КЛАПАННОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ОТВОДНОЙ ТРУБЫ
VALVE APPLIANCE FOR DISCHARGE PIPE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к сантехническому приспособлению, в частности к приспособлению, включающему в себя клапан для встраивания в дренажную систему, и соответствующим способам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В жилых и коммерческих помещениях выходы из различных сантехнических фитингов и установок, включая унитазы, писсуары, раковины, ванны, стиральные машины, посудомоечные машины и тому подобное, связаны с помощью подходящего соединительного трубопровода с отводной или канализационной трубной системой. В многоэтажном здании, например в жилом доме, канализационные трубы из отдельных блоков квартир на разных этажах, как правило, соединяются с общим канализационным стояком. В таких системах зачастую внутри системы возникают дисбалансы давлений. Например, большой объем потока в канализационном стояке может вызвать отрицательное давление в некоторых частях системы отводных труб. Это может привести к засасыванию воздуха в систему через расположенные выше фитинги, например через отвод раковины. Это создает неприятный шум, а также может привести к тому, что вода из отстойника раковины может попадать в отводную трубу, так что запахи и газы из системы отводных труб могут беспрепятственно попасть в квартиру. И наоборот, большой объем потока с верхних этажей может привести к повышенному давлению в некоторых частях системы отводных труб. Это может привести к тому, что газ из системы будет вытолкнут обратно через сантехнические фитинги в квартиры, с сопутствующим неприятным шумом и запахами.
Такие проблемы имеют тенденцию случаться периодически, и маловероятно, что отдельные условия, вызывавшие проблему, могут быть надежным образом восстановлены, в частности в многофункциональном здании. Более того, проблемы шума и запаха, создаваемые отрицательным давлением и избыточным давлением в системе отводных труб зачастую одни и те же, и на основании информации от жильцов сложно точно проанализировать проблему, идентифицировать ее причину, а затем разработать решение для предотвращения повторного возникновения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым объектом настоящего изобретения, обеспечивается сантехническое приспособление для включения в систему отводных труб, приспособление включает в себя:
трубчатый корпус, имеющий вход для соединения с входящей отводной трубой и выход для соединения с выходящей отводной трубой;
обратный клапан в корпусе, предназначенный для обеспечения потока от входа к выходу и ограничения потока от выхода к входу, и
по меньшей мере одно разгрузочное устройство на участке корпуса, предназначенное для обеспечения возможности прохождения потока воздуха в корпус и ограничения потока воздуха из корпуса.
Приспособление, таким образом, защищает систему отводных труб как от отрицательного, так и от избыточного давления на выходе. В случае отрицательного давления в системе отводных труб открывается воздушный клапан для обеспечения забора воздуха в систему. Таким образом, фитинги и устройства на входе приспособления не подвергаются отрицательному давлению. Подобным образом, в случае избыточного давления в выходящей системе отводных труб, обратный клапан закрывается и фитинги и устройства на входе приспособления не подвергаются избыточному давлению.
Поскольку приспособление решает обе потенциальные проблемы, нет необходимости в определении происхождения проблемы для обеспечения полного решения.
Обратный клапан также может служить для предотвращения прохождения сточной воды, накопившейся в системе отводных труб на выходе, в систему отводных труб на входе. Это также может представлять особую проблему на нижних этажах многоэтажных жилых зданий, где в экстремальных ситуациях сточные воды могут затекать обратно в сантехнические фитинги и из фитингов в квартиры, вызывая стресс, разрушение и потенциальные проблемы со здоровьем.
Обратный клапан также может выполнять функцию барьера для предотвращения доступа грызунов к входящей системе отводных труб. Это особенно полезно при условии увеличения использования гибких сантехнических соединений между сантехническими фитингами и системами отводных труб; эти соединения оказались более подвержены атакам грызунов, чем традиционные жесткие соединения.
По меньшей мере одно разгрузочное устройство может быть в сообщении с корпусом на выходе из обратного клапана.
По меньшей мере одно разгрузочное устройство может представлять собой воздушный клапан.
Воздушный клапан может представлять собой обратный напускной клапан.
Клапан может содержать клапанный элемент, упругосмещенный к седлу.
По меньшей мере одно разгрузочное устройство может представлять собой расширительную камеру изменяемого объема.
Расширительная камера изменяемого объема может содержать сильфон.
Сильфон может быть установлен в канале, ведущем внутрь трубчатого корпуса.
Сильфон может быть помещен внутрь корпуса.
Альтернативно, расширительная камера изменяемого объема может содержать эластомерную диафрагму или поршень и цилиндр.
В по меньшей мере одном воплощении, по меньшей мере одно разгрузочное устройство содержит разгрузочный механизм.
В предпочтительном воплощении разгрузочное устройство располагается на трубчатом корпусе так, чтобы в предпочтительной ориентации при установке действие гравитации помогало работе разгрузочного механизма.
В некоторых воплощениях, когда предпочтительная ориентация при установке является горизонтальной, разгрузочное устройство устанавливается на верхнем участке трубчатого корпуса.
В по меньшей мере одном воплощении, по меньшей мере одно разгрузочное устройство может быть установлено в трубчатом корпусе с возможностью вращения. Такое расположение обеспечивает разгрузочному устройству возможность поворачиваться в положение, в котором воздействие гравитации может помочь разгрузочному механизму, используемому в устройстве. Например, когда разгрузочное устройство представляет собой воздушный напускной клапан, перемещение клапанного элемента вдаль от седла клапанного элемента облегчается с помощью гравитационной тяги. Установка разгрузочного устройства в трубчатом корпусе с возможностью вращения позволяет использовать приспособление как в горизонтальной, так и в вертикальной ориентации в зависимости от места установки.
В по меньшей мере одном воплощении, по меньшей мере одно разгрузочное устройство может быть расположено на бобышке, оборудованной на верхнем участке трубчатого корпуса.
По меньшей мере одно разгрузочное устройство может иметь такую конфигурацию, чтобы его можно было удалить из корпуса для обеспечения доступа к корпусу для очистки. Таким образом, можно установить и вычистить засоры в системе отводных труб без разрушения системы.
Вход и выход могут иметь такую конфигурацию, чтобы облегчать модернизацию приспособлением существующих систем отводных труб. Например, вход и выход могут содержать охватывающие фитинги для обеспечения возможности ввода приспособления между двумя концами труб, образованными путем вырезания участка подходящей длины из существующей трубы.
Приспособление может быть относительно компактным и может быть установлено в наиболее подходящем месте в системе отводных труб. Для многоцелевого использования, приспособление может быть встроено в систему отводных трубопроводов блока между последним фитингом или устройством и канализационным стояком, таким образом, изолируя систему отводных труб внутри блока от любых дисбалансов давления в канализационном стояке.
Обратный клапан может содержать заслонку, смещенную к закрытому положению, при этом верхняя сторона заслонки контактирует с седлом.
Заслонка может быть шарнирно закреплена на ободке и седле, сформированном передней поверхностью ободка.
В одном воплощении, ободок имеет окружной выступ, зацепляющийся с плечом, сформированным в трубчатом корпусе.
В трубчатом корпусе может быть обеспечен доступ для исследования и очистки.
Доступ может быть обеспечен путем удаления по меньшей мере одного из разгрузочных устройств.
В одном воплощении, доступ может быть обеспечен путем удаления воздушного клапана.
В альтернативных или дополнительных воплощениях, доступ может быть обеспечен путем удаления расширительной камеры.
Приспособление может включать в себя множество разгрузочных устройств.
В предпочтительном воплощении, приспособление может включать в себя первое разгрузочное устройство и второе разгрузочное устройство.
Первое разгрузочное устройство может быть расположено на выходе обратного клапана, и второе разгрузочное устройство может быть расположено на входе обратного клапана.
Одно из первого и второго разгрузочных устройств может представлять собой воздушный напускной клапан, и другое из первого и второго разгрузочных устройств может представлять собой расширительную камеру изменяемого объема.
Когда оборудовано множество разгрузочных устройств, разгрузочные устройства могут быть взаимозаменяемыми.
В соответствии со вторым объектом настоящего изобретения обеспечивается способ защиты системы отводных труб от колебаний давления, содержащий:
соединение входа трубчатого корпуса с входящей системой отводных труб и выхода корпуса с выходящей системой отводных труб;
обеспечение обратного клапана в корпусе;
обеспечение по меньшей мере одного разгрузочного устройства на участке корпуса;
закрытие обратного клапана в ответ на избыточное давление в выходящей системе отводных труб; и
активацию по меньшей мере одного разгрузочного устройства в ответ на отрицательное давление в системе отводных труб.
В соответствии с третьим объектом настоящего изобретения, обеспечивается способ защиты системы отводных трубопроводов от колебаний давления, содержащий:
соединение входа трубчатого корпуса с входящей системой отводных труб и выхода корпуса с выходящей системой отводных труб;
обеспечение обратного водяного клапана в корпусе;
обеспечение воздушного клапана на верхнем участке корпуса;
закрытие обратного водяного клапана в ответ на избыточное давление в выходящей системе отводных труб; и
открытие воздушного клапана в ответ на отрицательное давление в системе отводных труб.
В соответствии с четвертым объектом настоящего изобретения, обеспечивается сантехническое приспособление для включения в систему отводных трубопроводов, приспособление включает в себя:
трубчатый корпус, имеющий вход для соединения с входящей отводной трубой, и выход для соединения с выходящей отводной трубой;
обратный клапан в корпусе, предназначенный для обеспечения потока от входа к выходу и для ограничения потока от выхода к входу, и
воздушный клапан на верхнем участке корпуса, предназначенный для обеспечения потока воздуха в корпус и предотвращения потока воздуха из корпуса.
В соответствии с пятым объектом настоящего изобретения, обеспечивается сантехническое приспособление для включения в систему отводных труб, приспособление включает в себя:
трубчатый корпус, имеющий вход для соединения с входящей отводной трубой, и выход для соединения с выходящей отводной трубой;
обратный клапан в корпусе, предназначенный для обеспечения потока от входа к выходу и для ограничения потока от выхода к входу, и
расширительную камеру изменяемого объема на верхнем участке корпуса, предназначенную для обеспечения потока воздуха в корпус и для ограничения потока воздуха из корпуса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и прочие объекты изобретения будут описаны ниже в виде примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фигура 1 изображает вид в разрезе сантехнического приспособления в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения; и
Фигура 2 изображает вид в разрезе сантехнического приспособления в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сначала сделана ссылка на Фигуру 1, которая представляет вид в разрезе сантехнического приспособления для включения в систему отводных труб в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения. Приспособление имеет форму трубопроводного фитинга 10, содержащего трубчатый корпус 12, имеющий вход 14 для соединения с входящей отводной трубой 16, и выход 18 для соединения с выходящей отводной трубой 20. Корпус 12 вмещает обратный водяной клапан 22, предназначенный для обеспечения потока от входа 14 к выходу 18 и для предотвращения потока от выхода 18 к входу 14. Воздушный клапан 24 установлен на верхнем участке корпуса 12 и предназначен для обеспечения потока воздуха в корпус 12 и для предотвращения потока воздуха из корпуса 12.
Вход 14 и выход 18 имеют форму охватывающих соединителей и, таким образом, могут принимать концы входящей и выходящей отводных труб 16, 20. Фитинг 10 может быть включен в систему отводных трубопроводов в ходе сборки системы или может быть встроен в существующую систему, например, путем вырезания участка из существующей длины трубы. Вход и выход 14, 18 могут быть оборудованы подходящими уплотнениями для зацепления и герметичного соединения с концами труб, или иные приспособления могут быть оборудованы для формирования уплотнения, например, усадочный герметичный материал, который застывает или иным образом затвердевает, или подходящая уплотнительная лента.
Односторонний водяной клапан 22 включает в себя ободок 26 и заслонку 28, которая шарнирно установлена на верхнем участке ободка 26. Легкая пружина смещает заслонку 28 к вертикальному закрытому положению, в котором наружный участок верхней стороны заслонки 28 контактирует с седлом 30, образованным ободком 26.
Ободок 26 имеет наружные кольцевые уплотнения 32 для зацепления с внутренней поверхностью корпуса 12 рядом с входом 14. Радиально простирающийся выступ 34 на ободке 26 взаимодействует с входным соединителем для регулирования положения ободка 26 в корпусе 12 в ходе сборки. После помещения в трубопроводную систему конец входящей трубы также служит для размещения и закрепления ободка 26.
Воздушный клапан 24 расположен на бобышке 36, оборудованной на центральном верхнем участке корпуса, бобышка 36 сужается к круглому отверстию за водяным клапаном 22. Воздушный клапан 24 включает в себя цилиндрический ободок 38, который имеет такой размер, чтобы с натягом помещаться внутрь бобышки 36, и при этом позволяет удалить клапан 24 при желании для обеспечения возможности проверки и очистки системы отводных труб. Диск 40 клапана установлен на нижнем конце стержня 42, который установлен с возможностью вертикального скольжения в паучном приспособлении 44, которое простирается радиально внутрь от ободка 38. Стержень 42 смещен вверх с помощью пружины 45, установленной вокруг стержня 42 для приведения клапанного диска 40 в вынужденный контакт с седлом 46.
Верхний конец воздушного клапана 24 образован колпачком 48 в форме гриба, который помещается в ободок 38. Окружная наружная грань колпачка 48 простирается за ободок 38 и образует направленное вниз отверстие, покрытое сеткой из нержавеющей стали.
При использовании, как отмечено выше, приспособление включается в систему отводных труб, например, между трубой, отводящей сточную воду из квартирного блока, и канализационным стояком, который связывает системы отводных труб отдельных квартир. Благодаря обеспечению и оборудованию клапанов 22, 24 приспособление 10 защищает локальную систему отводных труб как от отрицательного, так и от избыточного давления на выходе в канализационном стояке. В случае отрицательного давления в канализационном стояке воздушный клапан 24 открывается для обеспечения возможности заведения воздуха в систему. Таким образом, фитинги и устройства на входе приспособления 10 не подвержены отрицательному давлению. Подобным образом, в случае избыточного давления в канализационном стояке обратный водяной клапан 22 закрывается и фитинги и устройства на входе приспособления 10 не подвержены избыточному давлению.
Если система отводных труб модернизируется приспособлением 10 в связи с проблемами, касающимися давления, не обязательно определять - относится ли проблема к отрицательному или к избыточному давлению; установка 10 обеспечивает решение для обеих проблем.
Обратный водяной клапан 22 также служит для предотвращения прохождения во входящую систему отводных труб сточных вод, накопившихся в канализационной трубе, или в других частях выходной системы отводных труб. Более того, обратный водяной клапан 22 также служит в качестве барьера для предотвращения доступа грызунов к входящей системе отводных труб.
Со ссылкой на Фиг. 2 показано второе сантехническое приспособление 110 в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения.
Приспособление имеет форму трубного фитинга 110, содержащего трубчатый корпус 112, имеющий вход 114 для соединения с входящей отводной трубой 116 и выход 118 для соединения с выходящей отводной трубой 120. Корпус 112 вмещает обратный сливной клапан или водяной клапан 122, предназначенный для обеспечения потока от входа 114 к выходу 118 и для предотвращения потока в обратном направлении.
Обратный воздушный клапан 124 установлен на верхнем участке корпуса 112 и предназначен для обеспечения потока воздуха из окружающей среды в корпус 112 и для предотвращения потока в обратном направлении. Воздушный клапан 124 сообщается с внутренним пространством корпуса 112 в месте перед водяным клапаном 122.
Расширительная камера изменяемого объема оборудована, в этом воплощении, сильфонной сборкой 154, расположенной на выходе водяного клапана 122.
Вход 114 и выход 118 имеют форму охватывающих соединителей и таким образом могут принимать концы входящей и выходящей отводных труб 116, 120. Фитинг 110 может быть включен в систему отводных труб в ходе сборки или может быть встроен в существующую систему, например, путем вырезания участка из длины существующей трубы.
Вход и выход 114, 118 оборудованы упругими уплотнениями 115 для зацепления с концами труб и их герметизации; альтернативно, другие средства могут быть предусмотрены для формирования уплотнения, например усадочный герметизирующий материал или подходящая лента.
Обратный водяной клапан 122 включает в себя ободок 126 и заслонку 128, которая установлена с возможностью поворота на верхнем участке ободка 126. Легкая пружина 130 смещает заслонку 128 к вертикальному закрытому положению, в котором наружный участок верхней стороны заслонки 128 контактирует с седлом, образованным ободком 126.
Радиально простирающийся выступ 132 на ободке 126 располагается напротив плеча 134, образованного в трубчатом корпусе 112.
Воздушный клапан 124 расположен на бобышке 136 на центральном верхнем участке трубчатого корпуса 112, при этом бобышка сужается к круглому отверстию перед водяным клапаном 122. Воздушный клапан 124 включает в себя цилиндрический ободок 138, имеющий такой размер, чтобы помещаться с натягом внутрь бобышки 136, при этом обеспечивая возможность удаления клапана 124 при желании для обеспечения исследования и очистки отводной системы. Диск 140 клапана установлен на нижний конец стержня 142, который сам по себе способен вертикально скользить в пауке 144, который простирается радиально внутрь от ободка 138. Стержень 142 смещен вверх пружиной 145, установленной вокруг стержня 142 для вынужденного приведения диска 140 клапана в контакт с седлом 146. Верхний конец воздушного клапана 124 образован колпачком 148 в форме гриба, который помещается в ободок 138. Наружная кромка колпачка 148 простирается за ободок 138 и нависающий участок оборудован вентиляционными отверстиями (не показано на чертеже).
Сильфонная сборка 154 включает в себя упругий сильфон 156, содержащийся внутри корпуса 158. Внутренняя часть сильфона 156 сообщается с внутренней частью корпуса 112 с помощью канала 160, расположенного на выходе из водяного клапана 122. Сильфон 156 нагружен с помощью компрессионной пружины 162.
При использовании, приспособление встраивается в систему отводных труб, как правило, между трубой, отводящей сточные воды из блока отдельных квартир, и канализационным стояком, общим для ряда блоков. Приспособление защищает локальную систему отводных труб как от избыточного, так и от отрицательного давления на выходе системы. В случае отрицательного давления, воздушный клапан 124 открывается для обеспечения забора воздуха и устранения отрицательного давления. В случае избыточного давления в стояке, водяной клапан 122 будет закрываться и сильфон 156 будет расширяться для того, чтобы снизить избыточное давление. Когда давление падает, сильфон будет сокращаться для выпуска воздуха. Сильфон, таким образом, выполняет функцию снижения импульсных нагрузок на водяной клапан.
В пределах изобретения могут быть выполнены модификации вышеописанных воплощений. Например, могут быть использованы расширительные средства изменяемого объема, отличающиеся от мембраны, например эластомерная диафрагма или конструкция из поршня и цилиндра. Могут быть использованы другие формы обратного напускного воздушного клапана. Доступ для исследования и очистки может быть обеспечен на сильфоне, а не на воздушном клапане, или отдельно, или может вовсе не обеспечиваться.
В другой модификации, сборка сильфона (или другое расширительное приспособление изменяемого объема) установлена на бобышку, подобную той, что используется для воздушного напускного клапана, с тем, чтобы ее можно было удалить, например, с помощью скользящих зацепляющихся трубных участков, оборудованных уплотнительным кольцом. Это позволяет пользователю помещать лишь один элемент из напускного клапана и сильфона, в зависимости от требований по установке, при этом другая бобышка закрыта заглушкой или колпачком.
Дополнительная модификация относится к тому факту, что воздушный клапан предназначен для вертикальной ориентации и гравитация способствует его работе. В воплощении, описанном выше, сборка установлена в горизонтальную отводную трубу. Однако существуют ситуации, когда удобно установить сборку в вертикальный стояк. Для выполнения этого, участок трубы с прямым углом может быть установлен между бобышкой и клапаном; бобышка и клапан могут быть модифицированы для приема стандартного вставного гиба.