CN101413327A - 用于对一个面进行排水的紧急排放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧急排放装置，用于通过与一排放管(4)连接的排放口(6)对积水的面(F)排水，借助该紧急排放装置可将超过最低积水高度(H)的积水排走，该紧急排放装置具有用于将水拦到最低积水高度(H)的坝(7)和相对于排放口(6)间隔距离地设置的盖壁(8)，该盖壁用于防止将空气吸入到在排放口(6)中形成的旋涡中，坝(7)围绕排放口(6)设置并且盖壁(8)从排放口(6)看一直延伸到坝(7)的另一边，该紧急排放装置在流动效率和产生的声响方面得到改善，即坝(7)具有一横截面，该横截面在处于所述面(F)上的坝(7)上沿流动方向(S)设有一宽度，该宽度比坝(7)的可被水流动越过的最高部位上的宽度大得多。

Description

用于对一个面进行排水的紧急排放装置

技术领域

本发明涉及一种紧急排放装置，用于通过一个排放口对积水的面进行排水，利用该紧急排放装置可将超过最低积水高度的积水排走，该紧急排放装置具有一个用于将水一直拦到最低积水高度的坝和一个相对于排放口间隔距离地设置的盖壁，该盖壁用于防止将空气吸入到在排放口中形成的旋涡中，其中，坝围绕排放口设置并且盖壁从排放口看一直延伸到坝的另一边。

背景技术

这种类型的紧急排放装置特别是用于屋顶平面的排水。该紧急排放装置的功能在于作为常规屋顶排水装置的补充系统使用。利用常规的屋顶排水装置将水从不透水的面排走。对于预给定的面的尺寸来说，排水系统(即特别是排放管)的尺寸以及排放口的数量被这样确定，使得实现确定的排水效率。当例如常规的排水系统的排放口由于污物、树叶或类似物仅还允许降低的(或者在极端情况下不允许任何排水效率)排水效率而不再能保证上述排水效率时，屋顶面上的水位就会上升。由于积水的显著的重量，就会产生一个附加的静态负荷，该静态负荷在建筑物设计必须一定程度上被加以考虑。然而必要的是，这种增加的附加静态负荷不能超出一定的限度，因为这样可得到建筑物静力学超负荷和由此导致的可能后果。紧急排放装置的作用是用于限制一个待排水的面上的积水高度，其方式是，在所述面上的最低积水高度被超过时，紧急排放装置就会以大排水效率起作用，从而避免了所述面上积水高度的继续上升。该紧急排放装置仅在很少的情况下才需要，因此几乎排除了由于污物或类似物造成的堵塞。

因此，一个坝属于该紧急排放装置，该坝在正常情况下、也就是当待排水的面上的最低积水高度被低于时可以阻止水流向排放口。该坝能够以简单的方式通过如下方式构成，即排放管以最低积水高度突出到待排水的面的水平之上。替代地，可以设置一个相应的、由一个管段构成的环，该环与排放口的中部离开一段径向距离。

为了达到较大的排放效率，可以这样地对紧急排放装置进行结构设计和确定尺寸：即在排放管中构造一个压力流，这是因为排放管充满待排出的水(必要时是水气混合物)并且排放管内形成的水柱在排放口的区域中引起一个负压，由此就可以使待排水的面上的水加速排放。从EP 1 036 894 B1上可知，围绕排放口构造一个壳体，待排放的水进入到该壳体中并且该壳体在入口槽上方形成一个通过积水对空气密封地封闭的空间，从而促使在排放管中产生负压并且加强该负压的作用。该气密地封闭的空间通过一个盖壁向上封闭，该盖壁此外在压力流动期间、而且在在先的明渠式流动(

)期间防止将空气吸入到排放旋涡中。所述坝可以位于所述壳体的内部或外部并且特别是也可以通过向上加长的排放管构成，其中，为了形成坝，还描述了排放管的漏斗形展宽。

坝通常由管壁比较薄的管段制成，超过最低积水高度的积水流动越过所述管段的上边缘。公知的紧急排放装置虽然达到了必要的排水效率，但是明显提高了噪声强度，特别是当采用压力流动时更是如此。

发明内容

本发明的目的是：在排水效率和噪声产生方面改善本文开头所述类型的紧急排放装置。

为了达到这个目的，根据本发明，一种本文开头所述类型的紧急排放装置具有如下特征：即，坝具有一个横横截面，该横截面在坝的放置在所述面的底部上设有一个宽度，该宽度比该坝的可被水流动越过的最高部位上的宽度大得多。

到目前为止，对于公知的紧急排放装置的坝结构没有给予高度重视。但是，在紧急排放装置投入使用时，坝被待排出的水流动越过。本发明的知识依据是：坝显著地影响通过排放口排出的水的流动，并且通过坝的流动技术上有利的结构可以在排放效率和噪声产生方面改善待排放的水的流动。根据本发明，这是通过如下方式实现的：即，水在向着坝入流的一侧和/或在流出侧被引导，使得坝不是仅仅在流入侧构成一个入流阻挡装置，在该入流阻挡装置上产生旋涡或者该坝在处于下游的一侧上导致流动越过该坝的水在该坝的整个高度上的不受控的下降。

根据本发明，坝底部的宽度远远大于坝最高部位上的宽度。由此，在流入侧或流出侧上或者优选不仅在流入侧而且在流出侧上引起一个水到坝高度上的引导和/或从坝高度直到底部高度的引导。在一种优选的结构型式中，坝的这样构成的侧壁连续地升高或下降。但是，即使这些侧壁具有阶梯形的高度差时也能实现本发明的效果(尽管效果稍稍减弱)。当仅仅是流入侧或仅仅是流出侧被构造为导水的侧壁，而另外的侧壁被以传统方式构成为陡壁时，相对于现有技术已经有了改善。但是优选的是两个侧壁都设有逐渐的高度过渡并且这两者对于坝底部的较大宽度都贡献。

优选排放口由一个排放管的在所述面上存在的开口构成，使得排放管和排放口的直径相一致。

如果所述坝在坝最大高度的90％(从底部测量)处的宽度小于底部上坝宽度的一半时，则存在坝底部上的显著较大的宽度。作为一个附加的条件有利的是，坝在一半高度上的宽度小于底部宽度的80％。

在本发明的一种可制造简单并且功能良好的实施方式中，坝在流动方向上设有三角形的横截面。坝优选具有一个平缓升高的侧壁和一个平缓下降的侧壁。

当坝在水流方向上具有半圆形的横截面时，可以达到相同的优点。

在这两种实施方式中，坝在水流方向上优选构造有对称的横截面。

对于坝的溢流来说有利的是，坝在水流方向上具有一个不对称的横截面并且具有处于上游的侧壁和一个处于下游的侧壁，其中，这两个侧壁具有不同的长度不等和平均斜率。在此，侧壁的横截面可以是直线形的，但也可以是拱形的。

优选的是，处于上游的侧壁的平均斜率小于处于下游的侧壁的斜率。

如果这些侧壁在其长度的一部分上直线形延伸并且在最高部位上以一个倒圆过渡到彼此中，则得到坝的一种轮廓，该轮廓让人想起一种堤坝的轮廓，但是从其它角度看(中断涌来的波浪的力)可以被拓展。

根据本发明，有利的是的，在坝与排放口之间设置径向延伸至排放口中部的导流壁(

)。这些导流壁可以在底部与盖壁之间的整个高度上延伸。其主要功能在于，防止在盖壁的下面形成陀螺式的旋涡。

从俯视看，坝可以呈圆形结构。但是在一种优选的实施方式中，坝在俯视图中却呈一种正多边形结构，其中，导流壁向着正多边形的角的方向延伸。特别优选的是，坝在俯视图中呈正六边形结构。

优选的是，坝高度延伸超过待排水的面与盖壁之间一半距离，进一步优选的是延伸超过该距离的三分之二。

另外优选的是，盖壁被构造为平坦的盘。

清楚地指出，在本专利申请中有关坝的“底部”指的是放置在待排水的面上的坝的下部区域。坝无需具有真正的底部，而是例如也可以由一种压制的板材件构成，该板材件构成一个封闭的环。然而，对于坝的确定合乎目的的是，该坝具有一个可称为“底部”的凸缘(Flansch)，利用该凸缘可以将该坝例如用螺钉拧到所述待排水的面上。

附图说明

下面借助于图中所示的实施例对本发明进行详细说明。其中：

图1是具有一个紧急排放设备的建筑物的示意性剖面图，该紧急排放设备具有一个本发明的紧急排放装置；

图2是本发明的紧急排放装置的放大示图；

图3是图2中紧急排放装置的俯视图，取下了盖壁；

图4是该紧急排放装置的坝的可能的横截面的例子。

具体实施方式

图1示出一个建筑物的墙壁1及该建筑物的平屋顶的屋顶结构2。该平屋顶的顶面构成了待排水的面F。该屋顶以常规的方式用排水装置(图中没示出)排水。如果由于暴雨或常规排水装置的堵塞而使得最低积水高度H被超过，则紧急排放装置3发挥作用，如图1示意性表示的那样。为此，一个排放管4通入到所述面F中，在所示的实施例中，该排放管通过肘形件引入到外壁1的附近，以便在那里在一定的排放高度之后穿过外墙在该外墙的外侧构成一个出口5。紧急排放装置3通常不应将水以通常的方式引入到下水道管道系统中，因为紧急排放装置3主要使用在下大雨的情况下，这时下水道管道系统可能已经超负荷了，因此应该能够与必要时可能超负荷的下水道管道系统无关地从待排水的面F中排水。因此，通常在外壁1的外侧将水从紧急排放装置3自由地排出。

排放管4以其在所述面F上的开口构成一个排放口6。围绕排放口6并且以一个显著的距离(该距离大于排放口6的直径)地设置一个包围排放口6的环形坝7，该坝在图1所示的实施例中具有三角形的横截面。超过排放口并且超过环形坝7地向径向外部延伸出一个盖板8，该盖板在图1所示的实施例中被构造为平板。利用支撑螺钉9以一个确定的距离A设置盖板8。该距离A比坝7的高度稍大，坝7的高度相应于最低积水高度H。最低积水高度H大于所述面F与盖板8的底面之间的距离A的一半，优选大于该距离A的三分之二。

从图1可以看出，在所述面F上超过最低积水高度H的积水必须在盖板8的下方并且在坝7的上方从排放口6的中轴线10看向着径向内部流动，以便到达排放口6。因为环形坝7至中轴线10的距离被选择得比较大并且至少等于排放口6的二倍半径，所以有足够的流量经过坝7与盖板8的底面之间的空腔排出，而且是以一种非常平缓的方式流出。

图2和图3以更加详细的视图示出该紧急排放装置，特别是可以看出，坝7在俯视图中具有规则的六边形的形状，并且在盖板8上径向延伸地设置的导流壁11伸入到该六边形的角中，这些导流壁从排放口6的边缘延伸到坝7的角上。坝7具有三角形的横截面并且具有处于上游的侧壁12和处于下游的侧壁13。处于下游的侧壁13过渡为一个径向向内一直延伸到排放口6的凸缘14，该凸缘可以被称为“底部”并且用于借助螺钉15将坝7固定在所述面F上。盖壁8相对于凸缘14的相对固定借助另外的支撑螺钉9′进行，借助这些支撑螺钉并且借助支撑螺钉9可将盖壁8相对于所述面F或相对于凸缘14以确定的高度进行固定。

盖壁8在其形状上与坝7的形状适配并且以一个均匀的突出距离16径向向外超过坝7的外边缘地延伸。从图2的剖视图中可以看出，坝7本身朝下敞开，即不是以一个“底部”朝下封闭。因此，坝7相对于所述面F的密封在所述处于上游的侧壁12的底面上进行。

图1和图2中所示的三角形坝7的构型仅应被理解为是示例性的。它由于其简单的可制造性是本发明的优选的实施方式。

图4示出另外的实施例，这些实施例也可以考虑作为坝7的横截面形状并且是有利的。图4示出Q1、Q2、Q3三种横截面形状，它们被存在的水沿流动方向S流过。

图4a示出的是一种半圆形横截面形状。因此，坝7能够以简单的方式构造为半管。

图4b和4c中的横截面形状是不对称的横截面形状，其中，Q2的横截面具有一个较长的、处于上游的侧壁12′并且具有一个较短并且从而较陡的、处于下游的侧壁13′。这两个侧壁基本上都是直线状的并且在横截面形状Q2的最高部位上通过一个倒圆的过渡件17过渡到彼此中。

横截面形状Q3与横截面形状Q2相应，但它是镜像颠倒的，其中，处于上游的侧壁12″较短并且具有比处于下游的侧壁13″大的平均斜率。在此，这两个基本上平坦的侧壁12″、13″通过一个倒圆的过渡件17在坝7的最高部位上过渡到彼此中。

至今所述的横截面形状随着距所述面F高度的增高而横截面宽度变小。这相应于优选的实施方式。但是本发明不排除有如下结构，即特别是在处于下游的侧壁13上设置一个侧凹13a，通过该侧凹，在处于下游的侧壁上构成了一个突出的凸鼻13b。图4d示出了这种结构形式，它是图4b中横截面形状的一种改型。

不言而喻，图中这些横截面形状仅应被理解为是示例性的。在本发明的范围内，对于本领域技术人员来说也可以容易地想到其它的横截面形状。特别是侧壁12、13、12′、13′、12″，13″不必连续地构成，而是可以各自有多个级，用这些级来克服从所述面F至坝7最高点的高度差。此外，倾斜的侧壁还可以构成为直立的壁或者也可以完全取消。在取消的情况下，坝仅由用于倾斜升高的侧壁12的板材做成，该侧壁例如也可以被构造为环形板。在这种情况下，坝的横截面例如是三角形的，其中，取消了下降的壁。通过取消所述壁，从流体学技术上看不存在重大的区别。

虽然优选的紧急排放装置围绕排放口6对称的构成，但是也可以考虑如下的安装位置，在这些安装位置中，相对于排放口6的中轴线10的不对称结构(不仅坝7而且盖板8)也是可行的而且有意义的。

Claims (18)

1.一种紧急排放装置，用于通过一个与一排放管(4)相连接的排放口(6)对积水的面(F)进行排水，借助该紧急排放装置可将超过最低积水高度(H)的积水排走，该紧急排放装置具有一个用于将水一直拦到最低积水高度(H)的坝(7)和一个相对于排放口(6)间隔距离地设置的盖壁(8)，该盖壁用于防止将空气吸入到在排放口(6)中形成的旋涡中，其中，该坝(7)围绕排放口(6)设置并且盖壁(8)从排放口(6)看一直延伸到坝(7)的另一边，其特征是：所述坝(7)具有一个横截面，该横截面在坝(7)的处于所述面(F)上的底部上沿流动方向(S)设有一个宽度，该宽度比坝(7)的可被水流动越过的最高部位上的宽度大得多。

2.如权利要求1所述的紧急排放装置，其特征是：坝(7)沿流动方向(S)具有三角形的横截面。

3.如权利要求1所述的紧急排放装置，其特征是：坝(7)沿流动方向(S)具有半圆形的横截面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：所述坝(7)沿流动方向(S)具有对称的横截面。

5.如权利要求1至3中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：坝(7)沿流动方向(S)具有不对称的横截面并且具有一个处于上游的侧壁(12)和一个处于下游的侧壁(13)，其中，这两个侧壁(12、13)具有不相等的长度和平均斜率。

6.如权利要求5所述的紧急排放装置，其特征是：处于上游的侧壁(12)具有较小的平均斜率。

7.如权利要求1至6中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：坝(7)具有一个处于上游的侧壁(12)和一个处于下游的侧壁(13)，这些侧壁在其总长度上直线形构成。

8.如权利要求1至6中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：坝(7)具有一个处于上游的侧壁(12)和一个处于下游的侧壁(13)，并且这些侧壁(12、13)在其长度的一部分上直线形延伸并且在最高部位处以一个倒圆的中间段(17)过渡到彼此中。

9.如权利要求1至8中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：在坝(7)与排放口(6)之间设有一些相对于排放口(6)的中轴线(10)径向延伸的导流壁(11)。

10.如权利要求9所述的紧急排放装置，其特征是：这些导流壁(11)一直延伸到盖壁(8)。

11.如权利要求1至10中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：从俯视图看，坝(7)呈圆形结构。

12.如权利要求9或10所述的紧急排放装置，其特征是：从俯视图看，坝(7)呈正多边形结构，并且导流壁(11)向着角部的方向延伸。

13.如权利要求12所述的紧急排放装置，其特征是：从俯视图看，坝(7)呈正六边形结构。

14.如权利要求1至13中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：坝(7)的高度一直延伸超过所述面(F)和盖壁(8)之间的距离(A)的一半。

15.如权利要求14所述的紧急排放装置，其特征是：坝(7)的高度一直延伸超过所述面(F)和盖壁(8)之间的距离(A)的三分之二。

16.如权利要求1至15中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：盖壁(8)被构造为平坦的盘。

17.如权利要求1至16中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：从俯视图看，盖壁(8)具有形状坝(7)的形状并且均匀地沿着坝(7)向外突出。

18.如权利要求1至17中任一项所述的紧急排放装置，其特征是：该紧急排放装置被设计为明渠式排放装置。

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