用於流體排出的連接裝置和系統的製作方法

2023-04-27 15:04:26 1

專利名稱：用於流體排出的連接裝置和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於處理流體排出系統內的流體流動的裝置，尤其是用於 流體排出系統的連接裝置。
背景技術：
對於傳統重力型雨水下水管系統(RWDP)中的連接，其設計原則是 基於開放管道(無壓流)原則。圖l示出一種在雨水下水管系統中常用的 現有連接IO。該現有連接10具有下水管12和在垂直方向上接合的水平連接 管14。在排水過程中，水在箭頭30所指出的螺旋方向沿管壁流動並緊貼管 壁，而在管的中心，空氣沿箭頭20所指的相對方向上流動。水還在箭頭32 所指出的方向上沿連接水平管14流動。
在例如英國標準和歐洲標準的實際的標準規範中，如BS EN12056-3:2000，對雨水下水管系統建議對於垂直管12，填充率為30%;而對於 水平管14，填充率為70%。這些準則意圖防止在雨水下水管系統中的壓力 波動，該波動會導致水36被從水平支路14推出。通常該垂直的下水管12 流體地連接到諸如建築屋頂的主排水源。如圖2所示，通常水平支路將諸 如地面出口、灑濺損耗、陽臺、種植(planter)排水等次級排水源流體地 連接到垂直下水管12。當壓力波動發生在傳統重力型雨水下水管系統中 時，在下水管12中形成水栓(water plug),其阻止氣流20並使空氣回流22。 然後空氣被強迫流回24到水平連接管14中並且將水36推出。這種情況通常 叫做回流。該回流問題，對於尤其是發展其中陽臺排水和大廳排水被連接 到公共雨水下水管系統的高層住宅建築，構成不確定因素。
然而，即使嘗試遵循33%填充率的實踐標準規範，在下列情況中仍可 能出現壓力波動淹沒洩流(例如，在排水管中出現淹沒)、在雨水下水 管系統中出現彎曲、及/或儘管試圖符合實踐的標準規範但仍出現流量超過推薦的33%填充率的情況。
當雨水下水管系統的開放管道中的暢通的空氣通道完全被水填滿並 形成水栓時，發生回流，這阻止空氣通過管的中心向上逸出。替代地，空
氣通過側支路14逸出引起回流。從支路逸出的空氣被叫做正氣流，而被從
支路吸入到管中的空氣叫做負氣流。在水流動期間在管內可能形成的明顯 的正壓和負壓會促成回流。
在這些情況中，在正氣流中自然地向上移動的空氣，其逃逸被阻止。 然後，該正氣流被強迫通過最近的通道，通常是連接到地面出口的支路， 而逸出。當發生這種情況時，空氣會帶著水一起而兩者被強迫通過地面出 口出去。在壓力波動中該問題的本質是歸因於其不確定性和不可預測性。
在傳統系統中，多個連接布置為堆組結構，與最下面的連接相比，在 堆組中最上面的連接可能經歷不同的壓力波動，並且可能觀察到回流。
另外，如上所述的傳統連接與虹吸型雨水下水管(SRWDP)系統(虹 吸型排水系統)不兼容或不能容易地適用於其中。典型地，在具有虹吸型 排水系統的高層建築中，主排水完全與諸如地面出口、灑濺損失、陽臺、 種植排水等等的次級排水的排水管分開。因為虹吸型系統是管被水填充並 且不包含空氣而呈現為全徑水流的排水系統，所以主排水並不和次級排水 流體地連接。典型地， 一般用於虹吸型排水系統中的管是通常用於傳統重 力型雨水下水管系統(非虹吸型排水系統)的管的尺寸的1/3。例如，在 虹吸型排水系統中，下水管典型口徑為2" (50mm)，而在非虹吸型排水系 統中，下水管典型口徑為6" (150mm)。在虹吸型排水系統中，通向下水 管的虹吸出口被特別設計以防止空氣進入該系統，和在虹吸型排水系統 中，連接到該虹吸出口的下水管的管口徑或直徑被選為相對地小於在非虹 吸型的排水系統中的口徑或直徑，以保證管完全地充滿水。並不推薦將非 虹吸型管或連接裝置連接到虹吸型系統上，因為它會將空氣引入該虹吸型 系統而阻止在該虹吸型系統中出現全徑流動，因而降低了該虹吸型系統的 排水能力。對於虹吸型系統，也不推薦將其連接到傳統的非虹吸型系統上， 因為它會引入大於傳統非虹吸型系統能排出的水。這會導致壓力波動的發 生。 一種克服此問題的嘗試是增大非虹吸管的直徑並設計該非虹吸管為33
%填充。然而，因為對大多數應用在非虹吸部件中需要的下水管必須被增
8大，管具有不同直徑是讓人不滿意並且也不經濟。在大多數情況中，根據 由實踐規定給出的準則，在非虹吸系統中的下水管要求增大3倍或更多。
例如在虹吸型排水系統部件是2" (50mm)並且對於該虹吸型排水系統要 連接到非虹吸型排水系統的情況，非虹吸管系統的最小的管尺寸必須是至 少6" (150mm)。
因而，需要一種裝置和系統，其解決與傳統排水系統有關的問題，特 別是用來解決在連接到雨水下水管系統中的水平支路中的回流問題。

發明內容
根據本發明的一個方面，提供一種用於處理流自至少兩個源的第一流 體和來自至少一個源的第二流體的流體連接裝置，第二流體能夠是負壓流
和正壓流，該裝置包括主體，具有適於和來自第一源的第一流體流體連 通的第一埠 、適於和來自第二流體源的第一流體流體連通的第二埠 、 用於從第一和第二埠接受的第一流體的排出的第三埠，主體在第一和 第二埠以及第三埠之間形成連接，以及形成在連接中的轉向部，轉向
部限定形成在主體內在連接處的噴嘴用於使來自第一源的第一流體的流 從第一埠轉向到第三埠，形成第二流體的逸出，而不管通過第二埠 的是正壓流還是負壓流。
在實施例中，第一埠單元適於和第二埠單元連接且流體連通而形 成流體連接裝置。轉向部布置成轉向在連接中的水，以形成第一流體栓， 第一流體栓形成在第一埠附近靠近形成在連接處的噴嘴處。噴嘴形成來 自第一流體源的第一流體的噴射，噴射增大第一流體在第三埠處的排出 流的壓力和速度。主體包括第二轉向部，其形成在第二埠的連接處用於 將來自第一轉向部的第一流體的流轉向到第三埠並形成。第一埠具有 中心軸線，中心軸線與第三埠的中心軸線同心地對齊或者第一埠的中 心軸線與第三埠的中心軸線不對齊
根據本發明的一個方面，提供一種排水系統，包括形成一組裝置的多 個裝置，其中上部裝置的輸出與下部裝置的第一埠流體連通。在該排水 系統中的每個裝置可包括第二流體的逸出，無論通過每個裝置的第二埠 的是正壓流還是負壓流根據本發明的一個方面，提供一種用於處理流自至少兩個源的第一流 體和來自至少一個源的第二流體的方法，第二流體能夠是負壓流和正壓 流，該方法包括在流體連接裝置中接受來自第一流體源的第一流體，流 體連接裝置包括主體，主體具有適於和來自第一源的第一流體流體連通的 第一埠、適於和來自第二流體源的第一流體流體連通的第二埠、用於 從第一和第二埠接受的第一流體的排出的第三埠，主體在第一和第二 埠以及第三埠之間形成連接；用形成在連接中的轉向部轉向第一流 體，轉向部限定形成在主體內在連接處的噴嘴，用於使來自第一源的第一 流體的流從第一埠轉向到第三埠；及形成第二流體的逸出，而不管通 過第二埠的是正壓流還是負壓流。
在實施例中，第一埠單元與第二埠單元連接成流體連通，第一端 口單元包括流體連接裝置的第一埠，第二埠單元包括流體連接裝置的 第二埠。連接多個裝置形成一組裝置，在一組裝置中的上部裝置的輸出 與下部裝置的第一埠流體連通。形成第二流體的逸出，無論通過裝置的 堆組中的每個裝置的第二埠的是正壓流還是負壓流。第一流體被轉向以 增大從第一埠到第三埠的第一流體的排出流的壓力和速度。


為了能更充分地理解本發明以及將其容易付諸於實踐，下面藉助於非 限制性的例子來描述本發明的優選實施例，本說明是關於所附各圖的說 明，在附圖中
圖l示出當正確設計和工作時，傳統重力型雨水下水管連接的剖面圖； 圖2示出圖1的傳統重力型雨水下水管連接的剖面圖，示出在壓力波動
期間水栓的形成；
圖3示出根據本發明一個實施例的工作中的抗回流連接的剖面圖，該 剖面圖沿圖5A的A-A線截取；
圖4示出圖3的剖面透視圖，具有根據本發明實施例在第二埠上露出 的側埠 ；
圖5 A-C示出根據本發明實施例的抗回流連接的頂視圖； 圖6A及6B示出對圖4中根據本發明實施例的抗回流連接，分別沿B-B圖7A示出圖4中根據本發明一個實施例的具有側埠的抗回流連接
的側視圖；圖7B示出根據本發明一個實施例的抗回流連接的側視圖8示出圖4中的抗回流連接的前視圖，該連接的第二埠具有根據本發明一個實施例多個埠；
圖9A和9B分別示出根據本發明一個實施例的抗回流連接的頂視圖，以及根據本發明一個實施例圖9A抗回流連接的沿D-D線截取的剖面圖10A和10B分別示出根據本發明一個實施例的抗回流連接的頂視圖，以及根據本發明一個實施例圖10的抗回流連接沿E-E線截取的剖面圖11A和11B分別示出根據本發明一個實施例的抗回流連接的頂視圖，以及根據本發明一個實施例圖11A的抗回流連接沿F-F線截取的剖面圖12A和12B分別示出根據本發明一個實施例的抗回流連接的頂視圖，以及根據本發明一個實施例圖12A的抗回流連接沿G-G線截取的剖面圖13示出根據本發明一個實施例的抗回流連接的剖面圖，該抗回流連接具有與第二埠和第二埠分開的作為分立元件的第一埠 ；
圖14示出根據本發明一個實施例的包括多個抗回流連接的一組系統的剖面圖15示出根據本發明一個實施例的包括多個抗回流連接的虹吸/非虹吸混合堆組系統的剖面圖；以及
圖16示出根據本發明一個實施例的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖3示出工作中的根據本發明一實施例的抗回流連接裝置100的剖面圖。圖4示出圖3的抗回流連接裝置100的剖面圖，其透視圖示出側埠142露出在第二埠104上。圖3和圖4的剖面圖是沿抗回流連接的頂視5A的A-A線截取的。該抗回流連接裝置包括具有空腔或通道的主體108，該空腔或通道具有第一埠102、第二埠104和第三埠106。第一埠和第二埠與流體源(未示出)流體連通，該流體源可以是從屋頂、陽臺、
ii灑濺損耗、地脈那出口、種植排水等收集的要排出的雨水。主體108由壁
中具有限定噴嘴110的唇緣或轉向部112、沿著第一埠和與第二埠相對
的第三埠的壁的連接裝置的主體的側壁構成。在一實施例中，第二埠
的側壁的一段形成為是逐步下降到第三埠的支路的逸出裁切部114。該裁切部114保持管尺寸的直徑以保證向下的水流從第二埠離開到第三埠。此外，在第一埠和第二埠之間，設置了支撐件136以提供對第二埠的附加結構支撐而使連接裝置具有剛性，然而，應該意識到這種支撐並不是必須的，或者可以想到其他類型的支撐。
在連接裝置的頂視5A、沿圖4所示的抗回流連接裝置100的不同截面處截取的剖面6A和6B中，更詳細地示出轉向部112。該轉向部112是從第一埠的壁或表面內部延伸的突起、斜坡、通道、唇緣、隆起、閂、凸架等。該轉向部與從第一埠的口部延伸的側壁成一體，從而該側壁的表面是連續的平滑表面。在其他實施例中，轉向部可以形成為具有平滑及/或有角度結構的突起、斜坡、通道、唇緣、隆起、閂、凸架等。應該意識到，轉向部可以與側壁成一體，然而該轉向部也可以採用其他的結構，以便能結構性加入及/或粘附到埠的管形管的側壁。在圖4-6B所示的這個實施例中，轉向部頂部長度延伸大約壁的周長的一半，圍繞第一埠的圓周從第一點113延伸到轉向部的第二點115，如頂視5A所示到圖4中的虛線128所示。底部的長度是從點113到點115的距離，在剖面上(未示出)圍繞噴嘴的頭部，其包括圖4中示出的點124。如圖4所示，轉向部的深度從第一點122和第二點124延伸。如圖示，轉向部被通道117所造型，如所示那樣最終的轉向部寬度119沿轉向部的長度改變。轉向部寬度由相對於第一埠的中心軸線的水平距離限定，如從圖4中的點124到虛線128。更具體地，轉向部寬度是從轉向部的暴露到水的表面到管的第一埠壁的距離，如圖6A和圖4所示。在圖4中，虛線128是第一埠的側壁126的延伸，轉向部112的寬度可以通過虛線被看成從虛線到轉向部的暴露到連接裝置IOO的內部表面。轉向部寬度是沿從第一埠的中心軸線180發散出的徑向線距離，從轉向部112的凸架的邊緣到沿圖6A所示的期望的截面截取的如圖4的虛線128所示的第一埠的開口的側壁延伸。轉向部的深度是垂直距離，相對於第一埠的中心軸線，沿轉向部的形成管的內表面的表面，其從圖4中所示的點122和124延伸。轉向部的長度在圖5A中示出，從第一點 113延伸到第二點115。轉向部構造成使得在工作中，轉向部112設法如箭 頭所示那樣將進入第一埠102的口部的向下螺旋水流分流，將水流集中 並依靠第二埠104和第三埠106的相對壁111，在第一埠靠近轉向部 處在連接裝置100的側壁111與相對的轉向部112之間形成水栓134。在該實 施例中，轉向部112具有相對於第一埠的側壁的傾斜的、梯度的或斜著 的取向。在該實施例中，轉向部寬度119沿轉向部112的長度改變，對長度 的主要部分在沿長度的每個橫截面處保持不變，然而，在靠近點113、 115 處轉向部寬度變窄。應意識到，轉向部的寬度可以沿深度或長度或兩者而 改變，或者保持一致。轉向部的長度及/或深度也可以分別沿深度及/或長 度改變或保持一致。當然，對於轉向部112也可以想到其他結構，下面參 考圖9A-12B，具體示出並討論一些變型。
由於壁的與轉向部相對的側壁lll是連續的，側壁111和轉向部112的 結構形成噴嘴HO。轉向部112在下述位置具有取向，在該位置第一埠的 橫截面面積在轉向部形成噴嘴頭部的尖端處(在點124處)減小。轉向部 112被設計成在最短的寬度內減小第一埠的橫截面面積，並且仍然對流 體流動具有最小的阻力，從而使衝洗液量最大化。這一希望具有的功能使 通過所示的轉向部112的形狀和角度實現。噴嘴頭部150的橫截面開口的距 離(從第一埠lll的相對的壁到噴嘴頭部(圖5B中示出)的尖端124)和 第一埠102的口部(圖5C中示出)之間的比率己經示出。噴嘴頭部開口 152太小會使衝洗液量降低並且不再有效。噴嘴頭部開口150太小還增大了 裝置被諸如葉子、細枝、土壤等的異物和碎片堵塞的潛在風險。如果噴嘴 頭部開口150太大，抗回流特性和功能則不再有效，可能還會發生回流。 實現目標的比率是在抗回流連接裝置的最大能力和抗回流連接裝置的有 效性之間的平衡。例如，減小的百分比的比率可以從大約10%到25%。應 意識到，對特定應用，第一埠的開口和噴嘴頭部的開口的比率可以變化， 可以小於10%或者大於25°%。
另外，第二埠104與第一埠102到第三埠106的連接如所示是具 有平滑邊緣的漸進(graduated)連接，並以逸出裁切部114彎曲。除了讓 空氣逸出外，第二埠部114的實施例的另一功能是保持第二埠的管徑。在第二埠中保持管徑也幫助防止由異物和碎片例如葉子、細枝、土壤等
在第二埠處造成堵塞。這也允許抗回流連接裝置ioo的整體尺寸儘可能
地小和緊湊。
在工作中，抗回流接頭ioo在連接處提供被控制的狀態，以防止在雨
水下水管系統中出現可能促成回流的不受控制的壓力波動。圖16示出根據
本發明一實施例的方法400的流程圖。來自第一源402的水流130被側壁中 的轉向部112引導或分流，其形成噴嘴IIO，而提高水流132向噴嘴110下遊 並離開第三埠 106的速度。來自第一埠的第一流體遠離第二埠 104。 氣流120變得暢通，從而空氣通過第二埠104逸出406。
該結構保證在裝置的主體內的每個連接處的情況受控。轉向部112在 連接處形成的噴嘴110保證水栓134的形成，由此保證在噴嘴上方產生壓 力。在噴嘴110上方形成壓力創造了壓力噴射，其以更高的速度通過噴嘴。 在噴嘴110後，壓力被釋放。在包括多個這樣的抗回流接頭的系統中，壓 力在下一個下遊噴嘴上方再次產生和增大。這種情況在每個連接處重複， 並且是可預測和可控的。
由噴嘴110形成的壓力噴射可引起將水加速到連接外的高速壓力噴 射，由此保證在連接處空氣通道的暢通。抗回流接頭在負壓和正壓這兩種 情況下都起作用，所述正壓和負壓是隨著水和空氣在管內和排水系統內流 動而產生的現象。在大多數情況中，抗回流接頭100內的空氣與水一起被 強迫向下以高速行進通過下一個噴嘴。在這種情況中，高速壓力噴射使連 接處於負壓。在排出物被淹沒以及噴嘴部允許足夠量的空氣向下排放的情 況中，抗回流接頭的連接是處於正壓。空氣通過由噴嘴產生的暢通的空氣 通道而逸出。
無論在正壓或負壓的情形中，根據本發明一實施例的抗回流接頭ioo
的結構保證在抗回流接頭的每個連接處保持暢通的空氣通道，從而由向下 的壓力噴射防止水被通過通道而帶到上方。
具有這種結構的裝置100提供可預測性和可控性。該抗回流接頭的通 流能力可以通過物理測試來確定。經驗性測試顯示流量為20L/s下沒有任 何回流，而相反，常規連接在小到2-3L/s下會經歷回流。由於有下面的原 理每個連接會強制產生壓力的形成和釋放，在連接處沒有不可預測的壓
14力波動。
噴嘴結構110的作用是增大流體噴射衝刷連接和整個系統的速度。該
噴射作用使管內部能夠自清洗並且使阻塞最小化。
以這樣的結構，與常規重力型系統相比，該被加壓系統允許顯著更高 的流量通過管。
應意識到，可以對具有任何尺寸數和橫截面數的管安裝上述連接。例
如，上述連接的埠可以適於第一埠為3" (75mm)規格而第二埠為2" (50mm)規格，第一埠為4" (100mm)規格而第二埠為3" (75mm) 規格等等。還可以想到其他規格或尺寸，例如第一埠為6" (150mm)規 格而第二埠為4" OOOmm)規格，第一埠為6" (150mm)規格而第二 埠為3" (75mm)規格，第一埠為4" (100mm)規格而第二埠為2" (50mm)規格，等等。這些埠可以適於接收相同或不同尺寸的管。例 如，與第二及/或第三埠比，第一埠可以適於接受較大尺寸的管。第 三埠的尺寸可以等於第一埠及/或第二埠，或者可以具有不同於第 一和第二埠的規格。另外，這些管可以是管形的，管的橫截面可以是圓 形或任何其他形狀的橫截面，例如矩形、正方形、橢圓形等等。管壁的厚 度可以是任何常規使用的厚度，例如大約2-3mm。
該抗回流連接裝置100可以用聚氯乙稀(PVC)、高密度聚乙烯 (HDPE)、 hubbless、鑄鐵、金屬材料或其他此類材料。製造工藝可以任 何常規的管制造工藝，例如PVC擠壓等。應意識到，所述製造工藝取決於 所選擇的特定材料。
在另一實施例中，可以有多個到同一抗回流接頭的連接，如圖4、 5、 6A、 6B、 7A、 7B和8所示。圖7A示出根據本發明一實施例的具有側埠 144的抗回流連接的側視透視圖，圖8示出根據本發明一實施例的抗回流連 接前視正視圖，該連接具有帶多個埠的第二埠。圖8明確地示出在第 二埠140的多個埠處，具有埠104、 142、 144。應意識到，這些埠 的任意一個都可以構造成具有一個、兩個或多個埠。這些埠的每一個 可以與同一流體源或不同流體源流體連接。應意識到，在這些埠之間的 連接可以通過管、連接管、另外的連接或接頭來實現。埠可以形成承窩、 直或平端管等等，並且可以以任何方式裝配和接合到一起。圖7B示出該抗回流連接292的側視透視圖，其適於接受包括另外的或多個埠的單獨的
附件294 (接頭或管)。
關於如上所述的圖4中的轉向部的其他結構在圖9A-12B中示出。例 如，圖9A-B示出轉向部220所具有的結構，是垂直於低壓埠壁222延伸形 成凸架的突起。在這種結構中，突起相對於第一埠壁或者相對的側壁224 沒有梯度或斜坡，該突起相對於第一埠壁具有垂直取向。轉向部220圍 繞第一埠壁222突出，具有在轉向部凸架的邊緣的直結構227 (圖中未示 出)中從第一點223到第二點225的長度。該轉向部未被造型，在該轉向部 凸架內也不形成通道，導致轉向部的寬度沿轉向部的長度而不同。儘管在 本實施例中在工作狀態下當流體流過時觀察到較高的阻力，然而，這一基 本的轉向部結構仍實現對水的導流，從而如期望的那樣形成水栓。此外， 本實施例減小了第一埠的橫截面面積，其也降低了排水能力。
另外，在圖9A和9B中，第二埠104和第一埠102到第三埠106 的連接示出為漸進的連接，具有平滑的邊緣和在第二埠段114中的角裁 切部。第二埠具有相對於第一埠和第三埠的水平曲線，其具有成一 直線的中心軸線。
圖10A和10B示出具有另一結構的轉向部230的抗回流連接裝置100的 實施例。在該結構中的轉向部更像圖5、 6A和6B中的轉向部而非圖9A和9B 中的，因為該轉向部被造型而導致在轉向部的整個長度上有相同的較小的 轉向部寬度並且該轉向部的表面形成裁切部或通道236。該轉向部圍繞形 成第一埠的壁的圓周的一半延伸。類似於圖9A和9B中的轉向部，該轉 向部230是垂直於第一埠壁232延伸的突起。在這一結構中，突起相對於 第一埠壁232或相對的側壁234沒有梯度或斜坡。類似於圖9A和9B中所 述的實施例，轉向部垂直於管的側壁的特性也對流體流動產生增大的阻 力，然而，觀察到的阻力要小於圖9A和9B中示出的實施例。
圖11A和11B示出具有另一種結構的轉向部240的抗回流連接裝置100 的實施例。這一結構的轉向部更像圖5、 6A和6B中的轉向部而非圖9A和9B 或圖10A或圖10B中的，因為該轉向部被造型而形成裁除部或通道246，導 致在轉向部的整個長度上有相同的較小的轉向部寬度，並且該轉向部沿轉 向部的長度是漸進的。該轉向部圍繞形成第一埠的壁的圓周的一半延
16伸。在這個實施例中，轉向部具有相對於第一埠的側壁的有坡度的、梯 度的或成斜面的取向。該實施例的通流能力由沿轉向部的深度而漸進的第 一埠的橫截面面積，即，在沿轉向部的深度在點124處第一埠開放的 口部152和噴嘴頭部開口150之間的比率，的減小而造成。
另外，在圖11A和11B中，第二埠104和第一埠102到第三埠106 的連接示出為漸進的連接，具有平滑的邊緣並且以逸出裁切部114而彎曲， 第二埠具有垂直取向。
圖12A和12B示出具有兩個或多個轉向部結構的另一實施例的抗回流 連接裝置160。第一轉向部162被示出並與之前關於圖3至11B中討論的轉向 部相似。第二轉向部164形成在與第一轉向部162所突出出來的第一埠壁 262相對的側壁264中。在這種結構中，水被兩次轉向而形成水栓和如所示 引起的氣流170，水被轉向而朝向第二埠壁268。
另外，在圖12A和12B中，第二埠104和第一埠102到第三埠106 的連接示出為漸進的連接，具有逸出裁切部或漸進部分114以及在第二和 第三埠壁之間的銳邊接合。第二埠168示出為與矩形截面的管一起。
圖12A和12B示出不是必須要對齊第一埠和第三埠 。這些埠的 每一個，即第一、第二和第三埠166、 168、 167的中心軸線，由虛線272、 274、 276示出。在本實施例中，第一、第二和第三埠的中心軸線並不對 齊。第一埠的側壁264與第三埠的側壁266不對齊。同樣，第三埠167 的側壁268與第二埠168的側壁不對齊。而圖4示出的實施例，第一埠 和第三埠共用公共的中心軸線180、 186並且同心。另外，在圖4中，每 個埠180、 184、 186的中心軸線示出為彼此平行地取向。如圖4中由虛線 182所示，在第二埠和第三埠之間的連接是不平行的取向。當然，應 意識到，可以構建其他取向，例如第一埠的中心軸線、第二埠的中心 軸線和第三埠的中心軸線是平行或非平行取向以及垂直、非垂直或水平 對齊或不對齊。
圖13示出另一實施例的抗回流連接280，其具有作為單獨單元的與第 二埠284和第三埠286分開的第一埠282。第一埠單元283具有轉向 部283。第一埠單元288可以和第二埠單元284裝配或連接以形成連接 裝置280。另外，第三埠單元286可以裝配或連接到第二埠單元284上。在本實施例中，第一埠單元282可以是縮徑管而第二埠連接單元284可以是在行業中的標準y型三通(y-tree)。這些單元裝配到一起並且如虛線288所示同心地對齊。第三埠單元286也可以是工業中的標準件縮徑管。作為一實施例，這也在圖16中的方法400的流程圖中在虛線框408內示出。應意識到，如參照圖7B所示出和描述那樣，抗回流連接裝置可以適於接受單獨的附件294 (接頭或管)，其可包含另外的或多個埠。
在另一實施例中，如圖14所示，堆組(stack) 200是排水系統，其中多個連接100以串行結構連接並由連接管道202接合。堆組200與在堆組的頂部的雨水出口204和雨水管214，以及在堆組的底部的排水管206和排水208流體連通。連接裝置100與堆組中的其他連接裝置100流體連通，從而上部連接裝置的第三埠與位於該上部連接裝置下方的連接裝置的第一埠流體連通。在一實施例中，水平管210和源212也和每個連接裝置100流體連通。雖然優選的是堆組中的所有連接均為抗回流連接IOO，在常規重力型雨水下水管結構中包括一個或更多連接可以在該連接處改善系統。應意識到，設計成與抗回流接頭運行的堆組可以和常規連接混和。作為虛線框410中的實施例，這也在圖16中的方法400的流程圖中示出。
另外，應意識到，抗回流連接裝置100的尺寸可以形成為使總的流量最大，同時保持在抗回流接頭的檢定流量內。
應意識到，該抗回流接頭可以在完全常規的重力型RWDP系統中應用，以及用於連接到虹吸型和非虹吸型系統。虹吸型系統是其中管被水填充且不包含空氣而顯示出全徑水流的排水系統。典型地，在具有互換性排水系統的高層建築中，主排水完全與陽臺的排水分開。在圖15所示的實施例中，連接裝置允許虹吸型排水系統和非虹吸型排水系統兩者的結合以形成混合系統300，並且在管尺寸上沒有明顯的增大(在傳統非虹吸型排水系統中需要這樣)，同時控制壓力波動且防止任何回流。可以在連接320的任一側保持管的尺寸和規格。例如，在一實施例中，虹吸出口可以和雨水管314流體連接，連接管302具有2" (50mm)規格或尺寸，在連接320和抗回流連接100之後，連接管302可以具有3" (75mm)規格或尺寸，而沒有該抗回流連接的話連接管302需要增大到至少該尺寸的3倍。當然，應意識到，抗回流連接裝置100可以具有許多埠，以便在不同埠處容易
18地接受不同尺寸的管，從而不再需要連接320。
儘管已經在上述說明中描述了本發明的優選實施例，本領域技術人員應該理解，可以不偏離本發明的設計和結構在細節上作出許多變化和修改。
權利要求
1.一種用於處理流自至少兩個源的第一流體和來自至少一個源的第二流體的流體連接裝置，所述第二流體能夠是負壓流和正壓流，該裝置包括主體，所述主體具有適於和來自第一源的所述第一流體流體連通的第一埠；適於和來自第二流體源的所述第一流體流體連通的第二埠；用於從第一和第二埠接收的所述第一流體的排出的第三埠，所述主體在所述第一和第二埠以及第三埠之間形成連接部；以及形成在所述連接部中的轉向部，所述轉向部限定形成在所述主體內在所述連接部處的噴嘴，用於使來自所述第一源的所述第一流體的流從所述第一埠轉向到所述第三埠，形成正壓流或負壓流的所述第二流體的通過所述第二埠的逸出部。
2. —種第一埠單元，適於和第二埠單元連接且流體連通而形成流體連接裝置，所述流體連接裝置用於處理流自至少兩個源的第一流體和 來自至少一個源的第二流體，所述第二流體能夠是負壓流和正壓流，該裝置包括主體，所述主體具有適於和來自第一源的所述第一流體流體連通的所 述第一埠單元的第一埠 、適於和來自第二流體源的所述第一流體流體連通的所述第二埠單元的第二埠、用於從第一和第二埠接收的所述 第一流體的排出的第三埠，所述主體在所述第一和第二埠以及第三端 口之間形成連接部，並且所述第一埠單元包括形成在所述連接部中的轉 向部，所述轉向部限定形成在所述主體內在所述連接部處的噴嘴，用於使 來自所述第一源的所述第一流體的流從所述第一埠轉向到所述第三端 口，形成正壓流或負壓流的所述第二流體的通過所述第二埠的逸出部。
3. —種第二埠單元，適於和第一埠單元連接且流體連通而形成流體連接裝置，所述流體連接裝置用於處理流自至少兩個源的第一流體和 來自至少一個源的第二流體，所述第二流體能夠是負壓流和正壓流，該裝置包括主體，所述主體具有適於和來自第一源的所述第一流體流體連通的所述第一埠單元的第一埠；適於和來自第二流體源的所述第一流體流 體連通的所述第二埠單元的第二埠；用於從第一和第二埠接收的所 述第一流體的排出的第三埠 ，所述主體在所述第一和第二埠以及第三 埠之間形成連接部；以及形成在所述連接部中的轉向部，所述轉向部限 定形成在所述主體內在所述連接部處的噴嘴，用於使從所述第一埠的來 自所述第一源的所述第一流體的流轉向到所述第三埠，形成正壓流或負 壓流的所述第二流體的通過所述第二埠的逸出部。
4. 根據權利要求l-3中任一項所述的裝置，其中所述噴嘴形成開通的 通道，讓所述第二流體通過所述第二埠逸出。
5. 根據權利要求l-4中任一項所述的裝置，其中所述轉向部布置成使 在所述連接部中的水轉向，以形成第一流體栓，所述第一流體栓形成在所 述第一埠附近靠近形成在所述連接部處的噴嘴。
6. 根據權利要求l-5中任一項所述的裝置，其中所述噴嘴形成來自所 述第一流體源的所述第一流體的噴射流，所述噴射流增大所述第一流體在 所述第三埠處的排出流的壓力和速度。
7. 根據權利要求l-6中任一項所述的裝置，其中所述轉向部具有的深 度從所述第一埠的側壁中的第一深度點延伸並延伸到所述第一埠的 所述側壁中的第二深度點。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其中在所述第一埠的所述側壁中的 所述第二深度點是所述噴嘴的噴嘴頭。
9. 根據權利要求l-8中任一項所述的裝置，其中所述轉向部具有表面， 該表面具有沿所述轉向部的所述表面從所述第一埠的側壁中的第一長 度點延伸到所述第一埠的側壁中的第二長度點的長度。
10. 根據權利要求l-9中任一項所述的裝置，其中所述轉向部具有表 面，在所述表面中有通道。
11. 根據權利要求1-10中任一項所述的裝置，其中所述轉向部沿所述 轉向部的長度具有相同的寬度。
12. 根據權利要求1-10中任一項所述的裝置，其中所述轉向部沿所述轉向部的長度具有不同的寬度。
13. 根據權利要求1-12中任一項所述的裝置，其中所述轉向部沿所述轉向部的深度具有相同的寬度。
14. 根據權利要求1-12中任一項所述的裝置，其中所述轉向部沿所述轉向部的深度具有不同的深度。
15. 根據權利要求1-14中任一項所述的裝置，其中所述轉向部形成凸架。
16. 根據權利要求1-15中任一項所述的裝置，其中所述主體包括第二 轉向部，其形成在所述第二埠的所述連接部處，用於將來自所述第一轉 向部的所述第一流體的所述流轉向到所述第三埠並形成。
17. 根據權利要求1-16中任一項所述的裝置，其中所述第一埠具有 中心軸線，所述中心軸線與所述第三埠的中心軸線同心地對齊。
18. 根據權利要求1-16中任一項所述的裝置，其中所述第一埠具有 中心軸線，所述中心軸線與所述第三埠的中心軸線不對齊。
19. 根據權利要求1-18中任一項所述的裝置，其中所述第一流體是水。
20. 根據權利要求1-19中任一項所述的裝置，其中所述第二流體是空氣。
21. 根據權利要求l-20中任一項所述的裝置，其中所述第一埠、第 二埠和第三埠適於接收諸如矩形、正方形、橢圓形等的各種橫截面的管。
22. 根據權利要求21所述的裝置，其中所述管具有圓形橫截面。
23. 根據權利要求21或22所述的裝置，其中適於被所述第一埠接收 的所述管的直徑大於適於被所述第二埠接收的所述管的直徑。
24. 根據權利要求21-23中任一項所述的裝置，其中適於被所述第一埠接收的所述管的直徑等於適於被所述第三埠接收的所述管的直徑。
25. 根據權利要求l-24中任一項所述的裝置，其中所述裝置適用於開放通道重力型排水系統。
26. 根據權利要求l-24中任一項所述的裝置，其中所述裝置適用於虹吸型排水系統。
27. 根據權利要求l-26中任一項所述的裝置，其中所述第二埠包括 多個埠 ，所述多個埠適於和來自第三流體源的所述第一流體流體連通 且靠近所述第二埠。
28. 根據權利要求l-27中任一項所述的裝置，其中所述主體包括多個 靠近的埠 ，其適於和分別來自多個流體源的所述第一流體流體連通且靠 近所述第二埠。
29. 根據權利要求l-28中任一項所述的裝置，其中所述第一埠包括 第一埠單元，並且所述第二埠包括第二埠單元，所述第一埠單元 和所述第二埠單元布置為連接在一起。
30. 根據權利要求29所述的裝置，其中所述第一埠單元是縮徑管。
31. 根據權利要求29或30所述的裝置，其中所述第二埠單元是y形 三通管。
32. 根據權利要求1-31中任一項所述的裝置，其中所述噴嘴的所述開 口是所述第一埠的所述開口的10%到25 % 。
33. —種排水系統，包括根據權利要求l-33中任一項所述的多個裝置， 該多個裝置形成一組裝置，上部裝置的輸出端與下部裝置的所述第一埠 流體連通。
34. 根據權利要求33所述的排水系統，其中所述上部裝置的所述第一 埠流體地連接到虹吸型出口 。
35. 根據權利要求33或34所述的排水系統，其中每個裝置包括正壓流 或負壓流的所述第二流體的通過每個裝置的所述第二埠的逸出部。
36. —種用於處理流自至少兩個源的第一流體和來自至少一個源的第 二流體的方法，所述第二流體能夠是負壓流和正壓流，該方法包括在流體連接裝置中接收來自所述第一流體源的所述第一流體，所述流 體連接裝置包括主體，所述主體具有適於和來自第一源的所述第一流體流 體連通的第一埠 、適於和來自第二流體源的所述第一流體流體連通的第 二埠 、用於從第一和第二埠接收的所述第一流體的排出的第三埠 ， 所述主體在所述第一和第二埠以及第三埠之間形成連接部；用形成在所述連接部中的轉向部使所述第一流體轉向，所述轉向部限 定形成在所述主體內在所述連接部處的噴嘴，用於使來自所述第一源的所 述第一流體的流從第一埠轉向到所述第三埠；及形成正壓流或負壓流的所述第二流體的通過所述第二埠的逸出部。
37. 根據權利要求36所述的方法，還包括將第一埠單元與第二埠單元連接成流體連通，所述第一埠單元包括所述流體連接裝置的所述第 一埠 ，並且所述第二埠單元包括所述流體連接裝置的所述第二埠 。
38. 根據權利要求36或37所述的方法，還包括連接多個所述裝置形成 一組裝置，上部裝置的輸出端與下部裝置的所述第一埠流體連通。
39. 根據權利要求38所述的方法，還包括形成正壓流或負壓流的所述 第二流體的通過所述一組裝置中的每個裝置的所述第二埠的逸出部。
40. 根據權利要求36-39中任一項所述的方法，其中使所述第一流體 轉向增大從所述第一埠到所述第三埠的所述第一流體的排出流的壓 力和速度。
全文摘要
本發明公開了一種用於流體排出系統的抗回流連接裝置、系統和方法，其增大一個流體流動的速度，並將該流體流引入到諸如水的相同流體的另一個流體流，同時允許不論是具有正壓流還是負壓流的諸如空氣的第二流體逸出，以減少回流狀況的發生。
文檔編號F16L41/02GK101688387SQ200880007519
公開日2010年3月31日 申請日期2008年3月19日 優先權日2007年3月23日
發明者葉賡靈, 吳俊汐, 洪耀興 申請人:捷流有限公司