DK167449B1 - Vandtaarn - Google Patents

Description

5 Nærværende opfindelse vedrører et vandtårn, der består af et opretstående hovedorgan, en vandkanal og midler til at pumpe vand ind i kanalen, der fungerer som vandforråd for tårnet.

10 For nærværende anvendes der til at skabe det krævede tryk i vandfordelingsnettet en konstruktion, ved hvilken et reservoir, der udgør et sikkerhedsvandforråd, er hævet til en højde på adskillige gange 10 meter over forbrugsniveauet. Sådanne konstruktioner er 15 ofte af et massivt udseende og dominerer landskabet i omegnen. Et sådant reservoir kan have et volumen på f.eks. en million liter, hvilket betyder, at vandet i det vejer en million kg. Dette stiller store krav til selve reservoirets konstruktion, dets understøtning 20 og fundament. Endvidere er det genstand for påvirkninger fra vejret, eftersom det er bygget i forhøjet niveau, hvilket betyder, at isolation af reservoiret er et problem i kolde lande, hvor vandet i reservoiret skal beskyttes mod frost om vinteren. Vandtrykket 25 frembringes af tårnets højde, og det store reservoir virker som et sikkerheds forråd. Det skønnes, at et fuldt reservoir vil vare f.eks. en halv dag, hvis forbruget er normalt. Under denne tid falder vandtrykket i nettet med 0,5-1 bar afhængigt af omstæn-30 dighederne (f.eks., hvis de elektriske pumper ikke fungerer).

Opfindelsen er ved vandtårnskonstruktioner baseret på anvendelse af den fysiske kendsgerning, at det indre 2 tryk i en væske, d.v.s. det hydrostatiske tryk i en væske alene afhænger af højdeforskellen mellem målepunktet og væskens frie overflade, som i dette tilfælde betyder højdeforskellen mellem forbrugsni-5 veauet og vandoverfladen i tårnet. Med andre ord, trykket afhænger ikke af vandmængden i reservoiret, men kun af vandoverfladens niveau. Det følger heraf, at samme tryk kan frembringes ved at bruge et rør med lille diameter, selv kun nogle få centimeter, i hvil-10 ket vandet hæves til den krævede højde.

Følgende omstændigheder er af betydning for konstruktørerne og brugerne af et vandfordelingsnet: 15 a. Tilstrækkeligt vandtryk i nettet.

b. Tilstrækkeligt forråd af vand.

c. Konstant tryk.

20 d. Driftssikkerhed.

e. Prisen på opbygningen, byggetid, byggestedernes anvendelighed, kompleksiteten af den anvendte 25 teknologi, udvidelsesmuligheder o.s.v.

f. Tårnets udseende og dets mulighed for tilpasning til det omgivende landskab.

30 Disse problemer løses ved nærværende opfindelse som følger: a. Et tilstrækkeligt tryk opnås ved at bygge et tårn med samme højde som sædvanlige vandtårne, 3 men af en betragteligt "snævrere og lettere" konstruktion.

b. Et tilstrækkeligt vandforråd sikres ved at byg- 5 ge et vandlager i/på jorden eller ved at bruge en tilsvarende løsning.

c. Vandstanden i det snævre tårn holdes i den krævede højde ved at pumpe mere vand ind i tårnet 10 fra et reservoir eller et andet vandforråd an bragt i jorden, med en hastighed svarende til forbrugshastigheden. Dette betyder, at pumpeeffekten varierer med forbrugshastigheden. På denne måde holdes trykket konstant, så at spil- 15 lerummet for variation kan være omkring ± 0,01 bar. Hvis tårnets højde var f.eks. 40 m ville trykvariationen være 0,25%, hvilket, i betragtning af de variationer, der forårsages af andre faktorer i nettet, er helt ubetydeligt.

20 d. Driftssikkerhed sikres ved at forsyne systemet med et vandforråd (reservoir eller lign.) af tilstrækkeligt rumfang, anbragt i jorden, og med et særskilt reservekraftforsyningssystem 25 til at levere den nødvendige energi til pumpen i tilfælde af fejl.

e. Tårnet kan bygges på næsten enhver form for undergrund, og konstruktionen er let, der er kun 30 et lille behov for varmeisolation, og størrel sen af vandforrådet kan øges, hvis forbruget stiger. Byggetiden er kort.

f. Konstruktionen, der skal rejses over jorden, er 4 af en sædvanlig slags, og det snævre tårn kan let tilpasses til det omgivende landskab.

For at opnå disse formål er opfindelsen kendetegnet 5 ved, at tårnet er forsynet med et vandreservoir anbragt ved dets nederste ende enten under jorden eller i hovedsagen tæt ved jordoverfladen, idet dette reservoir udgør et sikkerhedsforråd af vand, og at vandkanalen i tårnet har en hovedsagelig snæver 10 tværsnitsform over hele sin længde.

En fordelagtig udformning af opfindelsen er kendetegnet ved, at tårnets hovedorgan og dets vandkanal er placeret direkte oven på vandreservoiret.

15 I det følgende beskrives opfindelsen med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor: fig. 1 er et skematisk billede af et sædvanligt 20 vandtårn, og fig. 2 er et skematisk billede af et vandtårn ifølge opfindelsen.

25 Fig. 1 viser et sædvanligt vandtårn bestående af et hovedorgan 1 og et vandreservoir 2 anbragt på toppen af tårnet. Inden i hovedorganet er der en vandkanal 3, som har betydeligt mindre rumfang end reservoiret 2. Et vandtårn som dette er i almindelighed også for-30 synet med pumpemidler (ikke vist på figuren) for at efterfylde reservoiret om nødvendigt.

Fig. 2 viser et vandtårn ifølge opfindelsen, ved hvilket hovedorganet 4 har i hovedsagen samme højde 5 som det sædvanlige vandtårn, men er snævert ("tyndt") i tværsnit over hele sin længde, fordi hovedforrådet af vand, d.v.s. vandreservoiret 5, er anbragt under jordoverfladen eller i umiddelbar nærhed deraf. Den 5 øverste ende af vandkanalen 6 er i udformningen i fig. 2 forsynet med en udhulning 7, noget større i tværsnit end resten af kanalen. Denne udhulning 7 er imidlertid betragteligt mindre end vandreservoiret i sædvanlige vandtårne og behøver ikke nødvendigvis væ-10 re indeholdt i konstruktionen.

"Den øverste del, der virker som vandforråd i tårnet" anført i den indledende del af krav 1 hentyder til vandkanalen 6 som sådan eller en kombination af kana-15 len 6 og den lille del 7. Naturligvis kan den lille del 7 også være snævrere i tværsnit end vandkanalen 6.

Vandtårnet ifølge opfindelsen er forsynet med pumpe-20 midler 8, som er en vigtig del af systemet, og bruges til at pumpe vand ind i tårnet fra forrådet eller reservoiret 5. Niveauet på vandoverfladen i vandkanalen 6,7, der frembringer trykket, vedligeholdes ved at pumpe mere vand ind i vandkanalen 6,7 fra reservoiret 25 5 i/på jorden. Pumpeeffekten varieres svarende til forbruget i fordelingsnettet på en sådan måde, at overfladen på vandet i kanalen, som frembringer trykket, forbliver på det ønskede niveau med tilstrækkelig nøjagtighed.

30

For en person, der er kendt med fagområdet, er det klart, at opfindelsen ikke er begrænset til de eksempler på dens udformning, der er omtalt ovenfor, men at den i stedet kan varieres inden for rækkevid- 6 den af de efterfølgende patentkrav. F.eks. behøver vandreservoiret 5 ikke være i umiddelbar nærhed af tårnet, men kan i stedet være beliggende på et egnet sted i terrænet. Reservoiret 5 kan også være anbragt 5 under tårnet, så hovedorganet og vandkanalen inden i det er lige over reservoiret. Endvidere er det muligt at anvende en sø, flod eller lignende i stedet for reservoiret 5.

Claims (2)

1. Vandtårn bestående af et hovedorgan (4), som strækker sig opad fra jorden, en vandkanal (6,7) og et pumpemiddel (8) til at pumpe vand ind i vandkanalen (6,7), der virker som et vandforråd i tårnet, kendetegnet ved, at tårnet er forsynet 10 med et vandreservoir (5) anbragt ved dets nederste ende enten under jordoverfladen eller hovedsageligt tæt ved jordoverfladen, idet dette reservoir udgør et sikkerhedsforråd af vand, og at vandkanalen (6,7) i tårnet har en hovedsagelig snæver tværsnitsform over 15 hele sin længde.

2. Vandtårn ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hovedorganet (4) og dets vandkanal (6,7) er anbragt direkte ovenpå vandreservoiret (5).