專利名稱：磁力自動逆止閥的制作方法
磁力自動逆止閥技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于排水管道裝置領(lǐng)域，涉及一種磁力自動逆止閥。
技術(shù)背景
現(xiàn)有建筑的排水管道通常是采用返水彎管存水及地漏水封來防止有害氣體冒出， 盡管建筑設(shè)計部門在排水系統(tǒng)設(shè)計時為了不破壞水封而做了很多考慮和復(fù)雜的計算，但現(xiàn) 實(shí)中排水系統(tǒng)的水封被破壞的現(xiàn)象非常普遍和嚴(yán)重，嚴(yán)重影響室內(nèi)空氣質(zhì)量；此外，排水管 道一旦堵塞，水封沒有防止污水返溢倒流的作用；一旦水封干枯便徹底失去防污防臭功能 與化糞池直接相通，造成空氣污染，昆蟲、蟑螂和很多有害微生物等也會從下水道中鉆入室 內(nèi)，形成傳播途徑；符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水封地漏排水阻力大，自清能力差，容易堵塞；直到目 前，建筑內(nèi)排水系統(tǒng)阻止有害和異味氣體進(jìn)入室內(nèi)以及樓房底層室內(nèi)的防污水倒流返逆等 問題依然沒有解決好。
目前，結(jié)構(gòu)各異的防污防臭地漏紛紛問世，雖然解決了上述一些問題，但仍然存在 著諸多不足閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，排水流量?。婚y體、閥門內(nèi)設(shè)置有軸座、橫梁，不但易纏 掛毛發(fā)、棉絮等，還會受其阻擋而出現(xiàn)排水外溢現(xiàn)象；閥門開啟角度小，排水流速慢；結(jié)構(gòu) 過于復(fù)雜，制作成本高，閥門不便清理。
更主要的是現(xiàn)有排水管道使用的一種磁力逆止閥產(chǎn)品，上下兩個磁體的磁極形狀 和面積相同，兩磁體的異性磁極完全正對應(yīng)相吸，在閥門閉合時，兩個磁體的磁軸重合，兩 磁體的實(shí)體幾何對稱軸也重合，兩個磁體的磁極形狀對Z平面是對稱性安裝，明顯存在密 封性不好的問題，因為對稱性安裝的磁體，在兩磁體吸引力Fy方向的正交平面上一定范圍 內(nèi)的作用力比較弱，很容易受到外力的影響，使閥門開合重復(fù)動作的一致性變?nèi)?，影響了閥 門閉合的準(zhǔn)確度，密封性難以保障。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題而提供一種非對稱磁體結(jié)構(gòu)的磁力自 動逆止閥，排水無阻擋流速快，密封可靠，有效阻止污水和有害氣體返溢及害蟲上返。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種磁力自動逆止閥，包括蓋體、上磁體、閥體、軸座、閥 門、下磁體、密封圈，其閥體底部一側(cè)設(shè)置有軸座，閥門鉸接在軸座上，上磁體設(shè)置在閥體 上，下磁體設(shè)置在閥門上，閥門與閥體之間設(shè)置有密封圈，所述的上磁體和下磁體為Z平面 不對稱結(jié)構(gòu)。
所述的上磁體與下磁體在Y坐標(biāo)軸方向上的投影不完全對應(yīng)，在X坐標(biāo)軸方向上， 平行于ζ平面的上磁體的幾何對稱中心面和平行于Z平面的下磁體7的幾何對稱中心面之 間的距離不大于上磁體和下磁體的寬度，上磁體與下磁體為等寬度或不等寬度，上磁體和 下磁體的大小及形狀可相同或不相同，N、S異性磁極靠近安裝，即上磁體底面為N極，則下 磁體上面為極，或上磁體底面為極，則下磁體上面為極，異性相吸。
所述的閥體靠近底部出口一側(cè)設(shè)置有一凹槽，上磁體設(shè)置在凹槽內(nèi)，凹槽上設(shè)置有上蓋，閥體底部出口為方圓形狀，設(shè)置有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有密封圈，密封圈橫截面為三 角形，外環(huán)為垂直面，內(nèi)環(huán)為斜面。
所述的閥門整體成型，一端設(shè)置有閥門軸，底部設(shè)置有兩根加強(qiáng)筋和一個位于兩 加強(qiáng)筋之間且靠近閥門軸的凹槽，凹槽與閥體的凹槽(302)為不對稱結(jié)構(gòu)，即凹槽與閥體 凹槽沿Y坐標(biāo)軸方向的投影不完全重合，沿X坐標(biāo)軸方向上，平行于Z平面的凹槽的幾何 對稱中心面與平行于Z平面的閥體凹槽的幾何對稱中心面相重合；閥門上部為平面方圓形 狀，設(shè)置有斜面，與閥體底部出口的方圓形狀相匹配，至少有兩條直線邊與閥體自身內(nèi)凹形 成的兩臺階對稱面相對應(yīng)，斜面與密封圈的內(nèi)環(huán)斜面相吻合，下磁體設(shè)置在凹槽內(nèi)，蓋有下蓋。
所述的閥體底部一側(cè)壁上開設(shè)有一個三維曲面形狀的凹口，或在兩側(cè)壁上各開設(shè) 有一個三維曲面形狀相互對應(yīng)的凹口 ；閥門的一側(cè)或兩側(cè)上設(shè)置有與閥體底部的三維曲面 形狀的凹口相匹配的三維曲面形狀的翻邊，所述的三維曲面形狀的彎曲弧度與閥門呈九十 度開啟時的管道內(nèi)壁弧度形狀相適應(yīng)。
所述的閥體上部設(shè)置有翻邊。
所述的軸座與閥體為整體成型或單獨(dú)成型后固聯(lián)在一起。
本發(fā)明所具有的積極有益效果
1.非對稱磁體相互吸引時，產(chǎn)生了一個不等于零的h分力，在h的作用下，閥門 可以穩(wěn)定的定位在閥門軸軸座上的固定位置，不容易受到外力的干擾，從而使閥門開閉重 復(fù)動作的一致性大大提高，進(jìn)而保障了閥門閉合的準(zhǔn)確吸合密封，經(jīng)非對稱磁體結(jié)構(gòu)與對 稱磁體結(jié)構(gòu)試驗結(jié)果相比，非對稱磁體的密封性大大優(yōu)于對稱磁體，使密封性得到保障；
2.非對稱磁體結(jié)構(gòu)使流體通過大流量閥體內(nèi)的有效面積大于閥體有效外徑面積 的50%以上，與現(xiàn)有技術(shù)30%左右相比，流體有效面積增大，大大提高了流體流量，排水流 速快使自清能力很強(qiáng)；
3.閥體內(nèi)無纏掛流體中雜質(zhì)的部位，不易纏掛毛發(fā)、棉絮等，可免清理；
4.閥門內(nèi)無橫梁阻擋，排水不會受阻擋，避免洗衣機(jī)排水時外溢現(xiàn)象；
5.閥門可在圓形管道內(nèi)實(shí)現(xiàn)九十度開啟，使得閥門對流體的阻力減至最小，有利 于提高下水流速；
6.磁體排布設(shè)計合理，科學(xué)控制磁場分布，降低了閥門軸與軸座之間配合精度的 要求，從而降低生產(chǎn)成本；
7.閥體以及閥門采用整體成型，減少了零部件數(shù)量，結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝拆卸，方 便對排水管道的維修和護(hù)理；
8.集防污水返溢，防有害氣體冒出，防蟑螂和其它蚊蟲從管道爬出，防地漏堵塞等 功能于一體，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可方便的安裝于地漏，洗手盆，洗菜盆，浴缸，洗衣機(jī)，馬桶等不同的 排水管道，取代目前建筑中廣泛使用的水封結(jié)構(gòu)，不僅適于污水排水，還適于其它有單向流 動要求的流體管道安裝使用。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖3為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖4為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖的仰視圖5為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖的剖視圖6為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖8為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖9為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖的仰視圖10為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖的剖視圖11為本發(fā)明的工作原理示意圖12(a)、(b)為現(xiàn)有對稱磁場引力結(jié)構(gòu)原理與本發(fā)明的非對稱磁場引力結(jié)構(gòu)原 理說明示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種磁力自動逆止閥，主要包括上蓋1、上磁 體2、閥體3、密封圈4、軸座5、閥門6、下磁體7、下蓋8等零部件；其閥體3為圓筒狀，橫截 面積大，上部設(shè)置有翻邊301，底部一側(cè)設(shè)置有軸座5，軸座5與閥體3可以整體成型，也可 以單獨(dú)成型后與閥體3固聯(lián)在一起，閥門6通過閥門軸601鉸接在兩軸座5上，閥門軸601 在軸座5內(nèi)孔轉(zhuǎn)動帶動閥門6實(shí)現(xiàn)在圓形管道內(nèi)九十度開啟；上磁體2設(shè)置在閥體3上，下 磁體7設(shè)置在閥門6上，在閥體3靠近底部出口一側(cè)整體成型有一凹槽302，一上磁體2嵌 入在凹槽302內(nèi)，凹槽302上設(shè)置有上蓋1，閥體3底部出口為方圓形狀，設(shè)置有環(huán)槽，環(huán)槽 內(nèi)嵌入有密封圈4，密封圈4橫截面為三角形，外環(huán)為垂直面，內(nèi)環(huán)為斜面。
所述的閥門6為整體成型，一端設(shè)置有閥門軸601，底部設(shè)置有兩根加強(qiáng)筋602和 一個位于兩加強(qiáng)筋602之間且靠近閥門軸601的凹槽603，凹槽603與閥體3的凹槽302為 不對稱結(jié)構(gòu)，即凹槽603與閥體凹槽302沿Y坐標(biāo)軸方向的投影不完全重合，沿X坐標(biāo)軸方 向上，平行于Z平面的凹槽603的幾何對稱中心面與平行于Z平面的閥體凹槽302的幾何 對稱中心面相重合；閥門6上部為平面方圓形狀，設(shè)置有斜面，與閥體3底部出口的方圓形 狀相匹配，至少有兩條直線邊與閥體3自身內(nèi)凹形成的兩臺階303對稱面相對應(yīng)，斜面與密 封圈4的內(nèi)環(huán)斜面相吻合，一下磁體7嵌入在凹槽603內(nèi)，下蓋8嵌入凹槽603內(nèi)并蓋在下 磁體7上。
所述的上磁體2和下磁體7選用永磁體或電磁體，上磁體2和下磁體7為Z平面 不對稱結(jié)構(gòu)，即上磁體2與下磁體7在Y坐標(biāo)軸方向上的投影不完全對應(yīng)，在X坐標(biāo)軸方向 上，平行于Z平面的上磁體2的幾何對稱中心面和平行于Z平面的下磁體7的幾何對稱中 心面之間的距離不大于上磁體2和下磁體7的寬度，上磁體2與下磁體7可以是等寬度，也 可以是不等寬度，上磁體2和下磁體7的大小及形狀可相同或不相同，N、S異性磁極靠近安 裝，即上磁體2底面為N極，則下磁體7上面為S極，或上磁體2底面為S極，則下磁體7上 面為N極，在閥門6開啟角度不大時閥門閉合回復(fù)力以異性相吸的磁力為主，隨著閥門6開 啟的角度加大，上磁體2和下磁體7之間的同性相斥的磁力會逐漸加大，下磁體7同性磁極 的磁場會與上磁體2同性磁極的磁場逐漸加大磁力相斥的相互作用，即相吸的磁力和相斥5的磁力共同作用，特別是閥門6幾何尺寸較大較重時，相斥的磁力作用對閥門6的回復(fù)閉合 起到了很重要的作用，閥門6閉合時兩磁體異性磁極的吸合力使閥門6和閥體3之間保持 一定的閉合力。
實(shí)施例2
參照圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，所述的閥體3底部一側(cè)壁上開設(shè)有一個三維 曲面形狀的凹口 304，或在兩側(cè)壁上各開設(shè)有一個三維曲面形狀相互對應(yīng)的凹口 304 ；閥門 6的一側(cè)或兩側(cè)上設(shè)置有與閥體3底部的三維曲面形狀的凹口 304相匹配的三維曲面形狀 的翻邊604，閥門6在閉合時，在上磁體2與下磁體7相互吸引作用下，使閥門6的翻邊604 與閥體3的凹口 304緊密結(jié)合，閥門6與閥體3之間安裝有密封圈4，所述的三維曲面形狀 的彎曲弧度與閥門6呈九十度開啟時的管道內(nèi)壁弧度形狀相適應(yīng)；其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
參照圖11所示，本發(fā)明的工作原理采用非對稱磁體結(jié)構(gòu)，相互吸引時，將非對稱 磁體結(jié)構(gòu)的上磁體2與下磁體7相互作用的磁力合力F分解為！^磁力分力和Fy磁力分 力，即閥門6閉合時上磁體2和下磁體7分別在單磁體條件下的主磁軸彼此不重合，兩磁體 異性磁極相互吸引的磁力合力F方向與單磁體條件下的主磁軸方向的夾角不為零；在不等 于零的&分力的作用下，閥門6可以穩(wěn)定的定位在閥門軸601及軸座5上的固定位置，不 容易受到外力的干擾，從而使閥門6開閉重復(fù)運(yùn)動的一致性大大提高，進(jìn)而保障了閥門6閉 合的準(zhǔn)確度，使密封性得到保障；在下水流量的沖擊作用下，閥門6開啟后呈九十度豎直狀 態(tài)，由于閥體3出水口橫截面積大，流體流量就大，由于閥體3內(nèi)和閥門6內(nèi)無纏掛流體中 雜質(zhì)的部位，水流就暢通，不會形成毛發(fā)、異物等堵塞，當(dāng)下水流量停止，閥門6在上磁體2 與下磁體7的吸合作用下關(guān)閉后呈完全密封狀態(tài)。
同時參照圖12(a) (b)所示，(a)為現(xiàn)有對稱磁場引力結(jié)構(gòu)原理說明圖，當(dāng)閥門閉 合時，兩個磁體處于單磁體時的磁軸重合狀態(tài)，這時在單磁體時的磁軸正交面上的分力作 用理論上為零，此時若在正交面上有一個很小的干擾力作用，兩磁體的校正回復(fù)力也同樣 很小，加上閥門軸601和軸座5之間的摩擦力，使得閥門很難完全回到兩磁體在單磁體時的 磁軸重合的位置。
由于理論上閥門軸與軸座的接觸點(diǎn)處切線斜率為零，以及閥門軸601與軸座5的 形狀決定，當(dāng)兩磁體在單磁體時的磁軸重合時，閥門軸601與軸座5沿閥門對稱中心線方向 也處于作用力最弱的狀態(tài)。
由于閥門軸601和軸座5之間存在摩擦力，一旦它們之間發(fā)生不大的偏移，如水流 大小強(qiáng)弱的變化或者流體中雜質(zhì)等造成的偏移，在這個不大的區(qū)段B內(nèi)，閥門軸601很難獲 得足夠大的平衡回復(fù)力，因為該段內(nèi)的軸座5內(nèi)徑圓在Fy方向上的斜率分量很小，不足以 提供出與其Fy相垂直方向上的回復(fù)力，因此就談不上克服摩擦力自己回復(fù)到理論上的無 摩擦狀態(tài)下的平衡點(diǎn)A。
同樣由于摩擦力的作用，一旦在閥門對稱線方向有干擾力作用，閥門軸601與軸 座5的接觸點(diǎn)只有很弱的自我校正能力的，難以克服閥門軸601與軸座5的摩擦力，因為在 該點(diǎn)附近不大的區(qū)段B內(nèi)，即沿閥門對稱線方向軸座5的曲率在Fy方向上變化最小。
兩個相吸引的磁體，兩磁體在單磁體時的磁軸重合時，單磁體磁軸正交面上的穩(wěn) 定點(diǎn)，是比較弱的作用力平衡，閥門軸601與軸座5的穩(wěn)定點(diǎn)也是比較弱的作用力平衡點(diǎn)， 因此，它們在不大的區(qū)段B內(nèi)的平衡遭到干擾力破壞時，很難克服摩擦力靠自身的力回復(fù)到平衡點(diǎn)A。
(b)為非對稱磁場引力結(jié)構(gòu)原理說明圖，只有當(dāng)平衡力大于摩擦力時，摩擦力的作 用才可以不考慮，此時重力忽略不計，因為Fy遠(yuǎn)大于重力作用，排除了摩擦力作用后建立 起來的平衡點(diǎn)才是穩(wěn)定的平衡點(diǎn)遠(yuǎn)大于摩擦力，完全可以克服摩擦力的影響，在該區(qū)段 B內(nèi)，軸座5內(nèi)徑圓在Fy方向上有比較大的斜率變化，軸座5內(nèi)徑圓比較大的斜率在Fy的 作用下可以提供足夠大的平衡回復(fù)力，與平衡點(diǎn)對稱的另一側(cè)軸座5內(nèi)徑圓！^方向上同樣 有比較大的斜率變化，在h的作用下，可以有足夠大的平衡回復(fù)力，在平衡點(diǎn)兩側(cè)都有比 較強(qiáng)的回復(fù)力作用，因此，有更加穩(wěn)定的平衡點(diǎn)A。
權(quán)利要求
1.一種磁力自動逆止閥，包括蓋體、上磁體、閥體、軸座、閥門、下磁體、密封圈，其閥體 底部一側(cè)設(shè)置有軸座，閥門鉸接在軸座上，上磁體設(shè)置在閥體上，下磁體設(shè)置在閥門上，閥 門與閥體之間設(shè)置有密封圈，其特征在于所述的上磁體( 和下磁體(7)為Z平面不對稱 結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力自動逆止閥，其特征在于所述的上磁體( 與下磁體 (7)在Y坐標(biāo)軸方向上的投影不完全對應(yīng)，在X坐標(biāo)軸方向上，平行于Z平面的上磁體(2) 的幾何對稱中心面和平行于Z平面的下磁體7的幾何對稱中心面之間的距離不大于上磁體 (2)和下磁體(7)的寬度，上磁體( 與下磁體(7)為等寬度或不等寬度，上磁體( 和下 磁體(7)的大小及形狀可相同或不相同，N、S異性磁極靠近安裝，即上磁體( 底面為N極， 則下磁體(7)上面為⑶極，或上磁體(2)底面為⑶極，則下磁體(7)上面為(N)極，異 性相吸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力自動逆止閥，其特征在于所述的閥體C3)靠近底部出口 一側(cè)設(shè)置有一凹槽(302)，上磁體( 設(shè)置在凹槽(302)內(nèi)，凹槽(30 上設(shè)置有上蓋(1)， 閥體C3)底部出口為方圓形狀，設(shè)置有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有密封圈G)，密封圈(4)橫截面為 三角形，外環(huán)為垂直面，內(nèi)環(huán)為斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的磁力自動逆止閥，其特征在于所述的閥門(6)整體成型， 一端設(shè)置有閥門軸(601)，底部設(shè)置有兩根加強(qiáng)筋(60 和一個位于兩加強(qiáng)筋(60 之間且 靠近閥門軸(601)的凹槽(603)，凹槽(603)與閥體(3)的凹槽(302)為不對稱結(jié)構(gòu)，即凹 槽(60 與閥體凹槽(30 沿Y坐標(biāo)軸方向的投影不完全重合，沿X坐標(biāo)軸方向上，平行于 Z平面的凹槽(603)的幾何對稱中心面與平行于Z平面的閥體凹槽(302)的幾何對稱中心 面相重合；閥門(6)上部為平面方圓形狀，設(shè)置有斜面，與閥體C3)底部出口的方圓形狀相 匹配，至少有兩條直線邊與閥體(3)自身內(nèi)凹形成的兩臺階(30 對稱面相對應(yīng)，斜面與密 封圈的內(nèi)環(huán)斜面相吻合，下磁體(7)設(shè)置在凹槽(603)內(nèi)，蓋有下蓋(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力自動逆止閥，其特征在于所述的閥體C3)底部一側(cè)壁上 開設(shè)有一個三維曲面形狀的凹口(304)，或在兩側(cè)壁上各開設(shè)有一個三維曲面形狀相互對 應(yīng)的凹口(304)；閥門(6)的一側(cè)或兩側(cè)上設(shè)置有與閥體(3)底部的三維曲面形狀的凹口 (304)相匹配的三維曲面形狀的翻邊(604)，所述的三維曲面形狀的彎曲弧度與閥門(6)呈 九十度開啟時的管道內(nèi)壁弧度形狀相適應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力自動逆止閥，其特征在于所述的閥體C3)上部設(shè)置有翻 邊(301)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力自動逆止閥，其特征在于所述的軸座( 與閥體(3)為 整體成型或單獨(dú)成型后固聯(lián)在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁力自動逆止閥。包括蓋體、上磁體、閥體、軸座、閥門、下磁體、密封圈，其閥體底部一側(cè)設(shè)置有軸座，閥門鉸接在軸座上，上磁體設(shè)置在閥體上，下磁體設(shè)置在閥門上，閥門與閥體之間設(shè)置有密封圈，所述的上磁體和下磁體為Z平面不對稱結(jié)構(gòu)；非對稱磁體相互吸引時，產(chǎn)生了一個不等于零的Fx分力，在Fx的作用下，閥門開閉重復(fù)動作的一致性大大提高，保障閥門閉合的準(zhǔn)確吸合密封；閥體為大流量結(jié)構(gòu)，使流體通過閥體內(nèi)的有效面積大大提高；閥體內(nèi)不易纏掛毛發(fā)、棉絮，可免清理；閥門可在圓形管道內(nèi)實(shí)現(xiàn)90度開啟，排水不受阻流速快；防止污水返溢，污氣及昆蟲、蟑螂上返；便于安裝在下水管道替代現(xiàn)有返水彎管，不僅適于污水排水，還適于其它有單向流動要求的流體管道安裝使用。
文檔編號E03C1/298GK102031810SQ20091009279
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者張 成 申請人:張 成