【专利摘要】一种用于并入污水管道系统中的管道装置(10)包括管状体，管状体具有入口(14)和出口(16)，其中，入口(14)用于连接至上游污水管道，出口(16)用于连接至下游污水管道。管状体中设有单向水阀(22)，并且单向水阀(22)被设置为允许从入口至出口的流动并阻止从出口至入口的流动。空气阀(24)被安装在管状体的上部上，并且被设置为允许空气流入管状体并限制空气从管状体流出。如果下游污水管道系统中为负压，则空气阀打开以允许将空气吸入该系统。如果下游污水管道系统中为正压，则单向水阀闭合。

　　[0001]本发明涉及管道装置，具体地，涉及用于包含在排水系统中的、并入阀的装置以及相关方法。

　　[0002]在住宅和商业房产内，来自各种管道配件和装置的出口通过适当的连接管道连接至污水管道系统或污物管道系统，其中，这些管道配件和装置包括洗手间、便池、洗手池、浴室、洗衣机、洗碗机等。在诸如公寓大楼的多层建筑中，来自不同楼层的多个个人公寓单元的污物管通常与公共污物立管连接。在这种系统中，经常发生压力不平衡。例如，污物立管中的大体积流可在污水管道系统的多个部分中引起负压。这可以导致通过上游配件将空气吸入该系统，例如通过洗涤槽污水。这会产生难以接受的噪音，并且还可以导致将存水弯中的水吸入污水管道，以使得来自污水管道系统的气味和气体可随后畅通无阻地流入公寓。相反地，来自上层的大体积流还可以引起污水管道系统中多个部分中的正压。这可导致通过管道配件将该系统中带有相关联的令人不快的噪音和气味的气体推回公寓内。

　　[0003]这种问题倾向于是周期性的，并且引发问题的具体条件不太可能被可靠地重现，尤其是在多住户建筑中。另外，由污水管道系统中的负压和正压所产生的噪音和气味问题经常相同，并且难以基于住户的报告来准确地分析问题，确定原因，然后设计解决方案来避免其再次发生。

　　[0004]根据本发明的第一方面，提供有用于并入污水管道系统中的管道装置，该管道装置包括:

　　[0005]管状体，具有用于连接至上游污水管道的入口以及用于连接至下游污水管道的出P ；

　　[0006]单向阀，在管状体中，被配置为允许从入口至出口的流动并且限制从出口至入口的流动，以及

　　[0007]至少一个压力释放装置，在管状体的一部分上，被配置为允许空气流入管状体，并且允许限制空气流出管状体。

　　[0008]因而，该装置保护污水管道系统免受负下游压力和正下游压力二者。如果污水管道系统中为负压，则空气阀打开以允许将空气吸入该系统。因而，该装置的上游配件和设备就不会暴露在负压下。同样地，如果下游污水管道系统中为正压，则单向阀闭合，上游配件和设备就不会暴露在正压下。

　　[0009]因为该装置将两个潜在问题都解决了，所以不必确定问题的性质就可以提供完整的解决方案。

　　[0010]单向阀还可用于防止已退回下游污水管道系统的污水进入上游污水管道系统。另夕卜，这同样可以是多层公寓建筑中低楼层的具体问题，在极端情况下，污水可流回至管道配件中，然后从配件中流出并且流入公寓，导致苦恼、损害以及潜在的健康问题。

　　[0011]单向阀还可以用作防止啮齿类动物获得进入上游污水管道系统的通路的障碍物。这在管道配件与污水管道系统之间使用柔性管道连接增加的情况尤其有用，这些连接比常规刚性连接更容易受到啮齿类动物的攻击。

　　[0021]在至少一个实施方式中，该至少一个压力释放装置包括压力释放机构。

　　[0022]在优选实施方式中，该压力释放装置位于管状体上，以使得在重力效应优选安装定向上有助于压力释放机构操作。

　　[0023]在一些实施方式中，在优选安装方向为水平的情况下，该压力释放装置被安装在管状体的上部。

　　[0024]在至少一个实施方式中，该至少一个压力释放装置可被可旋转地安装在管状体上。这种设置允许将该压力释放装置旋转至重力效应可以协助该装置中采用的压力释放机构的位置。例如，在该压力释放装置为进气阀的情况下，重力的牵引有效地协助阀组件远离阀构件阀座的运动。将压力释放装置可旋转地安装至管状体上允许根据安装位置在水平定向和竖直定向上使用该装置。

　　[0025]在至少一个实施方式中，该至少一个压力释放装置可位于设置在管状体的上部的凸台上。

　　[0026]该至少一个压力释放装置可被配置为将从管状体上去除，从而提供用于清洁的通向管状体的通路。因而，可探查和清洁污水管道系统中的堵塞而不强行进入该系统。

　　[0027]入口和出口可被配置为促进现有污水管道系统中的装置的改装。例如，入口和出口可以包括阴配件以允许将该装置插入通过从现有管道上切下适当长度的部分而生成的管道端部之间。

　　[0028]该装置可相对紧凑，并且可被安装在污水管道系统中最合适的位置。对于多单元应用，该装置可被安装在端部配件或者设备与污物立管之间的单元的污水管道系统中，从而把单元污水管道系统从污物立管中的任何压力不平衡隔离开。

　　[0029]该单向阀可包括朝向闭合位置进行偏置的挡叶，其中，在闭合位置，位置挡叶上游一侧与阀座接触。

　　[0030]挡叶可以被枢转地安装至环状件以及由环状件的上游面形成的阀座上。

　　[0031]在一个实施方式中，环状件具有外围唇部，该外围唇部在形成于管状体中的肩状部中接合。

　　[0035]在可替代的或者附加的实施方式中，该通路可通过去除膨胀室来提供。

　　[0037]在优选实施方式中，该装置可以包括第一压力释放装置和第二压力释放装置。

　　[0038]第一压力释放装置可位于单向阀的下游，并且第二压力释放装置可位于单向阀的上游。

　　[0039]第一压力释放装置和第二压力释放装置中之一可为进气阀，并且第一压力释放装置和第二压力释放装置中的另一个可为体积可变的膨胀室。

　　[0041]根据本发明的第二方面，提供有保护污水管道系统免受压力波动的方法，该方法包括:

　　[0042]将管状体的入口连接至上游污水管道系统，并且将连接管状体的出口连接至下游污水管道系统；

　　[0047]根据本发明的第三方面，提供有保护污水管道系统免受压力波动的方法，该方法包括:

　　[0048]将管状体的入口连接至上游污水管道系统，并且将管状体的出口连接至下游污水管道系统；

　　[0053]根据本发明的第四方面，提供有用于并入污水管道系统中的管道装置，该装置包括:

　　[0054]管状体，具有用于连接至上游污水管道的入口以及用于连接至下游污水管道的出P ;

　　[0055]单向阀，在管状体上，被设置为允许从入口到出口的流动并且限制从出口到入口的流动；以及

　　[0056]空气阀，在管状体的上部上，被设置为允许空气流入管状体内并且限制空气从管状体流出。

　　[0057]根据本发明的第五方面，提供有用于并入污水管道系统中的管道装置，该装置包括:

　　[0058]管状体，具有用于连接至上游污水管道的入口以及用于连接至下游污水管道的出P ；

　　[0059]单向阀，在管状体上，被设置为允许从入口到出口的流动并且限制从出口到入口的流动；以及

　　[0060]体积可变的膨胀室，在管状体的上部上，被设置为允许空气流入管状体并且限制空气从管状体流出。

　　[0061]下文参照附图仅以示例形式对本发明的这个方面以及其它方面进行描述，在附图中:

　　[0064]首先参照图1，图1是根据本发明的第一实施方式的用于并入污水管道系统中的管道装置的剖视图。该装置为包括管状体12的管道配件10的形式，其中，管状体12具有用于连接至上游污水管道16的入口 14以及用于连接至下游污水管道20的出口 18。管状体12容纳单向水阀22，该单向水阀22被设置为允许从入口 14至出口 18的流动并且阻止从出口 18至入口 14的流动。空气阀24被安装在管状体12的上部上，并且被配置成允许空气流入管状体12并且阻止空气从管状体12流出。

　　[0065]入口 14和出口 18为阴连接器的形式，因而可接收上游污水管道16的端部和下游污水管道20的端部。配件10可以在污水管道系统构建时并入该系统，或者可改装至现有系统，例如通过切除现有管道长度的一部分。入口 14和出口 18可配有用于接合和密封管道端部的适当密封件，或者可提供其他装置来形成密封，例如可固化或者以其他方式硬化的可设定的密封材料，或者合适的密封带。

　　[0066]单向水阀22包括环状件26以及被枢转地安装在环状件26的上部的挡叶28。轻型弹簧朝向竖直的、闭合位置偏置挡叶28，在该位置，挡叶28的上游侧的外部部分与通过环状件26限定的阀座30接触。

　　[0067]在邻近入口 14处，环状件26承载用于接合管状体12内表面的外部圆周密封件32。环状件26上的径向延伸的唇部34与入口连接器协作，从而在组装期间控制环状件26在管状体12中的位置。一旦被安装入管道系统，上游管道端部就还用于定位和固定环状件

　　[0068]空气阀24位于设置在管状体的中上部的凸台36上，凸台36向水阀22的下游的圆形开口逐渐变细。空气阀24包括圆柱形环状件38，圆柱形环状件38被确定尺寸以在凸台36内部紧密配合，但是，如果需要允许检查和清洁污水管道系统，圆柱形环状件38允许去除阀24。阀盘40被安装在柱状件42的较低端，其中，柱状件42自身被竖直可滑动地安装在从环状件38向内径向延伸的十字福(spider)装置44上。柱状件42由弹簧45向上偏置以推动阀盘40与阀座46接触，其中，弹簧45围绕柱状件42进行安装。

　　[0069]空气阀24的上端由适配至环状件38内的蘑菇形的盖48形成。盖48的圆周外边缘延伸超过环状件38，并限定由不锈钢网52覆盖的向下定向的开口 50。

　　[0070]在使用中，如上所述，该装置被并入污水管道系统，例如在承载来自公寓单元的污水的管道与连接个体公寓污水管道系统的污物立管之间。由于阀22、24的配置和安排，该装置10保护局部污水管道系统免受污物立管中的负下游压力和正下游压力二者。如果污物立管中为负压，则空气阀24打开以允许将空气吸入该系统。因而，该装置10上游的配件和装置就不会暴露在负压下。同样地，如果污物立管中为正压，则单向水阀22闭合，该装置10上游的配件和装置就不会暴露在正压下。

　　[0071]如果响应于压力相关的问题而将该装置10改装至污水管道系统中，则不必确定该问题与正压有关还是与负压有关；该装置10为这两种问题都提供了解决方案。

　　[0072]单向水阀22还用于阻止已经退回污物立管的或在下游污水管道系统的其它部分的污水进入上游污水管道系统。另外，单向水阀22还可以用作防止啮齿类动物获得进入上游污水管道系统的通路的障碍物。

　　[0073]以下参照图2，示出了根据本发明的第二实施方式的第二管道装置110。

　　[0074]该装置为管道配件110的形式，管道配件110包括管状体112，其中，管状体112具有用于连接至上游污水管道116的入口 114以及用于连接至下游污水管道120的出口 118。管状体112容纳有单向水阀或水阀122，单向水阀或水阀122被配置为允许从入口 114至出口 118的流动并且阻止在相反方向上的流动。

　　[0075]单向空气阀124被安装在管状体112的上部上，并被配置成允许来自周围的空气流入管状体112并且阻止在相反方向上的流动。空气阀124在水阀122的上游位置处与管状体112的内部连通。

　　[0076]在本实施方式中，通过位于水阀122的下游的波纹管组件154提供体积可变的膨胀室。

　　[0077]入口 114和出口 118为阴连接器的形式，从而可接收上游污水管道116的端部以及下游污水管道120的端部。配件110可在建造期间并入污水管道系统中，或可被改装至现有系统，例如通过从现有管道长度切割一部分。

　　[0078]入口 114和出口 118配有用于与管道端部接合和密封的弹性密封件115 ;可替代地，可设有其它装置来形成密封，例如可设定的密封材料或者合适的带。

　　[0079]单向水阀122包括环状件126和挡叶128，其中，挡叶128被枢转地安装在环状件126上部。轻型弹簧朝向竖直闭合的位置130偏置挡叶128竖直，在该竖直闭合的位置，挡叶128上游侧的外部与由环状件126限定的阀座131相接触。

　　[0080]在环状件126上径向延伸的唇部132抵靠在管状体112中形成的肩状部134定位。

　　[0081]空气阀124位于管状体112的中上部的凸台136上，该凸台向水阀122的下游的圆形开口逐渐变细。空气阀124包括圆柱形环状件138，圆柱形环状件138被确定尺寸以在凸台136内部紧密配合，但是，如果需要允许检查和清洁污水管道系统，圆柱形环状件138允许去除阀124。阀盘140被安装在柱状件142的较低端，其中，柱状件142自身被竖直可滑动地安装在从环状件138向内径向延伸的十字辐装置144上。柱状件142由弹簧145向上偏置以推动阀盘140与阀座146接触。

　　[0082]空气阀124的上端由适配至环状件138内的蘑菇形的盖148形成。盖148的外边缘延伸超过环状件138之上延伸，并且悬伸部分设有通气部(未在附图中示出)。

　　[0083]波纹管组件154包括包含于壳体158内的柔性波纹管156。波纹管156的内部通过位于水阀122下游的端口 160与管状体112的内部相连通。波纹管156由压缩弹簧162进行加载。

　　[0084]在使用中，该装置被并入污水管道系统，通常在承载来自个体公寓单元的污水的管道与若干单元共用的污物立管之间。该装置保护局部污水管道系统免受系统中的下游的正压和负压二者。如果为负压，则空气阀124打开以允许空气进入以解除负压。如果有正立管压力，则水阀122将闭合并且波纹管156将膨胀以降低超压。一旦压力下降，波纹管将收缩以排出空气。因而，波纹管起到降低水阀上瞬态负载的作用。

　　[0085]在本发明的范围内可对前述实施方式进行修改。例如，可使用除波纹管之外的可变体积膨胀器具，诸如弹性囊状件或者活塞和气缸装置。可使用其他形式的单向进气阀。可在波纹管处提供检查和清洁通路，而不是在空气阀处，或者可单独提供，或者可以省略。

　　[0086]在另一修改中，波纹管组件(或其他可变体积膨胀器具)被安装在与进气阀所用的凸台类似的凸台上，以便可去除，例如通过配有O型圈的滑动可连接的管道部。这就允许使用者根据安装的需要仅安装进气阀和波纹管中之一，并且用盲板或者盖封闭另一凸台。

　　[0087]另一修改涉及将空气阀设计为竖直定向，从容在操作上由重力辅助。在上述实施方式中，该组件被安装在水平的污水管道中。然而，在一些情况下，将该组件安装在竖直立管较方便。为了能够将该组件安装在竖直立管中，可将直角管道部安装在凸台与阀之间；可对凸台和阀进行修改以接受标准的推入配合90°弯管。

　　1.一种用于并入污水管道系统中的管道装置，其包括: 管状体，具有用于连接至上游污水管道的入口以及用于连接至下游污水管道的出口；单向阀，所述单向阀在所述管状体中，被配置为允许从所述入口至所述出口的流动，并且限制从所述出口至所述入口的流动；以及 至少一个压力释放装置，所述至少一个压力释放装置在所述主体的一部分上，被配置为允许空气流入所述管状体，并且允许限制空气流出所述管状体。

　　2.如权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个压力释放装置在所述单向阀的下游与所述管状体相通。

　　3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少一个压力释放装置为空气阀。

　　5.如权利要求3或4所述的装置，其中，所述空气阀位于设置在所述管状体的上部上的凸台上。

　　6.如权利要求5所述的装置，其中，所述凸台朝向所述单向阀的下游的开口逐渐变细。

　　7.如权利要求5或6所述的装置，其中，所述空气阀包括圆柱形环状件，所述圆柱形环状件被确定尺寸以在所述凸台的内部紧密地配合。

　　8.如权利要求7所述的装置，还包括阀盘，所述阀盘被安装在柱状件的较低端，所述柱状件被竖直可滑动地安装在从所述环状件向内径向延伸的十字辐装置上。

　　9.如权利要求8所述的装置，其中，所述柱状件被弹簧向上偏置以推动所述阀盘与阀座相接触。

　　10.如权利要求7、8或9所述的装置，其中，所述空气阀的上端由适配至所述环状件的盖形成。

　　11.如权利要求10所述的装置，其中，所述盖的圆周外边缘延伸超过所述环状件，并限定向下定向的开口。

　　13.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少一个所述压力释放装置为体积可变的膨胀室。

　　15.如权利要求14所述的装置，其中，所述波纹管被安装在通向所述管状体的内部的端口上。

　　17.如权利要求16所述的装置，其中，所述体积可变的膨胀室包括弹性囊状件或者活塞和气缸。

　　18.如在先权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置包括多个所述压力释放装置。

　　19.如权利要求18所述的装置，其中，所述装置包括第一压力释放装置和第二压力释放装置。

　　20.如权利要求19所述的装置，其中，所述第一压力释放装置位于所述单向阀的下游，并且所述第二压力释放装置位于所述单向阀的上游。

　　21.如权利要求19或20所述的装置，其中，所述第一压力释放装置和所述第二压力释放装置中之一为空气阀，并且所述第一压力释放装置和所述第二压力释放装置中的另一个为体积可变的膨胀室。

　　22.如权利要求18到21中任一项所述的装置，其中，在具有多个所述压力释放装置的情况下，所述多个压力释放装置可互换。

　　23.如在先权利要求中任一项所述的装置，所述至少一个所述压力释放装置包括压力释放机构。

　　24.如权利要求23所述的装置，其中，所述压力释放装置位于管状体上，以使得重力效应有助于所述压力释放机构在优选的安装方向上操作。

　　25.如权利要求24所述的装置，其中，在所述优选的安装方向是水平的情况下，所述压力释放装置被安装在所述管状体的上部上。

　　26.如在先权利要求中任一项所述的装置，其中，所述至少一个所述压力释放装置被可旋转地安装至所述管状体。

　　27.如在先权利要求中任一项所述的装置，其中，在所述管状体上设置用于检查和清洁的通路。

　　28.如权利要求27所述的装置，其中，通过去除所述至少一个所述压力释放装置中的至少一个来提供所述通路。

　　29.如权利要求28所述的装置，其中，通过去除所述空气阀来提供所述通路。

　　30.如权利要求27或28所述的装置，其中，通过去除可变膨胀室来提供所述通路。

　　31.如在先权利要求中任一项所述的装置，其中，所述入口和所述出口被配置为便于在现有污水管道系统中改装所述装置。

　　32.如权利要求31所述的装置，其中，所述入口和所述出口包括阴配件以允许将所述装置插入通过从现有管道上切割适当长度的部分而生成的两个管道端部之间。

　　33.如在先权利要求中任一项所述的装置，其中，所述空气阀包括抵靠阀座进行弹性地偏置的阀组件。

　　35.如权利要求34所述的装置，其中，所述挡叶朝向闭合位置进行偏置，在所述闭合位置，所述挡叶的上游侧与阀座相接触。

　　36.如权利要求34或35所述的装置，其中，所述挡叶被枢转地安装至环状件。

　　37.如权利要求36所述的装置，其中，所述环状件承载用于接合所述管状体的内表面的外部圆周密封件。

　　38.如权利要求36或37所述的装置，其中，径向延伸的唇部被设置在所述环状件上用于污水管道的阀装置制造方法，并且与入口连接器协作以控制所述环状件在所述管状体中的位置。

　　39.如权利要求38所述的装置，其中，所述上游管道端部在所述管状体中定位并固定所述环状件。

　　40.一种保护污水管道系统免受压力波动的方法，包括: 将管状体的入口连接至上游污水管道系统，并且将管状体的出口连接至下游污水管道系统； 在所述管状体中设置单向阀； 在所述管状体的一部分中设置至少一个压力释放装置； 响应于下游污水管道系统中的正压关闭所述单向阀；以及 响应于所述污水管道系统中的负压启动所述至少一个压力释放装置。

　　41.如权利要求40所述的方法，包括闭合所述单向阀以阻止污水从所述下游污水管道系统通过进入所述上游污水管道系统中。

　　43.如权利要求40、41或42所述的方法，包括从所述管状体去除所述至少一个所述压力释放装置以生成提供至所述管状体的通路的通路开口。

　　44.如权利要43所述的方法，还包括通过所述通路开口检查和清洁所述污水管道系统。

　　45.如权利要求40至44中任一项所述的方法，包括在现有污水管道系统中改装所述管状体。

　　46.如权利要求45所述的方法，包括将所述管状体插入通过从现有管道切割长度合适的一部分而生成的两个管道端部之间。

　　47.如权利要求40至46中任一项所述的方法，包括将所述装置安装在单元的污水管道系统中在末端配件或装置与污物立管之间。

　　48.一种基本上如所描述且如附图中所示的、用于并入污水管道系统中的管道装置。