DE202017102849U1 - Flotation plant for generating a low-stimulus environment with an overflow collection basin - Google Patents
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Abstract
Flotationsanlage zur Erzeugung einer reizarmen Umgebung aufweisend ein Schwebebecken (1) zur Aufnahme einer Solelösung mit einer Überlaufrinne, ein mit der Überlaufrinne des Schwebebeckens (1) verbundenes Sammelbecken (3) mit einem Einlass (4) und einem Auslass (5), eine das Schwebebecken (1) zur Umgebung vollständig abschließbare Kuppel (2) sowie eine Umwälzeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelbecken (3) durch mindestens eine vertikal im Sammelbecken (3) angeordnete Trennwand (7) in Strömungskanalabschnitte (8.1, 8.2) untergliedert ist, wobei die Strömungskanalabschnitte (8.1, 8.2) jeweils durch eine Kehre (9) miteinander verbunden sind und in ihrer Aneinanderreihung einen vom Einlass (4) zum Auslass (5) des Sammelbeckens (3) führenden Strömungskanal (6) ausbilden, wodurch die Solelösung zwischen dem Einlass (4) und dem Auslass (5) des Sammelbeckens (3) in einer kontinuierlichen Strömung haltbar ist.Flotation plant for generating a low-stimulus environment comprising a levitation tank (1) for receiving a brine solution with an overflow channel, a with the overflow channel of the levitation tank (1) associated with reservoir (3) with an inlet (4) and an outlet (5), the levitation tank (1) dome (2) completely closable to the environment, and a circulating device, characterized in that the collecting basin (3) is subdivided into flow channel sections (8.1, 8.2) by at least one partition wall (7) arranged vertically in the collecting basin (3), wherein the Flow channel sections (8.1, 8.2) in each case by a turn (9) are interconnected and in their juxtaposition from the inlet (4) to the outlet (5) of the collecting basin (3) leading flow channel (6) leading, whereby the brine solution between the inlet ( 4) and the outlet (5) of the collecting basin (3) in a continuous flow is durable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Flotationsanlage zur Erzeugung einer reizarmen Umgebung, in welcher ein Nutzer in einem Schwebebecken in einer hochprozentigen oder gesättigten wässrigen Salzlösung liegt und aufgrund des starken Auftriebs in einem Schwebezustand gehalten wird. Durch den Abschluss des Schwebebeckens zur Umgebung mit einer Kuppel kann der Nutzer von äußeren Sinnesreizen weitestgehend isoliert werden. Derartige Isolationstanks oder Flotationstanks dienen allgemein der Entspannung oder Mediation, werden aber auch bei der Behandlung von Erkrankungen, in denen das Versetzen eines Patienten in eine reizarme Umgebung indiziert ist, eingesetzt. The invention relates to a flotation plant for generating a stimulus-poor environment in which a user is in a suspended pool in a high-percentage or saturated aqueous salt solution and is held in a limbo due to the strong buoyancy. By completing the levitation basin to the environment with a dome, the user can be largely isolated from external sensory stimuli. Such isolation tanks or flotation tanks generally serve for relaxation or mediation, but are also used in the treatment of diseases in which it is indicated that a patient is placed in a low-stimulus environment.
Aus dem Stand der Technik sind Isolationstanks oder Flotationstanks, in welchen der Nutzer in einer Salz- oder Solelösung schwebt, bekannt. Isolation tanks or flotation tanks in which the user floats in a salt or brine solution are known from the prior art.
Die
Ein Flotationstank zur Verwendung in der therapeutischen Flotationstherapie ist aus der
Aus der
Weitere Flotationstanks, in denen der floatende Nutzer gegenüber Reizen aus der Umgebung isoliert ist, sind in der
Für die mehrmalige Nutzung einer Solelösung sind Flotationsanlagen mit Wasseraufbereitungsanlagen ausgestattet. Eine mit einer Wasseraufbereitungsanlage ausgestattete Flotationsanlage ist in der
Bei der in der
Ein weiterer Flotationstank, bei dem die Salzlösung in eine Dauerströmung versetzt wird, ist in der
Die Aufgabe liegt darin, eine Flotationsanlage anzugeben, bei der die Stagnation, Totzonenbildung und Sedimentablagerung im Sammeltank sowie die Soledurchmischung während der Sammeltank-Filtration im Ruhebetrieb der Flotationsanlage, entweder bei abgelassenem Schwebebecken oder bei „strömungsfreier Benutzung“, minimiert wird. The object is to provide a flotation, in which the stagnation, dead zone formation and sediment deposition in the collection tank and brine mixing during collection tank filtration in the idle operation of the flotation plant, either with drained levitation tank or "flow-free use" is minimized.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Flotationsanlage zur Erzeugung einer reizarmen Umgebung angegeben, die ein Schwebebecken mit Überlaufrinne zur Aufnahme einer Solelösung, eine das Schwebebecken zur Umgebung vollständig abschließbare Kuppel und eine Umwälzeinrichtung aufweist. Das Sammelbecken ist mit der Überlaufrinne verbunden und weist einen Einlass zur Aufnahme der Solelösung aus der Überlaufrinne und eine Auslass auf. Zur Absicherung gegen Überlaufen des Behälters kann diese ebenfalls mit einem Sicherheitsüberlauf ans Abwassersystem angeschlossen sein. To solve the problem, a flotation plant for generating a stimulus-poor environment is specified, which has a levitation tank with overflow channel for receiving a brine solution, a levitation tank to the environment completely lockable dome and a circulation device. The sump is connected to the overflow channel and has an inlet for receiving the brine solution from the overflow channel and an outlet. To protect against overflowing the container this can also be connected to the sewer system with a safety overflow.
Die Flotationsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Einlass und dem Auslass des Sammelbeckens ein Strömungskanal eingerichtet ist, der durch mindestens eine vertikal angeordnete Trennwand in mindestens zwei Strömungskanalabschnitte untergliedert ist. Durch die Einrichtung der Trennwände im Überlaufsammelbecken wird das Überlaufsammelbecken in Strömungskanalabschnitte aufgeteilt. Die Strömungskanalabschnitte bilden in ihrer Aneinanderreihung den Strömungskanal aus und sind jeweils durch eine Kehre miteinander verbunden, so dass die Solelösung bei einem Wechsel von einem Strömungskanalabschnitt in den anschließenden Strömungskanalabschnitt eine Änderung der Strömungsrichtung vollzieht und die Solelösung dadurch in einer kontinuierliche Strömung gehalten werden kann. Die Kehre zur Erzeugung einer Strömungsrichtungsänderung weist vorteilhafterweise einen Radius von 90° bis 180° auf. The flotation plant is characterized in that between the inlet and the outlet of the collecting basin, a flow channel is arranged, which is subdivided by at least one vertically arranged partition in at least two flow channel sections. By setting up the dividing walls in the overflow collecting basin, the overflow collecting basin is divided into flow channel sections. The flow channel sections form in their juxtaposition of the flow channel and are each connected by a turn, so that the brine solution performs a change of flow direction in a change from a flow channel section in the subsequent flow channel section and the brine solution can thereby be kept in a continuous flow. The turn for generating a flow direction change advantageously has a radius of 90 ° to 180 °.
Die Strömungsausprägung im Schwebebecken liegt während des Betriebs der Flotationsanlage vorzugsweise unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsgrenze, um die Reizeindrücke während der Nutzung des Schwebebeckens so gering wie möglich halten zu können. The flow characteristic in the suspended basin lies during the operation of the flotation plant preferably below the human perceptual limit in order to keep the stimuli as low as possible during the use of the levitation basin.
Durch die Integration des erfindungsgemäßen Sammelbeckens in eine Flotationsanlage können die Kosten für die Unterhaltsreinigung und Betriebskosten, die durch die Temperierung der Solelösung, den Verbrauch von Solezusätze und Reinigungsmittel entstehen, gegenüber bekannten Flotationsanlagen deutlich gesenkt werden. Darüber hinaus ist die geringere Verschmutzung im Sammeltank ein Garant für bessere Hygiene. By integrating the collecting basin according to the invention into a flotation plant, the costs for maintenance cleaning and operating costs, which arise from the temperature control of the brine solution, the consumption of brine additives and cleaning agents, can be significantly reduced compared to known flotation plants. In addition, the lower pollution in the collection tank is a guarantee for better hygiene.
Die Solelösung wird vorteilhafterweise während der Nutzung des Schwebebeckens mittels einer Umwälzpumpe aus dem Sammelbecken mittels Pumpe in das Schwebebecken hineingepumpt, um dann, über Verdrängung über eine Rinne und ein Rohrsystem in das Sammelbecken zurückzugelangen, so dass die Solelösung innerhalb der Flotationsanlage mit einer permanenten Strömung im Kreislauf geführt wird. In einer bevorzugten Bauform ist das Schwebebecken mit einer Überlaufrinne, die umlaufend eingerichtet sein kann, ausgestattet, in welcher die Solelösung aufgefangen und von dort zum Sammelbecken geleitet wird. The brine solution is advantageously pumped during use of the levitation tank by means of a circulating pump from the reservoir by pump into the levitation tank, then to get back via displacement via a channel and a pipe system in the reservoir, so that the brine solution within the flotation with a permanent flow in the Circulation is performed. In a preferred embodiment, the suspended basin is equipped with an overflow channel, which can be arranged circumferentially, in which the brine solution is collected and passed from there to the reservoir.
Mit der Umwälzeinrichtung werden die verschiedenen für den Betrieb der Flotationsanlage erforderlichen Wasserbewegungen wie die Schwebebeckenfüllung über Filter, die Schwebebeckenentleerung über Filter, die Wasserkonditionierung in Ruhe oder in der Flotationsphase, aber auch die Partikelausspülung durch Rückspülung des Filters gewährleistet. With the circulating device, the various required for the operation of the flotation water movements such as the Schwebebeckenfüllung via filters, the levy tank discharge through filters, the water conditioning at rest or in the flotation phase, but also the particle flushing by backwashing the filter guaranteed.
Das Sammelbecken wird durch das Einrichten von einer oder mehrerer vertikaler Trennwänden in kanalförmige Abschnitte unterteilt, die den im Wesentlichen horizontal verlaufenden Strömungskanal bilden. The sump is divided by the formation of one or more vertical partitions into channel-shaped sections which form the substantially horizontal flow channel.
Der im Sammelbecken eingerichtete Strömungskanal ist vorteilhafterweise labyrinthartig, sternen- oder mäanderförmig angelegt, kann aber auch in Teilen oder im Ganzen schneckenförmig ausgebildet sein. Die den Strömungskanal definierende Trennwand kann dementsprechend gebogene und/oder geradlinige Abschnitte aufweisen. The flow channel provided in the reservoir is advantageously labyrinth-like, star-shaped or meander-shaped, but may also be helical in parts or as a whole. The partition wall defining the flow channel can accordingly have curved and / or rectilinear sections.
In einer bevorzugten Ausbildungsform sind zwei Strömungskanalabschnitte des Strömungskanals nur durch eine Trennwand voneinander abgegrenzt, so dass bei entsprechender Wärmeleitfähigkeit des für die Trennwand verwendeten Materials ein Wärmeaustausch zwischen den Strömen stattfinden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Strömungskanal derart im Sammelbecken angelegt, dass die Solelösung zum Zwecke des Wärmeaustauschs in zwei benachbart angeordneten Strömungskanalabschnitten im Gegenstrom geführt wird. In a preferred embodiment, two flow channel sections of the flow channel are separated from each other only by a partition, so that with appropriate thermal conductivity of the material used for the partition wall heat exchange between the streams can take place. In an advantageous embodiment of the flow channel is created in the reservoir so that the brine solution is performed for the purpose of heat exchange in two adjacent flow channel sections in countercurrent.
Zur Erzielung eines hohen Wärmeaustausches besteht eine Trennwand bevorzugt aus einem wärmeleitfähigen Material, das zudem gegenüber dem hohen Salzgehalt in der Solelösung korrosionsbeständig ist. To achieve a high heat exchange, a partition is preferably made of a thermally conductive material, which is also corrosion resistant to the high salt content in the brine solution.
In einer besonderen Ausführungsform ist eine Kehre als eine in der Trennwand eingerichtete Durchtrittsöffnung ausgebildet, durch die die Solelösung von einem Strömungskanalabschnitt zu anschließenden Strömungskanalabschnitt übertritt. In a particular embodiment, a turn is formed as a through opening provided in the partition, through which the brine solution passes from one flow channel section to adjoining flow channel section.
Die erfindungsgemäße Anordnung von horizontal verlaufenden Strömungskanalabschnitten minimiert die Ausbildung von Stagnations- oder Totzonen, in denen Stromteile der zu reinigenden Badelösung zum Stillstand kommen könnten. The inventive arrangement of horizontally extending flow channel sections minimizes the formation of stagnation or dead zones in which power parts of the bath solution to be cleaned could come to a standstill.
Durch das Umlenken des Solestroms und die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit im Sammelbecken auf eine Strömungsgeschwindigkeit, die größer ist als im verbleibenden Anlagenbereich, wird das Absetzen von Sedimenten und Verplaquen der führenden Leitungen verringert und somit das Zusetzen der Flotationsanlage mit Schmutzpartikeln reduziert. By redirecting the brine stream and increasing the flow rate in the sump to a flow rate that is greater than in the remaining plant area, settling of sediments and plaques of the leading conduits is reduced, thus reducing the clogging of the flotation plant with debris.
Die erfindungsgemäße Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Solelösung beim Passieren des Sammelbeckens wird vorzugsweise durch eine konstruktive Verringerung des Strömungskanalquerschnitts im Vergleich zum Leitungsquerschnitt der anderen, drucklosen soleführenden Leitungen innerhalb der Flotationsanlage erreicht. The inventive increase in the flow velocity of the brine solution when passing through the collecting basin is preferably achieved by a constructive reduction of the flow channel cross-section in comparison to the cross-section of the other, non-pressurized, socially conducting lines within the flotation plant.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Konstruktion eines Sammelbeckens ist zudem, dass auf einer kleinen Grundfläche große Strömungstrecken angelegt werden können und dass aufgrund der Anlage des Strömungskanals eine Strömung ausgeprägt wird, die homogen und laminar ist. In addition, it is advantageous in the design of a collecting basin according to the invention that large flow paths can be created on a small base area and that due to the installation of the flow channel a flow is formed that is homogeneous and laminar.
In einer weiteren Ausführungsform ist zur Aufbereitung der Solelösung zwischen dem Auslass des Sammelbeckens und dem Schwebebecken eine Reinigungsanlage zur Reinigung und/oder Desinfektion der Solelösung eingerichtet. Des Weiteren kann die Flotationsanlage über Filtersysteme vor und/oder nach dem Schwebebecken verfügen. In a further embodiment, a purification system for cleaning and / or disinfecting the brine solution is set up for the treatment of the brine solution between the outlet of the collecting basin and the levitation basin. Furthermore, the flotation plant can have filter systems upstream and / or downstream of the suspended basin.
Die Flotationsanlage kann aufgrund der Einrichtung und Konstruktion des Sammelbeckens als Durchströmungsbecken nicht nur im Betriebszustand, sondern auch im Stillstand betrieben werden. Während der Nutzung des Schwebebeckens wird die Solelösung wahlweise kontinuierlich im Kreislauf durch alle eingerichteten Anlagenbauteile der Flotationsanlage oder durch das erfindungsgemäße Sammelbecken geführt. Während der Stillstands- oder Bereitschaftsphasen werden die Filtersysteme zur Schmutzentfernung mit Frischwasser rückgespült. In dieser Ruhephase wird die Solelösung nur zwischen dem erfindungsgemäßen Sammelbecken und der Reinigungsanlage unter laminaren Bedingungen im Kreislauf geführt. Das Schwebebecken ist in der Ruhephase leer. The flotation plant can be operated as a flow-through basin not only in the operating state, but also at a standstill due to the establishment and construction of the collecting basin. During the use of the suspended basin, the brine solution is optionally continuously circulated passed through all the installed plant components of the flotation plant or through the reservoir according to the invention. During the standstill or standby phases, the filter systems are backwashed with fresh water to remove dirt. In this quiescent phase, the brine solution is circulated only between the reservoir according to the invention and the cleaning system under laminar conditions. The suspended pool is empty during the rest phase.
Die im Sammelbecken erzeugte laminare Strömung bedingt unter anderem, dass der Solestrom in der nachgeschalteten Reinigungsanlage effektiver aufgearbeitet wird. Among other things, the laminar flow generated in the reservoir necessitates that the brine stream in the downstream purification plant be worked up more effectively.
Der höhere Reinigungsgrad der Solelösung nach Verlassen der Reinigungsanlage erlaubt einen längeren Gebrauch der Solelösung bevor sie ausgetauscht werden muss, so dass die Anzahl der Gebrauchszyklen pro Solelösung durch das erfindungsgemäße Sammelbecken gesteigert werden kann. The higher degree of purification of the brine solution after leaving the cleaning system allows a longer use of the brine solution before it must be replaced, so that the number of use cycles per brine solution can be increased by the reservoir according to the invention.
Aufgrund des zusätzlich erzielten verbesserten Temperaturausgleichs in der Solelösung kann zudem die Temperatursteuerung sensitiver reagieren. Mit sensitiveren Regelungssystemen ist es möglich, die Solltemperatur in einem Regelbereich von ±1/10 °C zu halten, was insbesondere bei Flotationsanlagen, mit denen eine reizarme Umgebung erzeugt werden soll, gefordert ist. Due to the additionally achieved improved temperature compensation in the brine solution, the temperature control can also be more sensitive. With more sensitive control systems, it is possible to keep the setpoint temperature in a control range of ± 1/10 ° C, which is particularly required in flotation systems with which a low-stimulus environment is to be generated.
Zur weiteren Verminderung von Sedimentationen der in der Solelösung enthaltenen Schmutzpartikel kann der zwischen Einlass und Auslass des Sammelbeckens eingerichtete Strömungskanal ein Gefälle in Richtung des Auslasses aufweisen. To further reduce sedimentation of the contaminant particles contained in the brine solution, the flow channel established between the inlet and outlet of the basin basin may have a slope in the direction of the outlet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist innerhalb der Flotationsanlage das Sammelbecken unterhalb des Bodens des Schwebebeckens angeordnet. In a preferred embodiment, the collecting basin is arranged below the bottom of the suspended basin within the flotation plant.
Vorteilhafterweise besitzt das Sammelbecken eine im Vergleich zum Querschnitt deutlich geringe Höhe auf. Durch die Anordnung des Sammelbeckens unterhalb des Schwebebeckens, dessen Boden vorzugsweise die Abdeckung des Sammelbeckens bildet, kann die freigesetzte Abwärme des Solestroms genutzt werden, um das Schwebebecken zu temperieren. Advantageously, the reservoir has a significantly lower height compared to the cross section. Due to the arrangement of the collecting basin below the suspended basin, whose bottom preferably forms the cover of the collecting basin, the released waste heat of the brine stream can be used to temper the suspended basin.
Zur Verbesserung der Statik sind die Trennwände im Sammelbecken derart angeordnet, dass das Sammelbecken als statisches Auflager für das Schwebebecken hergerichtet ist, so dass das Schwebebecken auf dem Sammelbecken tragend aufgesetzt werden kann. Unterseitig kann das Sammelbecken mit Stellfüßen oder Auflagen zur Aufstellung auf dem Untergrund hergerichtet sein. To improve the statics, the partitions are arranged in the reservoir so that the reservoir is prepared as a static support for the suspended basin, so that the suspended basin can be placed on the reservoir bearing. On the underside, the collecting basin can be prepared with leveling feet or supports for placement on the ground.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform sind das Schwebebecken und/oder das Sammelbecken rund ausgestaltet. Die das Schwebebecken zur Umgebung abschließende Kuppel ist bei dieser Ausführungsform als Halbkugelform ausbildet, die in vertikale Teilsegmente untergliedert ist. Zum Öffnen der Kuppel lassen sich die Teilsegmente in horizontaler Umfangsrichtung des Schwebebeckens gegeneinander verschieben. Im Unterschied zu bekannten Isolationstanks kann die erfindungsgemäße Flotationsanlage durch den kugelsegmenthaften Aufbau der Kuppel nach oben und gleichzeitig zur Seite geöffnet werden, so dass Nutzer mit Tendenzen zur Platzangst das Schwebebecken auch mit offenem Himmel zur Entspannung nutzen können. Ein deutlicher Vorteil der zusammenschiebbaren Kuppelelemente jedoch ist, dass das Schwebebecken soweit geöffnet werden kann, dass Patienten für Behandlungen mit einer Hebevorrichtung in das Schwebebecken abgesenkt werden können. In a preferred embodiment, the suspended basin and / or the reservoir are designed around. The dome to the environment final dome is formed in this embodiment as a hemispherical shape, which is divided into vertical sub-segments. To open the dome, the sub-segments can be moved against each other in the horizontal circumferential direction of the levitation tank. In contrast to known isolation tanks, the flotation plant according to the invention can be opened upwards and at the same time sideways by the spherical-segment-like construction of the dome, so that users with tendencies to claustrophobia can use the suspended pool to relax even with the sky open. However, a clear advantage of the telescoping coupling elements is that the suspended pool can be opened so far that patients can be lowered into the suspended pool for treatments with a lifting device.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Flotationsanlage, insbesondere das erfindungsgemäße Sammelbecken der Flotationsanlage anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. The flotation plant according to the invention, in particular the collecting basin of the flotation plant according to the invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments.
Die Figuren zeigen: The figures show:
Die
Die
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Schwebebecken floating pool
- 2 2
- Kuppel dome
- 3 3
- Überlaufsammelbecken Overflow reservoir
- 4 4
- Einlass inlet
- 5 5
- Auslass outlet
- 6 6
- Strömungskanal flow channel
- 7 7
- Trennwand partition wall
- 8 8th
- Strömungskanalabschnitt Flow channel section
- 9 9
- Kehre turn
- 10 10
- Boden des Schwebebeckens Soil of the levitation tank
- 11 11
- Durchtrittsöffnung Through opening
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 01/32252 A1 [0003] WO 01/32252 Al [0003]
- US 2015/0141741 A1 [0004] US 2015/0141741 A1 [0004]
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- DE 102004047416 B3 [0008] DE 102004047416 B3 [0008]
- DE 3133236 A1 [0009] DE 3133236 A1 [0009]
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