地漏的制作方法

【技术领域】

本发明涉及给排水技术领域，具体涉及一种地漏。

背景技术：

地漏是常用的建筑物排水装置，主要起排水和防止排水管道中积聚的臭气溢出的作用，目前公知的地漏主要有水封式和机械密封式等类型。常见的机械密封式地漏，主要包括地漏腔体、复位机构和地漏底封，以及其他一些附属零件。地漏腔体的内部空间为地漏排水的水流通道，地漏腔体下端面与地漏底封组成地漏开启与关闭系统。复位机构是使地漏从开启状态恢复到关闭状态的动力机构，复位机构的驱动力可来源于机械力，例如弹簧的回弹，也可来源于电磁力，例如磁铁的吸合。复位机构带动地漏底封运动使地漏从排水状态复位到密封状态。

中国专利cn201428167y公开了一种储能式地漏，其包括复位机构、地漏腔体、地漏底封和位于地漏腔体内并与所述地漏底封联动的杯体，所述杯体的底部开有小孔。当地面的积水流入地漏时，积水通过导流板的导流首先进入杯体，当杯体内水位上升到一定程度，杯体内存水的重力压缩弹簧并通过联动轴带动地漏底封下移使地漏开启。在地漏排水过程中，即使流入地漏的水流流量发生变化，由于杯体内存水量变化不大，压缩弹簧的作用力保持稳定，从而保障地漏底封向下位移稳定，使地漏处于稳定的开启状态。当没有积水流入地漏时，杯体内的存水通过小孔流出，压缩弹簧的重力逐渐减少，直至弹簧复位，地漏关闭。

但是，上述结构的地漏在开启过程中，由于杯体内存水的重力是压缩弹簧的主要作用力，而废水管道内常常存在变动的正压力，该正压力作用于地漏底封上，产生向上的作用力，使压缩弹簧的作用力减少，特别是排水管道中正压力较高时，将出现地漏不能开启的现象。另一方面，当地漏在排水状态时，通常地漏内腔充满水，使杯体浸在水中受到向上的浮力作用，该向上浮力与杯体中存水的向下重力方向相反，使杯体所受的向下作用力，也即压缩弹簧的作用力减少，从而使地漏腔体下端面与地漏底封之间的间隙减少，导致地漏的流通面积减少，排水量下降。

而且，常见的建筑内部排水系统为重力流，重力流排水系统利用重力势能作为排水动力。排水管道中是水气两相流，水流动时，水和气进行位置交换。公知的地漏内部是满管流，即水流流道中充满水，例如，水封式地漏排水时，地面废水流入地漏存水弯，使存水弯中靠近地面一侧水柱上升，水流在这一水头压力下，克服存水弯的阻力进入下水管道；常见的机械密封式地漏排水时，地漏腔体内存水的重力打开地漏底封，地漏腔体的内部空间为地漏排水的水流通道，由于地漏底封与地漏腔体下端面之间的间隙大小是随着地漏腔体内存水的多少而改变的，因此地漏排水的水流通道是满管流，即流道中充满水。采用满管流的地漏，由于在地漏内部不能实现水和气的位置交换，因而排水管道内的空气不能进入地漏，地漏底封上下表面所受压力不同，常常因为排水管道内的正压力造成排水障碍。

因此，有必要提供一种新的地漏以解决上问题。

技术实现要素：

针对现有技术中地漏在排水管道中正压力较高时不能开启、排水量下降以及地漏内部满管流导致地漏开启难度大的缺陷，本发明提供了一种新结构的地漏。

一种地漏，包括地漏腔体、杯型内胆、内胆支承和复位机构，所述内胆支承连接所述地漏腔体与所述复位机构并与所述复位机构配合支撑所述杯型内胆于所述地漏腔体内，所述地漏腔体为排水通道，所述杯型内胆包括杯体及杯底，所述杯体底部设有孔，所述杯底用作所述地漏的底封，所述杯底与所述复位机构联动，所述复位机构驱动所述地漏从开启状态恢复至关闭状态，所述杯底通过与所述地漏腔体下端面的离合实现地漏的开启与关闭，所述地漏腔体下端面出口处的流通面积大于所述地漏腔体内表面与所述杯体外表面所构成的环形通道进口处的流通面积。

优选的，所述地漏腔体下端面出口处的流通面积大于所述环形通道中任意一处的流通面积。

优选的，所述环形通道的进口处为所述环形通道的流通面积最小处。

优选的，当所述杯体满水时，所述地漏腔体下端面与所述杯底上表面之间的流通面积大于所述地漏腔体下端面出口处的流通面积。

优选的，所述环形通道由两段或两段以上的环形通道组成，沿水流方向，各段所述环形通道的流通面积恒定或者逐渐扩大。

优选的，所述环形通道由两段流通面积不同的环形通道组成，沿水流方向，靠近水流进口端的环形通道的流通面积逐渐收缩，靠近水流出口端的环形通道的流通面积逐渐扩大。

优选的，所述内胆支承包括位于所述地漏流道的进口处上方的支承环、设于所述支承环的中心并位于所述杯体内的弹簧座和连接所述支承环与所述弹簧座的悬臂梁。

优选的，所述复位机构包括复位弹簧和联动轴，所述联动轴贯穿所述杯型内胆的轴心设置且所述联动轴上端与所述弹簧座活动连接以将所述杯型内胆支撑固定于所述地漏腔体内，所述复位弹簧套设于所述联动轴上端并位于所述弹簧座内，所述杯底固定于所述联动轴的下端。

优选的，所述联动轴包括通过凹形扣件与凸形扣件扣合连接成为整体的上半轴和下半轴，所述复位机构还包括与所述凹形扣件相配合的限位套筒和限位弹簧，所述上半轴与所述下半轴扣合连接后，所述限位套筒在所述限位弹簧的作用下进入限位位置。

优选的，所述地漏还包括地漏底座，所述地漏底座内周边设置有凸出卡片，所述地漏腔体外周边设置有凹入卡槽，所述地漏腔体通过所述凹入卡槽与所述凸出卡片的扣合固定至所述地漏底座。

与相关技术相比，本发明提供的地漏具有以下有益效果：

一、地漏腔体下端面出口处的流通面积大于地漏腔体内表面与杯体外表面所构成的环形通道进口处的流通面积，能够减少杯体所受的向上浮力，增加所述杯型内胆所受的向下作用力，从而提高地漏开启稳定性与流量；

二、所述地漏腔体下端面出口处的流通面积大于所述环形通道中任意一处的流通面积，能进一步减少杯体受到的浮力，使地漏腔体下端面与地漏底封的间隙更大更稳定，排水更快，且能够发生水与气的位置交换，从而加快地漏排水速度，还有利于排水管道中的气体能够进入地漏内部靠近地漏底封段的流道，使底封所受气体压力平衡，底封打开不受排水管道内压力的影响；

三、通过改变地漏内部流道结构，使地漏内整条流道的流通面积最小处为流道的入口处，或者位于流道中间的某一处，在这一流通面积最小处之后，沿水流方向，任意一段流道的流通面积都不少于与之相连的前面一段流道的流通面积，这样流道不能被水流充满，即地漏内部流道中流动的是水气两相流，排水管道内的气体能够进入地漏内部水力状态为水气两相流的流道，使地漏底封上表面和下表面所受气体压力相等，从而使地漏排水时地漏底封与地漏腔体下端面之间的间隙不受排水管道内压力的影响，地漏排水不受排水管道中设置存水弯的影响。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明提供的地漏的结构示意图；

图2为图1所示地漏中内胆支承的结构示意图；

图3为图1所示地漏中内胆支承与地漏腔体的分解示意图；

图4为图1所示地漏中联动轴的的分解示意图；

图5为图1所示地漏中地漏腔体和地漏底座的结构示意图；

图6为本发明提供的地漏的工作原理示意图；

图7为本发明提供的地漏的排水状态示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，为本发明提供的地漏的结构示意图。本发明提供了一种地漏，其包括地漏腔体1、杯型内胆2、内胆支承3、弹簧座封4、地漏箅子5、地漏底座6和复位机构8。所述内胆支承3连接所述地漏腔体1与所述复位机构8并与所述复位机构8配合支撑所述杯型内胆2于所述地漏腔体1内，所述杯型内胆2包括杯体2-1及杯底2-4，所述杯体2-1底部设有孔2-2，所述杯底2-4用作所述地漏的底封，所述杯底2-4与所述复位机构8联动，所述复位机构8驱动所述地漏从开启状态恢复至关闭状态，所述杯底2-4通过与所述地漏腔体1下端面的离合实现地漏的开启与关闭。

所述地漏腔体1的内部空间为地漏排水的水流通道，其与所述地漏底座6可装拆连接。

具体地，所述杯型内胆2包括杯体2-1、杯脚2-3和杯底2-4，所述杯体2-1底部开有小孔2-2，所述杯底2-4用作地漏底封，所述杯脚2-3用以限定所述杯底2-4与所述杯体2-1之间的间距，可以独自为一零件，或附属于所述杯体2-1或杯底2-4之上，甚至演化为其他零件的一部分。当地漏处于关闭状态时，所述杯底2-4上表面与所述地漏腔体1下端面紧密接触，形成密封，当地漏处于开启状态时，所述杯底2-4上表面与所述地漏腔体1下端面之间的间隙形成地漏的出水口。优选地，所述杯体2-1底部呈倾斜设置，所述孔2-2设置于所述杯体2-1底部的最低点，这样可以保障所述杯体2-1内的水能够完全排干净。

所述内胆支承3是连接所述地漏腔体1与所述复位机构8的部件，通过所述复位机构8与所述杯型内胆2相连。具体地，请结合参阅图2，所述内胆支承3包括位于所述地漏流道的进口处上方的支承环3-1、设于所述支承环3-1的中心并位于所述杯体2-1内的弹簧座3-2和连接所述支承环3-1与所述弹簧座3-2的悬臂梁3-3。进一步地，所述内胆支承3与所述地漏腔体1之间采用若干根沿外周边分布的悬臂梁卡扣连接，组装为可拆卸或不可拆卸的整体，可以使得地漏的组装简单容易。具体地，请结合参阅图3，所述内胆支承3的支承环3-1上沿外周边设置4根悬臂钩3-5，所述地漏腔体1上相应位置设置有4个与所述内胆支承3上的悬臂钩3-5相配合的扣眼1-1。在按压组装过程中，所述悬臂钩3-5变形进入所述扣眼1-1，所述悬臂钩3-5在所述扣眼1-1内回弹自锁，使所述内胆支承3与所述地漏腔体1组合成为整体。

所述复位机构8是使地漏从开启状态恢复关闭状态的动力机构，所述复位机构8的驱动力可来源于机械力，如弹簧的回弹，也可来源于电磁力，如磁铁的吸合。在本实施例中，所述复位机构8的驱动力来源于弹簧的回弹具体地，所述复位机构8包括复位弹簧8-1和联动轴(未标号)。所述联动轴贯穿所述杯型内胆2的轴心设置且所述联动轴上端与所述弹簧座3-2活动连接以将所述杯型内胆2支撑固定于所述地漏腔体1内，所述复位弹簧8-1套设于所述联动轴上端并位于所述弹簧座3-2内，所述杯底2-4固定于所述联动轴的下端。为了便于安装，所述联动轴通常设置成两段式。具体地，请结合参阅图4，所述联动轴包括通过凹形扣件与凸形扣件的扣合连接成为整体的上半轴8-2和下半轴8-3。所述上半轴8-2上端设置有限位块，下端是凹形扣件结构，所述下半轴8-3上端是凸形扣件结构，下端设置有限位块，其中所述上半轴8-2的凹形扣件包括卡合部8-2-1、沉孔部8-2-2以及窄槽8-2-3，所述下半轴8-3的凸形扣件包括卡柱8-3-1和卡帽8-3-2。在扣合装配过程中，将所述下半轴8-3的凸形扣件插入所述上半轴8-2的凹形扣件，所述凹形扣件因弹性变形而张开，所述凸形扣件压入凹形扣件后，凸形扣件与凹形扣件贴合，凹形扣件弹性复位锁紧。所述复位弹簧8-1套设于所述上半轴8-2的上端并夹设于所述上半轴8-2的限位块与所述弹簧座3-2的底部之间，所述上半轴8-2的限位块可实现所述联动轴与所述弹簧座3-2的活动连接。所述上半轴8-2中凹形扣件的材料为塑料等可弹性变形的材料，所述下半轴8-3中凸形扣件的材料对弹性变形没有要求，如塑料、金属等均可。优选地，所述复位机构8还包括与所述凹形扣件相配合的限位套筒(未标号，实施例中以杯体底部与杯脚连接处的凹台作为限位套筒)和限位弹簧8-4，所述限位弹簧8-4套设于所述下半轴8-3上并夹设于所述下半轴8-3下端的限位块与所述杯底2-4之间，所述上半轴8-2与所述下半轴8-3扣合连接后，所述限位套筒在所述限位弹簧8-4的作用下进入限位位置。

所述弹簧座封4扣合于所述弹簧座3-3的开口处，以密闭所述弹簧座3-3，避免所述复位弹簧8-1接触到水而生锈，从而延长地漏的使用寿命。

所述地漏箅子5盖设于所述地漏腔体1上方，用于阻止毛发进入地漏内部，并使毛发滞留在所述地漏箅子5表面而容易清除。

所述地漏底座6用于安装固定所述地漏腔体1，其通常与所述地漏腔体1可装拆连接。具体地，请参阅图5，所述地漏底座6沿内周边分布4个凸片6-1，所述地漏内腔1上设置卡槽1-2，当所述地漏内腔1插入所述地漏底座6时，所述地漏底座6上的凸片6-1与所述地漏内腔1上的卡槽1-2处于同一平面，然后将所述地漏底座6与所述地漏内腔1相对旋转一定的角度，即可扣合。优选地，所述地漏腔体1与所述地漏底座6之间还放置有密封胶圈(图未示)，防止排水管道的臭气泄露，所述密封胶圈的弹性也方便了内芯的拆卸与安装。

特别注意的是，在本发明提供的地漏中，所述地漏腔体1下端面出口处的流通面积大于所述地漏腔体1内表面与所述杯体2-1外表面所构成的环形通道进口处的流通面积，以减少所述杯体2-1所受的向上浮力，增加所述杯型内胆2所受的向下作用力，从而提高地漏开启稳定性与流量。

请参阅图6，为本发明提供的地漏的工作原理示意图。当地漏处于关闭状态时，所述地漏腔体1内表面与所述杯体2-1外表面、杯底2-4上表面共同构成了一个临时性储水容器。当地面积水流入关闭状态的地漏流水时，积水首先进入这一临时性储水容器，并随着积水的流入，容器中的水位逐渐升高，容器的存水在所述杯底2-4产生压力，其值约等于存水的静压强与所述地漏腔体1底端出口面积的乘积，这一向下的作用力施加在所述复位机构8上。所述复位机构8所受向下作用力随着临时性储水容器中水位的提高而增大，直至达到所述复位机构8的开启阈值，地漏开启。注意图1所示实施例是采用导流板结构，地面积水经导流板导流首先进入杯体，并随着积水的流入，杯体中的水位逐渐升高，直至满载溢出，在此期间，杯体中存水的重力所产生的向下作用力施加在复位机构8上，直至超过所述复位机构8的开启阈值，地漏开启。后面对导流板结构有进一步的说明。当地漏在开启状态时，水流进入所述地漏腔体1内表面与所述杯体2-1外表面所构成的环形通道，并从所述地漏腔体1下端面与所述杯底2-4上表面之间的间隙排出，在排水时，所述杯型内胆2所受主要作用力为所述杯体2-1内存水的重力、杯体2-1上表面与下表面压力差所形成的压力以及杯底2-4所受的排水冲击力，这些力共同作用，使地漏维持开启状态。所述杯体2-1所受压力(p)，是杯体2-1上表面压强(pt)与杯体2-1下表面压强(pb)之差与杯体2-1垂直投影面积(a)的乘积，即：p＝(pt-pb)×a，杯体2-1上表面压强与下表面压强之差越大，杯体所受向下作用力越大。

请结合参阅图6，s_in是地漏腔体1内表面与杯体2-1外表面所构成的环形通道进口处的流通截面，s_out是地漏腔体1下端面出口处的流通截面。在本发明提供的地漏中，s_in截面的面积小于s_out截面的面积，当所述杯体2-1满水时，所述地漏腔体1下端面与杯底2-4上表面之间间隙所构成的流道的流通面积，即所述地漏腔体1下端面出口处内周边引垂直线到所述杯底2-4上表面所构成的柱体表面积，大于s_out截面的面积，则从环形通道进口到地漏出口的排水流道中，所述环形通道进口处的流通面积最小。因此，这一排水通道将不会被水流充满，一方面，因为杯体上表面与下表面之间压强之差明显下降，有效减少所述杯体2-1所受的向上浮力，增加所述杯型内胆2所受的向下作用力，从而提高地漏开启稳定性与流量，另一方面，排水管道中的气体能够进入地漏内部靠近地漏底封段的流道，使底封所受气体压力平衡，底封打开不受排水管道内压力的影响。

进一步地，所述地漏腔体1下端面出口处的流通面积(s)大于所述环形通道中任意一处的流通面积。这样设计可以使得所述环形通道不会被水充满，即所述地漏内部不是满管流，目的是使地漏排水时地漏内部流道在靠近底封段的水力状态是水气两相流，这是一种与公知地漏完全不同的水力状态。公知地漏排水时，地漏内部流道内是满管流，即地漏内部流道充满水。而本发明的地漏结构的水力状态的根本性改变，得到下列效果：一是由于地漏流道内水气两相流的流体比重小于水，根据浮力定律，能进一步减少杯体受到的浮力，从而使地漏腔体下端面与地漏底封的间隙更大更稳定，排水更快；二是地漏内部流道能够发生水与气的位置交换，从而加快地漏排水速度；三是排水管道中的气体能够进入地漏内部靠近地漏底封段的流道，使底封所受气体压力平衡，底封打开不受排水管道内压力的影响。

更进一步地，所述环形通道的进口处为所述环形通道的流通面积最小处，这样设计同样可以使得所述环形通道不会被水充满。

更进一步地，所述环形通道由两段或两段以上的环形通道组成，沿水流方向，各段所述环形通道的流通面积恒定或者逐渐扩大，或者所述环形通道由两段流通面积不同的环形通道组成，沿水流方向，靠近水流进口端的环形通道的流通面积逐渐收缩，靠近水流出口端的环形通道的流通面积逐渐扩大。采用此种结构设计，旨在通过改变地漏内部流道结构，使地漏内整条流道的流通面积最小处为流道的入口处，或者位于流道中间的某一处，在这一流通面积最小处之后，沿水流方向，任意一段流道的流通面积都不少于与之相连的前面一段流道的流通面积。这样，流道不能被水流充满，即地漏内部流道中流动的是水气两相流，排水管道内的气体能够进入地漏内部水力状态为水气两相流的流道，使地漏底封上表面和下表面所受气体压力相等，从而使地漏排水时地漏底封与地漏腔体下端面之间的间隙不受排水管道内压力的影响，地漏排水不受排水管道中设置存水弯的影响。满管流的垂直流道段中的流水则可防止排水管道中的气体溢出到室内。在本实施例中，特别地构造一种地漏流道结构：所述环形通道由两段组成，具体请再次参阅图1，沿所述杯体2-1至所述杯底2-4方向，所述杯体2-1下部和所述地漏腔体1下部均设置有逐渐收缩段，所述地漏腔体1内表面与杯体2-1外表面所形成的环形通道，由垂直段流道和收缩段流道两部分组成，地漏流道的进口处为垂直段流道，其流通面积恒定，地漏排水时此段流道为满管流，连接此段流道末端至地漏底封的流道为收缩段流道，但因为地漏腔体收缩较杯体收缩缓慢，因此保障了此段流道的流通面积是逐步扩大的，地漏排水时此段为水气两相流。满管流的垂直流道段中的流水则可防止排水管道中的气体溢出到室内。所述地漏流道的出口处为收缩段流道，还可以有效减缓了流道的变化，从而减少了水流的流动阻力，使夹杂在水流中的淤泥杂物更容易排出。

沿竖直方向，所述杯体2-1的垂直投影面积大于所述杯底2-4的垂直投影面积。采用此种结构，能够有效增加杯型内胆2在地漏排水时所受的向下作用力，提高地漏开启稳定性和流量。

请参阅图7，为本实施例地漏的排水状态示意图。当所述杯体2-1的体积较大时，为了便于地漏的顺利开启，可以在所述杯体2-1上方设置导流板3-4，所述导流板3-4是设置在所述地漏腔体1内表面与所述杯体2-1外表面所构成的环形通道上方的环形板状构件，该构件承接流入地漏的水流，阻止这些水流直接流入该环形通道，引导这些水流进入杯体，能够保障地漏在开启过程中，所述杯型内胆2受到更大的向下作用力，用以克服排水管道中可能存在的正压力。由于地漏进水口口径大，虽然导流板3-4使地漏进水口流通面积减少，但对地漏流量的影响不大。地漏开启过程中，地面积水首先经过导流板3-4流入杯体2-1，杯体2-1中存水满载时的最大重力(g)大致等于杯体垂直投影面积(a)与杯体高度(h)的乘积，而排水管道中正压力对所述杯型内胆2的向上作用力等于所述杯底2-4的垂直投影面积与排水管道内正压强的乘积。在本实施例中，直接将所述内胆支承3的支承环3-1作为所述导流板3-4使用，只要将所述支承环3-1的内边缘设置成超出环形通道并朝所述杯体2-1的中心方向延伸，所述支承环3-1的外边缘设置成超出环形通道并朝远离所述地漏腔体1方向延伸。

与相关技术相比，本发明提供的地漏具有以下有益效果：

一、地漏腔体下端面出口处的流通面积大于地漏腔体内表面与杯体外表面所构成的环形通道进口处的流通面积，能够减少杯体所受的向上浮力，增加所述杯型内胆所受的向下作用力，从而提高地漏开启稳定性与流量；

二、所述地漏腔体下端面出口处的流通面积大于所述环形通道中任意一处的流通面积，能进一步减少杯体受到的浮力，使地漏腔体下端面与地漏底封的间隙更大更稳定，排水更快，且能够发生水与气的位置交换，从而加快地漏排水速度，还有利于排水管道中的气体能够进入地漏内部靠近地漏底封段的流道，使底封所受气体压力平衡，底封打开不受排水管道内压力的影响；

三、通过改变地漏内部流道结构，使地漏内整条流道的流通面积最小处为流道的入口处，或者位于流道中间的某一处，在这一流通面积最小处之后，沿水流方向，任意一段流道的流通面积都不少于与之相连的前面一段流道的流通面积，这样流道不能被水流充满，即地漏内部流道中流动的是水气两相流，排水管道内的气体能够进入地漏内部水力状态为水气两相流的流道，使地漏底封上表面和下表面所受气体压力相等，从而使地漏排水时地漏底封与地漏腔体下端面之间的间隙不受排水管道内压力的影响，地漏排水不受排水管道中设置存水弯的影响。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。