一种曲线型四通排水槽

技术领域

本发明涉及排水领域，更具体地，涉及一种曲线型四通排水槽。

背景技术

目前虹吸雨水排放系统在种植屋面及种植顶板已被广泛应用，通常先在建筑、车库或路面上先铺设一层防水板，然后在防水板上铺设集水板，集水板之间连接有排水槽。然后在集水板及排水槽的上方铺设一层土工布，在土工布的顶部再回填绿化土。土壤中的渗透水穿过土工布进入集水板，再通过排水槽两侧的进水口流进排水槽，最终从排水槽中进入蓄水池。该系统主要利用虹吸式排水槽产生虹吸作用，将渗透水收集至蓄水池中，对屋面绿化或地面植被进行灌溉喷洒，实现给排水的同时，满足节能环保的要求。排水槽通常呈棋盘格方式布置在种植屋面或种植顶板上。在排水槽横纵相交处，使用四通排水槽将四周的直通排水槽连接起来。

现有技术中，四通排水槽结构简单，其内部通道呈十字交叉相通。在虹吸作用下，不同方位的直通排水槽中的渗透水快速汇入四通排水槽后，容易在中心产生相互冲击，形成紊流。渗透水的动能极大降低，四通排水槽流出的渗透水流速变慢，从而影响虹吸雨水排放系统的排水效率。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的不足，提供一种曲线型四通排水槽，用于解决四通排水槽容易形成渗透水对冲、紊流的问题，达到加快汇合后的渗透水流速、提高系统排水效率的效果。

本发明采取的技术方案是，一种曲线型四通排水槽，包括用于连接的第一端口至第四端口，以及与端口对应的第一通道至第四通道，第一通道至第四通道在交汇处相互连通。第一通道至第三通道为曲线型走向，第一通道至第三通道分别与第四通道在交汇处汇合时的夹角为锐角；第一端口至第四端口设有用于与其他排水槽连接的连接结构。

本方案中，第一端口至第四端口指第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；第一至第四通道指第一通道、第二通道、第三通道和第四通道。通过对四通排水槽的第一通道至第三通道进行曲线型走向设计，使进入通道的渗透水各自独立，互不影响。第一通道至第四通道在交汇处汇合时的角度为渗透水在第一通道至第四通道流动的角度。以第四通道的角度为基准，第一通道至第三通道分别与第四通道在交汇处汇合时的夹角为锐角，保证了渗透水汇合时不是直接对冲，而是呈一定角度汇合，有利于渗透水形成旋涡，加快渗透水速度，从而解决了四通排水槽容易形成渗透水对冲、紊流的问题。交汇处的渗透水最后通过第四通道快速流出。曲线型四通排水槽的第一端口至第四端口一般采用十字型分布，但也可以采用树状分支的型式分布。第一端口至第四端口的形状根据与其连接的其他排水槽的形状而定。第一端口至第四端口的形状一般相同，或第四端口比第一端口至第三端口大。

优选地，所述第一端口至第四端口呈十字型分布；以第一端口指向第三端口为上下方向，以第二端口指向第四端口为左右方向；所述交汇处非居中且偏向第四端口设置。第一端口与第三端口的中心对齐，第二端口与第四端口的中心对齐。第一端口至第四端口呈十字型分布，可以直接替换现有技术中的四通排水槽，完成系统升级。以十字型中心为基准，交汇处采用偏离中心的设计，设置在偏向第四端口的一侧。第四通道的长度为最短，可以减少渗透水流出时的动能损失，进一步使交汇处的渗透水可以快速地流出四通排水槽。

进一步，所述第一通道的走向为：从第一端口向下出发，先后依次按左方向和右方向偏移后，连接至交汇处；所述第二通道的走向为：从第二端口向右出发，先后依次按上方向、下方向和上方向偏移后，连接至交汇处；所述第三通道的走向为：从第三端口向上出发，先后依次按左方向和右方向偏移后，连接至交汇处。第一通道和第三通道分别完成了2次偏移，第二通道完成了3次偏移。第一通道至第三通道均包括多段圆滑的曲线，转角处也设置有圆弧过渡。为了提高四通排水槽的结构紧凑，第一通道和第二通道的外壁部分重合，第二通道和第三通道的外壁部分重合；第一通道和第三通道的外壁向第四端口延伸，形成第四通道的外壁。

优选地，所述第一通道至第三通道的横截面面积分别比所述第一端口至第三端口的横截面面积小。以第一通道和第一端口为例说明，其他通道和其他端口类似。第一通道的横截面形状与第一端口的横截面形状可以相似或不同；横截面形状从第一端口经过第一通道逐渐变小，横截面面积也逐渐变小。渗透水通过第一端口流入后，其流速在第一通道中逐步加快，然后到达交汇处形成旋涡，最后通过第四通道快速流出，进一步提高四通排水槽的排水效率。

优选地，所述交汇处设置有用于引导渗透水的凸台。

进一步，所述第一通道从所述凸台的左右两侧连接至所述交汇处；所述第二通道以与凸台左侧相切的角度连接至交汇处；所述第三通道以与凸台右侧相切的角度连接至交汇处。

进一步，所述凸台的横截面尺寸随高度逐渐变小。

凸台相当于交汇处的一座环岛，能引导第一通道至第三通道流入的渗透水。根据交汇处被引导的渗透水走向，凸台的数量可以为一个或多个，凸台的形状可以为圆柱或圆台或由其他曲面组成的台或柱。凸台设置在偏向第四端口的一侧，并与第四端口的中心错开。第一通道流出的渗透水被凸台分流为左右两侧水流；左侧的水流向下环绕凸台，右侧的水流向右环绕凸台。第二通道流出的渗透水以倾斜向上并与凸台左侧相切的角度流入；一部分的渗透水向上环绕凸台，另一部分的渗透水向下环绕凸台。第三通道流出的渗透水以倾斜向上并与凸台右侧相切的角度流入；渗透水向上右环绕凸台。不同通道流出的渗透水在凸台的引导下环绕汇合，渗透水最终通过第四通道流出。当第一通道至第三通道流出的渗透水逐渐增多时，由于凸台占据交汇处一定空间，对交汇处的渗透水反而会形成阻挡，凸台的横截面尺寸随高度逐渐变小则能有效地减弱上述情况。进一步，所述凸台的高度为所述交汇处的高度的1/3至2/3。凸台的高度过低，则发挥不出对第一通道至第三通道流入的渗透水的引导效果；凸台的高度过高，则容易对第一通道至第三通道流入的渗透水形成阻挡，增加阻力。

优选地，所述第一端口至第四端口上的连接结构为卡扣结构。

进一步，所述卡扣结构包括公扣和母扣；所述第一端口和所述第二端口设置为公扣时，所述第三端口和所述第四端口设置为母扣；第一端口和第二端口设置为母扣时，第三端口和第四端口设置为公扣。

现有的四通排水槽和直通排水槽多采用卡槽结构，排水槽的一端设有凸条，另一个排水槽的一端设有凹槽。连接时，一个排水槽的凹槽一端从上往下扣住另一个排水槽的凸条一端。卡槽结构为柔性连接，当安装平面不平整时，结合适应力弱，易造成连接处翘起，凸条与凹槽上下部分分离。在回填土施工时，直通排水槽侧面方向的作用力下，直通排水槽和四通排水槽容易会发生连接断开，影响施工效率。本方案通过卡扣结构将直通排水槽和四通排水槽进行刚性连接。四通排水槽的第一端口至第四端口的表面分别设置有小头或大头，其中小头为公扣，大头为母扣。公扣包括位于端口上部的起限位作用的凸起半球，和位于端口下部的其固定作用的挂接钩。母扣包括位于端口上部的起限位作用的内凹半球，和位于端口下部的其固定作用的挂接边。四通排水槽和直通排水槽相互连接时，一条排水槽的母扣端从上往下挂在另一条排水槽的公扣端，内凹半球与凸起半球相互配合。继续向下转放排水槽，使其挂接边在外力作用下扣在挂接钩上。

以第一端口和所述第二端口设置为公扣时，所述第三端口和所述第四端口设置为母扣为例继续说明。直通排水槽在布置时，通常总是通过公扣-母扣或母扣-公扣的顺序依次连接，因此，位于直通排水槽横纵相交处，四通排水槽的横方向或纵方向的两端必然需要具有公扣-母扣或母扣-公扣的卡扣结构。第一端口和第三端口，第二端口和第四端口设计为一对公扣-母扣的卡扣结构，可以避免增加转接结构，方便和简化四通排水槽的安装。

现有技术中四通排水槽通常使用注塑成型的方法进行批量生产，本方案的可以采用整体设计或分体设计，整体设计安装简便，但注塑生产工艺复杂；分体设计则安装略微繁琐，但注塑生产工艺简单。

优选地，四通排水槽为分体式设计，由底座和上盖组成；底座包括底板件和下通道件，下通道件固定在底板件上；上盖包括盖板件和上通道件，上通道件固定在盖板件上；底板件表面、盖板件表面、下通道件和上通道件共同组成所述第一通道至第四通道。第一端口至第四端口以及卡扣结构位于上盖的盖板件上。交汇处的凸台位于底座的底板件上。盖板件的表面平滑，上表面并设置有把手。

进一步，所述下通道件的横截面底部较窄而上部较宽。下通道件的横截面形状可以为V型或U型等。渗透水经过下通道件时，由于底部的横截面面积小，流速将会加快，避免了渗透水中的杂质在下通道件中沉淀，防止长期使用后四通排水槽被杂质堵塞，进而影响系统的排水效率。此外，现有的直通排水槽的横截面一般为倒U型或其他类似形状，直通排水槽的横截面底部较宽而上部较窄，恰好与下通道件相反。因此，下通道件上还设有相关过渡曲面。下通道件靠近第一端口至第四端口处的横截面与直通排水槽的横截面相匹配，通过过渡曲面，逐渐变化为底部较窄而上部较宽的横截面。

进一步，所述底板件的四周设置有挡边；所述盖板件和挡边之间形状配合，实现所述上盖和所述底座的位置固定。挡边包含若干条，分别依次连接下通道件中的开口端，整体形状与上盖的形状相类似。挡边在底板件表面形成了若干个台阶，通过盖板件的侧面与台阶的配合，限制了上盖与底座的相互平面移动。

进一步，所述盖板件的表面还设置有加强筋，盖板件的四周边缘还设置有上沿边。由于四通排水槽安装后，需要进行回填土作业，因此，加强筋能有效地提高上盖的强度。上盖盖住底座后，上沿边与底座的底板件边缘对齐，一方面提高了四通排水槽的美观性，另一方面提高了上盖的抗倾覆能力。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本方案通过对四通排水槽的第一通道至第三通道进行曲线型走向设计，使进入通道的渗透水各自独立，互不影响。第一通道至第三通道的渗透水分别通过螺旋型分布的角度在交汇处汇合，而不是90°的直接对冲，有利于渗透水形成旋涡，加快渗透水速度，从而解决了四通排水槽容易形成渗透水对冲、紊流的问题。

本方案通过对第一通道至第三通道的变截面设计，使渗透水通过第一端口流入后，其流速在第一通道中逐步加快，然后到达交汇处形成旋涡，最后通过第四通道快速流出，进一步提高四通排水槽的排水效率。

本方案通过在交汇处设置凸台，引导第一通道至第三通道流入的渗透水更容易形成旋涡，进一步加快汇合后的渗透水流速。

附图说明

图1为本发明实施例1的底座俯视图。

图2为本发明实施例1的底座立体图。

图3为本发明实施例1的底座右视图。

图4为本发明实施例1的上盖仰视图。

图5为本发明实施例1的上盖立体图。

图6为本发明实施例1的上盖右视图。

图7为本发明实施例1的四通排水槽立体图。

图8为本发明实施例1的四通排水槽装配图。

图9为本发明实施例1的下通道件的横截面示意图。

标号说明：第一端口11、第二端口12、第三端口13、第四端口14、第一通道21、第二通道22、第三通道23、第四通道24、交汇处30、凸台31、底座40、底板件41、下通道件42、挡边43、上盖50、盖板件51、上通道件52、上沿边53、卡扣结构60、公扣61、母扣62。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1-7所示，本实施例为一种曲线型四通排水槽，包括用于连接的第一端口11至第四端口14，以及与端口对应的第一通道21至第四通道24，第一通道21至第四通道24在交汇处30相互连通。第一通道21至第三通道23为曲线型走向，第一通道21至第三通道23分别与第四通道24在交汇处30汇合时的夹角为锐角；第一端口11至第四端口14设有用于与其他排水槽连接的连接结构。

本实施例中，第一端口至第四端口指第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；第一至第四通道指第一通道、第二通道、第三通道和第四通道。通过对四通排水槽的第一通道21至第三通道23进行曲线型走向设计，使进入通道的渗透水各自独立，互不影响。第一通道21至第四通道24在交汇处30汇合时的角度为渗透水在第一通道21至第四通道24流动的角度。以第四通道24的角度为基准，第一通道21至第三通道23分别与第四通道24在交汇处30汇合时的夹角为锐角，保证了渗透水汇合时不是直接对冲，而是呈一定角度汇合，有利于渗透水形成旋涡，加快渗透水速度，从而解决了四通排水槽容易形成渗透水对冲、紊流的问题。交汇处30的渗透水最后通过第四通道24快速流出。曲线型四通排水槽的第一端口11至第四端口14一般采用十字型分布，但也可以采用树状分支的型式分布。第一端口11至第四端口14的形状根据与其连接的其他排水槽的形状而定。第一端口11至第四端口14的形状一般相同，或第四端口14比第一端口11至第三端口13大。本实施例与n型截面的直通排水槽装配使用，因此第一端口11至第四端口14也为对应的n型。

优选地，所述第一端口11至第四端口14呈十字型分布；以第一端口11指向第三端口13为上下方向，以第二端口12指向第四端口14为左右方向；所述交汇处30非居中且偏向第四端口14设置。第一端口11与第三端口13的中心对齐，第二端口12与第四端口14的中心对齐。第一端口11至第四端口14呈十字型分布，可以直接替换现有技术中的四通排水槽，完成系统升级。以十字型中心为基准，交汇处30采用偏离中心的设计，设置在偏向第四端口14的一侧。第四通道24的长度为最短，可以减少渗透水流出时的动能损失，进一步使交汇处30的渗透水可以快速地流出四通排水槽。

进一步，所述第一通道21的走向为：从第一端口11向下出发，先后依次按左方向和右方向偏移后，连接至交汇处30；所述第二通道22的走向为：从第二端口12向右出发，先后依次按上方向、下方向和上方向偏移后，连接至交汇处30；所述第三通道23的走向为：从第三端口13向上出发，先后依次按左方向和右方向偏移后，连接至交汇处30。第一通道21和第三通道23分别完成了2次偏移，第二通道22完成了3次偏移。第一通道21至第三通道23均包括多段圆滑的曲线，转角处也设置有圆弧过渡。为了提高四通排水槽的结构紧凑，第一通道21和第二通道22的外壁部分重合，第二通道22和第三通道23的外壁部分重合；第一通道21和第三通道23的外壁向第四端口14延伸，形成第四通道24的外壁。

优选地，所述交汇处30设置有用于引导渗透水的凸台31。

进一步，所述第一通道21从所述凸台31的左右两侧连接至所述交汇处30；所述第二通道22以与凸台31左侧相切的角度连接至交汇处30；所述第三通道23以与凸台31右侧相切的角度连接至交汇处30。

进一步，所述凸台31的横截面尺寸随高度逐渐变小。

凸台31相当于交汇处30的一座环岛，能引导第一通道21至第三通道23流入的渗透水。根据交汇处30被引导的渗透水走向，凸台31的数量可以为一个或多个，凸台31的形状可以为圆柱或圆台或由其他曲面组成的台或柱。凸台31设置在偏向第四端口14的一侧，并与第四端口14的中心错开。第一通道21流出的渗透水被凸台31分流为左右两侧水流；左侧的水流向下环绕凸台31，右侧的水流向右环绕凸台31。第二通道22流出的渗透水以倾斜向上并与凸台31左侧相切的角度流入；一部分的渗透水向上环绕凸台31，另一部分的渗透水向下环绕凸台31。第三通道23流出的渗透水以倾斜向上并与凸台31右侧相切的角度流入；渗透水向上右环绕凸台31。不同通道流出的渗透水在凸台31的引导下环绕汇合，渗透水最终通过第四通道24流出。当第一通道21至第三通道23流出的渗透水逐渐增多时，由于凸台31占据交汇处30一定空间，对交汇处30的渗透水反而会形成阻挡，凸台31的横截面尺寸随高度逐渐变小则能有效地减弱上述情况。进一步，所述凸台31的高度为所述交汇处30的高度的1/3至2/3。凸台31的高度过低，则发挥不出对第一通道21至第三通道23流入的渗透水的引导效果；凸台31的高度过高，则容易对第一通道21至第三通道23流入的渗透水形成阻挡，增加阻力。

如图7、8所示，优选地，所述第一端口11至第四端口14设置有用于连接的卡扣结构60。进一步，所述卡扣结构60包括公扣61和母扣62；本实施例中，第一端口11至第四端口14均为母扣62，与之对应的，直通排水槽的用于连接的端口则为公扣61。

现有的四通排水槽和直通排水槽多采用卡槽结构，排水槽的一端设有凸条，另一个排水槽的一端设有凹槽。连接时，一个排水槽的凹槽一端从上往下扣住另一个排水槽的凸条一端。卡槽结构为柔性连接，当安装平面不平整时，结合适应力弱，易造成连接处翘起，凸条与凹槽上下部分分离。在回填土施工时，直通排水槽侧面方向的作用力下，直通排水槽和四通排水槽容易会发生连接断开，影响施工效率。本实施例通过卡扣结构60将直通排水槽和四通排水槽进行刚性连接。四通排水槽的第一端口11至第四端口14的表面分别设置有小头或大头，其中小头为公扣61，大头为母扣62。公扣61包括位于端口上部的起限位作用的凸起半球，和位于端口下部的其固定作用的挂接钩。母扣62包括位于端口上部的起限位作用的内凹半球，和位于端口下部的其固定作用的挂接边。四通排水槽和直通排水槽相互连接时，一条排水槽的母扣62端从上往下挂在另一条排水槽的公扣61端，内凹半球与凸起半球相互配合。继续向下转放排水槽，使其挂接边在外力作用下扣在挂接钩上。

如图1-7所示，本实施例的四通排水槽采用分体式设计，由底座40和上盖50组成；底座40包括底板件41和下通道件42，下通道件42固定在底板件41上；上盖50包括盖板件51和上通道件52，上通道件52固定在盖板件51上；底板件41表面、盖板件51表面、下通道件42和上通道件52共同组成所述第一通道21至第四通道24。第一端口11至第四端口14以及卡扣结构60位于上盖50的盖板件51上。交汇处30的凸台31位于底座40的底板件41上。盖板件51的表面平滑，上表面并设置有把手。

本实施例的底板件41为八边形的平板件，上表面固定有下通道件42。下通道件42为若干曲线型的平板件。第一端口11至第四端口14在底板件41上的对应位置开有缺口，下通道件42的开口端止于所述缺口位置。盖板件51为八边形的盖子，下表面固定有下通道件42。下通道件42为若干曲线型的平板件。盖板件51的侧面设有开口并向外延伸，形成所述第一端口11至第四端口14。上通道件52的开口端止于第一端口11至第四端口14的开口位置。上盖50与底座40装配后，下通道件42与上通道件52的边缘重合，并与底板件41的上表面和盖板件51的下表面共同组成所述第一通道21至第四通道24；下通道件42和上通道件52的开口端与第一端口11至第四端口14的侧面贴合。本实施例的底座40和上盖50均分别采用注塑一体成型的方式生产。

如图9所示，进一步，所述下通道件42的横截面底部较窄而上部较宽。下通道件42的横截面形状可以为V型或U型等。渗透水经过下通道件42时，由于底部的横截面面积小，流速将会加快，避免了渗透水中的杂质在下通道件42中沉淀，防止长期使用后四通排水槽被杂质堵塞，进而影响系统的排水效率。此外，现有的直通排水槽的横截面一般为倒U型或其他类似形状，直通排水槽的横截面底部较宽而上部较窄，恰好与下通道件42相反。因此，下通道件42上还设有相关过渡曲面。下通道件42靠近第一端口11至第四端口14处的横截面与直通排水槽的横截面相匹配，通过过渡曲面，逐渐变化为底部较窄而上部较宽的横截面。

进一步，所述底板件41的四周设置有挡边43；所述盖板件51和挡边43之间形状配合，实现所述上盖50和所述底座40的位置固定。挡边43包含若干条，分别依次连接下通道件42中的开口端，整体形状与上盖50的形状相类似。挡边43在底板件41表面形成了若干个台阶，通过盖板件51的侧面与台阶的配合，限制了上盖50与底座40的相互平面移动。

进一步，所述盖板件51的表面还设置有加强筋，盖板件51的四周边缘还设置有上沿边53。由于四通排水槽安装后，需要进行回填土作业，因此，加强筋能有效地提高上盖50的强度。上盖50盖住底座40后，上沿边53与底座40的底板件41边缘对齐，一方面提高了四通排水槽的美观性，另一方面提高了上盖50的抗倾覆能力。本实施例的盖板件51的加强筋由上表面的中心向八边形的八个角分布，并沿盖板件51的侧面向下延伸。上沿边53同时还与第一端口11至第四端口14的侧面对齐。

实施例2

本实施例为一种曲线型四通排水槽，与实施例1结构相似，相同的结构不再重复说明，以下仅说明与实施例1的区别结构。本实施例采用整体式设计，即：底座和上盖一体成型。此外，第一通道至第四通道为圆管，横截面为圆形。

优选地，所述第一通道至第三通道的横截面面积分别比所述第一端口至第三端口的横截面面积小。以第一通道和第一端口为例说明，其他通道和其他端口类似。第一通道的横截面形状与第一端口的横截面形状可以相似或不同；横截面形状从第一端口经过第一通道逐渐变小，横截面面积也逐渐变小。渗透水通过第一端口流入后，其流速在第一通道中逐步加快，然后到达交汇处形成旋涡，最后通过第四通道快速流出，进一步提高四通排水槽的排水效率。

本实施例中，所述卡扣结构包括公扣和母扣；所述第一端口和所述第二端口设置为公扣时，所述第三端口和所述第四端口设置为母扣；第一端口和第二端口设置为母扣时，第三端口和第四端口设置为公扣。

以第一端口和所述第二端口设置为公扣时，所述第三端口和所述第四端口设置为母扣为例继续说明。直通排水槽在布置时，通常总是通过公扣-母扣或母扣-公扣的顺序依次连接，因此，位于直通排水槽横纵相交处，四通排水槽的横方向或纵方向的两端必然需要具有公扣-母扣或母扣-公扣的卡扣结构。第一端口和第三端口，第二端口和第四端口设计为一对公扣-母扣的卡扣结构，可以避免增加转接结构，方便和简化四通排水槽的安装。

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。