用于流体排出的连接装置和系统.pdf

本发明公开了一种用于流体排出系统的抗回流连接装置、系统和方法，其增大一个流体流动的速度，并将该流体流引入到诸如水的相同流体的另一个流体流，同时允许不论是具有正压流还是负压流的诸如空气的第二流体逸出，以减少回流状况的发生。

1.  一种用于处理流自至少两个源的第一流体和来自至少一个源的第二流体的流体连接装置，所述第二流体能够是负压流和正压流，该装置包括：
主体，所述主体具有：适于和来自第一源的所述第一流体流体连通的第一端口；适于和来自第二流体源的所述第一流体流体连通的第二端口；用于从第一和第二端口接收的所述第一流体的排出的第三端口，所述主体在所述第一和第二端口以及第三端口之间形成连接部；以及形成在所述连接部中的转向部，所述转向部限定形成在所述主体内在所述连接部处的喷嘴，用于使来自所述第一源的所述第一流体的流从所述第一端口转向到所述第三端口，形成正压流或负压流的所述第二流体的通过所述第二端口的逸出部。

2.  一种第一端口单元，适于和第二端口单元连接且流体连通而形成流体连接装置，所述流体连接装置用于处理流自至少两个源的第一流体和来自至少一个源的第二流体，所述第二流体能够是负压流和正压流，该装置包括：
主体，所述主体具有适于和来自第一源的所述第一流体流体连通的所述第一端口单元的第一端口、适于和来自第二流体源的所述第一流体流体连通的所述第二端口单元的第二端口、用于从第一和第二端口接收的所述第一流体的排出的第三端口，所述主体在所述第一和第二端口以及第三端口之间形成连接部，并且所述第一端口单元包括形成在所述连接部中的转向部，所述转向部限定形成在所述主体内在所述连接部处的喷嘴，用于使来自所述第一源的所述第一流体的流从所述第一端口转向到所述第三端口，形成正压流或负压流的所述第二流体的通过所述第二端口的逸出部。

3.  一种第二端口单元，适于和第一端口单元连接且流体连通而形成流体连接装置，所述流体连接装置用于处理流自至少两个源的第一流体和来自至少一个源的第二流体，所述第二流体能够是负压流和正压流，该装置包括：
主体，所述主体具有：适于和来自第一源的所述第一流体流体连通的所述第一端口单元的第一端口；适于和来自第二流体源的所述第一流体流体连通的所述第二端口单元的第二端口；用于从第一和第二端口接收的所述第一流体的排出的第三端口，所述主体在所述第一和第二端口以及第三端口之间形成连接部；以及形成在所述连接部中的转向部，所述转向部限定形成在所述主体内在所述连接部处的喷嘴，用于使从所述第一端口的来自所述第一源的所述第一流体的流转向到所述第三端口，形成正压流或负压流的所述第二流体的通过所述第二端口的逸出部。

4.  根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述喷嘴形成开通的通道，让所述第二流体通过所述第二端口逸出。

5.  根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述转向部布置成使在所述连接部中的水转向，以形成第一流体栓，所述第一流体栓形成在所述第一端口附近靠近形成在所述连接部处的喷嘴。

6.  根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述喷嘴形成来自所述第一流体源的所述第一流体的喷射流，所述喷射流增大所述第一流体在所述第三端口处的排出流的压力和速度。

7.  根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述转向部具有的深度从所述第一端口的侧壁中的第一深度点延伸并延伸到所述第一端口的所述侧壁中的第二深度点。

8.  根据权利要求7所述的装置，其中在所述第一端口的所述侧壁中的所述第二深度点是所述喷嘴的喷嘴头。

9.  根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其中所述转向部具有表面，该表面具有沿所述转向部的所述表面从所述第一端口的侧壁中的第一长度点延伸到所述第一端口的侧壁中的第二长度点的长度。

10.  根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其中所述转向部具有表面，在所述表面中有通道。

11.  根据权利要求1-10中任一项所述的装置，其中所述转向部沿所述转向部的长度具有相同的宽度。

12.  根据权利要求1-10中任一项所述的装置，其中所述转向部沿所述转向部的长度具有不同的宽度。

13.  根据权利要求1-12中任一项所述的装置，其中所述转向部沿所述转向部的深度具有相同的宽度。

14.  根据权利要求1-12中任一项所述的装置，其中所述转向部沿所述转向部的深度具有不同的深度。

15.  根据权利要求1-14中任一项所述的装置，其中所述转向部形成凸架。

16.  根据权利要求1-15中任一项所述的装置，其中所述主体包括第二转向部，其形成在所述第二端口的所述连接部处，用于将来自所述第一转向部的所述第一流体的所述流转向到所述第三端口并形成。

17.  根据权利要求1-16中任一项所述的装置，其中所述第一端口具有中心轴线，所述中心轴线与所述第三端口的中心轴线同心地对齐。

18.  根据权利要求1-16中任一项所述的装置，其中所述第一端口具有中心轴线，所述中心轴线与所述第三端口的中心轴线不对齐。

19.  根据权利要求1-18中任一项所述的装置，其中所述第一流体是水。

20.  根据权利要求1-19中任一项所述的装置，其中所述第二流体是空气。

21.  根据权利要求1-20中任一项所述的装置，其中所述第一端口、第二端口和第三端口适于接收诸如矩形、正方形、椭圆形等的各种横截面的管。

22.  根据权利要求21所述的装置，其中所述管具有圆形横截面。

23.  根据权利要求21或22所述的装置，其中适于被所述第一端口接收的所述管的直径大于适于被所述第二端口接收的所述管的直径。

24.  根据权利要求21-23中任一项所述的装置，其中适于被所述第一端口接收的所述管的直径等于适于被所述第三端口接收的所述管的直径。

25.  根据权利要求1-24中任一项所述的装置，其中所述装置适用于开放通道重力型排水系统。

26.  根据权利要求1-24中任一项所述的装置，其中所述装置适用于虹吸型排水系统。

27.  根据权利要求1-26中任一项所述的装置，其中所述第二端口包括多个端口，所述多个端口适于和来自第三流体源的所述第一流体流体连通且靠近所述第二端口。

28.  根据权利要求1-27中任一项所述的装置，其中所述主体包括多个靠近的端口，其适于和分别来自多个流体源的所述第一流体流体连通且靠近所述第二端口。

29.  根据权利要求1-28中任一项所述的装置，其中所述第一端口包括第一端口单元，并且所述第二端口包括第二端口单元，所述第一端口单元和所述第二端口单元布置为连接在一起。

30.  根据权利要求29所述的装置，其中所述第一端口单元是缩径管。

31.  根据权利要求29或30所述的装置，其中所述第二端口单元是y形三通管。

32.  根据权利要求1-31中任一项所述的装置，其中所述喷嘴的所述开口是所述第一端口的所述开口的10％到25％。

33.  一种排水系统，包括根据权利要求1-33中任一项所述的多个装置，该多个装置形成一组装置，上部装置的输出端与下部装置的所述第一端口流体连通。

34.  根据权利要求33所述的排水系统，其中所述上部装置的所述第一端口流体地连接到虹吸型出口。

35.  根据权利要求33或34所述的排水系统，其中每个装置包括正压流或负压流的所述第二流体的通过每个装置的所述第二端口的逸出部。

36.  一种用于处理流自至少两个源的第一流体和来自至少一个源的第二流体的方法，所述第二流体能够是负压流和正压流，该方法包括：
在流体连接装置中接收来自所述第一流体源的所述第一流体，所述流体连接装置包括主体，所述主体具有适于和来自第一源的所述第一流体流体连通的第一端口、适于和来自第二流体源的所述第一流体流体连通的第二端口、用于从第一和第二端口接收的所述第一流体的排出的第三端口，所述主体在所述第一和第二端口以及第三端口之间形成连接部；
用形成在所述连接部中的转向部使所述第一流体转向，所述转向部限定形成在所述主体内在所述连接部处的喷嘴，用于使来自所述第一源的所述第一流体的流从第一端口转向到所述第三端口；及
形成正压流或负压流的所述第二流体的通过所述第二端口的逸出部。

37.  根据权利要求36所述的方法，还包括将第一端口单元与第二端口单元连接成流体连通，所述第一端口单元包括所述流体连接装置的所述第一端口，并且所述第二端口单元包括所述流体连接装置的所述第二端口。

38.  根据权利要求36或37所述的方法，还包括连接多个所述装置形成一组装置，上部装置的输出端与下部装置的所述第一端口流体连通。

39.  根据权利要求38所述的方法，还包括形成正压流或负压流的所述第二流体的通过所述一组装置中的每个装置的所述第二端口的逸出部。

40.  根据权利要求36-39中任一项所述的方法，其中使所述第一流体转向增大从所述第一端口到所述第三端口的所述第一流体的排出流的压力和速度。

用于流体排出的连接装置和系统
技术领域
本发明涉及用于处理流体排出系统内的流体流动的装置，尤其是用于流体排出系统的连接装置。
背景技术
对于传统重力型雨水下水管系统(RWDP)中的连接，其设计原则是基于开放管道(无压流)原则。图1示出一种在雨水下水管系统中常用的现有连接10。该现有连接10具有下水管12和在垂直方向上接合的水平连接管14。在排水过程中，水在箭头30所指出的螺旋方向沿管壁流动并紧贴管壁，而在管的中心，空气沿箭头20所指的相对方向上流动。水还在箭头32所指出的方向上沿连接水平管14流动。
在例如英国标准和欧洲标准的实际的标准规范中，如BS EN12056-3∶2000，对雨水下水管系统建议：对于垂直管12，填充率为30％；而对于水平管14，填充率为70％。这些准则意图防止在雨水下水管系统中的压力波动，该波动会导致水36被从水平支路14推出。通常该垂直的下水管12流体地连接到诸如建筑屋顶的主排水源。如图2所示，通常水平支路将诸如地面出口、洒溅损耗、阳台、种植(planter)排水等次级排水源流体地连接到垂直下水管12。当压力波动发生在传统重力型雨水下水管系统中时，在下水管12中形成水栓(water plug)，其阻止气流20并使空气回流22。然后空气被强迫流回24到水平连接管14中并且将水36推出。这种情况通常叫做回流。该回流问题，对于尤其是发展其中阳台排水和大厅排水被连接到公共雨水下水管系统的高层住宅建筑，构成不确定因素。
然而，即使尝试遵循33％填充率的实践标准规范，在下列情况中仍可能出现压力波动：淹没泄流(例如，在排水管中出现淹没)、在雨水下水管系统中出现弯曲、及/或尽管试图符合实践的标准规范但仍出现流量超过推荐的33％填充率的情况。
当雨水下水管系统的开放管道中的畅通的空气通道完全被水填满并形成水栓时，发生回流，这阻止空气通过管的中心向上逸出。替代地，空气通过侧支路14逸出引起回流。从支路逸出的空气被叫做正气流，而被从支路吸入到管中的空气叫做负气流。在水流动期间在管内可能形成的明显的正压和负压会促成回流。
在这些情况中，在正气流中自然地向上移动的空气，其逃逸被阻止。然后，该正气流被强迫通过最近的通道，通常是连接到地面出口的支路，而逸出。当发生这种情况时，空气会带着水一起而两者被强迫通过地面出口出去。在压力波动中该问题的本质是归因于其不确定性和不可预测性。
在传统系统中，多个连接布置为堆组结构，与最下面的连接相比，在堆组中最上面的连接可能经历不同的压力波动，并且可能观察到回流。
另外，如上所述的传统连接与虹吸型雨水下水管(SRWDP)系统(虹吸型排水系统)不兼容或不能容易地适用于其中。典型地，在具有虹吸型排水系统的高层建筑中，主排水完全与诸如地面出口、洒溅损失、阳台、种植排水等等的次级排水的排水管分开。因为虹吸型系统是管被水填充并且不包含空气而呈现为全径水流的排水系统，所以主排水并不和次级排水流体地连接。典型地，一般用于虹吸型排水系统中的管是通常用于传统重力型雨水下水管系统(非虹吸型排水系统)的管的尺寸的1/3。例如，在虹吸型排水系统中，下水管典型口径为2″(50mm)，而在非虹吸型排水系统中，下水管典型口径为6″(150mm)。在虹吸型排水系统中，通向下水管的虹吸出口被特别设计以防止空气进入该系统，和在虹吸型排水系统中，连接到该虹吸出口的下水管的管口径或直径被选为相对地小于在非虹吸型的排水系统中的口径或直径，以保证管完全地充满水。并不推荐将非虹吸型管或连接装置连接到虹吸型系统上，因为它会将空气引入该虹吸型系统而阻止在该虹吸型系统中出现全径流动，因而降低了该虹吸型系统的排水能力。对于虹吸型系统，也不推荐将其连接到传统的非虹吸型系统上，因为它会引入大于传统非虹吸型系统能排出的水。这会导致压力波动的发生。一种克服此问题的尝试是增大非虹吸管的直径并设计该非虹吸管为33％填充。然而，因为对大多数应用在非虹吸部件中需要的下水管必须被增大，管具有不同直径是让人不满意并且也不经济。在大多数情况中，根据由实践规定给出的准则，在非虹吸系统中的下水管要求增大3倍或更多。例如在虹吸型排水系统部件是2″(50mm)并且对于该虹吸型排水系统要连接到非虹吸型排水系统的情况，非虹吸管系统的最小的管尺寸必须是至少6″(150mm)。
因而，需要一种装置和系统，其解决与传统排水系统有关的问题，特别是用来解决在连接到雨水下水管系统中的水平支路中的回流问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于处理流自至少两个源的第一流体和来自至少一个源的第二流体的流体连接装置，第二流体能够是负压流和正压流，该装置包括：主体，具有适于和来自第一源的第一流体流体连通的第一端口、适于和来自第二流体源的第一流体流体连通的第二端口、用于从第一和第二端口接受的第一流体的排出的第三端口，主体在第一和第二端口以及第三端口之间形成连接，以及形成在连接中的转向部，转向部限定形成在主体内在连接处的喷嘴用于使来自第一源的第一流体的流从第一端口转向到第三端口，形成第二流体的逸出，而不管通过第二端口的是正压流还是负压流。
在实施例中，第一端口单元适于和第二端口单元连接且流体连通而形成流体连接装置。转向部布置成转向在连接中的水，以形成第一流体栓，第一流体栓形成在第一端口附近靠近形成在连接处的喷嘴处。喷嘴形成来自第一流体源的第一流体的喷射，喷射增大第一流体在第三端口处的排出流的压力和速度。主体包括第二转向部，其形成在第二端口的连接处用于将来自第一转向部的第一流体的流转向到第三端口并形成。第一端口具有中心轴线，中心轴线与第三端口的中心轴线同心地对齐或者第一端口的中心轴线与第三端口的中心轴线不对齐
根据本发明的一个方面，提供一种排水系统，包括形成一组装置的多个装置，其中上部装置的输出与下部装置的第一端口流体连通。在该排水系统中的每个装置可包括第二流体的逸出，无论通过每个装置的第二端口的是正压流还是负压流
根据本发明的一个方面，提供一种用于处理流自至少两个源的第一流体和来自至少一个源的第二流体的方法，第二流体能够是负压流和正压流，该方法包括：在流体连接装置中接受来自第一流体源的第一流体，流体连接装置包括主体，主体具有适于和来自第一源的第一流体流体连通的第一端口、适于和来自第二流体源的第一流体流体连通的第二端口、用于从第一和第二端口接受的第一流体的排出的第三端口，主体在第一和第二端口以及第三端口之间形成连接；用形成在连接中的转向部转向第一流体，转向部限定形成在主体内在连接处的喷嘴，用于使来自第一源的第一流体的流从第一端口转向到第三端口；及形成第二流体的逸出，而不管通过第二端口的是正压流还是负压流。
在实施例中，第一端口单元与第二端口单元连接成流体连通，第一端口单元包括流体连接装置的第一端口，第二端口单元包括流体连接装置的第二端口。连接多个装置形成一组装置，在一组装置中的上部装置的输出与下部装置的第一端口流体连通。形成第二流体的逸出，无论通过装置的堆组中的每个装置的第二端口的是正压流还是负压流。第一流体被转向以增大从第一端口到第三端口的第一流体的排出流的压力和速度。
附图说明
为了能更充分地理解本发明以及将其容易付诸于实践，下面借助于非限制性的例子来描述本发明的优选实施例，本说明是关于所附各图的说明，在附图中：
图1示出当正确设计和工作时，传统重力型雨水下水管连接的剖面图；
图2示出图1的传统重力型雨水下水管连接的剖面图，示出在压力波动期间水栓的形成；
图3示出根据本发明一个实施例的工作中的抗回流连接的剖面图，该剖面图沿图5A的A-A线截取；
图4示出图3的剖面透视图，具有根据本发明实施例在第二端口上露出的侧端口；
图5A-C示出根据本发明实施例的抗回流连接的顶视图；
图6A及6B示出对图4中根据本发明实施例的抗回流连接，分别沿B-B线和C-C线截取的剖面图；
图7A示出图4中根据本发明一个实施例的具有侧端口的抗回流连接的侧视图；图7B示出根据本发明一个实施例的抗回流连接的侧视图；
图8示出图4中的抗回流连接的前视图，该连接的第二端口具有根据本发明一个实施例多个端口；
图9A和9B分别示出根据本发明一个实施例的抗回流连接的顶视图，以及根据本发明一个实施例图9A抗回流连接的沿D-D线截取的剖面图；
图10A和10B分别示出根据本发明一个实施例的抗回流连接的顶视图，以及根据本发明一个实施例图10的抗回流连接沿E-E线截取的剖面图；
图11A和11B分别示出根据本发明一个实施例的抗回流连接的顶视图，以及根据本发明一个实施例图11A的抗回流连接沿F-F线截取的剖面图；
图12A和12B分别示出根据本发明一个实施例的抗回流连接的顶视图，以及根据本发明一个实施例图12A的抗回流连接沿G-G线截取的剖面图；
图13示出根据本发明一个实施例的抗回流连接的剖面图，该抗回流连接具有与第二端口和第二端口分开的作为分立元件的第一端口；
图14示出根据本发明一个实施例的包括多个抗回流连接的一组系统的剖面图；
图15示出根据本发明一个实施例的包括多个抗回流连接的虹吸/非虹吸混合堆组系统的剖面图；以及
图16示出根据本发明一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
图3示出工作中的根据本发明一实施例的抗回流连接装置100的剖面图。图4示出图3的抗回流连接装置100的剖面图，其透视图示出侧端口142露出在第二端口104上。图3和图4的剖面图是沿抗回流连接的顶视图图5A的A-A线截取的。该抗回流连接装置包括具有空腔或通道的主体108，该空腔或通道具有第一端口102、第二端口104和第三端口106。第一端口和第二端口与流体源(未示出)流体连通，该流体源可以是从屋顶、阳台、洒溅损耗、地脉那出口、种植排水等收集的要排出的雨水。主体108由壁中具有限定喷嘴110的唇缘或转向部112、沿着第一端口和与第二端口相对的第三端口的壁的连接装置的主体的侧壁构成。在一实施例中，第二端口的侧壁的一段形成为是逐步下降到第三端口的支路的逸出裁切部114。该裁切部114保持管尺寸的直径以保证向下的水流从第二端口离开到第三端口。此外，在第一端口和第二端口之间，设置了支撑件136以提供对第二端口的附加结构支撑而使连接装置具有刚性，然而，应该意识到这种支撑并不是必须的，或者可以想到其他类型的支撑。
在连接装置的顶视图图5A、沿图4所示的抗回流连接装置100的不同截面处截取的剖面图图6A和6B中，更详细地示出转向部112。该转向部112是从第一端口的壁或表面内部延伸的突起、斜坡、通道、唇缘、隆起、闩、凸架等。该转向部与从第一端口的口部延伸的侧壁成一体，从而该侧壁的表面是连续的平滑表面。在其他实施例中，转向部可以形成为具有平滑及/或有角度结构的突起、斜坡、通道、唇缘、隆起、闩、凸架等。应该意识到，转向部可以与侧壁成一体，然而该转向部也可以采用其他的结构，以便能结构性加入及/或粘附到端口的管形管的侧壁。在图4-6B所示的这个实施例中，转向部顶部长度延伸大约壁的周长的一半，围绕第一端口的圆周从第一点113延伸到转向部的第二点115，如顶视图图5A所示到图4中的虚线128所示。底部的长度是从点113到点115的距离，在剖面上(未示出)围绕喷嘴的头部，其包括图4中示出的点124。如图4所示，转向部的深度从第一点122和第二点124延伸。如图示，转向部被通道117所造型，如所示那样最终的转向部宽度119沿转向部的长度改变。转向部宽度由相对于第一端口的中心轴线的水平距离限定，如从图4中的点124到虚线128。更具体地，转向部宽度是从转向部的暴露到水的表面到管的第一端口壁的距离，如图6A和图4所示。在图4中，虚线128是第一端口的侧壁126的延伸，转向部112的宽度可以通过虚线被看成从虚线到转向部的暴露到连接装置100的内部表面。转向部宽度是沿从第一端口的中心轴线180发散出的径向线距离，从转向部112的凸架的边缘到沿图6A所示的期望的截面截取的如图4的虚线128所示的第一端口的开口的侧壁延伸。转向部的深度是垂直距离，相对于第一端口的中心轴线，沿转向部的形成管的内表面的表面，其从图4中所示的点122和124延伸。转向部的长度在图5A中示出，从第一点113延伸到第二点115。转向部构造成使得在工作中，转向部112设法如箭头所示那样将进入第一端口102的口部的向下螺旋水流分流，将水流集中并依靠第二端口104和第三端口106的相对壁111，在第一端口靠近转向部处在连接装置100的侧壁111与相对的转向部112之间形成水栓134。在该实施例中，转向部112具有相对于第一端口的侧壁的倾斜的、梯度的或斜着的取向。在该实施例中，转向部宽度119沿转向部112的长度改变，对长度的主要部分在沿长度的每个横截面处保持不变，然而，在靠近点113、115处转向部宽度变窄。应意识到，转向部的宽度可以沿深度或长度或两者而改变，或者保持一致。转向部的长度及/或深度也可以分别沿深度及/或长度改变或保持一致。当然，对于转向部112也可以想到其他结构，下面参考图9A-12B，具体示出并讨论一些变型。
由于壁的与转向部相对的侧壁111是连续的，侧壁111和转向部112的结构形成喷嘴110。转向部112在下述位置具有取向，在该位置第一端口的横截面面积在转向部形成喷嘴头部的尖端处(在点124处)减小。转向部112被设计成在最短的宽度内减小第一端口的横截面面积，并且仍然对流体流动具有最小的阻力，从而使冲洗液量最大化。这一希望具有的功能使通过所示的转向部112的形状和角度实现。喷嘴头部150的横截面开口的距离(从第一端口111的相对的壁到喷嘴头部(图5B中示出)的尖端124)和第一端口102的口部(图5C中示出)之间的比率已经示出。喷嘴头部开口152太小会使冲洗液量降低并且不再有效。喷嘴头部开口150太小还增大了装置被诸如叶子、细枝、土壤等的异物和碎片堵塞的潜在风险。如果喷嘴头部开口150太大，抗回流特性和功能则不再有效，可能还会发生回流。实现目标的比率是在抗回流连接装置的最大能力和抗回流连接装置的有效性之间的平衡。例如，减小的百分比的比率可以从大约10％到25％。应意识到，对特定应用，第一端口的开口和喷嘴头部的开口的比率可以变化，可以小于10％或者大于25％。
另外，第二端口104与第一端口102到第三端口106的连接如所示是具有平滑边缘的渐进(graduated)连接，并以逸出裁切部114弯曲。除了让空气逸出外，第二端口部114的实施例的另一功能是保持第二端口的管径。在第二端口中保持管径也帮助防止由异物和碎片例如叶子、细枝、土壤等在第二端口处造成堵塞。这也允许抗回流连接装置100的整体尺寸尽可能地小和紧凑。
在工作中，抗回流接头100在连接处提供被控制的状态，以防止在雨水下水管系统中出现可能促成回流的不受控制的压力波动。图16示出根据本发明一实施例的方法400的流程图。来自第一源402的水流130被侧壁中的转向部112引导或分流，其形成喷嘴110，而提高水流132向喷嘴110下游并离开第三端口106的速度。来自第一端口的第一流体远离第二端口104。气流120变得畅通，从而空气通过第二端口104逸出406。
该结构保证在装置的主体内的每个连接处的情况受控。转向部112在连接处形成的喷嘴110保证水栓134的形成，由此保证在喷嘴上方产生压力。在喷嘴110上方形成压力创造了压力喷射，其以更高的速度通过喷嘴。在喷嘴110后，压力被释放。在包括多个这样的抗回流接头的系统中，压力在下一个下游喷嘴上方再次产生和增大。这种情况在每个连接处重复，并且是可预测和可控的。
由喷嘴110形成的压力喷射可引起将水加速到连接外的高速压力喷射，由此保证在连接处空气通道的畅通。抗回流接头在负压和正压这两种情况下都起作用，所述正压和负压是随着水和空气在管内和排水系统内流动而产生的现象。在大多数情况中，抗回流接头100内的空气与水一起被强迫向下以高速行进通过下一个喷嘴。在这种情况中，高速压力喷射使连接处于负压。在排出物被淹没以及喷嘴部允许足够量的空气向下排放的情况中，抗回流接头的连接是处于正压。空气通过由喷嘴产生的畅通的空气通道而逸出。
无论在正压或负压的情形中，根据本发明一实施例的抗回流接头100的结构保证在抗回流接头的每个连接处保持畅通的空气通道，从而由向下的压力喷射防止水被通过通道而带到上方。
具有这种结构的装置100提供可预测性和可控性。该抗回流接头的通流能力可以通过物理测试来确定。经验性测试显示流量为20L/s下没有任何回流，而相反，常规连接在小到2-3L/s下会经历回流。由于有下面的原理：每个连接会强制产生压力的形成和释放，在连接处没有不可预测的压力波动。
喷嘴结构110的作用是增大流体喷射冲刷连接和整个系统的速度。该喷射作用使管内部能够自清洗并且使阻塞最小化。
以这样的结构，与常规重力型系统相比，该被加压系统允许显著更高的流量通过管。
应意识到，可以对具有任何尺寸数和横截面数的管安装上述连接。例如，上述连接的端口可以适于第一端口为3”(75mm)规格而第二端口为2”(50mm)规格，第一端口为4”(100mm)规格而第二端口为3”(75mm)规格等等。还可以想到其他规格或尺寸，例如第一端口为6”(150mm)规格而第二端口为4”(100mm)规格，第一端口为6”(150mm)规格而第二端口为3”(75mm)规格，第一端口为4”(100mm)规格而第二端口为2”(50mm)规格，等等。这些端口可以适于接收相同或不同尺寸的管。例如，与第二及/或第三端口比，第一端口可以适于接受较大尺寸的管。第三端口的尺寸可以等于第一端口及/或第二端口，或者可以具有不同于第一和第二端口的规格。另外，这些管可以是管形的，管的横截面可以是圆形或任何其他形状的横截面，例如矩形、正方形、椭圆形等等。管壁的厚度可以是任何常规使用的厚度，例如大约2-3mm。
该抗回流连接装置100可以用聚氯乙稀(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)、hubbless、铸铁、金属材料或其他此类材料。制造工艺可以任何常规的管制造工艺，例如PVC挤压等。应意识到，所述制造工艺取决于所选择的特定材料。
在另一实施例中，可以有多个到同一抗回流接头的连接，如图4、5、6A、6B、7A、7B和8所示。图7A示出根据本发明一实施例的具有侧端口144的抗回流连接的侧视透视图，图8示出根据本发明一实施例的抗回流连接前视正视图，该连接具有带多个端口的第二端口。图8明确地示出在第二端口140的多个端口处，具有端口104、142、144。应意识到，这些端口的任意一个都可以构造成具有一个、两个或多个端口。这些端口的每一个可以与同一流体源或不同流体源流体连接。应意识到，在这些端口之间的连接可以通过管、连接管、另外的连接或接头来实现。端口可以形成承窝、直或平端管等等，并且可以以任何方式装配和接合到一起。图7B示出该抗回流连接292的侧视透视图，其适于接受包括另外的或多个端口的单独的附件294(接头或管)。
关于如上所述的图4中的转向部的其他结构在图9A-12B中示出。例如，图9A-B示出转向部220所具有的结构，是垂直于低压端口壁222延伸形成凸架的突起。在这种结构中，突起相对于第一端口壁或者相对的侧壁224没有梯度或斜坡，该突起相对于第一端口壁具有垂直取向。转向部220围绕第一端口壁222突出，具有在转向部凸架的边缘的直结构227(图中未示出)中从第一点223到第二点225的长度。该转向部未被造型，在该转向部凸架内也不形成通道，导致转向部的宽度沿转向部的长度而不同。尽管在本实施例中在工作状态下当流体流过时观察到较高的阻力，然而，这一基本的转向部结构仍实现对水的导流，从而如期望的那样形成水栓。此外，本实施例减小了第一端口的横截面面积，其也降低了排水能力。
另外，在图9A和9B中，第二端口104和第一端口102到第三端口106的连接示出为渐进的连接，具有平滑的边缘和在第二端口段114中的角裁切部。第二端口具有相对于第一端口和第三端口的水平曲线，其具有成一直线的中心轴线。
图10A和10B示出具有另一结构的转向部230的抗回流连接装置100的实施例。在该结构中的转向部更像图5、6A和6B中的转向部而非图9A和9B中的，因为该转向部被造型而导致在转向部的整个长度上有相同的较小的转向部宽度并且该转向部的表面形成裁切部或通道236。该转向部围绕形成第一端口的壁的圆周的一半延伸。类似于图9A和9B中的转向部，该转向部230是垂直于第一端口壁232延伸的突起。在这一结构中，突起相对于第一端口壁232或相对的侧壁234没有梯度或斜坡。类似于图9A和9B中所述的实施例，转向部垂直于管的侧壁的特性也对流体流动产生增大的阻力，然而，观察到的阻力要小于图9A和9B中示出的实施例。
图11A和11B示出具有另一种结构的转向部240的抗回流连接装置100的实施例。这一结构的转向部更像图5、6A和6B中的转向部而非图9A和9B或图10A或图10B中的，因为该转向部被造型而形成裁除部或通道246，导致在转向部的整个长度上有相同的较小的转向部宽度，并且该转向部沿转向部的长度是渐进的。该转向部围绕形成第一端口的壁的圆周的一半延伸。在这个实施例中，转向部具有相对于第一端口的侧壁的有坡度的、梯度的或成斜面的取向。该实施例的通流能力由沿转向部的深度而渐进的第一端口的横截面面积，即，在沿转向部的深度在点124处第一端口开放的口部152和喷嘴头部开口150之间的比率，的减小而造成。
另外，在图11A和11B中，第二端口104和第一端口102到第三端口106的连接示出为渐进的连接，具有平滑的边缘并且以逸出裁切部114而弯曲，第二端口具有垂直取向。
图12A和12B示出具有两个或多个转向部结构的另一实施例的抗回流连接装置160。第一转向部162被示出并与之前关于图3至11B中讨论的转向部相似。第二转向部164形成在与第一转向部162所突出出来的第一端口壁262相对的侧壁264中。在这种结构中，水被两次转向而形成水栓和如所示引起的气流170，水被转向而朝向第二端口壁268。
另外，在图12A和12B中，第二端口104和第一端口102到第三端口106的连接示出为渐进的连接，具有逸出裁切部或渐进部分114以及在第二和第三端口壁之间的锐边接合。第二端口168示出为与矩形截面的管一起。
图12A和12B示出不是必须要对齐第一端口和第三端口。这些端口的每一个，即第一、第二和第三端口166、168、167的中心轴线，由虚线272、274、276示出。在本实施例中，第一、第二和第三端口的中心轴线并不对齐。第一端口的侧壁264与第三端口的侧壁266不对齐。同样，第三端口167的侧壁268与第二端口168的侧壁不对齐。而图4示出的实施例，第一端口和第三端口共用公共的中心轴线180、186并且同心。另外，在图4中，每个端口180、184、186的中心轴线示出为彼此平行地取向。如图4中由虚线182所示，在第二端口和第三端口之间的连接是不平行的取向。当然，应意识到，可以构建其他取向，例如第一端口的中心轴线、第二端口的中心轴线和第三端口的中心轴线是平行或非平行取向以及垂直、非垂直或水平对齐或不对齐。
图13示出另一实施例的抗回流连接280，其具有作为单独单元的与第二端口284和第三端口286分开的第一端口282。第一端口单元283具有转向部283。第一端口单元288可以和第二端口单元284装配或连接以形成连接装置280。另外，第三端口单元286可以装配或连接到第二端口单元284上。在本实施例中，第一端口单元282可以是缩径管而第二端口连接单元284可以是在行业中的标准y型三通(y-tree)。这些单元装配到一起并且如虚线288所示同心地对齐。第三端口单元286也可以是工业中的标准件缩径管。作为一实施例，这也在图16中的方法400的流程图中在虚线框408内示出。应意识到，如参照图7B所示出和描述那样，抗回流连接装置可以适于接受单独的附件294(接头或管)，其可包含另外的或多个端口。
在另一实施例中，如图14所示，堆组(stack)200是排水系统，其中多个连接100以串行结构连接并由连接管道202接合。堆组200与在堆组的顶部的雨水出口204和雨水管214，以及在堆组的底部的排水管206和排水208流体连通。连接装置100与堆组中的其他连接装置100流体连通，从而上部连接装置的第三端口与位于该上部连接装置下方的连接装置的第一端口流体连通。在一实施例中，水平管210和源212也和每个连接装置100流体连通。虽然优选的是堆组中的所有连接均为抗回流连接100，在常规重力型雨水下水管结构中包括一个或更多连接可以在该连接处改善系统。应意识到，设计成与抗回流接头运行的堆组可以和常规连接混和。作为虚线框410中的实施例，这也在图16中的方法400的流程图中示出。
另外，应意识到，抗回流连接装置100的尺寸可以形成为使总的流量最大，同时保持在抗回流接头的检定流量内。
应意识到，该抗回流接头可以在完全常规的重力型RWDP系统中应用，以及用于连接到虹吸型和非虹吸型系统。虹吸型系统是其中管被水填充且不包含空气而显示出全径水流的排水系统。典型地，在具有互换性排水系统的高层建筑中，主排水完全与阳台的排水分开。在图15所示的实施例中，连接装置允许虹吸型排水系统和非虹吸型排水系统两者的结合以形成混合系统300，并且在管尺寸上没有明显的增大(在传统非虹吸型排水系统中需要这样)，同时控制压力波动且防止任何回流。可以在连接320的任一侧保持管的尺寸和规格。例如，在一实施例中，虹吸出口可以和雨水管314流体连接，连接管302具有2”(50mm)规格或尺寸，在连接320和抗回流连接100之后，连接管302可以具有3”(75mm)规格或尺寸，而没有该抗回流连接的话连接管302需要增大到至少该尺寸的3倍。当然，应意识到，抗回流连接装置100可以具有许多端口，以便在不同端口处容易地接受不同尺寸的管，从而不再需要连接320。
尽管已经在上述说明中描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员应该理解，可以不偏离本发明的设计和结构在细节上作出许多变化和修改。