FI88328B - Foerfarande vid en avvattningsanordning foer tak och en avvattningsanordning - Google Patents

Description

38323

Menetelmä katon vedenpoistolaitteen yhteydessä ja katon vedenpoistolaite

Keksinnön kohteena on menetelmä katon vedenpoisto-5 laitteen yhteydessä, jossa vesivirtaus muutetaan virtauksen kasvaessa avovirtauksesta umpivirtaukseksi ja ohjataan kattorakenteeseen upotetun kaukalon pohjaan sovitetun aukon kautta vedenpoistojohtoon. Keksinnön kohteena on lisäksi katon vedenpoistolaite.

10 Tällaiset ratkaisut ovat nykyään hyvin tunnettuja.

Esimerkkinä aiemmin tunnetuista ratkaisuista voidaan mainita FI-patenttijulkaisussa 70446 esitetty laite. Tässä tunnetussa ratkaisussa aukko on sijoitettu suoraan kattota-soon. Välineet, joilla avovirtaus muutetaan umpivirtauksek-15 si käsittävät aukon yläpuolelle sovitetun levyn, jonka koko ja etäisyys kattotasosta on mitoitettu umpivirtauksen synnyttävien kriteerien mukaan.

Toisena esimerkkinä aiemmin tunnetuista ratkaisuista voidaan mainita FI-patenttijulkaisussa 75394 esitetty lai-20 te. Tässä laitteessa käytetään samaa umpivirtauksen synnyttävää perusperiaatetta kuin FI-patenttijulkaisun 70446 laitteessa. FI-patenttijulkaisun 75394 laitteessa aukko on kuitenkin sovitettu kattorakenteeseen upotettuun kaukaloon eikä suoraan kattotasoon, kuten edellä mainitussa Fl-pa-. 25 tenttijulkaisussa 70446.

Edellä mainitut ratkaisut toimivat periaatteessa erittäin hyvin, mutta on kuitenkin havaittu, että varsinkin suurien kattojen yhteydessä, joissa on useita kattokaivoja, jotka on yhdistetty samaan putkistoon, on syntynyt epäkoh-30 tia. Edellä mainitut epäkohdat johtuvat siitä, että on vaikeata saada aikaan oikeita virtausvastuksia eri kattokai-vohaaroille. Mikäli eri kattokaivohaaroille ei saada oikeata virtausvastusta, niin järjestelmä ei toimi parhaalla mahdollisella tavalla ja pahimmassa tapauksessa järjestelmä —; 35 ei toimi lainkaan. Hankaluutena on lisäksi mm. se, että 88328 2 halkaisijaltaan erilaisia putkia on saatavissa suhteellisen rajoitetusti, joten putkien valinnassa joudutaan käytännössä usein tekemään kompromisseja. Lisähankaluuksia aiheuttaa vielä se, että yksittäisten kattokaivohaarojen virtausvas-5 tuksia ei ole pystytty säätämään putkiston asennuksen jälkeen. On huomattava, että järjestelmä on varsin herkkä epäpuhtauksien aiheuttamille tukkeutumisille, joten mitä tahansa läppiä tai vastaavia ei voida käyttää, mikäli järjestelmän halutaan toimivan luotettavasti kaikissa olosuhteis-10 sa.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite, joiden avulla aiemmin tunnetun tekniikan epäkohdat saadaan eliminoitua. Tähän on päästy keksinnön mukaisen ratkaisun avulla. Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu 15 siitä, että vedenpoistojohdon poikkipinta-alaa säädetään kaukalon pohjaan sovitetun aukon jälkeisessä nielussa säätämällä poikkipinta-alaa niin, että poikkipinta-alan muoto pysyy olennaisesti muuttumattomana. Keksinnön mukainen ve-denpoistolaite on puolestaan tunnettu siitä, että veden-20 poistojohtoon on sovitettu aukon jälkeisen nielun kohdalle elementti, jonka avulla vedenpoistoJohdon poikkipinta-alaa voidaan säätää niin, että vedenpoistojohdon poikkipinta-alan muoto pysyy säädettäessä olennaisesti muuttumattomana.

Keksinnön etuna aiemmin tunnettuun tekniikkaan ver-• ' - 25 rattuna on ennen kaikkea se, että eri kattokaivohaarojen virtausvastuksia pystytään säätämään asennuksen jälkeen varsin yksinkertaisella tavalla. Näin ollen järjestelmän — toiminta saadaan säädettyä käytännöllisesti katsottuna optimaaliseksi kulloisessakin kattorakenteessa. Etuna on 30 edelleen se, että virtausvastuksia pystytään säätämään . . hyvin laajalla alueella, jolloin järjestelmä saadaan toimi maan luotettavasti jopa hyvinkin vaikeissa tapauksissa. Virtausvastusta voidaan muuttaa jopa alueella 0 - 90 %. Keksinnön etuna on myös se, että säätöelementti voidaan 35 muotoilla helposti sellaiseksi, että epäpuhtaudet eivät 8832? 3 takerru siihen, jolloin haitallista tukkeutumista ei pääse tapahtumaan. Kaksoissihdin sovittaminen keksinnön mukaiseen laitteeseen on myös yksinkertaista, jolloin esimerkiksi puhdistus on helppoa ja tukkeutumisesta syntyvät hankaluu-5 det eliminoituvat. Keksinnön etuna on lisäksi sen yksinkertaisuus, jolloin keksinnön mukaisen vedenpoistolaitteen toiminta on luotettavaa, huoltotarve on vähäinen ja keksinnön käyttöönotto muodostuu edulliseksi.

Keksintöä ryhdytään selvittämään seuraavassa ohei-10 sessa piirustuksessa esitettyjen keksinnön edullisten suo-ritusesimerkkien avulla, jolloin kuvio 1 esittää keksinnön mukaista vedenpoistolai-tetta sivulta nähtynä periaatteellisena kuvantona, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen olennais-15 ta yksityiskohtaa virtausvastuksen säädön jälkeen ja kuviot 3-6 esittävät keksinnön mukaisen laitteen erilaisia vaihtoehtoisia sovellutusmuotoja.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen katon vedenpoistolaitteen eräs edullinen sovellutusmuoto periaat-20 teellisenä sivulta nähtynä kuvantona. Viitenumeron 1 avulla on esitetty rakennuksen kattorakenne. Viitenumeron 2 avulla kuvioon 1 on merkitty kaukalo, jonka pohjaan on sovitettu aukko 3. Aukkoon 3 on yhdistetty vedenpoistojohto 4, jonka avulla vesi johdetaan haluttuun paikkaan. Viitenumeron 5 25 avulla kuvioon 1 on merkitty yleisesti välineet veden avo-virtauksen muuttamiseksi umpi virtaukseksi vesivirran kasvaessa.

Edellä esitetyt seikat ovat alan ammattimiehelle täysin tavanomaista tekniikkaa, joten ko. seikkoja ei esi-30 tetä tässä yhteydessä tarkemmin. Tässä yhteydessä todetaan . . ainoastaan yleisesti, että esimerkiksi avovirtauksen muut tuminen umpivirtaukseksi ja siinä käytetyt laiteyksityis-kohdat ja periaatteet on esitetty mm. FI-patenttijulkaisussa 70446. Ko. seikkojen osalta viitataan tekniikan tasona • ; 35 edellä mainittuun FI-patenttijulkaisuun.

. 88328 4

Keksinnön olennaisena seikkana on se, että veden-poistojohdon 4 poikkipinta-alaa säädetään kaukalon 2 pohjaan sovitetun aukon 3 jälkeisessä nielussa säätämällä poikkipinta-alaa niin, että poikkipinta-alan muoto pysyy 5 olennaisesti muuttumattomana. Poikkipinta-alan säätö voidaan tehdä kuristamalla vedenpoistojohtoa 4, edullisesti koko ympärysmitan alueelta. Vedenpoistojohdon 4 poikkipinnan säätö voidaan toteuttaa esimerkiksi nielun kohdalle sovitetun elementin 6 avulla. Elementti 6 ulottuu veden-10 poistojohdon 4 koko ympärysmitan alueelle ja kuristaa vedenpoisto johtoa 4 koko sen ympärysmitan alueelta. Kuvion 1 sovellutusmuodossa elementti 6 on rengasmainen, elastista materiaalia, esimerkiksi kumia oleva osa, joka on aksiaali-suunnassa kokoon puristettaessa sovitettu laajenemaan si-15 säänpäin ja näin kuristamaan vedenpoisto johdon 4 poikkipinta-alaa. Elementin 6 aksiaalisuuntainen puristaminen voi tapahtua esimerkiksi rengasmaisen puristusosan 7 avulla. Puristusosan aksiaalisuuntainen liike voidaan aikaansaada esimerkiksi kierrerakenteen avulla. Virtausputken kurista-20 minen näkyy erityisen hyvin kuviosta 2, jossa on esitetty kuvion 1 mukaisen sovellutusmuodon vedenpoisto johdon 4 nielu virtausvastuksen säädön, ts. virtausputken kuristuksen jälkeen. Kuviosta 2 voidaan nähdä, että rengasmainen puris-tusosa 7 on siirtynyt alaspäin ja puristanut elementtiä 6 : - : 25 kokoon, jolloin ko. elementti on laajentunut sisäänpäin ja :Y: kuristaa näin vedenpoisto johtoa 4 kasvattaen virtausvastus ta. Virtausvastusta voidaan luonnollisesti pienentää kiertämällä puristusosaa 7 päinvastaiseen suuntaan, jolloin pu-ristusosa siirtyy ylöspäin ja elementti pääsee palautumaan 30 kohti kuvion 1 mukaista muotoa. Em. järjestelyllä voidaan . . säätää vedenpoisto johdon 4 virtausaukon suuruutta niin, et tä vedenpoisto johdon poikkipinta-ala pysyy muuttumattomana, ts. pyöreä poikkipinta-ala säilyy pyöreänä säädöstä huolimatta jne. Säätäminen tapahtuu kertavastuslukua muuttamal-—: 35 la. Olkoon koko laitteen kertavastusluku ilman kuristusta I ; 38328 5 ζχ. Virtauksen aiheuttama painehäviö on silloin Δρχ = „ wi2 , jossa ΔΡι = painehäviö mmvp, = nopeus nielussa 5 2g m/s, g = painovoiman kiihtyvyys 9,81 m/s2, £ = veden tilavuuspaino kg/m3 = 1000. Jos nieluun sovitetaan kuristuskoh-ta, on kuristuksen kertavastusluku (ζ2) riippuen sisääntulon ja poistumisen pyöristyksistä ja ilmaistuna nopeudelle 10 kuristuskohdassa r w*2 .

0,5 * 1,6. Kuristuksen painehäviö on Δρ2 = S2 — r, jossa 2g w2 = nopeus kuristuskohdassa. Ilmaistaan Δρ2 nopeuden 15 ndi2 nd22 funktiona. — · - — · w2, koska poikkileikkaus x no- 4 4 peus on joka kohdassa yhtäsuuri, dj = vedenpoistojohdon 20 halkaisija ennen kuristuskohtaa, d2 = vedenpoistojohdon

/M

halkaisija kuristuskohdassa, josta w2 = — · wx. Sijoite-

W

25 taan w, kuristuksen painehäviön kaavaan f di)4 w,2

Ap2 =Z 2 ( — — . Kaivon kokonaisvastus on osavastusten W 2g summa; .30 *Pk„k - S, -V ♦ 5,(-] - f - [5. *ζ J-‘V 1 -V .

2g \d2/ 2g L \d2/ -1 2g josta käy ilmi, että kuristuksella varustetun kaivon kerta- 35 r r vastusluku on Apkok= ^ x 21 — . Esimerkki: Kaivonkerta- vastusluku olkoon ilman kuristustani = 0,3 ja kuristuksen omalle halkaisijalleen (d2).£2 = 0,5 sekä nielun sisäläpi-40 mitta di = 50 mm ja kuristuksen d2 - 10 mm. Tällöin γ /5°t n ikok = 0,3 + 0,5 — = 312,8 ja suhde — = 312,8/0,3 U0 / ίι 45 = 1043. Painehäviöt ovat kuristettuna ja kuristamattomana 88328 6 kuristamattomana kuristettuna w m/s Δρ mmvp Δρ mmvp 5 0,3 1,38 1435 0,5 3,82 3987 10 1 15,29 15949

Keksinnön mukaisella kuristuksella voidaan siis aikaansaada erittäin suuret lisäpainehäviöt eri haarojen virtausvastusten tasapainottamiseen.

15 Elementin poikkileikkauspinnan muoto voi vaihdella.

Kuvioiden 1 ja 2 sovellutusmuodossa poikkipinta on soikea. Kuvion 3 esimerkissä elementin 16 poikkipinta on pyöreä. Muilta osin kuvion 3 sovellutusesimerkki vastaa kuvioiden 1 ja 2 sovellutusmuotoa. Kuvion 5 esimerkissä elementin 26 20 poikkileikkauspinta on suorakaide. Muilta osin kuvion 5 esimerkki vastaa kuvioiden 1-3 sovellutuksia.

Kuviossa 6 on esitetty sovellutus, jossa elementti muodostuu kahdesta osasta, elastisesta rengasmaisesta välineestä 36a ja supistumaan ja laajenemaan pystyvästä holkis-25 ta 36b. Holkki 36b voi olla esimerkiksi levystä taivutettu putki, jonka reunoja ei ole kiinnitetty yhteen, vaan ainoastaan taivutettu niin, että levyn vapaat pituussuuntaiset reunat pääsevät säädettäessä liikkumaan limittäin. Muilta • osin kuvion 6 sovellutus vastaa edellisiä sovellutuksia. 30 Kuvioissa 1-3, 5 ja 6 on vastaavista osista käytetty samoja viitenumerotta, koska ratkaisut ovat ko. osien kohdalla samanlaisia.

Kuviossa 4 on esitetty sovellutus, jossa elementti 46 on vedenpoistoputken 14 halutun mukaisen poikkipinnan ; 35 mukaan valittava osa, ts. virtausvastusta säädettäessä elementti 46 irrotetaan ja tilalle asetetaan elementti, • : joka kuristaa vedenpoisto johdon poikkipinta-alaa halutulla tavalla. Kuvioon 4 on katkoviivoin merkitty eräs esimerkki l 88328 7 siitä, millainen ko. elementti voi olla. Kuviossa 4 on viitenumeron 12 avulla merkitty kaukaloa ja viitenumeron 13 avulla aukkoa, johon vedenpoistoputki 14 on yhdistetty. Kuviossa 4, kuten ei myöskään kuvioissa 2, 3, 5 ja 6 ole esi-5 tetty lainkaan esimerkiksi umpivirtauksen aikaansaavia välineitä. Ko. välineet voivat luonnollisesti olla esimerkiksi kuvion 1 mukaisia välineitä.

Kaikilla edellä mainituilla ratkaisuilla on mahdollista säätää virtausvastusta myös asennusvaiheen jälkeen, 10 jolloin koko vedenpoistojärjestelmän toiminta saadaan erittäin edulliseksi.

Edellä esitettyjä sovellutusesimerkkejä ei ole tarkoitettu rajoittamaan keksintöä, vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa täysin vapaasti. 15 Näin ollen on selvää, että keksinnön mukaisen laitteen yksityiskohdat voivat olla myös toisenlaisia kuin kuvioissa on esitetty. Rengasmaisen elementin ei tarvitse välttämättä olla esimerkiksi kumia, vaan ko. elementti voidaan muodostaa myös esimerkiksi jousielementistä, joka kiristettäessä 20 kuristaa vedenpoistoputkea. Kiristäminen voi tapahtua missä suunnassa tahansa. Vedenpoistoputkea kuristava elementti voidaan valmistaa myös useammasta kuin yhdestä materiaalista, esimerkiksi kumista tai muovista valmistettu umpinainen kuori, jonka sisällä on nestettä tai kaasua, on täysin mah-25 dollinen ratkaisu. Sihtirakenteet ja umpivirtauksen aikaan saavat rakenteet voivat olla millaisia tahansa alan ammattimiehelle selviä ratkaisuja. Kuvion 1 esimerkki onkin em. suhteessa ymmärrettävä lähinnä periaatteellisena esimerkkinä, eikä esimerkkinä jostakin tietystä yksilöidystä ratkai- 30 susta.

Claims (10)

1. 8 58328
2. 1. Menetelmä katon vedenpoistolaitteen yhteydessä, jossa vesivirtaus muutetaan virtauksen kasvaessa avovir- 5 tauksesta umpivirtaukseksi ja ohjataan kattorakenteeseen (1) upotetun kaukalon (2,12) pohjaan sovitetun aukon (3,13) kautta vedenpoistojohtoon (4,14), tunnettu siitä, että vedenpoistojohdon (4,14) poikkipinta-alaa säädetään kaukalon (2,12) pohjaan sovitetun aukon (3,13) jälkeisessä 10 nielussa säätämällä poikkipinta-alaa niin, että poikkipinta-alan muoto pysyy olennaisesti muuttumattomana.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poikkipinta-alaa säädetään kuristamalla vedenpoistojohtoa (4,14).
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vedenpoistojohtoa (4,14) kuristetaan koko ympärysmitan alueelta.
5. 4. Katon vedenpoistolaite, joka käsittää kattorakenteeseen (1) upotetun kaukalon (2,12), kaukalon pohjaan so- 20 vitetun aukon (3,13), aukkoon yhdistetyn vedenpoisto johdon (4,14) ja välineet (5) veden avovirtauksen muuttamiseksi umpivirtaukseksi vesivirran kasvaessa, tunnettu siitä, että vedenpoistojohtoon (4,14) on sovitettu aukon (3,13) jälkeisen nielun kohdalle elementti (6,16,26,36a, 25 36b,46), jonka avulla vedenpoisto johdon (4,14) poikkipinta- alaa voidaan säätää niin, että vedenpoisto johdon (4,14) poikkipinta-alan muoto pysyy säädettäessä olennaisesti muuttumattomana.
6. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen katon vedenpoisto-30 laite, tunnettu siitä, että elementti (6,16,26,36a, 36b,46) on sovitettu ulottumaan vedenpoistojohdon (4,14) sisäpinnan koko ympärysmitan alueelle ja sovitettu kuristamaan vedenpoisto johtoa (4,14) koko sen ympärysmitan alueelta. .35 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen katon veden- 38328 poistolaite, tunnettu siitä, että elementti (6,16, 26,36a,36b) käsittää rengasmaisen välineen, jonka rajaama aukko on sovitettu suurenemaan tai pienentymään säätösuun-nasta riippuen.
7. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen katon vedenpoisto- elementti, tunnettu siitä, että rengasmainen väline on elastista materiaalia oleva osa.
8. 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen katon vedenpoisto-laite, tunnettu siitä, että elastista materiaalia 10 oleva osa on sovitettu aksiaalisuunnassa kokoon puristet taessa laajenemaan sisäänpäin ja näin kuristamaan vedenpoisto johdon (4,14) poikkipinta-alaa.
9. 9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen katon vedenpoisto-väline, tunnettu siitä, että rengasmainen väline on 15 jousielementti.
10. 10. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen katon ve-denpoistolaite, tunnettu siitä, että elementti on vedenpoisto johdon (4,14) halutun mukaisen poikkipinta-alan mukaan valittava osa. ιο 38328