BR102021007383A2

BR102021007383A2 - RESERVOIR SYSTEM AND RESERVOIR FIXING PROCESS

Info

Publication number: BR102021007383A2
Application number: BR102021007383-7A
Authority: BR
Inventors: Luiz Felipe Gaioso Lucas
Original assignee: Luiz Felipe Gaioso Lucas
Priority date: 2021-04-17
Filing date: 2021-04-17
Publication date: 2022-10-25

Abstract

Patente de invenção de sistema e processo de fixação de reservatório com componentes hidráulicos, estruturais e mecânicos; em peça única monobloco em PRFV (Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro) com geometria tubular construtiva formando um corpo cilíndrico superior (3) com extremidade elevada fechada por uma tampa circular (1) que se posiciona próximo a um barrilete extravasor (2) existente naquele dito corpo cilíndrico superior (3), que longitudinalmente em 1/3 de seu comprimento total se afunila descendentemente num tronco de cone de bases paralelas (4) o qual é gerado por um ângulo de geratriz do tronco otimizado em 24,23°, ainda, tal ângulo pode variar no intervalo de 10° a 40°, e, descendentemente, o dito tronco de cone de bases paralelas (4) termina num corpo cilíndrico inferior (5) o qual possui barrilete de limpeza (6) que se conecta a um tubo de PVC de recalque para limpeza (8), além disso, o dito barrilete de limpeza (6) se posiciona acima de uma seccão transversal a qual contém um barrilete de saída de líquido principal (7) e um barrilete de entrada de líquido (9) que se acopla a um tubo de PVC de recalque (10) que se prolonga ascendentemente e prende-se a uma boia (11) localizada abaixo da extremidade elevada do corpo cilíndrico superior (3), sendo o referido sistema capaz de ser fixado diretamente em solo.

Patent of invention of a system and process for fixing a reservoir with hydraulic, structural and mechanical components; in a single-piece FRP (Fiberglass Reinforced Polyester) monobloc with constructive tubular geometry forming an upper cylindrical body (3) with a raised end closed by a circular lid (1) that is positioned next to an overflow barrel (2) existing in that said upper cylindrical body (3), which longitudinally in 1/3 of its total length tapers downwards into a truncated cone with parallel bases (4) which is generated by an optimized trunk generatrix angle of 24.23°, still , such an angle may vary within the range of 10° to 40°, and, descending, said frustum of cone with parallel bases (4) ends in a lower cylindrical body (5) which has a cleaning barrel (6) that connects to a draining PVC pipe for cleaning (8), furthermore, said cleaning barrel (6) is positioned above a cross-section which contains a main liquid outlet barrel (7) and a liquid inlet barrel (9) which attaches to a PV tube C of settlement (10) that extends upwards and attaches to a buoy (11) located below the raised end of the upper cylindrical body (3), said system being capable of being fixed directly to the ground.

Description

RESERVOIR SYSTEM AND RESERVOIR FIXING PROCESS

[001] A presente patente de invenção se refere a “Sistema Reservatório e Processo de Fixação de Reservatório” ou, mais particularmente, a um sistema e processo de fixação em solo de reservatório para fluidos, comumente água potável, projetado em peça única monobloco, harmonicamente calculado num ângulo otimizado de tronco de cone para aplicação no segmento de engenharia civil.[001] This patent refers to the "Reservoir System and Reservoir Fixing Process" or, more particularly, to a system and process for fixing a reservoir in soil for fluids, commonly drinking water, designed in a single monoblock piece, harmonically calculated at an optimized truncated cone angle for application in the civil engineering segment.

[002] Conforme é do conhecimento dos técnicos no assunto, os reservatórios para fluidos usados no segmento de construções urbanas perfazem diferentes geométricas e/ou formatos construtivos. Entretanto, a maioria requer instalações que demandam construções de alvenaria ou amplo espaço para instalação, quer sejam instalados sobre lajes, plataformas, torres armadas ou postes com suportes para sustentação dos tanques, exigindo, muitas vezes, o auxílio de guindastes na aposição do equipamento.[002] As is known by technicians in the subject, reservoirs for fluids used in the segment of urban constructions make up different geometric and/or constructive formats. However, most require installations that require masonry constructions or ample space for installation, whether they are installed on slabs, platforms, reinforced towers or poles with supports to support the tanks, often requiring the assistance of cranes in affixing the equipment.

[003] Em suma, a maioria dos reservatórios atuais para água potável exige logística de instalação dispendiosa, precisam de revestimento ou proteção, sem falar que alguns possuem materiais que são tóxicos aos seres humanos e outros animais. Além disso, muitos não possuem design atrativo, são trabalhosos e demandam bastante tempo para serem limpos.[003] In short, most current reservoirs for drinking water require expensive installation logistics, need lining or protection, not to mention that some have materials that are toxic to humans and other animals. In addition, many do not have an attractive design, are laborious and take a long time to clean.

[004] Tendo em vista os inconvenientes apresentados e com o propósito de superá-los, foi desenvolvido o presente invento cujo objetivo é um sistema reservatório monobloco em PRFV (Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro) e processo de fixação em solo de reservatório projetado para proporcionar logística (manuseio, instalação) econômica (evita custos adicionais na construção de torres, plataformas, lajes, etc.), de rápida e fácil instalação. Também, dispensa a contratação de equipamentos de elevação, como os guindastes ou similares. Além de proporcionar estética (design arrojado) e estabilidade ao produto, devido ao seu ângulo otimizado, que foi calculado para que o reservatório pudesse ser submetido a rajadas de vento de até 180 km/h e manter equilíbrio perfeito.[004] In view of the inconveniences presented and with the purpose of overcoming them, the present invention was developed, the objective of which is a monobloc reservoir system in FRP (Fiberglass Reinforced Polyester) and a fixation process in the reservoir floor designed to provide logistics (handling, installation) that are economical (avoids additional costs in the construction of towers, platforms, slabs, etc.), with quick and easy installation. It also eliminates the need to hire lifting equipment, such as cranes or similar. In addition to providing aesthetics (bold design) and stability to the product, due to its optimized angle, which was calculated so that the reservoir could be subjected to wind gusts of up to 180 km/h and maintain perfect balance.

[005] Também, ressalta-se que o sistema reservatório ora apresentado é fabricado utilizando a metodologia de Filament Winding, processo de enrolamento em fios de fibra de vidro contínuo, impregnado com resina poliéster, promovendo alta resistência ao produto, como também proteção contra agentes corrosivos.[005] Also, it should be noted that the reservoir system presented herein is manufactured using the Filament Winding methodology, a process of winding continuous fiberglass threads, impregnated with polyester resin, promoting high resistance to the product, as well as protection against agents corrosive.

[006] O Sistema reservatório em tela proporciona benefícios de ser monobloco, leve e compacto, resistente a impactos, deformações mecânicas e corrosão química. Além disso, proporciona maior conforto aos usuários, acesso a uma reserva de água que varia seu volume conforme a solicitação do usuário, possuindo capacidade de armazenar entre 300 a 2500 litros de líquidos. No caso residencial, oferta uma coluna de água que fica abaixo do nível mínimo da linha de pressão dinâmica, cuja referência é o chuveiro, ponto mais elevado da construção.[006] The screen reservoir system provides benefits of being monobloc, light and compact, resistant to impacts, mechanical deformations and chemical corrosion. In addition, it provides greater comfort to users, access to a water reserve that varies its volume according to the user's request, having the capacity to store between 300 and 2500 liters of liquids. In the residential case, it offers a column of water that is below the minimum level of the dynamic pressure line, whose reference is the shower, the highest point of the building.

[007] Ainda, o reservatório objeto desta patente proporciona condição excelente para armazenamento de líquidos, tendo a função de torre piezométrica para água potável ou qualquer outro líquido não reagente à fibra de vidro, é resistente à variação de pressão, variando com seu schedule a partir de 3 (três) atm, onde a pressão de projeto é 5 vezes superior à pressão hidrostática de serviço. Enfim, é resistente à variação de temperaturas e outras intempéries, que podem variar de -20°C até 90°C; e dispensa qualquer tipo de revestimento ou proteção interna/externa.[007] Also, the reservoir object of this patent provides excellent condition for storing liquids, having the function of a piezometric tower for drinking water or any other non-reactive liquid to fiberglass, it is resistant to pressure variation, varying with its schedule to from 3 (three) atm, where the design pressure is 5 times higher than the service hydrostatic pressure. Finally, it is resistant to temperature variations and other weather conditions, which can vary from -20°C to 90°C; and does not require any type of coating or internal/external protection.

[008] O funcionamento do reservatório ora detalhado é simples e funcional: o líquido é disperso por um tubo (barrilete) e por outro orifício na parte inferior da torre, sob pressão atmosférica. No caso de falha do sistema de manutenção do nível, existe outro orifício na parte superior da torre, onde é colocado um tubo extravasor para escoamento da água. Para limpeza, existe um outro tubo (barrilete), acima dos barriletes de entrada e saída de água, em interface com o fundo do reservatório. Assim, quando aberto sob pressão do reservatório cheio, é realizada a eliminação de todo o rejeito acumulado no fundo do reservatório. Desta forma, o sistema apresentado mantém o líquido em equilíbrio, no preenchimento ou na vazão do reservatório, de acordo com a demanda em uso. O sistema é blindado por uma tampa também em PRFV (Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro) ou termoplástico moldado.[008] The functioning of the reservoir detailed herein is simple and functional: the liquid is dispersed through a tube (keg) and through another orifice at the bottom of the tower, under atmospheric pressure. In case of failure of the level maintenance system, there is another hole in the upper part of the tower, where an overflow tube is placed to drain the water. For cleaning, there is another tube (barrel), above the water inlet and outlet barrels, in interface with the bottom of the reservoir. Thus, when opened under pressure from the full reservoir, all accumulated waste at the bottom of the reservoir is eliminated. In this way, the presented system keeps the liquid in balance, in filling or in the reservoir flow, according to the demand in use. The system is shielded by a lid, also in GRP (Fiberglass Reinforced Polyester) or molded thermoplastic.

[009] Antes de explicar a invenção em detalhes, deve-se entender que a terminologia e vocabulário usados têm como fim a descrição de um modo de realização do invento, e não devem ser considerados como limitações. Assim, serão apresentadas figuras para melhor esclarecer o invento, onde:
A Figura 1 - é um corte em vista ortogonal frontal do sistema reservatório com seus principais componentes.
A Figura 2 - é uma vista em perspectiva do sistema reservatório, apresentando ângulo otimizado em 24,23°.
A Figura 3 - é outra vista em perspectiva do sistema reservatório, apresentando ângulo em 10,0°.
A Figura 4 - é mais outra vista em perspectiva do sistema reservatório, apresentando ângulo em 40,0°.
A Figura 5 - é uma vista ortogonal de cima do sistema reservatório.
A Figura 6 - é uma vista ortogonal de baixo do sistema reservatório.
A Figura 7 - é um corte longitudinal direito, em perspectiva, do sistema reservatório, ilustrando o mesmo fixado em solo.
A Figura 8 - é um corte longitudinal esquerdo, em perspectiva, do sistema reservatório, ilustrando o mesmo fixado em solo.
A Figura 9 - é uma vista ortogonal do sistema reservatório, ilustrando o mesmo fixado em solo.[009] Before explaining the invention in detail, it should be understood that the terminology and vocabulary used are for the purpose of describing an embodiment of the invention, and should not be considered as limitations. Thus, figures will be presented to better clarify the invention, where:
Figure 1 - is a cross-section in front orthogonal view of the reservoir system with its main components.
Figure 2 - is a perspective view of the reservoir system, with an optimized angle of 24.23°.
Figure 3 - is another perspective view of the reservoir system, with an angle of 10.0°.
Figure 4 - is yet another perspective view of the reservoir system, with a 40.0° angle.
Figure 5 - is an orthogonal top view of the reservoir system.
Figure 6 - is a bottom orthogonal view of the reservoir system.
Figure 7 - is a right longitudinal section, in perspective, of the reservoir system, illustrating it fixed to the ground.
Figure 8 - is a left longitudinal section, in perspective, of the reservoir system, illustrating it fixed to the ground.
Figure 9 - is an orthogonal view of the reservoir system, illustrating it fixed to the ground.

[010] De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, mais particularmente as figuras de 1 a 9, a presente Patente de Invenção, “Sistema Reservatório e Processo de Fixação de Reservatório” é um sistema e processo de fixação de reservatório com componentes hidráulicos, estruturais e mecânicos, os quais permitem fixação do dito sistema em solo.[010] In accordance with what the above-related figures illustrate, more particularly figures 1 to 9, this Patent of Invention, "Reservoir System and Reservoir Fixing Process" is a system and process for fixing a reservoir with components hydraulic, structural and mechanical, which allow fixing the said system to the ground.

[011] O presente invento é composto por três categorias ou modalidades de reivindicações, a saber: sistema, processo e meio-função, as quais estão inter-relacionadas de maneira a compreenderem um único conceito inventivo.[011] The present invention is composed of three categories or modalities of claims, namely: system, process and means-function, which are interrelated in order to comprise a single inventive concept.

[012] O “Sistema Reservatório” compreende um sistema em peça única monobloco em PRFV (Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro), com geometria tubular construtiva, formando um corpo cilíndrico superior (3) com extremidade elevada, fechada por uma tampa circular (1) que se posiciona próximo a um barrilete extravasor (2) existente naquele dito corpo cilíndrico superior (3), que longitudinalmente, em 1/3 de seu comprimento total, se afunila descendentemente num tronco de cone de bases paralelas (4), o qual é gerado por um ângulo de geratriz do tronco otimizado em 24,23°, ainda, tal ângulo pode variar no intervalo de 10° a 40°, e, descendentemente, o dito tronco de cone de bases paralelas (4) termina num corpo cilíndrico inferior (5), o qual possui barrilete de limpeza (6) que se conecta a um tubo de PVC de recalque para limpeza (8), além disso, o dito barrilete de limpeza (6) se posiciona acima de uma seccão transversal, a qual contém um barrilete de saída de líquido principal (7) e um barrilete de entrada de líquido (9) que se acopla a um tubo de PVC de recalque (10), que se prolonga ascendentemente e prende-se a uma boia (11) localizada abaixo da extremidade elevada do corpo cilíndrico superior (3), sendo o referido sistema capaz de ser fixado diretamente em solo.[012] The "Reservoir System" comprises a one-piece monobloc system in FRP (Fiberglass Reinforced Polyester), with constructive tubular geometry, forming an upper cylindrical body (3) with a raised end, closed by a circular lid (1 ) which is positioned close to an overflow barrel (2) existing in said upper cylindrical body (3), which longitudinally, in 1/3 of its total length, tapers downwards into a truncated cone with parallel bases (4), which is generated by a generatrix angle of the trunk optimized at 24.23°, yet, such angle can vary in the range of 10° to 40°, and, downwards, said trunk cone with parallel bases (4) ends in a cylindrical body bottom (5), which has a cleaning barrel (6) that connects to a PVC pipe for cleaning (8), in addition, said cleaning barrel (6) is positioned above a cross section, the which contains a main liquid outlet barrel (7) and a barrel liquid inlet fillet (9) which is coupled to a PVC discharge pipe (10), which extends upwards and attaches to a float (11) located below the raised end of the upper cylindrical body (3), being said system capable of being fixed directly to the ground.

[013] Conforme definido anteriormente, o dito Sistema possui tronco de cone de bases paralelas (4) gerado por um ângulo de geratriz do tronco, otimizado em 24,23° com desvio padrão de 1°.[013] As previously defined, said System has a truncated cone with parallel bases (4) generated by a trunk generatrix angle, optimized at 24.23° with a standard deviation of 1°.

[014] O sistema em questão possui geometria construtiva capaz de armazenar fluidos entre 300 a 2500 litros.[014] The system in question has a constructive geometry capable of storing fluids between 300 and 2500 liters.

[015] Ainda, o Sistema ora apresentado é fabricado utilizando a metodologia de Filament Winding, processo de enrolamento em fios de fibra de vidro contínuo, impregnado com resina poliéster.[015] Still, the System presented here is manufactured using the Filament Winding methodology, a process of winding continuous fiberglass strands, impregnated with polyester resin.

[016] Numa perspectiva de “Processo de Fixação de Reservatório”, empregando o referido Sistema como definido anteriormente e utilizando-se dos respectivos componentes estruturais, mecânicos e hidráulicos, têm-se as etapas de:

(a) abrir uma cavidade num solo denso, com diâmetro 60% maior que o diâmetro do corpo cilíndrico inferior (5);
(b) enterrar cerca de 18,33% do comprimento total do reservatório, que inclui corpo cilíndrico superior (3), tronco de cone de bases paralelas (4) e corpo cilíndrico inferior (5);
(c) centralizar o corpo cilíndrico inferior (5) do reservatório na cavidade do solo;
(d) nivelar o reservatório na cavidade do solo;
(e) preencher o espaço entre o corpo cilíndrico inferior (5) do reservatório e o solo com terra ou material compactado;
(f) adicionar camadas de terra ou material compactado na medida de 8 a 15 cm por vez na cavidade do solo ao redor do corpo cilíndrico inferior (5);
(g) compactar cada camada de terra ou material compactado antes de adicionar outra camada;
(h) repetir as etapas (d), (f) e (g) até preencher todas as lacunas no entorno do corpo cilíndrico inferior (5);
(i) Completar a compactação no entorno do corpo cilíndrico inferior (5) com mais 10 cm de solo, com terra ou material compactado acima do nível do terreno.

[016] From the perspective of the "Reservoir Fixation Process", using the aforementioned System as previously defined and using the respective structural, mechanical and hydraulic components, there are the steps of:

(a) open a cavity in dense soil, with a diameter 60% greater than the diameter of the lower cylindrical body (5);
(b) bury about 18.33% of the total length of the reservoir, which includes the upper cylindrical body (3), the truncated cone with parallel bases (4) and the lower cylindrical body (5);
(c) center the lower cylindrical body (5) of the reservoir in the soil cavity;
(d) leveling the reservoir in the soil cavity;
(e) fill the space between the lower cylindrical body (5) of the reservoir and the ground with earth or compacted material;
(f) add layers of earth or compacted material to the extent of 8 to 15 cm at a time in the soil cavity around the lower cylindrical body (5);
(g) compacting each layer of earth or compacted material before adding another layer;
(h) repeat steps (d), (f) and (g) until filling all gaps around the lower cylindrical body (5);
(i) Complete the compaction around the lower cylindrical body (5) with another 10 cm of soil, with earth or compacted material above the ground level.

[017] Em suma, numa perspectiva de meios mais funções, o “Sistema Reservatório e Processo de Fixação de Reservatório” compreendem meios estruturais, hidráulicos e mecânicos para que, pelo menos, um operador possa fixar em solo um reservatório de fluidos.[017] In short, from a perspective of means plus functions, the "Reservoir System and Reservoir Fixation Process" comprise structural, hydraulic and mechanical means so that at least one operator can fix a fluid reservoir on the ground.

[018] Portanto, por tudo aquilo que foi descrito, percebe-se que o presente invento “Sistema Reservatório e Processo de Fixação de Reservatório” enquadra-se dentro das normas que regem a Patente de Invenção, devendo preencher importante lacuna existente no mercado, merecendo pelo que foi exposto, e como consequência, o respectivo privilégio de ser contemplado pela patente solicitada.[018] Therefore, from all that has been described, it is clear that the present invention "Reservoir System and Reservoir Fixation Process" falls within the rules governing the Patent of Invention, and must fill an important gap in the market, deserving for what has been exposed, and as a consequence, the respective privilege of being contemplated by the requested patent.

Claims

“Reservoir System”, system and process for fixing a reservoir with hydraulic, structural and mechanical components; characterized by the fact that it comprises a one-piece monobloc system in FRP (Fiberglass Reinforced Polyester), with constructive tubular geometry, forming an upper cylindrical body (3) with a raised end, closed by a circular lid (1) that is positioned next to an overflow barrel (2) existing in said upper cylindrical body (3), which longitudinally, in 1/3 of its total length, tapers downwards into a truncated cone with parallel bases (4), which is generated by a generatrix angle of the trunk optimized at 24.23°, yet, such angle can vary in the range of 10° to 40°, and, downwards, said trunk cone with parallel bases (4) ends in a lower cylindrical body (5) , which has a cleaning barrel (6) that connects to a PVC pipe for cleaning (8), in addition, said cleaning barrel (6) is positioned above a cross section, which contains a barrel main liquid outlet (7) and a barrel liquid inlet pipe (9) which is coupled to a PVC discharge pipe (10), which extends upwards and attaches to a float (11) located below the raised end of the upper cylindrical body (3), being said system capable of being fixed directly to the ground.

"Reservoir System", according to claim 1; characterized by the fact that it has a truncated cone with parallel bases (4) generated by a trunk generatrix angle, optimized at 24.23° with a standard deviation of 1°.

"Reservoir System", according to claim 1; characterized by the fact that it has constructive geometry capable of storing fluids between 300 and 2500 liters.

"Reservoir System", according to claim 1; characterized by the fact that it is manufactured using the Filament Winding methodology, a process of winding continuous fiberglass threads, impregnated with polyester resin.

"Reservoir fixation process", using the System as defined in claim 1, characterized by the fact that it comprises the steps of:

(a) open a cavity in dense soil, with a diameter 60% greater than the diameter of the lower cylindrical body (5);
(b) bury about 18.33% of the total length of the reservoir, which includes the upper cylindrical body (3), the truncated cone with parallel bases (4) and the lower cylindrical body (5);
(c) center the lower cylindrical body (5) of the reservoir in the soil cavity;
(d) leveling the reservoir in the soil cavity;
(e) fill the space between the lower cylindrical body (5) of the reservoir and the ground with soil or compacted material;
(f) add layers of earth or compacted material to the extent of 8 to 15 cm at a time in the soil cavity around the lower cylindrical body (5);
(g) compacting each layer of earth or compacted material before adding another layer;
(h) repeat steps (d), (f) and (g) until filling all gaps around the lower cylindrical body (5);
(i) Complete the compaction around the lower cylindrical body (5) with another 10 cm of soil, with earth or compacted material above the ground level.

“Reservoir System and Reservoir Fixation Process”; characterized by the fact that it comprises structural, hydraulic and mechanical means so that at least one operator can fix a fluid reservoir on the ground.