專(zhuān)利名稱(chēng)：沼氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沼氣系統(tǒng)。沼氣系統(tǒng)包括用于容納糞肥和植物的消化混合物的消化室，該混合物部分地溶解于水中以便產(chǎn)生甲烷氣體。甲烷氣體可用于家用或小型工業(yè)的目的。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的小尺寸沼氣系統(tǒng)包括圓柱形塑料桶和桶形蓋，所述桶具有在其整個(gè)寬度上的頂部開(kāi)口，桶形蓋經(jīng)由頂部開(kāi)口插入到桶內(nèi)。所述蓋浮動(dòng)在消化混合物上，其開(kāi)口朝下以便捕獲大部分甲烷氣體。蓋連接到氣體軟管以便將甲烷氣體供應(yīng)給家用燃燒器。甲烷氣體由擱置于浮動(dòng)蓋頂部上的石料加壓?，F(xiàn)有的小尺寸沼氣系統(tǒng)的缺陷是浮動(dòng)蓋由石料導(dǎo)致頂部較重，由此蓋在一定程度上向桶內(nèi)傾翻。蓋由此釋放一些捕獲的氣體或被卡住，因此氣壓立即降低。當(dāng)桶內(nèi)部的消化混合物水平升高到足以將蓋的一部分推動(dòng)通過(guò)頂部開(kāi)口時(shí)，蓋傾翻尤其不利。當(dāng)蓋外徑的公差沒(méi)有與容器內(nèi)徑的公差合理適配時(shí)，也可能被卡住。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可靠操作的沼氣系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種沼氣系統(tǒng)，其保持甲烷氣體壓力大致相同。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種沼氣系統(tǒng)，其包括圓柱形消化容器和蓋，所述消化容器具有底壁、第一周壁以及頂部開(kāi)口，以便限定由消化混合物填充的消化室，而所述蓋具有用于限定氣體儲(chǔ)存腔室的頂側(cè)、第二周壁以及底部開(kāi)口，其中所述蓋經(jīng)由頂部開(kāi)口插入到消化容器內(nèi)，其中所述蓋的 底部開(kāi)口朝向所述底壁以便捕獲消化室內(nèi)部釋放的氣體，其中第一周壁優(yōu)選包括合并到第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部?jī)?nèi)的第一圓柱形壁部段，該第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部在第一周壁的縱向方向上延伸且相對(duì)于第一圓柱形壁部段向內(nèi)突出，以及其中優(yōu)選地，第二周壁包括合并到第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部?jī)?nèi)的第二圓柱形壁部段，該第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部在第一周壁的縱向方向上延伸且相對(duì)于第二圓柱形壁部段向內(nèi)凹入，以便提供能夠從外部通達(dá)的細(xì)長(zhǎng)插入空間，其中所述第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部至少部分地插入到第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部?jī)?nèi)。第一和第二導(dǎo)向部的配合使得蓋在捕獲氣體期間僅在消化容器內(nèi)部向上和向下滑動(dòng)，由此減少被卡住的可能性。這可確保沼氣系統(tǒng)的可靠操作。在一個(gè)實(shí)施例中，消化容器沿著第一圓柱形壁部段和第一導(dǎo)向部具有恒定的壁厚。由于第一導(dǎo)向部相對(duì)于第一圓柱形壁部段向內(nèi)突出，第一周壁在壁厚恒定的區(qū)域處設(shè)置有并入的加強(qiáng)件。在其一個(gè)實(shí)施例中，消化容器沿著第一周壁和底壁具有恒定的壁厚。因此，消化容器在其整體上具有恒定的壁厚，以提供制造方面的優(yōu)勢(shì)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)向部具有半圓形或U形橫截面,從而每個(gè)第一導(dǎo)向部具有兩個(gè)壁部段，這兩個(gè)壁部段合并到直接在該導(dǎo)向部旁邊延伸的第一周壁部段內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一周壁包括漿料部段和位于漿料部段上方的氣體捕獲部段，其中所述第一導(dǎo)向部沿氣體捕獲部段延伸且在其下端部包括端壁，該端壁在相對(duì)于底壁有一定距離處延伸。第一導(dǎo)向部沿著氣體捕獲部段延伸以便在氣體捕獲期間引導(dǎo)蓋。第一導(dǎo)向部在距離底壁的一定距離處終止以便優(yōu)化消化室在漿料部段處(氣體主要在此產(chǎn)生)的尺寸。在其一個(gè)緊湊的實(shí)施例中，沼氣系統(tǒng)包括入口管，其在第一導(dǎo)向部之一的內(nèi)部延伸且通過(guò)端壁。當(dāng)實(shí)現(xiàn)為中空時(shí)第一導(dǎo)向部提供一些空間，該空間通過(guò)使得入口管通過(guò)第一導(dǎo)向部而最佳地利用。在其一個(gè)實(shí)施例中，入口管完全地在第一圓柱形壁部段外周的內(nèi)側(cè)延伸，由此入口管完全并入到消化容器中。在一個(gè)實(shí)施例中，沼氣系統(tǒng)包括連接到所述入口管的入口漏斗，其中入口漏斗包括入口開(kāi)口，該入口開(kāi)口至少部分地在第一圓柱形壁部段外周的外側(cè)延伸。容易從外部達(dá)入口開(kāi)口，以用消 化混合物填充消化容器。在一個(gè)緊湊的實(shí)施例中，沼氣系統(tǒng)包括出口管，其在第一導(dǎo)向部之一的內(nèi)部延伸且通過(guò)端壁。當(dāng)實(shí)現(xiàn)為中空時(shí)第一導(dǎo)向部提供一些空間，該空間通過(guò)使得出口管通過(guò)第一導(dǎo)向部而最佳地利用。在其一個(gè)實(shí)施例中，出口管完全地在第一圓柱形壁部段外周的內(nèi)側(cè)延伸，由此出口管完全并入到消化容器中。在一個(gè)實(shí)施例中，沼氣系統(tǒng)包括連接到出口管的排放延伸部，其中所述排放延伸部包括排放邊緣，其至少部分地在第一圓柱形壁部段外周的外側(cè)延伸，以便能夠以受控方式排放多余的混合物。在一個(gè)實(shí)施例中，端壁合并到管口內(nèi)，該管口在消化室的內(nèi)部朝向底壁延伸，其中所述入口管或出口管被插入到所述管口內(nèi)。以這種方式來(lái)固定插入管的位置。在其一個(gè)實(shí)施例中，管口在面向所述底壁的一側(cè)處包括連接部段，該連接部段設(shè)置有內(nèi)凹擠壓肋，其中所述擠壓肋與插入管接合。上述擠壓肋緊固管口和插入管之間的連接，由此確保插入管的固定。在一個(gè)組合的實(shí)施例中，所述入口管在周向方向上對(duì)置于出口管延伸。在一個(gè)組合的實(shí)施例中，所述入口管與出口管相比更深地延伸到漿料部段內(nèi)，由此使得新添加的混合物在消化容器內(nèi)部的較低水平處加入。在一個(gè)組合的實(shí)施例中，入口開(kāi)口高于排放邊緣定位，由此加入的多余混合物以受控的方式被排放，且甚至有助于沖洗系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，沼氣系統(tǒng)包括圍繞消化容器的第一周壁部段延伸的帆布加強(qiáng)套筒。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋沿著第二圓柱形壁部段和第二導(dǎo)向部具有恒定的壁厚。由于第二導(dǎo)向部相對(duì)于第一圓柱形壁部段向內(nèi)凹入以便提供細(xì)長(zhǎng)的插入空間，第二周壁在壁厚恒定的區(qū)域處設(shè)置有并入的加強(qiáng)件。在其一個(gè)實(shí)施例中，蓋沿著第二周壁和頂側(cè)具有恒定的壁厚。因此，蓋在其整體上具有恒定的壁厚，提供制造方面的優(yōu)勢(shì)。在一個(gè)實(shí)施例中，第二導(dǎo)向部具有半圓形或U形的橫截面，從而每個(gè)第二導(dǎo)向部具有兩個(gè)壁部段，這兩個(gè)壁部段合并到直接在該導(dǎo)向部旁邊延伸的第一周壁部段。在一個(gè)實(shí)施例中，頂側(cè)包括基本平直的頂壁部段，該頂壁部段基本橫向于第二周壁的中心線延伸，其中頂壁部段合并到凸起的十字形加強(qiáng)件內(nèi)，該十字形加強(qiáng)件并入到第
二周壁中。在其一個(gè)實(shí)施例中，十字形加強(qiáng)件和頂壁部段限定容納空間，其中壓載體插入或限制于該容納空間內(nèi)。壓載體在蓋頂部上良好地保持在位。由壓載體施加的向下壓力保持所捕獲的氣體處于一定的壓力下。在其一個(gè)實(shí)施例中，壓載體包括下部突起部，該下部突起部具有與容納空間的形狀互補(bǔ)的形狀。該突起部保持壓載體被插入，由此壓載體的其余部分可為任何合適的形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，壓載體為空心體，其具有可封閉的填充孔以便填充液體或砂子?？招捏w可在安裝位置處填充，從而保持其運(yùn)輸重量較輕。在通過(guò)回轉(zhuǎn)成型模塑適當(dāng)制成的一個(gè)實(shí)施例中，空心體具有恒定的壁厚。在一個(gè)實(shí)施例中，壓載體包括固體水泥或混凝土或由固體水泥或混凝土制成。在重量輕從而易于運(yùn)輸?shù)膶?shí)施例中，消化容器和蓋由熱塑性樹(shù)脂制成，優(yōu)選為聚乙烯。根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種通過(guò)熱塑性樹(shù)脂的回轉(zhuǎn)成型模塑來(lái)制造沼氣系統(tǒng)的方法，其中沼氣系統(tǒng)包括圓柱形消化容器和蓋，所述圓柱形消化容器具有用于限定消化室的底壁、第一周壁以及頂部開(kāi)口，而所述蓋具有用于限定氣體儲(chǔ)存腔室的頂側(cè)、第二周壁以及底部開(kāi)口，其中所述蓋經(jīng)由頂部開(kāi)口插入到消化容器內(nèi)，其中所述蓋的底部開(kāi)口朝向所述底壁，以便捕獲消化室內(nèi)部釋放的氣體，其中鑄模包括形成消化容器外部形狀的封閉的內(nèi)部空間，消化容器·在其頂部上延續(xù)進(jìn)入到蓋內(nèi)，其中所述方法包括:在鑄模內(nèi)形成包括消化容器和蓋的空心體，從鑄模釋放空心體，并制作至少一個(gè)切口以便將蓋從消化容器分離，使得蓋能夠插入到消化容器內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的方法，沼氣系統(tǒng)的兩個(gè)核心部分為沼氣容器和蓋，它們通過(guò)從同一空心體分離來(lái)制造。以這種方式，蓋的下側(cè)和消化容器的上側(cè)處的所有小的制造偏差(諸如收縮不均或非圓形形狀)會(huì)的以相同程度存在，由此在制作切口之后提供將蓋插入到消化容器內(nèi)的最佳狀態(tài)。在其一個(gè)實(shí)施例中，鑄模包括形成消化容器外部形狀的封閉的內(nèi)部空間，消化容器在其頂部上經(jīng)由附加橋接件延續(xù)進(jìn)入到蓋內(nèi)，其中所述附加橋接件橋接消化容器和蓋在附加橋接件處的直徑差異，其中所述方法包括:在鑄模內(nèi)形成包括消化容器、附加橋接件和蓋的空心體，從鑄模釋放空心體，制作第一個(gè)切口以便形成底部開(kāi)口以及將蓋從附加橋接件分離，并制作第二個(gè)切口以便形成頂部開(kāi)口且將消化容器從附加橋接件分離。通過(guò)兩個(gè)切口去除橋接件確保蓋輕柔地滑入到消化容器內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，鑄模包括基本模具部件以及插入到基本模具部件之間的插入模具，其中基本模具部件形成消化容器的基部、消化容器到蓋內(nèi)的連續(xù)部分以及蓋的頂側(cè)，其中所述插入模具為消化容器和蓋提供額外的高度。將插入模具插入以便獲得伸長(zhǎng)的消化系統(tǒng)的可選高度?；灸＞卟考m用于所有高度。以這種方式，在使用相同的基本模具部件的同時(shí)可制造具有可選高度的沼氣系統(tǒng)。在本說(shuō)明書(shū)中描述和示出的各個(gè)方面和特征只要可能可單獨(dú)地應(yīng)用。這些單獨(dú)的方面，特別是在所附從屬權(quán)利要求中所述的方面和特征可以構(gòu)成專(zhuān)利分案申請(qǐng)的主題。


將基于附圖中示出的示例性實(shí)施例來(lái)闡明本發(fā)明，其中:圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的沼氣系統(tǒng)；圖2A和圖2B分別示出根據(jù)圖1所示沼氣系統(tǒng)的下部和上部；圖3A和3B示出根據(jù)圖1所示沼氣系統(tǒng)處于可動(dòng)部分的兩個(gè)最外側(cè)的對(duì)置操作位置內(nèi)的縱向截面；圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的備選沼氣系統(tǒng)的縱向截面；圖5A和5B示出根據(jù)圖6所示備選沼氣系統(tǒng)的上部；圖5C示出根據(jù)圖6所示備選 沼氣系統(tǒng)的備選上部；圖和圖5E不出根據(jù)圖6所不的備選沼氣系統(tǒng)的另一備選的上部；圖6示出根據(jù)圖1所示沼氣系統(tǒng)的兩個(gè)部件的制造階段；以及圖7示出根據(jù)圖1所示沼氣系統(tǒng)的兩個(gè)其它部件的制造階段。
具體實(shí)施例方式圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的沼氣系統(tǒng)I。圖2A和2B更詳細(xì)地示出了其中的某些部件。沼氣系統(tǒng)I的內(nèi)部由圖3A和圖3B示出。如圖1和圖2A中所示，沼氣系統(tǒng)I包括薄壁的消化容器10，其包括周壁11 (具有中心線A)和底壁12，且兩者在任何部位均具有4毫米的恒定壁厚。圓柱形壁11限定消化室19，并可大致分為下部漿料部段13和上部氣體捕獲部段14。消化容器10由熱塑性樹(shù)脂(諸如聚乙烯)通過(guò)將在下文詳述的回轉(zhuǎn)成型模塑制成。在漿料部段13處，周壁11包括第一圓柱形壁部段15，其合并到總共四組在容器10的縱向方向上延伸的兩個(gè)一組的內(nèi)凹加強(qiáng)肋16內(nèi)。在上側(cè)處,第一圓柱形壁部段15和加強(qiáng)肋16合并到外凸周向加強(qiáng)肋17內(nèi)。在氣體捕獲部段14處，周壁11包括第二圓柱形壁部段20，其合并到在容器10的縱向方向上延伸的總共四個(gè)內(nèi)凹的第一導(dǎo)向部21內(nèi)。第一導(dǎo)向部21具有U形橫截面，并沿著容器10的圓周均勻分布。在下側(cè)處，每個(gè)第一導(dǎo)向部21合并到平行于底壁12延伸的平直端壁部段22內(nèi)。在頂側(cè)處，第二壁部段20合并到限定圓形的容器開(kāi)口 23的外凸周向加強(qiáng)肋24內(nèi)。如圖3A和圖3B中最佳所示，沼氣系統(tǒng)I包括由熱塑性樹(shù)脂(諸如聚氯乙烯)制成的入口管30。入口管在第一導(dǎo)向部21之一內(nèi)延伸，經(jīng)由未示出的防水密封通過(guò)端壁部段
22。入口管30的上部部分31完全地在第一導(dǎo)向部21內(nèi)延伸，且下部部分32在漿料部段內(nèi)延伸直到相對(duì)于底壁12相距一定的距離處，該距離與入口管31的直徑大致相等。入口管30連接到由熱塑性樹(shù)脂(諸如聚乙烯)制成的入口漏斗33。入口漏斗33具有細(xì)長(zhǎng)的漏斗開(kāi)口。入口漏斗33延伸使其漏斗開(kāi)口部分地在周壁11的外周以外。如圖3A和圖3B中所示，沼氣系統(tǒng)I包括由熱塑性樹(shù)脂(諸如聚氯乙烯)制成的出口管35。出口管35在入口管31對(duì)置側(cè)的第一導(dǎo)向部21內(nèi)延伸。出口管35經(jīng)由未示出的防水密封通過(guò)端壁部段22。出口管35完全地在第一導(dǎo)向部21內(nèi)延伸，并且延伸到漿料部段13內(nèi)僅一段很短的距離，該距離剛好足以進(jìn)行適當(dāng)?shù)孛芊?。出口?5連接到由熱塑性樹(shù)脂(諸如聚乙烯)制成的漏斗形排放延伸部36。排放延伸部具有細(xì)長(zhǎng)的頂側(cè)。排放延伸部36部分地在周壁11的外周以外延伸，其中延伸部設(shè)有較低的排放邊緣37，以迫使排放時(shí)的溢出發(fā)生于排放延伸部36的最外延伸邊緣處。 入口漏斗33相對(duì)于底壁12延伸到高度E，其比排放邊緣37最低部分的高度B高出幾厘米。以這種方式，消化容器10可經(jīng)由入口漏斗33以適當(dāng)方式被有包含糞肥和植物的部分溶于水的消化混合物填充，其中當(dāng)已經(jīng)達(dá)到在高度B的混合物最高水平時(shí)，則過(guò)多的混合物經(jīng)由排放延伸部36而被排出。消化容器10內(nèi)的漿料部分降低到漿料部段13內(nèi)。在漿料部段13處，消化容器10包括形成為管口的、位于兩個(gè)對(duì)置的圓柱形壁部段15下半部分內(nèi)的兩個(gè)管連接件38。消化容器10可以通過(guò)管連接件38直接連接到廁所，廁所被安裝在高于排放延伸部的合適高度處以便用糞肥填充容器10。如圖1中所示，周壁11通過(guò)緊密配合的帆布加強(qiáng)套筒28而在上部氣體捕獲部段14處得以加強(qiáng)，加強(qiáng)套筒28限制于周向加強(qiáng)肋17、24之間。帆布套筒28包括適于入口漏斗35的開(kāi)口 27和適于排放延伸部36的開(kāi)口 29。如圖1和圖2B中所示，沼氣系統(tǒng)I包括薄壁的蓋40，其在所有部位都具有4毫米的恒定壁厚。蓋40經(jīng)由容器開(kāi)口 23插入消化容器10內(nèi)。蓋40限定氣體儲(chǔ)存腔室47，該腔室只可從下面自由通達(dá)。蓋40由熱塑性樹(shù)脂(諸如聚乙烯)通過(guò)如將在后文詳述的回轉(zhuǎn)成型模塑來(lái)制成。蓋40包括圓柱形周壁部段41，其合并到四個(gè)向內(nèi)指向的在蓋40的縱向方向上延伸的第二導(dǎo)向部42。第二導(dǎo)向部42具有U形的橫截面，并沿蓋40的圓周均勻地分布。第二導(dǎo)向部42的外部尺寸適于容納第一導(dǎo)向部21,由此蓋40只能在容器10內(nèi)自由地向上和向下滑動(dòng)，而沒(méi)有繞其縱向軸線A的旋轉(zhuǎn)，且不會(huì)相對(duì)于消化容器10側(cè)向傾斜或傾翻。蓋40包括多個(gè)內(nèi)凹的加強(qiáng)肋43，其在蓋40的周向方向上延伸通過(guò)周壁部段41和第二導(dǎo)向部42。在其頂側(cè)處，蓋40設(shè)置有十字形加強(qiáng)件44，其朝向其四個(gè)末端變寬，且其四個(gè)末端合并到第二導(dǎo)向部42內(nèi)。在稍微向下的位置處，蓋40包括平坦的頂壁45，其連同十字形加強(qiáng)件44 一起限定四個(gè)容納空間46，所述容納空間46用于限制四個(gè)互補(bǔ)形成的混凝土壓載塊50。十字形加強(qiáng)件44和混凝土壓載塊50 —起形成蓋40的平滑凸起頂面。蓋40包括將氣體儲(chǔ)存腔室47與柔性氣體軟管49連接的軟管連接件48。在其對(duì)置側(cè)處，軟管49連接到家用的燃?xì)馊紵?未示出)。備選地，在四個(gè)容納空間46中容納四個(gè)互補(bǔ)的空心體。空心體可以水或砂子填充以提供必要的重量。圖3A示出蓋40相對(duì)于消化容器10的最高可能位置。如圖所示，蓋40的周壁部段41的高度D基本等于消化容器10的整體高度C減去排放延伸部36的排放邊緣37的高度B的差值，其決定消化容器10內(nèi)部的液體最高水平。在氣體儲(chǔ)存腔室47充滿(mǎn)甲烷氣體且蓋40最優(yōu)地浮動(dòng)于液體上的極端情況下，由于排放邊緣37高度的緣故一些額外混合物己被排放，即使如此，所述第二導(dǎo)向部42完全由第一導(dǎo)向部21接合。混凝土壓載塊50的重量保持所捕獲的甲烷氣體處于合適的恒定壓力下以便被供應(yīng)給燃?xì)馊紵?。在高度B處的混合物最大體積為氣體儲(chǔ)存腔室47體積的兩倍。圖3B示出蓋40在消化容器10內(nèi)部的最低位置。在該位置，蓋40穩(wěn)定地座落于漿料部分13加強(qiáng)肋16的上端部上。周壁部段41的高度D允許氣體儲(chǔ)存腔室47完全充滿(mǎn)該混合物，充滿(mǎn)到高度B處的其最高水平處，而不含有甲烷氣體。圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的備選沼氣系統(tǒng)101內(nèi)部的縱向截面。圖5A-5E示出可用于根據(jù)圖4的備選沼氣系統(tǒng)101的各種上部部件。與如圖1-3中所示的沼氣系統(tǒng)I的相應(yīng)部件相同或幾近相同的備選沼氣系統(tǒng)101的部件用相同的附圖標(biāo)記指示。備選沼氣系統(tǒng)101設(shè)有帆布加強(qiáng)套筒28，但是為了示出的目的，沒(méi)有示出套筒28。只有不同的部件設(shè)置替代的附圖標(biāo)記，且在下面進(jìn)行論述。如圖4中所示，備選沼氣系統(tǒng)101設(shè)置有放置于第一導(dǎo)向部21內(nèi)的入口管30和出口管35。入口管30的下部32和出口管35的下部部分39經(jīng)由內(nèi)凹的入口管口 134和內(nèi)凹的出口管口 135通過(guò)端壁部段22，其中入口管口 134和出口管口 135分別接納入口管30的下部32和出口管35的下部39。在每個(gè)第一導(dǎo)向部21內(nèi)可以形成沿第一導(dǎo)向部21縱向方向的整個(gè)長(zhǎng)度延伸的多個(gè)加強(qiáng)肋51。管口 134、135包括向下合并到較小連接部段138內(nèi)的容納部段137。容納部段137的上側(cè)向外合并到沿圓周具有基本恒定半徑的端壁部段22內(nèi)。在連接部段138的內(nèi)部設(shè)置有沿內(nèi)周分布的 沿軸向延伸且徑向內(nèi)凹的擠壓肋139。在內(nèi)凹邊緣處，擠壓肋139限定的直徑比管30、35的下部32、39的外徑略小。一旦插入后，入口管30的下部32和出口管35的下部39使得擠壓肋位移，且被卡在或擠壓在它們之間，從而相對(duì)于管口 134、135基本固定下部32。附加彈性密封件136部分地插入容納部段137并密封管30、35和管口 134、135之間的連接。累積的 漿料可進(jìn)一步加強(qiáng)密封。如圖5A中所示，備選沼氣系統(tǒng)101包括蓋140，其插入到容器10內(nèi)，且其受到第一導(dǎo)向部21的引導(dǎo)，這樣它只能在容器10內(nèi)向上和向下自由滑動(dòng)。蓋140包括多個(gè)內(nèi)凹的加強(qiáng)肋43，其在蓋140的周向方向上延伸通過(guò)周壁部段41。在該備選的沼氣系統(tǒng)101中，第二導(dǎo)向部42是光滑的。蓋140設(shè)置有十字形加強(qiáng)件144，其朝向其四個(gè)末端變寬，且其四個(gè)末端合并到第二導(dǎo)向部42內(nèi)。在稍微向下的位置處，蓋140包括基本平坦的頂壁145，其連同十字形加強(qiáng)件144 一起限定四個(gè)容納空間146。蓋140沿其外周設(shè)置有溢流通道151，用于排放累積在蓋140的容納空間146內(nèi)的沉淀物。為了確保沉淀物流向溢流通道151，平坦的頂壁145具有朝向蓋140的外周傾斜降低的較小梯度。如圖4、圖5A-5E中所不,備選沼氣系統(tǒng)101可設(shè)有不同類(lèi)型的放置于蓋140頂部上的空心壓載體150、250、350?？招膲狠d體150、250、350由熱塑性樹(shù)脂(諸如聚乙烯)制成。如圖5A和5B中所示，每一第一種類(lèi)型的空心壓載體150具有覆蓋大約一半蓋140的半圓形，其中所述空心壓載體150 —起基本覆蓋整個(gè)蓋140。每一空心壓載體150在兩個(gè)容納空間146上延伸，并設(shè)置有兩個(gè)突起154，該突起與容納空間146互補(bǔ)地形成，且被限制于容納空間146內(nèi)。以這種方式，空心壓載體150可以穩(wěn)定的方式放置于蓋140上。在該實(shí)例中，空心壓載體150的大部分在容納空間146的上方和外側(cè)延伸，從而相對(duì)于容納空間146的體積顯著增大了空心壓載體150的體積?？招膲狠d體150設(shè)置有相對(duì)于第二導(dǎo)向部42對(duì)準(zhǔn)的第一凹部153、157。當(dāng)蓋140向上或向下滑動(dòng)通過(guò)容器10時(shí)，第一凹部153、157允許第一導(dǎo)向部21通過(guò)。此外，每一空心壓載體150設(shè)置有中央第二凹部158，上述第二凹部158 —起保持蓋140的在中央定位的軟管連接件152自由活動(dòng)，而一旦放置空心壓載體150，則可通達(dá)軟管連接件152。
空心壓載體150包括填充部段155其具有螺紋嘴口 156，以將直立水瓶或PET瓶的標(biāo)準(zhǔn)瓶蓋裝配到蓋嘴口 156上。嘴口 156可用水或砂子來(lái)填充空心壓載體150，以便提供必要的重量。由于空心壓載體150在容納空間146上方和外側(cè)的額外體積，與用于根據(jù)圖1-5中所示的沼氣系統(tǒng)I中的壓載塊50相比，可以將額外的砂子或水添加到空心壓載體150上。填充部段155延伸到略高于空心壓載體150的其余部分，這樣在其開(kāi)始通過(guò)嘴口156溢出之前可充滿(mǎn)空心壓載體150的整個(gè)空間。一旦充滿(mǎn)，嘴口 156可由任何合適的蓋來(lái)方便地密封。圖5C示出了第二種類(lèi)型的空心壓載體250，其是在如圖5A和5B中所示的空心壓載體150上進(jìn)行的改型。該空心壓載體250與如圖5A和5B中所示的第一種類(lèi)型的空心壓載體150的不同之處在于該空心壓載體250在其上表面上設(shè)置有徑向加強(qiáng)肋259和同心的加強(qiáng)肋260。加強(qiáng)肋259、260加強(qiáng)空心壓載體250，以便提高結(jié)構(gòu)完整性。圖4、圖和5E示出第三種類(lèi)型的空心壓載體350，其是在如圖5A和5B中所示的空心壓載體150上進(jìn)行的改型。該壓載體350與如圖5A和5B中所示的空心壓載體150的不同之處在于每一壓載體350僅覆蓋蓋140的四分之一。每一壓載體350設(shè)置有一個(gè)突起部154，其可被放置于容納空間146之一內(nèi)。這四個(gè)壓載體350 —起基本覆蓋整個(gè)蓋140。以圖5A和5B的空心壓載體150類(lèi)似的方式，每一空心壓載體350設(shè)置有與第二導(dǎo)向部42對(duì)準(zhǔn)的第一凹部353、357和與軟管連接件152對(duì)準(zhǔn)的第二中央凹部358，以及具有螺紋嘴口 156的徑向延伸填充部段355。這些空心壓載體350的使用可以減少每個(gè)壓載體的重量，從而更易于處理壓載體。壓載體350在其上表面內(nèi)還可設(shè)置與如圖5C中所示的壓載體250類(lèi)似的徑向加強(qiáng)肋259和同心的加強(qiáng)肋260。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的沼氣系統(tǒng)1、101的制造階段。具體地，示出通過(guò)鑄模組合制造消化容器10和蓋40。圖6示出開(kāi)放的回轉(zhuǎn)鑄模的一部分60，其在閉合狀態(tài)下具有完全封閉的內(nèi)部空間，相繼形成消化容器10、附加橋接件61和蓋40的完整外部形狀。附加橋接件61沿圓周延伸且位于第一導(dǎo)向部21和第二導(dǎo)向部42的內(nèi)側(cè)。在制造過(guò)程中，鑄模填充有堆積的熱塑性樹(shù)脂，加熱以便熔化堆積的熱塑性樹(shù)脂，以及由回轉(zhuǎn)鑄模圍繞三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線以本身己知的方式回轉(zhuǎn)。附加橋接件61形成消化容器10和蓋40之間的臨時(shí)連接。附加橋接件61橋接蓋40底部外徑與消化容器10較寬頂側(cè)之間的差異。在冷卻后，打開(kāi)回轉(zhuǎn)鑄模，并釋放具有恒定壁厚的包括消化容器10、附加橋接件61和蓋40的所示空心體。釋放后，制作第一周向切口 62 (實(shí)線)和第二周向切口 63 (虛線)，則上述切口 62、63分別形成蓋40的開(kāi)放下側(cè)與容器開(kāi)口 23。以這種方式，附加橋接件61上的任何小的制造偏差(諸如收縮不均或非圓形形狀)將在蓋40的下側(cè)和消化容器10的上側(cè)處以相同程度存在，由此蓋40將總是能夠適配到容器10內(nèi)并相對(duì)于容器10滑動(dòng)?；蛘撸恢谱髑锌?61、62之一。備選地，不采用額外的橋接件61，僅僅一個(gè)切口就足以使得蓋40插入到消化容器10內(nèi)。備選地，切口 61、62通過(guò)單一工具來(lái)制造，其具有足以將附加橋接件61整體去除的切割厚度。通過(guò)回轉(zhuǎn)鑄造，消化容器10和蓋40在任何部位均具有4毫米的恒定的相同壁厚。適當(dāng)?shù)暮愣ū诤裨?-6毫米的范圍內(nèi)。如圖6中所示，打開(kāi)的回轉(zhuǎn)鑄模部分60分為基本模具部件64、66、68、70，其間是流體連接的插入模具65 、67、69?；灸＞卟考?4、66、68、70和插入模具65、67、69 —起形成如圖1-3B所示的沼氣系統(tǒng)I。該沼氣系統(tǒng)I在高度B處通常具有1500升的混合物體積。當(dāng)移除插入模具65、67、69，只有基本模具部件64、66、68、70連接在一起時(shí)，獲得具有另外尺寸的沼氣系統(tǒng)，其具有減小的高度C，但是其在高度B具有的混合物最大體積仍為蓋的氣體儲(chǔ)存腔室體積的兩倍。具有另外尺寸的這種沼氣系統(tǒng)在高度B處具有1000升的混合物體積。通過(guò)提供另外一組插入模具65、67、69，在高度B處的混合物體積可為700升，并保持體積中的上述關(guān)系。圖7示出沼氣系統(tǒng)1、101的另一制造階段。具體地，示出通過(guò)鑄模組合制造入口漏斗33和排放延伸部36。圖5示出回轉(zhuǎn)鑄模在其對(duì)稱(chēng)面處被打開(kāi)的一個(gè)半部80?；剞D(zhuǎn)鑄模在其閉合狀態(tài)下具有完全封閉的內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間形成入口漏斗33和排放延伸部36，入口漏斗和排放延伸部在其最長(zhǎng)的上邊緣處結(jié)合在一起的完整外部形狀。在制造過(guò)程中，鑄模填充有堆積的熱塑性樹(shù)脂并加熱以熔化堆積的熱塑性樹(shù)脂，且由回轉(zhuǎn)鑄模圍繞三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線以本身己知的方式回轉(zhuǎn)。在冷卻后，打開(kāi)回轉(zhuǎn)鑄模，以及釋放具有恒定壁厚的包括入口漏斗33和排放延伸部36的空心體。釋放后，制作周向切口 81以便形成入口漏斗33和排放延伸部36。附加切口將提供排放邊緣37的最低部分。用回轉(zhuǎn)鑄模制造上述沼氣系統(tǒng)的制造過(guò)程允許制造不同尺寸的沼氣系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，上面的描述是用來(lái)說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例的操作，而非旨在限制本發(fā)明的范圍。從上面的論述，多種改型對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言是清楚可見(jiàn)的，其也將由本發(fā)明的精神和范圍所涵 蓋。
權(quán)利要求
1.一種沼氣系統(tǒng)，其包括圓柱形消化容器和蓋，所述消化容器具有底壁、第一周壁以及頂部開(kāi)口，以便限定由消化混合物填充的消化室，而所述蓋具有用于限定氣體儲(chǔ)存腔室的頂側(cè)、第二周壁以及底部開(kāi)口，其中所述蓋經(jīng)由頂部開(kāi)口插入到消化容器內(nèi)，其中所述蓋的底部開(kāi)口朝向所述底壁，以便捕獲消化室內(nèi)釋放的氣體，其中第一周壁包括合并到第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部?jī)?nèi)的第一圓柱形壁部段，該第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部在第一周壁的縱向方向上延伸且相對(duì)于第一圓柱形壁部段向內(nèi)突出，以及其中，第二周壁包括合并到第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部?jī)?nèi)的第二圓柱形壁部段，該第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部在第一周壁的縱向方向上延伸且相對(duì)于第二圓柱形壁部段向內(nèi)凹入，以便提供能夠從外部通達(dá)的細(xì)長(zhǎng)插入空間，其中所述第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部至少部分地插入到第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部?jī)?nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣系統(tǒng)，其中消化容器沿著第一圓柱形壁部段和第一導(dǎo)向部的壁厚恒定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沼氣系統(tǒng)，其中消化容器沿著第一周壁和底壁的壁厚恒定。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的沼氣系統(tǒng)，其中第一導(dǎo)向部具有半圓形或U形橫截面。
5.根據(jù)任一 前述權(quán)利要求所述的沼氣系統(tǒng)，其中第一周壁包括漿料部段和位于漿料部段上方的氣體捕獲部段，其中所述第一導(dǎo)向部沿氣體捕獲部段延伸且在其下端部包括端壁，該端壁在相對(duì)于底壁有一定距離處延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沼氣系統(tǒng)，其中所述沼氣系統(tǒng)包括入口管，該入口管在第一導(dǎo)向部之一的內(nèi)部延伸且通過(guò)端壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沼氣系統(tǒng)，其中入口管完全地在第一圓柱形壁部段外周的內(nèi)側(cè)延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的沼氣系統(tǒng)，包括連接到所述入口管的入口漏斗，其中入口漏斗包括入口開(kāi)口，該入口開(kāi)口至少部分地在第一圓柱形壁部段外周的外側(cè)延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)所述的沼氣系統(tǒng)，包括出口管，該出口管在第一導(dǎo)向部之一的內(nèi)部延伸且通過(guò)端壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的沼氣系統(tǒng)，其中出口管完全地在第一圓柱形壁部段外周的內(nèi)側(cè)延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的沼氣系統(tǒng)，包括連接到出口管的排放延伸部，其中所述排放延伸部包括排放邊緣，該排放邊緣至少部分地在第一圓柱形壁部段的外周的外側(cè)延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求6或9所述的沼氣系統(tǒng)，其中端壁并入管口中，該管口在消化室的內(nèi)部朝向底壁延伸，其中所述入口管和/或出口管被插入到所述管口內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的沼氣系統(tǒng)，其中管口在面向所述底壁的一側(cè)處包括連接部段，該連接部段設(shè)置有內(nèi)凹的擠壓肋，其中所述擠壓肋與所插入的管接合。
14.根據(jù)權(quán)利要求6和9所述的沼氣系統(tǒng)，其中所述入口管在周向方向上對(duì)置于出口管延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求6和9所述的沼氣系統(tǒng)，其中所述入口管與出口管相比更深地延伸到漿料部段內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求8和11所述的沼氣系統(tǒng)，其中入口開(kāi)口高于排放邊緣定位。
17.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的沼氣系統(tǒng)，包括圍繞消化容器的第一周壁部段延伸的帆布加強(qiáng)套筒。
18.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的沼氣系統(tǒng)，其中蓋沿著第二圓柱形壁部段和第二導(dǎo)向部的壁厚恒定。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的沼氣系統(tǒng)，其中蓋沿著第二周壁和頂側(cè)的壁厚恒定。
20.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的沼氣系統(tǒng)，其中第二導(dǎo)向部具有半圓形或U形橫截面。
21.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的沼氣系統(tǒng)，其中頂側(cè)包括基本平直的頂壁部段，該頂壁部段基本橫向于第二周壁的中心線延伸，其中頂壁部段合并到凸起的十字形加強(qiáng)件內(nèi)，十字形加強(qiáng)件并入到第二周壁中。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的沼氣系統(tǒng)，其中十字形加強(qiáng)件和頂壁部段限定容納空間，其中壓載體插入或限制于該容納空間內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的沼氣系統(tǒng)，其中壓載體包括下部突起部，該下部突起部的形狀與容納空間的形狀互補(bǔ)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的沼氣系統(tǒng)，其中壓載體為空心體，該空心體具有可封閉以便填充液體或砂子的填充孔。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的沼氣系統(tǒng)，其中空心體具有恒定壁厚。
26.根據(jù)權(quán)利要求22-26任一項(xiàng)所述的沼氣系統(tǒng)，其特征在于壓載體包括固體水泥或混凝土，或由固體水泥或混凝土制成。
27.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所 述的沼氣系統(tǒng)，其中消化容器和蓋由熱塑性樹(shù)脂制成，優(yōu)選為聚乙烯。
28.通過(guò)熱塑性樹(shù)脂的回轉(zhuǎn)成型模塑來(lái)制造沼氣系統(tǒng)的方法，其中沼氣系統(tǒng)包括圓柱形消化容器和蓋，所述消化容器具有用于限定消化室的底壁、第一周壁以及頂部開(kāi)口，而所述蓋具有用于限定氣體儲(chǔ)存腔室的頂側(cè)、第二周壁以及底部開(kāi)口，其中所述蓋經(jīng)由頂部開(kāi)口插入到消化容器內(nèi)，其中所述蓋的底部開(kāi)口朝向所述底壁以便捕獲消化室內(nèi)部釋放的氣體，其中鑄模包括形成消化容器外部形狀的封閉的內(nèi)部空間，消化容器在其頂部上延續(xù)進(jìn)入到蓋內(nèi)，其中所述方法包括:在鑄模內(nèi)形成包括消化容器和蓋的空心體，從鑄模釋放空心體，并制作至少一個(gè)切口以便將蓋從消化容器分離，使得蓋能夠插入到消化容器內(nèi)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中鑄模包括形成消化容器外部形狀的封閉的內(nèi)部空間，消化容器在其頂部上經(jīng)由附加橋接件延續(xù)進(jìn)入到蓋內(nèi)，其中所述附加橋接件橋接消化容器和蓋在附加橋接件處的直徑差異，其中所述方法包括:在鑄模內(nèi)形成包括消化容器、附加橋接件和蓋的空心體，從鑄模釋放空心體，制作第一個(gè)切口以便形成底部開(kāi)口并將蓋從附加橋接件分離，且制作第二個(gè)切口以便形成頂部開(kāi)口并將消化容器從附加橋接件分離。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的方法，其中鑄模包括基本模具部件以及插入到基本模具部件之間的插入模具，其中基本模具部件形成消化容器的基部、消化容器到蓋內(nèi)的連續(xù)部分以及蓋的頂側(cè)，以及其中所述插入模具為消化容器和蓋提供額外的高度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沼氣系統(tǒng)，其包括圓柱形消化容器和蓋，所述消化容器具有底壁、第一周壁以及頂部開(kāi)口，以便限定由消化混合物填充的消化室，而所述蓋具有用于限定氣體儲(chǔ)存腔室的頂側(cè)、第二周壁以及底部開(kāi)口，其中所述蓋經(jīng)由頂部開(kāi)口插入到消化容器內(nèi)，其中所述蓋的底部開(kāi)口朝向所述底壁，以便捕獲消化室內(nèi)部釋放的氣體，其中所述消化容器包括第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部以及所述蓋包括第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部，其中第一細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部至少部分地插入到第二細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)向部?jī)?nèi)。
文檔編號(hào)B29C41/04GK103237881SQ201180058084
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者米瑞克·卡斯特羅, 塞繆爾·卡斯特羅, 錢(qián)德勒·伊麗莎白·哈頓 申請(qǐng)人:Sim氣體Ip荷蘭公司