸效应。出流管12穿透内外筒壁向外延伸。竖直管18在其高度3/4左右处与出流管12的相连，使雨水流出系统时，与在水面上的漂浮物分离。雨水沉降桶14的顶盖40周侧有向下的环形凸缘42，该凸缘能够与雨水沉降桶14的边缘44叠合。顶盖40上还有一个维修孔46，以便于维修工人从地面进入系统进行维护。
实施例二：
请参阅图4和图5，本实施例与实施例一的区别在于，弯头22替换为分流转向器56。分流转向器56的作用是在雨水沉降桶14中引导进入的雨水形成逆时针旋转，并使其中的固体污染物沉降。分流转向器56在其相对的两端具有第一开口58和第二开口60，第一开口58的孔径大于第二开口60的孔径。当雨水通过入流管10进入外环形室24后，大部分水流从第一开口58流出，从而产生图4箭头所示方向的水流。由于水与雨水沉降桶14内壁产生摩擦，圆形旋流的能量减小，流速减小的雨水再循环通过第二开口60。使用分流转向器56能够使涡流流动的水循环流经分流转向器56，从而减少了入流口的管道所受到的涡流产生的推力，并有助于在外环形室24内产生受控的层流。
根据降水强度的不同，本实用新型有如下操作模式。
图6为本专利装置在日常低强度降雨情况下的示意图。在这种工况下，地面上的雨水通过入流管10和弯管22进入到本装置内。水流在外腔室24内逆时针低速转动。装置的设计能让水流在装置内停留足够的时间以确保漂浮物48和沉积物50与水体分离。当降水的时间足够长后，装置内的水位升高从而经竖直槽28或堰30进入内腔室。此时，内腔室32的水位较低，这种液位差的由于堰30而产生。最终，雨水通过竖直管18流出流管12。
图7为本专利在静水作用下的图示。该工况发生在干旱季节，设备内含有一定体积的积水，该水量由入流管12的高度决定。由于水在设备内存留较长的时间，水中的沉积物50能够完全地与水体分离，并沉积在外腔室底部，而漂浮物48则浮在水体表面。
图8为本专利在强降雨条件下的图示。随着降雨的增强，外环形室24、内腔室32和入流管10里的水位将继续升高，系统内出现三种不同的液位。此外，因降雨强度增大，水流将裹带更大的沉积物。而大颗粒的沉积物50发生沉降对水流在腔室内停留时间的要求更短。而漂浮物48随着液位升高而升高。
图9为本专利在设计雨量下的图示。设计雨量是一种理论下的情况，在该降雨雨量条件下，雨水水位52在内腔室32和外环形室24内相一致，出流管12中充满雨水，而在竖直管18内的液位54恰好没过出流管，使漂浮物48无法进入。同时，沉积物50恰好在外腔室完全沉降，雨水流出出流管的时候，水体中不含有非溶解性污染物。
图10为本专利在峰值降雨条件下的图示。该降雨条件下，装置各部分水位都达到了最大值。竖直管上开口38总是处于使内外腔室达到最大容量时的水位高度。在较低降雨量下进入的漂浮物48和沉积物50将继续留在装置内。竖直槽28和堰30、竖直管下开口36和竖直管上开口38将起到维持污染物在现有位置，避免其再次排放的作用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。