專利名稱：通風衛(wèi)生管道系統(tǒng)的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)生管道系統(tǒng)，特別是一種強制通風衛(wèi)生管道系統(tǒng)。
垂直排污(如衛(wèi)生間、浴盆、洗滌槽等中的廢水)的常規(guī)方法已經公開，并常常被地方或國家的衛(wèi)生管道的管道和排水設備規(guī)范——例如，澳大利亞國家管道和排水設備規(guī)范(National Plumbing and Drainage Code)AS/NZS35002.21996——所規(guī)定。然而，這些方法一般只適用于單層建筑，當應用于住宅或商業(yè)多層建筑(即，具有多于一層樓面或樓層的建筑)而自然連接到地面上或地面下的污水總管時，它們并不完全適用。
尤其是，已經發(fā)現(xiàn)這些方法不能為所述多層建筑的污水管網(wǎng)提供足夠的通風。因此，為給污水管網(wǎng)提供足夠的通風，在單獨的多層建筑中可能需要分離和獨立的通風設備，從而顯著地增加了與衛(wèi)生管道相關并由此與整幢建筑相關的建設和維護成本。缺少所述分離和獨立的通風系統(tǒng)，排入多層建筑垂直衛(wèi)生排出管的污水將從每根排出管的頂端排出難聞和令人作嘔的(odifcrous)氣味和蒸汽。這種令人不滿意并可能是非法的結果可能導致高成本和難看的補救措施，所述補救措施將一幢建筑內每一根不同的排出管的頂端連接到一根或多根排氣管，該排氣管先將難聞和令人作嘔的(odifcrous)氣味和蒸汽改道至遠離建筑的地方然后再將其排入外界大氣。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種強制通風系統(tǒng)，在一個優(yōu)選實施例中該系統(tǒng)防止難聞和令人作嘔的(odifcrous)氣味和蒸汽從位于多層建筑內基本上垂直的衛(wèi)生排出管的頂端排出。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種系統(tǒng)，在一個優(yōu)選實施例中該系統(tǒng)不需要用于每根排出管的分離和獨立的通風系統(tǒng)或者將從排出管頂端排出的氣體引導到遠處的裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種系統(tǒng)，在一個優(yōu)選實施例中該系統(tǒng)的建設、操作和維護是簡單而經濟的。
本發(fā)明的一個進一步的目的是提供一種操作所述系統(tǒng)的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及一種用來對位于連接到污水總管的多層建筑內基本上垂直的衛(wèi)生排出管進行強制通風的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少一根在其頂端附近與外界大氣氣體連通并在其底部附近與通風管氣體連通的基本上垂直的衛(wèi)生排出管。通風管通過依次與每根排出管(在每根排出管的最低衛(wèi)生進水口以下)氣體連通，或者直接或間接地從每根排出管的底部附近，來接收氣體物質。至少一個排出管風扇(或鼓風機)與每根排出管在其頂端附近氣體連通來強制并持續(xù)地將空氣沿每根排出管向下吹送至通風管。一個管道風扇(或鼓風機)與通風管氣體連通來強制并持續(xù)地將通風管中的氣體物質在遠離排出管的位置處排出至外界大氣中。
在一個優(yōu)選實施例中，每根排出管具有一個相應的排出管風扇，每個排出管風扇安裝在相應的排出管頂端附近。若干排出管與單獨的通風管氣體連通，而單獨的通風管的尺寸被確定為接收從每根排出管所接收的總的氣體量。通風管沿其長度的大部分基本水平，而管道風扇安裝在通風管的排氣端附近。通風管最好也與污水總管氣體連通。
每個排出管風扇優(yōu)選為其相應的排出管向下提供正向氣壓，該氣壓至少足夠克服在最大的摩擦損耗情況下(即，該情況下，沒有液體或固體廢物下落與相應的排出管內壁接觸來使氣體被向下吹送時的摩擦損耗減到最小)氣體被向下吹送穿過相應的排出管并與其內壁接觸時所產生的摩擦損耗。向下的正向氣壓在相應的排出管底部附近的中和點——被在沒有廢物負載的情況下的最大摩擦損耗——抵消。管道風扇在通風管內提供負氣壓，該氣壓至少足夠克服在最大摩擦損耗情況下氣體經過通風管并與其內壁接觸時所產生的摩擦損耗。
本發(fā)明進一步包括一種對位于連接到污水總管的多層建筑內的基本上垂直的衛(wèi)生排出管進行強制通風的方法。該方法包括提供至少一根在其底部附近與通風管氣體連通的基本上垂直的衛(wèi)生排出管，以及一根與每根排出管(在排出管的最低衛(wèi)生進水口以下)氣體連通且用于從每根排出管底部附近接收氣體物質的通風管。每根排出管裝有一個排出管風扇，而通風管裝有一個管道風扇。在該系統(tǒng)的運行中，每個排出管風扇強制并持續(xù)地沿相應的排出管向下將空氣吹送入通風管，而管道風扇強制并持續(xù)地將通風管中的氣體物質在遠離排出管的的位置處排出至外界大氣中。


結合相應附圖，參考本發(fā)明下述目前示例性的優(yōu)選實施例的詳細描述，將更好的理解本發(fā)明上述的目的、特征和優(yōu)點，其中圖1是圖示本發(fā)明中衛(wèi)生水管平面圖的一幢多層建筑的不完全示意圖，而圖2是適用于其中的一個屋頂排出管風扇的軸測圖。
為清楚和教學計，輸送氣體、液體或泥漿樣固體的各種導管(例如排出管、通風管等等)在示意圖中僅由單線表示。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，尤其是圖1，其中所示意性顯示的是一幢總體由字母B表示的多層住宅或賓館建筑的衛(wèi)生水管平面圖的一部分。建筑B具有至少一根總體由附圖標記10表示的基本上垂直的衛(wèi)生排出管，用來輸送液體、泥漿和氣體廢物。三根排出管10中的每一根都作為垂直下水管。排出管風扇或鼓風機11安裝在每根排出管10的頂端，并優(yōu)選位于或稍稍高出建筑B的頂層。每個排出管風扇11與其相應的排出管10的內部在其頂端附近氣體連通，用于強制并持續(xù)地將外界空氣沿其相應的排出管直接或間接地向下吹送入通風管16。
為此，每根排出管10如圖所示在其頂端附近與外界大氣(即，在屋頂附近的大氣)氣體連通并在其底部附近直接與一個包含支管13和14(如圖所示基本上水平延伸)的基本上水平的污水排水網(wǎng)氣體連通。值得注意的是，支管13、14在每根相應的排出管10的最低衛(wèi)生進水口以下配置并且連接于排出管10，以便于讓支管13、14接收建筑B的衛(wèi)生管系中所產生的所有氣體、液體和泥漿樣固體廢物。支管13、14依次將液體和泥漿樣固體廢物導入污水總管15(如圖所示向下垂直延伸)。
通風管16(用虛線表示以與支管形成對比)與每根排出管10氣體連通(經由支管13，14，當其存在時)用于從每根排出管10的底部附近接收氣體物質。通風管16的尺寸被確定為容納經由支管13、14(當其存在時)送入通風管16的每根單獨的排出管10的總風量。而通風管16優(yōu)選在其大部分長度上基本上水平，在其排氣端附近它一般拐到基本上垂直的方向上通向外界大氣(如圖所示)。通風管16優(yōu)選也與污水總管15氣體連通來從中接收任何氣體物質。因此，可以認為通風管16是與每根排出管11間接氣體連通，并且最好還與污水總管15直接氣體連通的，盡管后者并非必要。
管道風扇或鼓風機17與通風管16的排氣端或排出端氣體連通來強制并持續(xù)地將通風管16中的氣體物質在遠離排出管10的位置處以及在另外的能夠排出這些預期的氣體物質的合法并適當之處排放至外界大氣中。管道風扇17的尺寸和功率僅需足夠在通風管16中提供足以克服在最大摩擦損耗情況下氣體經過通風管16并與其內表面接觸所產生的摩擦損耗的負氣壓。
在運行過程中，本發(fā)明中的強制通風系統(tǒng)采用排出管風扇11來將氣體、氣味和蒸汽沿基本上垂直的衛(wèi)生排出管10向下引導至低于排出管10的最低衛(wèi)生進水口處。上述氣體物質通過支管13、14被導入通風管16，通風管用于在優(yōu)選是安置于通風管16的排氣端或排出端附近的管道風扇17的作用下將上述氣體物質輸送到大氣中的排放場所。通過以預定的流率、流體壓力和流速沿排出管10垂直向下提供強制并且持續(xù)的氣流，本發(fā)明將難聞和令人作嘔的(odifcrous)氣味和蒸汽再導入至通風管16，并由此(經由管道風扇17)在遠離排出管10的位置排入外界空氣中，從而避免了將它們從排出管10頂端排出，氣流的流率、流體壓力和流速與排出管的長度、直徑以及將由排出管輸送的設計污水荷載有關。液體和泥漿樣固體廢物也沿排出管10下落，經過支管13、14(當其存在時)，并由此進入污水總管15。
現(xiàn)在具體參照圖2，排出管風扇或鼓風機11包括一個經由位于排出管頂部22上方的通風斗23與外界大氣氣體連通的直列式風扇21。直列式風扇21優(yōu)選是電驅動的。排出管頂部22優(yōu)選包括位于直列式風扇21周圍的頂層擋水板24，并終止于通風斗23或其附近。當然，包含直列式風扇21的排出管頂部22無需隨同相應的排出管10整體低于頂層而可以在此處簡單地形成延長部分以容納直列式風扇21和通風斗23。
綜上所述，本發(fā)明的系統(tǒng)在每根基本上垂直的衛(wèi)生排出管10的頂端附近，通常是在頂層，提供了一種大小和功率適當?shù)碾妱优懦龉茱L扇11。這些風扇11以預定的流率、壓力和流速沿每根排出管10垂直向下提供強制而持續(xù)的氣流，所述流率、壓力和流速由排出管的長度、直徑和進入每根排出管的污水荷載來決定。在這些排出管10的基部或底部，一個基本上水平的排水網(wǎng)13、14將污水和氣流收集并輸送到一個導入至污水總管15的單獨的污水總管連接排放處或者一個導入所述污水總管15的管道。液體和泥漿樣固體廢物因而經由基本上垂直的排出管10以及包括支管13、14的基本上水平的排水網(wǎng)最終排入污水總管15。
通風管16與基本上水平的排水網(wǎng)(包括支管13、14)——并選擇地與與排水總管15——在水平排水網(wǎng)排出裝置(即，排水管連接排放處)附近連通以接收其中的氣體物質。管道16優(yōu)選在其大部分長度上大體水平地延伸，然后才向上垂直彎轉到一個適于將氣體物質排出至外界大氣中的位置。位于通風管16排氣端或其附近的電動管道風扇17的大小和功率被確定為適應全部單個排出管中的總的氣體物質量并將其排出至合法而適當?shù)呐欧劈c處的外界大氣中。
排水管網(wǎng)中電動風扇(包括排出管風扇11和管道風扇17)的直接采用允許對垂直和水平排水管網(wǎng)二者中水/氣相互關系特性的機械控制。所述的機械控制避免了將管網(wǎng)中的水/氣特性最大化時常規(guī)的對遍及整幢建筑B的分離且獨立的通風管的需要。其結果是產生了一種高性能低成本的多層建筑衛(wèi)生管道系統(tǒng)。
在上文中所述的系統(tǒng)通過使得每個排出管風扇11強制并持續(xù)地從外界大氣中將空氣沿其相應的排出管10向下吹送并直接或間接地進入到通風管16，并且使得管道風扇17強制并持續(xù)地將通風管16中的氣體物質在遠離排出管10處排出至外界大氣中，得以容易地操作。
值得注意的是，并非每一個排出管風扇11都需要是相同的，對于特定排出管10可以根據(jù)連接到所述的排出管的總的衛(wèi)生荷載、其大小等來選擇特定的排出管風扇11(也就是確定的尺寸和功率)。排出管風扇11的目的是在排出管中產生正向氣壓將氣流和廢物中的氣體物質向排出管10的底部吹送。
對適當?shù)呐懦龉茱L扇11的選擇基于這樣一種情況，其中沒有液體或固體廢物落入排出管10。這導致由排出管風扇產生的氣流受到因其與排出管內表面的接觸而產生的最大摩擦損耗。該損耗可以通過計算排出管的總長度與每米的摩擦損耗的乘積來求出。氣流的摩擦損耗正好克服由風扇提供的氣壓的中和點被設計在每根排出管的基部。在中和點之后，低能級的抽出式管道風扇17足以在負壓下將氣體物質從每根排出管的基部抽出并從該處將氣體物質排出至外界大氣中。這樣，正壓排出管風扇11和負壓抽出式管道風扇17的結合提供了強制而持續(xù)的氣流，其在發(fā)生無液體/固體流動的情況下是恒定不變的。
令人感興趣的是，當給定的排出管在受到其最大的液體和固體廢物設計荷載時，水/氣的相互關系是保持平衡的，水和氣都以相等的速度下落以便氣(在被水包圍的核心中運動)不會受到任何因與排出管內表面接觸而產生的摩擦損耗。排出管內低的液體和固體廢物流率導致氣流受到處于最大設計流量損耗和無設計流量損耗之間的摩擦損耗。為每個排出管風扇確定適當?shù)某叽绾凸β蚀笮∫员闶蛊淠軌蛞耘c假定的“片狀水幕(sheet water curtain)”(由基于排入排出管內的最大固定單位荷載而定的污水的最終速度確定)相同的速度和方向提供強制、持續(xù)并恒定的向下氣流是完全在工程領域技術人員的能力范圍內的。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種強制通風系統(tǒng)，其防止了多層建筑中難聞而令人作嘔的(odifcrous)氣味和蒸汽從基本垂直的衛(wèi)生排出管頂端排出，而并不需要為每根排出管或為將從排出管頂端排出的氣體導向遠處的位置提供分離并獨立通風系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建設、操作和維護是簡單而經濟的。
既然已經詳細顯示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，對該領域技術人員來說，各種修改和改進都是顯而易見的。因此，本發(fā)明的精髓和范圍僅由所附的權利要求書，而不是上述的說明書來概括解釋和限定。
權利要求
1.一種用于給位于連接到污水總管的多層建筑內的基本上垂直的衛(wèi)生排出管進行強制通風的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(A)至少一根在其頂端附近與外界大氣氣體連通并且在其底部附近與通風管氣體連通的基本上垂直的衛(wèi)生排出管；(B)至少一個在每根所述的排出管頂端附近與該排出管氣體連通用于強制并持續(xù)地沿每根所述的排出管將空氣向下吹送入通風管的排出管風扇；(C)在每根所述的排出管的最低衛(wèi)生進水口以下與每根所述的排出管氣體連通的通風管，用于從每根所述的排出管底部附近接收氣體物質；以及(D)與所述的通風管氣體連通的管道風扇，用于強制并持續(xù)地將所述的通風管內的氣體物質在遠離所述的排出管的位置處排出至外界大氣中。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的通風管還與污水總管氣體連通。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的通風管在其大部分長度內是基本上水平的。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，多個所述的排出管與單獨的通風管氣體連通，而所述的單獨的通風管的尺寸被確定為接收從每根所述多個排出管接收來的總的氣體物質量。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每根所述的排出管具有相應的一個所述的排出管風扇。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個所述的排出管風扇安置于相應的排出管頂端附近。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個所述的排出管風扇給其相應的排出管向下地提供正向氣壓，該氣壓至少足夠克服氣體在最大摩擦損耗情況下被向下吹送穿過相應的排出管并與排出管內壁接觸所產生的摩擦損耗。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，向下的正向氣壓在相應的排出管底部附近的中和點處被在沒有廢物荷載情況下的最大摩擦損耗抵消，而管道風扇在所述的通風管內提供負氣壓，該負氣壓至少足夠克服在最大摩擦損耗情況下氣體經過通風管并與通風管內壁接觸所產生的摩擦損耗。
9.一種用于給位于連接到污水總管的多層建筑內的基本上垂直的衛(wèi)生排出管進行強制通風的方法，該方法包括以下步驟(A)提供(i)至少一根在其底部附近與通風管氣體連通的基本上垂直的衛(wèi)生排出管，(ii)用于從每根排出管的底部附近接收氣體物質，在低于排出管的最低衛(wèi)生進水口處與每根排出管氣體連通的通風管，(iii)用于每根排出管的排出管風扇，以及(iv)用于通風管的管道風扇；(B)使每個排出管風扇強制并持續(xù)地將空氣沿其相應的排出管向下吹送至通風管；并且(C)使得管道風扇強制并持續(xù)地將通風管內的氣體物質在遠離排出管的位置處排出至外界大氣中。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，多個排出管與一根單獨的通風管氣體連通，而該單獨的通風管的尺寸被確定為接收從每根所述的多個排出管接收來的總的氣體物質量。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，每根排出管具有一個相應的排出管風扇，該排出管風扇安置于該排出管頂端附近。
全文摘要
一種用于給連接到污水總管(15)的多層建筑進行強制通風的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一根在其頂端附近與外界大氣氣體連通并在其底部附近與通風管(16)氣體連通的基本上垂直的衛(wèi)生排出管(10)。通風管(16)與每根排出管(10)(在排出管的最低衛(wèi)生進水口以下)氣體連通以從其底部附近接收氣體物質。與每根排出管(10)在其頂端附近氣體連通的排出管風扇(11)強制并持續(xù)地將空氣沿排出管(10)向下吹送至通風管(16)，而與通風管(16)在其排氣端附近氣體連通的管道風扇(17)強制并持續(xù)地將通風管(16)中的氣體物質在遠離排出管(10)的位置處排出至外界大氣中。
文檔編號E03C1/12GK1816666SQ200480018650
公開日2006年8月9日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權日2003年7月1日
發(fā)明者K·M·蒙克 申請人:史蒂芬·保羅股份有限公司