ES2927272T3 - Sistema anti-intrusión de alcantarilla - Google Patents

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Abstract

Para eliminar tanto la fuga de malos olores como la proliferación y paso de insectos y ratones a través de sumideros y arquetas, se proporciona un sistema compuesto por un tabique septum (1) que ha de instalarse dentro del pozo (2) del sumidero o del agujero de hombre; dividiendo dicho tabique (1) el pozo (2), en la dirección horizontal, en una parte superior y otra inferior (7, 8); teniendo dicho tabique (1) un orificio (5) que representa el asiento de un elemento flotante (6); formando el tabique (1) una barrera entre la parte superior (7) y la parte inferior (8) del pozo. El flotador (6) está rematado por un elemento protector en forma de cúpula (10), siendo dicha cúpula (10) preferentemente en forma de pulpo. El flotador está unido a la cúpula (10) por medio de una membrana (25) y/o una guía (12), para reducir el ruido generado por el movimiento del flotador dentro y posiblemente golpeando la cúpula (10). La superficie interna de la cúpula (10) define el volumen dentro del cual puede moverse el flotador (6), y en la región inferior de la cúpula (10) se permite el paso de agua; el orificio (5), por medio de un conducto (18), está en comunicación fluida con el agua eventualmente presente en la parte inferior del pozo (2), formando dicho conducto (18) un sifón con dicha agua. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema anti-intrusión de alcantarilla
Estado de la técnica
Las alcantarillas son elementos, situados en la superficie de las calzadas, con la función de recoger el agua de la lluvia y transportarla a las depuradoras mediante una red de agua subterránea. Por tanto, las alcantarillas son elementos que conectan la superficie de la calzada con una red subterránea húmeda y poco saludable desde la cual salen malos olores, en la que se reproducen los insectos (mosquitos) y que constituye un hábitat ideal y protegido para ratones y cucarachas. Todos los animales anteriormente mencionados son animales molestos, perjudiciales y que transmiten enfermedades.
En el mercado existen soluciones que usan barreras que dividen los pozos en una parte superior y una inferior. Estas barreras están constituidas por elementos con bisagras y contrapesos o resortes, que se abren bajo la acción del peso (por ejemplo, agua de la lluvia).
Los principales problemas asociados con tales soluciones se deben al hecho de que, cuando se abren bajo la acción de un peso, junto con el agua, dejan que cualquier elemento que descansa sobre los mismos pase a través. También están sujetas a desgaste, a atascamiento por residuos excesivos y por oxidación de las bisagras, requiriendo por tanto un mantenimiento difícil, y finalmente no se prestan a su uso como sifón.
Particularmente, se conoce la patente EP 0 952 263 A2 (STRUFE UDO, KOWOL EWALD (DE)), 27/10/1999, que proporciona un cuerpo de flotación anular que puede moverse verticalmente en una cámara anular cuando fluye el agua. Una plataforma estanca a los gases está conectada por la parte inferior, para sellar, con el cuerpo de flotación y por encima de un filtro para olores.
En esta patente, el cuerpo de flotación no está protegido frente a la entrada, por la rejilla de la alcantarilla, de elementos sólidos, con un posible fallo de funcionamiento del mecanismo; además el cuerpo de flotación se cierra por el exterior a nivel de la boca del reflujo de agua. Esto permitirá que cucarachas y ratones suban desde la parte inferior del pozo pequeño para posicionarse encima del mismo.
Algo que será muy difícil si el elemento de flotación es una esfera que cierra la abertura del alojamiento de manera interna.
La patente GB 2432596 A (JANITOR LTD (GB)), 30/05/2007, se aplica a los urinarios, por tanto un campo diferente de las alcantarillas. Un manguito actúa como conducto con un elemento de flotación esférico de cierre para un fluido. El manguito tiene una cubierta de bóveda. En esta patente, el flujo de agua que procede desde arriba incide sobre el elemento de flotación por toda su superficie, y, en el caso en el que se deposita accidentalmente suciedad sobre toda su superficie, puede impedir su movimiento. Esto no sucederá si el flujo del agua, junto con cualquier suciedad, pasa por debajo de la esfera.
La patente WO 02/092926 A1 (WOO KYUNG SEO (KR)), 21/11/2002, se aplica en un campo diferente de las alcantarillas, es decir, a los pozos pequeños para uso doméstico para eliminar malos olores y ruidos.
El dispositivo comprende: una rejilla, constituida por una placa con una pluralidad de orificios oblongos, fijada con un pasador, por debajo y de manera central, a una bóveda de guiado, una tubería de descarga con una cámara agrandada y un elemento de flotación ovalado.
En esta patente, la bóveda y la rejilla son un único elemento y no elementos independientes, por tanto, en caso de falta de coaxialidad entre la bóveda y el orificio, esto conducirá a un fallo de funcionamiento del sistema con el elemento de flotación que no se asentará en su sitio u orificio. Esto no será el caso cuando la rejilla y la bóveda sean elementos independientes, para lo cual todavía se garantiza la coaxialidad.
Además, en caso de una nueva capa de asfalto sobre la superficie de la calzada, la posición de la rejilla se levantará con respecto a la superficie de división del pozo pequeño y la bóveda perderá su función protectora con respecto al elemento de flotación.
La patente CN 2771323 Y (SUN YUN (CN)), 12/04/2006, describe un sifón con esfera que logra una válvula unidireccional para evitar el escape de flujos de salida malolientes a partir de una tubería de alcantarillado.
La superficie que cubre la esfera solo está dotada de una pequeña abertura, posicionada por debajo de la superficie del nivel del agua, y la esfera tiene la función de una válvula con respecto al flujo procedente de la parte inferior, en contraposición a una alcantarilla que tiene una función diferente y un principio de funcionamiento diferente.
La patente GB 2286 207 A (PRE CON MARKETING PTE LTD (SG)), 09/08/1995, describe una aplicación para pozos pequeños de uso doméstico, constituida por un cuerpo cilíndrico hueco con un asiento para una válvula de flotación esférica y una tapa.
Cuando la corriente está fluyendo hacia abajo a través del desagüe, el empuje hidrostático levanta la válvula, para permitir que el líquido fluya a través del asiento de la válvula.
El elemento de flotación esférico no está protegido por una bóveda y el agua fluye hacia abajo sumergiendo verticalmente toda la esfera, por tanto lo que pasa a través de la rejilla puede apoyarse sobre el elemento de flotación, produciendo las mismas desventajas que la patente GB2432596.
Alcances y ventajas de la invención
La innovación que se propone es un mecanismo de elemento de flotación esférico, independiente de la rejilla de la calle, que permite que el agua la lluvia, posiblemente mezclada con lodo u otros elementos sólidos y sin que estos se depositen sobre el elemento de flotación o interfieran con el mismo, para atravesar la alcantarilla y llegar al sistema de alcantarillado, y al mismo tiempo, no permite el paso de malos olores, insectos y otros animales.
Dicho de otro modo, aísla el entorno exterior del que consiste en la recogida de aguas subterráneas de tuberías de agua de la lluvia con una solución eficaz, sencilla y fácil de mantener.
Se eliminan los golpes que surgen posiblemente entre el elemento de flotación y la bóveda.
Descripción de los dibujos y modos de realización de la invención
Las características y ventajas de la invención propuesta quedarán más claras a partir de las siguientes descripciones y a partir de los dibujos adjuntos proporcionados con fines ilustrativos y no con fines limitativos, en los que:
La figura 1 muestra esquemáticamente, en una vista en tres dimensiones, en sección transversal, una alcantarilla con pozo.
La figura 2 muestra esquemáticamente, en una vista en tres dimensiones, un modo de realización de la invención propuesta.
La figura 3 muestra esquemáticamente, en una vista en sección en tres dimensiones, que no se encuentra dentro del alcance de protección de las reivindicaciones, el tabique de separación, la bóveda y el elemento de flotación sin guía. La figura 4 muestra esquemáticamente, en una vista en sección, que no se encuentra dentro del alcance de protección de las reivindicaciones, una bóveda y el elemento de flotación sin guía.
Las figuras 5 y 6 muestran esquemáticamente, que no se encuentra dentro del alcance de protección de las reivindicaciones, el pozo que actúa como sifón y el elemento de flotación que está sin guía.
La figura 7 muestra esquemáticamente, en una vista en sección, la invención propuesta en la que el elemento de flotación tiene un orificio a través del cual puede deslizarse en una guía interna.
La figura 8 muestra esquemáticamente, en una vista en sección, un modo de realización de la invención propuesta en el que el elemento de flotación con la guía tiene un orificio no pasante por medio del cual puede deslizarse en una guía interna.
La figura 9 muestra esquemáticamente, en una vista en tres dimensiones, que no se encuentra dentro del alcance de protección de las reivindicaciones, una alcantarilla con una rejilla de acera (pavimento) y que muestra el elemento de flotación sin guía.
La figura 10 muestra esquemáticamente, en una vista en tres dimensiones, un modo de realización de la invención propuesta para una alcantarilla con una rejilla de calle alargada.
La figura 11 muestra esquemáticamente, en una vista en sección, todo lo que se describe en la figura 10 mostrando el elemento de flotación sin guía, que no se encuentra dentro del alcance de protección de las reivindicaciones.
La figura 12 muestra esquemáticamente, en una vista en sección, que no se encuentra dentro del alcance de protección de las reivindicaciones, el dispositivo de flotación que se ha conformado y dotado de una membrana flexible.
La figura 13 muestra esquemáticamente, en una vista en sección, otro modo de realización de la invención propuesta en el que se ha fraccionado el dispositivo de flotación.
La figura 14 muestra esquemáticamente, en una vista en sección, otro modo de realización de la invención propuesta en el que el dispositivo de flotación y su orificio de soporte se han vuelto rugosos con surcos.
La figura 15 muestra esquemáticamente, en una vista en tres dimensiones, otro modo de realización de la invención propuesta en el que el dispositivo puede aplicarse como sifón de descarga y en el que el agua procede de la rejilla superior y de otras diversas alcantarillas tradicionales.
Las figuras representan los diversos componentes de la invención tanto en una vista en tres dimensiones como en sección.
El mecanismo que es el objeto de la invención propuesta consiste en un tabique de separación (1) que divide el pozo (2) en dos partes debajo de la alcantarilla (3) o la alcantarilla cerrada (4), en una dirección horizontal, que tiene un orificio (5) que forma el asiento de un elemento de flotación (6) preferiblemente de forma esférica, evidentemente más ligero que el agua. El tabique de separación de división (1) unido al elemento de flotación (6), en ausencia de lluvia, y por tanto de agua, forma una barrera que separa el pozo (2) en una parte superior (7) y una parte inferior (8).
En condiciones lluviosas, el agua entra en la parte superior (7) del pozo (2) a través de la alcantarilla y/o por conductos (9) procedentes de otras descargas, levanta el elemento de flotación (6) y fluye en la parte inferior (8) del pozo (2), es decir, hacia la red de drenaje del agua de lluvia.
Lo anterior es válido cuando el agua entrante está limpia pero, en realidad, polvo, arena, hojas y otras impurezas terminan en las alcantarillas, junto con el agua entrante que trae consigo una enorme cantidad de suciedad.
Todos estos cuerpos extraños, una vez depositados sobre el elemento de flotación (6), pueden evitar que se levante en presencia de agua, determinando por tanto un fallo de funcionamiento de las alcantarillas anti-intrusión.
Para evitar todo esto, es necesario introducir otro elemento en forma de una bóveda (10) que tiene la función de proteger el elemento de flotación (6) frente a materiales que, al apoyarse sobre el mismo, pueden impedir su movimiento, dicho de otro modo, garantizar que el volumen por encima del elemento de flotación (6) permanece limpio cuando diferentes tipos de materiales terminan en la parte superior del pozo y, al mismo tiempo, permitir el paso de agua a través o por debajo del mismo.
La bóveda (10) está fijada a la rejilla o a cualquier punto de la parte superior del pozo, tiene su superficie superior en forma de una bóveda (10) (que tiene una función de protección), por encima del elemento de flotación (6), contiene y define el volumen dentro del cual puede moverse.
Por tanto, la solución propuesta consiste esencialmente en tres elementos que, añadidos a un pozo tradicional, le confieren las características innovadoras descritas anteriormente, estos elementos son:
1) Tabique de separación perforado (1) (alojamiento del elemento de flotación)
2) Elemento de flotación (6)
3) Bóveda (10)
Evidentemente, puede haber dos tipos de condiciones meteorológicas, clima seco o lluvia:
En el primer caso de clima seco, el elemento de flotación (6), debido a su peso, descansa sobre su tabique de separación perforado (1) que separa el pozo para dar una parte superior (7) y una parte inferior (8), constituyendo por tanto una barrera física frente a insectos, ratones y vapores.
En el segundo caso de lluvia, el agua que entra en la parte superior del pozo desde la alcantarilla y/o desde otros conductos (9), cuando alcanza un determinado nivel, levanta el elemento de flotación (6) y fluye a través de la parte inferior (8) del pozo al interior de los conductos de la red de descarga del agua de lluvia (11).
También se ha observado que el elemento de flotación (6) puede moverse, en presencia de un flujo de agua, en un volumen incluido entre el tabique de separación de apoyo (1) y la bóveda (10). Estos movimientos pueden conducir a impactos que dan como resultado la producción de ruido.
Para superar este problema, el elemento de flotación (6) está restringido mediante una(s) guía(s) (12); la guía (12) está constituida por un vástago que empieza desde la parte superior de la bóveda (10) y se desliza al interior de un orificio (13) realizado en el elemento de flotación (6). Tal guiado también puede proceder desde la parte inferior y anclarse o bien al tabique de separación, o bien a la parte inferior de la alcantarilla. Con esta solución el elemento de flotación (6) está restringido a deslizarse a lo largo de la guía (12) y no puede golpear las paredes que constituyen la bóveda (10) con una consiguiente reducción del ruido.
Con el fin de eliminar los golpes entre el elemento de flotación (6) y la bóveda (10), y dando simultáneamente la certeza de que ningún material puede deslizarse entre los mismos, una membrana (25) está ubicada entre el elemento de flotación (6) y la bóveda (10) para constituir una barrera. Esta membrana (25) no debe ser un impedimento para el movimiento del elemento de flotación (6), de modo que también debe ser muy flexible y puede estar constituida por una simple red. La membrana (25) delimita un volumen superior definido entre la superficie interna de la bóveda (10) y la superficie de la membrana (25) orientada hacia dicha superficie interna de la bóveda (10), tal como parece que se da a conocer en la figura 12.
Ahora se describe cómo puede extenderse la solución propuesta en la presente solicitud de patente a los diversos tipos de alcantarillas habitualmente usadas:
- calzada en una colina: simplemente usa una alcantarilla inclinada.
- rejillas de calzada y acera: la rejilla de calzada (14) o la rejilla de acera (pavimento) (15) tiene una forma alargada y con frecuencia es delgada; el sistema propuesto según la presente invención puede colocarse, respectivamente, debajo de la calzada (16) o de la acera (17), o en su lado, recibiendo el agua procedente de la rejilla por medio de un conducto (9). La parte superior puede tener una rejilla o puede estar cerrada.
- pozo (2) con altura reducida: la solución propuesta incluye el uso de un elemento de flotación (6) que tiene un determinado tamaño con el fin de garantizar la eliminación de un determinado flujo de agua (el flujo de agua que va a eliminarse determina el diámetro del asiento del elemento de flotación (6) y, por tanto, también el tamaño del elemento de flotación (6). Si el pozo es bajo y hay problemas en el alojamiento de un elemento de flotación (6) de grandes dimensiones (la parte superior del pozo propuesto tiene una altura que es proporcional al tamaño del elemento de flotación usado) es posible usar varios elementos de flotación (6) de dimensiones reducidas.
- sifón-pozo: si el pozo (2) también tiene una función de sifón, es suficiente con conectar un conducto (18) que va desde el orificio (5) que sirve de asiento para los elementos de flotación (6) hasta el agua que está presente en la parte inferior (8) del pozo (2).
El sistema propuesto, objeto de la presente invención propuesta, también puede usarse como punto en el cual se transporta el agua procedente de diferentes alcantarillas tradicionales (19), dicho de otro modo, puede representar su centro de recogida (20), esta solución puede ser útil cuando las alcantarillas (19) están ubicadas a poca distancia unas de otras.
El sistema propuesto divide el pozo (2) “herméticamente”, en la dirección horizontal, en una parte superior (7) y una parte inferior (8). Debido a tal división, pueden producirse variaciones de presión (Pi) en la parte inferior (8) con respecto a la presión atmosférica (Pa) presente en la parte superior (7). Pueden suceder tres condiciones: Pi es igual, superior o inferior a la Pa atmosférica. En el primer caso (Pi = Pa) no hay ninguna consecuencia.
En el segundo caso (Pi superior a Pa) el elemento de flotación (6) (que es ligero) se levanta de su asiento y tiende a equilibrar las dos presiones dejando que pase aire desde la parte inferior hasta la parte superior del pozo (2).
En el tercer caso (Pi inferior a Pa) el elemento de flotación (6) se empuja sobre el asiento por una fuerza F debida a la diferencia de presión entre la parte superior e inferior del pozo (F = (Pa-Pi) x área del asiento), esto puede conducir al fallo del sistema (el elemento de flotación no sube hasta la parte superior de la alcantarilla (3), en presencia de agua) por tanto, con el fin de evitar todo esto, pueden tomarse las siguientes precauciones:
- Usar un elemento de flotación (6) que no es perfectamente liso.
- El tabique de separación perforado (1) del elemento de flotación (6) tiene pequeños surcos (21) y (21 ’) o rugosidades. - Tanto el elemento de flotación (6) como el asiento del elemento de flotación (6) tienen pequeños surcos (21) y (21’) o rugosidades.
- El asiento del elemento de flotación (6) y el elemento de flotación (6) no se ajustan de manera perfecta entre sí.
La consecuencia de los surcos (21) o rugosidades que están presentes en el elemento de flotación (6) o en su asiento (21 ’) del orificio (5) deja pasar aire a través del mismo, determinando por tanto el equilibrio entre las presiones Pi y Pa y garantizando el funcionamiento de ese mecanismo, es decir, la flotación del elemento de flotación (6) en caso de lluvia, siempre que estas medidas, al tiempo que dejan pasar el aire, sean de tal manera que no dejan pasar insectos y ratones. Por tanto, usando un tabique de separación perforado (1), un elemento de flotación (6) y una bóveda (10) se dispone de las siguientes ventajas:
- ausencia de reducción pronunciada de vapores y malos olores procedentes de las alcantarillas;
- eliminación del paso de animales e insectos desde la red de drenaje de agua hasta la zona habitada;
- fácil limpieza (la suciedad solo puede acumularse en la parte superior del pozo, dejando su parte inferior limpia); - eliminación del problema de desinsectación con evidentes beneficios para la gestión medioambiental y económica de la red;
- también es aplicable a alcantarillas tradicionales (19) por medio de fijación del tabique de separación a las paredes, generalmente realizadas de hormigón, del pozo. El mecanismo propuesto también puede usarse eficazmente para realizar sifones y pozos anti-vaciado en las viviendas civiles. En este caso, la función del elemento de flotación (6) ya no es obstruir el paso de animales, etc., sino prevenir el vaciado del agua del sifón o del sifón-pozo.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. - Sistema anti-intrusión para una alcantarilla que tiene un pozo (2), comprendiendo el sistema un tabique de separación (1), un elemento de flotación (6), una membrana (25), un elemento protector en forma de una bóveda (10), una guía (12) para el elemento de flotación (6) y un conducto (18), en el que el tabique de separación (1) tiene un orificio
    (5) que representa el asiento del elemento de flotación (6), cuando está instalado, que divide el pozo (2) en la dirección horizontal, en dos partes y cuando el elemento de flotación (6) se adhiere al orificio (5), en la condición instalada, forma una barrera entre la parte superior (7) y la parte inferior (8) del pozo (2), en el que:
    a) el elemento de flotación (6) está coronado por el elemento protector en forma de una bóveda (10), cuya superficie forma el volumen dentro del cual puede moverse el elemento de flotación (6) y que permite el paso de agua por debajo del mismo;
    b) el elemento de flotación (6) está restringido a la bóveda (10) por medio de la membrana (25) que está ubicada entre el elemento de flotación (6) y la bóveda (10), que define un volumen superior y uno inferior;
    c) el elemento de flotación (6) está restringido para moverse a lo largo de la guía (12), estando dicha guía fijada al elemento en forma de bóveda (10); guía que está ubicada sobre el elemento de flotación (6);
    d) el orificio (5), que es el asiento del elemento de flotación (6), se comunica con el agua que puede estar presente por debajo a través del conducto (18), para formar un sifón.
    2. - Sistema anti-intrusión según la reivindicación 1, en el que el elemento de flotación (6) y/o el asiento del elemento de flotación (6) tienen surcos (21) o rugosidades (21’) con el fin de evitar el cierre hermético entre la parte superior (7) y la parte inferior (8) del pozo (2).
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