【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水位控制单元，该水位控制单元与涵洞、沟渠或排水管道和/或排水系统结合可以用于控制一表面区域(例如一块农田)的水位。
技术介绍
1、这种水位控制单元在多个实施方式中是已知的。例如，已知在一块农田地下延伸的排水管道的外端部周围设置有带大型混凝土水位箱的建筑。然后对这些大型混凝土水位箱进行挖掘以嵌入到界定该块农田的斜坡中。在每个水位箱内，有一根厚壁软管连接到排水管道的外端部。在这根厚壁软管的自由外端部处设置有刚性端部连接件。该端部连接件借助于链条悬垂在水位箱的上部部分下方的一定高度位置处。在水位箱内设置有测量装置。该测量装置沿竖直方向延伸并指示端部连接件的不同高度位置。通过改变链条的长度，可以将端部连接件定位在目标高度位置处。通过改变端部连接件的高度位置，排水管道的流出开口的高度位置也会受到影响。这使得农民可以手动改变要维护的一块农田所需的最低水位，而不是让所有的水相对快速地排干。
2、缺点是需要手动改变排水水位。这对于农民来说是一项繁重且耗时的劳动任务，尤其是因为需要对所有水位箱进行操作，水位箱的数量等于排水管道的数量，而排水管道通常以彼此仅相距几米的间隔设置。另一个缺点是必须在排水管道的每个外端部周围都挖掘大型的混凝土水位箱，这既昂贵又费力。此外，使用该系统，农民总是落后。这是因为农民永远不知道有多少雨会落在该块农田上。
3、us-10,053,829示出了一种水位箱，该水位箱可以连接到输水管或管道的外端部，从而允许向下游输送水。在水位箱内部设置有闸阀。由此，水位箱和闸阀的组件配置成使得水需要
4、该美国申请的缺点是存在这样的风险，即污垢、污物等越来越多地积聚在闸阀前方，并最终甚至堵塞管或管道。
5、手动版本的缺点还在于，改变排水水位是一项耗时且费力的任务，而且由于事先不知道会下多少雨而可能手动操作得总是过晚或过早。
6、自动版本的缺点在于，其还需要以下单元：与水位传感器结合的用于在使闸阀在其相应位置之间主动旋转的可操作的驱动单元；用于操纵该驱动单元的控制单元；以及用于使驱动单元操作的能源。所有这些都使得建造成本过高而无法在例如一块农田的所有排水管的外端部大量提供。此外，这使得水位箱相对较大并且容易发生故障。
7、cn-210263349-u公开了一种自动操作的雨水排水堰，该雨水排水堰配置成安装在例如河流与涵洞之间，并且预先设定为保持关闭，直到首次达到某个水位。为此，该堰包括多腔室箱，该多腔室箱界定可以由闸阀元件关闭或打开的中央排水流动腔室。这些闸阀元件是板状的，并且在其下侧以铰接的方式连接到箱的阶梯状底部部分。此外，这些板状闸阀元件连接到两部分式杆臂的下端，杆臂的上端固定连接到旋转轴。在中央排水流动腔室的两侧设置有浮选槽腔室。这些浮选槽腔室在其上端处设置有相对较大的入口开口，这些入口开口通向堰箱的上游侧，而在其下端处设置有相对较小的出口开口，这些出口开口通向堰箱的下游侧。旋转轴的外端部位于浮选槽腔室上方，并且每个外端部都承载固定地连接在其上同时悬垂在相应浮选槽腔室中的浮动主体。
8、在闸阀最初关闭的情况下，来自一块土地并试图流入河流的多余雨水首先将在关闭的闸阀元件前方积聚在上游侧的涵洞内部。在水位上升达到浮选槽腔室的入口开口的高度位置之后，浮选槽腔室开始被这些水填充。因此，浮动主体开始向旋转轴施加向上指向的浮力，该浮力进而开始推动闸阀元件以使其围绕铰接轴朝向打开位置旋转，在打开位置中，闸阀元件平置于中央排水流动腔室的底部上，从而使所有多余的雨水可以流入河流。
9、一旦水位再次下降至入口开口的高度位置以下，就不会有新的水流入浮选槽腔室，并且浮选槽腔室经由其出口开口缓慢排空。这使得浮动主体返回到悬垂位置，同时再次关闭闸阀元件。
10、这样做的缺点是不能保证始终正确且安全的起作用。特别是，存在闸阀元件打开时间过长的风险。例如，这可能是由于相对较小的出口开口容易被污物等堵塞而造成的。此外，流动水的力可能足够强，以使闸阀元件在打开后立即保持在打开位置。当污物等积聚在闸阀元件的前方和/或顶部上和/或侧边缘之间时，这种风险甚至可能增加。
11、这样做的另一个缺点在于，闸阀元件打开/关闭的确切时间是不确定的，并且不仅取决于过量雨水需要到达的浮选槽腔室的入口开口的高度，还取决于浮选腔室被填充或排空的速度。
12、jp-2019/120120示出了一种用于关闭河流、湖泊等与海洋之间的出水口的翻板闸门。该翻板闸门的目的是在海洋下游侧水位较高的情况下，特别是在海上发生海啸或风暴潮期间，阻止海水朝向河流、湖泊等回流。翻板闸门包括翻板门，该翻板门经由支撑臂从铰接轴悬垂。翻板门能围绕铰接轴朝向海洋下游侧旋转而从关闭位置旋转到打开位置，并且翻板门能围绕铰接轴朝向上游的河流、湖泊侧旋转而从打开位置旋转到关闭位置。在河流、湖泊等侧的水压增加的影响下而使翻板门朝向海洋下游侧旋转到打开位置。在海洋侧的水位较高的影响下而使翻板门朝向河流、湖泊等上游侧旋转到关闭位置。
13、支撑臂从铰接轴的两侧伸出。支撑臂的自由上端之间设置有平衡块。在翻板门的河流、湖泊等侧附接有浮动主体。密封橡胶围绕翻板门的面向出水口的周向边缘安装。
14、在关闭位置，浮动主体的浮力中心位于铰接轴的上游，使得即使当河流、湖泊等上游侧的水位在海平面较高时开始上升，浮动主体的浮力也有助于保持翻板门关闭。
15、在打开位置，浮动主体的浮力中心位于铰接轴的下游，使得当河流、湖泊等上游侧的水位在海平面较低开始上升，浮动主体的浮力也有助于打开翻板门。
16、缺点在于，利用该已知的翻板闸门无法缓冲河流、湖泊等上游侧的水。河流、湖泊等上游侧的轻微水压已经导致翻板门向海洋下游侧的方向摆动而打开，这尤其是因为不仅水压，而且流动水以及浮动主体的浮力也沿相同的向下方向作用。
17、另一个缺点在于，仅河流、湖泊等上游侧的水位下降至浮动主体的高度位置以下，不能使翻板门完全关闭。为了实现这种完全关闭，首先需要海洋下游侧的水位上升得足够高。
18、又一个缺点在于，当jp-2019/120120的翻板门到达关闭位置时，有被卡在该关闭位置的风险。当河流、湖泊等上游侧的水位在海平面也很高时开始上升时，可能会发生这种情况，因为此时在关闭位置，浮动主体的浮力中心位于铰接轴的上游，使得即使在下游海洋侧的水位再次下降时，浮动主体的浮力也会作用而使翻板门保持关闭。这会导致河流、湖泊等的水无法朝向海洋排放，直到有人过来推动翻板门朝向海洋下游侧旋转得足够远而使浮动主体的浮力中心再次位于铰接轴的下游。
19、最后，需要注意的是，使用这种已知的翻板闸门，只能让淡水从上游侧朝向下游侧排放。如果希望水沿相反方向流动，则只有当手动推本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水位控制单元(1)，配置成安装在水收集表面区域的排水管道和/或排水系统的涵洞、沟渠或出口内部或者安装在水收集表面区域的排水管道和/或排水系统的涵洞、沟渠或出口上，所述单元包括：
2.根据权利要求1所述的水位控制单元，其中，所述浮动主体(14)配置成当所述第一上游侧(FS)的水位(Lw)达到与所述浮动主体(14)所设在的高度位置(y2)相对应的水位时，由于浮力开始作用于所述浮动主体(14)，使得所述浮动主体(14)开始将所述下阀片部分(7lo)朝向所述第一上游侧(FS)拉动而从所述关闭位置移动到所述打开位置中，同时所述浮动主体使得所述下阀片部分(7lo)旋转通过所述第一上游侧(FS)的水位(Lw)并打开所述流动通道(3)的所述下部区段(LS)，以使水流向所述第二下游侧(SS)。
3.根据权利要求1或2所述的水位控制单元，其中，所述浮动主体(14)在所述铰接轴(5)与所述流动通道(3)的底部之间的高度位置(y2)处设置在并连接到所述下阀片部分(7lo)的所述第一上游侧(FS)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，在所述浮
5.根据权利要求4所述的水位控制单元，其中，所述第一高度可调的连接系统(30，31)包括互补安装装置，所述互补安装装置能固定地安装在所述下阀片部分(7lo)上，同时垂直于所述铰接轴(5)延伸，并且所述互补安装装置配置成将所述浮动主体(14)在所述铰接轴(5)与所述流动通道(3)的底部之间在不同高度位置处安装在所述下阀片部分(7lo)上。
6.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，所述阀元件(7)配置成在处于所述关闭位置时，使所述流动通道(3)的所述上部区段(US)的至少一部分保持打开。
7.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，在所述下部区段与所述上部区段(US)之间设置有分隔壁(17)，所述分隔壁(17)朝向所述第一上游侧(FS)伸出，并且其中，所述分隔壁(17)配置成用于在所述打开位置中使所述浮动主体(14)和/或所述下阀片部分(7lo)邻接抵靠所述分隔壁。
8.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，所述铰接轴(5)在所述下部区段(LS)与所述上部区段(US)之间延伸。
9.根据权利要求8所述的水位控制单元，其中，所述阀元件(7)还包括在所述关闭位置中从所述铰接轴(5)向上伸出的上阀片部分(7up)。
10.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，在所述阀元件(7)与所述铰接轴(5)之间设置有第二高度可调的连接系统(32，33)。
11.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，所述壳体(2)在所述流动通道(3)的所述下部区段(LS)处包括保持/阻挡装置，特别地，所述保持/阻挡装置为向内伸出的邻接件(10)，更特别地，所述保持/阻挡装置形成阀座，并且所述保持/阻挡装置配置成在所述关闭位置中保持所述下阀片部分(7lo)和/或被所述下阀片部分抵靠。
12.根据权利要求11所述的水位控制单元，其中，所述保持/阻挡装置，特别地所述向内伸出的邻接件(10)，定位在距所述铰接轴(5)一距离(x1)处，使得所述下阀片部分(7lo)在所述关闭位置中朝向所述第一上游侧(FS)以倾斜成角度的方式悬垂。
13.根据前述权利要求1-12中的一项所述的水位控制单元，其中，所述壳体(2)包括外部阻塞或密封装置，所述外部阻塞或密封装置配置成以阻塞或密封的方式装配在管道的涵洞、沟渠或出口内部。
14.根据前述权利要求1-12中的一项所述的水位控制单元，其中，所述壳体(2)包括内部阻塞或密封装置，所述内部阻塞或密封装置配置成以密封的方式装配在管道的涵洞、沟渠或出口上。
15.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，所述流动通道(3)在所述第一下游侧和/或所述第二下游侧(FS，SS)由过滤器(18，39)和/或格栅(37)覆盖。
16.水收集表面区域的排水管道和/或排水系统的涵洞、沟渠或出口与根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元(1)的组装。
17.一种通过根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元(1)来控制水位的方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种水位控制单元(1)，配置成安装在水收集表面区域的排水管道和/或排水系统的涵洞、沟渠或出口内部或者安装在水收集表面区域的排水管道和/或排水系统的涵洞、沟渠或出口上，所述单元包括：
2.根据权利要求1所述的水位控制单元，其中，所述浮动主体(14)配置成当所述第一上游侧(fs)的水位(lw)达到与所述浮动主体(14)所设在的高度位置(y2)相对应的水位时，由于浮力开始作用于所述浮动主体(14)，使得所述浮动主体(14)开始将所述下阀片部分(7lo)朝向所述第一上游侧(fs)拉动而从所述关闭位置移动到所述打开位置中，同时所述浮动主体使得所述下阀片部分(7lo)旋转通过所述第一上游侧(fs)的水位(lw)并打开所述流动通道(3)的所述下部区段(ls)，以使水流向所述第二下游侧(ss)。
3.根据权利要求1或2所述的水位控制单元，其中，所述浮动主体(14)在所述铰接轴(5)与所述流动通道(3)的底部之间的高度位置(y2)处设置在并连接到所述下阀片部分(7lo)的所述第一上游侧(fs)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，在所述浮动主体(14)与所述下阀片部分(7lo)之间设置有第一高度可调的连接系统(30，31)，所述第一高度可调的连接系统(30，31)配置成用于改变所述第一上游侧(fs)要达到的水位(lw)，该水位用于使所述浮动主体(14)开始将所述下阀片部分(7lo)朝向所述第一上游侧(fs)拉动而从所述关闭位置移动到所述打开位置的。
5.根据权利要求4所述的水位控制单元，其中，所述第一高度可调的连接系统(30，31)包括互补安装装置，所述互补安装装置能固定地安装在所述下阀片部分(7lo)上，同时垂直于所述铰接轴(5)延伸，并且所述互补安装装置配置成将所述浮动主体(14)在所述铰接轴(5)与所述流动通道(3)的底部之间在不同高度位置处安装在所述下阀片部分(7lo)上。
6.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，所述阀元件(7)配置成在处于所述关闭位置时，使所述流动通道(3)的所述上部区段(us)的至少一部分保持打开。
7.根据前述权利要求中的一项所述的水位控制单元，其中，在所述下部区段与所述上部区段(us)之间设置有分隔壁(17)，所述分隔壁(17)朝向所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·杰勒德·贾克·安东·费尔贝克，
申请(专利权)人：马克·杰勒德·贾克·安东·费尔贝克，
类型：发明
国别省市：
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