[发明专利]一种雨水高效回收再利用系统及其收集方法

权利要求书

1.一种雨水高效回收再利用系统的收集方法，其特征在于：包括棚体(1)、集水装置、门控装置(5)、湿度检测执行装置(6)、灌溉管道(7)和水路开合装置(8)，所述集水装置设置在棚体(1)的顶端，且所述集水装置包括开口朝上的集水容器(4)和转动设置在所述集水容器(4)开口处的翻转盖板(2)，两个所述翻转盖板(2)呈双开门式设置，所述翻转盖板(2)在竖向面内转动，所述门控装置(5)设置在翻转盖板(2)的转动轴上，且所述门控装置(5)驱动翻转盖板(2)转动至盖合或打开集水容器(4)的开口；所述灌溉管道(7)设置在棚体(1)的内部顶端，且连通于集水容器(4)，所述水路开合装置(8)设置在灌溉管道(7)内，且所述水路开合装置(8)连通或阻断灌溉管道(7)的水路，所述湿度检测执行装置(6)设置在所述棚体(1)的内部，所述湿度检测执行装置(6)包括湿度检测机构和执行机构，所述湿度检测机构检测棚体(1)内部的空气湿度，且所述水路开合装置(8)设置在湿度检测装置(6)的执行机构上，所述湿度检测执行装置(6)控制水路开合装置(8)的开合动作；

所述门控装置(5)包括主动齿轮(10)、传动齿带(12)、平衡配重件(11)和雨水收集容器(13)，且所述雨水收集容器(13)为顶端开口的半封闭容器，两个所述主动齿轮(10)分别同轴固定设置在两个翻转盖板(2)的转动轴上，且两个主动齿轮(10)同侧设置，所述传动齿带(12)为包含内齿的柔性的环状带，且所述主动齿轮(10)分别啮合设置在传动齿带(12)的内圈，且在位于两个所述主动齿轮(10)之间的两段传动齿带(12)的中段位置上均悬吊设置有平衡配重件(11)和雨水收集容器(13)，所述雨水收集容器(13)位于平衡配重件(11)的下方；通过所述雨水收集容器(13)持续收集雨水逐渐增重向下位移，驱动两个所述主动齿轮(10)转动而打开翻转盖板(2)；

所述雨水收集容器(13)的底部贯通开设有渗水微孔(14)，且所述渗水微孔(14)的出水流通量小于所述雨水收集容器(13)的进水流通量；在雨停后，所述雨水收集容器(13)通过渗水微孔(14)逐渐流失水溶液减重向上位移，驱动两个所述主动齿轮(10)转动而闭合翻转盖板(2)；

所述灌溉管道(7)为水平设置的且两端封闭的管体结构，所述灌溉管道(7)的上壁上沿长度方向设置有若干连通管(26)，所述灌溉管道(7)通过连通管(26)连通于集水容器(4)，所述灌溉管道(7)的底壁上贯通开设有若干灌溉出水孔；所述水路开合装置(8)包括旋转闭合管(25)，所述旋转闭合管(25)为两端封闭的管体结构，且所述旋转闭合管(25)同轴并贴合穿设在灌溉管道(7)内，所述旋转闭合管(25)的一端设置有连接转轴(28)，且所述旋转闭合管(25)通过连接转轴(28)连接于执行机构(15)的输出端上，且所述旋转闭合管(25)的另一端设置复位体(29)，所述旋转闭合管(25)通过复位体(29)连接于灌溉管道(7)内腔，所述旋转闭合管(25)的圆周管体上沿平行于管体轴线的方向开设有流通豁口(27)，且所述旋转闭合管(25)通过沿轴向转动连通或阻断连通管(26)与灌溉出水孔之间的水路；

所述湿度检测机构包括可吸附水分的吸收体(21)，所述执行机构(15)包括电机(18)、磁吸开关(17)、第一电源(19)和电感器(24)，所述电感器(24)、第一电源(19)和吸收体(21)依次串联设置，且所述吸收体(21)吸收空气中水分的含量程度增加或降低所述吸收体自身的导电性能；所述电机(18)的一端连接于第一电源(19)的一电极，且所述电机的另一端通过磁吸开关(17)连接于第一电源的另一电极，所述磁吸开关(17)与电感器(24)正相对设置，且所述磁吸开关(17)通过电感器的通断电产生的磁场变化连通或断开电机(18)的电路；在所述吸收体(21)吸收的水分含量较少的状态下，吸收体(21)不导通，磁吸开关闭合，电机驱动水路开合装置(8)连通水路；在所述吸收体(21)吸收的水分含量较多的状态下，吸收体(21)浸润水分，磁吸开关断开，电机驱动水路开合装置(8)断开水路；

所述湿度检测机构还包括安装壳体(23)，所述安装壳体(23)为上下贯通的筒体结构，且所述安装壳体(23)的壁体上贯通开设有若干吸收孔(22)，所述吸收体(21)干燥状态下的绝缘材质，且所述吸收体(21)穿设在安装壳体(23)内；

所述磁吸开关(17)包括固定金属块(34)、活动导电块(35)、导向杆(33)和弹簧(32)，两个所述固定金属块(34)间距设置，所述固定金属块(34)上分别活动穿设有导向杆(33)，所述导向杆(33)的一端通过弹簧(32)与固定金属块(34)弹性连接，且两个导向杆(33)的另一端设置有共用的活动导电块(35)；在弹簧自由状态下，活动导电块(35)贴合连接两固定金属块(34)；

还包括灌水量检测装置(40)，所述灌水量检测装置(7)包括第二电源(41)、渗水收集槽体(42)和导电电极(43)，所述渗水收集槽体(42)为平置且间距埋设在耕地地面下方的封闭式壳体结构，所述渗水收集槽体(42)的外壁为渗水膜结构，土壤内的过渗的水溶液通过渗水膜流向渗水收集槽体(42)内，两个所述导电电极(43)分别沿渗水收集槽体(42)的长度方向间距设置渗水收集槽体(42)内腔中，且所述导电电极(43)的底端间距于渗水收集槽体(42)的底壁设置，两个所述导电电极(43)分别电性连接于电感器(24)的两端，且所述第二电源(41)串联于导电电极(43)的电路上；在两个导电电极(43)通过渗水收集槽体(42)的水溶液导通的状态下，第二电源(41)对电感器(24)供电导通，使得磁吸开关(17)断开电路，电机(18)断电；

雨水收集方法包括以下步骤：

S1：在未降雨状态下，所述配重件(11)在自重的作用下驱动两个主动齿轮(10)具有相对转动的趋势，使得两个翻转盖板(2)闭合在集水容器(4)的顶端开口处；

在降雨状态下，所述雨水收集容器(13)持续收集雨水并且逐渐增重，增重后的雨水收集容器(13)的质量大于配重件(11)，并且雨水收集容器(13)逐渐向下位移，进而使得传动齿带(12)驱动两个主动齿轮(10)向外侧转动，则与主动齿轮(10)一体设置的翻转盖板(2)向外转动，打开集水容器(4)的入口，降雨雨水直接落入在集水容器(4)内并存储；

S2：在降雨结束后，雨水收集容器(13)内部的雨水逐渐从渗水微孔(14)向外流出，则雨水收集容器(13)的重量逐渐减小，直至小于配重件(11)的重量后，配重件(11)向下位移，通过传送齿带(12)驱动两个主动齿轮(10)向内侧转动，使得两个翻转盖板(2)闭合在集水容器(4)的顶端开口处；循环S1-S2；

S3：在棚体(1)内部水分充足时，棚体内的空气湿度上升，则所述吸收体(21)能够吸收到一定量的空气中的水分，使吸收体(21)处于被水分浸湿的状态，此时吸收体(21)通过水导电，电感器(24)与第一电源(19)导通，磁吸开关(17)中的活动导电块(35)被通电后的电感器产生的磁场吸附，使得电机(18)断电而无动作，水路开合装置(8)阻断灌溉管道(7)的灌溉水路；

在棚体(1)内部缺水状态时，棚体内的空气湿度下降，则所述吸收体(21)内的水分被蒸发减少，吸收体(21)吸收的水分含量较少，吸收体未全部处于湿润状态，此时吸收体(21)不导通，电感器(24)断电，磁吸开关中的活动导电块(35)在弹簧(32)的复位作用下导通两个固定金属块(34)形成回路，电机(18)驱动水路开合装置(8)的旋转闭合管(25)转动一定的角度，使得旋转闭合管(25)的圆周壁体脱离连通管(26)与灌溉出水孔之间的水路区域，然后灌溉出水孔出水灌溉；

S4：通过灌水量检测装置(40)检测灌溉后土壤中的含水量：渗入到土壤中的水溶液通过渗水膜向渗水收集槽体(42)内流出，在渗水收集槽体(42)内的水量达到一定高度时，两个导电电极(43)被水溶液导通，电感器(24)与第二电源(41)形成回路，使得磁吸开关(17)断开，电机(18)停止工作，旋转闭合管(25)通过复位件(29)回复至初始位置，所述旋转闭合管(25)阻隔灌溉管道(7)的水路，则灌溉停止；

S5：在一段生长周期后，土壤中水分减少，渗水收集槽体(42)内的水溶液向土壤中析出，两导电电极(43)断路；且在灌溉后的时间里，吸收体吸收空气中的水分使吸收体(21)仍为湿润导电体，电感器(24)导电连通，磁吸开关(17)断路；循环步骤S3-S4。