專利名稱：：草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面的通風(fēng)和排水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明.+:要涉及一種地下排水和通風(fēng)系統(tǒng)，更具休地說(shuō)，涉及一種壓力真空組合閥組件，該壓力真空組合閥組件用于在保持該地下系統(tǒng)與大氣隔絕的同時(shí)，分離出空氣中的水并將該水排出所述系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：己經(jīng)開發(fā)有用于對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的草皮和高爾夫草坪進(jìn)行排水和通風(fēng)的地下系統(tǒng)。典型的系統(tǒng)包括位于草皮區(qū)域下方的相互連接的排水管網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)按以下方式連接即可以在所述排水網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生局部真空或丄k力差。水通過(guò).一個(gè)或多個(gè)"出口"管道從所述網(wǎng)絡(luò)屮排出，所述"出口"管道將水運(yùn)送到外部的排放位置。例如，很多草壞具有由草坪下方的排水管的位置限定的多個(gè)出口。例如，具冇多個(gè)從脊部?jī)A斜的表面斜坡的草坪，通常在每個(gè)傾斜區(qū)域都垂直安裝有出口。在真空操作模式屮，當(dāng)水隨著空氣通過(guò)草皮區(qū)域下吸而清除時(shí)，水混合在所述空氣流中，空氣和水的混合物朝著風(fēng)機(jī)移動(dòng)。稱為"水分離器"的裝置通常位于所述排水管網(wǎng)絡(luò)與所述風(fēng)機(jī)之間，該裝置的作用是將所述空氣/水混合物分離為兩股分開的流，該兩股分開的流包括流向所述風(fēng)機(jī)的空氣流和流向所述排水出口的水流。之所以需要防止水流入所述風(fēng)機(jī)中，是因?yàn)榫哂卸鄠€(gè)理由。首先，由于風(fēng)機(jī)通常設(shè)計(jì)為用于移動(dòng)空氣，而不是移動(dòng)較重的水滴，因此如果空氣流屮混合有大量的水時(shí)，風(fēng)機(jī)的效率和冇效性都會(huì)降低。其次，水容易聚積在符道中高度較低的區(qū)域或齊"鞍狀部"，這會(huì)減少管道的有效橫截面，從而減少流過(guò)管道的空氣和最終從草皮流出的空氣。所述風(fēng)機(jī)系統(tǒng)具有第二操作模式，其屮，在草坪下方施加壓力，而不是施加局部真空，以使空氣向上流過(guò)所述草皮，從而使根部區(qū)域通風(fēng)，并通過(guò)已由所述草皮下方的底層調(diào)節(jié)的空氣流來(lái)使表面溫度適度。不管在真空模式或壓力模式，被處理的區(qū)域下方的管網(wǎng)絡(luò)必須與大氣壓隔離。如果沒(méi)有這種隔離，則只有很小的壓力差或沒(méi)有壓力差，空氣通道容M位于出口與風(fēng)機(jī)之問(wèn)，而不是通過(guò)草皮流至風(fēng)機(jī)。己經(jīng)開發(fā)出各種形式的分離器和閥門，以便將所述空氣和水的混合物分離成兩股流體，同時(shí)在所述風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的真空或壓力與所述排水出口之間提供大氣隔離。'種傳統(tǒng)的分離器包括桶狀腔室，該桶狀腔室設(shè)置為使得進(jìn)入該腔室的水/空氣流與折流板相遇，該折流板使得水在寬力作用下落到底部，而空氣則在水位l.:方繼續(xù)移動(dòng)至該腔室頂部附近的出口，該出口與所述風(fēng)機(jī)連接。傳統(tǒng)的分離器的:iS耍特征是，連接在所述桶的底部的"J型存水彎"管道結(jié)構(gòu)，水通過(guò)該結(jié)構(gòu)從所述桶流入所述出口管道。所述J型存水彎川于將所述分離器的壓力或真空與所述出1」管道隔離開。隨著水聚積在拱頂(vault)中和下方的J型存水彎中，水形成了足以克服風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的真空的壓頭，在該壓頭點(diǎn)，水從所述J型存水彎流出，通過(guò)排水管道流到排放出口。可以在美國(guó)專利No.5,507,595中找到這種系統(tǒng)的示例。所述J型存水彎的正常功能取決于保持足夠的水，以抵消在分離器中風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力或局部真空。例如，如果系統(tǒng)處于壓力模式，且壓力水平為20英寸水柱(WG)，則所述"J型存水彎"的外支路必須大于20英寸，以克服風(fēng)機(jī)壓力。在所述真空模式中，更長(zhǎng)的下支路必須比所述外支路長(zhǎng)約20英寸，從而產(chǎn)生足夠的壓力，以便水可從所述外支路中流出，而無(wú)需充滿分離器的桶。如果考慮到兩種操作模式，即壓力模式和真空模式，則所述存水彎必須深于48英寸，才能將草坪下方的風(fēng)機(jī)真空壓力與所述排水管道的大氣壓完全隔離開。安裝和覆蓋分離器和J型存水彎的總挖掘深度約需要八(8)英尺。通常，草坪下方的多出口排水網(wǎng)絡(luò)中僅有一個(gè)出UJ通過(guò)分離器與風(fēng)機(jī)連接。出口排水網(wǎng)絡(luò)中僅有一-個(gè)出口通過(guò)分離器與風(fēng)機(jī)連接。相同網(wǎng)絡(luò)中的其他出Ul或多個(gè)出口也必須與大氣壓相隔離，以在草皮下方的排水管網(wǎng)絡(luò)中建立適當(dāng)?shù)膲毫蛘婵账健鹘y(tǒng)地，J型存水彎也用于此目的，例如，具有三個(gè)出口的高爾夫草坪通常使用三個(gè)J型存水彎，其屮-個(gè)存水彎位于分離器單元.l:，剩余的兩個(gè)出口上各冇一個(gè)存水彎。然而，這種類型的布置具有多個(gè)問(wèn)題。更具體地說(shuō)，在安裝過(guò)程中，需要進(jìn)行深度挖掘，以安裝帶有J型存水彎的分離器或者在多出口草坪上安裝J型存水彎。在無(wú)需進(jìn)行深挖掘的情況下，安裝人員可以更快速地鋪設(shè)管道并進(jìn)行可靠地連接。深挖掘需耍專業(yè)的設(shè)備，例如反鏟挖土機(jī)等，還需要配各淺挖掘中不必耍的操作人員。如果需耍進(jìn)行深度挖掘時(shí)，則會(huì)增加安裝成木和時(shí)間。此外，對(duì)亍可靠性而官，J型存水彎在設(shè)計(jì)上貝.有較深的彎曲通道，水通過(guò)該通道流動(dòng)至所述排放出口。這些較深的區(qū)域容易聚積沉積物，會(huì)變得狹窄或阻塞流動(dòng)通道。必須頻繁地檢查J型存水彎，特別是在安裝新草坪之后，其中"細(xì)屑"容易從所述草皮清洗出來(lái)并沉積在J型存水彎中。在將J型存水彎安裝并連接到分離器桶之后，如果周圍的泥土松動(dòng)，則還會(huì)導(dǎo)致其他問(wèn)題。兩者的相對(duì)移動(dòng)可能會(huì)使所述J型存水彎裝置折斷或破裂，從而使其他沉積物或細(xì)屑進(jìn)入該存水彎，或?qū)е略摯嫠畯澆黄鹱饔?。因此，木發(fā)明的Id的在于提供—-種草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面的通風(fēng)和排水系統(tǒng)，安裝該系統(tǒng)時(shí)無(wú)需進(jìn)行深挖掘，而且該系統(tǒng)在將水從空氣中分離出來(lái)并將水排放到系統(tǒng)外的同時(shí)，能保持該系統(tǒng)的大氣隔絕。
發(fā)明內(nèi)容上述R的可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式通過(guò)提供一種草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面的通風(fēng)和排水系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，所述系統(tǒng)包括安裝在所述表面下方的穿孔管網(wǎng)絡(luò)，以及風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)與所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)可操作地連接，以在所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)屮建立空氣流。排水管與所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)連接，以將水引導(dǎo)排出所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)。所述風(fēng)機(jī)具有真空模式，在該真空模式屮，所述空氣流在所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生真空?？?/水分離器與所述風(fēng)機(jī)的上游連接，用于在真空模式中在空氣流進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)之前，將水從所述空氣流屮分離，并將所述水引導(dǎo)至所述排水管內(nèi)，以通過(guò)排水出口排放。流動(dòng)控制單元具有單元入口和單元出口，所述單元入口與所述空氣/水分離器下游的所述排水管連接，所述單元出U將水排放到所述排水出1.1。所述流動(dòng)控制單元具冇真空操作模式，當(dāng)風(fēng)機(jī)處于效空模式吋，所述流動(dòng)控制單元阻止空氣流通過(guò)所述單元入口進(jìn)入所述排水管，當(dāng)所述排水管內(nèi)所述單元入口處積累的水頭，超過(guò)風(fēng)機(jī)在所述空氣/水分離器處建立的真空水平時(shí)，所述流動(dòng)控制單元在真空模式中打開所述單元入口，以通過(guò)所述排水出U排放水。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述流動(dòng)控制單元包括真空部分，所述真空部分具冇第一閥件，所述第-—閥件可以在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在所述第--位置吋阻止空氣和水在所述真空模式中流過(guò)所述單元入口，在所述第二位置吋允許在達(dá)到指定的水頭積累時(shí)將水排放到所述排水出口。在進(jìn)--步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一閥件包括擋板，所述擋板支撐于所述單元入口上，用于在所述真空模式中封閉所述單元入口，并在達(dá)到指定的水頭積累水平吋打開，以通過(guò)所述單元出口排放水。在另--實(shí)施方式中，所述風(fēng)機(jī)可以構(gòu)造和設(shè)置有壓力操作模式，在所述壓力操作模式中，所述空氣流導(dǎo)入所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)，并向上流到所述草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面。優(yōu)選地，所述流動(dòng)控制單元包括i:K力部分，所述壓力部分具有第二閥件，所述第二閥件可以移動(dòng)至第一位置，在所述壓力模式中，阻止所述空氣流通過(guò)所述單元出口，以防止所述空氣流通過(guò)所述排水出口流出，所述第二閥件可以移動(dòng)至第二位置，在所述真空模式中，允許水通過(guò)所述單元出口流出。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二閥件包括浮球，在所述壓力模式屮，所述浮球被所述空氣流引導(dǎo)至所述單元出口，以阻止空氣流過(guò)所述單元出口，而且其中，在所述真空模式中，進(jìn)入所述流動(dòng)控制單元的水使得所述浮球從所述單元出u浮出，以允許水通過(guò)所述單元出口流出，并通過(guò)所述排水出口排放。在另--優(yōu)選實(shí)施方式中，在所述單元出口中包括水旁通通道，用于在所述壓力模式中當(dāng)所述第二閥件處于所述第一位置時(shí)將水排放到所述排水出口。此外，本發(fā)明包括使所述排水管從所述空氣/水分離器向下傾斜，以將所述流動(dòng)控制單元設(shè)覽在高度低于所述分離器的位置，從而促使水排放到所述排水出口，并建立指定的水頭積累。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述排水管在所述空氣/水分離器與所述流動(dòng)控制單元之問(wèn)傾斜的斜度，根據(jù)所述排水管的長(zhǎng)皮-般為5%和40%之間。以下將說(shuō)明設(shè)計(jì)用于實(shí)施本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及該結(jié)構(gòu)的其他特征。通過(guò)閱讀以下的說(shuō)明書以及參考作為說(shuō)明書一部分的附圖，可以更容易地理解本發(fā)明，在附圖中圖示說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明用于草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表而的通風(fēng)和排水系統(tǒng)的平面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明分布的空氣/水分離器和流動(dòng)控制單元的放大示意圖；圖3a是根據(jù)本發(fā)明在真空模式中運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生水頭積累的流動(dòng)控制單元的詳細(xì)視圖；圖3b是根據(jù)本發(fā)明在真空操作模式中的圖3a中的流動(dòng)控制單元的詳細(xì)視圖，其屮水頭積累已消除；以及圖3c是圖3a屮的流動(dòng)控制單元在壓力操作模式中的詳細(xì)視圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將參考附圖來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。參見圖1，通常標(biāo)識(shí)為10的草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表而圖示具有通常標(biāo)識(shí)為12的通風(fēng)和排水系統(tǒng)，所述通風(fēng)和排水以促進(jìn)草皮的生長(zhǎng)和維護(hù)。通風(fēng)和排水系統(tǒng)12包括通常標(biāo)識(shí)為14的流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，所述流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14具冇安裝在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面10下方的多個(gè)穿孔管14和歧管17，空氣流通過(guò)所述多個(gè)穿孔管14和歧管17流動(dòng)，以便對(duì)所述運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表而進(jìn)行通風(fēng)并將水從屮移除。流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14還包括排水管18，所述排水管18川于將水引導(dǎo)至排水出口20，這通?？梢詫⑺蹇罩潦占刂小ｏL(fēng)機(jī)22可操作地與流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14流體連通地連接，以產(chǎn)牛.通過(guò)所述流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的空氣流30，特別是通過(guò)所述穿孔管，所述空氣流30可以選擇性地為真空空氣流30a或壓力空氣流30b。風(fēng)機(jī)22具有真空操作模式，該模式通過(guò)流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14吸入空氣流30a，然后所述空氣流30a通過(guò)地上通風(fēng)口24排出?？諝饬?0a在流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14中產(chǎn)生真空，以將空氣和水通過(guò)所述運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面和穿孔管向下吸入，從而在所述草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面上提供所需的排水或通風(fēng)效果。在另一實(shí)施方式中，風(fēng)機(jī)22可以構(gòu)造和配置有壓力操作模式，在該模式中，空氣流30a倒流，壓力空氣流30b引入流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14屮，其中所述壓力空氣流30b排出穿孔管16并向上流動(dòng)到草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面10，這有利于草皮根系統(tǒng)的通風(fēng)和草皮的溫度控制。作為選擇，所述系統(tǒng)可以構(gòu)造和配置為專門在壓力模式中操作，或者專門在真空模式中操作，而不限于在真空模式和壓力模式中都可以操作，雖然所述雙模式的實(shí)施方式最為有利。如圖2所示，空氣/水分離器26連接至風(fēng)機(jī)22上游的流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14，用于在真空模式中在空氣流30進(jìn)入風(fēng)機(jī)22之前，將由參考箭頭28標(biāo)識(shí)的水從所述空氣流30中分離。所述水流入排水管18，以通過(guò)排水出口20排放，這將在下文中詳細(xì)描述。從流入風(fēng)機(jī)的空氣中將水清除可以減少風(fēng)機(jī)零件的磨損和破壞，從而可以在系統(tǒng)中產(chǎn)生更有效的空氣流。當(dāng)風(fēng)機(jī)22在壓力模式屮運(yùn)行吋，空氣流除了導(dǎo)入穿孔管16之外，還向下導(dǎo)入排水管18。無(wú)論在真空模式還是壓力模式中，所述空氣流都會(huì)通過(guò)阻力最小的通道流動(dòng)。因此，如果排水管18的端部開放，當(dāng)所述風(fēng)機(jī)抽真空吋，風(fēng)機(jī)便會(huì)簡(jiǎn)單地沿排水管18向上吸入空氣，并將空氣排出通風(fēng)孔24，如果穿孔管內(nèi)有空氣的話，通過(guò)所述穿孔管向下吸入的空氣非常少。而且，在壓力模式屮，如果不控制引導(dǎo)空氣從穿孔管16向上排出，則空氣將主要通過(guò)所述排水管排出。優(yōu)選地，參見圖2，設(shè)置有通常標(biāo)識(shí)為32的流動(dòng)控制單元，用于通過(guò)防止空氣流入和流出排水管18，米保持所述流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與大氣的隔絕，同時(shí)還允許通過(guò)排水出口20排放水。流動(dòng)控制單元32包括單元入口34，所述單元入口34與空氣/水分離器26卜'游的排水管18連接。設(shè)置有單元出L-.l36，用于連接其他排水管或排水山U20，以從排水管18排放水。參見圖3a和圖3b，流動(dòng)控制單元32具有真空操作模式，在該模式中，當(dāng)風(fēng)機(jī)22在真空模式中操作吋，將阻止空氣流30a通過(guò)單元入口34將另外的空氣吸入排水管18中。如圖3a所示，在真空操作模式中，僅當(dāng)水37在排水管18的單元入口34處聚積產(chǎn)生通常標(biāo)識(shí)為38的水頭時(shí)，單元入口34才會(huì)打開。如閣3b所示，一旦所述水頭超過(guò)風(fēng)機(jī)22在流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)建立的真空力時(shí)，特別是超過(guò)空氣/水分離器26處的真空力時(shí)，流動(dòng)控制單元32將打開單元入口34，水37將流過(guò)所述控制單元并通過(guò)排水出口20排出。所述水頭積累釋放之后，流動(dòng)控制單元32將關(guān)閉單元入口34以防止空氣進(jìn)入。由于單元入口34上的水頭壓力，單元入口34僅向延伸的水打開，使水通過(guò)單元入口34。因此，極少量空氣或沒(méi)有空氣可以通過(guò)單元入口34進(jìn)入流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，從而保持由風(fēng)機(jī)22建立的真空。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式屮，流動(dòng)控制單元32包括通常標(biāo)識(shí)為40的真空部分，所述真空部分40具有第一閥件42，所述第一閥件42可以在通常標(biāo)識(shí)為44的第一位置(如圖3a所示)和第二位置之間移動(dòng)，在所述第一位置44屮，所述第--閥件42封閉單元入口32，并阻止空氣和水在真空模式中流過(guò)單元入U(xiǎn)34。參見圖3b，第--閥件42還具有通常標(biāo)識(shí)為46的第二位置，在該位置，單元入U(xiǎn)34打開，允許水在達(dá)到指定的水頭積累時(shí)排放到排放山口。-旦水頭積累38部分釋放，在流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14與周圍大氣之間的壓力差的作用下，空氣流30a的真空力將自動(dòng)地使第閥件42再次關(guān)閉單元入口34，從而防止空氣向l:進(jìn)入排水管18。在優(yōu)選的實(shí)施方式屮，第-閥件42包括也標(biāo)識(shí)為42的擋板，所述擋板42樞軸地支撐于單元入口34，用于在]X空模式中封閉所述單元入口，以產(chǎn)生水頭38，并在達(dá)到指定的水頭積累水平時(shí)開啟，以通過(guò)單元出口36排放水。為了維護(hù)的H的，流動(dòng)控制單元32的真空部分40.卜.支撐冇可拆卸蓋48，從而可以進(jìn)入真空部分以進(jìn)行清洗和維護(hù)。在另-…優(yōu)選實(shí)施方式中，參見圖3c，流動(dòng)控制單元32可以還包括通常標(biāo)識(shí)為50的壓力部分。當(dāng)風(fēng)機(jī)22在壓力模式屮運(yùn)行時(shí)，空氣流30b向下導(dǎo)入排氣管18。為了防止空氣流流出，設(shè)置有第二閥件52，所述第二閥件52可以移動(dòng)至通常標(biāo)識(shí)為54的第一位置，在壓力模式屮，阻止空氣流30b通過(guò)單元出口36流出，以防止空氣流通過(guò)排水出口20流出。第二閥件52還可以移動(dòng)至通常標(biāo)識(shí)為56的第二位置，如圖3a和圖3b所示。在風(fēng)機(jī)22和流動(dòng)控制單元32的真空操作模式中，第二閥件52移動(dòng)至第二位置56，允許水37通過(guò)單元出口36流出。在圖示的實(shí)施方式中，第二閥件52包括也標(biāo)識(shí)為52的浮球。在壓力模式中，空氣流將浮球52引導(dǎo)至單元出口36，以阻止空氣流通過(guò)所述單元出口。然而，如圖3b所示，當(dāng)風(fēng)機(jī)22切換到真空模式時(shí)，進(jìn)入所述流動(dòng)控制單元的水使浮球從單元出口36浮出，以允許水通過(guò)單元出口36流出，并通過(guò)所述排水出口排放。為了維護(hù)的目的，流動(dòng)控制單元32的壓力部分50支撐有可拆卸的蓋58，從而可以進(jìn)入該壓力部分以進(jìn)行清洗和維護(hù)。參見圖3c，在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，單元出口包括水旁通通道60，用于在壓力模式中當(dāng)?shù)诙y件52位于第一位置54以阻止空氣流流出單元出口36時(shí)，將水排放到排放出口。由于在壓力操作模式屮，殘留的水可以進(jìn)入流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14，因而，允許水從所述系統(tǒng)屮排放以防止沉淀物聚積和其他維護(hù)問(wèn)題是較為有利的。然而，當(dāng)?shù)诙y件52位于第一位置54時(shí)，第二閥件52阻止空氣和水進(jìn)入單元出口36。因此，旁通通道60允許少量的水在第二閥件52周圍轉(zhuǎn)向以排出，伹是不允許大部分的空空氣流出，以保持流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)的壓力。參見閣1和圖2，排水管18從所述空氣/水分離器向下傾斜，以將流動(dòng)控制單元32置于比f(wàn)C/水分離器26的高度更低的位置，從而促使將水排放到排放出口20，并與第一閥件42—起建立指定的水頭積累。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述排水管18在空氣/水分離器26與流動(dòng)控制單元32之間傾斜的斜度(標(biāo)識(shí)為參考角度A)通常為5%和40%之間，這取決于排水管的長(zhǎng)度，如下表1詳細(xì)所示。表1:空氣/水分離器與流動(dòng)控制單元之間的管長(zhǎng)(對(duì)于產(chǎn)生24英寸水柱真空的風(fēng)機(jī))斜度(％傾斜)管長(zhǎng)5%100英尺10%50英尺20%25英尺<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>因此，本發(fā)明的通風(fēng)和排水系統(tǒng)12優(yōu)選地包括真空部分40和壓力部分50的組合，所述真空部分40和壓力部分50各具有閥件42、52，所述閥件中，而無(wú)需機(jī)械啟動(dòng)。該系統(tǒng)排除了對(duì)深度挖掘和外部控制的需要，比傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)如上述"J型"存水彎更不易于阻塞。真空部分40可以包括僅允許水和空氣單向流動(dòng)的逆流閥或止回閥。如上所述，所述優(yōu)選實(shí)施方式采用擋板42，當(dāng)來(lái)自源(排水管18)的空氣流或水的壓力火于『1的地(排水出口20)的壓力時(shí)，所述擋板42朝一個(gè)方向打幵。壓力^使所述擋板不需借助于彈簧或其他機(jī)械裝置而打開或關(guān)閉。對(duì)于壓力部分50，可以將該壓力部分50構(gòu)造和配置為包括浮球52的"T"型裝:覽，該裝賞具有單元出口36，所述單元出口36具有指定的開口，從而在壓力模式屮，浮球52由于空氣的壓力而受到限制，或在某些情況下由丁-水的壓力而受到限制，從而阻塞排水開口。在風(fēng)機(jī)22的真空操作模式中，進(jìn)入裝置的水37使浮球從該開口浮出，從而可以使水自由地流過(guò)所述單元出口36。壓力部分50的第二閥件52的重要特征是單元山口36的大小和形狀。當(dāng)浮球用作第二閥件52時(shí)，浮球后的空氣和任何停滯水的壓力的組合將該浮球推至開口內(nèi)。由于開口屮缺乏液體壓力，浮球52上正常的浮動(dòng)壓力會(huì)受到千擾，且所述浮球具有在其后部的空氣和水壓的組合的作用下而嵌入該開口中的趨勢(shì)。因而，所述開口必須足夠大，以允許在真空模式中的完全流動(dòng)，還必須足夠小，以減少在壓力模式中因壓力差而被卡住的趨勢(shì)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所使用的浮球的直徑為5.9英寸，同時(shí)單元出口36的開口的直徑為3英寸，從而提供足以克服7英寸水柱(水標(biāo))的壓頭的浮力。優(yōu)選地，所述開u的中心線與所述浮球的中心線相匹配，從而確保獲得最佳配合。另一考慮是當(dāng)排水系統(tǒng)處于壓力模式時(shí)，清除可能流入該排水系統(tǒng)的水。如上所述，因此單元出口36包括有較小的水旁通通道。經(jīng)過(guò)測(cè)試，半徑為0.5英寸的旁通孔可以以足夠大的速度將水排出，以避免壓力部分中發(fā)生堵塞，同吋防止當(dāng)流動(dòng)控制單元32中沒(méi)有水時(shí)，發(fā)生大量的空空氣流失。經(jīng)測(cè)試，旁通流通常少于主流的15%。當(dāng)所述兩個(gè)部分40、50串連連接時(shí)，水和空氣可以自由地朝一個(gè)方向通過(guò)，但不能朝另一個(gè)方向通過(guò)。所述兩個(gè)部分可以位于相互鄰接的位置，或者山符子的相互連接的部分隔開。作為選擇，所述兩個(gè)部分可以一起形成為包括第--閥件42和第二閥件52的單個(gè)單元。該雙閥系統(tǒng)可以與適合的排水管道協(xié)同使用，以除去傳統(tǒng)的空氣/水分離器和J型存水彎結(jié)構(gòu)。該雙閥結(jié)構(gòu)使得利用草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表而10與排水出II20之問(wèn)的傾斜或斜度的分布式空氣/水分離器結(jié)構(gòu)，能夠積累足以克服真空模式的負(fù)A:的水頭，從而在裒空情況-卜'排放水。該系統(tǒng)主要包括三個(gè)功能部分，這三個(gè)功能部分以相對(duì)淺地挖掘的方式連接在一起，從穿孔管16的端部向排水出口20延伸。從所述草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面至所述排水出口，該三個(gè)功能部分為1)空氣/水分離器26，2)排水管18和3)流動(dòng)控制單元32?？諝?水分離器26包括"Y型"裝置，該裝置沿下滑線(或者向下傾斜)的方向，其中一個(gè)支路61定位在基本垂直的位置。該垂直的支路通過(guò)空氣通道62與風(fēng)機(jī)22連接，而其他支路64在上部入口66處與穿孔管16連接，并在下部出口68處與排水管18連接。由于必須在空氣/水分離器26與流動(dòng)控制單元32之間產(chǎn)生水頭，所需的管長(zhǎng)取決于安裝排水管18的地面的斜度，如上表1中所述。較陡的斜度需要較少的管于，而平緩的斜度需要較多的管子，以產(chǎn)生指定的水頭積累，從而克服由給定的風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的真空壓力。通常，對(duì)于由南卡羅來(lái)納的Aiken的SubAir,Inc.生產(chǎn)的SubAir7.5HP風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，真空水平的范圍為20至24英寸水柱之間，因而，從空氣/水分離器26辛:流動(dòng)控制單元32之間的高度落差必須大于24英寸。然而，在該情況下優(yōu)選地設(shè)置36英尺，以確保流動(dòng)控制單元32的正常操作。對(duì)于SubAirPortableAirForce-1風(fēng)機(jī)單元來(lái)說(shuō)，真空水平高達(dá)45英寸水柱，相應(yīng)的推薦高度落差為60英寸(5英尺)。在壓力模式屮，流動(dòng)控制單元32的壓力部分50限制空氣流成為來(lái)自風(fēng)機(jī)22的總流的小部分，但是它為水流設(shè)置有較小的旁通通路60，以防在壓力校式中水從運(yùn)動(dòng)場(chǎng)農(nóng)面排出。本發(fā)明的系統(tǒng)還可以用作獨(dú)立的設(shè)備，以將多個(gè)排水fli口與大氣壓隔開，從而可以由風(fēng)機(jī)來(lái)控制排水管中的真空/壓力。草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表而如高爾夫'Yi:坪可以貝.冇多個(gè)棑水出口，所述排水出口由草坪下方的以草坪的給定斜度的排水管(穿孔管16)的位置限定。例如，以多個(gè)斜皮從脊部?jī)A斜的草坪，通常在毎個(gè)傾斜區(qū)域都垂直安裝有帶排水出口的排水管。在這種情況下，該系統(tǒng)的安裝方式必須考慮到特定的排水結(jié)構(gòu)。這有多種可能性，即在草壞下方的連續(xù)的相互連接的通風(fēng)和排水系統(tǒng)，其中一個(gè)排水山口的真空或壓力帶來(lái)整個(gè)管網(wǎng)絡(luò)的真空和壓力。在該情況下，空氣/水分離器26和風(fēng)機(jī)22可以與其中--個(gè)排水山口20連接，或者甚至與系統(tǒng)的清除端口連接。其他任何排水出口都需要具有連接在所述穿孔管16與所述排水出口位置之間的流動(dòng)控制單元32，從而使由風(fēng)機(jī)22產(chǎn)生的真空和壓力水平與流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)周圍的火氣相隔開，如文中所述。雖然使用特定的術(shù)語(yǔ)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但該說(shuō)明僅為說(shuō)明性的目的，可以理解的是，在不偏離權(quán)利要求書的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行更改和變化。權(quán)利要求1.一種草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面的通風(fēng)和排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括安裝在所述表面下方的穿孔管網(wǎng)絡(luò)，以及風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)與所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)可操作地連接，以在所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生空氣流，所述系統(tǒng)包括排水管，所述排水管與所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)連接，以將水排出所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)；所述風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)具有真空模式，在該真空模式中，所述空氣流在所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生真空；空氣/水分離器，所述空氣/水分離器與所述風(fēng)機(jī)的上游連接，用于在真空模式中在空氣流進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)之前，將水從所述空氣流中分離出，并將分離出的水引導(dǎo)至所述排水管內(nèi)，以通過(guò)排水出口排放；流動(dòng)控制單元，所述流動(dòng)控制單元具有單元入口和單元出口，所述單元入口與所述空氣/水分離器下游的所述排水管連接，所述單元出口將水排放到所述排水出口；所述流動(dòng)控制單元具有真空操作模式，當(dāng)所述風(fēng)機(jī)處于所述真空模式中時(shí)，所述流動(dòng)控制單元阻止空氣流通過(guò)所述單元入口進(jìn)入所述排水管；以及當(dāng)所述排水管內(nèi)的所述單元入口處的水頭積累超過(guò)所述風(fēng)機(jī)在所述空氣/水分離器處建立的真空水平時(shí)，所述流動(dòng)控制單元在所述真空模式中打開所述單元入口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，.其中，所述流動(dòng)控制單元包括真空部分，所述真空部分具冇第一閥件，所述第一閥件能夠在第--位置和第二位置之間移動(dòng)，在所述第一位置時(shí)阻止空氣和水在所述真空模式中流過(guò)所述單元入口，在所述第二位置吋允許在達(dá)到指定的水頭積累吋將水排放到所述排水出m。3.根據(jù)權(quán)利耍求2所述的系統(tǒng)，其中，所述第一閥件包括擋板，所述擋板支撐于所述單元入口，用于在所述真空模式中封閉所述單元入口，并在達(dá)到指定的水頭積累水平時(shí)打開所述單元入口，以通過(guò)所述單元出口排放水。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述風(fēng)機(jī)具有壓力操作模式，在所述壓力操作模式中，所述空氣流導(dǎo)入所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)，并向上到達(dá)所述草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述流動(dòng)控制單元包括壓力部分，所述壓力部分具有第二閥件，所述第二閥件能夠在所述壓力操作模式中移動(dòng)辛:第位置，阻止所述空氣流通過(guò)所述單元出口，以防止所述空氣流通過(guò)所述排水出口流出；所述第二閥件能夠在所述真空模式屮移動(dòng)至第二位置，允許水通過(guò)所述單元出口流出。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其屮，所述風(fēng)機(jī)具有壓力操作模式，在所述壓力操作模式111，所述空氣流導(dǎo)入所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)，并向上到達(dá)所述草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)農(nóng)而。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述流動(dòng)控制單元包括壓力部分，所述壓力部分具有第二閥件，所述第二閥件能夠在所述壓力操作模式中移動(dòng)至第-位置，阻止所述空氣流通過(guò)所述單元出口，以防止所述空氣流通過(guò)所述排水出口流出；所述第二閥件能夠在所述真空模式中移動(dòng)至第二位置，允許水通過(guò)所述單元出口流出。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述第二閥件包括浮球，在所述壓力模式中，所述浮球被所述空氣流引導(dǎo)至所述單元出口，以阻止空氣流通過(guò)所述單元出U;其中，在所述真空模式中，進(jìn)入所述流動(dòng)控制單元的水使所述浮球從所述單元出口浮出，以允許水通過(guò)所述單元出口流出并通過(guò)所述排水出口排放。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在所述單元出口屮的水旁通通道，當(dāng)所述第二閥件處于所述第一位置時(shí)，用于在所述壓力操作模式中將水排放到所述排水出口。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述排水管從所述空氣/水分離器向下傾斜，以將所述流動(dòng)控制單元置于高度低于所述分離器的位置，從而促使水排放到所述排水出口，并建立指定的水頭積累。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其屮，根據(jù)所述排水管的長(zhǎng)度，所述排水管在所述空氣/水分離器與所述流動(dòng)控制單元之間的傾斜度通常為5%和40%之間。12.'種草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)農(nóng)而的通風(fēng)和排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括安裝在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面下方的多個(gè)穿孔管，空氣流通過(guò)所述多個(gè)穿孔管流動(dòng)，以便對(duì)所述運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表而進(jìn)行通風(fēng)并將水從所述運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面屮清除；歧管，所述歧管與所述穿孔管相互連接，以將空氣和水引導(dǎo)出所述穿孔管以排放；以及風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)可操作地與所述穿孔管連接，所述風(fēng)機(jī)具有真空操作模式，用于產(chǎn)生所述空氣流，以在所述歧管和穿孔管中產(chǎn)生真空，所述系統(tǒng)包括水分離和排水網(wǎng)絡(luò)，所述水分離和排水網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在深度相對(duì)較淺的地下且具有功能長(zhǎng)度，在該功能長(zhǎng)度范圍內(nèi)有效地進(jìn)行水分離和排水；空氣/水分離器，所述空氣/水分離器位于所述分離和排水網(wǎng)絡(luò)屮，可操作地與所述歧管連接，以在所述風(fēng)機(jī)之前從所述空氣流中分離出水；加長(zhǎng)的排水管，該排水管位于所述分離和排水網(wǎng)絡(luò)中，與所述空氣/水分離器連接，從所述空氣/水分離向下傾斜，以將水引導(dǎo)至排水出口而排放，并在所述排水管內(nèi)產(chǎn)生水壓；以及流動(dòng)控制單元，所述流動(dòng)控制單元具有單元入口和單元出口，所述流動(dòng)控制單元與所述空氣/水分離器下游的所述排水管連接，以控制所述單元入口處的所述排水管內(nèi)的水壓積累；所述流動(dòng)控制單元具有第--閥件，在所述真空模式屮所述第一閥件可以在第一位置與第二位置之間移動(dòng)，在所述第一位置時(shí)阻止空氣流沿第-'方向通過(guò)所述流動(dòng)控制單元，從而在所述單元入口產(chǎn)生壓力逐漸增大的水頭，在所述第二位置吋，當(dāng)所述水壓超過(guò)所述排水管道內(nèi)的真空壓力時(shí)，通過(guò)所述單元入口和山口沿與所述第一方向相反的第二方向排放水。13.根據(jù)權(quán)利耍求12所述的系統(tǒng)，其中，所述空氣/水分離器包括Y型裝置，該Y型裝置貝-有與所述風(fēng)機(jī)連接的向上傾斜的支路以及與所述歧管和所述排水管連接的另-支路。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其屮，所述第-一閥件包括擋板，所述擋板支撐于所述流動(dòng)控制單元的單元入口，〗n于在所述真空模式中封閉所述單元入口，3達(dá)到指定的水頭壓力吋所述擋板閥門打開，當(dāng)水壓下降到所述指定壓力以下時(shí)，所述擋板閥門關(guān)閉。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述風(fēng)機(jī)具有壓力操作模式，在所述壓力操作模式中，所述空氣流導(dǎo)入所述穿孔管，并向上通過(guò)所述草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)農(nóng)面。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述流動(dòng)控制單元包括第二閥件，所述第二閥件具有第一位置，在所述壓力模式中，阻止所述空氣流通過(guò)所述單元入口和出口，以防止所述空氣流通過(guò)所述排水出口；所述第二閥件具有第二位置，在所述真空模式中，允許水通過(guò)所述單元入U(xiǎn)和山口排放。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括所述單元出口中的水旁通通道，用丁-當(dāng)所述第二閥件處于阻隔所述單元出口的所述第一位置時(shí)，將在所述壓力模式中進(jìn)入所述流動(dòng)控制單元的水排放到所述排水出口。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，根據(jù)所述排水管的長(zhǎng)度，所述排水管從所述空氣/水分離器以5%和40%之間的傾斜度向下傾斜，以促使水排放到所述排水出口，并產(chǎn)生指定的水頭壓力。19.--種在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面上對(duì)草皮通風(fēng)并清除水的方法，其屮，所述運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表而下方安裝有具冇穿孔管的流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，排水管連接于所述流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，該方法包括以下步驟在所述流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中杣真空，以將空氣和水從所述表面吸入所述穿孔管；將吸入所述流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的空氣和水分離；將水導(dǎo)入所述排水管，用于引導(dǎo)水通過(guò)排水出口；當(dāng)所述穿孔管內(nèi)建立所述真空吋，阻止空氣流進(jìn)入所述排水管，以防止空氣通過(guò)所述排水出口進(jìn)入所述排水管；以及l(fā)所述排水符內(nèi)的水頭壓力超過(guò)所述流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)屮的攻空iK力吋，允許水流通過(guò)所述排水宵，以通過(guò)所述排水出U排放水。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，該方法包括對(duì)所述流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)加壓，以使空氣通過(guò)所述穿孔管并向上到達(dá)所述運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面的步驟。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，該方法包括阻止空氣流通過(guò)所述排水出口流出所述排水管，以保持所述流體流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的增壓的步驟。全文摘要一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)表面下方的穿孔管網(wǎng)絡(luò)。與所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)連接的風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)通過(guò)所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)吸入空氣流以產(chǎn)生真空。與所述穿孔管網(wǎng)絡(luò)連接的排水管。與所述風(fēng)機(jī)的上游連接的空氣/水分離器，用于在空氣流進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)之前從所述空氣流中分離水，并將水引導(dǎo)進(jìn)入所述排水管以排放。流動(dòng)控制單元，所述流動(dòng)控制單元具有單元入口和單元出口，所述單元入口與所述空氣/水分離器下游的所述排水管連接，所述單元出口將水排放到所述排水出口。當(dāng)風(fēng)機(jī)處于真空模式時(shí)，所述流動(dòng)控制單元阻止空氣流通過(guò)所述單元入口進(jìn)入所述排水管；當(dāng)所述單元入口處的水頭積累超過(guò)風(fēng)機(jī)建立的真空水平時(shí)，所述流動(dòng)控制單元打開所述單元入口，以通過(guò)所述排水出口排放水。文檔編號(hào)E02B11/00GK101166870SQ200680014573公開日2008年4月23日申請(qǐng)日期2006年2月21日優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日發(fā)明者F·O·哈爾滕施泰因,G·T·赫默特申請(qǐng)人:輔助空氣系統(tǒng)有限責(zé)任公司