FI64425C - Vattenproppskapande organ vid klosetter och liknande - Google Patents

Description

I- — .-..1 r_, .... KUULUTUSJULKAISU c Λ A 0 ^ färg [B] (11) UTLAGG N I NGSSKRI FT 644^5 5¾¾ c (45) 10 11 1933 ^ ^ , (51) Ky.lk.^IntCI.3 E 03 D 3/12, 9/00 SUOMI —FINLAND (21) P«t*nttlh»k«rm»*— P*t*nt»iw6knlng 780^73 (22) H*k«mlsptlvt — An*6knlng»d»g lU.02.78 (23) Atkupllvt—GHt1gh«ttd*g ih.02.78 (41) Tullut |ulkli«ksl — Bllvlt ofTantllg q j q(j jg

Patentti· ja rekistarihallltut (44) Nlhtlvlktlpmon j* kuutjulkaliun pvm.—

Patent- och rcgisterstyrdtan Antölun utlagd och utl.skrtften publlcerad 29.07.83 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet Q2.03. 77

Ruotsi-Sverige(SE) 77023hl-h (71) AB Gustavsberg, S-13^ 00 Gustavsberg, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Lars Teglund, Gustavsberg, Melchiorre Oldani, Gustavsberg,

Ruotsi-Sverige(SE) (7^) Leitzinger Oy (5^+) Vesitulpan aikaansaava elin käymälöissä ja vastaavissa -Vattenproppskapande organ vid klosetter och liknande

Esillä olevan keksinnön kohteena on kalvo asennettavaksi saniteetti-laitteen kuten käymälän poistoaukkoon ja jonka vaikutuksesta käymälän huuhtelun aikana muodostuu vesitulppa, joka liikkuessaan poistoput-kessa imee pois käymälälaitteen huuhtelutavaran.

Vesikäymälät käyttävät huuhteluvaiheessaan merkittäviä määriä vettä, joka tavallisesti on aivan juotavaksi kelpaavaa. Normaali-taloudessa käymälä huuhdellaan 12 - 16 kertaa päivässä sen lisäksi mitä talouteen kuuluvat huuhtelevat työpaikalla vms. Useimmat käymälät huuhdellaan kerrallaan 9 litralla tai suuremmalla määrällä vettä. On kauan uskottu, että tämä vesimäärä on välttämätön kuliettamaan pois käymälään tulevan huuhdeltavan tavaran niiden poistojohtojen kautta, johon se on kvtkettv. Tässä käytetään nimikettä huuhdeltava tavara kaikesta kiinteästä jätteestä, jonka ominaispaino on lähellä 1,0, millaista jätettä tavallisesti poistetaan käymälöiden kautta asunnoista ja muista sellaisilla käymälöillä varustetuista huoneistoista. Kyseessä ovat ulosteiden ja paperin lisäksi myös kapalot, pyyhkeet, terveyssiteet, rievut ja muut roskat.

On tutkittu huuhtelutavaran kuljetusta läpi lähes vaakasuorassa ole- 2 f 64 4 25 vien poistoaukkojen kautta, jolloin on havaittu( että niiden täytös-aste ei käytännöllisesti katsoen koskaan ylitä 50 %. jolloin viranomaiset, huomioonottaen määräykset sellaisten johtojen siioittamisesta. ovat päättäneet hyväksyä käymälöihin 6 litran vesitilavuuden. Tämä koskee käymälöitä, jotka on asennettu kunnalliseen viemäriverkkoon. Sellaisissa johdot voivat olla viettävät aina 3°^οο ja jotta sellainen johto saataisiin itsepuhdistuvaksi, täytyy vedennopeuden niissä olla vähintään 60 m/s jatkuvan virtauksen vallitessa.

Koska kysymys on käymälöistä vapaa-ajan asunnoissa ja varsinaisissa asunnoissa harvaan asutuilla seuduilla, ei tavallisesti ole tärkeintä minimoida käymälöiden raikkaan veden kulutusta, vaan vähentää jäteveden määrää. Tämä siksi, että kyseessä oleva vesi pitää koota tankkiin, josta se sitten kuljetetaan pois imupumpulla varustetulla tankki-autolla, joka kuljettaa veden kunnalliseen puhdistusverkostoon.

Muutamat tunnetut käymälät, jotka todella huuhdellaan vedellä ilman, että viemärijohdon alipaineella otettaisiin ilmavirta apuun huuhtelu-tavaran poiskuljetukseen, toimivat 3 litran suuruusluokkaa olevilla huuhteluvesimäärillä. Pienten huuhteluvesimäärien vuoksi käytetään silloin viemäriputkissa suhteellisen pieniä läpimittoja, ts. 75 mm kunnallisen viemäriverkoston 100 mm vastaan. Tietystikin tästä seuraa, että järjestelmän kuljetuskykv huononee, koska välimatka käymälän ja tankin välillä, myöskin suurilla johtokaltevuuksilla, täytyy rajoittaa, tavallisesti alle 20 metriin.

Eräs tapa parantaa käymälän huuhtelua, ts. eliminoida vaaraa, että osa huuhtelutavarasta huuhdeltaessa jää käymälämaljan vesitilaan, joka useimmiten aiheuttaa sen, että käyttäjä huuhtelee uudestaan, on se, että aikaansaadaan vesitulppa viemärijohtoon. Koska tämä tulppa siirtyy johdossa, muodostuu sen taakse alipaine, joka imee jäljellä olevan veden ja huuhtelutavarat pois vesitilasta. Sellaiset käymälät täytyy varustaa vesitilan jälkitäyttölaitteilla.

Mainitunlainen tunnettu käymälä kuvataan suomalaisessa kuulutusjulkaisus-sa 56425. Se on varustettu käymälän poistoputken ja viemäri johdon alun, joka ei muodosta sulkevaa vesilukkoa, väliin asetetusta putkenpätkästä. Jotta varmuudella aikaansaataisiin toivotunlainen vesitulppa muodostetuksi tähän putkenpätkään, pitää sen ulostulopää liittää tietyn matkan vaakasuorassa kulkevaan putkeen. Riippuen hydrodynaamisista 3 64425 ominaisuuksista voidaan mainitut putkenpätkät ja linjassa siihen vhdistettv putki vetää pois käyämälästä vain tiettyihin suuntiin. Rakenteelliset vaatimukset rakennuksen ulkomuodon suhteen ja välttämättömyys siihen, että kyseisten pienien huuhteluvesimäärien ollessa kyseessä on viemäriputket asennettava niin suoraan kuin mahdollista kävmälästä kokooiatankkiin tai kunnalliseen viemäriverkkoon, aiheutta- ' vat, että tunnetun käymälän käyttö on raioitettua. Siihen suuresti vaikuttava syy on, että vesilukon muodostavat putkenpätkät kyseessä olevilla läpimitoilla tulee sellaiseen rakennekorkeuteen, joka huomattavasti ylittää nykyisten vasarakenteiden vahvuuden.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada yksinkertainen elin. joka mahdollistaa, että käytännöllisesti kaikki käymälät, joissa on ns. S-vesilukko, ts. vesilukko, jossa on pystysuora poisto, voidaan tehdä pienellä määrällä huuhdeltavaksi. Lisäksi siten järjestetyn käymälän poistoputki on vedettävissä vaakatasossa katsottuna mihin kulmaan tahansa. Edelleen on laite yksinkertainen asentaa ja se mahtuu helposti nykyisin käytettyjen vasavahvuuksien puitteisiin.

Mainittujen vaatimusten ratkaisemiseksi on keksinnöllä ne tunnusmerkit, jotka ilmenevät patenttivaatimuksista.

Seuraavassa keksintöä kuvataan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää pystyleikkauksena käymälän ulostuloaukkoa, jonka alapuolelle on asennettu keksinnön eräs suoritusmuoto, joka on asetettu muhvimaiseen poistojohdon liiteputkeen.

Kuvio 2 esittää vaakaprojektiota kuviossa 1 leikattuna esitetystä kalvomaisesta keksinnöstä.

Kuvio 3 esittää erästä vaihtoehtoa keksinnöstä.

Kuviot 4-6 esittävät vähäisellä vesimäärällä huuhdeltavien käymälöiden virtauskävriä.

Käymälän tai vastaavan (ei esitetty) pystysuorassa kulkevaan ulostulo-putkeen 1, joka liittyv poistoputken tulomuhviin 2, on liitetty kalvo 3, joka on kumia tai muuta elastista materiaalia. Ulostulojohdon ...ν' \1 v' 4 ! 64425 tulomuhvi 2 on tavallisesti valettu tai muutoin sijoitettu vasaraken-teeseen 4 ja silloin sopivasti siten, että vain lvhyt pätkä tulo-muhvista 2 pistää ylös valmiin lattian yläpuolelle. Jotta otettaisiin huomioon tulomuhvin 2 ja ulostuloputken 1 väliset tasoeroavuudet, käytetään liitosputkea 5, johon on muodostettu muhvi 6. Tällä putkella on tarpeellinen pituus tulomuhviin 2 ja se tiivistetään tätä vasten tiivisterenkaalla 7, joka on asetettu sitä varten tehtyyn uraan 8 tulomuhvissa 2. Liitosputken 5 ja muhvin 6 pohjalle on asennettu kalvo 3, ja sen paikallaan pitämiseksi on muhvi 6 varustettu siihen sijoitetulla paisuntahylsyllä 9. Tähän on alareunansa ympäri tehty sylin-terimäinen laippa 10, jota vasten kalvon 3 pyöreän reunan ympäri kulkeva paksunnos 11 nojaa. Yhdysputken 5 korkeussäädöllä ja paisunta-hylsyn 9 muotoilulla joutuu' kalvo 3 jonkin matkaa ulostuloputken 1 suun alapuolelle. Käymälän huuhtelun yhteydessä esiintyy muhvissa 6 tiettyjä paineenvaihteluita. Jotta mitään hajuja ei tunkeutuisi siihen tilaan, johon käymälä on asennettu, on sen ulostuloputki 1 kaasutii-viisti tiivistetty muhvia 6 vasten U:n muotoisella tiivisterenkaalla 12. Tämä on varustettu tarpeellisilla vastepinnoilla liittymään sekä ulostuloputken 1 ulkopuolelle kuten myös muhvin 6 ja sijoitettu pohja ylöspäin.

Laite toimii seuraavasti. Kun käymälää huuhdellaan, syöksyy huuhtelu-vesi käymälämaljan pintoja pitkin ja alas vesilukkoon, jossa se ensiksi työntää ulos suuren osan siinä olevaa vettä ja samalla saattaa huuhtelutavarat liikkeeseen. Tämä ensimmäinen vesimäärä kulkeutuu oleellisesti Ditkin ulostuloputken 1 seinämiä kalvoa 3 vasten. Tämä jarruttaa virtausta, kunnes muodostuu jonkinlainen yhtenäinen vesi-tulppa. Muodostustapahtuman aikana valuu osa vettä kalvon 3 aukon 13 läpi poistojohtoon. Tätä vesimäärää vastaava ilmamäärä tunkeutuu samanaikaisesti ylös reiästä 13. Kun kalvon 3 päälle jarrutetun veden paino tulee riittävän suureksi, taipuu joukko kaistoja 14 alaspäin, joihin kaistoihin kalvo 3 on jaettu urilla 15. Täten mainittu vesimäärä poistuu tulppana alas viemärijohtoon poistoputken 5 läpi. Tämän tulpan viemärijohdon läpimenoliikkeen aikana syntyy sen taakse alipaine, joka yhdistyy reiän 13 kautta käymälän vesilukkoon, jolloin jäljellä oleva vesi huuhtelutavaroineen imetään pois. Tämän poisto-imun jälkeen on jäljellä vain pieni huuhteluvesimäärä, joka juoksee alas käymälämaljan sivuja vesilukkoon. Jotta tämä saisi vesimäärän, joka varmistaisi riittävän sulkevan syvyyden vesilukkoon, joka syvyys useimmissa maissa on normitettu 50 mm:ksi, voidaan käymälä varustaa 5 64425 jälkitäyttölaitteella, sopivimmin yllä mainitun ruotsalaisen patentin mukaisesti.

Kuvio 3 esittää erästä keksinnön vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jossa kalvo on saatettu yhdeksi osaksi sen tiivisterenkaan kanssa, joka on tarkoitettu tiivistämään käymälän ulostuloputkea ja liitos-putken 5 muhvia 6. Yhdistävänä osana 16 voi siinä olla letkunpätkäksi muodostettu osa tai kalvo voi olla ripustettu joukkoon pystysuoraan kulkevia nauhoja. Eräässä suoritusmuodossa (ei esitetty) kiinnitetään kalvo pitkin ainoastaan noin puolelta ympäryksestään.

Jotta osoitettaisiin se teho, joka keksinnöllä saavutetaan, osoitetaan kuvioissa 4-6 virtauskäyrät mitattuina siitä, missä liitosputki 5 yhtyy viemärijohtoon 17. Käyrät ilmoittavat virtauksen litroina sekunnissa eri ajankohtina sen jälkeen, kun ensimmäinen huuhteluvesi alkaa jättää liitosputkea 5. Kuviossa 4 esitettv kävrä osoittaa juoksua huuhdottaessa 3 vesilitralla kalvottomassa käymälässä. Havainnot, joihin käyrä perustuu, on tehty 0,25 sekunnin välein. Käyrästä voidaan havaita, että virtaus puolessa sekunnissa nousee maksimiarvoon, joka vastaa 2,3 1/s. Tämän virtauksen kesto on noin 0,5 s, minkä jälkeen virtaus alle 1 s:ssa laskee nollaan. Sen jälkeen, kun on asennettu paikoilleen keksinnön mukainen kalvo ulostuloputken 1 suun alapuolelle ja lisätty huuhteluveden määrää noin 10 %, on mitattu kuvion 5 mukainen käyrä. Tässä voidaan havaita, että alle 0,5 sekunnissa virtaus nousee maksimiin 1,8 1/s, joka saavutetaan 0,5 sekunnin kuluttua, jonka jälkeen se 1,5 sekunnin aikana laskee sitten lisään-tyäkseeen 0,5 sekunnin ajan ennenkuin se lopullisesti lakkaa.

Kuviossa 6 osoitettu käyrä on mitattu samojen edellytysten vallitessa kuin käyrä kuviossa 5, mutta kuitenkin huuhteluveden määrä on edelleen lisätty 10 %. Käyrästä voidaan nähdä, että kalvo on onnistunut luomaan vesitulpan, joka kokoontuneena jättää liitosputken 5, joten virtaus välittömästi lisääntyy 1,4 litraan sekunnissa. 0,5 s myöhemmin on saavutettu maksimiarvo vajaa 2 1/s ja tämä ylläpidetään ainoastaan 10 % vähentymällä 0,5 sekunnin ajan, jonka jälkeen virtaus 0,75 sekunnin aikana laskee minimiin ennenkuin vajaan 1 sekunnin jä Lk.i.huuhtelu tulee. Tämän jälkihuuhtelun aikaansaa vedessä oleva huuhtelutavara, jonka vesitulppa imee käymälän vesilukosta.

Olosuhteisiin katsoen siinä viemärijohdossa, johon käymälä on liitetty, on kuvion 6 mukainen huuhteluprosessi suotavin. Jotta viemärijohdon 6 64425 pohjalla aikaisemmista huuhteluista jäänyt huuhtelutavara saataisiin liikkelle eivätkä jäisi aiheuttamaan pysähdyksiä, vaaditaan lähes 2 1/s huuhteluvirta (erinäisten maiden normit ilmoittavat 2 1/s - 10 %, mikä käytännöllisesti katsoen on aivan tyydyttävä).

Jos tämä virtaus kestää 0,5 s, on sääntö täytetty. Hyvin vähäisen hydrodynaamisen kitkan ansiosta, joka kitka vallitsee viemäriputkessa, on sitten 0,5 1/s virtaus riittävä pitämään kyseiset huuhtelutavarat liikkeessä. Tämä liike tapahtuu samalla nopeudella kuin huuhteluvedellä on, minkä vuoksi se vesi, joka antaa virtauskäyrälle toisen nousun, voi kuljettaa huuhtelutavarat tarkoitetun mittaisen viemärijohdon läpi.

Kokonaisuutena voidaan esitetyistä käyristä sanoa, että niiden mukainen huuhtelu tyhjentää käymälät tyydyttävästi. Kuitenkaan ei kuvion 4 käyrän mukainen huuhtelu voi kuljettaa huuhtelutavaraa viemäriputkessa kuin rajoitetun matkan. Kuvion 5 virtauskäyrä osoittaa huuhtelun oikean luonteen pitkissä viemäriputkissa, ja kuvion 6 käyrä osoittaa huuhteluvirtausta, jossa on vaadittavat marginaalit hyvin pitkien viemäriputkien kautta tapahtuvaan huuhteluun.

Edellä olevassa on selitetty keksinnön raukaista erästä suoritusmuotoa käymälään liittyvänä. Kuitenkin sitä voidaan käyttää myös muissa saniteettilaitteissa, joissa vaaditaan perusteellista huuhtelua, esimerkiksi urinaaleissa. Lisäksi helpotetaan yleisesti ottaen viemärijohtojen toimintaa, jos niihin liitetyt vesilukkoiset laitteet varustetaan keksinnöllä.

Claims (5)

64425 7

1. Vesitulpan aikaansaava elin vähäisellä vesimäärällä huuhdeltavissa käymälöissä tai vastaavissa, tunnettu siitä, että se muodostuu käymälän ulostuloputken (1) suuhun kiinnitetystä elastisesta kalvosta (3), joka sitten, kun käymälästä tuleva tietyn painoinen huuhteluvesimäärä on jarruttunut kalvon (3) päälle, avaa yhteyden perässä olevaan viemärijohtoon (17) ja päästää veden pois tulpan muodossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vesitulpan muodostava elin, tunnettu siitä, että reiästä (13) lähtevät raot (15), jotka oleellisesti jakavat kalvon (3) joukkoon kaistoja (14) .

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vesitulpan muodostava elin, tunnettu siitä, että pitkin kalvon (3) ympärystä kulkee paksunnos (11), jota vasten nojaa laajennushylsyn (9) sylinteri-mäinen laippa (10) kiinnittäen kalvon liitosputken (5) muhviin (6).

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vesitulpan muodostava elin, tunnettu siitä, että kalvo (3) on yhdistetty letkumaisen osan (16) välityksellä yhdeksi kappaleeksi jonkin matkaa tiiviste-renkaan (12) kanssa, joka on tarkoitettu tiivistämään käymälän ulostuloputken (1) ja liiteputken (5) väliä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vesitulpan muodostava elin, tunnettu siitä, että kalvo (3) on kiinnitetty vain osalta ympärystään.