阅读说明：本技术 排水管及多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统 (Drain pipe and spiral drainage plastic pipe system with multiple blade reinforcing ribs ) 是由 钱平 陈伟达 单大伟 任彬彬 熊雷 于 2019-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及排水管及多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统,其中排水管具有管体,管体的内壁上沿管体轴线螺旋设置有叶片加强筋组；所述叶片加强筋组包括一道主叶片加强筋和三道次叶片加强筋；各次叶片加强筋的螺距均与主叶片加强筋的螺距相等。其中多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统,具有三通管件,三通管件包括带有腔室的主体,主体上设有与腔室连通的上端接口、下端接口和横向接口；所述三通管件的上端接口、下端接口和横向接口均上述排水管配合连接。本发明具有排水量大、气流水流稳定、噪声小、可实时监控等优点。(The invention relates to a drain pipe and a multi-blade reinforcing rib spiral type drainage plastic pipe system, wherein the drain pipe is provided with a pipe body, and a blade reinforcing rib group is spirally arranged on the inner wall of the pipe body along the axis of the pipe body; the blade reinforcing rib group comprises a main blade reinforcing rib and three secondary blade reinforcing ribs; the pitch of each secondary blade reinforcing rib is equal to that of the main blade reinforcing rib. The multi-blade reinforcing rib spiral type water drainage plastic pipe system is provided with a three-way pipe fitting, wherein the three-way pipe fitting comprises a main body with a cavity, and the main body is provided with an upper end interface, a lower end interface and a transverse interface which are communicated with the cavity; the upper end interface, the lower end interface and the transverse interface of the three-way pipe fitting are all connected with the drain pipe in a matching way. The invention has the advantages of large water discharge, stable airflow and water flow, low noise, real-time monitoring and the like.)

排水管及多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统

技术领域

本发明涉及排水管领域，特别涉及排水管及多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统。

背景技术

近年来在住宅建筑中，建材的功能性选择和健康环保的需求日益突出。传统排水管由于收到水压问题，噪音问题而逐步被新的螺旋排水管技术产品取代。目前市场上有两种材质的排水系统产品，已得到了广泛使用。一种是目前已有的聚氯乙烯螺旋排水管道连接处相互重叠，刚性连接，声音能量无法释放，噪声容易累积和叠加。管壁较薄，材质较硬，吸收声波功能较弱，因此不具有降噪的功能，无法达到静音场所的需要。同时，从材质上来说，PVC螺旋排水管塑料管材是聚氯乙烯材料，是氯碱化工的下脚料，一种有毒的材料；安装方式上来说，PVC螺旋排水管连接方式是胶粘的，易损易老化，维修更换不便；从耐压性能上来说，PVC塑料螺旋管材因使用材料的特性，决定了它的材质，抗冲击能力差，耐压性能不强；从静音效果上来说，PVC螺旋排水管噪音大这一点一直是困扰广大用户的一大难题。第二种是近年来出现的聚丙烯或聚乙烯螺旋排水管系统，拥有单叶片螺旋式和双叶片螺旋式的排水管结构，从材质上得到了提高。尤其是采用环保无污染的聚丙烯或聚乙烯材料，无味、无嗅、无毒，在生产、施工、使用过程中对环境无污染，属于绿色建材。在正常使用条件下寿命可达50年以上；同时聚丙烯或聚乙烯螺旋排水管的链接方式包括螺压式链接和承插式链接，不易老化，维修方便；其中聚丙烯螺旋排水管采用内外层均为环保耐冲击性强的聚丙烯树脂，使之耐压性能以及抗冲击性都是极强的。又由于聚丙烯或聚乙烯螺旋排水管采用柔性连接，不仅安装方便快捷，而且能够避免水流冲击管壁时产生的声音向下一个管材或管件传递引起共鸣即可以切实有效的阻止声的传播。达到良好的静音效果。但从近两年该传统的单螺旋或双螺旋壁螺旋排水管的结构性能看来，似乎依然存在着以下几个方面的不足：

1、螺旋叶片筋数量不足：单、双螺旋叶片筋结构虽然可以起到使水沿管壁附壁旋转下流，产生一定的静音作用，但无法适应大流速水流。如遭遇季节性或临时性暴雨及强降水等恶劣环境，螺旋管中间部位将会由于排水不及而产生气流乱流。一旦产生乱流，不仅会增加噪音，同时会使得流速变慢，形成管内压力。

2、聚丙烯或聚乙烯材质虽然在自然静止状态状态下性能稳定，但在安装使用过程中，如果受各种可能出现的条件因素影响，出现长期外部受压，内部乱流后受拉，将对管道系统产生破坏影响。

3、排水过程中往往会受到固体、液体、有机、无机等有害物质垃圾的灌入，使得排水管道系统受到破坏及腐蚀，在螺旋管道系统中有害物质尤其会依附于螺旋叶片筋上，叶片筋目前并未出现过加强保护。

4、排水系统中的排水管件并未起到明显对流速和噪音的有效调控作用。

5、目前已进入人工智能时代，而监控措施也在快速发展，但直到眼下，螺旋排水管系统中并无智能监控设施进行监控的措施。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种排水管，该排水管在遭遇大水量的水流时不会产生气流乱流现象，保证水流从叶片加强筋组排放，有效降低噪音，并且避免水流大时向管道中部排放造成拥堵。

实现本发明目的的技术方案是：本发明中排水管具有管体，管体的内壁上沿管体轴线螺旋设置有叶片加强筋组；所述叶片加强筋组包括一道主叶片加强筋和三道次叶片加强筋；各次叶片加强筋的螺距均与主叶片加强筋的螺距相等。

上述三道次叶片加强筋位于主叶片加强筋的一侧。

上述主叶片加强筋和次叶片加强筋的螺距为400～600mm。

主叶片加强筋的高度为6～7mm，主叶片加强筋的筋底部厚度为15mm，主叶片加强筋的筋中部厚度为8mm，主叶片加强筋的筋顶部厚度为1mm；次叶片加强筋的高度为2～3mm，次叶片加强筋的筋底部厚度为10mm，次叶片加强筋的筋中部厚度为5mm，次叶片加强筋的筋顶部厚度为1mm；主叶片加强筋和次叶片加强筋的截面呈爪型。

上述管体可以采用玻璃纤维增强聚丙烯复合材料或者玻璃纤维增强聚乙烯符合材料。

本发明的第二个目的是提供多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统，该系统不仅具有噪音小，排水效率高的特点，而且具有噪音的实时监控，为后期维修维护做到有效提醒。

实现本发明目的的技术方案是：本发明中的多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统，具有三通管件，三通管件包括带有腔室的主体，主体上设有与腔室连通的上端接口、下端接口和横向接口；所述三通管件的上端接口、下端接口和横向接口均与权利要求4所述的排水管配合连接。

上述腔室从上至下依次包括上部腔室和下部腔室；所述上端接口和横向接口与上部腔室连接相通；所述下端接口与下部腔室连接相通；下部腔室的内壁上沿下部腔室的轴线设有至少一个螺旋叶片。当具有多个螺旋叶片时，各螺旋叶片沿下部腔室的轴线圆周均匀分布。

上部腔室的内壁上位于横向接口的出口端设有用于引导水流的引导螺旋片；所述引导螺旋片与螺旋叶片顺旋，并且引导螺旋片不与螺旋叶片形成连续。

上述三通管件包括上部管体和下部管体；上部管体的内部形成上部腔室，下部管体的内部形成下部腔室；上部管体的上端设有上端接口，上部管体的圆周面上设有横向接口；下部管体的下端设有下端接口；上部管体的下端与下部管体的上端密封连接。

同时还具有噪音监控系统；所述噪音监控系统包括智能芯片和监控装置；所述智能芯片用于噪音检测并将检测数据通过WIFI信号传输至监控装置；所述智能芯片设置在排水管和/或三通管件上；所述智能芯片上设有噪音感应电路模块、微电池和WIFI传输模块；所述微电池与噪音感应电路模块、WIFI传输模块电连接；所述噪音感应电路模块与WIFI传输模块电连接。

上述监控装置主要为带有监控软件MCGS的装置。上述智能芯片为现有技术，因此在此不做具体说明。通过单体建筑物的局域网WIFI连接，并采用监控软件MCGS通过WIFI信号对整楼的排水管内进行水流与噪声的监控。

对智能芯片的埋设采用两种方式：一种为嵌入式，采用在模具成型过程中嵌入而达到一体成型；另一种为镶嵌式，采用激光枪喷码扫入智能芯片，智能芯片的使用周期为2年，具备WIFI联网功能，并可通过对其进行检修和更换微电池。在埋入芯片的管件部位进行表面同材质覆盖后具备同材质防水、抗压、抗变形能力。

本发明具有积极的效果：(1)本发明中叶片加强筋组的设计，能够形成水流的导流边，增加流速，使水沿管壁附壁旋转下流，管道中间部位形成空气柱，离心力向下。由于增加了三道次叶片加强筋，遭遇大水量的水流时可三次抓取跃出水流而不会产生气流乱流现象，从而在中部起到透气作用，形成了良好的附壁水膜的稳定流态之后，保证水流从附叶片加强筋组排放且不会离开叶片加强筋组，从而避免水流大时向管道内中部排放造成拥塞，同时也能增加流水，降低噪音。

(2)本发明中管体采用玻璃纤维增强聚丙烯复合材料或者玻璃纤维增强聚乙烯符合材料可保证整个管道系统在安装、使用、维修过程中的强度、韧性及塑性性能稳定良好，耐久可靠。

(3)本发明严格控制叶片加强筋组的尺寸，该尺寸为关键尺寸，其固定了管道系统内叶片加强筋的有效曲率半径，同时保证空气气流、水流流速在管体内的稳定运行。

(4)本发明中主叶片加强筋和次叶片加强筋的截面呈爪型，可以更好的抓住水流，进一步防止水流脱离而造成拥堵。

(5)本发明在三通管件中设置螺旋叶片，可以引导水流并相互作用，从而提高叶片对水流的导流能力。

(6)本发明中设置多个螺旋叶片，可以在内部水流量增大时保持稳定的流速及离心力，同时在水流大幅度涌入冲击时，可以使得螺旋叶片对受到管壁冲击而跃起的水流进行托起并进入螺旋叶片旋导，发挥多个螺旋叶片互相托底，分层控水的作用。

(7)本发明通过引导螺旋片能有效避免与横向接口进入的水流形成水流冲撞，形成乱流。

(8)本发明通过智能芯片与监控装置的设置，可以对整楼的排水管道系统内进行水流与噪声的长期有效监控。及时发现问题，及时维修处理，并对埋入芯片的管件可进行及时更换。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明中排水管的结构示意图；

图2为本发明中排水管的剖视图；

图3为本发明中多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统的结构示意图；

图4为本发明中三通管件的结构示意图；

图5为本发明中噪音监控系统的结构示意图。

具体实施方式

见图1至图2，本发明中排水管具有管体1；管体1的内壁上沿管体轴线螺旋设置有叶片加强筋组2；所述叶片加强筋组2包括一道主叶片加强筋21和三道次叶片加强筋22；各次叶片加强筋22的螺距均与主叶片加强筋21的螺距相等。

所述三道次叶片加强筋22位于主叶片加强筋21的一侧。主叶片加强筋21和次叶片加强筋22的截面呈爪型。

所述主叶片加强筋21和次叶片加强筋22的螺距为400～600mm。

主叶片加强筋21的高度为6～7mm，主叶片加强筋21的筋底部厚度为15mm，主叶片加强筋21的筋中部厚度为8mm，主叶片加强筋21的筋顶部厚度为1mm；次叶片加强筋22的高度为2～3mm，次叶片加强筋22的筋底部厚度为10mm，次叶片加强筋22的筋中部厚度为5mm，次叶片加强筋22的筋顶部厚度为1mm。其中主叶片加强筋21的高度为从管件内壁的平滑处至主叶片加强筋21的最突处；主叶片加强筋21的筋底部厚度为附和在管件内壁上的筋底部位，主叶片加强筋21的筋中间部位为中间部位，主叶片加强筋21的筋顶部为最上部位。次叶片加强筋22的高度、筋底部厚度、筋中部厚度和筋顶部厚度参照主叶片加强筋21。

见图3至图5，本发明中的多叶片加强筋螺旋式排水塑料管系统，具有三通管件3，三通管件3包括带有腔室的主体，主体上设有与腔室连通的上端接口31、下端接口32和横向接口33；所述三通管件3的上端接口31、下端接口32和横向接口33均与上述的排水管配合连接。

所述三通管件3包括上部管体和下部管体；所述腔室从上至下依次包括上部腔室34和下部腔室35；上部管体的内部形成上部腔室34，下部管体的内部形成下部腔室35；上部管体的上端设有上端接口31，上部管体的圆周面上设有横向接口33；下部管体的下端设有下端接口32；上部管体的下端与下部管体的上端密封连接。

所述上端接口31和横向接口33与上部腔室34连接相通；所述下端接口32与下部腔室35连接相通；下部腔室35的内壁上沿下部腔室35的轴线圆周均匀设有六个螺旋叶片36。

上部腔室34的内壁上位于横向接口33的出口端设有用于引导水流的引导螺旋片37；所述引导螺旋片37与螺旋叶片36顺旋，并且引导螺旋片37不与螺旋叶片36形成连续。

同时还具有噪音监控系统4；所述噪音监控系统包括智能芯片41和监控装置42；所述智能芯片41用于噪音检测并将检测数据通过WIFI信号传输至监控装置42；所述智能芯片41设置在排水管和/或三通管件3上；所述智能芯片41上设有噪音感应电路模块411、微电池412和WIFI传输模块413；所述微电池412与噪音感应电路模块411、WIFI传输模块413电连接；所述噪音感应电路模块411与WIFI传输模块413电连接。

监控装置42主要为带有监控软件MCGS的装置。上述智能芯片41为现有技术，因此在此不做具体说明。通过单体建筑物的局域网WIFI连接，并采用监控软件MCGS通过WIFI信号对整楼的排水管内进行水流与噪声的监控。

对智能芯片41的埋设采用两种方式：一种为嵌入式，采用在模具成型过程中嵌入而达到一体成型；另一种为镶嵌式，采用激光枪喷码扫入智能芯片41，智能芯片41的使用周期为2年，具备WIFI联网功能，并可通过对其进行检修和更换微电池。在埋入智能芯片41的管件部位进行表面同材质覆盖后具备同材质防水、抗压、抗变形能力。

对本实施例进行声压检测，该检测在满足《建筑排水管道系统噪音测试方法》(CJ/T 312—2009)要求的高配置噪声实验室内进行。该检测室分上、下两层,平面尺寸(长×宽)为3.9m×2.1m,下层为测试间,层高2.8m。测试间在采取多种隔声与吸声措施后,本底噪声控制在≤25dB,满足测试要求。

测试方法为：采用恒流量常流水的测试方式，DURADN32电动调节阀，压力等级为PN10，最大流量为4.09L/s.

测试流量:0.5L/s、1.0L/s、2.0L/s和4.0L/s。

测试对象为：本实施例、PVC排水管、聚丙烯PP静音排水管和铸铁排水管。

检测结果如下下表：

对比4种管材，可以得出如下结论:

1、定常流在4种管材中所产生的空气声噪声声压级均有随着流量的增大而增大的趋势。

2、在排水流量为0.5L/s时，聚丙烯PP静音排水管与铸铁排水管的空气声噪声声压级相差不大，而本实施例的空气声噪声声压级最小。随着排水流量的增大，普通PVC排水管与聚丙烯PP静音排水管、铸铁排水管和本产品的空气声噪声声压级相差越来越大。普通PVC排水管噪声最大，本实施例最小，聚丙烯PP静音排水管与铸铁排水管介于两者之间，且铸铁排水管比聚丙烯PP静音排水管大。综上，4种管材定常流排水噪声从大到小排序为本实施例>聚丙烯PP静音排水管>铸铁排水管>普通PVC排水管。

从上表可以看出，相较于现有PVC排水管、聚丙烯PP静音排水管和铸铁排水管产品，本实施例通过特有内部筋的设计，使得本产品的静音性能十分突出。明显优于其他同类型的产品。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。