FI94369C - Imutyhjennyslaite - Google Patents

Description

94369

Imutyhjennyslaite. - Sugtömningsanordning.

Keksinnön kohteena on imutyhjennyslaite säiliössä olevaa käymäläjätettä tai vastaavaa likaavaa ainetta varten, johon laitteeseen kuuluu imusuutin mainittua poisimettävää ainetta varten, imukoneisto alipaineen aikaansaamiseksi imusuuttimeen poisimet-tävän aineen siirtämiseksi imusuutinta ja imukoneistoa yhdistävän letkun tai putken välityksellä viemäriin tai keräilysäili-öön.

Keksinnön kohteena oleva imutyhjennyslaite on suunniteltu erityisesti matkailuvaunujen ja -autojen sekä linja-autojen käymäläjätteen keräilysäiliöiden tyhjennykseen. Laite soveltuu myös veneiden käymäläjätesäiliöiden tyhjennykseen kun imuletkun pituus on riittävä. Pitkä letku kuitenkin vaikeuttaa letkun siistinä pysymistä. Järjestelmä on suunniteltu ympärivuotiseen käyttöön ja toimii "on-line" periaatteella, joten minkäänlainen välivarastointi ei ole tarpeen. Mikäli asennuspaikan kohtuullisessa läheisyydessä ei kuitenkaan ole viemäriä tai jätevesikai-voa, järjestelmään voidaan lisätä aika-ajoin tyhjennettävä keräilysäiliö.

Vastaavaan tarkoitukseen käytettyjä järjestelmiä löytyy useita. Niiden toiminta perustuu niinikään alipaineen tai "imun" käyt-töön. Tunnettujen järjestelmien toiminta perustuu useimmiten jonkinasteiseen jäteveden välivarastointiin.

Vesisuihkuejektorilla toimiva järjestelmä, joka on ruotsalaiseen vesisuihkuejektorikeksintöön perustuva, voidaan asentaa uppopumpun avulla jätevesikaivoon tai vaihtoehtoisesti erilli-: seen keräilysäiliöön. Tämä järjestelmä on kuitenkin erittäin raskas ja isokokoinen varsinkin kun ei viemärikaivoa ole käytettävissä. Järjestelmä aiheuttaa myös hajuhaittoja putkistosta poistetun ilman purkautumisessa ympäristöön keräilysäiliÖn kautta. Järjestelmä toimii siten, että keräilysäiliöön 94369 2 täytetään perusmäärä vettä jota ejektoripumppu (avokanavaisella juoksupyörällä varustettu keskipakoispumppu) pumppaa ejektorin läpi kehittäen alipaineen. Kerätty jätevesi virtaa ejektorin kautta keräilysäiliöön. Keräilysäiliön tyhjennys voidaan järjestää samalla ejektoripumpulla esimerkiksi viemäriin tai se voidaan tehdä loka-autolla suoraan keräilysäiliöstä. Tehokkaaksi (n. 15 Nm3/h ilmaa) todetut ejektorit vaativat n. 35-40 m3/h jän. 0,6 barin vastapaineen tuottavan syöttöpumpun.

Alipainesäiliöllä varustettu Saksassa kehitetty järjestelmä on myös raskas ja isokokoinen johtuen alipainesäiliön vaatimasta tilavuudesta. Samaten alipainesäiliön anaerobinen jäte aiheuttaa poistettavan ilman vuoksi hajuhaittoja. Hajuhaittoja voidaan molemmissa tapauksissa vähentää esim. aktiivihiilisuodat-timilla. Tämä kuitenkin lisää huoltotarvetta ja kylmissä (alle veden jäätymispisteen) oloissa suodattimen pitämistä kuivana ja lämmitettynä sen jäätymisen estämiseksi. Järjestelmä toimii siten, että alipainesäiliöön kehitetään alipaine esimerkiksi lamellipumpulla. Kun alipaine on kehitetty, säiliöön voidaan imeä kerättävää jätevettä. Tämän jälkeen alipainesäiliön paine saatetaan normaali-ilmakehänpaineen alaiseksi ja säiliön tyhjennys suoritetaan erillisellä pumpulla keräilysäiliöön tai viemäriin. Alipainesäiliön koko voi tässä tapauksessa olla tilavuudeltaan sellainen, että se sallii useamman kuin yhden imutyhjennystapahtuman ennen alipainesäiliön tyhjentämistä.

Alipainesäiliöllä toimiva järjestelmä on kehitetty USA:ssa ja toimii samaten alipainesäiliöllä. Edellisestä poiketen alipai-nesäiliö on tilavuudeltaan ainoastaan yhden imutyhjennystapahtuman salliva. Alipaine kehitetään kalvopumpulla. Alipainesäi-J liön tyhjennys tapahtuu painovoimalla, joka asettaa laitteiston sijainnille rajoituksia, koska sen on oltava viemärin välittömässä läheisyydessä.

94369 3

Kalvopumppujärjestelmä on englantilaista alkuperää oleva järjestelmä ja se toimii siten, että kalvopumpulla imettävä jätevesi pumpataan suoraan viemäriin tai keräilysäiliöön. Järjestelmän kapasiteetti on melko alhainen.

Yhteistä kaikille esitetyille järjestelmille on niiden vaatimat erilaiset takaisinvirtauksen estävät venttiilit alipainesäiliö-järjestelmissä alipainepumpun ja alipainesäiliön välissä ja poistopumpun ja alipainesäiliön välissä. Kalvopumpuilla varustetuissa järjestelmissä tarvitaan lisäksi kalvopumpun oman toiminnan kannalta välttämättömät läppäventtiilit.

Edellä esitettyjen epäkohtien poistamiseksi on keksinnönmukai-sesti järjestetty siten ja keksinnönmukainen imutyhjennyslait-teisto on tunnettu siitä, että imusuuttimeen on liitetty huuh-telunestekanava, sopivimmin vesikanava, huuhtelunesteen johtamiseksi tyhjennettävään säiliöön, että imukoneistoon alipaineen aikaansaamiseksi kuuluu repijälaitteella varustettu nesteren-gaspumppu, ja että imusuuttimeen on järjestetty sulkuelin poisimettävän aineen takaisinvirtauksen estämiseksi.

Keksinnönmukainen laite poikkeaa tunnetuista laitteista mm. seuraavissa kohdissa. Keksinnönmukainen laite ei vaadi minkäänlaisia takaisinvirtauksenestoventtiilejä. Laite on pienikokoi-··. . nen ja kevyt ja sen kapasiteetti on suuri eikä se vaadi alipai-nesäiliötä eikä välivarastointia. Järjestelmässä on huomioitu tyhjennystapahtuman kannalta tärkeä tyhjennettävän kohteen huuh telumahdo11i suu s.

Keksinnön eräässä edullisessa sovellutusmuodossa on laitteen-• käyttöhygienian lisäämiseksi järjestetty siten, että huuhtelu-nestekanavan imusuuttimen puoleinen suuaukko on muodostettu imusuuttimen poisimettävään aineeseen upotettavaa suutinosaa 94369 4 ympäröiväksi rengassuuttimeksi mainitun suutinosan huuhtelemiseksi .

Jäätymisestä aiheutuvien ongelmien estämiseksi on keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan järjestetty siten että imukoneis-ton jäätymisen estämiseksi imukoneiston sisään on järjestetty lämmitin, että poisimettävää ainetta varten järjestetty letku samoin kuin huuhtelunesteletku on järjestetty yhteisen suoja-letkun sisään, ja että suojaletkun lävitse on järjestetty puhallettavaksi imukoneiston lämmittämiseen käytettyä lämmintä ilmaa jäätymisen estämiseksi.

Keksinnön muut edulliset edelleenkehitelmät ilmenevät alivaati-muksista sekä seuraavasta selitysosasta, jossa keksintöä selostetaan esimerkinomaisesti lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa keksinnönmukainen imutyhjennyslaite on esitetty kaaviollisena periaatepiirroksena.

Keksinnönmukainen laite koostuu termostaattiohjauksella lämmitetystä, yleisesti viitenumerolla 35 merkitystä imukoneistosta, jossa on tarvittavat kojeet ja laitteet huuhtelutoiminnalla varustettua imusuutinta 33, lämmityskanavalla varustettua imulet-kua 34 ja keventimellä (ei esitetty) varustettua letkun 34 tukipylvästä varten.

Yleisesti viitenumerolla 35 merkitty imukoneisto on sovitettu lämpöeristettyyn ja saranoidulla ovella varustettuun koteloon 1. Kotelossa on viitenumerolla 2 merkitty sähköinen ohjauskeskus, repijälaitteella varustettu vesirengaskierukkajuoksupyörä-pumppu 4, jota käyttää sähkömoottori 3. Vesijohtoverkostoon • liittämistä varten vesiliitäntälaippa 12 sekä imuletkun 34 liittämistä varten liitäntälaippa 22. Lisäksi kotelossa 1 on lämmitystä varten lämmitysvastus 18, ilmavirtauspuhallin 17 sekä termostaatti 19.

94369 5

Imuletkun liitäntälaippa 22 on yhdistetty imuliitäntäputken 6 välityksellä pumpun 4 imupuoleen. Pumpun 4 poistopuoli puolestaan on liitetty putken 7 välityksellä tiivistenestesäiliöön 5. Pumpun 4 imupuoli on yhdistetty tiivistenesteen syöttöputken 14 ja tiivistenestevirtauksen säätöventtiilin 10 välityksellä tiivistenestesäiliöön 5. Tiivistenestesäiliö 5 on lisäksi yhdistetty vesijohtoverkostoon tiivistenesteen lisäysventtiilin 11 avulla. Säiliö 5 on lisäksi varustettu tiivistenesteen pintara-jakytkimellä 15 sekä poistoliitäntäputkella 8, joka on varustettu poistoliitäntälaipalla 9 viemäriin liittämistä varten.

Huuhteluveden syöttöputki 21 , joka on toisesta päästään liitetty vesijohtoverkkoon vesiliitäntälaipan 12 avulla, on varustettu huuhteluveden ohjausventtiilillä 13. Toisesta päästään huuhteluveden syöttöputki 21 on liitetty joustavan letkun välityksellä imusuuttimeen 33.

Viitenumerolla 20 on merkitty käynnistys/pysäytyspainiketta tai rahastuslaittetta.

Yleisesti viitenumerolla 33 merkityssä imusuuttimessa on huuhteluveden liitosletku 25, joka toisesta päästään on yhdistetty putkeen 21. Huuhteluveden ohjauspainiketta (ja sen takana suu-tinventtiilin ohjauspainiketta, joka toimii alipaineella) on merkitty viitenumerolla 30. Sen ohjausjännitejohtoa on merkitty viitenumerolla 26 ja kyseisen johdon toinen pää on liitetty sähköiseen ohjauskeskukseen 2. Huuhteluvesikanavan ulkoseinämää on merkitty viitenumerolla 27, huuhteluvesikanavaa viitenumerolla 28 ja imusuutinosaa viitenumerolla 29. Imuletkun 24 ja imusuutinosan 29 välisen yhteyden sulkemiseksi on imusuuttimeen 33 järjestetty viitenumerolla 31 merkitty sylinteri ja männän-palautusjousi sekä viitenumerolla 32 merkitty mäntä.

Yleisesti viitenumerolla 34 merkitty imuletku käsittää ulkopuolisen joustavan suojaletkun 23 ja sen sisällä olevan 94369 6 varsinaisen imuletkun 24 sekä huuhteluvesiletkun 25, sekä letkujen välisen ilmatilan.

Keksinnönmukaisen laitteen toiminta tapahtuu seuraavalla tavalla.

Kaikki sähköiset toiminnot ohjataan ohjauskeskuksen 2 avulla.

Imujärjestelmä käynnistetään käynnistyspainikkeesta tai rahastuslaitteella 20. Kun järjestelmä on varustettu rahastuslaitteella, on toiminta aika rajoitettu ajastimella. Samaten paini-keohjauksella varustetussa laitteessa asetetaan viivästetty pysäytys, jotta laite ei unohtuisi käyntiin.

Järjestelmän alipainetta muodostava laite, alipainepumppu 4, jota käyttää sähkömoottori 3, (vaihtoehtoisesti sähkömoottori voidaan korvata polttomoottorilla, joka on varustettu generaattorilla ohjaukseen tarvittavan sähkön aikaansaamiseksi) toimii tiivistenesteperiaatteella, joka muodostaa pumppuun tarvittavan tiivistenesterenkaan imun aikaansaamiseksi. Tiivistenestepiiri on osa poistoputkistoa, jonka laajennusta kutsutaan tiiviste-nestesäiliöksi 5. Optimaalinen tiivistenestevirtaus aikaansaadaan säätöventtiilillä 10. Tiivistenestesäiliössä oleva pinta-kytkin 15 ohjaa venttiilin 11 kautta vettä niin että riittävä .. tiivistenestemäärä on aina käytettävissä. Normaalioloissa veden lisäystä ei tarvita, vaan käytön yhteydessä imettävä neste pitää tiivistenestesäiliön täynnä. Laitteen alkukäynnistyksessä vettä on kuitenkin lisättävä ja tästä huolehtii pintakytkin 15 ja vedensyöttöventtiili 11.

• Kun järjestelmä on käynnistetty, muodostuu imuliitäntäputkeen 6, imuletkuun 24 ja suutinventtiilin ohjauspiiriin alipaine. Käymäläjätesäiliön tyhjennys tapahtuu siten, että imusuutin 29 asetetaan tyhjennettävän säiliön tyhjennysaukkoon, nestepinnan alapuolelle, tai mahdolliseen tyhjennysyhteeseen ja painetaan 94565 7 suutinventtiilinohjauspainiketta, jolloin suutinventtiili avautuu. Suutinventtiili pysyy auki alipainetason vaihteluista huolimatta ohjauspiirin asennetun takaiskuventtiilin johdosta. Kun tyhjennettävä säiliö on tyhjä, suutinventtiilinohjauspai-nike vapautetaan ja venttiili sulkeutuu. Tyhjennetty säiliö voidaan nyt huuhdella painamalla huuhteluvesiventtiilin ohjaus-painiketta 30, jolloin huuhteluvettä virtaa suuttimen huuhtelu-kanavasta puhdistaen samalla imusuuttimen.

Huuhteluvesi imetään pois edellä mainitulla tavalla. Huuhtelu-vesi- ja suutinventtiiliä voidaan myös käyttää samanaikaisesti.

Jotta järjestelmä toimisi myös kylmänä ajanjaksona, on siihen lisätty lämmitys, joka estää putkistoissa, tiivistenestesäili-öissä ja letkuissa olevan nesteen jäätymisen.

Lämpövastusta 18 ohjataan termostaatilla 19 pitämään koneisto-tilan lämpötilan noin + 5°C:ssa. Lämmitetty ilma ohjataan pu-haltimella 17 letkujen 23 ja 24 väliseen kanavaan, jolloin imuletkuun 24 ja imusuuttimeen mahdollisesti jäänyt neste ei jäädy.

Tarvittava korvausilma saadaan kotelon 1 ilmanottoaukoista 16.

Claims (8)

94369 8

1. Imutyhjennyslaite käymäläjätettä tai vastaavaa likaavaa ainetta sisältävän säiliön tyhjentämiseksi, johon laitteeseen kuuluu imusuutin (33) , jolla mainittua ainetta voidaan imemällä poistaa, imukoneisto (35) alipaineen aikaansaamiseksi imusu-uttimeen (33) poisimettävän aineen siirtämiseksi imusuutinta (33) ja imukoneistoa (35) yhdistävän letkun tai putken (34) välityksellä viemäriin tai keräilysäiliöön sekä imusuuttimeen (33) liitetyt laitteet (25) huuhtelunesteen johtamiseksi imusuuttimen imupäähän, tunnettu siitä, että huuhtelunesteen johtolaitteet (25) käsittävät suutinjärjestelyn, joka on siten järjestetty, että huuhteluneste virtaa imusuuttimen (33) poisimettävään aineeseen upotettavan suutinosan (29) ulkopintaa pitkin mainittua pintaa puhdistaen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että imusuutinta (33) ja imukoneistoa (35) yhdistävässä letkussa on sulkuelin (31, 32) imun aktivoimiseksi ja poisimettävän aineen takaisinvirtauksen estämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että sulkuelin (31, 32) on lähellä imusuutinta (33).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että imusuuttimen sulkuelin (31, 32) on manuaalisesti ohjattavissa ja että myös huuhtelunesteen johtolaitteet (25) on varustettu manuaalisesti ohjattavalla ohjauslaitteella, joka mieluimmin on lähellä imusuuttimen sulkuelimen ohjauslaitetta (30) .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että imusuuttimen sulkuelimen (31, 32) ja huuhtelunesteen ohjaus laitteen ohjaukset ovat toisistaan riippumattomia.

6. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että aine on järjestetty kulkemaan imemiseen tarvittavaa alipainetta kehittävän pumpun läpi ja että tämä 94369 9 pumppu on repijälaitteella varustettu nesterengaspumppu, mieluimmin neste renga s ki e rukka j uoksupyöräpumppu (4).

7. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että huuhtelunesteen suutinjärjestely käsittää imusuuttimen (33) poisimettävään aineeseen upotettavaa suu-tinosaa (29) ympäröivän rengassuuttimen.

8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että imukoneiston (35) jäätymisen estämiseksi imukoneiston sisään on järjestetty lämmitin (17, 18), että poisimettävää ainetta varten järjestetty letku (34) samoin kuin huuhtelunestekanava (34) on järjestetty yhteisen suojaletkun (23) sisään, ja että suojaletkun (23) lävitse on järjestetty puhallettavaksi imu-koneiston (35) lämmittämiseen käytettyä lämmintä ilmaa jäätymisen estämiseksi.