专利名称：下水道分解器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种下水管道装置，特别是涉及一种能有效密封臭气、封堵污水的下水道分解器。
背景技术：
目前大多说城市居民被家中下水道析出的异味和滋生的蚊蝇所困扰，因而防止各种有害病毒、细菌通过下水道，已引起了专家们的高度重视。传统下水道的防堵、防臭大都采用弯管装置，利用弯管中的水实现对臭气的密封。这种结构虽有一定效果，但会造成污物长时间在弯管处聚集，轻者仍会使臭气散发，重者造成管道堵塞，污物上翻，给家庭造成严重的损失和痛苦。此外，该结构占用空间大，已经不适合现代建筑的结构需求。
近年出现了一些新型结构的下水道防冒器，主要解决污水回溢问题。其通用结构基本由上水管、浮球仓、下水管和浮球组成，浮球设置在浮球仓内，浮球仓的两端与上、下水管的连接部分呈圆锥形状。在正常放水时，由于浮力作用，浮球将漂浮在浮球仓的水面上，水从下水管流出。当浮球仓的水流尽时，浮球在重力作用下下落，将下水管口封堵。万一管道堵塞造成污水上翻时，浮球被顶到上水管与浮球仓的连接处，形成对上水管入口的封堵，阻止污水进入上水管。
虽然上述工作原理可以实现避免污水上翻和密封臭气的效果，但仍存在一些问题，如由于浮球较轻，仅依靠浮球的自身重量显然不能完全密封下水道臭气；当污水上翻时，仅依靠浮球与上水管锥面的线接触并不能实现完全密封，仍会有污水析出。
因此在实际使用中，上述技术方案仅在一定程度上解决了污水上翻的问题，没有真正解决下水道异味气体溢出问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的下水道分解器，在有效解决臭气溢出和污水上翻问题的同时，通过合理的结构设计，克服了传统技术方案中密封不严的技术问题，使本发明能彻底密封下水道臭气、管道内不会有污物存在、避免污水上翻。
本发明的技术方案为一种下水道分解器，包括空心筒体状的浮球仓，分别与浮球仓上端和下端连接的进水端盖和出水端盖，以及设置在浮球仓内的浮球，其特征在于，在所述进水端盖和出水端盖上分别设置有上密封环和下密封环，所述上密封环和下密封环上均设置有可与所述浮球紧密贴合的凹形密封面。
所述进水端盖内固接与其截面形状相同的隔板，进水端盖和隔板中心设置进水口，所述上密封环的上表面固定在所述隔板的下表面上，所述上密封环的下表面设置成凹形密封面。
所述出水端盖中心设置出水口，所述下密封环的下表面固定在所述出水端盖的内端面上，所述下密封环的上表面设置成凹形密封面。
所述上密封环的凹形密封面为球形面，其曲率半径等于或小于所述浮球的半径。
所述下密封环的凹形密封面为球形面，其曲率半径大于或等于所述浮球的半径。
所述下密封环球形密封面的曲率半径为浮球半径的1.05～1.15，使浮球表面与密封面接触时其越来越小的接触间隙中形成具有一定张力的水膜。
所述浮球为实心浮球或空心浮球，其特征密度为0.6～0.95g/cm3。
所述实心浮球的材料为低密度聚乙烯或中密度聚乙烯，密度为0.8～0.95g/cm3。
所述浮球的表面喷涂有亲水涂料。
所述进水端盖的端面设置有过滤网。
本发明的技术效果为本发明下水道分解器的技术方案是在进水端盖和出水端盖上分别设置上密封环和下密封环，通过上密封环和下密封环上设置的凹形密封面与浮球表面的紧密贴合，实现对污水上翻的封堵和对下水道臭气的气密。在具体结构中，上密封环的凹形密封面设计成球形面，其曲率半径等于或小于所述浮球的半径，当浮球与该凹形密封面接触时，接触面良好吻合，在上翻污水的强大压力下，浮球和上密封环形成密封，对上翻污水实现有效的封堵。下密封环的凹形密封面设计成球形面，其曲率半径大于或等于所述浮球的半径，当浮球与该凹形密封面间具有较小的接触间隙时，使浮球表面与该凹形密封面间形成具有一定张力的水膜，水膜的形成将使浮球仓内存留一定数量的水。浮球、下密封环和存留的水一起形成气密，从而实现了有效防止下水道中臭气不能泄露的目的。
在本发明优选技术方案中，下密封环密封面的曲率半径设计成大于浮球的半径，当浮球与该密封面接触时，其接触间隙越来越小，形成锥管结构。该锥管结构设计充分发挥了流体的张力特性，使浮球表面与密封面间越来越小的接触间隙中形成具有一定的张力水膜，使浮球仓内存留一定数量的水。实验表明，浮球仓内存水的高度约等于浮球直径的2/3～1/2。
本发明通过对密封面的合理设计，利用浮球和上、下密封环材料的亲水特性，使本发明具有极佳的封堵、气密效果。在优选技术方案中，浮球表面和凹形密封面上喷涂亲水涂料，使水膜更快形成，并更好地贴附在浮球和密封面上。
为充分实现密封臭气的效果，本发明的浮球采用特征密度为0.6～0.95g/cm3的材料制造，既不会影响浮球对上水口的封堵效果，又使其对下水口的气密效果最佳。较优选的技术方案采用低密度聚乙烯或中密度聚乙烯材料制成的实心球，其密度为0.8～0.95g/cm3。
此外，本发明所采用的技术方案结构简单，使用方便，便于维护。整个装置的部件均可拆卸，必要时还可预留维修施工的工艺位置，设计到位。装置主体结构可采用现有的塑料管道，制造简单，成本低。本发明可以替代传统的弯管接头和地漏，有广泛的使用价值。
图1为本发明结构剖面图；
图2为本发明上密封环结构示意图；图3为本发明下密封环结构示意图；图4为本发明安装示意图。
附图中标记为1-进水端盖；10-过滤网；11-进水端盖内螺纹；2-浮球仓；21-浮球仓上螺纹；22-浮球仓下螺纹；23-凹槽；24-橡胶密封圈；3-出水端盖；30-下水口；31-出水端盖外螺纹；4-隔板；40-上水口；5-上密封环；51-凹形密封面；52-通孔；53-上密封环5下表面；54-上密封环5上表面；6-下密封环；61-凹形密封面；62-通孔；63-下密封环6上表面；64-下密封环6下表面；7-浮球；8-下水道；81-凹槽。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明下水道分解器的结构剖面图。如图1所示，进水端盖1、浮球仓2和出水端盖3依次连接构成本发明的主体结构，其中浮球仓2为空心筒体，进水端盖1和出水端盖3分别连接在浮球仓2的两端，浮球7设置在浮球仓2的空心筒体内。进水端盖1内固接有与其截面形状相同的隔板4，进水端盖1和隔板4中心设置成进水口40。在本实施例中，进水端盖1的端面设置有过滤网10，该结构既可以进水，又能有效过滤水中杂质，出水端盖3的中心设置出水口30。进水端盖1和出水端盖3的侧壁上分别设置内螺纹和外螺纹，与浮球仓2上下端部侧壁上的外螺纹和内螺纹匹配，三者靠上述螺纹装配连接。
本发明下水道分解器还包括上密封环5和下密封环6，通过其上设置的凹形密封面与浮球表面的紧密贴合，实现有效的封堵和气密。所述上密封环5固连在隔板4上，下密封环6固连在出水端盖3的内端面上。
所述上密封环5为圆形垫片结构，中心设置有通孔52，上表面54固定在隔板4的下表面上，如图2所示。为提高密封效果，通孔52下部靠近密封环5下表面53部位设置成凹形密封面51。所述密封面51为球形面，其曲率半径等于或小于所述浮球7的半径。在本实施例中，凹形密封面51的曲率半径等于所述浮球7的半径R。该设计使浮球7与密封面51接触时，可使浮球7表面很好地与密封面51吻合，最大程度地提高接触面积，加强贴合效果。实际上，在上翻污水的强大压力下，浮球7的球面与上密封环5的密封面51有很大的接触力，能对上翻污水实现有效的密封。
当密封面51的曲率半径设计成小于所述浮球7半径时，浮球7也将紧紧地挤压在密封面51上，对上翻污水实现有效的密封。
所述下密封环6为圆形垫片结构，中心设置有通孔62，下表面64固定在出水端盖3的内端面上，如图3所示。为提高密封效果，通孔62上部靠近下密封环6上表面63部位设置了凹形密封面61。所述密封面61为球形面，其曲率半径大于或等于所述浮球7的半径，浮球7通过与所述密封面61接触形成对出水口30的气密。
在公知的设计方案中，浮球7的密度小于水密度，自身重量较轻，所以浮球7与其接触面的接触力很小。因此，仅依靠浮球7的自身重量将无法形成对下水道臭气的气密。本发明充分认识到该问题，提出了可实现有效气密的技术方案。在本实施例中，凹形密封面61为球形面，其曲率半径设计成大于所述浮球7的半径R，更具体地说，密封面61的曲率设计成当浮球7与密封面61接触时，其接触间隙越来越小，形成锥管结构。该锥管结构设计充分发挥了流体的黏度和张力特性，使浮球7表面与密封面61间越来越小的接触间隙中形成水膜，该水膜将紧紧地贴附在浮球7和密封面61的表面，并具有一定的张力。由于浮球7和密封面61表面间水膜张力的作用，浮球仓2内将存留一定数量的水。实验表明，当浮球仓2内存水的高度约等于浮球7直径的2/3～1/2时，出水口30就不再有水流出。因此浮球7、下密封环6和存留的水一起对下水口30形成气密，可以有效防止下水道中的臭气不能泄露。
密封面61的曲率半径设计为浮球7半径的1.05～1.15，较优选的方案为1.08，在该设计参数下，浮球7表面与密封面61间形成的锥管结构最有利于形成具有足够张力的水膜，保证浮球仓2内的存水。
在本发明技术方案中，当密封面61的曲率半径设计成等于所述浮球7半径时，密封面61与浮球7表面具有相同的曲率，二者将形成接近相同的接触间隙。由于该接触间隙很小，同样会在浮球7表面与密封面61间形成具有一定张力的水膜，该水膜将有效阻止浮球仓2内存水的流出。
在本发明中，浮球7可以为实心浮球或空心浮球。为充分实现密封臭气的目的，浮球7采用其特征密度为0.6～0.95g/cm3的材料制造。浮球7的特征密度在上述范围中时，浮球7的3/5～9/10部分浸没在水中。该设计既不会影响浮球7对上水口40的封堵效果，又使其对下水口30的气密效果最佳。对实心浮球，所述特征密度就是材料密度，对空心浮球，所述特征密度为空心浮球材料和填充物材料的平均密度。本发明较优选的技术方案采用低密度聚乙烯或中密度聚乙烯材料制成的实心球，其密度为0.8～0.95g/cm3。当然，浮球7同样可以采用金属材料制成，如不锈钢材料制成的空心浮球。通过设计空心浮球的壁厚，就可以保证其特征密度控制在0.6～0.9g/cm3之间。
为使浮球7表面与密封面61之间形成亲水层，本发明的技术方案中在浮球7的表面、密封面51和密封面61上喷涂亲水涂料，使水膜更好地贴附在浮球7与密封面51或密封面61的接触面上。由低密度聚乙烯或中密度聚乙烯材料制成的浮球7、由橡胶材料制成的上密封环5和下密封环6本身就具有很好的亲水性，加之亲水涂料的作用，能达到最佳的气密效果。
下面通过本发明的工作原理进一步详细说明本发明的技术方案。
当下水道堵塞时，上翻的污水从下水口30进入浮球仓2，并将浮球7浮起。当污水上将浮球7推至与上密封环5接触时，浮球7将封堵上水口40。具体地说，在上翻污水的强大压力下，浮球7的球面将紧密地与上密封环5的凹形密封面51贴合。由于密封面51与浮球7表面的球面相同或相近，可以保持相当好的贴合，因此能实现有效的密封效果，完全将封闭上水口40，阻止污水进入居室。
当正常向下水道放水时，水经过滤网10、进水口40进入浮球仓2。由于水浮力作用，浮球7将漂浮在水中，下水口30处于开启状态，水则顺利从下水口30流出。
当浮球仓2的水逐渐流出时，浮球7将随水位下降而下降。当浮球7表面开始接触密封面61时，流出下水口30的水受到阻挡，水流量逐渐减少，当浮球仓2内水的压力不足以推动浮球7和密封面61表面间水膜的张力时，水完全停止流出。此时，浮球7、下密封环6和存留的水一起对下水口30形成气密，因而可以防止下水道中的臭气不能泄露。实验表明，浮球仓2内存水高度约等于浮球7直径的2/3～1/2，浮球7的重力大于水的浮力，浮球7将稳定在下密封环6上。
本发明在使用安装时，浮球仓2的外壁上设置数个凹槽23，凹槽23内安装橡胶密封圈24，同时，下水道8的内壁也设置数个与凹槽23相应的凹槽81。安装时，浮球仓2和出水端盖3部分插入下水道8，进水端盖1卡在下水道8的上端，浮球仓2的外壁和下水道8的内壁将橡胶密封圈24挤压，实现二者的密封和紧密固定，如图4所示。
以上仅为本发明具体实施方式
的说明，不以任何形式对本发明做出限制。应当指出，对本领域技术人员来说，依据本发明的指导思想还可以做出很多相关的变形和改进，但这些均将落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种下水道分解器，包括空心筒体状的浮球仓，分别与浮球仓上端和下端连接的进水端盖和出水端盖，以及设置在浮球仓内的浮球，其特征在于，在所述进水端盖和出水端盖上分别设置有上密封环和下密封环，所述上密封环和下密封环上均设置有可与所述浮球紧密贴合的凹形密封面。
2.如权利要求1所述的下水道分解器，其特征在于，所述进水端盖内固接与其截面形状相同的隔板，进水端盖和隔板中心设置进水口，所述上密封环的上表面固定在所述隔板的下表面上，所述上密封环的下表面设置成凹形密封面。
3.如权利要求1所述的下水道分解器，其特征在于，所述出水端盖中心设置出水口，所述下密封环的下表面固定在所述出水端盖的内端面上，所述下密封环的上表面设置成凹形密封面。
4.如权利要求1或2所述的下水道分解器，其特征在于，所述上密封环的凹形密封面为球形面，其曲率半径等于或小于所述浮球的半径。
5.如权利要求1或3所述的下水道分解器，其特征在于，所述下密封环的凹形密封面为球形面，其曲率半径大于或等于所述浮球的半径。
6.如权利要求5所述的下水道分解器，其特征在于，所述下密封环球形密封面的曲率半径为浮球半径的1.05～1.15，使浮球表面与密封面接触时其越来越小的接触间隙中形成具有一定张力的水膜。
7.如权利要求1所述的下水道分解器，其特征在于，所述浮球为实心浮球或空心浮球，其特征密度为0.6～0.95g/cm3。
8.如权利要求7所述的下水道分解器，其特征在于，所述实心浮球的材料为低密度聚乙烯或中密度聚乙烯，密度为0.8～0.95g/cm3。
9.如权利要求1或7或8所述的下水道分解器，其特征在于，所述浮球的表面喷涂有亲水涂料。
10.如权利要求1或2所述的下水道分解器，其特征在于，所述进水端盖的端面设置有过滤网。
全文摘要
本发明为下水道分解器，包括进水端盖、浮球仓和出水端盖依次连接构成的主体结构，浮球设置在浮球仓内，还包括分别设置在进水端盖和出水端盖上的上密封环和下密封环，通过上密封环和下密封环上设置的凹形密封面与浮球表面的紧密贴合，实现对污水上翻的封堵和对下水道臭气的气密。其中，上密封环的凹形密封面设计成球形面，其曲率半径等于或小于所述浮球的半径。下密封环的凹形密封面设计成球形面，其曲率半径大于或等于所述浮球的半径，使浮球表面与该凹形密封面间形成具有一定张力的水膜，从而实现了有效防止下水道中臭气不能泄露的目的。本发明可以替代传统的弯管接头和地漏，有广泛的使用价值。
文档编号E03C1/282GK1730851SQ200510088950
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月3日 优先权日2005年8月3日
发明者郝建兵 申请人:郝建兵