NO343735B1

NO343735B1 - Foldable tube for transporting a fluid in a similar fluid

Info

Publication number: NO343735B1
Application number: NO20171352A
Authority: NO
Inventors: Tomas Bjørnå
Original assignee: Gildeskaal Forskningsstasjon As
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2017-08-14
Publication date: 2019-05-27
Also published as: NO20171352A1; WO2019035717A1

Description

Beskrivelse Description

Oppfinnelsens fagområde The subject area of the invention

Oppfinnelsen omhandler store rørkonstruksjoner, nærmere bestemt et sammenleggbart rør for transport av et fluid i et liknende fluid med liknende trykk. The invention relates to large pipe structures, more specifically a collapsible pipe for transporting a fluid in a similar fluid with similar pressure.

Bakgrunn Background

Mange steder er det er ønskelig å flytte et fluid i et tilsvarende fluid, uten at disse to blandes. Det kan for eksempel være å flytte frisk luft gjennom forurenset luft inne i en tunell, eller vann fra en plass til en annen, gjennom vann. In many places it is desirable to move a fluid in a corresponding fluid, without these two mixing. It could, for example, be moving fresh air through polluted air inside a tunnel, or water from one place to another, through water.

Lakselusa har hatt en stor påvirkning på økonomien til oppdrettsnæringen da den fører til at man får redusert tilvekst, økt fôrspill, nedklassifisering av produkter og kostbare behandlinger. Det er beregnet at problemet med lakselus alene er i størrelsesorden 150 m€ årlig. For oppdrettsnæringen kan det derfor være ønskelig å hente vann fra et område uten lakselus og flytte det til en mære. Store faste konstruksjoner slik som rør er ikke ønskelig, fordi de har en tendens til å skade mæren på grunn av sin store flate og vekt. Salmon lice has had a major impact on the economy of the farming industry as it leads to reduced growth, increased waste of feed, downgrading of products and expensive treatments. It is estimated that the problem with salmon lice alone is in the order of €150m annually. For the farming industry, it may therefore be desirable to collect water from an area without salmon lice and move it to a mare. Large fixed structures such as pipes are not desirable, because they tend to damage the breast due to their large surface area and weight.

Der et konvensjonelt rør har et lite tverrsnitt og trykket må økes for å få tilfredsstillende volum på gjennomstrømningen, vil røret ifølge oppfinnelsen ha et stort nok tverrsnitt uten å måtte øke trykket, samtidig som røret holdes lett og ikke tar opp stor plass ved lagring eller transport. Og det kan brukes der det er krav til at røret ikke skal skade tilstøtende konstruksjoner. Where a conventional pipe has a small cross-section and the pressure must be increased to obtain a satisfactory flow volume, the pipe according to the invention will have a large enough cross-section without having to increase the pressure, while the pipe is kept light and does not take up a lot of space during storage or transport . And it can be used where there is a requirement that the pipe not damage adjacent structures.

US2008099074 A1 beskriver et vannpumpesystem for vanning eller lignende bruker a sugepumpe festet til en sugeslang som har støtte ribber som kan oppblåses for å holde slangen åpen mot sug for bruk og deflatert slik at sugeslangen kan være brettet eller kollapset for lagring og transport. US2008099074 A1 describes a water pump system for irrigation or the like using a suction pump attached to a suction hose that has support ribs that can be inflated to keep the hose open to suction for use and deflated so that the suction hose can be folded or collapsed for storage and transport.

Det finnes en del oppblåsbare strukturer innen oljevern og telt som har inspirert til oppfinnelsen. NOFI og Norlense har en del slike produkter for salg. Forskjellige typer slanger blåses opp og man oppnår en ønsket struktur slik som et telt eller en oljelense. There are a number of inflatable structures within oil spill protection and tents that have inspired the invention. NOFI and Norlense have a number of such products for sale. Different types of hoses are inflated and a desired structure such as a tent or an oil bilge is achieved.

Oppfinnelsen ifølge krav 1 og 9 løser disse problemene på en svært kostnadseffektiv måte. The invention according to claims 1 and 9 solves these problems in a very cost-effective way.

Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Oppfinnelsen beskriver et sammenleggbart rør for transport av et fluid i et liknende fluid med liknende trykk omfattende en rørformet fleksibel duk og et skjelett omfattende minst én langstrakt føring laget av en strekkfast og fleksibel duk som er sydd eller sveiset på den rørformede duken og minst én hydraulisk eller pneumatisk oppblåsbar, elastisk slange som passer inn i den minst ene føringen. The invention describes a collapsible pipe for transporting a fluid in a similar fluid with similar pressure comprising a tubular flexible fabric and a skeleton comprising at least one elongated guide made of a tensile and flexible fabric which is sewn or welded to the tubular fabric and at least one hydraulic or pneumatically inflatable, elastic hose that fits into at least one guide.

Videre beskriver oppfinnelsen en metode for å montere et sammenleggbart rør ifølge krav 1 omfattende trinnene å legge ut den rørformede fleksible duken, å legge den minst ene hydraulisk eller pneumatisk oppblåsbare elastiske slangen inn i den minst ene føringen, å feste det sammenleggbare røret i en ønsket posisjon, og å blåse opp den minst ene hydraulisk eller pneumatisk oppblåsbare elastiske slangen. Furthermore, the invention describes a method for mounting a collapsible pipe according to claim 1 comprising the steps of laying out the tubular flexible cloth, placing the at least one hydraulically or pneumatically inflatable elastic hose into the at least one guide, attaching the collapsible pipe in a desired position, and to inflate the at least one hydraulically or pneumatically inflatable elastic hose.

Kort beskrivelse av figurene Brief description of the figures

For å bedre forståelsen av oppfinnelsen er det vedføyd figurer hvor samme referanse angir like trekk i forskjellige figurer. In order to improve the understanding of the invention, figures are attached where the same reference indicates similar features in different figures.

Fig.1 Viser et rør med et radielt skjelett. Fig.1 Shows a pipe with a radial skeleton.

Fig.2 Viser et rør med et spiralformet skjelett. Fig.2 Shows a tube with a spiral skeleton.

Fig.3 Viser et sammenleggbart rør opphengt under en mære. Fig.3 Shows a collapsible tube suspended under a mare.

Fig.4 Viser en forstørret utgave av utførelsesformen i fig.3. Fig.4 shows an enlarged version of the embodiment in fig.3.

Fig.5 Viser en forstørret utgave av utførelsesformen i fig.1. Fig.5 shows an enlarged version of the embodiment in fig.1.

Fig.6 Viser en føring med øye og malje sett langs lengdeaksen til føringen Fig.6 Shows a guide with an eye and eyelet seen along the longitudinal axis of the guide

Fig.7 Viser en diskontinuerlig føring. Fig.7 Shows a discontinuous guide.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Detailed description of the invention

Røret 1 omfatter en sammenleggbar rørformet struktur laget av en fleksibel duk med et hydraulisk eller pneumatisk oppblåsbart skjelett. The pipe 1 comprises a collapsible tubular structure made of a flexible cloth with a hydraulic or pneumatic inflatable skeleton.

Den fleksible duken må minst være enten sveisbar eller sybar, og den må være satt sammen på en slik måte at den danner ett rør som er satt sammen av dukseksjoner som vist på figur 1 og 2. En sveisbar PVC duk av den type som brukes på lastebilkapell og i hallkonstruksjoner er et bra alternativ. Andre anvendelige typer duk kan være basert på nylon, silikon, polyuretan eller polyamid. Figur 1 og 2 viser skjøtene 3 og to eksempler på utforming av føringene 2. The flexible sheet must at least be either weldable or sewable, and it must be assembled in such a way that it forms a tube assembled from sheet sections as shown in figures 1 and 2. A weldable PVC sheet of the type used on lorry hoods and in hall constructions are a good alternative. Other applicable types of cloth can be based on nylon, silicone, polyurethane or polyamide. Figures 1 and 2 show the joints 3 and two examples of the design of the guides 2.

På duken er det montert føringer 2 for hydraulisk eller pneumatisk oppblåsbare slanger 12, hvor slangen 12 og føringen 2 sammen utgjør skjelettet, som vist i figur 6 og overfører kraften fra skjelettet til duken ved oppblåsing slik at røret får sin form. Føringene 2 er utformet slik at de er enkle å åpne og lukke for montasje og for eventuelt vedlikehold av slangene. En føring omfatter et langstrakt stykke duk som festes til duken med en sveis eller søm langs en festelinje 15 i det langstrakte stykkets lengderetning slik at det danner seg to vinger 14a, 14b som kan brettes rundt slangen, og låses med låsemidler for å danne en føring. I en foretrukket utførelse danner føringen en sylindrisk form med konstant tverrsnitt. Føringen kan være kontinuerlig eller diskontinuerlig. En kontinuerlig føring gir en større styrke og motstand mot slitasje og en diskontinuerlig føring gi en lettere konstruksjon. Alternativt kan vingene være et endeparti av hver dukseksjon. Guides 2 for hydraulically or pneumatically inflatable hoses 12 are mounted on the canvas, where the hose 12 and the guide 2 together form the skeleton, as shown in figure 6, and transfer the force from the skeleton to the canvas during inflation so that the tube takes its shape. The guides 2 are designed so that they are easy to open and close for assembly and for possible maintenance of the hoses. A guide comprises an elongated piece of cloth which is attached to the cloth with a weld or seam along an attachment line 15 in the longitudinal direction of the elongated piece so that two wings 14a, 14b are formed which can be folded around the hose, and locked with locking means to form a guide . In a preferred embodiment, the guide forms a cylindrical shape with a constant cross-section. The guidance can be continuous or discontinuous. A continuous guide provides greater strength and resistance to wear and a discontinuous guide provides a lighter construction. Alternatively, the wings can be an end part of each fabric section.

I en utførelse, som vises i figur 6, omfatter låsemidlene et antall maljer 16 som er festet på den ene vingen 14 a og hvor det på den andre vingen 14b er festet et likt antall øyne17 vinkelrett på duken som passer inn i maljene 16 slik at føringen kan låses i posisjon ved hjelp av et tau eller vaier som går gjennom øynene 17 etter at de er stukket gjennom maljene 16. In one embodiment, which is shown in Figure 6, the locking means comprise a number of loops 16 which are attached to one wing 14 a and where an equal number of eyes 17 are attached to the other wing 14b perpendicular to the cloth which fit into the loops 16 so that the guide can be locked in position using a rope or cable that passes through the eyes 17 after they have been inserted through the eyelets 16.

I en annen utførelse er de to vingene sveiset, sydd eller limt for å danne en føring. Det er også mulig å forestille seg bruk av borrelås, glidelås eller knyting med tau. In another embodiment, the two wings are welded, sewn or glued to form a guide. It is also possible to imagine the use of Velcro, zippers or tying with rope.

Ved oppblåsing av en slange presser slangen mot den strekkfaste duken i føringen slik at føringen med den oppblåste slangen inni blir stiv. Føringen kan være kontinuerlig eller diskontinuerlig. Ved bruk av en kontinuerlig føring oppnås en større grad av stivhet i skjelettet. Stivheten i skjelettet kan i noen utførelser tilføres i sin helhet av slangen. Slangen er da lite fleksibel og svært strekkfast og føringen kan reduseres til noen bånd, stropper eller øyne som fester slangen punktvis til duken. I andre utførelser kan slangen være mere fleksibel og stivheten i skjelettet vil i større grad tilføres av føringen. When a hose is inflated, the hose presses against the tensile fabric in the guide so that the guide with the inflated hose inside becomes rigid. The guidance can be continuous or discontinuous. By using a continuous guide, a greater degree of rigidity is achieved in the skeleton. In some versions, the rigidity of the skeleton can be provided entirely by the hose. The hose is then inflexible and very tensile, and the guide can be reduced to a few bands, straps or eyes that attach the hose to the cloth at points. In other designs, the hose can be more flexible and the stiffness in the skeleton will be added to a greater extent by the guide.

Trykket som anvendes i slangen er avgjørende for stivheten. Trykk mellom 2 og 20 bar er anvendbart. Oppfinner har anvendt et trykk på 8 bar for et rør som brukes på dyp fra 0 til 20 meter. For hver 9,8 meter dyp bør trykket økes med 1 bar. Pumper og ventiler finnes det mange brukbare varianter av på markedet, både for å pumpe vann og luft. Disse vil ikke omtales nærmere her. The pressure applied in the hose is decisive for the stiffness. Pressure between 2 and 20 bar is applicable. The inventor has used a pressure of 8 bar for a pipe that is used at a depth of 0 to 20 metres. For every 9.8 meters of depth, the pressure should be increased by 1 bar. There are many usable variants of pumps and valves on the market, both for pumping water and air. These will not be discussed in more detail here.

Skjelettet kan bygges opp som ett eller flere pneumatisk eller hydraulisk oppblåsbare enheter. Disse omfatter et tilførselssystem som mater én eller flere oppblåsbare slanger, som trykksatt tilfører radiell og aksiell kraft og stivhet som sammen danner formen på røret. The skeleton can be built up as one or more pneumatically or hydraulically inflatable units. These include a supply system that feeds one or more inflatable tubes, which when pressurized add radial and axial force and stiffness that together form the shape of the tube.

I én utførelsesform har røret har et skjelett som omfatter et antall omkretsmessige ringformede føringer 8 som går i et plan tilnærmet vinkelrett på lengdeaksen til røret for radiell avstivning av røret. Vanligvis vil ikke slangen i den ringformede føringen være laget kontinuerlig og den ene enden må derfor festes til den andre, for at kreftene som søker å rette ut slangen 12 når den pumpes opp ikke skal deformere føringen 2. Skjelettet omfatter videre minst to tilnærmet lineære aksiale føringer 13 som går mellom hvert par av ringformede føringer parallelt med lengdeaksen til røret og som besørger aksial avstivning. In one embodiment, the pipe has a skeleton comprising a number of circumferential annular guides 8 which run in a plane approximately perpendicular to the longitudinal axis of the pipe for radial stiffening of the pipe. Usually, the hose in the annular guide will not be made continuous and one end must therefore be attached to the other, so that the forces that seek to straighten the hose 12 when it is pumped up will not deform the guide 2. The skeleton further comprises at least two approximately linear axial guides 13 which run between each pair of annular guides parallel to the longitudinal axis of the pipe and which provide axial stiffening.

I en foretrukket utførelsesform er de omkretsmessige ringformede føringene festet til utsiden av røret og de aksiale føringene 13 på innsiden som vist på figur 5. På den måten unngår man konflikt mellom de to føringstypene. In a preferred embodiment, the circumferential annular guides are attached to the outside of the pipe and the axial guides 13 to the inside as shown in Figure 5. In this way, conflict between the two guide types is avoided.

Det kan være mest hensiktsmessig å bruke det samme fluid som røret befinner seg i til å blåse opp skjelettet. Røret vil da ha tilnærmet lik egenvekt som fluidet røret befinner seg i. Slik at oppheng/forankring ikke behøver å ta opp vekt eller oppdrift av røret, men bare holder det på plass. It may be most appropriate to use the same fluid that the tube is in to inflate the skeleton. The pipe will then have approximately the same specific weight as the fluid the pipe is in. So that suspension/anchoring does not need to take up the weight or buoyancy of the pipe, but only holds it in place.

Figur 4. viser en utførelse hvor et rør henger under en oppdrettsmære 6, fortrinnsvis med luseskjørt. Skjelettet er da fylt med sjøvann og det vil være en strømsetter 10 ved bunnen av røret 1 for å frakte sjøvann fra områder under der hvor lakselusa befinner seg. Den øverste kanten av røret posisjoneres i lagom samme høyde som nederste kant av luseskjørtet. Lengden av røret er lagom 5 -10 meter, mer foretrukket mellom 7 og 9 meter, f.eks.8 meter. Ved bunnen av røret er det festet en strømsetter 10 som skyver oksygenrikt vann oppover i vannsøylen inntil det når toppen av røret hvor det oksygenrike vannet så sprer seg innenfor området som er avstengt av luseskjørtet. Diameteren til røret for denne typen bruk vil være ca.10 prosent av diameteren til merden det vil si lagom 3 meter for en typisk mære på lagom 30 meter i diameter. Effekten til strømsetteren 10 til en slik mære 6 bør være i området 1 til 5 kW. Idéen er at en gitt diameter med en gitt effekt på strømsetteren vil gi et strømningsmønster som likner på en fontene. Oppgaven er da å velge dimensjoner på diameter og effekt slik at strømningsmønsteret fyller hele mæren. Figure 4 shows an embodiment where a pipe hangs below a rearing mare 6, preferably with a lice skirt. The skeleton is then filled with seawater and there will be a current setter 10 at the bottom of the pipe 1 to transport seawater from areas below where the salmon lice are located. The top edge of the tube is positioned at roughly the same height as the bottom edge of the louse skirt. The length of the pipe is approximately 5-10 metres, more preferably between 7 and 9 metres, e.g. 8 metres. At the bottom of the pipe, a current setter 10 is attached which pushes oxygen-rich water upwards in the water column until it reaches the top of the pipe where the oxygen-rich water then spreads within the area closed off by the lice skirt. The diameter of the pipe for this type of use will be approx. 10 percent of the diameter of the cage, that is, about 3 meters for a typical mare of about 30 meters in diameter. The power of the current setter 10 for such a mare 6 should be in the range of 1 to 5 kW. The idea is that a given diameter with a given effect on the current setter will produce a flow pattern similar to a fountain. The task is then to choose dimensions in terms of diameter and power so that the flow pattern fills the entire mare.

Røret henger i minst tre festetau 7 som er festet til merden. De minst tre festetauene er festet til hverandre slik at det ikke virker horisontale krefter på den øvre ringen til røret, f.eks. slik som på fig 4, hvor motstående festetau er festet parvis til hverandre. Strømsetteren er montert i en ramme som henger i strømsettertau 11 fra festetauene 7. For at røret skal henge stabilt i ønsket posisjon må det brukes vann til å trykksette skjelettet og gjerne et blytau i bunnen av røret. Videre er det viktig å balansere røret slik at står vertikalt. Hvis f.eks. diverse kabler monteres i én side av røret bør det plasseres en motvekt på motsatt side. The pipe hangs from at least three fastening ropes 7 which are attached to the cage. The at least three fastening ropes are attached to each other so that no horizontal forces act on the upper ring of the pipe, e.g. such as in Fig. 4, where opposite lashing ropes are attached in pairs to each other. The power setter is mounted in a frame that hangs in power setter rope 11 from the fixing ropes 7. In order for the pipe to hang stably in the desired position, water must be used to pressurize the skeleton and preferably a lead rope at the bottom of the pipe. Furthermore, it is important to balance the pipe so that it stands vertically. If e.g. various cables are mounted on one side of the pipe, a counterweight should be placed on the opposite side.

Rett ved siden av strømsetteren vil det dannes et sug innover fra siden på røret. Derfor bør røret forsterkes der med en ekstra ringformet føring Right next to the current setter, a suction will form inwards from the side of the pipe. Therefore, the pipe should be reinforced there with an additional ring-shaped guide

Røret i figur 1 og 2 er tenkt for å tilføre frisk luft inn i en tunell, og skjelettet er da fylt med luft. Røret vil i denne utførelse gjerne være utstyrt med rørfester 4 som vist i figur 2 for å henge røret i taket av tunnelen. Tilsvarende rør kan også brukes til f.eks. inntak av rent sjøvann til et smolt-anlegg, skjelettet vil da være fylt med sjøvann, men designet kan være likt som det som brukes i tunellen. The pipe in figures 1 and 2 is intended to supply fresh air into a tunnel, and the skeleton is then filled with air. In this embodiment, the pipe will preferably be equipped with pipe fasteners 4 as shown in Figure 2 to hang the pipe in the roof of the tunnel. Corresponding pipes can also be used for e.g. intake of clean seawater to a smolt facility, the skeleton will then be filled with seawater, but the design may be similar to that used in the tunnel.

I én utførelsesform har røret en skillevegg for transport av fluid i to retninger. In one embodiment, the tube has a dividing wall for transporting fluid in two directions.

Claims

Patent claims

1. Collapsible pipe (1) for transporting a fluid in a similar fluid with similar pressure comprising:

a tubular flexible sheet,

characterized by

a skeleton comprising at least one elongated guide (2) made of a tensile and flexible fabric sewn or welded to the tubular fabric and at least one hydraulically or pneumatically inflatable elastic hose (12) that fits into the at least one guide (2) .

2. Collapsible tube (1) according to claim 1 characterized in that the at least one guide (2) comprises an elongated fabric segment which is attached to the tube in the longitudinal direction of the fabric segment so that one wing (14a, 14b) is formed on each side of an attachment line (15), and where the two wings are attached with fasteners to each other to form a guide.

3. Collapsible pipe (1) according to claim 1, characterized in that the at least one elongated guide (2) has a constant cross-section and the hose (12) has a cross-section of the same, but slightly smaller shape than the guide in an uninflated state, and where the hose expands in a radial direction when inflated and presses on the guide.

4. Collapsible pipe according to claims 1 and 3, characterized in that the fastening means comprise that a number of eyelets (16) are attached to one wing (14a) and where an equal number of eyes (17) are attached to the other wing (14b) which fit into the eyelets so that the guide can be locked in position by means of a rope passing through the eyes.

5. Collapsible pipe according to claim 1, characterized in that the flexible fabric is a weldable PVC fabric.

6. Collapsible tube according to claim 1, characterized in that the tube has a helical skeleton.

7. Collapsible pipe according to claim 1, characterized in that the pipe has a skeleton comprising circumferential annular guides (8) which run in a plane approximately perpendicular to the longitudinal axis of the pipe and where the skeleton further comprises at least two approximately linear axial guides (13) which run between each pair of annular guides (8) parallel to the longitudinal axis of the pipe.

8. Collapsible tube according to claims 1 and 7, characterized in that the annular guides (13) are fixed on the outside of the tube and where the axial guides (13) are fixed on the inside of the tube.

9. Method for mounting a collapsible pipe (1) according to claim 1, characterized by comprising the steps:

to lay out the tubular flexible sheet,

to insert the at least one hydraulically or pneumatically inflatable elastic hose (12) into the at least one guide (2),

to fix the collapsible tube in a desired position,

to inflate the at least one hydraulically or pneumatically inflatable elastic hose (12).