CN1848020A - 无压液体翻斗处理法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无压力液体翻斗处理法，翻斗装置采用结构不同的翻斗和座、附加相应的零件后，制成或有传感液体流动状态功能的地漏、有启闭和溢流装置器皿排水接头、道路箅子单向阀、大便器等器具，和在工业生产、科研过程和住宅小区智能管理中传感无压液体液位及流动状态功能的传感器，具有对无压力液体可控制的收集排出、计量、做功、单向阀和传感无压液体液位和流动状态等功能，应用于工农业生产、日常生活等与无压力液体有关的领域，以达到提高生产和生活环境质量、防止燃气热水器一氧化碳中毒、财产破坏、恶性事故的发生以及节约资源、保护环境的目的。

Description

无压液体翻斗处理法

【技术领域】

本发明涉及一种无压力液体翻斗处理法，尤其是用翻斗对无压力液体的可控制的收集排出、计量、做功、有密封功能的单向阀和传感技术制备的器具和传感器，应用于工农业生产、日常生活等与无压力液体有关的领域。

【背景技术】

无压液体是液体最常见的状态，在重力的作用下有向下流动、液面趋向水平的特性。

人类在生产生活过程中所产生的废水污水都是无压液体，往往含有大量的细菌、病毒和化学物品，散发恶臭，孳生老鼠、蟑螂等有害生物，不将其排除到下水道就无法继续生产和生活。人们过去主要使用的是有水封机构的卫生器具如大小便器、地漏、以及存水弯，在排水的同时阻隔臭气，然而不可避免的存在容易堵塞、在水封缺水的情况下冒臭气的现象。还存在大便器用水数量太多的种种问题。

处理液体和输送过程中大量发生跑冒滴漏现象，不仅浪费宝贵的资源、也会污染环境，还可能形成恶性事故。要制止液体的跑冒滴漏就需要及时发现，但是现有的液体测量仪表大多只能测量有压力的液体，对于无压液体、尤其是随机发生的跑冒滴漏尚无在线测量的方法。

在使用液体的过程中有可能发生事故，比如燃气热水器超时使用就有可能引起煤气中毒。假如地漏具有测量和向智能控制器传感淋浴废水流过的时间，大于20分钟时智能控制器能报警甚至切断供水，就可以避免恶性事故的发生。从技术层面来看，无压液体流动的时间是判断状态是否正常的十分重要的参数。

在工业生产和科研过程中液体的流态应是十分重要的数据，如通过窥视镜观察用机油循环冷却的机器的机油循环状况和化工容器的加料情况等。很多领域都存在液体流动状态的传感问题，如对化工液体储罐、水库大坝和江堤的渗漏等。如果有传感器能传感液体发生流动及连续流动的时间、和流量等信息，就可以报警或作相应的处理，避免事故的发生。

翻斗是一项古老的技术，将小流量水聚集到翻斗内，把势能转变为翻斗或水的动能的自动装置。一般分为斗轴型和天平型两类地漏，斗轴型地漏是由带轴的斗及带轴承和支点的座组成，轴的一侧是比较深的斗身，另一侧是比较浅而长的斗口。天平型翻斗两端分别是斗和配重。空的翻斗的重心在斗身或配重一侧、在持平装置如斗身一侧的平板在支点的支持下翻斗处在水平状态。翻斗在收集水的过程中重心向斗口或斗移动，一旦越过轴就翻侧倒水。倒水后重心又切变到原来一侧，翻斗恢复水平位置。过去有一种舂米天平型翻斗，带轴或轴承的杠杆一端是斗、另一端是杵，斗流满水后下降而提起杵，倒水后杵落下舂米。民间还有用斗轴型翻斗来冲大便槽。技术界很早将翻斗用作容积式流量计，比如气象部门以分成两间的翻斗制成的雨量计来测报雨量。常见的翻斗车能十分方便的装卸和运输松散的固体物料。

可见翻斗是一种可以在无压液体的重力作用下工作的机械装置，具有结构简单、性能可靠的特点。

【发明内容】

本发明的目的是提供以翻斗为工作元件的、符合环保要求的器械和无压液体流动状态传感器，尤其是用翻斗的做功、可控制的收集排出、计量、单向阀和传感无压液体液位以及流动状态功能制备的器械和传感器，以提高控制无压液体和一些松散性好的固体的能力，取得安全、节约能源和资源、避免污染和创造良好环境的效果。

本发明的目的是这样实现的：在一个翻斗装置中，由斗轴型翻斗A1或天平型翻斗C70和座A2所构成，两者间有轴承副，如翻斗外的轴、座上的轴承；翻斗A1以轴A3的中心为界限一端是比较深而短的斗身A4、另一端是浅而长的斗口A5，而翻斗C70两端是斗A73和配重A74，重心在斗身A4或配重A74一端；当水进入空的翻斗A1或翻斗C70内，其重心移向斗口A5或翻斗C70后翻侧倒水，后因重心转移又回到水平状态；座A2有固定装置的有使翻斗A1或翻斗C70保持水平状态的持平机构如平板A6及支点A7，有加料装置如水管9以及从翻斗A1或翻斗C70倾倒后排水的渠道或装置，及复位机构如水管9能够限制其过分翻侧、自动回到水平状态，其特征是：翻斗如翻斗A1、翻斗C70和座A2由于用途和所受到的外力、如液体、固体及气体的不同而有不同的结构、并可附加相应的零件以具有新的功能：其摆动能作如操纵开关，在其一端下面有一个环A10、并系上一个或带耙的软轴A11，可以起到如疏通管道作用等功；在控制器16作用下可以具有控制进水出水和计量的功能；如果加料装置如送料管78的管口75以及斗73等的底或和接触部分的底都是平的，就成了单向阀69，有如套胶圈79以及磁铁B85和翻斗C70上有一对平台86以固定软磁性的帽87的吸引力提高密封性；在液体中不能翻侧的现象、以及在大气中翻侧倒水及恢复水平过程中旋转摆动的部位如翻斗A1、及斗身A4斗口A5等、或固定在这些部位的磁铁A33和扭动的轴A3等可成为信息发生体，使固定在位于座上的力学传感器中的弹性元件、光传感器、霍尔元件、或干簧管A35等可成为信息感应器，翻斗就具有传感液位以及流经翻斗的无压力流动物体发生流动和延续的时间、流量等信息的传感器功能。

由于采用上述方案，采用翻斗的做功、可控制的收集排出、计量、具有单向阀和传感无压力液体液位和流态状态功能制备的器械和传感器，以达到提高控制流动物体的能力，取得安全、节约能源和资源、避免污染和创造良好环境的目的。

【附图说明】

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。为了说明简便，除了需要说明的以外，都以水来替代流动物体。

图1有做功及传感器功能的翻斗装置示意图；

图2坐便器水箱内的计量翻斗示意图；

图3翻斗计量控制器剖面图；

图4敏感型流态传感器剖面图；

图5管件类敏感型流态传感器剖面图；

图6大排水口敏感型流态传感器示意图；

图7单向阀示意图；

图8喇叭口状的轴承；

图9垂直排水地漏剖面图；

图10横向排水接管地漏剖面图；

图11有启闭和溢流装置器皿排水接头剖面图；

图12曲柄机构图；

图13道路箅子单向阀；

图14坐便器剖面图；

图15翻斗式传感器、正压气体磁性密封器和进气阀在储油罐中应用示意图；

图16翻斗技术产品在智能建筑中应用示意图。

图中：1、翻斗A 2、座A2 3、轴A 4、斗身A 5、斗口A 6、平板A 7、支点A 8、轴承A 9、水管10、环A 11、软轴 12、水箱盖 13、水箱 14、进水孔 15、控制器孔 16、控制器 17、排水孔A 18、螺母 19、空心螺栓 20、轴承B 21、控制器座 22、电开关 23、按钮 24、孔A 25、轴B 26、盖A 27、弹簧 28、控制板 29、轴承C 30、轴承D 31、轴C 32、开口销 33、磁铁A 34、立杆35、干簧管A 36、环B 37、绳38、敏感型流态传感器 39、座B 40、盖B 41、翻斗B 42、斗身B 43、干簧管B 44、排水口A 45、上口 46、轴D 47、斗口B 48、倒水口49、支点B 50、排水管51、管状敏感型流态传感器 52、管座 53、小管 54、大管 55、螺纹A 56、排水口B 57、螺孔 58、外螺纹轴承 59、孔B 60、架子A 61、八边形 62、螺纹B 63、大排水口敏感型流态传感器 64、架子B 65、集水器 66、大排水孔 67、排水孔B 68、法兰A 69、单向阀 70、翻斗C 71、漏斗 72、轴E 73、斗A 74、配重A 75、管口 76、法兰B 77、固定装置 78、送料管 79、胶圈 80、胶圈座 81、轴承E 82、入口 83、斜面 84、磁铁座 85、磁铁B 86、平台 87、帽 88、感应器座 89、橡胶塞 90、地漏A 91、地漏主体A 92、接口A 93、箅子A 94、调节圈 95、座子 96、内调节管 97、螺钉A 98、外调节管 99、承口 100、防水翼环A 101、地漏D 102、地漏芯B 103、圆排水管 104、接口B 105、器皿排水接头 106、连接筒 107、启闭装置 108、溢流水排出口 109、螺管 110、筒身 111、螺纹承口 112、圆口 113、螺钉B 114、轴承F 115、轴承G 116、曲柄机构117、螺钉C 118、压板119、软轴机构 120、圆螺母 121、圆孔 122、扳手 123、顶杆轴 124、孔C 125、平板B 126、方头127、中空轴 128、顶杆 129、细孔 130、方孔 131、螺钉D 132、软管 133、螺栓 134、套管 135、软轴B 136、活瓣 137、排出管 138、倾斜面 139、挂钩轴承 140、连接管 141、螺纹C 142、轴F 143、平板C 144、输水软管 145、连接套管 146、螺口147、圆管 148、防水翼环B 149、连接头 150、道路排水箅子单向阀 151、箅子B 152、排水器 153、翻斗D 154、长壁 155、短壁156、排水器口 157、轴承H 158、斗B 159、轴G 160、配重B 161、翻斗式坐便器 162、便器体 163、排污斗 164、输水道 165、出水孔 166、便器口 167、便池 168、壁 169、小水池 170、低出水孔 171、便池口172、水封机构 173、水封槽 174、水封内壁 175、盖碗 176、孔D 177、座C 178、水平面板 179、孔E 180、垂直板 181、轴承I 182、加强筋 183、孔F 184、翻斗E185、配重 186、环C 187、轴I 188、内孔 189、双头螺栓 190、不锈钢螺母 191、储油罐 192、泵 193、阀门A 194、输油管 195、吸气管 196、溢流管A 197、智能控制器 198、水管A 199、电磁阀A 200、高位水箱 201、溢流管B 202、排污管 203、阀门B 204、三通 205、水管B 206、电磁阀B 207、水表 208、洗涤器皿 209、洗衣机 210、燃气热水器 211、电磁阀C 212、太阳能热水器 213、溢流管C 214、下水道 215、污水管 216、导线 217、输出开关。

【具体实施方式】

无论是天平型翻斗装置还是斗轴型翻斗装置，都可以做到具有做功、控制进水出水和计量、及传感器的功能。图1示意的是有做功及传感器功能的翻斗装置，是由斗轴型翻斗A1和设置翻斗及固定整个装置的座A2构成、两者间有轴承副，为方便叙述，除说明外都以翻斗外有轴、座上有轴承；翻斗A1以轴A3的中心为限一端是比较深而短的斗身A4、另一端是浅而长的斗口A5，重心在斗身A4一端；座A2有固定装置的有使翻斗A1保持水平状态的持平机构如平板A6及支点A7，有加料装置如水管9以及从翻斗A1倾倒后排水的渠道或装置，及复位机构如水管9能够限制其过分翻侧、自动回到水平状态。当水源源不断的由水管9流入空的翻斗A1内，处在水平状态的地漏A1的重心移向斗口A5后从斗口A5翻侧倒水，后因重心转移使其又回到水平状态，周而复始。

翻斗具有做功的能力，如在翻斗A1倒水的过程中，水的位差发生了变化，由势能转变为动能，所排的水具有冲刷力，翻斗A1也得到自清，避免滞留泥沙等杂质；翻斗A1在摆动过程中做功，如平板A6等随翻斗A1摆动而运动，可以操纵开关等；如果在斗身A4或斗口A5下面有一个环A10，比较宽松的系上一个或带耙的软轴A11，这样在翻斗A1开始倾倒液体以及恢复水平状态的初期是不会牵动软轴A11，当有了一定的动能之后软轴A11作往复运动，就可以起到如疏通管道等作用。

翻斗A1在平板A6被控制器16作用下就具有控制进水出水和计量功能，以图2坐便器的水箱内的计量翻斗示意图和图3翻斗计量控制器剖面图来说明。在相当于座A2、有水箱盖12的水箱13的前后内壁上有一对轴承A2、后壁上有进水孔14以安置或有电磁阀控制的水管9，某一侧壁上有控制器孔15以安置控制器16，箱底有排水孔A17；用螺母18、空心螺栓19将带支点A7、轴承B20等的控制器座21固定在控制器孔15上；支点7安装有进水阀门或电开关22；按钮23是由带孔A24的轴B25和盖A26构成，套上弹簧27后插入空心螺栓19内；控制板28上部和中部各有拨叉29和轴承C30，用两个轴C31将拨叉29和轴承C30分别和按钮23、控制器座21相连，用开口销32固定；控制板27在支点7的上方，在翻斗A1向下转动时被平板A6推开又被弹簧27恢复到原来位置。翻斗A1处于水平状态时平板A6压住阀门或电开关22，水管9向翻斗A1供水。当有一定水量时平板A6向上转动，离开阀门或电开关22即停止供水、后被控制板27阻挡而不能继续转动。需要倒水的时候，按动按钮23使翻斗A1倒水，也可用电磁牵引器等倒水。这样的水箱就基本上不漏水。该方法也适用于某些颗粒状固体的计量及加料。

翻斗如翻斗A1在翻侧倒水及恢复水平过程中，旋转摆动的翻斗A1及其部位如斗身A4斗口A5等、或固定在这些部位的磁铁A33和扭动的轴A3等可成为信息发生体，使固定在位于座上的力学传感器中的弹性元件、光传感器、霍尔元件、或干簧管A35等可成为信息感应器，翻斗就具有传感流经翻斗的无压力流动物体发生流动和延续的时间、流量、液位等信息的传感器功能。在图1中，平板A6外侧固定一个磁铁A33，座A2上有立杆34固定有作为信息感应器的长开型干簧管A35。翻斗A1在翻侧摆动过程中，磁铁A33接近干簧管A35后又离开，干簧管A35产生一个一个电脉冲给智能控制器，智能控制器据此得出水流入翻斗A1的时刻、经历的时间以及流量的大小数据。

空的翻斗在持平机构作用下、即其重心所在一端施以向上的力、另一端施以向下的力就可以使其两端的力矩相等而保持水平状态。因此除了平板A6、支点A7构成的持平机构外，可根据需要采取其他方式。如为了避免平板A6向下时撞击支点A7发出声音，就在水箱13的底部有一个环B36，用绳37和环A10相连，或在绳37下端系一重物。翻斗A1在向下旋转时放松绳37、向上时被绳37受到环A10或重物的牵制而使翻斗A1处在水平状态。

作为传感器，由于翻斗A1往往体积大，所以不适合在灵敏度要求比较高、空间比较小的场合工作。图4是敏感型流态传感器剖面图，敏感型流态传感器38是由带轴承的座B39、盖B40、翻斗B41，粘结等方式固定在斗身B 42下面的重物或磁铁A33，和固定在座B39上的开关或长闭型干簧管B43，以及和翻斗B41倒水的方向相同、向下倾斜的排水管50等构成；盖B40套在以点画线表示的排水口A44上面，排水口A44是向下突出、且其投影在翻斗B41内，这样排水量小的时候水都能落入翻斗B41，又可以防止翻斗B41在倒水后不能回到水平状态；翻斗B41可用塑料制成，其上口45在水平的、或在向上倾斜平面上；近轴46处是比较深的斗口B47、其端部是倒水口48在与轴D46中心线平行的割线上，斗口B47和倒水口48之间是倾斜的底，另一端是比较浅的斗身B42，翻斗B41的重心在固定有重物或磁铁A33的斗身B42一端，有了适当重量的水后重心转到斗口B47一端；座B39底比较高的底是支点B49，下面粘结一个拨动开关或干簧管B43，由于翻斗B41很轻，很难操纵拨动开关，所以使用磁铁A33和干簧管B43为妥；在斗身B42和支点B49构成持平机构。

敏感型流态传感器38进水后翻斗B41不断处在水平及翻侧摆动状态，磁铁A 33使干簧管B43不断地断开和导电，产生电脉冲。敏感型流态传感器38可作为离心机排水口的传感器，离心机开始控水时水量大，翻斗B41处在倾斜状态，排水口A44、翻斗B41及排水管50构成一条通道便于排水，干簧管B43就连续接通导电，所传递的是流量大的定性信息。当控出的水量变小，翻斗B41就处在不断的翻侧和恢复水平状态，干簧管B43就断电后又导电，周而复始。，对于离心机来说，可以两个相邻的电脉冲间隔的时间来衡量控水效果，所以电脉冲的间隔时间有实际意义的，控水的总量反而没有使用价值。当电脉冲的间隔时间大于一定值就转入脱水程序，该传感器又用类似的方法来传感脱水过程。这样离心机既保证控水和脱水效果、又节省电能和时间。

图5管件类敏感型流态传感器剖面图，管状敏感型流态传感器51比如用作传感蓄水池溢流和排污阀的渗漏的传感器，连接溢流管和排污阀的三通下面。为经受日晒雨淋，所以要用可锻铸铁的管座52替代敏感型流态传感器38的座B39、盖B40，是由小管53和大管54组成，小管53上有和三通等管件相匹配的螺纹A55、另一端是下突出的排水口B56，大管54有相对的两个螺孔57以固定外螺纹轴承58、另有孔B59固定有支点A7和干簧管A35的架子60，管外有便与装卸的八边形61等多边形，下部有螺纹B62以便连接其它管件，其它基本不变。

如图6所示的大排水口敏感型流态传感器63，它的座是集水器65，有一个孔边向上翘起的大排水孔66，和一个孔边向下、即向下突出的排水孔B67，排水孔B67下面有一个带轴承A8和支点A7、并固定了干簧管A35的架子B64，或有带孔的法兰A68和大排水口连接。排水量大的时候主要从大排水孔66排水，而当水量很小的时候，水会沿着壁流到集水器65，受到大排水孔66向上翘起的边的阻拦，集中到排水孔B67排入翻斗B41内。

如果将大排水口敏感型流态传感器63置于液体的储槽上端，在加入液体初期，翻斗B41处在大气之中，在翻侧倾倒液体过程中传感液体加入的状况。若液位上升将翻斗B41没入液体中，翻斗就不能翻侧倾倒也就不能传递出电脉冲，智能控制器可根据继续在加料以及大排水口敏感型流态传感器63终止传递的电脉冲等信息，得出达到预定液位的结论，所以说翻斗式传感器还具有测报液位的功能。

以图7表示的是翻斗式单向阀，单向阀69是由天平型翻斗C70和相当于座的漏斗71组成，翻斗C70中间有轴E72、两端是斗A73和配重A74，斗73的底或和管口75接触部分的底是平的，配重74的力矩小于装满水的斗73的力矩；漏斗71是由带法兰B76等固定装置77、送料装置如送料管78，送料管78下有水平或倾斜的、平整的管口75、管端或有套胶圈79的胶圈座80以提高密封性，送料管78外有轴承E81；为方便安装，轴E72能够从上方插入轴承E81，所以轴承E81需要向上开口，可以是钩状的、为有很好的强度也可以是如图8所表示的上端距离大于轴E72长度的入口82、中间有斜面83过渡的喇叭口状的轴承；这样管口75和斗73是持平机构，使翻斗C70处在水平状态，并能够使斗73的底封住送料管78，只能够向下排水、不允许气体、液体和生物逆向进入送料管78，而且在斗73和送料管78间形成水封，即使水蒸发后还有机械密封；如果固定装置77上有磁铁座84以安置磁铁B85，翻斗C70上有一对平台86以固定软磁性的帽87，两者间的吸引力略小于装满水料的翻斗C70重量，这样的单向阀69就有了磁性密封性能；在翻斗C70的一端如配重74固定有一个信息发生器如磁铁A33、在法兰7等处有一个感应器座88固定一个信息感应器如有橡胶塞89的干簧管A35，就成了具有无压液体流动状态传感功能的磁性密封单向阀69。

由于单向阀69既能自动排水、又能构成水封和始终起作用的机械密封，还具有无压液体流动状态传感功能，必然有很多用途。

图9是有传感无压液体流态功能的地面排水磁性密封翻斗式地漏A90的剖面图。国家建设部为改变国内没有地漏标准，质量低劣的地漏充斥于市，影响到千家万户的环境和健康的局面，组织专家起草了中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T186-2003《地漏》。它是符合上述地漏标准的、以无压液体单向阀为功能部件的地漏。地漏A90是由地漏芯A91以及垂直排水的接口A92组成；地漏芯A91由一个多孔的、以避免污水中比较大的杂质流入地漏和下水道的箅子A93、单向阀69和调节圈94组成，调节圈94由比较大而短的圆筒和圆环构成的座子95及比较小而长的圆筒——内调节管96构成；为了便于加工，将感应器座88置于调节圈94的上口；或用螺钉A97将覆盖了箅子A93的单向阀69固定在座子95上，就组成了地漏芯A91；接口A92由外调节管98和承口99构成，承口99是以承插、也可以螺纹和卡箍的方式和下水管相连接，外调节管98和承口99的中心线是平行或是在同一个中心线上，外调节管98外可有防水翼环A100以防止地面积水渗过楼板；地漏芯A91的内调节管96能插入外调节管98即成为地漏的调节段，以调节箅子A93离装修后地面的高度。

图10是横向排水的接管磁性密封翻斗式地漏B101的剖面图，能够直接插入洗衣机、洗涤器皿或小便器的排水管子的，地漏芯B102和地漏芯A91有几处不同。一、送料管是圆排水管103；二、洗衣机和洗涤器皿等有箅子来隔离大的固体杂质，所以没有箅子；为了能够同层排水、即污水管设置在同一层，而采用了横向排水的接口B104、即承口99和外调节管98的中心线是相互垂直的，所以也不需要防水翼环A100。实际上地漏有垂直向下排水和横向排水两个系列，所以也可由地漏芯B102和接口A92成为垂直排水的接管磁性密封翻斗式地漏，由地漏芯A91和接口B104组合成为横向排水的地面排水磁性密封翻斗式地漏。

图11表示的是有启闭和溢流装置器皿排水接头105，是由单向阀69、连接筒106、启闭装置107和溢流水排出口108组成。因为它是直接连接在洗涤器皿排水螺口上的，所以有和地漏芯B102相近的单向阀69，圆排水管103上端是和洗涤器皿排水螺口相配合的螺管109；连接筒106是由筒身110和螺纹承凵111组成；筒身110如有一对平行面，其上部是圆口112，如是圆的、上面有法兰；用螺钉B113和单向阀69的法兰B76连接起来。启闭装置107是由安装在筒身110同一轴心的轴承F114、G115的曲柄机构116和用螺钉C117、压板118固定在筒身110的螺孔(图中未表示)上的软轴机构119或其他等效的机构构成。溢流水排出口108是用圆螺母120固定在筒身110的圆孔121上。

图12曲柄机构图表示了曲柄机构116的构造，它由扳手122和顶杆轴123等构成。扳手122由带孔C124的平板B125和一端是方头126中空轴127组成；顶杆轴123中部有顶杆128，一端是带细孔129的方孔130。将顶杆轴123放入筒身110后插入轴承F114内，扳手122由轴承G115插入顶杆轴123的方孔130，用螺钉D131将扳手122和顶杆轴123固定在一起。

固定在筒身110上的软轴机构116由软管132和在软管132中滑动的、一端套有带螺栓133的软轴套管134的软轴B135组成。软轴机构116的另一端固定在洗涤器皿的外围，可以牵动软轴B135在软管132中滑动。

将螺栓133插入扳手122的孔C124内，用螺母136固定。向下压软轴B135，就能向下推动扳手122，使顶杆128向上顶起翻斗，压缩胶圈79，储存在器皿中的水就不能流出。而需要排水时，向上抽动软轴B135，顶杆128脱离翻斗C70，就能排水。

溢流水排出口108是由活瓣136和排出管137组成。排出管137中间是空的，一端是比圆孔121大的倾斜面138、上面有一对挂钩轴承139，另一端是连接管140，中间是螺纹C141以备圆螺母120所固定。活瓣136是一带轴F142的平板C143，挂在挂钩轴承139上。用输水软管144连接器皿的溢流口和连接管140，这样从器皿中溢出来的水，就会流入排出管137，推开活瓣136到筒身110后排走。水流尽后活瓣136在重力的作用下盖住倾斜面138，防止臭气、生物返出。

目前器皿的排水口和下水管的连接无一定之规，用户安装时极不方便，和下水管的结合部很不雅观、常常因不严密而冒臭气。为此提出了连接下水管及其它连接输水软管144的管道的配件——连接套管145，它的一端是螺口146、另一端是套在下水管上的圆管147、用于不同层排水的连接套管145外面有防水翼环B148。将之固定在下水管口后装修地面，螺口146露出地面。将器皿排水接头105拧到洗涤器皿的螺口上，在螺纹承口111和螺口145上各拧上一个外购的连接头149，用输水软管144连接。这样洗涤器皿的污水以及溢流出来的水就可以通过器皿排水接头105、经输水软管144和连接套管145排入下水管。由于单向阀69和活瓣136的作用，下水道的臭气和蟑螂等不能到建筑物内。

带启闭装置107的单向阀69，在关闭的状态下也能够阻止正压和负压气体通过，所以也可以是压力阀、真空阀；如果由电磁牵引器来操纵曲柄机构116，就是电控压力阀、真空阀。

图13是道路排水箅子单向阀150，它是安装在箅子B151下面的，由排水器152和翻斗D153构成；排水器152的四壁是向内倾斜的、相对的长壁154比短壁155长而且下端比较低、排水器口156是倾斜的，也可有比较大的空间设置翻斗D153的配重B160，长壁154外有一对轴承H157；翻斗D153的斗B158是簸箕状、剖面是三角形的，翻斗D153的轴G159按入轴承H157后构成轴承副。

当道路上的积水通过箅子B151流入翻斗D153，使翻斗D153翻侧，水就顺向下倾斜斗B158基本上能够排尽，斗B158向上旋转就能够封住排水器口156。因为箅子B151有几百毫米长，所以翻斗D153也很长，如果斗B158口部有向上翘起的边会滞留比较多的水，配重B160的力矩常常只能使斗B158向上旋转到一定的程度就静止不动，不能封住排水器口156。有了排水箅子单向阀150就能够阻止老鼠和蟑螂等从排水箅子中出没、也能避免在排水算子下面的窨井和下水道内孳生蚊子，提高环境质量和维护居民健康。

类似排水箅子单向阀150的单向阀很适合用作料斗和反应器的无压料加料口，簸箕状的斗很容易将料倒尽。它不但能够防止料斗和反应器散发粉尘、气体，而且只要料斗和反应器内没有负压，大气等也极少能进入料斗和反应器，可避免潮气等影响物料或工艺条件。翻斗本身具有计量功能，如果安装了传感装置就可以得出加料量，智能控制器进而实现自动控制。

将具有收集、控制进出水、计量、做功、单向阀以及传感器功能的翻斗应用到坐便器或蹲便器，就可以制得有用翻斗计量、控制供水、基本不漏的水箱、用翻斗式单向阀排污和密封或疏通污水管、或用大于6L的翻斗将污水排到污水立管、有疏通污水管和传感漏水功能的、用水量约2L坐便器或蹲便器。图14是这种翻斗式坐便器的剖面图。翻斗式坐便器161是由构成单向阀的便器体162和排污口163构成，便器体162是由水箱13、带输水道164及出水孔165的便器口166、便池167、以及壁168等构成。有部分输水道164比较低，成为小水池169，池底有低出水孔170；便池167中间有一个长孔、倾斜的便池口171；水箱13下面有水封机构172，输水道164高于水封槽173而低于水封内壁174，上扣一个盖碗175；便器口166近水箱13处有一对下凹的、可固定马桶圈的孔D176；座C177的水平面板178有一对和孔D176相对应的孔E179，垂直板180下端有一对轴承I181，加强筋182上有孔F183；翻斗E184和翻斗D153相似，在配重185外有一个环C186，用绳37将它和孔F183连在一起，并将翻斗E184的轴I187安装入轴承I181，通过水封机构172的内孔188，将座C177和翻斗E184放入便器体162内，用一对不锈钢双头螺栓189和两对不锈钢螺母190通过孔D176、E179经调节后固定，便器口166上露出一段双头螺栓189以固定马桶圈；调节绳37在环C186和孔F183件的长度、以起到持平机构作用，既能使翻斗E184封住便池口171，又避免发出很大的撞击声，翻斗E184和便池167构成单向阀；翻斗E184下面或有一个环A10，上面系上一个或带耙的软轴A11，通过排污口163可以疏通污水管道；如果在配重185以及便器体162的适当位置分别固定磁铁A33和干簧管A35，就会传感漏水的信息；将盖碗175扣在水封机构172的内孔188上，注入一些水就可避免臭气的散发。

图2坐便器水箱内的计量翻斗示意图是图14的A向视图，表示安有计量翻斗A1的水箱13，原有水箱的漏水因素基本上消除；图3翻斗计量控制器剖面图所表示的是计量翻斗A1的控制器16。便后可用手动或者用红外线等感应电磁牵引器技术、或者同时具备手动和红外线感应电磁牵引器技术操纵控制器16使翻斗A1倒水；大部分水经输水道164从出水孔165流出洗涤便池167，使翻斗E184翻侧，很容易将污水倒干净；恢复水平状态后，有部分洗涤水和从小水池169经低出水孔170流出的水流到便池口171内，在翻斗E184和便池口171间形成水封，也避免蒸发结垢。该大便器所需要的仅仅是洗涤便池167的水量，应小于2L。

图15翻斗式传感器、正压气体磁性密封器和进气阀在储油罐中应用示意图。在油库有很多储油罐191，泵192通过不同的阀门A193和输油管194向储油罐191加油；输油管194出口正下方上油位线有大排水口敏感型流态传感器63，下油位线设置具有传感无压液体流态功能的翻斗A1；上部有下端有管螺纹的吸气管195和溢流管A196，各拧上一个具有无压液体流动状态传感功能的磁性密封单向阀69；油库的下水道口有具有无压液体流动状态传感功能的地漏A90，所有的传感器和智能控制器197相连结，智能控制器197控制泵192和阀门A193，并能报警等。

如果向某一编号的空储油罐191泵入易燃油料如汽油，大排水口敏感型流态传感器63很快翻侧，输给智能控制器197储油罐的编号信息应和指令相同，否则就应报警并关闭泵192，以避免出错。汽油加入过程中，先淹没设置在储油罐191下部的具有传感无压液体流态功能的翻斗A1，翻斗A1仍保持水平状态不变；后淹到大排水口敏感型流态传感器63内的翻斗B41，翻斗B41在油的浮力作用下，不能继续翻侧，所以翻斗B41又是一个液位传感器，智能控制器197在得不到翻斗B41传递信息时，就应停止向储油罐191加油；假如翻斗B41发生故障，泵192继续加油，油就会从溢流管A196溢出，启动单向阀69向智能控制器197报警及停止向储油罐191加油；储油罐191在储存如汽油这样和空气易形成爆轰气体的油料时，应加入如氮气等保护性气体，由于单向阀69的磁性密封作用，能阻止氮气外泄，所以单向阀69也是正压气体磁性密封器；假使单向阀69也失灵，汽油会流到地面，地漏A90此时就会通过智能控制器197报警，以采取消防措施以免发生火灾。

储油罐191向外供油当油面下降低于翻斗A1，翻斗A1在倾倒汽油时就会传递油料达到下油位的信息，也就是说翻斗A1也是一个液位计。

当储油罐191内的油料很少、或气温下降时，就有可能产生负压，当负压产生的力量大于吸气管195下的单向阀69磁性密封时，就有空气补充到储油罐191内，以避免损坏，所以单向阀69也是进气阀。

图16是翻斗技术产品在智能建筑给排水系统中的应用示意图，自来水通过水管A198和电磁阀A199向高位水箱200供水，在高位水箱200的水管A198出水口下方、高水位线上有大排水口敏感型流态传感器63，低水位线设置具有传感无压液体流态功能的翻斗A1，上下分别有溢流管B201和排污管202，排污管202外接阀门B203，有三通204等连接溢流管B201和排污管202外的阀门B203，三通204下口连接管状敏感型流态传感器51；高位水箱200另有水管B205通过电磁阀B206、水表207向住宅的洗涤器皿208、洗衣机209、燃气热水器210、翻斗式坐便器161等供水，经过电磁阀C211向太阳能热水器212供水、其溢流管C213下有管状敏感型流态传感器51；洗涤器皿208经下接的有传感器功能的器皿排水接头105、洗衣机209通过有传感器功能的接管地漏D101将废水排入下水道214，太阳能热水器212或燃气热水器210产生的热水经淋浴后以及其他地面废水由有传感器功能的排水地漏A90排出，有传感器功能的翻斗式坐便器161的污水排入污水管215；所有的传感器都有导线216连接到智能控制器197，智能控制器197经过输出开关217控制所有的电磁阀以及报警器。假使需要长时间用水，只要切断智能控制器197的输出开关216。

高位水箱200的水位降到低水位线时，翻斗A1在翻侧倒水的同时发出电脉冲，智能控制器197启动电磁阀供水，使大排水口敏感型流态传感器63不断地向智能控制器197；当水已达到高水位线时，就淹没大排水口敏感型流态传感器63，也就不能输出电脉冲，就关闭电磁阀A199停止供水。洗涤器皿208、洗衣机209、燃气热水器210、太阳能热水器211以及翻斗式坐便器161等正常排水的时间和水量都是随机的，相关的传感器输出的电脉冲也是随机、而不是长时间不停的信息，智能控制器197不予干扰。

而当出现异常时，包括高位水箱200的排污管202外的阀门B203关闭不严，大排水口敏感型流态传感器63失灵、水位继续上升，或太阳能热水器212水位控制出现问题，都会有水从溢流管B201、C213溢出，管状敏感型流态传感器51发出电脉冲；供洗涤器皿208用水的龙头忘了关闭，器皿排水接头105就会长时间的发出信息；如果翻斗式坐便器161连续定期输出电脉冲，就说明水箱13在漏水；尤其是当排水地漏A90长时间信息不断，就有可能是自来水管道爆裂，也有可能是燃气热水器超长时间使用，后者会引起淋浴的人煤气中毒，智能控制器197就能关闭电磁阀并报警、可避免自来水浸坏家具和装修、影响到下层的住户，也可以防止煤气中毒。

Claims (16)

1、一种无压力液体翻斗处理法，在一个斗轴型或天平型翻斗装置中，由斗轴型翻斗A(1)或天平型翻斗C(70)和座A(2)所构成，两者间有轴承副，如翻斗外的轴、座上的轴承；翻斗A(1)以轴A(3)的中心为限一端是比较深而短的斗身A(4)、另一端是浅而长的斗口A(5)，而翻斗C(70)两端是斗A(73)和配重A(74)，重心在斗身A(4)或配重A(74)一端；当水进入空的翻斗A(1)或翻斗C(70)内，其重心移向斗口A(5)或翻斗C(70)后翻侧倒水，后因重心转移又回到水平状态；座A(2)有固定装置，有使翻斗A(1)或杠杆型翻斗C(70)保持水平状态的持平机构如平板A(6)及支点A(7)，有加料装置如水管(9)以及从翻斗A(1)或翻斗C(70)倾倒后排水的渠道或装置，及复位机构如水管(9)能够限制其过分翻侧、自动回到水平状态，其特征是：翻斗如翻斗A(1)、翻斗C(70)和座A(2)由于用途和所受到的外力、如液体、固体及气体的不同而有不同的结构、并可附加相应的零件以具有新的功能：其摆动能作如操纵开关，在其一端下面有一个环A(10)、并系上一个或带耙的软轴A(11)，可以起到如疏通管道等功；在控制器(16)作用下可以具有控制进水出水和计量的功能；如果加料装置如送料管(78)的管口(75)以及斗(73)等的底或和接触部分的底都是平的，就成了单向阀(69)，有如套胶圈(79)以及磁铁B(85)和翻斗C(70)上有一对平台(86)以固定软磁性的帽(87)的吸引力提高密封性；在液体中不能翻侧的现象、以及在大气中翻侧倒水及恢复水平过程中旋转摆动的部位如翻斗A(1)、及斗身A(4)斗口A(5)等、或固定在这些部位的磁铁A(33)和扭动的轴A(3)等可成为信息发生体，使固定在位于座上的力学传感器中的弹性元件、光传感器、霍尔元件、或干簧管A(35)等可成为信息感应器，翻斗就具有传感液位以及流经翻斗的无压力流动物体发生流动和延续的时间、流量等信息的传感器功能。

2、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，，其特征是：翻斗具有做功的能力，如平板A(6)等随翻斗A(1)摆动以操纵开关等；如果在斗身A(4)或斗口A(5)下面有一个环A(10)，比较宽松的系上一个或带耙的软轴A(11)，这样软轴A(11)作往复运动，起如疏通管道等作用。

3、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：翻斗A(1)的部件如平板A(6)在控制器(16)作用下；具有控制进水出水和计量功能；控制器(16)是由控制器座(21)、控制板(28)、按钮(23)或电磁牵引器和弹簧(27)等组成；控制器座(21)上有支点A(7)、轴承B(20)等，控制板(28)上部和中部各有拨叉(29)和轴承C(30)，用两个轴C(31)将拨叉(29)和轴承C(30)分别和按钮(23)、控制器座(21)相连，用开口销(32)固定；按钮(23)是由带孔A(24)的轴B(25)和盖A(26)构成，套上弹簧(27)后插入空心螺栓(19)内；控制板(27)在支点(7)的上方；用螺母(18)、空心螺栓(19)将固定在相当于座A(2)的水箱(13)的控制器孔(15)上。

4、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：翻斗如翻斗A(1)在翻侧倒水及恢复水平过程中，旋转摆动翻斗A(1)及其部位如斗身A(4)斗口A(5)等、或固定在这些部位的磁铁A(33)和扭动的轴A(3)等可成为信息发生体，使固定在位于座上的力学传感器中的弹性元件、光传感器、霍尔元件、或干簧管A(35)等可成为信息感应器，翻斗就具有传感流经翻斗的无压力流动物体发生流动和延续的时间、流量、液位等信息的传感器功能。

5、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：持平机构有多种方式，如平板A(6)和支点A(7)，又如翻斗A(1)下面的环A(10)上的绳(37)和水箱(13)底部的环B(36)、或在绳(37)下端系一重物，以及用绳(37)来连接翻斗式坐便器(161)中的座C(177)上的孔F(183)和翻斗E(184)配重(185)外的环C(186)。

6、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：敏感型流态传感器(38)是由带轴承的座B(39)、盖B(40)、翻斗B(41)、斗身B(42)下面的重物或磁铁A(33)，和固定在座B(39)上的开关或长闭型干簧管B(43)，以及和翻斗B(41)倒水的方向相同、向下倾斜的排水管(50)等构成；盖B(40)套在以点画线表示的排水口A(44)上面，排水口A(44)是向下突出、且其投影在翻斗B(41)内；翻斗B(41)的上口(45)在水平的、或在向上倾斜平面上；近轴(46)处是比较深的斗口B(47)、其端部是倒水口(48)在与轴D(46)中心线平行的割线上，斗口B(47)和倒水口(48)之间是倾斜的底，另一端是比较浅的斗身B(42)；座B(39)比较高的底是支点B(49)，下面粘结一个拨动开关或干簧管B(43)，斗身B(42)和支点B(49)构成持平机构。

7、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：管状敏感型流态传感器(51)的座可采用可锻铸铁的管座(52)，由小管(53)和大管(54)组成；小管(53)上有和螺纹A(55)、另一端是下突出的排水口B(56)，大管(54)有相对的两个螺孔(57)以固定外螺纹轴承(58)、另有孔B(59)固定有支点A(7)和干簧管A(35)的架子(60)，管外有便于拆卸的八边形(61)等，下部有螺纹B(62)以便连接其它管件。

8、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：大排水口敏感型流态传感器(63)，在作为座的集水器(65)上有一个边向上翘起的大排水孔(66)，和一个边向下的排水孔B(67)，下面有一个带轴承A(8)和支点A(7)、并固定了干簧管A(35)的架子B(64)，或有带孔的法兰A(68)和大排水口连接。

9、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：单向阀(69)是由天平型翻斗C(70)和相当于座的漏斗(71)组成，翻斗C(70)中间有轴E(72)、两端是斗A(73)和配重A(74)，斗(73)的底或和管口(75)接触部分的底是平的；漏斗(71)是由带法兰B(76)等固定装置(77)、送料装置是有平整的管口(75)的送料管(78)，管端或有套胶圈(79)的胶圈座(80)，外有向上开口的轴承E(81)，可以是钩状、也可以是上端距离大于轴E(72)长度的入口(82)、中间有斜面(83)的喇叭口状的；管口(75)和斗(73)是持平机构；如果固定装置(77)上有磁铁座(84)以安置磁铁B(85)，翻斗C(70)上有一对平台(86)以固定软磁性的帽(87)，单向阀(69)就有了磁性密封性能，也可具有无压液体流动状态传感功能。

10、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：地面排水磁性密封翻斗式地漏A(90)是由地漏芯A(91)以及垂直排水的接口A(92)、或横向排水的接口B(104)组成；地漏芯A(91)是用螺钉A(97)将一个多孔的箅子A(93)、单向阀(69)和调节圈(94)固定而成；调节圈(94)由比较大而短的圆筒和圆环构成的座子(95)及比较小而长的圆筒——内调节管(96)构成；感应器座(88)置于调节圈(94)的上口；接口A(92)、B(104)由外调节管(98)和承口(99)构成，接口A(92)的外调节管(98)和承口(99)的中心线是平行或是在同一个中心线上，外有防水翼环A(100)；接口B(104)的承口(99)和外调节管(98)的中心线是相互垂直的；承口(99)是以承插、也可以螺纹和卡箍的方式和下水管相连接；地漏芯A(91)的内调节管(96)能插入外调节管(98)即成为地漏的调节段。

11、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：接管磁性密封翻斗式地漏B(101)是由地漏芯B(102)和接口A(92)、或接口B(104)组成；地漏芯B(102)的送料管是圆排水管(103)、没有箅子。

12、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：启闭和溢流装置器皿排水接头(105)，是由单向阀(69)、连接筒(106)、启闭装置(107)和溢流水排出口(108)组成；单向阀(69)有上端是螺管(109)的圆排水管(103)固定在洗涤器皿排水螺口上，连接筒(106)由筒身(110)和螺纹承口(111)组成；筒身(110)如有一对平行面，其上部是圆口(112)，如是圆的、上面有法兰；用螺钉B(113)将单向阀(69)的法兰B(76)和连接筒(106)连接起来；启闭装置(107)是由安装在筒身(110)同一轴心的轴承F(114)、G(115)的曲柄机构(116)和用螺钉C(117)、压板(118)固定在筒身(110)软轴机构(119)或其他等效的机构构成；曲柄机构(116)由扳手(122)和顶杆轴(123)等构成；扳手(122)由带孔C(124)的平板B(125)和一端是方头(126)中空轴(127)组成；顶杆轴(123)中部有顶杆(128)，一端是带细孔(129)的方孔(130)，用螺钉D(131)将扳手(122)和顶杆轴(123)固定在一起；溢流水排出口(108)是由活瓣(136)和排出管(137)组成，排出管(136)的两端分别是比圆孔(121)大的、上有挂钩轴承(139)的倾斜面(138)，连接管(140)，中间是螺纹C(141)；活瓣(136)是一带轴(142)的平板C(143)；用输水软管(144)连接器皿的溢流口和连接管(140)。

13、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：道路排水箅子单向阀(150)是安装在箅子B(151)下面的，由排水器(152)和翻斗D(153)构成；排水器(152)的四壁是向内倾斜的、长壁(154)比较长而使排水器口(156)倾斜，长壁(154)外有一对轴承H(156)；斗B(158)的剖面是三角形的。

14、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：翻斗式坐便器(161)是由构成单向阀的便器体(162)和排污口(163)构成，便器体(162)是由水箱(13)、带输水道(164)及出水孔(165)的便器口(166)、便池(167)、以及壁(168)等构成；有部分输水道(164)是比较低的、有低出水孔(170)的小水池(169)；便池(167)中间是倾斜的便池口(171)；水箱(13)下面有可将座C(177)和翻斗E(184)放入便器体(162)、固定在便器口(166)上的马桶圈安装孔D(176)下面的水封机构(172)，；座C(177)的水平面板(178)有一对和孔D(176)相对应的孔E(179)，垂直板(180)下端有一对轴承I(181)，加强筋(182)上的孔F(183)、配重(185)外的环C(186)和绳(37)构成持平机构；翻斗E(184)或有疏通和传感漏水功能。

15、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：在储油罐(191)的输油管(194)出口正下方的上油位线有大排水口敏感型流态传感器(63)，下油位线设置具有传感无压液体流态功能的翻斗A(1)；上部的吸气管(195)和溢流管(196)均有无压液体流动状态传感功能的磁性密封单向阀(69)，下水道口有具有无压液体流动状态传感功能的地漏A(90)，所有的传感器和智能控制器(197)相连结，智能控制器(197)控制泵(192)和阀门A(193)，并能报警等；有指示油罐加入油料、上下液位、从溢流管溢流以及油料流入下水道功能；溢流管(196)和吸气管(195)下的磁性密封单向阀(69)的能阻止保护性气体外泄，也能补充空气。

16、根据权利要求1所述的一种无压力液体翻斗处理法，其特征是：在智能建筑给排水系统中，在由通过水管A(198)和电磁阀A(199)供水，并通过水管B(205)、电磁阀B(206)、水表(207)向住宅、也通过电磁阀C(211)向太阳能热水器(212)供水的高位水箱(200)出水口下方的高水位线上确大排水口敏感型流态传感器(63)，低水位线设置具有传感无压液体流态功能的翻斗A(1)；连接溢流管B(201)、外接在排污管(202)的阀门B(203)的三通(204)、以及太阳能热水器(212)的溢流管C(213)下面有管状敏感型流态传感器(51)；洗涤器皿(208)经有传感器功能的器皿排水接头(105)、洗衣机(209)和地面废水分别通过有传感器功能的接管地漏D(101)和排水地漏A(90)排入下水道(214)，有传感器功能的翻斗式坐便器(161)的污水排入污水管(215)；智能控制器(197)有导线(216)连接传感器、并通过输出开关(217)控制电磁阀及报警器。

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