模块化的废水排放设备.pdf

具体实施方式

现在将参考附图中所示的一个或者多个实施例，来详细描述本发明的优选实施方式。通过解释本发明的方式来提供每个实施例，但本发明并不限于特定的实施例。事实上，本领域技术人员在不背离本发明的范围或精神的前提下显然可对本发明作各种修正和变型。例如，作为一个实施方式的部分所示出或者描述的特征可用于另一个实施方式，来形成又一个实施方式。因此，本发明意在包含在所附的权利要求及其等同概念的范围内的这些修正和变型。在遍及整个附图和说明书中，相同的数字指代相同的构件。

图1～3示出了模块化的废水排放设备的一个当前优选的实施方式，并通常由数字10来指代。以图3中所示为例，模块化的废水排放设备10包括至少如下分离的能够有选择地彼此连接和拆卸的模块：进口组装件20、出口组装件30和刀闸阀40。在可选择的实施方式中，还可以用例如图1和2所示的阀防护组装件50来提供额外的模块。在另一个可选择的实施方式中，刀闸阀只需要可拆卸地连接至进口组装件和出口组装件中的至少一个。

如图2中所示，进口组装件20限定了其内的进口通道21，出口组装件30限定了其内的出口通道31。如图2、3和4所示，刀闸阀40限定了阀开口41。类似地，如图4C和4D中示意性所示，各个刀闸阀140、240分别限定了阀开口141、241。例如如图2所示，阀开口41设置于进口通道21和出口通道31之间，这样模块化的废水排放设备10限定了用于废水流通过的废水通道，并包括进口通道21、出口通道31和阀开口41。相应地，各自的阀开口41、141、241被定位使得能够操作各自的阀40、140、240来控制废水流，使之能够通过模块化的废水排放设备10。另外，例如如图2所示，阀开口41至少与出口通道31一样宽，因而使得流通率相对于传统的商业废水排放设备有增加。

根据本发明，刀闸阀能够可拆卸地连接至进口组装件和出口组装件的至少一个上。期望的是，刀闸阀能够可拆卸地既连接至进口组装件上又连接至出口组装件上。如图3中所示，进口组装件20和出口组装件30中的每一个都设置有各自的连接法兰22、32。如图3所示，进口组装件20的连接法兰22被限定为在进口通道21的出口23(图2)外围延伸的法兰。如图3所示，出口组装件30的连接法兰32被限定为在出口通道31的进口33外围延伸的法兰。如图3所示，刀闸阀40包括阀本体40a。每个连接法兰22、32各自都合意地配置成与阀本体40a的顶面42a和底面42b上的相对表面在刀闸阀40的阀开口41周围紧密地配合。

每个连接法兰22、32各自都合意地配置成具有相同的形状，但是不需要配置成完全一样，只要相对的表面被设计为彼此紧密地配合就可以。另外，如图3所示，限定在每个单独的(respective)连接法兰22、32上的至少一个连接孔24a、34a被配置成与其他法兰22、32的相应的连接孔24a、34a相对准，并与通过刀闸阀40的本体40a的相应的连接孔44a相对准。合意地，限定在进口组装件20的连接法兰22中的多个单独的连接孔24a、24b、24c、24d中的每一个与通过出口组装件30的连接法兰32限定的各个连接孔34a、34b、34c、34d中的相对应的一个相对准，并且与通过阀本体40a限定的各个连接孔44a、44b、44c、44d中的相对应的一个相对准。

至少一个可选择地可拆卸的接头被设置成将刀闸阀40偏置抵靠进口组装件20和出口组装件30。如图2和3中所示，所述至少一个可选择地可拆卸的接头可包括一螺丝钉14a，并除所述一螺丝钉14a之外合意地设置有额外的螺丝钉14b、14c、14d，如图3所示。合意地，每个螺丝钉14a、14b、14c、14d能够穿过在出口组装件30中相应的对准的连接孔34a、34b、34c、34d中的一个，并从而穿过刀闸阀40的阀本体40a中的相应的对准的连接孔44a、44b、44c、44d中的一个，并旋入进口组装件20中相应的对准的连接孔24a、24b、24c、24d，这样使得模块化的废水排放设备10就能够从水槽下面完成安装。可选择地，所述至少一个可选择地可拆卸的接头可包括螺栓和螺母，所述螺栓穿过在连接法兰22、32和刀闸阀的阀本体40a中的连接孔，所述螺母能够容纳每个螺栓的螺纹端。

专利号为5,678,802的美国专利中公开了合适的刀闸阀40的结构和操作的细节，其为此也为所有的目的结合于此。如图2和3所示，刀闸阀40包括阀柄43，其具有连接至阀闸部件45的一端。所述阀闸部件45设置于阀本体40a中，并设定为可在关闭位置和开启位置之间有选择地滑动。在图2所示的视图中，阀闸45设置于开启位置，藉此阀开口41完全地开启。例如在图4所示的视图中，阀闸部件45部分地闭合阀开口41。因此，具有连接至阀闸部件45的一端的阀柄43能够在一直线上可选择地移动，以控制刀闸阀40的开启和关闭。例如在图1～4所示的实施方式中，阀柄43的直线运动影响阀闸部件45在开启位置和关闭位置之间的滑行运动。

在图4C所示意性示出的刀闸阀的一个可选择的实施方式中，阀柄143有选择性地围绕枢转点148可移动，以控制刀闸阀140的开启和关闭。如图4C中示意性所示，限定了阀开口141的阀本体140a合意地可被设定成允许连接至阀柄143的阀闸部件145如同在钟摆运动中那样通过枢转运动来开启和关闭。

在图4D中示意性所示的刀闸阀240的另一个可选择的实施方式中，一对阀柄143a、143b中的每一个都绕枢转点248可选择地运动，以控制刀闸阀240的开启和关闭。如图4D中示意性所示，限定了阀开口241的阀本体240a合意地能够被设定成允许形成阀闸的两片245a、245b中的每一片作剪刀运动。阀闸的每一片245a、245b各自连接至其自己各自的阀柄243a、243b。如图4D和4E中示意性所示，形成阀闸的两片245a、245b如同(as reminiscent of)剪刀刀片的运动那样枢转到分离来开启以及枢转到合成一体来关闭。

合意地，形成阀闸部件45、145、245a、245b的每个元件都由大约1/16英寸至大约3/32英寸级厚度的不锈钢平板形成。如图4所示，阀闸部件45的前缘47合意地形成为锐边。当所述阀闸部件从开启位置向关闭位置运动时，所述前缘47会切穿某些延伸越过阀开口41的阻碍物。对于图4C中示意性所示的阀闸部件145的前缘147和图4E中示意性所示的阀闸部件的片245a、245b的前缘247a、247b同样也是如此。

为了提防阀闸部件的前缘47、147、247a、247b切断工人的手指，因为工人的手指会不注意地在阀闸从开启位置运动进入关闭位置的时候越过阀开口放置，例如如图2所示，可为进口组装件20设置进口防护组装件25。合意地，进口防护组装件25可拆卸地连接至进口组装件20并设置成横过进口组装件20的进口通道21，从而防止工人将手指放入阀闸部件的通道上。另外，如图1～3所示，一可移除的平的或者篮型的过滤器26可连接至进口组装件20的向外突出的开口端。

根据本发明的一个可选择的优选实施方式，所述模块化的废水排放设备合意地包括阀防护组装件，所述阀防护组装件连接至刀闸阀并设置来保护刀闸阀不受外界冲击。如图2所示，阀防护组装件50合意地连接至进口组装件20，所述进口组装件20通过限定于防护部件50内的开口而得以容纳。如图3所示，阀防护组装件包括前端50a、后端50b和至少一个连接元件，所述至少一个连接元件可选择地将前端50a保持到后端50b。每个前端50a和后端50b合意地由坚固的、刚性的材料形成，该材料能实现阀闸部件50的保护作用，合适的材料的例子包括铝、适合于模铸的锌合金以及青铜。如图3所示，连接元件的一个实施方式可以是伸长的连接螺杆52，所述连接螺杆52具有旋入螺纹孔53的一端，所述螺纹孔53限定在防护部件50的后端50b内。合意地，一对伸长的连接螺杆52可以使用(be employed with)设置于防护部件50的各自相对侧上的一个连接螺杆52。合意地，图3所示的两个螺杆52中的每一个可安装有头部，来将工具非旋转地容纳于其中。这种工具的例子可以是通用扳手(Allen wrench)。将螺杆52紧固会导致将前端50a拉靠在后端50b上，从而进口组装件20将例如如图2所示被固定于阀防护组装件50的前端50a和后端50b之间。

如图1～3所示，阀防护组装件50合意地包括横杆54，所述横杆54连接至阀柄43的端部，阀柄43的这一端部与阀柄43的连接至阀闸部件45的端部相对。如图1～3所示，阀防护组装件50合意地进一步包括设置成与阀柄43平行且连接至横杆54的至少一个支撑杆55a。合意地，支撑杆55a或55b设置于阀柄43的每一侧，并且两个支撑杆55a、55b与阀柄43位于一共同的平面中。每个支撑杆55a或者55b合意地连接至横杆54的各自相对的端部。另外，例如如图3所示，对于每个支撑杆55a或者55b，各自的伸长的通道56a或者56b限定于阀防护组装件50的主体中，并被设定用于容纳所述支撑杆于其中。例如如图3所示，每个各自的伸长的通道56a或者56b被限定于阀防护组装件50的主体的前端50a和后端50b中。每个支撑杆55a、55b有选择地可滑动进出其各自的通道56a、56b。因此，即便当阀柄43这样定位使得阀开口41完全开启且阀柄43充分地延伸出刀闸阀40，阀防护组装件50的支撑杆55a、55b和横杆54仍然部分地保护阀柄43，使其免受来自阀柄43的任一相对侧并到达阀柄43一端的冲击。

合意地，为远程操纵(remote actuation)本发明的模块化废水排放设备的开启和关闭预先采取措施。远程致动器组装件合意地连接至刀闸阀并设定成允许所述阀从远离废水排放设备的位置进行开启和关闭。在例如如图4所示的远程致动器组装件的一个实施方式中，致动缆绳60可设置有连接至阀柄43的一个端部。致动缆绳60的相对端部合意地从致动缆绳60的连接至阀柄43的端部远程地设置。操作远程致动器组装件所需要的力由使用者手动地提供。如图4所示，手动把手62合意地连接至缆绳60的远程设置的相对端部，使得当操作者拉动手动把手62时，缆绳60从周围的缆绳套管63中拉回，并以开启阀开口41的方式拉动阀柄43。如图4所示，连接至手动把手62的致动缆绳60的端部能够穿过具有用于安装至水槽的固定装置66的刚性管65，以便将手动把手62配置在操作者可容易地操作手动把手62的地方。

如图4所示，刚性接头64的一端64a可设置有螺纹开口64b，来容纳阀柄43的螺纹端，而刚性接头64的相对端部64c可设置有导管64d，所述导管64d容纳缆绳60的端部并通过固定螺钉64e将缆绳60的端部保持于内。当阀开口41打开时，推动手动把手62以关闭阀开口41的方式来推动阀柄43。当阀开口41处于关闭时，拉动手动把手62以开启阀开口41的方式来拉动阀柄43。另外，在一个可选择的实施方式中，在缆绳60和阀柄43之间可以引入联接(linkage)(未示出)，从而推动手动把手62开启阀开口41并且拉动手动把手62关闭阀开口41。

在如图4A和4B中示意性所示的远程致动器组装件的其他实施方式中，例如电动机械的致动组装件可供应有电能来提供操作远程致动器组装件所需要的力。所述电动机械的致动组装件可通过任何连接机构连接至阀柄43，所述连接机构可包括刚性接头64。例如如图4A示意性所示，所述电动机械的致动组装件可包括螺线管致动器70，所述螺线管致动器70可由位于远离废水排放设备的开/关转换器71电致动。所述转换器71例如可安装于水槽上。螺线管杆72的一端可连接至阀柄43，而螺线管杆72的相对端可连接至电枢73。当转换器71关闭时，电流流过线圈74，所述线圈74产生磁场，将所述电枢73拉进在线圈之内的空间并且对复位弹簧75进行力加载。这个线性运动同样将阀柄43拉向致动器70，并且依据结构布局或者开启或者关闭刀闸阀40。当转换器71开启时，电流从线圈74切断并且磁场消失，因而使得复位弹簧75将电枢73移动远离线圈74(图4A中所示的情况)，并且还推动阀柄43远离致动器70。

例如如图4B所示，电动机械的致动组装件的另一个实施方式可包括具有电动机81的致动器80。操作电动机械的致动器的电动机81可由转换器82电致动，所述转换器82位于远离废水排放设备处。转换器82可以是安装于例如水槽上的三工位开关(向前开-关-反向开)。可以用任何多个的不同方式来将电动机的电枢的旋转运动转换为线性平移运动。例如如图4B示意性所示，蜗杆螺钉83的轴83a可连接至电动机81的电枢81a。具有能可旋转地啮合蜗杆螺钉83的齿的齿条84的一端可连接至阀柄43。当转换器82关闭时，电流流到电动机81并依赖于转换器82的位置以顺时针或者逆时针方向旋转电枢81a。电枢81a的旋转导致螺杆螺钉83以相同的方向旋转。螺杆螺钉83的旋转将齿条84或者朝向或者远离致动器80线性地移动。根据不同结构布局，齿条84的这种线性运动也或者将阀柄43拉向致动器80或者将阀柄43推离致动器80，并且将阀闸部件45或者朝向刀闸阀40的开启位置移动或者朝向刀闸阀40的关闭位置移动。当转换器82开启时，电流被从电动机81切断并且阀柄43的线性运动停止，因而使得操作者可将阀闸部件45定位在中间位置，从而阀开口41部分地开启和部分地关闭。

如图2所示，至少一个有选择性地可移除的密封件46a合意地设置于刀闸阀40与进口组装件20和出口组装件30中至少一个之间。合意地，如图2和3所示，一密封件46a设置成搁置在出口组装件30的连接法兰32的上表面上围绕出口通道31的进口33，因此与刀闸阀40的下侧42b并且在围绕阀开口41的阀本体40a的区域中产生止水密封接触。这个第一密封件46a与出口组装件30的出口通道31的进口33邻接。

如图3所示，第二密封件46b合意地设置成搁置在进口组装件20的连接法兰22的下表面上，因此来与刀闸阀40的上侧42a并且在围绕阀开口41的阀本体40a的区域中产生止水密封接触。这个第二密封件46b与进口组装件20的进口通道21的出口23邻接。这些密封件46a、46b中的每一个都合意地由弹性可变形的、不透水的材料例如橡胶形成。当出口组装件30从刀闸阀40的阀本体49a上拆下以及刀闸阀40从进口组装件20上拆下时，这些密封件46a、46b可容易地被替换。

如图2所示，出口组装件30合意地包括设置于出口通道31的进口33的下游和出口通道31的排出端36的上游的溢流口35。所述溢流口35合意地在与通过出口组装件30的出口通道31的流动方向成直角的方向上延伸。所述溢流口35可合意地刻有外螺纹以容纳顶盖35a，所述顶盖35a旋在溢流口35的端部并将溢流口35密封。当需要开启溢流口35时，就旋开并移除所述顶盖35a。可选择地，溢流口35合意地可刻有内螺纹以容纳螺纹塞，所述螺纹塞可旋入溢流口35的端部来将溢流口35密封，并且当需要开启溢流口35时，可有选择性地旋开并移除所述螺纹塞。

如图2所示，出口组装件30的排出端36合意地可刻有内螺纹以容纳连接管道。合意地，出口组装件30的排出端36也可刻有外螺纹以连接至连接管道。另外，尽管没有示出，例如如果需要将出口组装件30通过溢流口35连接至污水管道的话，可分别将螺纹塞或者螺纹盖旋进出口组装件30的排出端36的内螺纹中或者旋到出口组装件30的排出端36的外螺纹上。

出口组装件130的一个可选择的实施方式以四个连续的不同的90度方向示于每个图3A、3B、3C和3D中。在每个图3A、3B、3C和3D中示出的出口组装件130的这个实施方式设置有位于出口通道131和排出端136之间的直角弯管。出口组装件130的这个实施方式类似地也设有合适的连接法兰132，所述连接法兰132合意地与图3中所示的出口组装件30的实施方式的连接法兰同样地设置，并因此容易替换。

类似地，由于图3中所示的出口组装件30的实施方式具有4个接头孔34a、34b、34c、34d。出口组装件30可设定在4个不同方向中的任何一个上，从而溢流口35面向4个不同方向中的任何一个。用于指引溢流口35的方向的数字(number)与进口组装件20和出口组装件30的对称地间隔开的各接头孔24a、24b、24c、24d等和34a、34b、34c、34d等以及刀闸阀40的阀本体40a的各接头孔44a、44b、44c、44d等的数字相等，所述各接头孔24a、24b、24c、24d等和34a、34b、34c、34d等在各每一个连接法兰22、32中对准。当安装模块化的废水排放设备10时，图2和3中的实施方式中的溢流口35和图3A、3B、3C和3D任一中的实施方式中的排出端136可定向在由各连接法兰中已对准的和对称布置的各接头孔的数字所确定的任何可能方向上。

因为刀闸阀40可拆卸地连接至进口组装件20且可拆卸地连接至出口组装件30，当排放设备10仍然安装于水槽中时，本发明的模块化的废水排放设备10可被改装和/或修理。当密封件46a、46b变得退化时，替换所述密封件46a、46b就是相对简单的操作。另外，可相对简单地安装不同的进口组装件20和/或出口组装件30。

当使用特定的术语描述本发明的至少一个当前优选的实施方式时，这样的描述仅用于示例目的，应该理解到，还可以在不背离所附权利要求的精神和范围的前提下对本发明做出各种改进和变型。