CN203066194U - 一种曲面旋流偏心地漏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种曲面旋流偏心地漏,其特征在于:所述曲面旋流偏心地漏包括一曲面旋流盖板,该曲面旋流盖板通过承插口与地漏外套管相连,曲面旋流盖板下方设置有过滤网,地漏外套管底部与偏心水封U形管连接,所述偏心水封U形管内设置偏心水封内挡板与地漏外套管连接。基于总流连续流方程和能量平衡方程,利用上下曲面设计增加了汇流面积,利用塔式或倒塔式过滤网设计增加了过流断面,尤其适用于卫生间和厨房。本实用新型既能用于新建房屋的排水配件安装,又能用于已有破损地漏的更新换代,实现了快速排水、快速清理、快速更换。
Description
技术领域
本实用新型涉及室内排水配件,公开了一种快速排水并具有三防功能(防臭、防虫、防返溢)的曲面旋流偏心地漏。
背景技术
地漏是一种排水配件,是连接住宅中排水系统与室内地面的重要接口,它的主要功能是排除室内地面积水,并阻止排水系统中的有害气体进入室内。地漏的质量直接影响室内空气质量。
下水管返味问题在现在的装修中很普遍,一直未能得到很好解决, 卫生间返味主要是因为地漏,有的地漏还会发生污水返溢及滋生小虫等问题。其主要原因为:
1、地漏的下水管道及化粪池与居室空间相连通,老式的地漏是依靠存水形成水封把居室空间和管道系统隔开,如果管件老化破损,地漏的水封一旦失去作用,下水道就与室内空间没有任何阻隔,下水道中的臭气及有毒有害气体就会沿着管道溢出,在居室中散发。
2、下水道中的正负压导致地漏的水封破坏。高层楼房的坐便器冲水、浴缸、洗衣机放水时,下水到达本层前,会增加管道内的压力,使管道瞬间形成正压,如果地漏水封浅或者无水封地漏的机械式阀门闭合不严,就会将管道中的臭气或小虫吹入屋里;卫生间虹吸式坐便器冲水后,坐便器管道内产生负压,需从其它地方补充空气,如果从地漏处补气,地漏的水封浅,则很容易将水封抽干,造成地漏返味。
发明内容
本实用新型针对传统地漏的排水速度小、水封易于破坏、防臭防虫功能不强、更换操作非常不方便等缺点,提供了一种排水速度快、成本低、更换操作方便的曲面旋流偏心地漏。
为了解决上述技术问题,本实用新型通过下述技术方案得以解决:一种曲面旋流偏心地漏,包括地漏外套管,其特征在于:所述曲面旋流偏心地漏包括一曲面旋流盖板,该曲面旋流盖板通过承插口与地漏外套管相连,曲面旋流盖板下方设置有过滤网,所述过滤网与内孔式承托板叠放,并通过滤网承插口与地漏外套管相连,地漏外套管底部与偏心水封U形管连接,所述偏心水封U形管内设置偏心水封内挡板与地漏外套管连接。所述曲面旋流盖板为中心上凸的上曲面旋流盖板,所述过滤网为与上曲面旋流盖板配合的塔式过滤网。所述曲面旋流盖板为中心下凹的下曲面旋流盖板,所述过滤网为与下曲面旋流盖板配合的倒塔式过滤网。所述的曲面旋流盖板设有环形布置的孔口,所述孔口为水滴型,开孔比50%-60%,曲面盖板中心凸起或下凹高度为4-6mm,所述曲面旋流盖板的材质为304不锈钢。所述的塔式或倒塔式过滤网采用4层圆台形或倒圆台形滤网,每层圆台形或倒圆台形滤网均设有十字形骨架,所述4层圆台形或倒圆台形滤网的十字形骨架相互连接,塔式过滤网的底角为25°-30°,所述塔式过滤网或倒塔式过滤网材质为工程塑料。所述的偏心水封U形管直径小于45mm,所述偏心水封U形管设有溢流口,所述溢流口与偏心水封U形管底部之间的间距不小于40mm。
本实用新型地漏采用曲面旋流盖板下渗,通过塔式过滤器截留杂物,并利用偏心U形管提高排水速度,降低了成本,简化了更换操作。本实用新型基于总流连续流方程和能量平衡方程,利用曲面设计增加了汇流面积,利用塔式过滤网设计增加了过流断面。本实用新型既能用于新建房屋的排水配件安装,又能用于已有破损地漏的更新换代,实现了快速排水、快速清理、快速更换。本实用新型与现有技术相比有如下优点:(1)排水通畅;(2)防臭功能好,防返味、防害虫;(3)便于清理杂物,甚至是免清理;(4)材料经久耐用,抗腐蚀;(5)在不影响排水及防臭功能的前提下,采用薄型地漏设计,使卫生间的坡度更大一些,排水更迅速。
附图说明
图1是上曲面塔式偏心地漏的整体结构示意图,其中图1a为平面图,图1b为剖面图。
图2是下曲面倒塔式偏心地漏的整体结构示意图,其中图2a为平面图,图2b为剖面图。
图3是地漏的出流落差示意图,其中图3a为普通地漏的出流落差示意图,图3b为本实用新型的出流落差示意图。
具体实施方式
参照附图1至附图5与实施例,对本实用新型作进一步详细描述:
图中1.上曲面旋流盖板实心部分,2.上曲面旋流盖板流线型孔口,3.上曲面中心十字形孔口,4.地漏盖板承插口,5.滤网承插口,6.塔式过滤网,7. 塔式滤网内孔式承托板,8.地漏外套管,9.偏心水封内挡板,10. 偏心水封U形管,11. 上曲面旋流盖板,12. 下曲面旋流盖板,13. 倒塔式过滤网,14. 倒塔式滤网内孔式承托板。
实施例1
上曲面塔式偏心地漏,如图1所示,包括上曲面旋流盖板11、地漏盖板承插口4、滤网承插口5、塔式过滤网6、塔式滤网内孔式承托板7、地漏外套管8、偏心水封内挡板9、偏心水封U形管10。旋流盖板上曲面为流线型设计,开孔比(开孔部分占总平面面积的比例)为59.87%,地面积水首先经过旋流盖板流线型孔口2和中心十字形孔口3流入地漏内,地面水位较高时,盖板上方可形成部分旋流,加速排水。同时一定积水深度时纵向过流断面也有所增加,曲面的凸起高度为4mm,凸起长度为90mm,凸起面积占盖板总平面的75%。经过旋流盖板后的污水随后进入塔式过滤网6,塔式过滤网的底角为26°,所述塔式过滤网6包括4层圆台形滤网,每层圆台形滤网均设有十字形骨架,所述4层圆台形滤网的十字形骨架相互连接,4层的过流断面可使大量积水快速流出,同时塔式过滤网6的4层骨架可有效截留入流的污水杂质,如毛发、沉积物等。经过塔式过滤网后的污水最后进入偏心水封U形管10,偏心水封U形管10由偏心水封外套管8承托,偏心水封内挡板9形成U形水封。盖板、承托板、外套管的材质选择不锈钢304,塔式过滤网的材质为工程塑料,偏心水封U形管的偏心比为4:6。所述的偏心水封U形管直径小于45mm,所述偏心水封U形管设有溢流口,所述溢流口与偏心水封U形管底部之间的间距不小于40mm。
偏心水封地漏将返水弯插进下水管里,蒸发面小,加上下水管内空气潮湿,使水封保持不干涸的能力成倍增长;内置水封结构的地漏很薄,安装不用垫高地面,用很少的存水就达到了深水封的效果,提高了水封防臭的能力;利用了虹吸的原理,保证了地漏排水的通畅,排水速度远远超过传统地漏,提高了地漏的自清能力,也极便于手工清理。上曲面塔式偏心地漏,尤其适用于卫生间或厨房的地势最低处。
实施例2
下曲面倒塔式偏心地漏,如图2所示,包括下曲面旋流盖板12、地漏盖板承插口4、滤网承插口5、倒塔式过滤网13、倒塔式滤网内孔式承托板14、偏心水封外套管8、偏心水封内挡板9、偏心水封U形管10。旋流盖板上曲面为流线型设计,开孔比(开孔部分占总平面面积的比例)为62.19%,地面积水首先经过旋流盖板流线型孔口2和中心十字形孔口3流入地漏内,地面水位较高时,盖板上方可形成部分旋流,加速排水。同时一定积水深度时纵向过流断面也有所增加,曲面的下凹高度为5mm,下凹长度为90mm,下凹面积占盖板总平面的75%。经过旋流盖板后的污水随后进入倒塔式过滤网13,倒塔式过滤网的顶面角度为27°,所述倒塔式过滤网6包括4层倒圆台形滤网,每层倒圆台形滤网均设有十字形骨架,所述4层倒圆台形滤网的十字形骨架相互连接,4层的过流断面可使大量积水快速流出,同时倒塔式过滤网13的4层骨架可有效截留入流的污水杂质,如毛发、沉积物等。经过塔式过滤网后的污水最后进入偏心水封U形管10,偏心水封U形管10由偏心水封外套管8承托,偏心水封内挡板9形成U形水封。盖板、承托板、外套管的材质选择不锈钢(304),倒塔式过滤网的材质为工程塑料,偏心水封U形管的偏心比为4:6。
下曲面倒塔式偏心地漏,尤其适用于地势较平的卫生间或厨房,或者是老式水封地漏的更换。
总之,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
实施例的理论计算
(1)理论基础
a) 汇流部分
假设传统平板水封地漏的汇流速度u1,曲面旋流偏心地漏的汇流速度u2,地漏上方相同的积水量条件下,u 1 =u 2 。但曲面的过水断面增加,即S 1 <S 2 ,由式(1)判断,塔式或倒塔式过滤网的汇流部分流量增加。
同时曲面汇流时可形成旋流,汇流速度亦有所增加,即u1<u2。
因此,曲面旋流偏心地漏的汇流流量大于传统平板水封地漏的汇流流量。
b) 出流部分
i. 、假设排水为不可压缩流体,理论计算基于总流连续流方程,即同一排水管内,
式中:v 1 为地漏接入下水管的断面1(U形管上部)出水速度,A 1 为断面1的纵断面面积,v 2 为地漏接入下水管的断面2(U形管部分)出水速度,A 2 为断面2的纵断面面积。
地漏接入下水管道后,偏心U形管部分比U形管上部出水的过流断面减小,即A 1 <A 2 ,由式2可知,v 1 >v 2 。
因此,偏心U形管使得出水流速增加,排水裹挟力增强,使得出水较为通畅。
ii、假设传统平板水封地漏出流的排水落差为h1,曲面旋流偏心地漏出流的排水落差为h2,如图3a和3b所示。基于能量平衡方程(伯努利方程),由于虹吸作用,出流的排水落差h2>h1,出水势能增加,进一步增大了曲面旋流偏心地漏的排水速度。
(2)曲面盖板
设传统平面盖板的直径D为90mm,平面面积为S1=Π×452=6362(mm2)
在平面盖板上增加或降低4mm,使之呈上曲面或下曲面,所述曲面的半径R=245mm。增加曲面后的面积经式(3)计算:
式中,θ为曲面旋转角度,取cosθ=45/245。
代入上述尺寸,计算得S2=6464(mm2)
因此,S2=1.016 S1,曲面盖板的面积增加了1.016倍。
(3)过流断面
改变传统地漏过滤的漫溢方式,改为塔式过滤网,增加上部及侧面的过流面积。
设传统水封地漏的排水管直径D3为42mm,过流面积为S3=Π×212=1385(mm2)。
式中,r1为塔式过滤网的下底面半径,取48.5mm;l1为塔式过滤网相似锥体的母线长,取52mm;r2为塔式过滤网的上底面半径,取14mm;l2为塔式过滤网截去锥体的母线长,取15mm。
带入剖面尺寸到式4,曲面旋流偏心地漏的塔式过滤网过流面积S4=3874(mm2)
因此,S4=2.80 S3,塔式过滤网的过流面积增加了2.8倍。
Claims (7)
1.一种曲面旋流偏心地漏,包括地漏外套管,其特征在于:所述曲面旋流偏心地漏包括一曲面旋流盖板,该曲面旋流盖板通过承插口与地漏外套管相连,曲面旋流盖板下方设置有过滤网,地漏外套管底部与偏心水封U形管连接,所述偏心水封U形管内设置偏心水封内挡板与地漏外套管连接。
2.根据权利要求1所述的曲面旋流偏心地漏,其特征在于:所述过滤网为塔式或倒塔式过滤网,所述塔式或倒塔式过滤网与内孔式承托板叠放,并通过滤网承插口与地漏外套管相连。
3.根据权利要求2所述的曲面旋流偏心地漏,其特征在于:所述曲面旋流盖板为中心上凸的上曲面旋流盖板,所述过滤网为与上曲面旋流盖板配合的塔式过滤网。
4.根据权利要求2所述的曲面旋流偏心地漏,其特征在于:所述曲面旋流盖板为中心下凹的下曲面旋流盖板,所述过滤网为与下曲面旋流盖板配合的倒塔式过滤网。
5.根据权利要求3或4所述的曲面旋流偏心地漏,其特征在于:所述的曲面旋流盖板设有环形布置的孔口,所述孔口为水滴型,开孔比50%-60%,曲面盖板中心凸起或下凹高度为4-6mm,所述曲面旋流盖板的材质为304不锈钢。
6.根据权利要求2所述的曲面旋流偏心地漏,其特征在于:所述的塔式或倒塔式过滤网采用4层圆台形或倒圆台形滤网,每层圆台形或倒圆台形滤网均设有十字形骨架,所述4层圆台形或倒圆台形滤网的十字形骨架相互连接,塔式过滤网的底角为25°-30°,所述塔式过滤网或倒塔式过滤网材质为工程塑料。
7.根据权利要求1所述的曲面旋流偏心地漏,其特征在于:所述的偏心水封U形管直径小于45mm,所述偏心水封U形管设有溢流口,所述溢流口与偏心水封U形管底部之间的间距不小于40mm。
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