Beschrijving
Verluchtingsinrichting voor sanitaire toestellen in gebouw met meerdere verdiepingen.
Deze uitvinding heeft betrekking op een luchtafsluitinrichting voor leidingen waardoor een f luidum stroomt, zoals water, lucht enz.., en die onderworpen kunnen worden aan drukwisselingen.
Sanitaire apparaten zoals bad, wc , wastafel, gootsteen, was- en afwasmachines enz... zijn aangesloten op een afvoerleiding die in de praktijk ook als verluchtingskanaal dienst doet. Deze apparaten staan in verbinding met de afvoerleiding via een reukafsnijder of sifon die de omgeving moet beschermen tegen reukhinder.
Waterafvoer uit deze apparaten geeft aanleiding tot snel verlopende drukverschillen (drukdalingen in het verluchtingskanaal boven de waterafvoer) die het leegzuigen van een sifon van een hoger gelegen apparaat tot gevolg kunnen hebben.
In het europees octrooi N[deg.] 109.956 wordt een luchtafsluiter voorgesteld die omgevingslucht in een leiding toelaat wanneer er een onderdruk ontstaat in deze leiding.
Deze afsluiter wordt ook gebruikt boven op het verluchtingskanaal van sanitaire toestellen wanneer men wil verhinderen dat dit kanaal dat in kontakt moet staan met de atmosfeer door het dak van een gebouw moet geplaatst worden. De afsluiter verhindert reukhinder en wordt maar geopend bij drukdaling in de afvoerbuis zodat geen lucht van het kanaal in de omgevingsruimte kan komen.
De waterafvoer kan echter de lucht in het verluchtingskanaal afsnijden waardoor er ook plots drukverschillen optreden, maar deze zijn tegengesteld aan de drukverschillen optredend bij normale afvoer. Bij luchtafsnijding wordt de druk boven de waterafvoer groter zodat de luchtafsluiter boven op het verluchtingskanaal deze drukverschillen niet kan opvangen. Deze problemen komen vooral voor in verluchtingskanalen waar afvoer van meerdere verdiepingen in uitmonden en kunnen aanleiding geven tot leegzuigen van (een) sifon(s). Wanneer het verluchtingskanaal een geheel van inrichtingen in een kompleks met meerdere niveau's of verdiepingen bedient is het niet voldoende doelmatig een luchtafsluiter die opent bij negatieve druk boven op het kanaal aan te brengen.
Volgens de uitvinding wordt voorgesteld naast de luchtafsluiter (die opent bij negatieve druk) boven op het verluchtingskanaal, een verluchting met luchtaf sluiter
(die opent bij negatieve druk) in de omgeving van de afvoer van verschillende verdiepingen te plaatsen. Deze luchtaf sluiters kunnen geplaatst worden op elke verdieping of alleen maar op sommige verdiepingen.
Inderdaad uitgebreid onderzoek heeft verrassenderwijze aangetoond dat door het plaatsen van verluchting met luchtafsluiters op verschillende verdiepingen de drukschommelingen in het verluchtingskanaal aanzienlijk kunnen verkleind worden.
Het effect van het plaatsen van deze luchtafsluiters wordt hierna beschreven met behulp van bi jgevoegde schema's, die weergeven :
fig. 1 en fig l.A een schema van een afvoerkanaal en het drukverloop bij normale evacuatie van een toestel. fig. 2 een schema van drukverschillen die optreden bij luchtafsnijding veroorzaakt door evacuatie van één of meerdere toestellen fig. 3 een schema van het plaatsen van luchtafsnijders op verschillende plaatsen fig. 4 en variante van het schema volgens fig. 3
Onder verwijzing naar f ig . 1 dez e toont een afvoerverluchtingskanaal 1 van boven beschermd door een luchtafsluiter 2 die opent wanneer er een negatieve druk
<EMI ID=1.1>
4, 5 en 6 aangesloten respectieveli jk afkomstig van een bad, tweemaal een WC en een gootsteen. Wanneer er water afgevoerd wordt via leiding 4 zal er een drukverschil in het kanaal 1 gecreëerd worden (door lucht die meegezogen
<EMI ID=2.1>
wordt een negatieve druk gecreëerd op de plaats van afvoer die negatief blijft tot boven in het kanaal 1 en die geleidelijk naar positief verloopt naar de onderkant van
<EMI ID=3.1>
aangegeven). Het is duidelijk dat de drukverschillen afhankelijk zijn van de doormeter D van de buis en van de dikte t van de waterfilm die afgevoerd wordt.
Fig. 2 toont eenzelfde kanaal met dezelfde referentieci jfers als fig. 1 en illustreert de luchtafsnijding die veroorzaakt kan worden door bvb. gelijktijdige water evacuatie van meerdere toestellen. Door gelijktijdige evacuatie van toestellen in leidingen 4 en 5 wordt de lucht afgesneden in zone 7 waardoor er plotse positieve en negatieve drukverschillen ontstaan
(door een + of - teken in een cirkel op de tekening weergegeven). De drukverschillen zijn tegengesteld aan deze gecreëerd door de toestand in fig. 1 en het negatief drukverschil kan de sifon van het toestel aangesloten op leiding 6 leegzuigen. De luchtafsluiter 2 opent niet daar de druk bovenaan het kanaal 1 positief beinvloed wordt, en er treden bijgevolg luchtschokken op.
Wanneer nu verluchting met luchtafsluiters volgens de uitvinding op de leidingen 3, 4, 5 en 6 geplaatst worden kunnen de problemen die optreden volgens het schema van fig. 2 verholpen worden. Fig. 3 toont een afvoer - verluchtingskanaal 11 voor een gebouw met negen boven elkaar gelegen leidingen 13 waaraan sanitaire toestellen 14 elk via een sifon 15 geplaatst zijn en waar op elk niveau een verluchting met luchtafsluiter 12 (zoals bvb. beschreven in het hogergenoemd europees octrooi) geplaatst wordt. Boven op het kanaal 11 is ook een luchtafsluiter 19 (die opent <EMI ID=4.1>
geplaatst.
Het drukverloop in kanaal 11 is bij normale evacuatie vergelijkbaar bij het schema getoond in fig. 1, doch door aanwezigheid van de verschillende drukafsluiters 12 op de leidingen 13 zijn de drukverschillen in kanaal 11 kleiner en wordt ook het luchtdebiet in kanaal 11 verkleind. Inderdaad wanneer er in het kanaal 11 op het vierde niveau water door de leiding 13 wordt afgevoerd ontstaat er boven het vierde niveau in kanaal 11 een negatieve druk dat onmiddellijk door de luchtafsluiters 12 op de hoger liggende niveau's gecompenseerd wordt zodat het drukverschil in kanaal 11 kleiner zal zijn dan het drukverschil dat er zou ontstaan in een installatie volgens fig. 1 (zonder luchtafsluiters op elk niveau).
De drukafsluiters op de verschillende niveau's worden echter belangrijk indien er een luchtafsnijding zoals getoond in fig. 2 optreed. Indien er zich een luchtafsnijding in zone 20 onder de leiding 13 van het vierde niveau voordoet dient de toestand boven en onder deze zone nagegaan.
De negatieve druk die optreedt onder zone 20 wordt meteen gecompenseerd door het openen van een of meerdere afsluiters 12 op de afvoerleidingen 13 op het 1ste, 2de en 3 de niveau.
De positieve druk die gecreëerd wordt boven zone 20 wordt volgens de uitvinding eveneens geneutraliseerd. Inderdaad deze positieve druk veroorzaakt oscillerende drukschommelingen door weerkaatsing aan de verbindingen tussen kanaal 11 en leidingen 13 alsmede door het effect van de positieve druk op de sifons 15 op hoger gelegen niveau's. Dit effect doet de waterspiegel in deze sifons trillen. Deze trillingen en de weerkaatsing creëren een oscillatie waarbij de positieve druk omgezet wordt in een oscilerende reeks positieve en negatieve drukschommelingen. Deze negatieve drukschommelingen zijn echter voldoende om één of meerdere luchtafsluiters 12
(boven de zone 20) te openen en bijgevolg de schommelingen op te heffen.
Het plaatsen van verluchting met luchtafsluiters (die openen bij negatieve druk) op verschillende plaatsen verkleint de luchtstroom alsmede de drukschommelingen in het kanaal. Luchtafsluiters op verschillende niveau's leveren een oplossing voor een gebouw met meerdere verdiepingen en vermijden het wegzuigen van sifons tijdens een blokkage van het verluchtingskanaal.
Fig. 4 toont een variant van fig. 3 waar slechts verluchting met luchtafsluiters om de drie verdiepingen worden geplaatst. Ook deze plaatsing alhoewel in mindere mate geeft het volgens de uitvinding gezochte effect.
Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven voorbeelden maar dat de vakman verluchting met luchtafsluiters kan plaatsen aangepast aan de behoeften van het gebouw in funktie van het aantal niveau's en het aantal apparaten op elk niveau. Hoe meer niveau's en hoe groter het aantal apparaten op elk niveau, hoe groter de kans dat er een luchtafsnijding in het afvoerkanaal optreed en hoe voordeliger het wordt op elk niveau een luchtafsluiter te plaatsen.
Description
Sanitary ventilation system in multi-storey building.
This invention relates to an air shut-off device for pipes through which flows a fluid, such as water, air, etc., which can be subjected to pressure changes.
Sanitary appliances such as bath, toilet, sink, sink, washing machines and dishwashers etc ... are connected to a drain pipe that in practice also serves as a ventilation duct. These devices communicate with the drain line through an odor trap or siphon to protect the environment from odor nuisance.
Water discharge from these devices gives rise to rapidly varying pressure differences (pressure drops in the ventilation duct above the water outlet) that can lead to the suction of a siphon from a higher device.
European patent N [deg.] 109.956 proposes an air valve that allows ambient air into a pipe when an underpressure is created in this pipe.
This valve is also used on top of the ventilation duct of sanitary appliances to prevent the duct that has to be in contact with the atmosphere from being placed through the roof of a building. The valve prevents odor nuisance and is only opened at a drop in pressure in the discharge pipe, so that no air can enter the duct into the surrounding space.
However, the water discharge can cut off the air in the ventilation duct, which also causes sudden pressure differences, but these are opposite to the pressure differences that occur with normal discharge. With air cut-off, the pressure above the water discharge increases, so that the air valve on top of the ventilation duct cannot absorb these pressure differences. These problems mainly occur in ventilation ducts into which multi-storey drains lead and can lead to the draining of (a) siphon (s). When the aeration channel serves a set of devices in a multi-level or multi-level complex, it is not sufficiently effective to provide an air valve that opens at negative pressure on top of the channel.
According to the invention, in addition to the air valve (which opens at negative pressure) on top of the ventilation channel, it is proposed that an ventilation with an air valve
(which opens at negative pressure) near the drain of several floors. These air valves can be placed on any floor or only on some floors.
Extensive research indeed has surprisingly shown that by placing ventilation with air valves on different floors, the pressure fluctuations in the ventilation duct can be considerably reduced.
The effect of installing these air valves is described below using the attached diagrams, which show:
fig. 1 and fig. 1A are a diagram of a discharge channel and the pressure trend during normal evacuation of an appliance. fig. 2 a diagram of pressure differences that occur during air cut-off caused by evacuation of one or more appliances. fig. 3 a diagram of placing air cutters in different places fig. 4 and variant of the scheme according to fig. 3
With reference to fig. 1 this shows an exhaust ventilation duct 1 protected from above by an air valve 2 which opens when there is a negative pressure
<EMI ID = 1.1>
4, 5 and 6 connected respectively from a bath, twice a WC and a sink. When water is drained through line 4, a pressure difference will be created in channel 1 (due to air being sucked in
<EMI ID = 2.1>
a negative pressure is created at the point of discharge that remains negative up to the top of the channel 1 and gradually progresses to positive towards the bottom of the
<EMI ID = 3.1>
indicated). It is clear that the pressure differences depend on the diameter D of the tube and on the thickness t of the water film that is discharged.
Fig. 2 shows the same channel with the same reference numerals as FIG. 1 and illustrates the air cut that can be caused by e.g. simultaneous water evacuation of several appliances. By simultaneous evacuation of appliances in lines 4 and 5, the air is cut off in zone 7, causing sudden positive and negative pressure differences
(represented by a + or - sign in a circle on the drawing). The pressure differences are opposite to those created by the situation in fig. 1 and the negative pressure difference can empty the siphon of the appliance connected to line 6. The air valve 2 does not open since the pressure at the top of the channel 1 is positively influenced, and consequently air shocks occur.
When aeration with air valves according to the invention is placed on the pipes 3, 4, 5 and 6, the problems that arise according to the scheme of Fig. 2 can be solved. Fig. 3 shows an exhaust ventilation duct 11 for a building with nine superimposed pipes 13 on which sanitary appliances 14 are each placed via a siphon 15 and where on each level ventilation with air shut-off valve 12 (such as described in the above-mentioned European patent) is placed. is going to be. On top of channel 11 is also an air valve 19 (which opens <EMI ID = 4.1>
placed.
The pressure development in channel 11 during normal evacuation is comparable to the diagram shown in Fig. 1, but due to the presence of the different pressure valves 12 on the pipes 13, the pressure differences in channel 11 are smaller and the air flow in channel 11 is also reduced. Indeed, when water is discharged through the pipe 13 in the channel 11 on the fourth level, a negative pressure is created above the fourth level in channel 11, which is immediately compensated by the air valves 12 at the higher levels, so that the pressure difference in channel 11 is smaller. will then be the pressure difference that would arise in an installation according to fig. 1 (without air valves at each level).
However, the pressure valves at the different levels become important if an air cut-off as shown in Fig. 2 occurs. If an air cut-off occurs in zone 20 under line 13 of the fourth level, the situation above and below this zone must be verified.
The negative pressure that occurs under zone 20 is immediately compensated by opening one or more shut-off valves 12 on the discharge pipes 13 on the 1st, 2nd and 3rd levels.
The positive pressure created above zone 20 is also neutralized according to the invention. Indeed, this positive pressure causes oscillating pressure fluctuations due to reverberation at the connections between channel 11 and conduits 13 as well as the effect of the positive pressure on the siphons 15 at higher levels. This effect makes the water level in these siphons vibrate. These vibrations and the reverberation create an oscillation in which the positive pressure is converted into an oscillating series of positive and negative pressure fluctuations. However, these negative pressure fluctuations are sufficient for one or more air valves 12
(above zone 20) and consequently eliminate fluctuations.
Placing ventilation with air valves (which open at negative pressure) in various places reduces the airflow as well as the pressure fluctuations in the duct. Multi-level air valves provide a solution for a multi-storey building and avoid siphon suction during blockage of the ventilation duct.
Fig. 4 shows a variant of FIG. 3 where only ventilation with air valves are placed every three floors. This placement, too, although to a lesser extent gives the effect sought according to the invention.
It is clear that the invention is not limited to the examples described, but that the skilled person can place ventilation with air valves adapted to the needs of the building in function of the number of levels and the number of devices on each level. The more levels and the greater the number of devices on each level, the greater the chance that an air cut will occur in the exhaust duct and the cheaper it will be to install an air valve on each level.