CN103669516B - 长效防臭地漏 - Google Patents

Abstract

长效防臭地漏，具有沉浮式扣碗结构，碗底内附有PVA缩甲醛胶片，其通过下法制成：原材料为：PVA、甲醛、玉米与木薯的混合淀粉、十二烷基苯磺酸钠、碳酸氢钠、盐酸；步骤是：分别用水将PVA和混合淀粉调制成15％的水溶液；将二者混合，加入甲醛、碳酸氢钠和十二烷基苯磺酸钠并混合；加热至50～60℃，加入盐酸，混合后注入模具中，60℃下保持12小时，然后洗去甲醛和盐酸。该地漏的有益效果是：1、防臭性能优良；2、即便凹槽中无水也能长期地保持防臭性能；3、环形凹槽可清除头发丝等，从而防止性能降低；4、即便在下水管口上有头发丝等，仍具有良好的防臭性能；5、结构简单，制造方便。

Description

长效防臭地漏

技术领域

本发明涉及建筑卫生设备的地漏装置，更详细地说，涉及一种即便在地漏水封凹槽中的水完全干涸之后仍能在很长时间内保持良好防臭性能的长效防臭地漏。

技术背景

目前建筑上常用的地漏主要是扣碗式地漏，这是水封式地漏，该地漏包括地漏本体、扣碗和处于扣碗上方的透水盖板三个主要部件，扣碗倒扣在地漏本体的环形凹槽中。使用时，污水通过透水盖板落到环形凹槽中，然后穿过扣碗碗壁的波纹状边缘向上流动，当污水水面浸没下水管管口时，污水就沿着下水管进入下水道。环形凹槽中的存水始终浸没扣碗碗壁的波纹状边缘，从而阻止下水管内的臭气逸出。该地漏在经常使用时，其水封效果是很好的。而且，环形凹槽还能使污垢、纤维、头发等沉积于其中，防止其进入下水管，从而防止下水管的堵塞。当使用较长时间而发现水流不畅时，只要将透水盖板除去并将扣碗拿起，就可容易地将凹槽中的污物清理除去，从而使地漏恢复畅通。但是，当居室主人外出而导致地漏较长时间不用时，凹槽中的存水逐渐蒸发完，从而丧失水封的功能，导致下水管内的臭气散出，甚至因此而导致传染病的传播。另一类地漏是非水封式地漏，其原理是利用弹簧丝的拉力或压力、磁铁的吸力或者杠杆产生的作用力将下水管管口的活门封住，在有下水时由水的重力将活门冲开，无下水时活门恢复关闭状态。但是这几种地漏的气密性很差，根本起不到防臭作用。所以目前具有防臭功能的仍是水封式地漏，但必须保持其凹槽中长期有水。

为了克服水封式地漏在无水时散发臭气的问题，本发明人于2009年1月5日向中国专利局提交了一份名称为“沉浮式地漏”的实用新型专利申请(200920000038.3)并于同年10月28日获得了授权(授权公告号CN201334708Y)。该地漏的特征是其中的扣碗具有浮力腔。当地漏凹槽中有水时扣碗就浮起来，使扣碗的碗底离开下水管管口，从而让水顺利地排入下水管中。当凹槽中的水由于蒸发而变少甚至完全干涸之后，扣碗就下沉，使得扣碗碗底内侧的弹性橡胶片压在下水管管口上，从而防止下水系统内的臭气溢出。后来本发明人在实际使用时发现，当地漏凹槽中有水时，其防臭性能良好，但当由于长期不用而导致凹槽中的水干涸之后，其防臭性能就逐渐变差。为此，本发明人进一步研发一种能够克服上述缺点的长效防臭地漏。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种长效防臭地漏，该地漏即便在凹槽中的水完全干涸之后仍能在长时间(例如3～4个月)内具有良好的防臭性能。

本发明人对上述实用新型专利(ZL200920000038.3)的地漏(下称“原地漏”)进行了深入研究，在研究时，使用由本发明人提交的申请号为201320235885.4、名称为“用于测定地漏防臭性能的装置”的实用新型专利申请中所述的装置，按照由本发明人提交的申请号为201310160646.1、名称为“地漏防臭性能的测定方法”的发明专利申请中所述的方法对上述原地漏进行防臭性能的测试，以寻求改进。经过反复实验，发现原地漏的凹槽(俗称“沙井”)可起到沉淀池的作用，它能使砂粒和头发丝等在此处沉积下来，从而防止由于砂粒、头发等进入下水管而引起的下水道堵塞以及由于头发丝等停留在下水管口上而引起的防臭性能降低。但原地漏的缺点是在凹槽中的水干涸之后，其防臭性能略有降低。其原因是密封橡胶片在表面干燥的情况下，其密封性能不够好。于是，本发明人决定保留原地漏中的凹槽(即沙井)而对其密封胶片加以改进。本发明人经过调研与实验后发现，由聚乙烯醇(下称PVA)与甲醛反应生成的PVA缩甲醛对水具有很强的吸附力，也具有很好的弹性，有希望用来代替原地漏中的橡胶片。而如果在反应过程中加入一定量的发泡剂(例如碳酸氢钠)和淀粉，就能获得改性的PVA缩甲醛。发泡剂的作用是使产品中形成许多均匀的小气泡，从而大大地提高产品的吸水容量。淀粉的作用是提高产品的抗龟裂性、变形性和复原性。其中，具有良好变形性和复原性功能的PVA缩甲醛胶片在遇到有头发丝、细砂粒之类的杂物停留在地漏下水管口表面上的情况下，由于胶片的变形性而将头发丝或细砂粒周围形成的空隙填满，从而保证良好的气密性。而且，由于地漏的凹槽具备排污水系统中“沙井”的特征，使砂粒、毛发等很难到达下水管口处，因此根本不会发生防臭性能降低的情况。经过很多次严格的实验，结果表明，只要用这样的改性PVA缩甲醛代替上述原地漏中的橡胶片并让其吸足水分，就能使该地漏长期地保持良好的防臭性能。由于这一发现，从而完成了本发明。

本发明的技术方案如下：

1、长效防臭地漏，包括地漏本体、扣碗和透水盖板，该地漏本体具有外周边、下水管以及处于二者之间的环形凹槽，扣碗具有浮力腔，其浮力能使整个扣碗在水中浮起；透水盖板具有透水孔以及处于盖板中央部位下方的突起物；当扣碗停靠在下水管的管口上时，扣碗的碗口边缘与环形凹槽槽底之间具有间隙，其中：

在扣碗碗底的内侧附有改性聚乙烯醇缩甲醛胶片，该胶片是通过下述方法制成的：

该方法所用的原材料如下：

(i)分子量在17万～22万之间、醇解度在88～99％之间的聚乙烯醇                   800～1100重量份

(ii)37％的甲醛溶液                    850～1000重量份

(iii)由玉米粉与木薯粉按40∶60～60∶40的重量比组成的混合淀粉                 500～700重量份

(iv)十二烷基苯磺酸钠                  15～25重量份

(v)碳酸氢钠                           80～100重量份

(vi)37％的盐酸                        500～550重量份

该方法的步骤如下：

用水将上述聚乙烯醇调制成浓度为15质量％的聚乙烯醇水溶液；用水将上述混合淀粉调制成浓度为15质量％的淀粉悬浮液；将所获聚乙烯醇水溶液和淀粉悬浮液合并、混合均匀，向其中加入上述的甲醛溶液、碳酸氢钠以及十二烷基苯磺酸钠，混合均匀；将该混合液加热至50～60℃，然后向其中加入上述的盐酸，混合均匀后立即注入模具中，将其置于55～65℃的烘箱内保持10～15小时，取出后洗去未反应的甲醛和盐酸，即为改性聚乙烯醇缩甲醛成品。

2、如技术方案1所述的长效防臭地漏，其中所述的聚乙烯醇是分子量在17万～22万之间、醇解度在98～99％之间的聚乙烯醇。

下面对本发明的技术方案做必要的解释。

在制备改性PVA缩甲醛胶片时，作为原料的PVA的分子量和醇解度是重要的参数。PVA的分子量根据其聚合度的不同而异。其中，低聚合度PVA的分子量在2.5万～3.5万之间，中聚合度PVA的分子量在12万～15万之间，高聚合度PVA的分子量在17万～22万之间，超高聚合度PVA的分子量在25万～30万之间。如果使用低聚合度或中聚合度的PVA，则所获PVA缩甲醛胶片的强度较差，不符合要求。而超高聚合度PVA的价格显著增高，对成本不利。故本发明采用分子量在17万～22万之间(高聚合度)的PVA。

醇解度通常分为78％、88％和98％三种。如果使用醇解度为78％的PVA，则所获PVA缩甲醛胶片的膜强度差，容易穿孔。另外，醇解度为100％的PVA在市面上尚没有出售，估计其价格较高。故本发明采用醇解度在88～99％之间的PVA，优选醇解度为98～99％的PVA。

关于淀粉的作用，如上所述，淀粉能提高PVA缩甲醛胶片的抗龟裂性、变形性和复原性。可以认为，其理由是，淀粉在60℃左右下便能变成糊精，其性能较为柔软，从而提高PVA缩甲醛胶片的抗龟裂性、变形性和复原性。根据本发明人的试验，由玉米粉和木薯粉按40∶60～60∶40质量比的范围配合使用，可以获得最理想的效果。其中，玉米粉较易获得，价格也较低。木薯粉在变成糊精后具有很强的粘性和韧性，从而更有利于提高PVA缩甲醛胶片的抗龟裂性、变形性和复原性。予以说明，对于玉米粉和木薯粉的粒度没有特殊要求，只要是经过普通的磨机生产出来的产品即可。

十二烷基苯磺酸钠是表面活性剂，其作用是使各成分在反应中密切接触，并有利于形成乳化液，从而使反应更为顺利。

碳酸氢钠是发泡剂，当温度达到50℃时，碳酸氢钠在水中会缓慢地放出气泡，而当温度超过60℃时，其发泡速度过快，不利于生成均匀的小气泡，故适宜的温度为50～60℃。

盐酸在反应中起催化剂的作用。虽然硝酸和硫酸也能催化，但是硝酸具有强氧化性，对产品有破坏作用，而硫酸在反应中会生产沉淀。故本发明中采用盐酸。

由于按本发明方法生产的改性PVA缩甲醛胶片具有很强的吸水性，只要在正常使用时吸收了水分，便能在很长时间内保持其表面湿润。并且，在实际使用中由于地漏一直与下水系统中的潮湿空气接触，因此，即便地漏长期不与水接触，该地漏中的改性PVA缩甲醛胶片也能保持其表面湿润，所以能长期地具有防臭效果。

与本领域的先有技术相比，本发明的长效防臭地漏具有如下的有益效果：

1、防臭性能优越；

2、即便由于住户主人长期外出而导致地漏凹槽中的水完全干涸，也能在几个月甚至更长的时间内保持良好的防臭效果；

3、与非水封式地漏相比，本发明地漏设置有用于让砂粒和头发丝等沉降的环形凹槽，从而防止由于头发等在出口处停留所引起的防臭效果降低；

4、由于改性PVA缩甲醛胶片具有很好的变形性和复原性，因此，即便在地漏的下水管管口上停留有少量头发丝、棉纤维或细砂粒，也能发挥良好的气密性和防臭性能；

5、结构简单，制造方便。

附图说明

图1是本发明的长效防臭地漏的剖视图。

在图1中，各符号的定义如下：

1-地漏本体、1a-地漏本体外周边、1b-下水管、1c-环形凹槽；2-扣碗、2a-浮力腔、2b-改性PVA缩甲醛胶片；3-透水盖板、3a-凸起物、3b-透水孔。

具体实施方式

下面举出实施例、应用例和比较例来具体地描述本发明，但本发明不限定于这些实施例和应用例。予以说明，在各例中的百分比符号“％”表示质量/质量的百分比。

实施例1

将分子量在17万～22万之间(高聚合度)、醇解度为98％的PVA950g用水配制成15％的水溶液。另外，将由玉米粉和木薯粉按1∶1的比例组成的混合淀粉600g用水配制成15％的水悬浮液。将这两种溶液混合均匀，然后向其中加入37％的甲醛920g、十二烷基苯磺酸钠20g、碳酸氢钠90g，搅拌至全部溶解并充分混合均匀，将该混合液置于一个不锈钢桶中加热至55℃，然后向其中加入37％的盐酸520g，混合均匀后立即注入一个内腔形状为200×200×4mm的模具中，将该模具连同内容物一起置于烘箱中，在60℃下保持12小时，取出后洗去未反应的甲醛和盐酸，获得了厚度为4mm的改性PVA缩甲醛胶片。

实施例2

除了所用PVA的醇解度为88％以外，其余与实施例1同样地进行，获得了改性PVA缩甲醛胶片。

应用例1

按照图1安装本发明的长效防臭地漏，使用实施例1中获得的厚4mm的改性PVA缩甲醛胶片作为附图中的2b。向地漏中注水，使环形凹槽(1c)中装满水并使胶片(2b)吸足水。然后使用上述“用于测定地漏防臭性能的装置”(申请号为201320235885.4)中所述的装置，按照上述“地漏防臭性能的测定方法”(申请号为201310160646.1)中所述的方法进行防臭性能的测定。向系统中充入空气，使测量装置的气压计的水柱高差达到50mm，关闭系统，观察水柱高差随时间的变化。结果表明，24小时后水柱高差的变化＜2mm。这一结果表明，本发明的地漏在环形凹槽(1c)中有水的情况下，即便在与地漏连接的排污管道内的气压比相同温度下的大气压高出50mm水柱的情况下，排污管道内的臭气也不会反溢，这就说明，本发明的地漏完全达到了建筑行业对水封地漏规定的50mm水封深度的行业标准。

应用例2

仍使用本发明的长效防臭地漏，但是与应用例1不同，本次实验的第1天，在实验时首先向地漏中注水，使胶片(2b)吸足水，然后用吸管将环形凹槽中的水吸干。再按照应用例1的方法进行测定，上、下午各记录一次气压计的水柱高差值，两次记录的时间间隔为8小时。结果表明，气压计的水柱高差在开始时为50mm，8小时后为49mm。从第2天起不再进行注水的操作，也就是模仿由于主人长期外出而导致地漏凹槽中的水完全干涸的状态。但仍按照第1天的操作每天将系统气压调节为50mm水柱高差，再进行同样的水柱高差读数和记录。如此连续试验和观察10天，发现水柱高差在8小时内的变化最大只有2mm。也就是水柱高差在50±2mm的范围内。该水柱高差的波动还可能受到系统内温度变化的影响，但结果仍然表明，即便在与地漏连接的污水管道内的温度发生波动，在污水管道内的气体压力比大气压高出50mm水柱的条件下，臭气也不会向外逸出。这一结果说明，即便由于居室主人长期外出而导致地漏环形凹槽中的水完全干涸，在下水系统内的气压保持50mm水柱高差的条件下，本发明的地漏仍长期具有优良的防臭性能。

应用例3

使用一种合成污水，其中含有少量细砂和毛发，使30升污水在水落差为60mm(即水面大致上与地漏的透水盖板持平)的条件下通过地漏。然后打开地漏检查，发现绝大部分细砂和毛发均沉积在地漏的环形凹槽内。在下水管口处留有毛发6根和粒径约0.1mm的细砂约20粒。不加任何清理，重新装好地漏。然后用吸管将环形凹槽中的水吸干，再按照应用例1的方法进行测定，并按照应用例2的方法连续观察10天。结果表明，气压计的水柱高差均在50±2mm的范围内。这一结果说明，即便在环形凹槽已完全没有水，而且在下水管管口处有少量头发或纤维的情况下，本发明的长效防臭地漏仍长期具有优良的防臭性能。

比较例1

使用一种市面上购买的，注册商标为“Submerine(潜水艇)”的T型自动密封式四防地漏，这是一种非水封式地漏，厂家自称该地漏具有优良的防臭性能。该地漏的结构特点是利用金属丝弹簧将密封橡胶片拉住以达到密封状态。有水时借助水的重力将橡胶片活门冲开，让下水通过。无水时恢复密封状态，从而达到防臭的目的，在测量时，先将地漏原件安装在应用例1所述的测量装置上，向地漏中灌注水，水迅速将橡胶片活门冲开。停止注水后，水便迅速流干。当向系统中充气时，根本无法形成水柱高差。该结果表明，该地漏原件根本没有防臭作用。本发明人检查后发现，该地漏中起防臭作用的地漏芯体与主体之间是自由活动的，以便居室主人在必要时将芯体取出清理。因此，地漏芯体与主体之间必然存在活动缝隙，所以无法防止臭气溢出。于是，为了改进这种情况，本发明人用生料带将此缝隙填死，然后向系统中充入空气，使测定装置的气压计水柱高差达到50mm，立即关闭系统，并用秒表读取水柱高差从50mm降低至0mm所需的时间。接着再次充气以建立50mm的水柱高差，用秒表读数，如此反复充气和读数5次。结果，水柱高差从50mm降低至0mm所需的时间最少只有31秒，最多也只有55秒。该结果表明，在将该地漏芯体与主体之间的活动缝隙用生料带填死之后，该地漏虽然稍有一些防臭作用，但这防臭作用还是很差。而且，如果要求居室主人在安装地漏时以及在每次清洗地漏芯体之后都必须用生料带将地漏的活动缝隙填死，势必给居室主人带来很大的麻烦。并且，即便如此，该地漏的防臭作用还是远远不够的。关于这一点，只需将本比较例的结果与使用本发明地漏的应用例1、2、3的结果相对比，便可明显地看出。

比较例2

使用一种市面上购买的、注册商标为“快尔顺”的高级不锈钢隔臭地漏，这也是非水封式地漏，其防臭原理基本上与比较例1的地漏相同，地漏芯体与主体之间也有活动缝隙，也是用金属丝弹簧将密封件拉住，但在此处没有密封橡胶片，只靠金属与金属的接触来密封。因此，即便用生料带将地漏芯体与主体之间的活动缝隙填死，充气时也无法建立50mm的水柱高差。因此无法测定其漏气速度。此结果说明，该地漏根本没有防臭效果，而且，即便用生料带填死地漏芯体与主体之间的活动缝隙，也不能提高其防臭效果。

比较例3

使用一种市面上购买的、注册商标为“淼通”的防臭地漏，这也是非水封式地漏，其芯体由塑料构成，芯体与主体之间也有自由活动的缝隙。其防臭原理是在芯体出口处设置一个活页轴，该活页轴的一侧为圆形的平面且与芯体出口的圆形吻合。该活页轴的另一侧为一个重锤。借助重锤的重量使活页的圆形平面将下水管口封闭。有水时借助水的重量将活页冲开，无水时恢复封闭状态，从而达到防臭的目的。在测量时先将地漏安装在应用例1所述的测量装置上，向地漏中注水，水立即将活页冲开。停止注水时，活页上方的水完全漏光，没有一点水残留。当向系统中充入空气时，空气便立即从活页与下水管管口之间的缝隙迅速逸出，根本无法使气压计形成水柱高差。然后，本发明人用生料带将地漏芯体与主体之间的活动缝隙填死，再向系统中充气，此时也无法建立水柱高差。这一结果表明，这种地漏根本没有防臭性能。

根据使用本发明地漏的应用例1～3的试验结果以及通过将应用例1～3与使用现有技术地漏的比较例1～3的结果进行比较，可以明显地看出，本发明的长效防臭地漏具有上文所述的各种有益效果。

Claims (2)

1.长效防臭地漏，包括地漏本体(1)、扣碗(2)和透水盖板(3)，该地漏本体(1)具有外周边(1a)、下水管(1b)以及处于二者之间的环形凹槽(1c)；扣碗(2)具有浮力腔(2a)，其浮力能使整个扣碗(2)在水中浮起；透水盖板(3)具有透水孔(3b)以及处于盖板中央部位下方的突起物(3a)；当扣碗(2)停靠在下水管(1b)的管口上时，扣碗(2)的碗口边缘与环形凹槽(1c)槽底之间具有间隙，其特征在于：

在扣碗(2)碗底的内侧附有改性聚乙烯醇缩甲醛胶片(2b)，该胶片(2b)是通过下述方法制成的：

该方法所用的原材料如下：

该方法的步骤如下：

用水将上述聚乙烯醇调制成质量百分浓度为15％的聚乙烯醇水溶液；用水将上述混合淀粉调制成质量百分浓度为15％的淀粉悬浮液；将所获聚乙烯醇水溶液和淀粉悬浮液合并、混合均匀，向其中加入上述的甲醛溶液、碳酸氢钠以及十二烷基苯磺酸钠，混合均匀；将该混合液加热至50～60℃，然后向其中加入上述的盐酸，混合均匀后立即注入模具中，将其置于55～65℃的烘箱内保持10～15小时，取出后洗去未反应的甲醛和盐酸，即为改性聚乙烯醇缩甲醛成品。

2.如权利要求1所述的长效防臭地漏，其特征在于，其中所述的聚乙烯醇是分子量在17万～22万之间、醇解度在98～99％之间的聚乙烯醇。