FI110444B - Alipaineviemärijärjestelmä - Google Patents

Description

110444

ALIPAINEVIEMÄRIJÄRJESTELMÄ - VAKUUMAVLOPPSSYSTEM

5 Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen alipaineviemärijärjestelmään.

Tämän tyyppisiä alipaineviemärijärjestelmiä tunnetaan jo entuudestaan. Eräs alipaineviemärijärjestelmien pääasiallisista ongelmista on tyhjennys- tai 10 huuhtelutoiminnon aikaansaavan paine-eron ja sitä seuraavan paineentasausvaiheen aiheuttama melu alipaineviemärijärjestelmässä. Aiemmissa pyrkimyksissä alentaa melutasoa on ehdotettu kaksivaihetoimintoa, joka kuitenkin aiheuttaa kohoavia kustannuksia ja kasvavia tilavaatimuksia johtuen lisäkomponenttien suuremmasta määrästä ja koosta.

15

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on välttää yllämainitut haitat ja aikaansaada tehokas tyhjennystoiminto matalammalla melutasolla ja yksinkertaisin keinoin. Tämä tavoite saavutetaan esillä olevan keksinnön mukaisella alipaineviemärijärjestelmällä, jonka pääasialliset piirteet on esitetty 20 patenttivaatimuksessa 1.

Keksinnön perusajatuksena on käyttää standardikomponentteja tilavaatimusten pienentämiseksi ja ratkaisun riittävän taloudellisuuden varmistamiseksi. Tämä saavutetaan käyttämällä ensimmäistä viemäriputkea, ns. nousu- tai 25 haaraputkea, joka on tavanomaisesti kytketty suoraan tyhjennysventtiiliin, eli ensimmäiseen viemäriventtiiliin, jäteaineen välisäiliönä ensimmäisessä jäteaineen kuljetusvaiheessa.

Haluttu tai riittävä tilavuus, joka liittyy välisäiliön, eli ensimmäisen 30 viemäriputken, ns. alipainekapasiteettiin voidaan aikaansaada vaihtelemalla ensimmäisen viemäriputken pituutta.

2 110444

Tyhjennys- tai huuhtelutehon nostamiseksi toisessa jäteaineen kuljetusvaiheessa voidaan edullisesti järjestää kolmas venttiilielin ensimmäisen viemäriputken ensimmäisellä viemäriventtiilillä varustettuun päähän. Tällainen kolmas venttiilielin toteutettaisiin ilmastusventtiilinä kuljetusilman syöttämiseksi 5 toista kuljetusvaihetta varten.

Suurentamalla putken halkaisijaa heti ensimmäisen viemäriventtiilin poistoaukon jälkeen voidaan tyhjennys- tai huuhtelutoiminnon aiheuttamaa melutasoa vähentää. Tällainen suurennettu halkaisija voidaan edullisesti 10 aikaansaada ensimmäisen viemäriventtiilin poistoaukon alavirran puolelle järjestetyn putkiosan avulla, edullisesti siten, että ensimmäinen putkiyhde järjestetään ensimmäisen viemäriventtiilin poistoaukon ja ensimmäisen viemäriputken väliin. Kolmas venttiilielin, eli ilmastusventtiili voidaan edullisesti liittää ensimmäiseen putkiyhteeseen.

15

Eräs toinen edullinen järjestely halutun tai riittävän tilavuuden aikaansaamiseksi välisäiliöön on asentaa alipaineviemärijärjestelmään kolmas viemäriputki ensimmäisen viemäriputken ensimmäisellä viemäriventtiilillä varustettuun ’ . päähän. Tämä järjestely tarjoaa edelleen mahdollisuuden vaihdella välisäiliön , : 20 tilavuutta, eli sen alipainekapasiteettia. 1 · Kolmas venttiilielin tai ilmastusventtiili voidaan edullisesti järjestää kolmannen ; viemäriputken ensimmäisellä viemäriventtiilillä varustettuun päähän nähden • vastakkaiseen päähän.

25 ; / Koska jäteaineen ensimmäinen kuljetusvaihe ja sitä seuraava toinen kuljetusvaihe edellyttävät ensimmäisen viemäriputken ja toisen viemäriputken '··> ’ välissä olevan toisen viemäriventtiilin käyttämistä, voidaan haluttu alipaine edullisesti synnyttää koko alipaineputkistoon paineentasauslaitteella, edullisesti ”·’· 30 yhdysputkella, joka yhdistää mainitut viemäriputket mainitun toisen *. : viemäriventtiilin yli.

3 110444 Järjestelmä on edullisesti varustettu ohjauskeskuksella venttiilien toiminnan ohjaamiseksi. Yhtä tai useampaa venttiiliä voidaan ohjata mekaanisesti tai sähköisesti, tai edullisesti pneumaattisesti.

5 Viimeksi mainitussa tapauksessa venttiili tai venttiilit ovat edullisesti alipaineella toimivia venttiilejä, joiden ohjaamiseksi käytetään alipaineputkistossa vallitsevaa, alipainetta kehittävän laitteen synnyttämää alipainetta.

10 Vallitsevan alipaineen ja venttiilien välinen yhteistoiminta tai yhteys ohjauskeskuksen kautta toteutetaan edullisesti putkistolla, jossa on väliin kytkettyjä solenoidiventtiilejä alipainekytkentöjen avaamiseksi ja sulkemiseksi.

Seuraavassa keksintöä selostetaan vain esimerkinomaisesti viitaten oheisiin 1 5 kaavamaisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön ensimmäistä suoritusmuotoa, ja kuvio 2 esittää keksinnön toista suoritusmuotoa.

Kuviossa 1 alipaineviemärijärjestelmää osoitetaan yleisesti viitenumerolla 1.

: 20 Alipaineviemärijärjestelmä 1 käsittää jäteainelähteen 2, joka tässä i suoritusmuodossa on WC-laite (esitetty katkoviivoilla). Jäteainelähde voi olla ' ' : myös esimerkiksi urinaali, pesuallas, suihkuyksikkö, lauhdesäiliö tai vastaava.

: Alipaineviemärijärjestelmä käsittää edelleen yleisesti viitenumerolla 3 esitetyn . · viemäriputkiston, joka koostuu ensimmäisestä viemäriputkesta 31, eli ns.

25 nousuputkesta tai haaraputkesta, toisesta viemäriputkesta 32, eli ns.

; · päälinjasta, sekä kolmannesta viemäriputkesta 33. Ensimmäinen viemäriputki ;· 31 on liitetty kolmanteen viemäriputkeen 33 ensimmäisen putkiyhteen 34 : avulla ja toiseen viemäriputkeen 32 toisen putkiyhteen 35 avulla.

• » • 1 30 Jäteainelähde on varustettu ensimmäisellä viemäriventtiilillä 21, jonka » » i poistoaukko 22 on liitetty ensimmäiseen putkiyhteeseen 34. Poistoaukko 22 4 110444 voidaan vaihtoehtoisesti liittää suoraan ensimmäiseen viemäriputkeen tai kolmanteen viemäriputkeen, joko suoraan tai putkiyhteen avulla. Ensimmäinen viemäriputki 31 on liitetty toiseen viemäriputkeen 32 toisen viemäriventtiilin 23 välityksellä. Lisäksi kolmannessa viemäriputkessa 33 on kolmas venttiilielin 24, 5 erityisesti ilmastusventtiili, kolmannen viemäriputken 33 ensimmäisellä putkiyhteellä 34 varustettuun päähän nähden vastakkaisessa päässä (vastapäätä ensimmäisellä viemäriventtiilillä 21 varustettua päätä).

Alipaineviemärijärjestelmän 1 alipaine on peräisin alipainetta kehittävästä 10 laitteesta, joka on kuviossa esitetty vain yleisesti nuolella 36 toisen viemäriputken 32 yhteydessä. Toisen viemäriputken 32 ja ensimmäisen viemäriputken 31 väliin on järjestetty jatkuva alipaineyhteys toisen viemäriventtiilin 23 yli paineentasauslaitteen 37 välityksellä, joka tässä suoritusmuodossa on yhdysputki 37, joka on liitetty toiseen ja ensimmäiseen 15 viemäriputkeen toisen viemäriventtiilin vastakkaisilta puolilta. Tämä järjestely alentaa myös melutasoa paineentasausvaiheessa, eli silloin kun alipainetaso on palautunut järjestelmään tyhjennys- tai huuhtelutoiminnon jälkeen.

Alipaineviemärijärjestelmä käsittää myös ohjauskeskuksen 4, joka on 20 virtausyhteydessä alipainetta kehittävän laitteen 36 synnyttämän alipaineen t · .··: kanssa putkiston, erityisesti yhdysputkeen (paineentasauslaitteeseen) 37 · liitetyn ensimmäisen putken 41 kautta. Liitos voidaan yhtä hyvin tehdä mihin

i i i I

tahansa muuhun alipaineviemärijärjestelmän kohtaan, joka antaa alipainetta asianmukaisella tavalla.

25

• I

Lisäksi ohjauskeskus 4 on virtausyhteydessä ensimmäisen viemäriventtiilin 21, I » toisen viemäriventtiilin 23 ja kolmannen venttiilielimen 24 kanssa, jotka tässä suoritusmuodossa ovat alipainetoimisia venttiilejä, mainittujen venttiilien avaamisen ja sulkemisen ohjaamiseksi. Virtausyhteys aikaansaadaan 30 lisäputkilla, erityisesti toisella putkella 42, kolmannella putkella 43 ja * » 1 neljännellä putkella 44 (kolmannen putken 43 kautta).

5 110444

Seuraavassa alipaineviemärijärjestelmän toimintaa kuvataan yllämainittujen komponenttien pohjalta.

5 Alipainetta muodostetaan viemäriputkistoon 3 alipainetta kehittävän laitteen 36 avulla, jolloin alipainetta ylläpidetään toisessa viemäriputkessa 32 ja ensimmäisessä ja kolmannessa viemäriputkessa 31 ja 33 paineentasauslaitteen 37 avulla, joka muodostaa jatkuvan virtausyhteyden toisen viemäriputken 32 ja ensimmäisen viemäriputken 31 välille riippumatta toisen viemäriventtiilin 23 10 tilasta tai asennosta.

Alkuvaiheessa ensimmäinen ja toinen viemäriventtiili 21 ja 23 sekä kolmas venttiilielin 24, eli ilmastusventtiili ovat kiinni. Kun WC-laitteeseen 2 kertynyttä jäteainetta ollaan poistamassa, aktivoidaan huuhtelutoiminto ohjauskeskuksen 15 4 kautta sinänsä tunnetulla tavalla. Ohjauskeskus 4 aktivoi alipaineyhteyden ensimmäisen putken 41 kautta ja siirtää alipainevaikutuksen eteenpäin toisen putken 42 kautta ensimmäiseen viemäriventtiiliin 21 tämän avaamiseksi. Johtuen WC-laitteen 2 kulhossa vallitsevasta olennaisesti normaalista ' : ilmakehän paineesta, jäteaine tyhjennetään tai huuhdellaan ensimmäisen : ,* 20 viemäriventtiilin 21 kautta erillisinä erinä ensimmäiseen ja kolmanteen : viemäriputkeen 31 ja 33, jotka ovat alipaineen alaisina, edellä mainitun ! mukaisesti. Kun jäteaine-erä ja huuhteluvesi on tyhjennetty mainittuihin ' viemäriputkiin 31 ja 33, on paine-ero ensimmäisen viemäriventtiilin 21 yli noin 0 kPa (0 bar) ja ensimmäinen viemäriventtiili 21 on kiinni. Tässä 25 ensimmäisessä kuljetusvaiheessa ensimmäinen ja kolmas viemäriputki 31 ja 33 > » ;,,' toimivat jäteaineen välisäiliönä.

t : Seuraavaksi ohjauskeskus 4 aktivoi ennalta määrätyn ajan, esimerkiksi noin 1 - t * 2 sekunnin, kuluttua alipaineyhteyden ensimmäisen putken 41 kautta ja siirtää ' ' 30 alipainevaikutuksen eteenpäin kolmannen putken 43 kautta toiseen * >

( I

’* '· viemäriventtiiliin 23 ja neljännen putken 44 kautta ilmastusventtiiliin 24, jolloin e 110444 mainitut venttiilit avautuvat. Tämän seurauksena jäteaine siirtyy toiseen kuljetusvaiheeseen, jonka aikana se kulkeutuu eteenpäin ensimmäisestä ja kolmannesta viemäriputkesta 31 ja 33 toiseen viemäriputkeen 32 toisen viemäriventtiilin 23 kautta toisessa viemäriputkessa 32 vallitsevan alipaineen 5 aiheuttaman imun vaikutuksesta. Ilmastusventtiilin 24 tehtävä kolmannen viemäriputken 33 ulommassa päässä on tuottaa lisää ilmakehän paineessa olevaa kuljetusilmaa kolmanteen ja ensimmäiseen viemäriputkeen 33 ja 31 jäteaineen toiseen kuljetusvaiheeseen tehostamiseksi.

10 Toisen kuljetusvaiheen jälkeen toinen viemäriventtiili 23 ja ilmastusventtiili 24 sulkeutuvat ja haluttu alipainetaso palautetaan alipaineputkistoon 3 alipainetta kehittävän laitteen 36 avulla, jolloin järjestelmä on valmis seuraavaa tyhjennystä! huuhtelutoimintoa varten.

1 5 Ohjauskeskus 4 on edullisesti varustettu esimerkiksi solenoidiventtiileillä edellä kuvattujen putkien läpi järjestetyn alipaineyhteyden ja -siirron seurantaa varten. Solenoidiventtiilit ovat edullisesti kolmitieventtiilejä, jolloin ensimmäisen viemäriventtiilin ja vastaavasti toisen viemäriventtiilin ja ilmastusventtiilin (kolmannen venttiilielimen) avaamiseksi synnytetään alipaineyhteys : : 20 ohjauskeskuksen vastaavan (solenoidi) venttiilin ensimmäisen ja toisen aukon kautta, ja sen jälkeen mainittujen venttiilien sulkemiseksi katkaistaan ensin T*; alipaineyhteys ja toiseksi avataan ohjauskeskuksen vastaavan (solenoidi) venttiilin kolmas aukko, jotta ympäröivä ulkoilma pääsee virtaamaan vastaavien '··' putkien 42, 43 ja 44 läpi mainittujen venttiilien sulkemiseksi. Vastaava 25 järjestely voidaan aikaansaada myös paineilmatoimisilla venttiileillä.

Tyhjennys- tai huuhtelutoiminnon ja sitä seuraavan paineentasausvaiheen aiheuttaman melutason alentamiseksi on osoittautunut edulliseksi järjestää halkaisijaltaan suurennettu putkiosa enemmän tai vähemmän välittömästi ’ ’ 30 ensimmäisen viemäriventtiilin 21 poistoaukon 22 jälkeen. Tämä voidaan toteuttaa siten, että ensimmäisellä putkiyhteellä 34 on suurempi halkaisija kuin 7 110444 ensimmäiselle viemäriputkella 31 ja kolmannella viemäriputkelle 33. Kolmannen viemäriputken halkaisija voi olla myös suurempi kuin ensimmäisen viemäriputken halkaisija, jotta välisäiliölle saadaan haluttaessa suurempi tilavuus.

5 Jäteaineen välisäiliölle, eli ensimmäiselle ja kolmannelle viemäriputkelle, voidaan helposti aikaansaada haluttu tilavuus muuttamalla mainittujen viemäriputkien pituuksia ja tietenkin myös halkaisijoita edellä kuvatulla tavalla. Erilaiset tilavuudet voivat olla tarkoituksenmukaisia riippuen siitä, missä 10 yhteydessä alipaineviemärijärjestelmää käytetään. Tyypillinen ensimmäisen viemäriputken haaran halkaisija alipaineviemärijärjestelmissä on esimerkiksi noin 50 mm, jolloin edellä mainittu suurennettu halkaisija voisi edullisesti olla noin 63 mm.

15 llmastusventtiilin ja kolmannen viemäriputken käyttö voi riippua myös kyseisen jäteaineen laadusta. Jos jäteainelähde on esimerkiksi urinaali tai pesuallas, on jäteaine 'kevyempää', jolloin lisäkuljetusilmaa ja välisäiliön lisätilavuutta ei välttämättä tarvita. Jos taas jäteainelähde on esimerkiksi WC-laite, voi ' : kyseinen jätevesi olla 'raskaampaa', jolloin ylimääräisestä kuljetusilmasta ja : ; j 20 lisätilavuudesta voi olla etua.

• >

Kuviossa 2 esitetty toinen suoritusmuoto vastaa olennaisesti kuviossa 1 ’ ‘ esitettyä suoritusmuotoa ja näin ollen samoihin komponentteihin viitataan ···' samoilla viitenumeroilla.

25 • *

Peruserona on kuitenkin se, että tässä suoritusmuodossa esitetään jäteainelähteenä 2 urinaali, jonka tuottama jäteaine on 'kevyempää'.

· Ensimmäisen viemäriventtiilin 21 poistoaukko 22 on liitetty ensimmäiseen ;* putkiyhteeseen 34, jolla on suurempi halkaisija kuin mainitulla poistoaukolla, ja ’ ' 30 ensimmäinen viemäriputki 31 on liitetty ensimmäisen putkiyhteen 34 8 110444 ensimmäiseen päähän ja kolmas venttiilielin 24, eli ilmastusventtiili, suoraan ensimmäisen putkiyhteen 34 toiseen päähän.

Tämän suoritusmuodon toiminta vastaa ensimmäisen suoritusmuodon 5 toimintaan lukuun ottamatta kolmanteen viemäriputkeen liittyviä järjestelyjä.

Ensimmäinen viemäriventtiili, toinen viemäriventtiili ja ilmastusventtiili ovat yllä olevassa kuvauksessa pneumaattisia, alipainetoimisia venttiilejä. Yksi tai useampi venttiili voi kuitenkin olla mekaanisesti tai sähköisesti käytettävä 10 venttiili, mikäli näin halutaan. Ohjauskeskus voidaan sovittaa sen mukaan.

Piirustukset ja niihin liittyvät kuvaukset ovat tarkoitettu ainoastaan keksinnön perusajatuksen havainnollistamiseksi. Keksintö voi vaihdella yksityiskohtien, esimerkiksi viemärivesilähteen suurennetun poistoaukon, välisäiliön tilavuuden, 15 lisäkuljetusilman tuottamisen jne., suhteen oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

* I i I >

Claims (13)

110444

1. Alipaineviemärijärjestelmä, joka käsittää jäteainelähteen (2), viemäriputkiston (3), joka käsittää ensimmäisen viemäriputken (31) ja toisen 5 viemäriputken (32), jäteainelähteen ja ensimmäisen viemäriputken väliin järjestetyn ensimmäisen viemäriventtiilin (21), jossa on poistoaukko (22), ensimmäisen viemäriputken ja toisen viemäriputken väliin järjestetyn toisen viemäriventtiilin (23), sekä alipainetta kehittävän laitteen (36) alipaineen synnyttämiseksi viemäriputkistoon, tunnettu siitä, että ensimmäinen 10 viemäriputki (31) muodostaa jäteveden välisäiliön.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä viemäriputkessa (31) on kolmas venttiilielin (24) ensimmäisen viemäriputken ensimmäisellä viemäriventtiilillä (21) varustetussa 15 päässä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen viemäriventtiilin alavirran puolelle on järjestetty : putkiosa (34), jonka halkaisija on suurempi kuin ensimmäisen viemäriventtiilin , ·’ 20 (21) poistoaukon (22) halkaisija.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, , että suuremman halkaisijan omaava putkiosa käsittää ensimmäisen putkiyhteen (34), joka on sovitettu ensimmäisen viemäriventtiilin (21) poistoaukon (22) ja . . 25 ensimmäisen viemäriputken (31) väliin. » ♦ *

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä putkiyhteessä (34) on kolmas venttiilielin (24). t . . 30

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää ensimmäisen viemäriputken (31) kanssa 10 110444 virtausyhteydessä olevan kolmannen viemäriputken (33) ensimmäisen viemäriputken ensimmäisellä viemäriventtiilillä (21) varustetussa päässä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, 5 että kolmas viemäriputki (33) on liitetty ensimmäiseen putkiyhteeseen (34) .

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että kolmas venttiilielin (24) on järjestetty kolmannen viemäriputken (33) ensimmäisellä viemäriventtiilillä (21) varustettuun päähän nähden 10 vastakkaiseen päähän.

9. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmässä on paineentasauslaite (37), joka yhdistää ensimmäisen viemäriputken (31) ja toisen viemäriputken (32) toisen 15 viemäriventtiilin (23) vastakkaisilta puolilta.

10. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmässä on ohjauskeskus (4) ensimmäisen viemäriventtiilin (21), toisen viemäriventtiilin (23) ja 20 kolmannen venttiilielimen (24) ohjausta varten.

: 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen viemäriventtiili (21), toinen viemäriventtiili (23) ja/tai kolmas venttiilielin (24) ovat alipainetoimisia venttiilejä, ja että ohjauskeskus . . 25 (4) on virtausyhteydessä alipainetta kehittävän laitteen (36) synnyttämän I I I alipaineen ja ensimmäisen viemäriventtiilin (21), toisen viemäriventtiilin (23) ja/tai kolmannen venttiilielimen (24) kanssa.

’·’ 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu 30 siitä, että ohjauskeskus (4) on virtausyhteydessä alipainetta kehittävän laitteen (36) synnyttämän alipaineen kanssa paineentasauslaitteen (37) välityksellä. 11 110444

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen alipaineviemärijärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjauskeskuksen (4) ja alipainetta kehittävän laitteen (36) synnyttämän alipaineen ja ensimmäisen viemäriventtiilin (21), toisen 5 viemäriventtiilin (23) ja/tai kolmannen venttiilielimen (24) välinen virtausyhteys aikaansaadaan putkistolla (41, 42, 43, 44). 110444