CN101666398A - 多层结构多功能管道和连接装置 - Google Patents

Abstract

多层结构多功能管道和连接装置。解决目前现有的管道防腐性差、抗压性差、不美观，生产成本高、结构单一等缺点。其结构组成有：外层的防腐层、中间层的抗压层、内层的防腐层。其优点具有防腐性好、抗压性强、还可以有抗菌作用、安装连接简单、减少生产和安装成本、管道和连接装置的结构类型多样化等。其可用于饮水工程、排水工程、输油、输送具有腐化性的液体、输送高温的液体和气体等。

Description

多层结构多功能管道和连接装置

技术领域：

多层结构多功能管道和连接装置，其减少了管道和接头的腐化缺点，增加了管道和接头的使用寿命。增加管道和接头的抗压性。还能有杀菌的作用。减少了管道的制作、安装成本。增加了管道的美观性。其用于饮水工程、输油管、排水管、腐化性液体输送等领域。

技术背景：

目前市场上的管道和接头装置多为单纯的镀锌铁管和单纯的塑料制品，由于镀层太薄一般只有200微米以下，有时镀层不均匀，特别是管道内面。管道长期埋于地下和暴露于空气中，单纯的金属铁制品很容易氧化生锈。大大的减少了管道的使用寿命，且损坏后也要浪费很大的人力来维修。

单纯的塑料制品，如PVC水管虽然不会生锈，但其抗压性和抗撞击性能很差，抗紫外线能力差。在受到压力和撞击时很容易损坏，在应用方面也使其范围很大的减小。如果靠增加管道的厚度来增加抗压性和抗腐化性。会很大的增加制作成本。

PP-R为无规共聚聚丙烯塑料管道，其有很好的性能，但其也有不足之处，如不耐紫外线照射、安装连接麻烦、耐热低、抗压性也不是很好特别是在低温5摄氏镀下很容易变脆。

铝塑复合管是在两层塑料的中间夹一层铝合金管组成，由热融塑料粘合成一整体。铝合金的抗压性不强，成本高。三层都是不会生锈的管状体，其结构组成多余不合理，会增加制作成本。如只需里层的塑料层和中间的铝合金层，或中间的铝合金层和外层的塑料层组成，就能达到了其作用和性能。

单纯用不易生锈的金属如：镍合金、铝及其铝合金、铜等制成管道，制作成本会大大的增高。

如果是采用在金属管道的里面或外面喷上一层防腐层。喷涂的防腐层厚度也很薄，且涂层很容易磨损和脱皮，管道也会很容易生锈。

有的发明在金属管道内放置一层不锈钢、金属铜、陶瓷，或一层塑料，而外层还是单纯的容易生锈的镀锌层。这样管道的里层是不会生锈了，但是管道都是埋于地下或暴露于空气中，管道的外部也会和泥土里的水份和空气迅速氧化生锈。而且位于地表面的生锈的管道也很不美观。

有的发明是在塑料管道里面加一层不锈钢或金属铜，如果是用增加塑料的厚度来达到抗压的效果，那管道里的不锈钢层和金属铜层就没有意义，因为塑料不会生锈。如果是增加内层的不锈钢层或金属铜层来达到抗压的目的，那外层的塑料也是多余的，还有制作成本也会很大的增加。

还有管道的接头都是用单纯的金属螺纹和塑料结构，其装置简单。有螺纹结构的接头在安装的时候为了防止漏水要用东西包于管道的螺纹才对接于接头的螺纹结构，这样很费时费力。

发明内容：

多层结构多功能管道和连接装置是由：外层防腐成、中间层抗压层、内层防腐层三层组成，

其特点在于：管道和管道连接部件的外防腐层、抗压层和内防腐层在制作的时候灌注铸造制成一整体，或各层制成管状体后在粘合成一整体，或各层制成管状体后焊接成一整体。

管道有连接装置防腐性好、抗压性好、还可以有抗菌的作用、制作成本低等的优点。

一.管道组成：

多层结构多功能管道和连接装置由三层结构组成，由外向内分别是：外层的防腐层(各图中的1)、中间层的抗压层(各图中的2)、内层的防腐层(各图中的3)。

外层的防腐层主要作用是防止中间层的抗压层的外部腐化生锈和增加管道的美观性。

抗压层主要作用是抗击管道内的水压和管道外部的压力。

内层的防腐层主要作用是防止抗压层内部腐化生锈。内层的防腐层为纳米抗菌材料复合物时还具有抗菌的作用。

二.制作材料：

1.外层防腐层制作材料：

(1).金属类：能抗氧化的金属单质及其合金包括：铝、铝合金、锌、锌合金、铜、铜合金、不锈钢。

(2).塑料和树脂类。如，PPR、PVC、PE等。

2.抗压层制作材料：金属铁管、金属铁丝网、不锈钢合金网、纤维网、纤维布、金属网与纤维网或纤维布的复合层。

金属网、合金网、纤维网、纤维布可以是一层或多层。

3.内层防腐层制作材料：

(1).金属类：能抗氧化的金属单质及其合金包括：铝、铝合金、锌、锌合金、铜、铜合金、不锈钢。

(2).塑料和树脂类。如，PPR、PVC、PE等。

(3).塑料和树脂与纳米抗菌材料的复合物。

三.管道和连接装置结构形状：

1.普通型管道结构：

(1)：中间层的抗压层2完全处于外层防腐层1和内层的防腐层3内。其两端为单纯平滑的管道(图1的A)。

(2)：其一端完全处于外层防腐层和内层防腐层内，另一端为螺纹结构4。螺纹结构4从中间的抗压层2引出，螺纹结构4的外端有内防腐层10向上包保护(图1的B)。

(3)：两端都为螺纹结构，螺纹结构5和6都从中间抗压层引出(图1的C)。

(4)：一端为中间层的抗压层完全处于外层防腐层和内层的防腐层内，另一端为螺纹结构，螺纹结构7从外防腐层引出(图1的D)

(5)：两端都是从外防腐层引出的螺纹结构(图1的E)。

上述结构，中间的抗压层可以是两端都外露(图2)。或一端的中间抗压层不外露，另一端的中间抗压层外露。

2.法兰盘管道结构：

(1)：法拉盘结构一端5的管口较大，另一端6的管口较小，管口大的长度较短，管口小的长度较长，管口大的内口直径刚好合适于管口小的外直径。中间抗压层完全处于外防腐层1和内防腐层3内，法兰盘***有若干个螺纹钉接口4(图3的A)。

(2)：管道一端为法兰盘结构5，另一端为单纯的管道结构7(图3的B)。

(3)：管道一端为法兰盘结构5，另一端为螺纹结构8，螺纹结构8从中间抗压层引出，螺纹结构的外端有内防腐层13上包保护(图3的C)。

(4)：管道一端为法兰盘结构5，另一端为螺纹结构9，螺纹结构9从外防腐层层引出(图3的D)。

(5)：管道一端为法兰盘结构6，另一端为单纯的管道结构10(图3的E)。

(6)：管道一端为法兰盘结构6，另一端为螺纹结构11，螺纹结构11从中间抗压层引出，螺纹结构的外端有内防腐层13上包保护(图3的F)。

(7)：管道一端为法兰盘结构6，另一端为螺纹结构12，螺纹结构12从外防腐层层引出(图3的G)。

法兰盘结构管道两端的中间抗压层可以外露(图4)。或一端中间抗压层外露一端不外露。法兰盘可以为一般的平面的结构。

四.连接装置结构：

1.包括：直通接头、弯通接头、三通接头、大管转小管接头等。它们的结构都相似。

(1)中间抗压层2完全处于外防腐层1和内防腐层3内。包括：两端都无螺纹结构(图5的1-1)。一端为无螺纹结构，另一端为从中间抗压层引出的螺纹结构(图5的12)。两端都为从中间抗压层引出的螺纹结构(图5的13)。一端为无螺纹结构，另一端为从内防腐层引出的螺纹结构(图5的1-4)。两端都为从内防腐层引出的螺纹结构(图5的1-5)。

(2)：接头结构中段有向中心凸出的圆环结构4，其凸出达到或超过管道的内口直径，其主要作用是在凸出部的一端或两端放置垫片。管道与接头装置连接时，管道连接端的管壁与接头装置的内凸部压住垫片达到密封不漏水的作用。管道接头的一端或两端可为螺纹结构。螺纹结构可以从中间抗压层或内防腐层引出。螺纹结构是从中间抗压层引出时，其外端可有外防腐层向内包保护(图5的2-1至2-5)。

(3)：螺纹结构端的外部有一段外套端7，作用是管道中间的抗压层为容易生锈的金属，且螺纹结构从金属层引出时，在连接时其外套端套于管道螺纹的外段，再在外套端和管道外防腐层的间隙内注入粘合物使其封闭，防止水份进入加重管道中间层的金属腐化。外套部可以为单纯的外防腐层结构。或外防腐层和中间抗压层结构。或外防腐层、中间抗压层和内防腐层结构。接头装置两端的中间抗压层被外防腐层包于内。或接头装置的中间抗压层完全处于外防腐层和内防腐层内。(如图5的3-1至3-4)。

普通接头装置的中间抗压层可两端都外露(如图6)，或一端外露。

五：垫片结构：

1.垫片位于管道接头中间段向中心圆环形凸出部的一端或两端。

2.其制作物质为质体较软的塑料、饱和树脂、不饱和树脂、橡胶，或这些材料与其它物质组成的复合物。

3.其可以是单纯的圆环形的片状物，其中间有圆形空洞(如图7的7A的A)。

4.或垫片的一端有一管状的凸出部(如图7的7A的B)，管状凸出部的外直径等于管道的内口直径。凸出部的作用是安装时突出部套入管道的内口。垫片的外直径等于或较小于管道接头装置的内口直径。垫片的作用是管道连接的时候防止连接处漏水。

5.或垫片的两端都有管状的凸出部(如图7的7A的C)，管状凸出部的外直径等于管道的内口直径和接头装置中间段向中心圆环形突出部的内口直径。突出部的作用是安装时突出部套入管道和管道接头装置中间段向中心圆环形凸出部的内口。

六：管道的连接：

管道连接时，管道和接头装置可以随意搭配使用，其连接时结构如图7的所示。管道也可以焊接连接，也可以用塑料、金属模具铸造连接。

附图说明：

图1和图2：普通型管道。

1：外防腐层。2：抗压层。3：内防腐层。4、5、6：从抗压层引出的螺纹结构。7、8、9从外防腐引出的螺纹结构。10：内防腐层上包部。

图3和图4：法兰盘管道。

1：外防腐层。2：抗压层。3：内防腐层。4：螺纹钉口。5：法兰盘大口端。6：法兰盘小口端。7和10：单纯管道结构端。8和11：从中间抗压层引出的螺纹结构端。9和12：从外防腐层引出的螺纹结构端。13：内防腐层上包部。

图5和图6：连接装置。

1：外防腐层。2：抗压层。3：内防腐层。4：向中心凸出部。5：从抗压层引出的螺纹结构。6：放置垫片位。7：外套端。8：从外防腐层引出的螺纹结构。

图7：垫片形态和连接形态。

A：单纯圆环片状垫片(侧面)。B：一端为凸出的管状内套垫片(侧面)。C：两端为凸出管状内套的垫片(侧面)。D：垫片的正面图。1：外防腐层。2：抗压层。3：内防腐层。4：接头外套部。5：接头装置中段的向中心圆环形凸出部。6：螺纹结构。7：单纯管道连接端。8：螺纹钉

具体实施方法一：

1.外防腐层和内防腐层材料用PPR塑料。

2.中间抗压层材料为一层或多层的金属铁丝网、不锈钢丝网。

具体实施方法二：

1.外防腐层材料用PVC塑料。制成带有颜色或图案的产品。

2.中间抗压层为铁管层。

3.内防腐层为PPR塑料。

具体实施方法三：

1.外防腐层和内防腐层材料用塑料、树脂或其复合物。

2.中间抗压层为钢丝网和其它纤维组成的复合物。

具体实施方法四：

1.外防腐层和内层材料用塑料、树脂。外防腐层制成带有颜色或图案的产品。

2.中间抗压层为玻璃纤维布或玻璃纤维网，或其与纺纶纤维或其它纤维布或纤维网的复合物。

具体实施方法五：

1.外防腐层和内防腐层为不锈钢。

2.中间抗压层为铁管。

具体实施方法六：

1.外防腐层为不锈钢。

2.中间抗压层为铁管。

3.内防腐层为金属铜。

具体实施方法七：

1.外防腐层和内防腐层为铝或铝合金、或不锈钢。

2.中间抗压层为铁管。

具体实施方法八：

1.外防腐层为带颜色或图案的塑料。或塑料、饱和树脂、不饱和树脂与石英砂、滑石粉等的复合物。

2.中间抗压层为铁管或钢丝网。

3.内防腐层为塑料。

具体实施方法九：

1.外防腐层和内防腐层为树脂及其复合物。

2.中间抗压层为铁管或钢丝网。

具体实施方法十：

1.外防腐层为PVC或其它塑料。

2.中间抗压层为钢丝网或不锈钢丝网。

3.内防腐层为PVC或其它塑料与抗菌纳米材料的复合物。

Claims (10)

1.多层结构多功能管道和连接装置的组成结构特征由外向内分别是：外防腐层、中间层的抗压层、内层的防腐层。

2.权利要求1所述管道和连接装置组成其特征在于：管道和管道连接部件的外防腐层、抗压层和内防腐层在制作的时候灌注铸造制成一整体，或各层制成管状体后在粘合成一整体，或各层制成管状体后焊接成一整体。

3.权利要求1所述其特征在于外层防腐层制作材料为：

a.金属类：能抗氧化的金属单质及其合金包括：铝、铝合金、锌、锌合金、铜、铜合金、不锈钢。

b.塑料和树脂类。如，PPR、PVC、PE等。树脂。

4.权利要求1所述抗压层其特征在于制作材料为：金属铁管层、金属铁丝网、不锈钢合金网、纤维网、纤维布、金属网或合金网与纤维布或纤维网的复合层。金属网、合金网、纤维网、纤维布可以是一层或多层。

5.权利要求1所述其特征在于内层防腐层制作材料为：

a.金属类：能抗氧化的金属单质及其合金包括：铝、铝合金、锌、锌合金、铜、铜合金、不锈钢。

b.塑料和树脂类。如，PPR、PVC、PE等。

c.塑料和树脂与纳米抗菌材料的复合物。

6.权利要求1所述的管道和管道连接装置的两端可为无螺纹结构。或一端为螺纹结构，一端为无螺纹结构。或两端都为螺纹结构。螺纹结构在中间层的抗压层引出，或在外层的防腐层引出，或在内层的防腐层引出。

7.权利要求1所述的管道和管道连接装置的两端可为法兰盘结构，或一端为法兰盘结构一端为螺纹结构，或一端为法兰盘结构一端为无螺纹结构。

8.权利要求7所述的法兰盘结构其特征在于：法兰盘一端的管口较大，另一端的管口较小，管口大的长度较短，管口小的长度较长，管口大的内口直径刚好合适于管口小的外口直径。法兰盘的盘型结构的周边有若干个螺纹口，用于连接管道时供螺纹钉使用。

9.权利要求1所述的管道连接装置包括：直通接头、弯通接头、三通接头、大管转小管接头等。其特征除了防腐、抗压的结构之外，其特征还有：

a：其中段的内部有向中心凸出的结构，其凸出达到或超过管道的内口直径，其主要作用是在突出部的一端或两端放置权利要求10所述的垫片。

b：管道和连接装置的抗压层为容易生锈的金属制品，其一端或两端为螺纹结构时。其螺纹结构的外端可有一段外套结构，作用是在连接管道时其外套结构套于管道螺纹的外段，再在外套结构和管道外防腐层的间隙内注入粘合物使其封闭，防止水份进入使管道中间层的金属腐化。

10.权利要求9所述的管道接头中间段凸出部一端或两端放置的垫片为圆形、中间空通的片状物。其制作物质为质较软的塑料、饱和树脂、不饱和树脂、橡胶和它们的复合物。其特征在于其为单纯的片状物，或其一端或两端有一管状的凸出部，管状凸出部的外直径等于管道的内口直径。垫片的外直径等于或较小于管道接头的内口直径。垫片的作用是管道连接的时候防止连接处漏水。垫片的一端或两端突出部在安装的时候套于管道的内口和套于接头中间内凸出部的内口，是垫片放置得更稳定。

Images