一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑排水管領(lǐng)域，特別涉及一種具有特殊排水性能(具有排水能大、排水壓力波動(dòng)小、排水噪聲小等優(yōu)點(diǎn))的帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料管是一種建筑排水常用的管材，但由于塑料管材內(nèi)壁光滑，摩擦阻力小，用于建筑排水立管時(shí)，水流速度較高，當(dāng)流量稍大時(shí)，容易形成水塞流(水塞流:是指建筑排水立管用于重力排水時(shí)，當(dāng)流量過大、附著在管壁的水膜厚度過大或受到結(jié)構(gòu)的影響水流形成中央水團(tuán)在管道內(nèi)下落，形成管道內(nèi)下落的團(tuán)塞狀水流。在這種水流狀態(tài)下，水流受管壁摩擦阻力影響小，下速度降快，在重力的作用下形成加速流動(dòng)。造成壓力波動(dòng)劇烈，水流噪聲大，容易造成衛(wèi)生間地漏水封破壞，出現(xiàn)返臭現(xiàn)象。)，造成管內(nèi)出現(xiàn)較大的壓力波動(dòng)和衛(wèi)生間返臭。這個(gè)缺點(diǎn)限制了塑料管材排水能力的提高。為了解決這個(gè)問題，近十多年一種新型內(nèi)螺旋塑料排水管材被研制出來，并被廣泛推廣應(yīng)用。
[0003]參見圖1至圖3所示，目前的內(nèi)螺旋塑料排水管材10的結(jié)構(gòu)特征是在管材內(nèi)壁11具有數(shù)條一定螺距一定高度的三角形螺旋肋筋12，三角形螺旋肋筋12的根部與管材內(nèi)壁11的連接處13無圓弧過渡。三角形螺旋肋筋12的目的是使沿管壁下落的水流形成螺旋形附壁水流(螺旋形附壁水流:是指建筑排水立管用于重力排水時(shí)，水流附著在管道內(nèi)壁呈螺旋形下落，形成沿管道內(nèi)壁下落的螺旋形膜狀水流。在這種水流狀態(tài)下，水流在管壁摩擦阻力和旋轉(zhuǎn)離心力的作用下下落速度降低，形成勻速流動(dòng)，水膜厚度增加。有利于改善管道排水性能，降低壓力波動(dòng)，防止衛(wèi)生間地漏返臭，降低水流噪聲，提高排水能力。)，降低水流下落速度，增加管壁摩擦阻力，以達(dá)到降低立管排水時(shí)的壓力波動(dòng)，防止地漏水封破壞，減少衛(wèi)生間返臭現(xiàn)象的發(fā)生。在排水流量較小的情況下，管內(nèi)壓力波動(dòng)和水流下落速度明顯降低。內(nèi)螺旋塑料排水管材10排水能力也較光壁塑料管有所提高。
[0004]但是在實(shí)際使用和排水能力測(cè)試時(shí)，當(dāng)排水量增大時(shí)，內(nèi)螺旋塑料排水管材10內(nèi)產(chǎn)生較大的壓力波動(dòng)和振動(dòng)噪聲。結(jié)合圖4所示，其原因在于:1)受到重力和管壁摩擦阻力的影響，沿管壁下落的水流I是越過三角形螺旋肋筋12沿管壁流動(dòng)的，無法沿著三角形螺旋肋筋12形成螺旋水流；2)當(dāng)水流I沿管壁下落流經(jīng)三角形螺旋肋筋12表面時(shí)，由于三角形螺旋肋筋12表面曲率極大(曲率半徑極小)，根據(jù)流體附壁效應(yīng)(附壁效應(yīng):是指流體(水流或氣流)有離開本來的流動(dòng)方向，改為隨著凸出的物體表面流動(dòng)的傾向。當(dāng)流體與它流過的物體表面之間存在表面摩擦?xí)r，流體的流速會(huì)減慢。只要物體表面的曲率不是太大，依據(jù)流體力學(xué)中的伯努利定律，流速的減緩會(huì)導(dǎo)致流體被吸附在物體表面上流動(dòng)。)的理論，水流I具有離開曲率極大面向立管中心運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈傾向，且排水量越大，水流I向立管中心運(yùn)動(dòng)的水量越大。造成水流I在管內(nèi)劇烈波動(dòng)，形成交替沖擊管壁下落的水塞流，阻塞管內(nèi)氣流通道，造成壓力波動(dòng)急劇升高，噪聲增大，從而出現(xiàn)水封破壞，衛(wèi)生間返臭現(xiàn)象的發(fā)生。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的內(nèi)螺旋塑料排水管材在排水量增大時(shí)容易出現(xiàn)壓力波動(dòng)、破壞水封、地漏返臭、噪聲增大等不足和缺陷，通過改變現(xiàn)有的內(nèi)螺旋塑料排水管材的螺旋肋筋結(jié)構(gòu)形狀，提供一種達(dá)到改變排水立管內(nèi)下落水流形態(tài)、降低排水時(shí)管內(nèi)壓力波動(dòng)、降低下落水流速度、避免水封破壞和衛(wèi)生間返臭、降低排水噪聲、提高排水能力等目的的帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管。
[0006]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，包括塑料立管本體，其特征在于，在所述塑料立管本體內(nèi)壁沿立管軸線方向同軸設(shè)置有一螺旋單葉片，所述螺旋單葉片的根部與所述塑料立管本體內(nèi)壁的連接處為圓弧過渡結(jié)構(gòu)。
[0008]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述螺旋單葉片的截面結(jié)構(gòu)為等腰梯形結(jié)構(gòu)，其中所述螺旋單葉片的根部為該等腰梯形結(jié)構(gòu)的較長的底。
[0009]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述螺旋單葉片的高度為4?15mm。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述圓弧過渡結(jié)構(gòu)的曲率半徑為I?5_。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述螺旋單葉片的葉片螺距為400?760mm。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述塑料立管本體與所述螺旋單葉片采用塑料材料熱塑擠出一體成型。
[0013]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述塑料材料為聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。
[0014]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述螺旋單葉片的螺旋方向沿軸線從上往下看為逆時(shí)針方向。
[0015]由于采用了如上的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的螺旋單葉片的根部與塑料立管本體內(nèi)壁的連接處為圓弧過渡結(jié)構(gòu)，曲率大大減小(曲率半徑增大)，依據(jù)流體附壁效應(yīng)的理論，當(dāng)管內(nèi)水流沿管壁下落時(shí)，水流被吸附在管壁且不會(huì)離開，形成很好的附壁水膜流態(tài)，避免了水流向立管中央運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生水塞流的情況，減小了管內(nèi)壓力的波動(dòng)，提高了在一定壓力波動(dòng)范圍內(nèi)的排水流量，還避免了水流對(duì)管壁的交替沖擊，使管道振動(dòng)和排水噪聲大大降低。再者，被吸附的水流受到管壁摩擦阻力的作用，下落速度大大降低，避免破壞水封，防止地漏返臭。由于下落水流被吸附在管壁，增加了管壁摩擦阻力對(duì)水流的作用，同時(shí)螺旋曲線狀的水流下落路徑延長了單位下落高度的水流運(yùn)動(dòng)長度，使水流下落速度進(jìn)一步降低。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是目前現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)螺旋塑料排水管材的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0019]圖3是圖1的B-B剖視圖。
[0020]圖4是排水量增大時(shí)水流在現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)螺旋塑料排水管材管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)示意圖。
[0021]圖5是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是圖5的主視圖。
[0023]圖7是圖5的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0025]參見圖5至圖7所示的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，包括塑料立管本體100，在塑料立管本體100內(nèi)壁110沿立管軸線方向同軸設(shè)置有一螺旋單葉片120。螺旋單葉片120的根部121與塑料立管本體內(nèi)壁110的連接處為圓弧過渡結(jié)構(gòu)130，使得螺旋單葉片120的根部121與塑料立管本體內(nèi)壁110的連接處曲率大大減小，即曲率半徑增大，當(dāng)管內(nèi)水流沿管壁下落時(shí)，水流被吸附在管壁且不會(huì)離開，形成很好的附壁水膜流態(tài)，避免了水流向立管中央運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生水塞流的情況，減小了管內(nèi)壓力的波動(dòng)，提高了在一定壓力波動(dòng)范圍內(nèi)的排水流量，還避免了水流對(duì)管壁的交替沖擊，使管道振動(dòng)和排水噪聲大大降低。本實(shí)施例中優(yōu)選的圓弧過渡結(jié)構(gòu)130的曲率半徑為I?5mm。
[0026]本實(shí)施例中，螺旋單葉片120的截面結(jié)構(gòu)為等腰梯形結(jié)構(gòu)140，其中螺旋單葉片120的根部121為該等腰梯形結(jié)構(gòu)140的較長的底141，螺旋單葉片120的頂部為該等腰梯形結(jié)構(gòu)140的較短的底142。而螺旋單葉片120的高度為4?15_，即等腰梯形結(jié)構(gòu)140的高為4?15mm。螺旋單葉片120的葉片螺距為400?760mm。將螺旋單葉片120設(shè)置為截面結(jié)構(gòu)是等腰梯形結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)的三角形螺旋肋筋因頂端尖銳而導(dǎo)致的水流具有離開曲率極大面向立管中心運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈傾向問題，最大限度地提高水流的附壁效果。
[0027]由于地球自傳方向，螺旋單葉片120的螺旋方向可以根據(jù)具體地點(diǎn)而定，例如當(dāng)使用地點(diǎn)位于北半球時(shí)，螺旋單葉片120的螺旋方向沿軸線從上往下看為逆時(shí)針方向，以提尚水流旋轉(zhuǎn)效果。
[0028]本實(shí)用新型的塑料立管本體100與螺旋單葉片120采用塑料材料熱塑擠出一體成型，塑料材料為聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯，本實(shí)用新型方便制作加工。
[0029]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，包括塑料立管本體，其特征在于，在所述塑料立管本體內(nèi)壁沿立管軸線方向同軸設(shè)置有一螺旋單葉片，所述螺旋單葉片的根部與所述塑料立管本體內(nèi)壁的連接處為圓弧過渡結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，其特征在于，所述螺旋單葉片的截面結(jié)構(gòu)為等腰梯形結(jié)構(gòu)，其中所述螺旋單葉片的根部為該等腰梯形結(jié)構(gòu)的較長的底。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，其特征在于，所述螺旋單葉片的高度為4?15mm。
4.如權(quán)利要求2所述的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，其特征在于，所述圓弧過渡結(jié)構(gòu)的曲率半徑為I?5mm。
5.如權(quán)利要求2所述的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，其特征在于，所述螺旋單葉片的葉片螺距為400?760mm。
6.如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，其特征在于，所述塑料立管本體與所述螺旋單葉片采用塑料材料熱塑擠出一體成型。
7.如權(quán)利要求6所述的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，其特征在于，所述塑料材料為聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。
8.如權(quán)利要求6所述的一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，其特征在于，所述螺旋單葉片的螺旋方向沿軸線從上往下看為逆時(shí)針方向。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶螺旋單葉片的建筑排水塑料立管，包括塑料立管本體，在塑料立管本體內(nèi)壁沿立管軸線方向同軸設(shè)置有一螺旋單葉片，所述螺旋單葉片的根部與所述塑料立管本體內(nèi)壁的連接處為圓弧過渡結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的螺旋單葉片的根部與塑料立管本體內(nèi)壁的連接處為圓弧過渡結(jié)構(gòu)，曲率大大減小(曲率半徑增大)，依據(jù)流體附壁效應(yīng)的理論，當(dāng)管內(nèi)水流沿管壁下落時(shí)，水流被吸附在管壁且不會(huì)離開，形成很好的附壁水膜流態(tài)，避免了水流向立管中央運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生水塞流的情況，減小了管內(nèi)壓力的波動(dòng)，提高了在一定壓力波動(dòng)范圍內(nèi)的排水流量，還避免了水流對(duì)管壁的交替沖擊，使管道振動(dòng)和排水噪聲大大降低。
【IPC分類】E03C1-122
【公開號(hào)】CN204510377
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520100296
【發(fā)明人】顏建萍, 林輝
【申請(qǐng)人】上海深海宏添建材有限公司, 顏建萍
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日