DE102006029658A1 - Artificial tree for external growth for collecting ground water, has roots implemented as spatially porous set with opening in center, and trunk implemented as tube, where tube is filled with material and is connected with collectors - Google Patents

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Abstract

The artificial tree has a trunk (1), roots (3) and a crown with leaves, where individual sets are covered with the trunk of the tree. The roots of the tree are implemented as a spatially porous set with an opening in the center, where the set is firmly connected with the trunk in the opening. The trunk of the tree is implemented as a tube, where the tube is filled with a capillary-porous material and is connected with collectors (5).

Description

Die angebotene Erfindung wird auf die Konstruktionen der künstlichen Bäume bezogen und kann für die praktischen Zwecke, zum Beispiel, für den Aufstieg nach außen und für das Sammeln des Grundwassers verwendet sein. Die Erfindung kann für das Sammeln des Grundwassers in den Regionen, die fern von den natürlichen Wasserquellen sind, verwendet sein.The offered invention is based on the constructions of the artificial Trees related and can for the practical purposes, for example, for the rise to the outside and for the Collecting groundwater. The invention can be used for collecting of groundwater in the regions far from the natural ones Water sources are used.

Es ist ein Modellbaum mit dem Stamm bekannt, der aus einem, dem Holz ähnlichen Material, hergestellt ist und zum Oberteil verengt ist. Im Stamm gibt es die ausgebohrten Öffnungen für die Befestigung der Zweige mit den abgedeckten Blättern [ D 88 09 890.7 ].There is a model tree with the trunk known, which is made of a material similar to the wood, and is narrowed to the top. In the trunk there are the drilled holes for the attachment of the branches with the covered leaves [ D 88 09 890.7 ].

Dieser Modellbaum ist für die Aufstellung in den Räumen vorbestimmt.This Model tree is for the installation in the rooms predetermined.

Es ist auch ein künstlicher Baum bekannt, der dekorativer Baum mit dem Stamm, der Krone und den Blättern vorstellt und für die Aufstellung unter freiem Himmel vorbestimmt, um die gewöhnlichen Bäume zu imitieren [ DE 199 10 992 A2 ]. Die Blätter werden aus dem Kupferblech herstellt und werden elastisch an den Zweigen der Krone aus dem Metall und an dem Stamm aus dem Stahl oder aus dem Beton befestigt. Der Stamm und die Krone verbinden sich miteinander mit Hilfe der Rohrsegmente. Die Krone ist aus den Zweigen, die untereinander und mit dem Stamm insbesondere vom Schweißen oder vom Löten verbunden sind, gebildet. Sie hat die Form des Kegels, das von unten nach oben in die Richtung des Stammes des Baumes verengert. Für die sichere Installation des Baumes in der Erde wird das Fundament vorzugsweise aus dem ausgerüsteten Beton, der die überzeugte Festigung seines Stammes im Falle des Unwetters bei der Installation des Baumes unter freiem Himmel gewährleistet, verwendet. Die aus dem Metall gestanzten und gefärbten Blätter des künstlichen Baumes werden mit Hilfe der Federn mit den Klemmen befestigt und die Verbindung mit den Zweigen der Krone wird mit Hilfe der Schrauben verwirklicht.There is also known an artificial tree which presents a decorative tree with the trunk, the crown and the leaves and is intended for outdoor installation to mimic the ordinary trees [ DE 199 10 992 A2 ]. The leaves are made of copper sheet and are attached elastically to the branches of the crown of the metal and to the trunk of steel or concrete. The trunk and the crown connect with each other with the help of the tube segments. The crown is formed of the branches connected to each other and to the trunk, in particular by welding or brazing. It has the shape of the cone that narrows from bottom to top in the direction of the trunk of the tree. For a safe installation of a tree in the earth the foundation is preferably used from the prepared concrete which ensures confident consolidation of its trunk in case of bad weather during installation of a tree in the open air. The sheets of artificial tree punched and stained from metal are fastened by means of springs with clips and communication with branches of a crown is carried out by means of screws.

Nächst zur vermuteten Erfindung ist ein künstlicher Baum [ DE 199 10 992 C2 ], der dekorativer Baum mit dem Stamm, der Krone und den Blättern vorstellt und für die Aufstellung unter freiem Himmel vorbestimmt, um die gewöhnlichen Bäume zu imitieren.Next to the suspected invention is an artificial tree [ DE 199 10 992 C2 ], which presents the decorative tree with the trunk, the crown and the leaves and intended for outdoor installation to imitate the ordinary trees.

Die Blätter werden aus dem Kupferblech herstellt und werden elastisch an den Zweigen der Krone aus dem Metall und an dem Stamm aus dem Stahl oder aus dem Beton befestigt. Der Stamm und die Krone verbinden sich miteinander mit Hilfe der Rohrsegmente. Die Krone ist von den Zweigen, die untereinander und mit dem Stamm insbesondere vom Schweißen oder vom Löten verbunden sind, gebildet. Sie hat die Form des Kegels, das von unten nach oben nach in die Richtung des Stammes des Baumes verengert. Für die sichere Installation des Baumes in der Erde wird das Fundament vorzugsweise aus dem ausgerüsteten Beton, der die überzeugte Festigung seines Stammes im Falle des Unwetters bei der Installation des Baumes unter freiem Himmel gewährleistet, verwendet.The leaves are made of copper sheet and are elastic to the Branches of the crown of the metal and on the trunk of the steel or fastened from the concrete. The trunk and the crown connect with each other with the help of the pipe segments. The crown is from the branches, those with each other and with the trunk in particular from welding or from soldering are formed. It has the shape of the cone from below upwards in the direction of the trunk of the tree. For the safe installation of the tree in the ground will be the foundation preferably from the equipped Concrete, that convinced Consolidation of his tribe in case of bad weather during installation the tree is used under the open sky.

Die gestanzten aus dem Metall und gefärbten Blätter des künstlichen Baumes werden mit Hilfe der Federn mit den Klemmen befestigt und die Verbindung mit den Zweigen der Krone wird mit Hilfe der Schrauben verwirklicht. Die Blätter des Baumes haben die Form, die den natürlichen Blättern ähnlich ist.The stamped from the metal and stained leaves of the artificial tree are with Help the springs with the clamps attached and the connection with Branches of a crown is carried out by means of screws. The leaves of the tree have the shape similar to the natural leaves.

Ein Mangel des gegebenen künstlichen Baums ist die Enge der Sphäre seiner Anwendung, und zwar die Möglichkeit seiner Nutzung nur als ein dekoratives Element.One Lack of the given artificial tree is the narrowness of the sphere its application, and indeed the possibility its use only as a decorative element.

Ein Ziel der vermuteten Erfindung ist die Versorgung für den künstlichen Baum der nützlichen praktischen Funktion des Aufstieges nach außen und des Sammeln des Grundwassers.One The aim of the suspected invention is the supply for the artificial Useful practical tree Function of the rise to the outside and collecting the groundwater.

Auf den 1 ist das prinzipielle Schema der angebotenen Konstruktion des künstlichen Baumes vorgestellt. Der „Stamm" 1 des Baumes ist wie ein Rohr, in dem ein Füllstoff, der die Kapillaren 2, die mit der Richtung zur Achse des „Stammes" übereinstimmen, enthaltet, sich befindet. Der "Stamm" ist mit den „Wurzeln" 3 des künstlichen Baumes, die sich im Grund 4 befinden, unten verbunden. Oben ist der „Stamm" des künstlichen Baumes mit dem Analogon der „Krone" des Baumes verbunden. Die „Krone" besteht aus dem Kollektor für das Sammeln des Grundwassers. Der Kollektor besteht aus den abgesonderten einzelnen Kollektoren 5 der runden Form, die die verschiedenen Durchmesser haben. Sie verringern sich in die Richtung des „Stammes" von unten nach oben und werden sich im Bezug auf die Achse des „Stammes" geneigt.On the 1 The basic scheme of the offered construction of an artificial tree is presented. The strain" 1 of the tree is like a tube in which a filler containing the capillaries 2 containing, with the direction to the axis of the "tribe" is contained, the "tribe" is with the "roots" 3 of the artificial tree that is in the ground 4 located, connected below. Above, the "trunk" of the artificial tree is connected to the analog of the "crown" of the tree. The "crown" consists of a collector for collecting groundwater.The collector consists of separate individual collectors 5 the round shape, which have the different diameters. They decrease in the direction of the "trunk" from bottom to top and are tilted with respect to the axis of the "trunk".

Auf den 2 ist der Schnitt des Elementes des „Stammes" 1 mit dem Füllstoff, der mit dem Ziel der Vereinfachung der Konstruktion und der Technologie der Herstellung in der Form der Sätze 6 erfüllt, dargestellt. Die Sätze werden auf einander gestanden, dabei verringert sich der Durchmesser der Kapillaren vom Satz zum Satz von unten nach oben.On the 2 is the cut of the element of the "tribe" 1 with the filler, with the aim of simplifying the design and technology of manufacturing in the form of sentences 6 fulfilled, represented. The sets are placed on top of each other, reducing the diameter of the capillaries from the set to the bottom-up set.

Doch, berücksichtigend, dass die Herstellung der langen feinen Kapillaren technisch kompliziert und teuer ist, ist es angenommen, die Sätze 3 mit dem kapillar-porösen Füllstoff 7, der 4 aus den nach der Form kugelartigen (oder nah zu kugelartigen) hydrophilen Elementen 8 besteht, innerhalb des „Stammes" 1 in der angebotenen Konstruktion des künstlichen Baumes, zu benutzen. Dabei haben, diese Elemente, in jedem in die Richtung des „Stammes" 1 von unten nach oben oberhalb eingebauten Satz, die Durchmesser kleiner, als in den niedriger eingebauten Satz. Der „Stamm" 1 hat außen eine Schicht der Wärmedämmung, die konstante Temperatur des Füllstoffs halten kann. Ein Ziel der Wärmedämmerung ist, die optimale Bedingungen des kapillaren Wasseraufstiegs im Füllstoff zu sichern (auf den Figuren ist es nicht aufgezeigt).However, considering that the production of long fine capillaries is technically complicated and expensive, it is believed the sentences 3 with the capillary-porous filler 7 , of the 4 from the spherical-like (or near-to-spherical) hydrophilic elements to the shape 8th exists, inner half of the "tribe" 1 in the offered construction of the artificial tree to use. In doing so, these elements have in each in the direction of the "tribe" 1 from bottom to top above built-in set, the diameter smaller than in the lower built-in set. The strain" 1 has outside a layer of thermal insulation, which can hold constant temperature of the filler. A goal of the heat twilight is to ensure the optimal conditions of the capillary water rise in the filler (in the figures, it is not shown).

Auf dem 5 ist die "Verpackung" des Satzes im Schnitt, der die Bildung der kapillaren Wege zwischen den kugelartigen Elementen sehen lässt, dargestellt. Die „Wurzel" des Baumes 14 3 sind auch wie der Satz, der in den Querschnitt die Form des Kreises mit der Öffnung 9 im Zentrum hat, hergestellt. Zu diesem Satz ist fest das untere Ende des „Stammes" 1 mit Hilfe von den zwei Flanschen (der blinde Flansch 10 unten und der Flansch mit der Öffnung für das Rohr 11 – oben) befestigt. Eine Verbindung des „Stammes" 1 mit den „Wurzeln" ist zum Beispiel mit Hilfe von den senkrechten Bolzen mit den Mutter 12 und von den horizontalen Bolzen mit den Mutter 13 verwirklicht. Die „Wurzeln" sind aus dem kapillar-porösen Stoff 14 hergestellt und dienen für das Aussaugen des Grundwassers. Die einzelne Kollektoren 3 haben die kapillar-porösen Deckungen 15, die aus dem undurchsichtigen Stoff, der die Energie des fallenden Sonnenscheins gut absorbiert. Es sichert den effektiven Wasseraufstieg. Jeder einzelne Kollektor 5 hat im Zentrum die Öffnung 16, durch die er auf dem „Stamm" 1 befestigt ist und auf ihm mit Hilfe von den Flanschen 17 fixiert ist. Im Schnitt nach dem Durchmesser hat jeder einzelne Kollektor die Form des abgestumpften Kegels, dabei ist sein Arbeitsteil senkrecht zum „Stamm" 1 des Baumes eingerichtet.On the 5 is the "packaging" of the sentence in section, which shows the formation of capillary paths between the spherical elements shown. The "root" of the tree 14 3 are also like the sentence, in the cross section the shape of the circle with the opening 9 in the center has manufactured. To this sentence is firmly the lower end of the "tribe" 1 by means of two flanges (the blind flange 10 below and the flange with the opening for the pipe 11 - Above) attached. A connection of the "tribe" 1 with "roots", for example, by means of vertical bolts with a nut 12 and from the horizontal bolts with the nut 13 realized. The "roots" are made of the capillary-porous material 14 produced and serve for the extraction of groundwater. The individual collectors 3 have the capillary-porous covers 15 made of the opaque substance that absorbs the energy of the falling sunshine well. It ensures the effective water ascension. Every single collector 5 has the opening in the center 16 through which he is on the "trunk" 1 is attached and on it with the help of the flanges 17 is fixed. On average, each collector has the shape of the truncated cone, and its working part is perpendicular to the "trunk" 1 of the tree.

Auf der 6 ist der Schnitt nach dem Durchmesser eines einzelnen Kollektors und seine Draufsicht aufgezeigt. Hier: 1 – der „Stamm" mit den Sätzen, die mit dem kapillar-porösen Stoff 8 eingefüllt werden. Die Arbeitsteil 21 des einzelnen Kollektors ist aus den kapillar-porösen Stoffs 15 verwirklicht. Sie hat die Gestalt des abgestumpften Kegels. Jeder einzelne Kollektor hat unter seinem Arbeitsteil die Abflussrohrchen 18. Jede Abflussrohrchen ist in ihrem Oberteil mit dem Ringskanal 19 des für die sonnige Ausstrahlung durchsichtigen Deckels 20, der den einzelnen Kollektor schließt, verbunden. Der untere Teil 22 der Abflussrohrchen 18 ist für die Abfluss des auf dem Deckel verdichteten Wassers mit dem zentralen Rohr 23, der im Zentrum des "Stammes" des Baumes seiner Achse entlang von seinem Oberteil bis zum Niveau der Erde geht, verbunden. Die Draufsicht auf den 5 demonstriert zwei Abflussrohrchen 18.On the 6 the section on the diameter of a single collector and its plan view is shown. Here: 1 - the "trunk" with the sentences, with the capillary-porous material 8th be filled. The working part 21 of the single collector is made of capillary-porous material 15 realized. It has the shape of the truncated cone. Each individual collector has the drainage pipes under its working part 18 , Each drain pipe is in its upper part with the annular channel 19 of the cover transparent for the sunny appearance 20 connecting the individual collector connected. The lower part 22 the drainpipe 18 is for the outflow of condensed water on the lid with the central tube 23 Joined in the center of the "trunk" of the tree of its axis along its top to the level of the earth. The top view on the 5 demonstrates two drainage pipes 18 ,

Aus [1] ist es bekannt, dass die Kapillaren in der Struktur der wachsenden Pflanzen und der Bäume für den Aufstieg des Wassers mit allen für die Pflanzen und die Bäume notwendigen nahrhaften Stoffen von unten nach oben (von den Wurzeln der Pflanzen zu den Blättern der Baumkrone) dienen. Diese Eigenschaften der Kapillare erklärt man für den Elementarfall davon, dass, wenn die Kapillare 7 von der Flüssigkeit angefeuchtet ist, verringert sich der Druck in dem Rohr und die Flüssigkeit beginnt hinaufzusteigen.From [1] it is known that the capillaries in the structure of the growing plants and the trees for the rise of the water with all nutrients necessary for the plants and the trees from bottom to top (from the roots of the plants to the leaves of the Treetop). These properties of the capillary are explained for the elementary case in that when the capillary 7 is moistened by the liquid, the pressure in the tube decreases and the liquid begins to rise.

Dieser Aufstieg geschieht, bis der Überfluss des hydrostatischen Druckes Pr = q·g·h den Mangel des Druckes Pf = 2y/r, der bei der Biegung der Oberfläche der Flüssigkeit entsteht, ergänzt. Hier sind die Werten: "2R" – der Durchmesser der Kapillare, "Pq" – der Überfluss des hydrostatischen Drucks; "g" – die Beschleunigung der Schwerkraft; "q" – die Dichte der Flüssigkeit; "h" – ist zum Radius der Röhre proportional; "y" – die oberflächliche Spannung; "r" – der Radius der Krümmung des Meniskus der Flüssigkeit; "β" – der Winkel zwischen "r" und der Linie des Durchmessers der Kapillare. Die Bedingung des Gleichgewichtes: 2y/r = q g h. Bei der Nutzung des Radius der Kapillare «R»: R = rCosβ und entsprechend r = R/Cosβ. Dann R = q g h/2yCosβ.This rise happens until the abundance of hydrostatic pressure P r = q · g · h complements lack of pressure P f = 2y / r arising at a bending of a surface of a liquid. Here are the values: "2R" - the diameter of the capillary, "P q " - the abundance of hydrostatic pressure; "g" - the acceleration of gravity; "q" - the density of the liquid; "h" - is proportional to the radius of the tube; "y" - the superficial tension; "r" - the radius of curvature of the meniscus of the fluid; "β" - the angle between "r" and the line of the diameter of the capillary. The condition of equilibrium: 2y / r = qg h. When using the radius of the capillary «R»: R = rCosβ and accordingly r = R / Cosβ. Then R = qgh / 2yCosβ.

Bei dem Anfeuchten der Wände von der Flüssigkeit ist β < 90° Cosβ – positiv, d.h. die Größe des Aufhebens der Flüssigkeiten klärt sich vom positiven Winkel.at moistening the walls from the liquid is β <90 ° Cosβ positive, i.e. the size of the fuss of liquids clears up from the positive angle.

Die Größe «h» ist bei dem vollen Anfeuchten, wenn β = 0 oder 180°, maximal und Cosβ = +/– 1 und «h» nimmt mit der Temperatur bedeutender als «q» ab. Der volle Druck: P = Pa + Pq + Pf, hier sind: "Pa" – der äußerliche Druck; "Pq" – der Überfluss des hydrostatischen Druckes; "Pf" – der Mangel des Druckes in die Flüssigkeit.The size «h» is at full humidification when β = 0 or 180 °, maximum and Cosβ = +/- 1 and «h» decreases with the temperature more significant than «q». The full pressure: P = P a + P q + P f , here are: "Pa" - the external pressure; "P q " - the abundance of hydrostatic pressure; "P f " - a lack of pressure in a liquid.

Die Bewegung des Wassers geschieht im wachsenden Baum nach dem Gradient der verringernden freien Energie (oder der Molekularaktivität), der als die Differenz der Wasserpotentiale oft geäußert wird. Dabei, wenn die Differenz der freien Energie oder der Potentiale einem äußerlichen Agenten, zum Beispiel, dem Druck oder der Schwerkraft geschaffen wird, nennt man die Bewegung den Massenstrom. In [2] sind die Beispiele der ähnlichen Prozesse gebracht. Es sind der Wasserstrom in den Rohren unter dem Druck, das Ausfliesen der Wasserstrahle unter dem Einfluss der Schwerkraft und auch der Aufstieg des Saftes in den Pflanzen und den Bäumen, der durch die Verdunstung des Wassers den Trieben der Pflanzen und der Bäumen herausgefordert ist. Diese Verdunstung geschieht durch das Erwärmen der Oberfläche der zahlreichen Blätter in der Baumkrone.The Movement of water happens in the growing tree after the gradient the diminishing free energy (or molecular activity) that as the difference of water potentials is often expressed. In doing so, if the Difference of free energy or potentials to an external one Agents, for example, created the pressure or gravity is called, the movement is called the mass flow. In [2] are the examples the like Brought processes. There are the water flow in the pipes under the Pressure, the tapping of the water jets under the influence of gravity and also the rise of the juice in the plants and the trees, the by the evaporation of the water the shoots of the plants and the trees is challenged. This evaporation is done by heating the surface the numerous leaves in the treetop.

Natürlich, hängt das erfolgreiche Wachstum der Bäume durch die Wechselwirkung der ganzen Reihe der physischen Prozesse ab. Es sind Fotosynthese der Kohlenhydrate im Soff der Bäume, die Atmung – Oxydierung der nahrhaften Stoffe in den lebendigen Zellen der Pflanzen, die Assimilation – Transformation der Elemente einer Ernährung in den Hüllen der Zellen für das Prozesse der Wachstum der Pflanzen, die Akkumulation der nahrhaften Elemente in den Zellen des Holzes und der Baumrinde, die Absorption des Wassers und der mineralischen Stoffe aus dem Grundes, und auch des Sauerstoffes und des kohlensaueren Gases aus dem Luft. Die Translokation – die Verschiebung der mineralischen Stoffe aus einem Teil des Baumes zu anderem und die Transpiration des Wassers als des Dampfs.Of course, that depends successful growth of the trees through interaction of all range of physical processes from. There are photosynthesis of carbohydrates in the soff of the trees, which Respiration - oxidation nutritious substances in the living cells of plants, which Assimilation - transformation the elements of a diet in the covers the cells for the processes of plant growth, the accumulation of nutritious Elements in the cells of the wood and tree bark, the absorption water and mineral substances for a reason, and also of oxygen and carbonic gas from air. The translocation - the shift mineral substances from one part of the tree to another and the transpiration of the water as the vapor.

Die Transpiration ist nach der Bestimmung der Spezialisten ein Verlust des Wassers als des Dampfs und liegt in der Grundlage ein Prozess der Verdunstung. Dabei ist die Transpiration ein wichtigster Faktor des ganzen Wasserregimes der Pflanzen und der Bäume. Die Verdunstung des Wassers schafft einen energetischen Gradient, der der Grund der Verschiebung des Wassers in den Pflanzen und den Bäumen ist, schafft. Sie klärt die Geschwindigkeit der Absorption des Wassers und des Aufstiegs des Saftes und das fast tägliche Wasserdefizit der Blätter der wachsenden Bäume.The Transpiration is a loss after the determination of the specialists the water as the vapor and is a process in the basis the evaporation. Transpiration is one of the most important factors here the whole water regime of plants and trees. The evaporation of the water creates an energetic gradient, which is the reason of the shift of the Water in the plants and trees is creates. She clears the speed the absorption of water and the rise of the juice and that almost daily Water deficit of the leaves the growing trees.

Ein abgesondert stehender Baum kann 200-400 Liter des Wassers am Tag verdampfen, und in feuchten südlichen Appalachen verliert der Laubwald 42-55 cm des Wassers ins Jahr. Mehrere hundert Liter des Wassers geben die Pflanzen und die Bäume auf jedes Kilogramm des trocknen Stoffes, der sie produzieren, aus. Dabei vergeht man zirka 95 % dieses Wassers einfach durch die Pflanzen oder die Bäume und verliert man bei der Transpiration [3].One separately standing tree can 200-400 liters of water a day evaporate, and in humid southern Appalachian deciduous forest loses 42-55 cm of water a year. Several hundred liters of water give up the plants and the trees every kilogram of the dry matter that they produce. About 95% of this water is simply passed through the plants or the trees and you lose in transpiration [3].

Es ist vorgeschlagen, diesen Prozess im künstlichen Baum zu verwenden. Das erlaubt ihm, eine neue Funktion des Aufstieges nach außen und des Sammeln des Grundwassers zu geben. Dabei hat auch eine wichtige Bedingung das Verhältnis zwischen der allgemeinen Oberfläche der Wurzeln des Baumes und seiner allgemeinen Oberfläche der Krone.It it is suggested to use this process in the artificial tree. This allows him a new function of rising to the outside and the Collecting groundwater. It also has an important Condition the relationship between the general surface the roots of the tree and its general surface Crown.

Die Versorgung der physiologischen Funktionen des Wachstums ist vom gegebenen künstlichen Baum nicht vorgesehen.The Supply of physiological functions of growth is from given artificial tree not provided.

Die geleitete Bewertungsrechnung zeigt auf, dass der vorgeschlagene zur Anwendung kapillar-poröse Stoff, der die Blöcke ausfüllt, erlaubt, das Wasser auf die Höhe des "Baumes" (bis zu 3 Metern) zu heben.The Guided valuation shows that the proposed for use capillary-porous material, the blocks fills allowed the water to the height of the "tree" (up to 3 meters) too to lift.

Mit dem Ziel der Optimierung der Konstruktion des Baumes wird vorgeschlagen, innerhalb seines "Stammes" 1 die Sätze mit dem kapillar-porösen Stoff, der aus den kugelartigen Elementen besteht, die vom Satz zum Satz in die Richtung von unten nach oben den Durchmesser verringern, zu verwenden. Es ermöglicht zu den einzelnen Kollektoren, die in verschiedener Höhe eingerichtet werden, mehr aber die gleiche Menge des Wassers ohne wesentliche Senkung des Durchsatzes der Kapillaren (die Ablagerung der Salze usw.) zu zuführen. Innerhalb des „Stammes" 1 befinden sich die drei aufeinander stehenden verbundenen Sätze. Jeder Satz ist 1 m hoch. In den Sätzen gibt es das Zuschütten, das aus den Kugeln des hydrophilen Stoffs besteht. Die Kugeln in jedem Satz haben die verschiedenen Durchmesser; im unteren Satz – größte, im obersten Satz – kleinste. Im Zuschütten je nach der Weise des Legens der Kugeln werden die Kapillaren die verschiedenen mittleren Durchmesser gebildet. Eigentlich, ist das gegebene Zuschütten ein «modell-» kapillar-poröser Körper, der aus den sphärischen Teilchen, die auf jede Weise legen können, besteht. Es beeinflusst auf die Größe und die Form der Poren zwischen ihnen. Die verschiedenen Fälle wurden in [4] untersucht. Das am wenigsten dichte Zuschütten ist kubisch, das am dichteste Zuschütten ist – hexagonal.With the aim of optimizing the construction of the tree, it is suggested that within its "trunk" 1 Sets with the capillary-porous fabric consisting of spherical elements decreasing a set in a direction from the bottom to the top should be used. It allows for the individual collectors installed at different heights to supply more but the same amount of water without substantially reducing the flow rate of the capillaries (the deposit of salts, etc.). Within the "tribe" 1 are the three consecutive connected sentences. Each set is 1 m high. In the sentences there is the filling, which consists of the balls of the hydrophilic material. The balls in each set have different diameters; in the lower sentence - largest, in the uppermost sentence - smallest. In pouring depending on a way of laying of balls capillaries different average diameters are made. Actually, the given pouring is a "model" capillary-porous body consisting of the spherical particles that can lay in any way. It affects the size and shape of the pores between them. The different cases were examined in [4]. The least dense spilling is cubic, which is the most dense spilling - hexagonal.

Die vorläufige Bewertungsrechnung zeigt auf, dass die musterhaften Durchmesser der kugelartigen Elemente D und die Durchmesser der gebildeten Kapillaren d (7) für den unteren Satz D = 4,10·10-5 m ≈ 40 Mikrometer d = 2,993·10-5 M ≈ 30 Mikrometerfür den mittleren Satz D = 2,05·10-5 m ≈ 20 Mikrometer d = 14,96·10-5 m ≈ 15 Mikrometerfür den oberen Satz D = 1,366·10-5 m ≈ 14 Mikrometer d = 0,997·10-5 m ≈ 10 Mikrometerbilden.The preliminary evaluation calculation shows that the exemplary diameters of the spherical elements D and the diameters of the capillaries formed d ( 7 ) for the lower sentence D = 4.10 × 10-5 m ≈ 40 micrometers d = 2.993 · 10-5 M ≈ 30 microns for the middle sentence D = 2.05 · 10-5 m ≈ 20 microns d = 14.96 × 10-5 m ≈ 15 micrometers for the top sentence D = 1.366 · 10-5 m ≈ 14 microns d = 0.997 · 10-5 m ≈ 10 microns form.

Der gegebene künstliche Baum funktioniert auf folgende Weise.Of the given artificial Tree works the following way.

Die „Wurzeln" 14 3 infolge der kapillaren Eigenschaften sammeln das Grundwasser und führen sie zum unteren Teil des „Stammes" 1 zu. Das Wasser gerät in das kapillare System des unteren Satzes mit dem kapillar-porösen Stoff, der im „Stamm" 1 befindet sich, der das unter der Wirkung der Kapillarkräfte bis zum ersten Niveau der einzelnen Kollektoren hebt.The roots" 14 3 due to the capillary properties collect the groundwater and lead them to the lower part of the "trunk" 1 to. The water gets into the capillary system of the lower set with the capillary-porous material, which in the "trunk" 1 is located under the action of capillary forces to the first level of the individual NEN collectors lifts.

Weiter geht das Wasser nach den zwei Richtungen: waagerecht zu den einzelnen Kollektoren diesen Niveaus und senkrecht nach oben in den nächsten Satz mit dem kapillar-porösen Stoff. Der Teil des Wassers, das im einzelnen Kollektor 5 erstes Niveaus dank der Einwirkung auf die kapillar-poröse Schicht 15 der sonnigen Strahlungen kommt, verdampft und wird auf den durchsichtigen Deckeln 20 der Kollektoren verdichtet und dann fließt durch die Abflussrohrchen 18 in den zentrale Rohr 23 6 ab.Further water goes in two directions: horizontally to individual collectors of this level and vertically upwards in the following set with capillary-porous fabric. The part of the water, the individual collector 5 first level thanks to the action on the capillary-porous layer 15 The sunny radiance comes, evaporates and gets on the transparent covers 20 condenses the collectors and then flows through the drainpipe 18 in the central tube 23 6 from.

Das übrige Wasser setzt fort, senkrecht nach oben, dankend den kapillaren Eigenschaften des zweiten Satzes mit dem kapillar-porösen Stoff, die kugelartigen Elemente des kleineren Durchmessers hat, zu steigen.The rest of the water continues, vertically upwards, thanks to the capillary properties of the second set with the capillary-porous material, the ball-like Elements of smaller diameter have rise.

Die kugelartigen Elemente, sind kleiner als im unteren Satz. Es ermöglicht, das Wasser bis zu den einzelnen Kollektoren des zweiten Niveaus zu heben.The spherical elements are smaller than in the lower sentence. Allows, the water up to the individual collectors of the second level to lift.

Hier wird das Wasser wieder ähnlich geteilt, wie es auf dem ersten Niveau geschah.Here the water becomes similar again shared as it happened on the first level.

Der Teil des Wassers geht zu den einzelnen Kollektoren des zweiten Niveaus, und das übrige Wasser setzt fort, senkrecht nach oben, dankend den kapillaren Eigenschaften des dritten Satzes mit dem kapillar-porösen Stoff, der aus den kugelartigen Elementen, des kleineren Durchmessers, als im unteren Satz besteht, steigt. Es ermöglicht, das Wasser bis zu den einzelnen Kollektoren des dritten Niveaus zu heben.Of the Part of the water goes to the individual collectors of the second level, and the rest of the water continues, vertically upwards, thanks to the capillary properties of the third movement with the capillary-porous material, which consists of the spherical Elements of smaller diameter than in the lower sentence, increases. Allows, the water up to the individual collectors of the third level to lift.

Nach der Höhe des künstlichen Baumes kann die Menge dieser Niveaus verschieden sein. Bei der Verdunstung des Wassers von der Oberfläche der einzelnen Kollektoren wird in den Kapillaren in gewissem Grad der Verdünnung gebildet, der laut dem oben angeführten Mechanismus, den Aufstieg der neuen Massen des Wassers gewährleistet.To the height of the artificial Baumes the amount of these levels can be different. In the evaporation the water from the surface The individual collectors will be in the capillaries to some extent the dilution formed, according to the above-mentioned mechanism, the rise of the ensures new masses of water.

Die Wärmedämmung des „Stamms" 1 ermöglicht, wirksamer die Abgabe des Wassers von dem kapillar-porösen Stoff der Satzes 7 des „Stamms" 1 zu den einzelnen Kollektoren zu machen.The thermal insulation of the "trunk" 1 allows, more effectively, the release of water from the capillary-porous material of the set 7 of the "tribe" 1 to make to the individual collectors.

Es geschieht einerseits infolge der Vergrößerung des thermischen Gradienten zwischen den erwärmten einzelnen Kollektoren und dem „Stamm", andererseits ermöglicht es das Wachstum der Temperatur des Wassers, das die Effektivität seines Aufstieges [5] mit den kapillar-porösen Stoff verringert, zu verhindern.It on the one hand, due to the increase of the thermal gradient between the heated ones individual collectors and the "trunk", on the other hand it allows the growth of the temperature of the water, the effectiveness of his Ascension [5] with the capillary-porous material reduced, prevent.

Auf den 8 wird bedingt der künstliche Baum, der im Grund befestigt ist, dargestellt.On the 8th is conditionally the artificial tree, which is fixed in the ground represented.

Die Länge des Oberteiles des „Stammes" 1 des Baumes und seines unteren Teiles "L", die Länge des inneren Abschlussrohr im Oberteil des „Stammes" 1 des Baumes und auch die Durchmesser D1, D2 ... Dn – 1, Dn, die Neigungswinkel und die Menge der Disks-Kollektoren der Baumkrone und ihre Durchmesser ändern sich und können herauskommen. Dafür sind wichtig die nächste Faktoren:

  • – Die Bedingungen des Lagern des Wassers im Grund;
  • – Die Intensität der sonnigen Beleuchtung;
  • – Das lokale Klima und der Zeit des Arbeitszyklus des künstlichen Baumes.
The length of the top of the "trunk" 1 of the tree and its lower part "L", the length of the inner terminus in the upper part of the "trunk" 1 of the tree and also the diameters D1, D2 ... Dn - 1, Dn, the angles of inclination and the amount of disk collectors of the treetop and their diameters change and can come out. The next factors are important for this:
  • - Conditions of storage of water in the bottom;
  • - The intensity of sunny lighting;
  • - The local climate and the working cycle time of the artificial tree.

Den gegebenen künstlichen Baum kann man wie für das parallel als auch für das einer nach dem anderem folgenden Sammeln des Wassers verwenden. Auch kann man ihn individuell für die verschiedenen Ziele benutzen.The given artificial Tree can be like for the parallel as well as for use one after the other following collecting of water. Also you can customize it for use the different goals.

Einer von den Hauptvorteilen des angebotenen künstlichen Baumes ist die Tatsache, dass der Prozess des Aufstieges des Wassers ohne künstliche energetische Kosten geschieht.one of the main advantages of the offered artificial tree is the fact that the process of the rise of water without artificial energy costs happens.

Claims (11)

Künstlicher Baum mit den Elementen, die dem Stamm, den Wurzeln und der Baumkrone mit den Blättern ähnlich sind, mit dem Ziel der Erweiterung der funktionalen Bestimmung von den rein dekorativen Funktionen – zur Nutzung in den praktischen Zielen, insbesondere für den Aufstieg nach außen und Akkumulation des Grundwassers, dadurch gekennzeichnet, dass die „Wurzeln" des Baumes als räumlicher poröser Satz mit der Öffnung im Zentrum erfüllt werden, der Satz fest in dieser Öffnung mit dem „Stamm" verbindet wird; der „Stamm" des Baumes als das Rohr erfüllt wird, das Rohr mit dem kapillar-porösen Stoff füllt wird und das Rohr oben mit dem Kollektor – dem Analogon der «Krone» des Baumes verbunden wird;Artificial tree with the elements similar to trunk, roots and treetop with leaves, with the purpose of expanding the functional purpose of purely decorative functions - for use in practical purposes, especially for outward movement and accumulation the groundwater, characterized in that the "roots" of the tree are fulfilled as a spatial porous set with the opening in the center, the set is firmly connected in this opening with the "trunk"; the "trunk" of a tree is carried out as a tube, the tube with capillary-porous fabric is filled and the tube is connected above with the collector - an analogue of "crown" of a tree; Künstlicher Baum nach Anspruch 1, davon gezeichnet, dass der kapillar-poröse Füllstoff, der sich im „Stamm" des Baumes befindet, aus den aufeinander eingerichteten Sätzen, die senkrecht in die Richtung der Achse des „Stammes" des Baumes die Kapillare verschiedenen Durchmessers, die sich vom Satz zum Satz von unten nach oben verringern, enthalten, erfüllt ist, dabei haben die verschiedenen Blöcke die verschiedene Höhe;artificial Tree according to claim 1, drawn from the fact that the capillary-porous filler, which is in the "trunk" of the tree, from the successive sentences that are perpendicular to the Direction of the axis of the "trunk" of the tree the capillary of different diameters, extending from the sentence to the sentence from below reduce, contain, satisfy, have the different blocks the different height; Künstlicher Baum nach Anspruche 1-2, davon gezeichnet, dass der Kollektor als eine kapillare Scheibe mit den Öffnungen in ihrem Zentrum erfüllt wird und er wird dem geneigt durchsichtig für den Sonnenschein Deckel bedeckt, dabei der kapillare Stoff der Scheibe aus der undurchsichtig und gut den Sonnenschein absorbierenden Schicht erfüllt wird;Artificial tree according to claims 1-2, drawn from the fact that the collector is met as a capillary disc with the openings in its center and he becomes the inclined transparent for the Sunshine cover covered, at the same time the capillary fabric of a disk from opaque and well absorbing sunshine layer is filled; Künslicher Baum nach Anspruche 1-3, davon gezeichnet, dass die Abflussrohrchen, die das Kondensat zentralisiert sammeln lassen, unter dem kapillaren Kollektor mit seinem durchsichtigen Deckel angeordnet werden.Künslicher Tree according to claims 1-3, drawn from the fact that the drainpipe, which collect the condensate centralized, under the capillary Collector can be arranged with its transparent cover. Künslicher Baum nach Ansprache 1-4, davon gezeichnet, dass der ganze Kollektor, der ein Analogon der „Laubkrone" ist, als die einzelne Elemente der Kollektore, die durch die existierte zentrale Öffnungen auf das Oberteil des „Stammes" des Baumes durch die Zwischenringe aufgesetzt werden, dabei diese einzelnen Kollektore die von unten nach oben verringerten Durchmesser haben und sie werden senkend in Bezug auf den "Stamm" 1 des Baumes eingestellt.Kunslicher tree after address 1-4, drawn from that the whole collector, which is an analog of the "foliage crown", as the individual elements of the collectors, which existed through the existing central openings on the top of the "trunk" of the tree through the intermediate rings these individual collectors have the diameter reduced from bottom to top and they are lowering in relation to the "trunk" 1 set of the tree. Künslicher Baum nach Anspruche 1-5, davon gezeichnet, dass der kapillaren Füllstoff des „Stammes" von seinem oberen Ende bis zum unteren Ende (bis zum Niveau des Grundes) im Zentrum ein Öffnung hat; in diese Öffnung des „Stamms" wird der Rohr eingesetzt, dabei gibt es eine Möglichkeit des Abschlusses zu diesem Rohr der Abflussrohrchen, die von den durchsichtigen Deckeln und den Stutzen, die als eine Abzweigung für den Anschluss der montierbaren Rohrleitungen oder der lokalen Speicher dienen.Künslicher Tree according to claims 1-5, drawn by that of the capillary filler of the "tribe" of his upper one End to the bottom (to ground level) in the center an opening Has; in this opening of the "trunk" the pipe is inserted, There is a possibility of the conclusion to this pipe of the drainpipes made by the transparent lids and the neck, which acts as a branch for the Connecting the mountable piping or the local memory serve. Künslicher Baum nach Anspruche 1-6, davon gezeichnet, dass die einzelnen Sätze innerhalb des „Stammes" des Baumes der Wärmedämmerung bedeckt werden.Künslicher Tree according to claims 1-6, drawn by that individual sentences within of the "trunk" of the tree of heat twilight to be covered. Künslicher Baum nach Ansprache 1-7, davon gezeichnet, dass die einzelnen Sätze innerhalb des „Stammes" des Baums mit der Füllung aus den kugelartigen Elementen für die Bildung der kapillaren Struktur erfüllt werden.Künslicher Tree after address 1-7, drawn by that individual sentences within of the "trunk" of the tree with the filling from the spherical elements for the formation of the capillary structure can be fulfilled. Künslicher Baum nach Anspruche 1-8, davon gezeichnet, dass die Füllung aus den kugelartigen Elementen mit der Verringerung ihrer Durchmesser und mit der Vergrößerung ihrer Menge aufwärts von dem Satz zum Satz.Künslicher Tree according to claims 1-8, drawn by that filling out the spherical elements with the reduction of their diameter and with the enlargement of her Amount upwards from the sentence to the sentence. Künslicher Baum nach Anspruche 1-9, davon gezeichnet, dass die Höhe des "Stammes" des Baumes, die Länge des Kanals für den senkrechten Rohr innerhalb des „Stammes" in seinem oberen Teil, die Durchmesser, die Winkel der Neigung und die Menge der Scheiben-Kollektore der Krone (entsprechend der Zwischenringen der Flansche) je nach den Bedingungen der Ablagerung des Wassers im Grund, der sonnigen Beleuchtung des lokalen Klimas, wo «der künstliche Baum» verwendet ist geändert sein können und gewählt sein können;Künslicher Tree according to claims 1-9, drawn by that the height of the "trunk" of the tree, the Length of the Channels for the vertical tube within the "trunk" in its upper part, the diameters, the angle of inclination and the amount of disc collectors of the Crown (corresponding to the intermediate rings of the flanges) depending on the Conditions of deposit of water in the ground, the sunny lighting the local climate, where «artificial Tree »used is changed could be and elected could be; Künslicher Baum nach Anspruche 1-10, davon gezeichnet, dass der künstliche Baum sowohl bei der parallelen, aufeinander folgenden Verbindung der Rohre für die Sammlung des Wassers als auch bei ihrer individuellen Ansammlung.Künslicher Tree according to claims 1-10, drawn by that of the artificial Tree in both the parallel, consecutive connection of the Pipes for the collection of water as well as their individual collection.
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