CN110820903A - 一种低水头损失的地漏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低水头损失的地漏，包括外壳单元、进水单元，进水单元处于外壳单元内；进水单元的内侧面设有第一导流曲面，外壳单元内侧面设有第二导流曲面，流体进入进水单元后，依次贴着第一导流曲面、第二导流曲面流动，且第二导流曲面底端形成地漏底端的排水口。所述第一导流曲面、第二导流曲面的设置，使得地漏内水流经过的地方均为或基本为曲面，利用曲面对水流进行导流，降低水流冲击的能量损失，使水流流速较大，从而提高排水流量。此外，水流流经第一导流曲面、第二导流曲面时产生科恩达效应，使地漏内部及与地漏连接的排水管内充满水，形成虹吸现象，从而进一步增大排水流量。

Description

一种低水头损失的地漏

技术领域

本发明涉及一种地漏，特别是涉及一种低水头损失的地漏。

背景技术

传统地漏内部拐角众多，排水时，高速水流冲击产生水花飞溅效果，造成能量损失，从而影响水流流速，降低排水流量。为此，现有技术出现了一种内部设有曲面的地漏，然而这种地漏仅在内侧顶部设置了一小段曲面，这小段曲面仅起到初始导流的作用，并不能有效解决因水流冲击造成能量损失较大的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题，提供了一种低水头损失的地漏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低水头损失的地漏，包括外壳单元、进水单元，进水单元处于外壳单元内；进水单元的内侧面设有第一导流曲面，外壳单元内侧面设有第二导流曲面，流体进入进水单元后，依次贴着第一导流曲面、第二导流曲面流动，且第二导流曲面底端形成地漏底端的排水口。

进一步的，所述第一导流曲面和/或第二导流曲面的竖向截面包括最速曲线。

进一步的，还包括芯子，该芯子位于外壳单元内，并可上下运动地连接于所述进水单元；该芯子与进水单元配合形成排水密封位，且芯子通过向下运动开启排水，芯子通过向上复位关闭排水。

进一步的，所述芯子外表面设有第三导流曲面。

进一步的，所述芯子向下运动时，其与所述外壳单元之间形成的流道构成文丘里管。

进一步的，所述芯子呈中空结构，且所述芯子通过第一弹性件进行复位，该第一弹性件位于所述芯子内。

进一步的，所述芯子呈扁球体或圆球体结构。

进一步的，所述进水单元包括进水座、螺纹连接于该进水座底部的支架，以及设置在该支架与进水座之间的密封环；所述第一导流曲面包括设置于所述进水单元内侧面的上导流曲面和设置在所述支架、密封环的下导流曲面，上导流曲面通过下导流曲面与所述第二导流曲面衔接；所述芯子活动连接于进水座，并与密封环配合形成排水密封位。

进一步的，所述进水座内侧顶部沿周向分布有多个导流板，用于阻止漩涡形成。

进一步的，所述外壳单元包括面板、接头、底座，接头顶部与面板螺纹连接，接头底部与底座螺纹连接，所述第二导流曲面设于底座内侧面。

进一步的，所述进水单元外套设有可绕其轴线转动的转动环，该转动环外侧面设有至少一限位块，外壳单元内具有在轴向上间隔分布且相面向的上齿部和下齿部，上齿部设有供所述限位块进出的出入槽；在轴向上移动进水单元带动限位块依次与上齿部和下齿部配合或依次与下齿部和上齿部配合，且限位块与出入槽错位时实现进水单元与外壳单元的连接，限位块与出入槽对齐时实现进水单元与外壳单元的分离。

进一步的，所述限位块的数量为若干个，该多个限位块沿所述转动环的周向均匀分布；所述出入槽的数量为多个，该多个出入槽将所述上齿部分隔为沿所述外壳单元周向分布的多个齿块，各齿块底部分别具有左右间隔的两下齿峰，该两下齿峰之间的间隔形成用于卡住所述限位块的齿谷。

进一步的，所述下齿部为一圈斜齿，且各斜齿与所述下齿峰错位分布；所述齿块的两下齿峰分别呈斜齿状，且其倾斜方向与所述下齿部的斜齿的倾斜方向相反；所述各齿块顶部分别具有至少一上齿峰。

进一步的，所述限位块顶面为上斜面，该上斜面的倾斜方向与所述下齿峰的倾斜方向相同；所述限位块底面为下斜面，该下斜面的倾斜方向与所述下齿部的斜齿的倾斜方向相同。

进一步的，所述进水单元与外壳单元之间配合有第二弹性件，使进水单元可被沿轴向按压。

进一步的，所述第二弹性件包括环形簧片和沿该环形簧片周向分布的若干条形簧片，各条形簧片分别由环形簧片的一部分沿周向切割和向下弯折而成；各条形簧片分别呈倾斜状，且倾斜方向一致；环形簧片套设于所述进水单元，各条形簧片底端分别抵靠于所述外壳单元。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、所述第一导流曲面、第二导流曲面的设置，使得地漏内水流经过的地方均为或基本为曲面，利用曲面对水流进行导流，降低水流冲击的能量损失，使水流流速较大，从而提高排水流量。此外，水流流经第一导流曲面、第二导流曲面时产生科恩达效应，使地漏内部及与地漏连接的排水管内充满水，形成虹吸现象，从而进一步增大排水流量。

2、所述第一导流曲面和/或第二导流曲面的竖向截面包括最速曲线，能够进一步提高水流的流速，从而进一步提高排水流量。

3、由于所述芯子位于外壳单元内，因而芯子不会占用排水管的排水面积，使排水管能实现全口径排水，从而进一步实现大流量排水。

4、所述芯子外表面设有第三导流曲面，能够进一步降低水流冲击芯子造成的能量损失，从而进一步提高水流流速和排水流量。

5、所述芯子向下运动时，其与所述外壳单元之间形成的流道构成文丘里管，从而能够在芯子底部形成负压区，该负压区对芯子产生一个下拉力将芯子下拉，使芯子处于完全打开状态，保证排水流量达到最大值。

6、所述导流板可起到反漩涡的作用，使进水单元内的进水连达到最大，从而进一步增加排水流量。

7、所述转动环及其限位块、上齿部、下齿部的设置，使得进水单元能够实现快速装拆，从而方便用户对进水单元及芯子进行清洗、维护。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种低水头损失的地漏不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的分解示意图；

图2是本发明的进水座的结构示意图一(体现正面)；

图3是本发明的进水座的结构示意图二(体现背面)；

图4是本发明的进水座的剖视图；

图5是本发明的另一种进水座的结构示意图；

图6是本发明的底座的结构示意图；

图7是本发明的底座的剖视图；

图8是本发明的芯子的剖视图；

图9是本发明的转动环的结构示意图；

图10是本发明的限位环的结构示意图；

图11是本发明的工作状态示意图一；

图12是本发明的工作状态示意图二；

图13是本发明的工作状态示意图三；

图14是本发明的安装状态示意图一；

图15是本发明的安装状态示意图二；

图16是本发明的拆卸状态示意图；

图17是本发明在安装状态的动作分解示意图；

图18是本发明在拆卸状态的动作分解示意图。

具体实施方式

实施例，请参见图1-图18所示，本发明的一种低水头损失的地漏，包括外壳单元6、进水单元2，进水单元2处于外壳单元6内；进水单元2的内侧面设有第一导流曲面26，外壳单元6内侧面设有第二导流曲面653，流体进入进水单元2后，依次贴着第一导流曲面26、第二导流曲面653流动，且第二导流曲面653底端形成地漏底端的排水口。所述第一导流曲面26、第二导流曲面653的竖向截面分别包括最速曲线，使流体流速更快。

本实施例中，所述进水单元2包括进水座22、螺纹连接于该进水座22底部的支架24，以及设置在该支架24与进水座22之间的密封环23，支架24底部外侧、进水座22顶部外侧分别套设有密封圈21、25；所述第一导流曲面26包括设置于所述进水单元2内侧面的上导流曲面223和设置在所述支架24、密封环23的下导流曲面231，上导流曲面223通过下导流曲面231与所述第二导流曲面653衔接。上导流曲面223的竖向截面包括最速曲线2231，具体，该最速曲线2231位于上导流曲面223的竖向截面的两端之间。

本实施例中，所述进水座22内侧顶部沿周向分布有多个导流板221，用于阻止漩涡形成。该多个导流板221以进水座22中间设置的安装部222为中心呈发散式分布，且各导流板221分别位于进水座22的径向方向上，但不局限于此，在其它实施例中，该多个导流板221＇呈沿逆时针或顺时针方向的螺旋状分布，如图5。

本实施例中，所述外壳单元6包括面板61、接头63、底座65，接头63顶部与面板61螺纹连接，且二者之间配合有密封圈62，接头63底部与底座65螺纹连接，且二者之间配合有密封圈64；所述第二导流曲面653设于底座内侧面,所述第二导流曲面653的竖向截面包括最速曲线6531，具体，该最速曲线6531为第二导流曲面653的竖向截面的中间部位。

本实施例中，本发明还包括芯子56，该芯子56位于外壳单元6内，并可上下运动地连接于所述进水单元2；该芯子56与进水单元2配合形成排水密封位，该芯子56通过向下运动开启排水，且芯子56向下运动时，其与所述外壳单元6之间形成的流道构成文丘里管。芯子56通过向上复位关闭排水，具体，所述芯子56通过第一弹性件进行复位。所述芯子 56呈中空结构，第一弹性件位于所述芯子56内，从而杜绝与水接触，提高第一弹性件的使用寿命。

本实施例中，所述芯子56外表面设有第三导流曲面561，并且，该芯子56呈扁球体结构，具体，该芯子56呈处于卧式状态的椭球体结构，且该芯子56顶部设有开口部562，该开口部562向上延伸成圆筒状，且该开口部562与一止转件52螺纹连接，该止转件52可上下移动地套接于所述进水座22中间设置的安装部222，所述第一弹性件具体为弹簧54，一连杆55向上依次穿过弹簧54、止转件52，并与进水座22的安装部222螺纹连接，弹簧54 即抵在连杆55底部与止转件52之间。止转件52与芯子56之间，以及止转件52与连杆55 之间分别配合有密封圈53、51。芯子56、弹簧54、止转件52、连杆55、密封圈53、51构成芯子单元5。在其它实施例中，所述芯子呈圆球体结构。

本实施例中，所述进水单元2外套设有可绕其轴线转动的转动环3，该转动环3外侧面设有至少一限位块31，外壳单元6内具有在轴向上间隔分布且相面向的上齿部和下齿部，上齿部设有供所述限位块31进出的出入槽71；在轴向上移动进水单元2带动限位块依次与上齿部和下齿部配合或依次与下齿部和上齿部配合，且限位块31与出入槽71错位时实现进水单元2与外壳单元6的连接，限位块31与出入槽71对齐时实现进水单元2与外壳单元6 的分离。所述转动环3具体套设在所述进水单元2的支架24外。

本实施例中，所述限位块31的数量为若干个，该多个限位块31沿所述转动环3的周向均匀分布；所述出入槽71的数量为多个，该多个出入槽71将所述上齿部分隔为沿所述外壳单元6周向分布的多个齿块72，各齿块72底部分别具有左右间隔的两下齿峰721、722，该两下齿峰721、722之间的间隔形成用于卡住所述限位块31的齿谷723。所述出入槽71 的数量多于限位块31的数量，且二者成倍数关系，但不局限于此，在其它实施例中，出入槽71与限位块31等数。所述各齿块72顶部分别具有一上齿峰723。

本实施例中，所述下齿部为一圈斜齿651，且各斜齿651与所述下齿峰721、722错位分布；所述齿块72的两下齿峰721、722分别呈斜齿状，且其倾斜方向与所述下齿部的斜齿651的倾斜方向相反。所述限位块31顶面为上斜面311，该上斜面311的倾斜方向与所述下齿峰721、722的倾斜方向相同；所述限位块31底面为下斜面312，该下斜面312的倾斜方向与所述下齿部的斜齿651的倾斜方向相同。

本实施例中，所述上齿部具体设置在一限位环7内侧面，该限位环固定套设于所述外壳单元6内，具体，该限位环7套设在外壳单元6的接头63内，并限位在接头63内侧面设置的环形台阶与底座65之间，且为了避免限位环7转动，限位环7上设有若干定位槽73，与所述底座65顶端设置的若干定位块652一一卡合。所述下齿部具体设置在进水单元2的底座65内侧面。

本实施例中，所述进水单元2与外壳单元6之间配合有第二弹性件4，使进水单元2可被沿轴向按压，但不局限于此，在其它实施例中，进行单元2通过被推拉的方式完成拆装。所述第二弹性件4包括环形簧片41和沿该环形簧片41周向分布的若干条形簧片42，各条形簧片42分别由环形簧片41的一部分沿周向切割和向下弯折而成；各条形簧片42分别呈倾斜状，且倾斜方向一致；环形簧片41套设于所述进水单元2的支架24外部，各条形簧片 42底端分别抵靠于所述外壳总成的底座65。所述第二弹性件4的设置，使进水单元2通过被轴向按压实现装拆，从而使操作更为便捷、省力。所述第二弹性件4优选包括所述环形簧片41和条形簧片42，具有占用空间小、不易丢失、受力均匀等特点。在其它实施例中，所述第二弹性件为弹簧。

本实施例中，本发明还包括地漏盖1，该地漏盖1盖接在所述外壳单元6的面板61上。

本发明的一种低水头损失的地漏，由于其芯子56位于外壳单元6内，因而芯子56不会占用与地漏连接的排水管8的排水面积S0，如图11所示，使排水管8能实现全口径排水，从而进一步实现大流量排水。排水时，水进入进水座22内，在导流板221的作用下，水不会在进水座22中心形成漩涡现象，使进水座22内的进水量达到最大状态，增加排水流量。当排水水压作用于芯子56顶部时，芯子56和止转件52压缩弹簧54向下运动，打开排水密封位进行排水，如图11所示。当芯子56向下运动时，芯子56与底座65之间形成的流道的过水面积从上到下先变小再变大(如图12所示，图12中，过水面积S1小于过水面积S2)，构成文丘里管，从而在芯子56底部形成负压区9，如图12所示，该负压区9对芯子56产生一个下拉力将芯子56下拉，使芯子56处于完全打开状态，保证排水流量达到最大值。在排水过程中，水贴着第一导流曲面26、第二导流曲面653流动，如图12所示，流速达到最快，降低水流冲击的能量损失，并且，水流经第一导流曲面26、第二导流曲面653时产生科恩达效应，使地漏内部及排水管内充满水，形成虹吸现象，从而进一步增大排水流量。

排水结束时，芯子56和止转件25在弹簧54的作用下向上运动，使芯子56关闭排水密封位，如图13所示，从而防止返溢水及返臭。当有返溢水时，芯子56在返溢水的浮力作用下向上浮起(芯子56相当于一个气囊结构)，并承受返溢水压，加强排水密封位的密封效果。

本发明的一种低水头损失的地漏，其进水单元2、芯子单元5、转动环3、第二弹性件4构成芯子总成，其外壳单元6、限位环7构成外壳总成。安装时，先将外壳总成、芯子总成这两部分分别各自完成装配，再将芯子总成放入外壳总成内，如图14所示。接着，按压芯子总成的进水座22，如图15所示，即可完成芯子总成与外壳总成的连接。当需要拆卸芯子总成时，按压芯子总成的进水座22，再向上提起芯子总成即可，如图16所示。

具体，参见图17所示，芯子总成详细的安装过程为：按压进水座22，转动环3上的各限位块31开始朝上齿部移动，如图17的a小图所示；当转动环3上的各限位块31的下斜面312接触到上齿部的相应齿块72的上齿峰723时，在上齿峰723的一侧斜坡面的导向下，转动环3转动一定角度，如图17的b小图所示，直至使限位块31顺利进入出入槽71，如图17的c小图所示；随着芯子总成被继续按压，各限位块31的下斜面312与下齿部接触，如图17的d小图所示，并在下齿部的斜齿651的导向下，转动环3再次转动一定角度，直至限位块31的下斜面312到达斜齿651的最低位置，如图17的e小图所示，此时，芯子总成被按压到位，人手放开后，芯子总成受弹性件4的回复力作用向上移动，如图17的f小图所示，使各限位块31的上斜面311与齿块72的其中一个下齿峰721接触，在该下齿峰 721的作用下，转动环3再次转动一定角度，直至限位块31卡入齿块72的齿谷723中，如图17的g小图所示，此时，限位块31所处的位置也是芯子总成安装完成时的最终位置。

参见图18所示，芯子总成详细的拆卸过程为：按压进水座22，转动环3上的各限位块 31开始与齿块72的齿谷723分离，并朝下齿部移动，如图18的h小图所示；当限位块31 的下斜面312与下齿部的斜齿651接触时，在斜齿651的导向下，转动环3转动一定角度，直至限位块31的下斜面312到达斜齿651的最低位置，如图18的i小图所示，此时，芯子总成被按压到位，人手放开后，芯子总成受弹性件4的回复力作用向上移动，如图18的j 小图所示，使各限位块31的上斜面311与齿块72的其另一个下齿峰722接触，在该下齿峰 722的作用下，转动环3再次转动一定角度，使限位块31到达与出入槽71对齐的位置，如图18的k小图所示，在弹性件4的回复力作用下，芯子总成整体向上移动一定距离，使限位块31向上穿过出入槽71，如图18的l小图所示。此时，即可取下芯子总成。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种低水头损失的地漏，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (16)

1.一种低水头损失的地漏，包括外壳单元、进水单元，进水单元处于外壳单元内；其特征在于：进水单元的内侧面设有第一导流曲面，外壳单元内侧面设有第二导流曲面，流体进入进水单元后，依次贴着第一导流曲面、第二导流曲面流动，且第二导流曲面底端形成地漏底端的排水口。

2.根据权利要求1所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述第一导流曲面和/或第二导流曲面的竖向截面包括最速曲线。

3.根据权利要求1所述的低水头损失的地漏，其特征在于：还包括芯子，该芯子位于外壳单元内，并可上下运动地连接于所述进水单元；该芯子与进水单元配合形成排水密封位，且芯子通过向下运动开启排水，芯子通过向上复位关闭排水。

4.根据权利要求3所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述芯子外表面设有第三导流曲面。

5.根据权利要求3所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述芯子向下运动时，其与所述外壳单元之间形成的流道构成文丘里管。

6.根据权利要求3所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述芯子呈中空结构，且所述芯子通过第一弹性件进行复位，该第一弹性件位于所述芯子内。

7.根据权利要求4所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述芯子呈扁球体或圆球体结构。

8.根据权利要求3所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述进水单元包括进水座、螺纹连接于该进水座底部的支架，以及设置在该支架与进水座之间的密封环；所述第一导流曲面包括设置于所述进水单元内侧面的上导流曲面和设置在所述支架、密封环的下导流曲面，上导流曲面通过下导流曲面与所述第二导流曲面衔接；所述芯子活动连接于进水座，并与密封环配合形成排水密封位。

9.根据权利要求8所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述进水座内侧顶部沿周向分布有多个导流板，用于阻止漩涡形成。

10.根据权利要求1所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述外壳单元包括面板、接头、底座，接头顶部与面板螺纹连接，接头底部与底座螺纹连接，所述第二导流曲面设于底座内侧面。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述进水单元外套设有可绕其轴线转动的转动环，该转动环外侧面设有至少一限位块，外壳单元内具有在轴向上间隔分布且相面向的上齿部和下齿部，上齿部设有供所述限位块进出的出入槽；在轴向上移动进水单元带动限位块依次与上齿部和下齿部配合或依次与下齿部和上齿部配合，且限位块与出入槽错位时实现进水单元与外壳单元的连接，限位块与出入槽对齐时实现进水单元与外壳单元的分离。

12.根据权利要求11所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述限位块的数量为若干个，该多个限位块沿所述转动环的周向均匀分布；所述出入槽的数量为多个，该多个出入槽将所述上齿部分隔为沿所述外壳单元周向分布的多个齿块，各齿块底部分别具有左右间隔的两下齿峰，该两下齿峰之间的间隔形成用于卡住所述限位块的齿谷。

13.根据权利要求12所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述下齿部为一圈斜齿，且各斜齿与所述下齿峰错位分布；所述齿块的两下齿峰分别呈斜齿状，且其倾斜方向与所述下齿部的斜齿的倾斜方向相反；所述各齿块顶部分别具有至少一上齿峰。

14.根据权利要求13所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述限位块顶面为上斜面，该上斜面的倾斜方向与所述下齿峰的倾斜方向相同；所述限位块底面为下斜面，该下斜面的倾斜方向与所述下齿部的斜齿的倾斜方向相同。

15.根据权利要求11所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述进水单元与外壳单元之间配合有第二弹性件，使进水单元可被沿轴向按压。

16.根据权利要求15所述的低水头损失的地漏，其特征在于：所述第二弹性件包括环形簧片和沿该环形簧片周向分布的若干条形簧片，各条形簧片分别由环形簧片的一部分沿周向切割和向下弯折而成；各条形簧片分别呈倾斜状，且倾斜方向一致；环形簧片套设于所述进水单元，各条形簧片底端分别抵靠于所述外壳单元。

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