本發(fā)明涉及建筑保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種落水裝置及建筑物。

背景技術(shù)：

落水裝置一般安裝于各類建筑物的外側(cè)，能夠有效地匯集屋頂雨水，有組織地將雨水排離建筑物，從而很好地保護(hù)建筑物的屋頂、墻壁和地基，延長建筑物的使用壽命，同時還能起到一定的裝飾美觀效果。

現(xiàn)有的建筑物中一般都安裝有落水裝置，落水裝置主要包括集水井和落水管道，其中，集水井通常為各種材料制成的空腔，用于收集積水，并流入落水管道，落水管道將積水排到指定位置?，F(xiàn)有的落水裝置能夠?qū)崿F(xiàn)積水的排泄功能，但是由于落水裝置一般安裝于戶外，落水裝置容易受到氣候影響，在氣溫低于冰點的時候，集水井和落水管道中容易結(jié)冰，導(dǎo)致落水系統(tǒng)排水不暢。

現(xiàn)有的落水裝置不具有除冰功能，只能等待氣溫轉(zhuǎn)暖，管道中積冰自動融化，不僅影響落水裝置的排水功能，而且落水管道內(nèi)的冰會增大落水管道的重量，可能會引起落水管道脫落，造成落水裝置的損壞，脫落過程甚至?xí)覀渌艿老路降奈锲泛托腥恕?/p>

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種落水裝置及建筑物，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的落水裝置不具有除冰功能，不僅影響其排水功能，且由于落水管道中冰的重量增大，可能造成落水管道脫落，損壞落水裝置，甚至砸壞下方物品和行人的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的落水裝置，包括側(cè)壁可反射微波的集水井，所述集水井底部連通有管壁可反射微波的落水管道，所述落水管道的管壁連通有微波組件，所述微波組件包括相互電連接的電源裝置和用于產(chǎn)生微波的微波管，所述微波管與所述落水管道的管壁連通。

進(jìn)一步的，所述微波組件還包括相互連通的微波激勵腔和波導(dǎo)管，所述微波激勵腔與所述微波管連通，所述波導(dǎo)管與所述落水管道的管壁連通。

進(jìn)一步的，所述落水管道下端的出水口套設(shè)有微波防逸罩。

進(jìn)一步的，所述集水井開口上設(shè)有金屬隔柵。

進(jìn)一步的，所述集水井內(nèi)壁、所述金屬隔柵表面和所述微波防逸罩表面均涂有吸波材料層。

進(jìn)一步的，所述落水管道包括水平管道段，所述水平管道段底部的管壁上設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述微波組件電連接。

進(jìn)一步的，所述集水井內(nèi)腔設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述微波組件電連接。

進(jìn)一步的，還包括PLC控制系統(tǒng)，所述電源裝置、所述壓力傳感器和所述溫度傳感器均與所述PLC控制系統(tǒng)電連接。

進(jìn)一步的，所述微波組件發(fā)射頻率為2.45GHz的微波；所述落水管道包括塑料圓管道，所述塑料圓管道外壁設(shè)有金屬反射層，所述金屬反射層直徑大于0.11m；或所述落水管道包括塑料矩形管道，所述塑料矩形管道外壁設(shè)有金屬反射層，所述金屬反射層的長邊長度大于0.0613m。

本發(fā)明落水裝置的有益效果為：

本發(fā)明提供的落水裝置，包括用于收集屋頂積水的集水井和用于將集水井中積水排出到指定位置的落水管道，落水管道的管壁連通有用于對落水管道和集水井內(nèi)部物質(zhì)進(jìn)行加熱的微波組件。

當(dāng)天氣嚴(yán)寒，室外溫度低于冰點時，積水進(jìn)入集水井和落水管道時會發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，此時，打開微波組件的電源裝置，微波管向落水管道內(nèi)發(fā)射微波，通過調(diào)節(jié)微波射入落水管道內(nèi)的角度，使微波在落水管道管壁不斷發(fā)生反射并能夠到達(dá)集水井，微波反射過程中，落水管道和集水井中冰中的水分子在微波作用下，發(fā)生高頻率振動，不同水分子之間相互產(chǎn)生摩擦，溫度升高，固體冰受熱融化為液體，沿落水管道流下，關(guān)閉電源裝置即可。該落水裝置可以通過微波組件對落水裝置進(jìn)行除冰，從而保證低溫天氣落水裝置的排水功能，減少甚至避免由于結(jié)冰，落水管道堵塞而造成積水從集水井開口處外溢，積水在集水井外的側(cè)壁或落水管道管壁上結(jié)冰，當(dāng)這些冰由于重力作用或發(fā)生消融時向下墜落而給其下方物品和行人造成危害情況的發(fā)生；還可以減少甚至避免落水裝置結(jié)冰后，落水管道中冰的重量增大而造成落水管道脫落，損壞落水裝置甚至砸壞下方物品和行人情況的發(fā)生。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種建筑物，包括檐溝和上述落水裝置，所述檐溝與所述落水裝置的集水井連通，該建筑物具有上述落水裝置的所有技術(shù)效果，這里不再贅述。

本發(fā)明建筑物的有益效果為：

本發(fā)明提供的建筑物，包括設(shè)置在建筑屋檐上的檐溝和上述落水裝置，當(dāng)建筑物的屋頂有積水時，積水通過匯集槽或天溝等匯集到檐溝處，檐溝內(nèi)的積水流入落水裝置的集水井中，繼而流經(jīng)落水管道被排泄到指定位置，從而對建筑物的屋頂、墻壁和地基進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)落水裝置中發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象時，通過微波組件對落水管道和集水井中的冰進(jìn)行加熱使其融化，從而減少氣溫較低時，結(jié)冰對落水裝置的堵塞，確保其排水功能，減少甚至避免由于結(jié)冰，落水管道堵塞而造成積水從集水井開口處外溢，積水在集水井外的側(cè)壁或落水管道管壁上結(jié)冰，當(dāng)這些冰由于重力作用或發(fā)生消融時向下墜落而給其下方物品和行人造成危害情況的發(fā)生；還可以減少甚至避免落水裝置結(jié)冰后，落水管道中冰的重量增大而造成落水管道脫落，損壞落水裝置甚至砸壞下方物品和行人情況的發(fā)生。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的落水裝置的第一流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一提供的落水裝置的第二流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一提供的落水裝置中落水管道包括塑料圓管道和金屬反射層的截面剖視示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例一提供的落水裝置中落水管道包括塑料矩形管道和金屬反射層的截面剖視示意圖。

圖標(biāo)：1－集水井；2－落水管道；3－微波組件；4－微波防逸罩；5－金屬隔柵；6－壓力傳感器；7－溫度傳感器；8－PLC控制系統(tǒng)；21－水平管道段；22－塑料圓管道；23－塑料矩形管道；24－金屬反射層；31－電源裝置；32－微波管；33－微波激勵腔；34－波導(dǎo)管。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例一

本實施例提供一種落水裝置，如圖1和圖2所示，包括側(cè)壁可反射微波的集水井1，集水井1底部連通有管壁可反射微波的落水管道2，落水管道2的管壁連通有微波組件3，微波組件3包括相互電連接的電源裝置31和用于產(chǎn)生微波的微波管32，微波管32與落水管道2的管壁連通。

本實施例提供的落水裝置，包括用于收集屋頂積水的集水井1和用于將集水井1中積水排出到指定位置的落水管道2，落水管道2的管壁連通有用于對落水管道2和集水井1內(nèi)部物質(zhì)進(jìn)行加熱的微波組件3。

微波是一種頻率為300MHz～300GHz的電磁波，通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個特性，對于玻璃、塑料和瓷器，微波幾乎是穿越而不被吸收；對于水和食物等就會吸收微波而使自身發(fā)熱；而對金屬類物質(zhì)，則會反射微波。微波透入介質(zhì)時，由于微波能與介質(zhì)發(fā)生一定的相互作用，以微波頻率2.45GHz為例，該頻率的微波使介質(zhì)的分子每秒產(chǎn)生二十四億五千萬次振動，介質(zhì)的分子間互相產(chǎn)生摩擦，引起的介質(zhì)溫度的升高，使介質(zhì)材料內(nèi)部、外部幾乎同時加熱升溫，形成體熱源狀態(tài)。

當(dāng)天氣嚴(yán)寒，室外溫度低于冰點時，積水進(jìn)入集水井1和落水管道2時會發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，此時，打開微波組件3的電源裝置31，微波管32向落水管道2內(nèi)發(fā)射微波，通過調(diào)節(jié)微波射入落水管道2內(nèi)的角度，使微波在落水管道2管壁不斷發(fā)生反射并能夠到達(dá)集水井1，微波反射過程中，落水管道2和集水井1中固態(tài)冰中的水分子在微波作用下，發(fā)生高頻率振動，不同水分子之間相互產(chǎn)生摩擦，溫度升高，固體冰受熱融化為液體，沿落水管道2流下，關(guān)閉電源裝置31即可。該落水裝置可以通過微波組件3對落水裝置進(jìn)行除冰，從而保證低溫天氣落水裝置的排水功能，減少甚至避免由于結(jié)冰，落水管道2堵塞而造成積水從集水井1開口處外溢，積水在集水井1外的側(cè)壁或落水管道2管壁上結(jié)冰，當(dāng)這些冰由于重力作用或發(fā)生消融時向下墜落而給其下方物品和行人造成危害情況的發(fā)生；還可以減少甚至避免落水裝置結(jié)冰后，落水管道2中冰的重量增大而造成落水管道2脫落，損壞落水裝置甚至砸壞下方物品和行人情況的發(fā)生。

具體的，為了實現(xiàn)對微波的反射，集水井1和落水管道2可以選用金屬材料制成，如，不銹鋼、鋁合金、鑄鐵、銅等；也可以選用塑料制成的集水井1和落水管道2，如PVC、PP、PE等制成，并在其內(nèi)壁、外壁或塑料管壁之間設(shè)置金屬層或金屬網(wǎng)，其中，金屬層上可帶有孔洞。

本實施例中，如圖2所示，微波組件3還可以包括相互連通的微波激勵腔33和波導(dǎo)管34，微波激勵腔33與微波管32連通，波導(dǎo)管34與落水管道2的管壁連通。微波組件3對落水裝置進(jìn)行加熱除冰時，打開電源裝置31，微波管32產(chǎn)生微波，微波激勵腔33將微波最大限度的饋入激勵腔，并作為一個共振腔對微波能量進(jìn)行共振放大，微波激勵腔33內(nèi)的放大后的微波隨后經(jīng)過波導(dǎo)管34進(jìn)入落水管道2內(nèi)，通過在落水管道2和集水井1側(cè)壁的多次反射，對其內(nèi)固態(tài)冰進(jìn)行加熱。其中，波導(dǎo)管34為一種空心的、內(nèi)壁十分光潔的金屬導(dǎo)管或內(nèi)敷金屬的管子，用來傳送微波，脈沖信號可以通過該波導(dǎo)管34以極小的損耗被傳送到落水管道2內(nèi)；波導(dǎo)管34內(nèi)徑的大小因所傳輸信號的波長而異。該微波組件3可以盡可能地將微波管32產(chǎn)生的微波傳送到落水管道2內(nèi)，從而增強微波組件3的除冰效率。

本實施例中，如圖2所示，可以在落水管道2下端的出水口套設(shè)有微波防逸罩4。在落水管道2管壁進(jìn)行反射的微波到達(dá)落水管道2下端出水口時，被微波防逸罩4阻擋，反射回落水管道2中去，微波防逸罩4不僅可以減少微波對外界的電磁干擾，還可以大大減少微波的外逸，減少能量損耗，提高微波組件3對固態(tài)冰的加熱效率。具體的，微波防逸罩4可以包括一個透水罩和一個與落水管道2下端出水口相對應(yīng)的金屬格柵，其中，透水罩套在落水管道2的下端，并將金屬格柵罩在其內(nèi)，將金屬格柵固定在落水管道2的下端出水口處，在確保積水可以流出的基礎(chǔ)上，金屬格柵對微波進(jìn)行反射阻擋。

本實施例中，如圖2所示，還可以在集水井1開口上設(shè)有金屬隔柵5。一方面，建筑物屋頂上的積水，或別處的積水流入集水井1前，金屬隔柵5對積水進(jìn)行過濾，將積水中的樹葉等垃圾進(jìn)行隔離，減少垃圾對集水井1以及落水管道2的堵塞，確保落水裝置的排水功能；另一方面，從落水管道2反射到集水井1中的微波到達(dá)集水井1開口處時，金屬隔柵5可以對微波進(jìn)行阻隔反射，減少外逸的微波，不僅減少微波對外界的電磁干擾，還在一定程度上減少能量損耗，提高微波組件3對固態(tài)冰的加熱效率。

本實施例中，可以在集水井1內(nèi)壁、金屬隔柵5表面和微波防逸罩4表面均涂有吸波材料層。微波在落水裝置中反射到達(dá)集水井1內(nèi)壁、金屬隔柵5表面和微波防逸罩4表面時，三者表面涂有的吸波材料層對微波進(jìn)行吸收，并轉(zhuǎn)化為熱量對落水裝置中的固態(tài)冰進(jìn)行加熱，減少微波外逸對外界的電磁干擾，且提高微波組件3的加熱效率。此外，吸波材料層還具有質(zhì)量輕、耐溫、抗腐蝕的性能，可以有效延長落水裝置的使用壽命。

本實施例中，如圖2所示，落水管道2可以包括水平管道段21，水平管道段21底部的管壁上設(shè)有壓力傳感器6，壓力傳感器6與微波組件3電連接。排水過程中，集水井1中的積水流經(jīng)落水管道2的水平管道段21，當(dāng)積水沒有結(jié)冰時，積水流過水平管道段21的時間較短，水平管道段21及其內(nèi)積水對壓力傳感器6傳輸一個不穩(wěn)定的壓力信號；當(dāng)積水在落水管道2中結(jié)冰時，水平管道段21內(nèi)結(jié)冰，水平管道段21及其內(nèi)固態(tài)冰的重量不斷加重，直至到達(dá)一個較穩(wěn)定的重量，該重量信號傳遞給壓力傳感器6，壓力傳感器6接收到該壓力信號后，傳遞給微波組件3，電源裝置31打開，微波組件3對落水裝置中的固態(tài)冰進(jìn)行加熱，直到固態(tài)冰融化，水平管道段21的重量減小到設(shè)定值，壓力傳感器6檢測到該壓力信號后，傳遞給微波組件3，電源裝置31關(guān)閉，微波組件3停止工作。壓力傳感器6的設(shè)置可以實時對落水裝置結(jié)冰狀態(tài)進(jìn)行檢測，并及時對其除冰，從而有效確保落水裝置的排水效果，也減少落水管道2掉落情況的發(fā)生。

本實施例中，如圖2所示，還可以在集水井1內(nèi)腔設(shè)有溫度傳感器7，溫度傳感器7與微波組件3電連接。排水過程中，溫度傳感器7對集水井1中的積水進(jìn)行溫度測量，當(dāng)積水溫度高于冰點溫度時，溫度傳感器7采集到該溫度信號，并將該溫度信號傳遞給微波組件3，微波組件3的電源裝置31關(guān)閉，微波組件3不工作；當(dāng)集水井1中積水開始結(jié)冰時，冰水的溫度低于冰點溫度，溫度傳感器7采集到該溫度信號后，將該溫度信號傳遞給微波組件3，微波組件3的電源裝置31打開，微波組件3對落水裝置進(jìn)行加熱。溫度傳感器7的設(shè)置可以對落水裝置中結(jié)冰現(xiàn)象進(jìn)行一定的預(yù)防，進(jìn)一步減少落水裝置結(jié)冰的幾率；而且溫度傳感器7與壓力傳感器6配合使用，更加增強了微波組件3工作的精確度和落水裝置的實用性。此外，溫度傳感器7也可以設(shè)置在落水管道2上，對落水管道2中的積水進(jìn)行溫度采集。

本實施例中，如圖2所示，還可以包括PLC控制系統(tǒng)8，電源裝置31、壓力傳感器6和溫度傳感器7均與所述PLC控制系統(tǒng)8電連接。PLC控制系統(tǒng)8不僅可以控制電源裝置31、壓力傳感器6和溫度傳感器7的開關(guān)，還可以對各個信號進(jìn)行顯示，使操作人員能夠?qū)崟r的得到落水裝置中各個位置的精確情況，PLC控制系統(tǒng)8操作簡單、反應(yīng)靈敏、記錄精確。還可以在PLC控制系統(tǒng)8內(nèi)設(shè)置程序，實現(xiàn)操作人員對落水裝置的遠(yuǎn)程控制。

具體的，本實施例中，如圖3和圖4所示，微波組件3可以發(fā)射頻率為2.45GHz的微波；落水管道2包括塑料圓管道22，塑料圓管道22外壁設(shè)有金屬反射層24，金屬反射層24直徑大于0.11m；或落水管道2包括塑料矩形管道23，塑料矩形管道23外壁設(shè)有金屬反射層24，金屬反射層24的長邊長度大于0.0613m。為了能夠有效對落水管道2中的固態(tài)冰進(jìn)行加熱，在民用微波頻段中，頻率為2.45GHz的微波對水及固態(tài)冰的加熱效率較高。當(dāng)微波組件3向外發(fā)射頻率為2.45GHz的微波時(一定頻率的微波對應(yīng)的波長一定)，考慮到落水管道2需要對微波進(jìn)行傳輸(可以理解為波導(dǎo)管34)，所以為了增強落水管道2對微波的傳輸，落水管道2的尺寸需要符合一定要求：落水管道2采用圓形管道時，圓形管道的直徑應(yīng)大于0.9倍該微波的波長；當(dāng)落水管道2采用矩形管道時，矩形管道較長一邊的邊長應(yīng)大于0.5倍該微波的波長。具體的，該頻率微波的波長計算如下：

ν＝λ＊f，其中，ν為微波的傳播速度，這里取3×10⁸m/s；λ為微波波長，m；f為微波的頻率，2.45×10⁹Hz。將ν和f的數(shù)值代入，計算得到λ＝0.12m，則0.9λ＝0.11m、0.5λ＝0.0613m。

選用適當(dāng)尺寸的落水管道2，可以增強對微波的傳輸，提高微波組件3的加熱效率。此外，落水管道2內(nèi)層包括塑料圓管道22或塑料矩形管道23，塑料圓管道22或塑料矩形管道23的外壁涂有金屬反射層24，塑料質(zhì)輕、耐腐蝕性較強，可以減輕落水裝置的自重，延長落水管道2的使用壽命；落水管道2外部的金屬反射層24則用于對微波的反射，確保落水管道2的加熱性能，此外，還可以對其內(nèi)的塑料管道起到保護(hù)作用，進(jìn)一步延長落水管道2的使用壽命。

實施例二

本實施例提供一種建筑物，包括檐溝和實施例一所述的落水裝置，檐溝與落水裝置的集水井1連通，該建筑物具有上述落水裝置的所有技術(shù)效果，這里不再贅述。

本實施例提供的建筑物，包括設(shè)置在建筑屋檐上的檐溝和實施例一所述的落水裝置，當(dāng)建筑物的屋頂有積水時，積水通過匯集槽或天溝等匯集到檐溝處，檐溝內(nèi)的積水流入落水裝置的集水井1中，繼而流經(jīng)落水管道2被排泄到指定位置，從而對建筑物的屋頂、墻壁和地基進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)落水裝置中發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象時，通過微波組件3對落水管道2和集水井1中的冰進(jìn)行加熱使其融化，從而減少氣溫較低時，結(jié)冰對落水裝置的堵塞，確保其排水功能，減少甚至避免由于結(jié)冰，落水管道2堵塞而造成積水從集水井1開口處外溢，積水在集水井1外的側(cè)壁或落水管道2管壁上結(jié)冰，當(dāng)這些冰由于重力作用或發(fā)生消融時向下墜落而給其下方物品和行人造成危害情況的發(fā)生；還可以減少甚至避免落水裝置結(jié)冰后，落水管道2中冰的重量增大而造成落水管道2脫落，損壞落水裝置甚至砸壞下方物品和行人情況的發(fā)生。具體的，建筑物可以是橋梁、房屋，甚至是特定的山坡等；只要具有上表面，且需要對上表面上的積水進(jìn)行排泄的物體，在這里都可以稱為建筑物。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。