FI101958B - Uimuri-ilmastin - Google Patents

Description

101958

Uimuri-ilmastin

Nyt käsiteltävä keksintö koskee ilman syöttämiseen vesimassaan, erikoisesti aktivoituun lietteeseen, tarkoitettua uimuri-ilmastinta, jossa on ainakin yksi veden pinnassa kulkeva ilmansyöttöjohto ja ainakin yksi pohjail-5 mastin, joka on ripustettu vedenpinnan alle uimurin avulla, joka on järjestetty ilmansyöttöjohtoon, ja ainakin yhden yhdysjohdon avulla, joka on haaroitettu ilmansyöttöjohdosta, ilman syöttämiseksi vesimassaan vedenpinnan alle.

Tämäntyyppisiä uimuri-ilmastimia on selostettu saman hakijan kahdessa DE-patenttijulkaisussa 2 834 899 ja 3 227 672. Erikoispiirteenä ilman 10 syöttämiseksi vesimassoihin tällaisilla uimuri-ilmastimilla, varsinkin jätevesien selkeyttämiseksi ja puhdistamiseksi biologisesti ns. aktivoitu liete -laitoksissa, on pidettävä sitä, että vesimassa voidaan puhdistaa tehokkaasti hyvin alhaisella energiamäärällä. Uimuri-ilmastimissa on johdot, jotka on asennettu toisistaan erilleen puhdistuslaitoksen ilmastettavan osan yläpuolelle niin, että 15 vedenpinnassa näkyvät johdot suorittavat vaakasuoraa edestakaista siirtymis-liikettä. Yhdysjohdot, jotka johtavat pohjailmastimiin, joita käytetään syöttämään ilmaa veteen vedenpinnan alle, on haaroitettu näistä johdoista. Kun tässä tekstissä käytetään sanaa ilma, tarkoitetaan kaasuja yleensä, ts. myös happea tai erikoissovellutuksissa syötettäviä kaasuseoksia.

20 llmansyöttöjohtojen edestakaisesta liikkeestä johtuen pohjailmasti- met liikkuvat samoin edestakaisin vedenpinnan alla ja kulkevat siten puhdistuslaitoksen koko pohjapinta-alan yli, eli happi saadaan purkautumaan hyvin tasaisesti. Näiden uimuri-ilmastimien, joita nimitetään myös ilmastinketjuiksi, siirtymisliike on seuraus pohjailmastimien kautta tapahtuvasta ilmapurkauk-25 sesta. Tämän ansiosta ei tarvita ulkopuolista käyttölaitetta. Järjestelmän muut yksityiskohdat löytyvät kahdesta edellä mainitusta DE-patenttijulkaisusta.

Mainituissa tunnetuissa ratkaisuissa ilmansyöttöjohdot koostuvat letkuosista, jotka ovat putkiosista ja putkiosiin järjestetyistä uimureista johtuen katkonaisia niillä alueilla, joissa pohjailmastimiin johtavat syöttöputket haa-30 rautuvat alas veteen. Erilliset letkuosat on kiinnitetty sinänsä tunnetulla tavalla putkiosiin letkunkiristimillä tai vastaavilla. Putkiosat ovat T-muotoisia pysty-osan toimiessa yhdysosana pohjailmastimiin johtavaa yhdysjohtoa varten.

Tunnetut järjestelmät ovat osoittautuneet täysin toimiviksi uimuri-ilmastimien edestakaiseen liikkeeseen ja tällöin saatavaan biologiseen puh-35 distusvaikutukseen nähden. On kuitenkin todettu, että se tapa, jolla uimurit on järjestetty, on epäedullinen. Yleensä uimuri-ilmastimien on oltava melko pitkiä, 101958 2 esimerkiksi 30 - 50 m, jotta ne ulottuvat altaan toisesta reunasta toiseen. Tämän vuoksi suuria voimia kohdistuu ilmansyöttöjohdon letkuosien ja putkiosien liitoskohtiin, joiden ympärille uimurit on valettu vaahtomateriaalirakenteina. Näitä voimia ei esiinny ainoastaan asennusta suoritettaessa, vaan myös lait-5 teen ollessa toiminnassa. Tämä saattaa vahingoittaa liitoskohtia, niin että johdot alkavat vuotaa näistä kohdista ja järjestelmästä tulee lopulta käyttökelvoton, kun johdot esimerkiksi repeävät kokonaan. Koko ilmastusjärjestelmä pysähtyy tällöin, mikä vaarantaa koko puhdistuslaitoksen toiminnan ja biologian. Seurauksena on melko usein vakava seisokki eikä järjestelmää pystytä enää 10 helposti korjaamaan, vaan aktivoitu liete on muodostettava uudestaan hankalana prosessina. Tällöin joudutaan joko poistamaan kaikki vesi altaasta tai siirtymään korjauspaikkoihin ilmalla täytettävillä veneillä tai vastaavilla, koska korjaustyö on suoritettava paikan päällä. Lisäksi johtoihin saattaa tunkeutua lietettä, ja ne saattavat tukkeutua, mikä on huomattava epäkohta.

15 Vielä yksi epäkohta on, että korjaustyötä suoritettaessa korjausta suorittava henkilö voi loukkaantua. Pienempiä vahinkoja sattuu usein silloin, kun letkukiristimet kiristetään ja ruuvitaltta pääsee lipsahtamaan; lisäksi let-kunkiristimien ulokeosien reunat ovat terävät. Loukkaantuminen saattaa olla hyvin kohtalokasta, koska vaarallisia bakteereja esiintyy paljon tällaisissa lai-20 toksissa. Nämä bakteerit saattavat aiheuttaa asentajille verenmyrkytyksen tai vastaavan sairauden.

Lisäksi uimurien valmistaminen vaahtomuovirakenteena on kallista, koska rakenne valetaan putkimaisen T-kappaleen ympärille ja päällystetään joka puolelta tervalla tai vastaavalla aineella.

25 Käsiteltävän keksinnön tavoitteena onkin parantaa edellä selostet tua tyyppiä olevaa uimuri-ilmastinta erikoisesti sen valmistuskustannuksiin, mutta myös sen huoltoon, korjauksiin ja sen toiminnan luotettavuuteen nähden.

Tähän tavoitteeseen päästään edellä kuvattua tyyppiä olevalla ui-30 muri-ilmastimella siten, että ilmansyöttöjohto on muodostettu jatkuvana letku-johtona ja että uimuri käsittää ainakin kaksi osaa, jotka muodostavat kelluvan rungon, ja jotka on järjestetty letkujohtoon sekä yhdistetty toisiinsa ja jotka ovat joko kokonaan tai osittain letkujohdon ympärillä muotoiltujen osien rajatessa letkujohdolle kanava-aukon.

35 Keksinnön ensimmäisen tunnusmerkin mukaan ilmansyöttöjohto on muodostettu jatkuvana letkujohtona. Tämä merkitseekin valmistuksen kannalta 3 101958 todella suuria etuja, koska letkuosia ei tarvitse enää katkaista sopivaan pituuteen asianomaisen asennuspaikan vaatimuksia vastaavalla tavalla. Joudutaan vain hankkimaan sopivan pituinen letku. Uimurit voidaan sitten asentaa tähän letkuun valittuihin kohtiin. Stabiliteetin kannalta tällöin saadaan 5 myös tuntuvia etuja, koska jatkuvan letkun repeäminen tai vuotaminen ei ole todennäköistä. Koska putkiosien liitoskohtia ei enää ole, asennukseen liittyviä vaikeuksia ja asentajien loukkaantumisvaaraa ei myöskään enää ole.

Lisäksi uimurit on hyvin helppo asentaa mihin tahansa letkujohdon kohtaan niiden rakenteesta ja muotoilluista osista johtuen. Nämä muotoillut 10 osat muodostavat kelluvat rungot ja ne on kiinnitetty esimerkiksi sivusuunnassa ilmansyöttöjohtoon ja yhdistetty toisiinsa. Uimurit on helppo koota asennuspaikalla. Niiden kokoamiseksi molemmat muotoillut osat on vain asennettava sivusuunnassa letkujohtoon ja lukittava, ruuvattava tai kiinnitettävä jollakin muulla tavalla toisiinsa. Letkujohto menee muotoiltujen osien rajaaman 15 kanava-aukon läpi. Aukko voidaan mitoittaa letkujohtoon nähden niin, että putkimaisen yhdysjohdon ja uimurien väliin saadaan kitkaliitos. Muotoillut osat voidaan tehdä joko erikseen tai siten, että ne on liitetty pareittain yhteen reunan kohdalta. On myös mahdollista liittää muotoillut osat toisiinsa jo etukäteen siten, että saadaan kokonainen uimuri, jonka läpi letkujohto pujotetaan asen-20 nusta varten. Kanava-aukon ei tarvitse välttämättä olla kokonaan uimurin ympäröimä kanava-aukko. Keksinnön puitteissa on esimerkiksi mahdollista, että kanava-aukko tehdään suunnilleen puoliympyrän muotoisena syvennyksenä tai kolmeneljännesympyräsyvennyksenä uimurin yläpinnassa. Letkujohto voi silloin kulkea tässä syvennyksessä.

25 Joka tapauksessa hankala, kallis ja aina kriittinen letkunkiristin- kohta eliminoituu, kun käytetään keksinnön mukaista uimurinilmastinta. Muotoiltuina osina uimurit voidaan valaa hyvin helposti, esimerkiksi muovista, niiden ollessa tällöin ilmatiiviisti suljettuja ja toimiessa muodostaan johtuen kelluvana runkona. Tämä vähentää valmistuskustannuksia ja voidaan valmistaa 30 ulkomuodoltaan sellainen uimuri, joka voidaan optimoida melkein millä tavalla tahansa.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan kaksi toisiinsa liitettävää onttoa vaippapuoliskoa, jotka ovat muovia, on järjestetty muotoiltuina osina uimuria varten. Sopiva materiaali on sellainen muovi, joka kestää 35 riittävästi ultraviolettisäteilyä, kuumuutta ja vettä ja siten soveltuu erittäin hyvin käytettäväksi selkeytyslaitosten rasittavissa olosuhteissa. Kahden muotoillun 101958 4 osan käyttämisen etuna on lisäksi, että näillä on kaksoisvarmuustoiminto, koska toisen osan mahdollisesti vuotaessa toinen osa voi vielä suorittaa nos-totoiminnon. Esimerkiksi polyeteeni on sopiva muovimateriaali uimurien valmistukseen.

5 Keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaan molemmat muotoillut osat on lukittu toisiinsa. Tällainen lukittavuus helpottaa muotoiltujen osien ja tällöin myös uimurien asentamista letkujohtoon, ja tämän lisäksi se mahdollistaa uimurien irrottamisen, viallisten uimurien vaihtamisen helposti uusiin ja uimurien järjestämisen uudelleen sopiviksi katsottuihin paikkoihin.

10 Asennusoperaatio saadaan vielä yksinkertaisemmaksi, kun muotoil lut osat käsittävät yhteisen taivutusreunan, joka suuntautuu ilmansyöttöjohdon pituussuuntaan ja liittää muotoillut osat pysyvästi toisiinsa. Tällaisen taivutus-reunan etuna on, että se pitää muotoillut osat sopivassa järjestyksessä toisiinsa nähden, joten muotoiltujen osien asentaminen ilmansyöttöjohdon ympärille 15 ja vastaava liitostyö saadaan vielä yksinkertaisemmaksi. Taivutusreuna voidaan muodostaa esimerkiksi ratana, joka yhdistää molemmat muotoillut puoliskot toisiinsa. Uimurit voidaan tällöin asentaa helposti taivuttamalla syöttö-johdon ympärille, jolloin lukitsevat elimet automaattisesti osuvat oikeille kohdilleen. Kuten jo mainittiin, on myös mahdollista, että molemmat muotoillut 20 osat yhdistetään pysyvästi toisiinsa, ja että uimurit asennetaan pujottamalla letkujohdon päälle.

Keksinnön mukaisesti uimurissa on ainakin yksi vastaanottoaukko letkujohdosta haarautuvia ilmahaaraliitoskappaleita varten. Ilmansyöttöjohdon ollessa kumia nämä ilmahaaraliitoskappaleet voidaan kiinnittää siihen sopivik-25 si katsotuille etäisyyksille toisistaan, jolloin ne muodostavat pohjailmastimiin johtavan yhdysjohdon ja ilmansyöttöjohdon välisen yhdyskohdan. Vastaanot-toaukon halkaisija voidaan mukauttaa ilmahaaraliitoskappaleen halkaisijaan siten, että yhdysjohdon ja uimurin väliin saadaan kitkaliitos ainakin pystysuunnassa. Tästä kitkaliitoksesta johtuen ne vetovoimat, jotka syntyvät ilmansyöt-30 töjohdon ja haaraliitoskappaleen yhtymäkohdassa pohjailmastimen painosta johtuen, siirtyvät suoraan uimuriin, joten tähän liitoskohtaan ei kohdistu rasitusta eikä ilmahaaraliitoskappale, joka voidaan järjestää letkujohtoon polkupyörän venttiiliä vastaavalla tavalla, voi irrota. Letkun pituussuunnassa vastaanottoaukko voi olla soikea, niin että ilmahaaraliitoskappaleessa on jonkin 35 verran välystä vastaanottoaukossa tässä suunnassa.

5 101958

Vaikka ilmahaaraliitoskappale ja yhdysjohto voidaan liittää letkunki-ristimillä, pikasulkimet ovat edullisempia, koska asennustyö tulee tällöin helpommaksi eikä asentajan loukkaantumisvaaraa ole.

Keksinnön erään toisen, hyvin edullisen suoritusmuodon mukaan 5 uimuri on varustettu evämäisellä rakenteella, joka suuntautuu alas veteen, ja letkujohdon suuntaan. On todettu, että tällaisella uimurirakenteella saadaan hyvin merkittäviä etuja uimuri-ilmastimeen liikkumisen kannalta. Laajat kokeet ovat osoittaneet, että tästä toimenpiteestä johtuen ilmastinletkun siirtymisliike voidaan pitää yllä myös silloin, kun ilman syöttö on tähänastista tuntuvasti vä-10 häisempää. Tällä tavoin konstruoidut uimurit omaavat huomattavasti paremman kyvyn vastaanottaa energiaa sekä pystysuorasta vedenvirtausliikkeestä että vaakasuorasta vedenvirtauksesta. Sekatoiminnan aikana, ts. altaan ilmastetuissa osissa tai koko altaassa, johon ilmaa syötetään, veden pystysuoraa virtausnopeutta voidaan vähentää tuntuvasti, esimerkiksi 0,1 - 0,2 m/s on 15 riittävä, ilman että siirtymisliike lakkaa. Kun veden pystysuora virtausnopeus mitattiin normaalisti noin 0,7 m/s vastaavaksi syötettäessä ilmaa hienoina kuplina, pohjailmastimista lähtevän ilmakuplan vedessäoloaika voi nyt tästä minimoidusta vedennopeudesta johtuen olla tuntuvasti pidempi, koska, lukuun ottamatta kuplan nopeutta, joka on noin 0,3 m/s, kuplan vedessäoloaika mää-20 räytyy paljolti veden pystysuoran ylöspäinvirtausnopeuden mukaan, joka ylittää kuplan nopeuden ja voi olla vain 0,2 m/s keksinnön mukaisessa osassa. Tämän vuoksi kuplat jäävät veteen pidemmäksi ajaksi, koska pystysuora vesi-virtaus ei välttämättä kiihdytä niitä pystysuunnassa. Viipymäaika on ratkaiseva lineaarinen suure hapen aineenabsorptioyhtälössä vesimassassa.

25 Lisäksi uimurien evää muistuttavan rakenteen etuna on, että ne pystyvät nyt ottamaan energiaa paremmin vaakasuorasta virtauksesta, niin että "sekoittumista" varten jää tuntuvasti vähemmän vaakasuoraa energiaa ja vastaavasti veden siirtämiseksi koko altaan läpi, joten vesi siirtyy jätevesialtaan läpi huomattavasti hitaammin. Tästä on taas se etu, että selvempi erot-30 taminen voidaan saada aikaan eri vyöhykkeiden välille altaassa, jossa on eri tavalla ilmastettuja vyöhykkeitä, kuten jo sinänsä tiedetään. Parannettu eri-koisprosessien suorittaminen, esimerkiksi denitrifikaatio tai vastaava toimenpide, on silloin mahdollinen.

Lisäksi evää muistuttavan rakenteen eli evän etuna on, että uimu-35 rien ja vastaavasti uimuri-ilmastimien tai koko ilmastinketjun lopullinen suun-nanvaihto tapahtuu suurimman amplitudin kohdissa, koska uimurit pyörivät 101958 6 letkun ympäri kehän suunnassa siinä kohdassa, jossa pohjailmastimet, jotka on kiinnitetty uimureihin, liikkuvat eniten. Evä kääntyy tällöin vastaavasti ja tulee lopulliseen asentoonsa paluuliikkeen aikana. Lisäksi kiilan muotoinen evä jakaa pystyvirtauksen selvästi ja estää uimurin pysähtymisen. Kaikista 5 näistä tekijöistä johtuen ketjujen siirtymisliike voi tapahtua varmasti ja luotettavaksi, vaikka ilmaa liikkuisikin vain hyvin vähän, ja altaan jokaiseen osaan voidaan haluttaessa syöttää ilmaa tasaisesti. Ennen kaikkea ei esiinny mut-kittelevia liikkeitä, jolloin koko alueita ei pyyhkäistä jatkuvasti tai ei koskaan, niin että esimerkiksi lietekasaumia alkaa muodostua. Aikaisemmissa ilmastin-10 ketjuissa voitiin joissakin tapauksissa todeta ketjun mutkitelevaa liikettä, kun taas keksinnön mukaisissa uimureissa ei tällaista liikettä esiinny. Keksinnön mukaisesta rakenteesta johtuen ketjut suorittavat selvää edestakaista värähtelyliikettä kieli värähtely n perusmoodia vastaavalla tavalla.

Lisäksi selvä siirtymisliike vaikuttaa siihen, että paikallista pysty-15 suoraa vesivirtausta, joka siirtäisi kuplia nopeasti ylöspäin epäedullisella tavalla, ei muodostu. Pohjaiimastimen vakiona pysyvä ajautuminen, joka synnyttää pystysuoran vesivirtauksen, minimoi sen.

Jos evä muotoillaan niin, että metasentri on immersiosuuntaan nähden painopisteen yläpuolella, se on evän lopullinen asento.

20 Jos uimurin muoto muuttuu evästä vaakasuunnassa vaakasuoraan osaan, joka on poikkileikkaukseltaan soikea, ja kelluu vedenpinnassa, tästä on se etu, että uimurin asento on hyvin vakaa verrattuna uimuriin, jolla on ympyrän muotoinen poikkileikkaus. Uimuri kelluu silloin pääasiassa veden pinnassa ja jo pienetkin kääntöliikkeet immersiopuolella saavat aikaan sen tuntu-25 van kellumisen nopeasti kasvavasta siirtymisestä johtuen. Tällä on lopulta hyvin stabiloiva vaikutus. Uimurin yläosan, ts. vesiviivan yläpuolella näkyvän osan, suhde vesiviivan alapuolella olevaan uimurin osaan on mieluimmin 1:2 -1:5. Toisin sanoen uimuri uppoaa veteen melko paljon ja voi tällöin kuljettaa helposti voimia vaaka- ja pystyvirtauksista ja muuttaa ne koko ilmastinketjun 30 siirtymisliikkeeksi. Uimurin soikean osan vaakasuora pituus voi vastata suunnilleen uimurin koko korkeutta.

Uimurien järjestämiseksi ilmansyöttöjohtoon voidaan hankkia yksi tai useampia letkukiristimiä tai vastaavia osia, jotka pannaan uimurin kehän ympäri, lukitusosien tai ruuviliitäntöjen lisäksi. Kiristin menee uimurin evässä 35 olevan syvennyksen läpi. Lopuksi uimurin muotoillut osat, jotka toimivat kelluvana runkona ja jotka on sen vuoksi tehty vesitiiviiksi, voidaan varustaa ilman- 7 101958 paineen tasausaukolla, joka ei kosketa veteen ja on esimerkiksi tehty aukkona uimurin yläpintaan. Tämän aukon tarkoituksena on mahdollistaa ilman poistuminen muotoilluista osista, esimerkiksi kesällä, kun uimuri kuumenee liikaa, jolloin estetään näiden osien halkeaminen.

5 Keksintöä selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin viittaamalla piirus tuksiin, joissa kuvio 1 esittää periaatekuvana jätevesiallasta, johon on sijoitettu keksinnön mukaisia uimuri-ilmastimia, kuvio 2 esittää valmiiksi koottua uimuria, joka on kiinnitetty ilman-10 syöttöjohtoon, kuvio 3 on perspektiivikuva kuvion 2 linjaa II - Il pitkin ja esittää keksinnön mukaan valmistetun uimurin muotoiltua puolikasta ja osaa letkujoh-dosta, johon on työnnetty ilmahaaraliitoskappale, ja kuvio 4 havainnollistaa uimuri-ilmastinketjun suunnanvaihtoproses-15 sin aikajärjestystä.

Kuvioon 1 viittaamalla selostetaan ensin keksinnön mukaiset uimu-ri-ilmastimet käsittävän laitoksen perusrakennetta. Tässä kuviossa viitenumero 1 tarkoittaa esimerkiksi jätevesiallasta, johon puhdistettava jätevesi on syötetty tavalla, jota ei ole esitetty lähemmin. Tämä jätevesi puhdistetaan bio-20 logisesti syöttämällä siihen happea. Tätä varten uimuri-ilmastimet ohjataan sinänsä tunnetulla tavalla altaan yli niin, että ne suorittavat edestakaisen liikkeen tietyllä leveydellä jäteveden pinnassa. Tämä esitetään kuviossa 1 uimu-ri-ilmastimien kääntöliikkeenä. Nyt käsiteltävässä sovellutuksessa uimuri-ilmastimet käsittävät letkujohtoja 3, jotka ulottuvat altaan toisesta reunasta sen 25 toiseen reunaan, uimureita 4, jotka on järjestetty letkujohtoihin tietylle etäisyydelle toisistaan, yhdysjohtoja 5, jotka on järjestetty letkujohtoihin, ja pohjail-mastimia 26.

Pohjailmastimet 26 ovat sinänsä tunnettuja jakoputkia tai vastaavia osia ja niihin on kiinnitetty painoja ja ne on järjestetty niin, että ne on kiinnitetty 30 yhdysjohtoon. Ilmansyöttöjohdon 3 kautta syötetty ilma menee yhdysputkien 5 kautta pohjailmastimiin ja purkautuu niistä sitten pieninä kuplina veteen suoraan altaan pohjan yläpuolelle, esimerkiksi 5-30 cm:n päähän pohjasta. Ilman purkautuminen saa aikaan uimuri-ilmastusjärjestelmän edestakaisen kääntö-liikkeen jätevesialtaassa, jolloin pohjailmastimet kulkevat altaan pohjan suu-35 rimman osan yli kääntöliikkeenä ja purkavat tällöin ilmaa halutuissa paikoissa ja kierrettävät vettä paikallisesti, ilman että uimuri-ilmastimille tarvitaan erilli- 8 101558 nen käyttölaite. Liete, joka pyrkii laskeutumaan alaspäin, nousee näiden uimu-ri-ilmastimien toiminnan vaikutuksesta jälleen ylöspäin, joten liete ei pääse laskeutumaan altaan pohjalle.

Piirustuksessa esitetään kuristusventtiilejä 27, joilla ilmansyöttö eri 5 uimuri-ilmastimiin voidaan säätää yksilöllisesti, jolloin altaaseen voidaan valinnan mukaan muodostaa voimakkaita ilmastusvyöhykkeitä, heikkoja ilmas-tusvyöhykkeitä tai kokonaan ilmastamattomia vyöhykkeitä. Kuten tiedetään, tämä tekee mahdolliseksi erikoistoimenpiteiden, kuten denitrifikaation tai vastaavien prosessien suorittamisen.

10 On ilman muuta selvää, että kuviossa 1 esitetyt uimurit, yhdysputket 5 ja pohjailmastimet 26 on järjestetty kaikkiin esitettyihin ilmansyöttöjohtoihin. Asian yksinkertaistamiseksi kuvio 1 esittää kuitenkin vain kolme tällaista yksikköä. Jos tämäntyyppistä allasta käytetään aktivoitu liete -altaana, siihen on järjestetty lisäksi relaksaatiovyöhyke jäteveden poistoaukon läheisyydessä.

15 Lisäksi voidaan järjestää lietteenkeruukanavia, kuten Fl-patentissa 74 694 on selostettu.

Keksinnön mukaan ilmansyöttöjohdot 3 on suunniteltu jatkuvina let-kujohtoina. Uimurit voidaan kiinnittää sivusuunnassa näihin jatkuviin letkujoh-toihin 3. Kuitenkin on mahdollista, että letku pujotetaan uimureissa jo ennes-20 tään olevan aukon läpi. Kuvioissa 2 ja 3 esitetyssä rakenteessa uimurit on suunniteltu muotoiltuina osina 6 ja 7, jotka muodostavat kelluvan rungon. Muotoillut osat 6 ja 7 rajaavat kanava-aukon 9 letkujohtoa 3 varten ja ne on yhdistetty toisiinsa lukitusosilla, joita selostetaan yksityiskohtaisemmin kuvioon 3 viittaamalla. Lisäksi kiinnitysnauha 8, joka on tehty letkunkiristimenä tai 25 vastaavana osana, voi myös pitää nämä kaksi muotoiltua osaa 6 ja 7 yhdessä.

Kuvio 3, joka esittää toista muotoiltua osaa, havainnollistaa selvästi suositeltavan uimurin rakenteen. Muotoiltu osa 6, joka esitetään tässä kuviossa, on tehty muovista ja vastaa toista muotoiltua osaa 7 (ei esitetty) kuvion 2 mukaisen uimurin muodostamiseksi. Urat 10 ja 11, jotka on tarkoitettu vastaa-. 30 valla tavalla muodostetuille toisen muotoillun osan ulokkeille (ei esitetty), suuntautuvat muotoiltuun osaan 6 muodostettua kanava-aukkoa 9 pitkin, ts. ne ovat tämän kanava-aukon ylä- ja alapuolella. Urat 10 ja 11 on tehty niin, että muotoillut osat lukittuvat toisiinsa, kun toiseen muotoiltuun osaan vastaavasti muodostetut ulokkeet puristetaan niihin. Ainakaan alempi ura 10 ei ulotu 35 muotoillun osan koko pituudelle, vaan se päättyy molemmilla puolilla muotoillun osan pään eteen.

9 101958

Vastaanottoaukko 12, joka on soikea uimurin pituussuunnassa, on muodostettu puolitiehen uran 10 pään ja muotoillun osan pään väliin. Vastaanottoaukko 12 on rajattu osalla 13, joka on laajennettu alaspäin katsottuna kanava-aukon 9 kehästä poikkileikkaukseltaan puoliympyrän muotoisella jat-5 ko-osalla 14. On selvää, että toisen muotoillun osan on oltava muodoltaan samanlainen, niin että saadaan vastaanottoaukko, joka on soikea yläosastaan ja sitten pyöreä kohdasta 14, kun kaksi muotoiltua osaa on liitetty yhteen. II-mahaaraliitoskappale 15 menee paikalleen asennettuna tämän vastaanotto-aukon läpi. Letkupäähän ilmahaaraiiitoskappaleeseen on muodostettu kaulus 10 16, jonka kanssa liitoskappale työnnetään letkun seinämän läpi vastaavaan aukkoon, jossa se katkaistaan ja tukeutuu sitten tämän kauluksen avulla sisäpuolelta letkun seinämään. Mutteri 18 voidaan sitten kiertää kierteisiin 17. Mutteri 18 tukeutuu ulkopuolelta letkun seinämään ja sen ollessa kiristetty tiukasti se puristaa letkun seinämän lujasti kauluksen 16 sisäosan kaulusta päin 15 suuntautuvan mutterin 18 pinnan väliin. Tämän vuoksi kyseessä on polkupyörän venttiiliä vastaava kiinnitystoiminto, jossa ei tarvita kuitenkaan lisävulka-nointia.

On aivan selvää, että niitä paikkoja, joihin nämä ilmahaaraliitoskap-paleet on järjestettävä, ei tarvitse määrätä etukäteen. Tällainen kiinnitys ja 20 myös reikien tekeminen letkujohtoon on mahdollista asennuspaikalla. Tehtyä järjestelyä voidaan muuttaa myöhemmin helposti, jolloin ylimääräiset letkussa olevat aukot voidaan sulkea tulpilla. Uusi asennus voidaan suorittaa sitten mihin tahansa muuhun paikkaan edellä selostetulla tavalla.

Ilmahaaraliitoskappale voi olla suhteellisen jäykkä muoviputki, joka 25 on helppo valmistaa. Putki menee vastaanottoaukon 12 osan 14 läpi, kun taas mutteri 18 jää aukon suurennettuun osaan 13. Koska vastaanottoaukko on soikea uimurin pituussuunnassa, ilmahaaraliitoskappaleella on tässä suunnassa tietty välys. Kuitenkin siirtyminen suurennetusta osasta 13 osaan 14 estää vetokuormituksen letkun ja haaraliitoksen yhtymäkohdassa, koska ilma-30 haaraliitoskappaleen käsittäessä tietyn pystysuoran vetokuormituksen voima siirtyy mutterin 18 kautta uimuriin ja loppuu siihen. Muiden voimien välttämiseksi muihin suuntiin voidaan jättää pieni välys.

Ilmahaaraliitoskappaleen 15 pituus on määrätty niin, että tämä kappale suuntautuu yhdysosallaan 19 alaspäin uimurista, joten yhdysjohto 5 voi-35 daan kiinnittää sitten pikasulkimella 19 ilmahaaraiiitoskappaleeseen 15 jo ennestään tunnetulla tavalla. Jokaisessa uimurissa on mieluimmin kaksi tällaista 10 101958 vastaanottoaukkoa selostettuja ilmahaaraliitoskappaleita varten jokaisen poh-jailmastimen ollessa yhdistetty silloin kahdella yhdysjohdolla asianomaisen uimurin päähän.

Kuten kuviossa 2 esitetään, uimuri käsittää alemman evää muis-5 tuttavan rakenteen, jota nimitetään seuraavassa evärakenteeksi 20. Osa 21, joka kelluu vedenpinnassa, liittyy kiinteästi evärakenteeseen 20. Kuvion 2 esittämällä tavalla osan 21 poikkileikkaus on soikea, kun molemmat puoliskot on liitetty yhteen uimurin leveyden B ja sen kokonaiskorkeuden H suhteen ollessa 1:1 ja veden yläpuolella olevan uimurin osan ja veteen upotetun uimu-10 rin osan välisen suhteen ollessa normaalikuormituksessa 1:2-1:5.

Hyvin stabiili uimuriasento saadaan uimurin evärakenteella ja veden pinnassa kelluvalla soikealla osalla. Rakenteen ollessa sopiva uimurin metasentri M on painopistekeskuksen S yläpuolella, niin että lopullinen uimuriasento saadaan aina automaattisesti. Evärakenne 20, jolla uimuri suuntautuu 15 veteen, vaikuttaa sen, että veden liikkeet, jotka saavat aikaan uimurin ja näin ollen myös letkujohdon 3 liikkumisen edestakaisin, alkavat jo siirtymisliikkeen kanssa, kun veden liikkeet ovat pienempiä. Toisin sanoen luotettava siirtymis-liike voidaan pitää yllä uimuri-ilmastinketjujen kääntöliikkeessä vähentyneestä ilman tai hapen syöttämisestä ja tästä johtuvasta pienemmästä veden siirtymi-20 sen pysty- ja vaakasuorasta nopeudesta riippumatta.

Lisäksi evärakenne saa aikaan sen, että uimuri-ilmastimet suorittavat lopullisen suunnanvaihtoliikkeen niiden maksimiliikekohdissa. Tästä johtuen ei esiinny seisokkeja eikä mutkitelevia liikkeitä, joihin liittyy se vaara, että jotkut altaan osat jäävät ilmastamattomiksi.

25 Tämän suunnanvaihtoprosessin aikajärjestys esitetään kuviossa 4.

Kuvion 4 vaihe I havainnollistaa sellaista prosessia, jossa ketju liikkuu siinä esitetyn nuolen suunnassa, ts. kun suunnanvaihtopisteeseen ei ole vielä päästy. Tämän kellumisliikkeen aikana pohjailmastimet 26 jäävät uimurien 4 taakse, jotka on järjestetty pystysuoraan niiden yläpuolelle lepoasentoon.

30 Tästä johtuen virta, jonka nousevat ilmakuplat muodostavat, kääntyy evään päin, jolloin tämä uimurien liike ja näin ollen koko uimuri-ilmastinketjun liike saavat tukea tai pysyvät yllä. Kun ketju on saavuttanut maksimiliikkeensä kuvion 4 vaiheen II esittämällä tavalla, uimuri pysähtyy. Ilmansyöttöjohto suuntautuu tähän maksimikääntöasentoon, jolloin johtoon muodostuu palautumis-35 voimia. Nämä voimat ovat suurempia kuin vesivirtauksen uimureihin kohdistama paine. Tämän seisokin alkaminen esitetään mainitussa vaiheessa II.

11 101958

Koska uimuri ei tässä vaiheessa pysty jatkamaan siirtymistään oikealle, poh-jailmastin siirtyy evän toiselle puolelle. Tämä saa taas aikaan sen, että nousevien kuplien evään kuvion 4 vaiheessa I kohdistama vedenpaine laskee, mikä saa lopuksi aikaan sen tilan, jossa pohjailmastin 26 pysähtyy uimurin 4 evän 5 oikealle puolelle piirustuksessa esitetyllä tavalla. Kun tähän on päästy, ilma-kuplat, jotka nousevat edelleenkin ylös pohjailmastimesta, ja tällöin syntyvä vesivirtaus saavat aikaan, että pohjailmastimen synnyttämä virtaus vaikuttaa nyt evän oikealla puolella. Tästä johtuen uimuri kääntyy takaisin vaiheessa IV esitetyllä tavalla. Tämän vuoksi lopullinen ja selvä suunnanvaihtoprosessi ta-10 pahtuu joka kerta.

Selviä etuja saadaan myös silloin, kun ilmaa syötetään voimakkaasti. Tavanomaisissa uimuri-ilmastimissa saattaa nimittäin käydä niin, että ketju pysähtyy (kuin pöytätennispallo ilmavirtauksen huipulla) ilman liiallisesta virtauksesta johtuen. Tätä ilmiötä ei todettu enää keksinnön mukaisilla uimu-15 reillä suoritetuissa kokeissa.

Keksinnön mukaisten uimurien rakenne yksinkertaistaa huomattavasti keksinnön mukaisten ilmastinketjujen käyttöä ja valmistusta ja myös niiden asennusta, huoltoa ja korjaustöitä, ja sama koskee näin ollen myös koko sitä laitosta, jossa näitä uimuri-ilmastimia käytetään. Esimerkiksi vastaavasti 20 mitoitettu jatkuva letku, joka toimii ilmansyöttöjohtona 3, on järjestettävä vain asennustarkoituksia varten vastaavien ilmahaaraliitoskappaleiden ollessa sijoitettu niihin kohtiin, joihin pohjailmastimet liitetään. Tätä varten letkujohtoihin on tehtävä vain reiät. Jokaisessa tapauksessa päästään tällöin optimiolosuhteisiin.

25 Tämän jälkeen uimurit on hyvin helppo kiinnittää letkujohtoihin kiin nittämällä molemmat muotoillut puoliskot sivusuunnassa sopiviin paikkoihin ja puristamalla ne sopivasti toisiinsa, niin että muotoillut osat lukittuvat toisiinsa ja ne asennetaan kuviossa 2 esitetyllä tavalla. Lisäkiinnitysnauha 8 voidaan sitten panna näiden molempien muotoiltujen osien ympärille. Kiinnitysnauhan 30 8 sijoittamiseksi evää 20 voidaan leikata suunnilleen uimurin keskiosan kohdalta tekemällä siihen vastaava syvennys 22, niin että kiinnitysnauha kulkee tiukasti kehän ympärillä vain uimurin soikeassa osassa. Tämän asennuksen jälkeen ilmahaaraliitoskappaleiden päät 19 suuntautuvat alaspäin evästä, niin että yhdysjohdot 5 voidaan kiinnittää niihin helposti ja lukita sopivilla pikasul-35 kimilla tai letkunkiristimillä.

12 101958

Kun kaikki uimurit on koottu ja pohjailmastimet on yhdistetty yhdys-johtojen avulla, laitteisto voidaan käynnistää.

On täysin selvää, ettei uimureiden tarvitse koostua kahdesta muotoillusta osasta, jotka muodostavat kelluvan rungon, vaan ne voidaan erottaa 5 kokonaan toisistaan. On esimerkiksi mahdollista, että järjestetään yhtäjaksoinen, joustavasti taipuva reuna molempien muotoiltujen osien 6 ja 7 ylä- ja alareunaan kosketusalueella, jolloin molemmat osat 6 ja 7 voidaan avata toisiinsa nähden. Luonnollisesti voidaan järjestää useampiakin osia, jotka liitetään toisiinsa, niin että ne muodostavat uimurin 4. Lopuksi on huomattava, että pai-10 neentasausaukko voidaan järjestää muotoiltuihin osiin tavalla, jota ei esitetä nyt yksityiskohtaisesti. Tämä aukko mahdollistaa paineentasaustoiminnot, kun lämpötila vaihtelee ilmatiiviisti suljetuissa muotoilluissa osissa.

Claims (14)

101958

1. Uimuri-ilmastin ilman syöttämiseksi vesimassaan, erityisesti aktivoituun lietteeseen (1), varustettuna ainakin yhdellä ilmansyöttöjohdolla (3), joka suuntautuu vedenpintaa pitkin, ja ainakin yhdellä pohjailmastimella (26), 5 joka on ripustettu vedenpinnan alle uimurin (4) avulla, joka on jäljestetty il-mansyöttöjohtoon, ja ainakin yhden yhdysjohdon (5) avulla, joka haarautuu ilmansyöttöjohdosta, ilman syöttämiseksi vesimassaan vedenpinnan alapuolella, tunnettu siitä, että ilmansyöttöjohto on muodostettu jatkuvana let-kujohtona (3) ja että uimuri käsittää ainakin kaksi muotoiltua osaa (6, 7), jotka 10 muodostavat kelluvan rungon ja jotka on järjestetty letkujohtoon (3) sekä yhdistetty toisiinsa ja jotka ovat letkujohdon (3) ympärillä joko kokonaan tai osittain muotoiltujen osien rajatessa letkujohdolle kanava-aukon (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että kaksi toisiinsa liitettävissä olevaa, onttoa ja ilmatiiviisti suljettua ja 15 muovista valmistettua vaippapuoliskoa on järjestetty muotoiltuina osina (6, 7) uimuria (4) varten.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että muotoillut osat (6, 7) voidaan lukita toisiinsa.

4. Ainakin jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen uimu- 20 ri-ilmastin, tunnettu siitä, että muotoillut osat (6, 7) käsittävät yhteisen taipuisan taivutusreunan, joka suuntautuu ilmansyöttöjohdon pituussuuntaan ja liittää muotoillut osat toisiinsa.

5. Ainakin jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että uimuri (4) käsittää ainakin yhden vastaan- 25 ottoaukon (12) letkujohdosta (3) suuntautuvia ilmahaaraliitoskappaleita (15) varten.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että vastaanottoaukon (12) halkaisija vastaa ilmahaaraliitoskappaleen halkaisijaa siinä määrin, että tietyn voiman kohdistuessa pystysuoraan alas- 30 päin (vetovoima) tietty voimansiirtoyhteys muodostuu ilmahaaraliitoskappaleen ja uimurin (4) välille.

7. Patenttivaatimusten 5 ja 6 mukainen uimuri-ilmastin, tunnet-t u siitä, että yhdysjohto (5) on yhdistetty ilmahaaraliitoskappaleeseen letkun-kiristimellä. 101958

8. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että yhdysjohto (5) on yhdistetty ilmahaaraliitoskappaleeseen (15) pikasulkimella.

9. Ainakin jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen uimu-5 ri-ilmastin, tunnettu siitä, että uimuri (4) on varustettu evällä (20), joka suuntautuu veteen ja letkujohdon (3) suuntaan.

10. Ainakin jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että uimuri (4) on muotoiltu niin, että meta-sentri (M) sijaitsee immersiosuuntaan nähden painopistekeskuksen (S) ylä- 10 puolella.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että uimuri (4) muuttuu evästä (20) soikeaksi osaksi (21), joka on poikkileikkauksena katsottuna vaakasuorassa tasossa ja pääasiassa kelluu vedenpinnassa.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että vedenpinnan yläpuolella uimurin (4) normaalikuormituksen aikana olevan uimurin osan ja vedenpinnan alapuolella olevan osan, jossa on evä, välinen pystysuora suhde on 1:2 -1:5.

13. Ainakin jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen ui- 20 muri-ilmastin, tunnettu siitä, että evään (20) on tehty ainakin yksi syvennys (22), jonka läpi kiinnitysosa (8) suuntautuu muotoiltujen osien pitämiseksi kiinni toisistaan.

14. Ainakin jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen uimuri-ilmastin, tunnettu siitä, että ontot rungot on täytetty vaahtomateriaa- 25 lilla. * 101958