PL238745B1

PL238745B1 - Universal check valve of a rainwater drain system and method for regulation of water inflow from the sewerage system to the rainwater wells and gulleys

Info

Publication number: PL238745B1
Application number: PL419914A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Pawełek
Original assignee: Pawelek Krzysztof
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2021-09-27
Also published as: WO2018117879A1; PL419914A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zawór zwrotny kanalizacji deszczowej mający wykorzystanie do regulacji dopływu wody z sieci kanalizacyjnej do studzienek kanalizacyjnych.The subject of the invention is a rainwater drainage check valve used to regulate the inflow of water from the sewage network to the sewage wells.

W czasie powodzi lub podtopień dochodzi do wybijania wody ze studni kanalizacyjnych oraz wpustów deszczowych. Jest to spowodowane nagromadzonym dużym ciśnieniem wody (niebezpiecznym dla kanalizacji, która nie jest do niego przystosowana) oraz przepełnieniem sieci. Retencyjność wielu studni kanalizacyjnych oraz wpustów deszczowych nie jest wykorzystana. Woda z górnych partii terenu, w szczególności na terenach zurbanizowanych, spływa do partii dolnych, zalewając je.During a flood or inundation, water is knocked out from sewage wells and rain inlets. This is due to the accumulated high water pressure (dangerous for the sewage system, which is not adapted to it) and the overflow of the network. The retention capacity of many sewage wells and rain inlets is not used. Water from the upper parts of the area, in particular in urbanized areas, flows down to the lower parts, flooding them.

Znane zawory zwrotne i sposoby blokowania dopływu wody zapobiegają jedynie tzw. cofkom wody w różnego rodzaju sieciach. Montowane są na rurociągach, a sposób ich działania polega na tym, że gdy woda próbuje się cofnąć (zmienić kierunek przepływu na przeciwny), zamykany jest cały przekrój danej rury i uniemożliwiony zostaje przepływ wsteczny. Standardowy zawór zwrotny posiada bardziej skomplikowaną budowę, element zamykający przepływ jest zazwyczaj płaski i dociskany sprężyną.Known check valves and methods of blocking the water supply only prevent the so-called backflow of water in various types of networks. They are mounted on pipelines, and the way they work is that when the water tries to back up (change the flow direction to the opposite), the entire cross-section of the pipe is closed and reverse flow is prevented. The standard check valve has a more complex structure, the flow stop member is usually flat and spring biased.

Celem wynalazku było opracowanie rozwiązania mogącego zatrzymać część wody w górnych partiach terenu, wykorzystując retencyjność studni kanalizacyjnych oraz rurociągów je łączących, do momentu opróżnienia dolnych partii terenu oraz ochrona sieci przed szkodliwym dla niej przepływem wody pod ciśnieniem. Rozwiązanie dotyczy wszystkich typów kanalizacji, m.in.: ogólnospławnej, rozdzielczej, półrozdzielczej, mieszanej. Opracowany zawór zwrotny pracuje z wykorzystaniem zasad automatyki oraz hydrauliki. System polega na montażu samoczynnych blokad, które mają zapobiegać nadmiernemu dopływowi wody z sieci kanalizacyjnej do studzienek kanalizacyjnych oraz wpustów deszczowych w momencie powodzi/podtopienia/cofki. Podstawowym elementem rozwiązania jest pływak blokujący, unoszący się wraz z poziomem wody w studni kanalizacyjnej.The aim of the invention was to develop a solution that could retain part of the water in the upper parts of the area, using the retention capacity of sewage wells and pipelines connecting them, until the lower parts of the area are emptied and protecting the network against the harmful flow of water under pressure. The solution applies to all types of sewage systems, including combined sewerage, distribution system, semi-separate sewage system, and mixed sewage system. The developed check valve works using the principles of automation and hydraulics. The system consists in the installation of automatic locks that are to prevent excessive inflow of water from the sewage system to the sewage wells and rain inlets in the event of a flood / inundation / backwater. The basic element of the solution is a blocking float, which rises with the water level in the sewer well.

Rozwiązanie według wynalazku łączy funkcję zapobiegania cofkom z innymi istotnymi funkcjami przeciwpowodziowymi i przeciwpodtopieniowymi przez umożliwienie regulacji dopływu wody z sieci kanalizacyjnej do studzienek kanalizacyjnych i wpustów deszczowych.The solution according to the invention combines the function of backflow prevention with other important anti-flood and anti-flood functions by allowing the regulation of the water inflow from the sewerage network to the drains and rain inlets.

Zawór zwrotny kanalizacji deszczowej, zawierający pływak blokujący, element prowadzący pływak w postaci trzymaka, charakteryzuje się według wynalazku tym, że wyposażony jest w przedłużkę ujścia rurociągu, stanowiącą przedłużenie ujścia do studzienki kanalizacyjnej, do której zamocowany jest trzymak, który ma formę kosza lub gniazda skonstruowanego z wygiętych prętów i w ograniczeniu którego poprowadzony jest ruchomo pływak blokujący, którego wielkość dostosowana jest do średnicy ujścia rurociągu. Wielkość pływaka blokującego w przekroju jest większa od średnicy wewnętrznej ujścia rurociągu do studzienki kanalizacyjnej.The rainwater drainage check valve, which includes a blocking float, and a float guide element in the form of a holder, is characterized according to the invention by the fact that it is equipped with an extension of the pipeline outlet, constituting an extension of the outlet to the sewerage, to which a holder is attached, which has the form of a basket or a constructed seat. from bent rods and within its confines, a movable blocking float is guided, the size of which is adjusted to the diameter of the pipeline outlet. The cross-sectional size of the blocking float is greater than the internal diameter of the mouth of the pipeline to the sewer sump.

Korzystnie, pływak blokujący ma kształt kuli.Preferably, the locking float has the shape of a ball.

Korzystnie, średnica przedłużki jest równa średnicy ujścia rurociągu.Preferably, the extension diameter is equal to the diameter of the mouth of the pipeline.

Zawór zwrotny kanalizacji deszczowej zawierający pływak blokujący, element prowadzący pływak w postaci trzymaka charakteryzuje się według drugiego wynalazku tym, że wyposażony jest w przedłużkę ujścia rurociągu, stanowiącą przedłużenie ujścia do studzienki kanalizacyjnej, do której zamocowany jest trzymak, w ograniczeniu którego poprowadzone jest ruchomo ciało blokujące mające postać pierwszego pływaka blokującego, którego wielkość dostosowana jest do średnicy ujścia rurociągu. Wielkość ciała blokującego o formie pierwszego pływaka blokującego lub ciała niewypornego w przekroju jest większa od średnicy wewnętrznej ujścia rurociągu do studzienki kanalizacyjnej. Ciało blokujące połączone jest z drugim pływakiem blokującym poprowadzonym nad ujściem rurociągu do studzienki kanalizacyjnej, przy czym jego przekrój jest większy lub mniejszy, lub równy średnicy wewnętrznej ujścia rurociągu.According to the second invention, the rainwater drainage check valve containing a blocking float, the float guide element in the form of a holder, is characterized in that it is equipped with an extension of the pipe outlet, constituting an extension of the outlet to the sewage gully, to which a holder is attached, in the limitation of which the blocking body is movably guided. having the form of a first blocking float, the size of which is adapted to the diameter of the mouth of the pipeline. The size of the blocking body in the form of the first blocking float or a non-buoyant body in cross-section is greater than the internal diameter of the mouth of the pipeline to the sewer sump. The blocking body is connected to a second blocking float guided over the mouth of the pipeline to the sump, the cross-section thereof being greater than or less than or equal to the inner diameter of the mouth of the pipeline.

Korzystnie, trzymak ma formę kosza lub gniazda skonstruowanego z wygiętych prętów.Preferably, the holder is in the form of a basket or a seat constructed of bent rods.

Korzystnie, drugi pływak blokujący zaczepiony jest ruchomo do ścianki studzienki kanalizacyjnej.Preferably, the second locking float is movably engaged to the sump wall.

Zawór zwrotny kanalizacji deszczowej według wynalazku łączy oprócz znanej funkcji zapobiegania cofkom na różnego rodzaju sieciach także inne istotne funkcje przeciwpowodziowe i przeciwpodtopieniowe:The rainwater drainage check valve according to the invention combines, in addition to the known backflow prevention function on various networks, also other important anti-flood and anti-flood functions:

- nie dopuszcza do powstania niebezpiecznego nadmiernego ciśnienia w sieci (dzięki efektowi domino - napełnianie kolejnych studzienek kanalizacyjnych i wpustów deszczowych, począwszy od dolnych partii terenu). Studnie kanalizacyjne, w których zaczyna mieć miejsce większy przepływ, zamykają się jedna po drugiej. Sieć podzielona zostaje na części, dzięki- prevents the emergence of dangerous excessive pressure in the network (thanks to the domino effect - filling subsequent drains and rain inlets, starting from the lower parts of the area). Sewer wells where more flow starts to close are closed one after the other. The network is divided into parts, thanks

PL 238 745 B1 t emu zminimalizowane zostaje panujące w niej ciśnienie. Sieć nie jest narażona na przekroczenie dopuszczalnego ciśnienia. Gdy poziom wody zaczyna opadać, otwierają się zawory zwrotne (w kolejności od dołu go góry) i umożliwiają dalszy odpływ wodzie;In this way, the pressure in it is minimized. The network is not exposed to exceeding the allowable pressure. When the water level begins to drop, the check valves open (in order from bottom to top) and allow the water to drain further;

- przeciwdziała wybijaniu wody ze studzienek kanalizacyjnych i wpustów deszczowych (w niższych partiach zlewni przez ciśnienie), a ich wnętrza i sieć są przeznaczone na potrzeby lokalnej retencji wody. Jednocześnie wykorzystanie retencyjności studni kanalizacyjnych i sieci znajdujących się w wyższych partiach;- counteracts the dislodging of water from drainage chambers and rain inlets (in the lower parts of the catchment area by pressure), and their interiors and network are designed for the needs of local water retention. At the same time, the use of the retention capacity of sewage wells and networks located in higher parts;

- nadaje priorytet odwodnienia dolnym partiom terenu, dopiero gdy te zostaną odwodnione, pływak opadnie i pozwoli na odpływ z wyższej części;- prioritizes drainage to the lower parts of the area only when these are drained, the float will drop and allow drainage from the upper part;

- gromadzi wodę w studniach kanalizacyjnych i rurociągach (wykorzystuje pełne napełnienie w całej sieci, nie tylko w miejscu kumulacji wody, ale i na wszystkich obszarach okolicznych, z których woda miałaby napływać do miejsca tej kumulacji) - zagospodarowuje ich niewykorzystaną do tej pory objętość jako miejsce do retencjonowania wody. Działa jak dodatkowy, „niewidzialny” zbiornik retencyjny. Można stwierdzić, że te stosunkowo niewielkie objętości gromadzonej wody w pojedynczych miejscach, z uwagi na fakt, iż studnie kanalizacyjne montowane są gęsto (w dużej ilości i w niewielkich odstępach), w sumie gromadzić będą ilość wody porównywalną do zbiorników retencyjnych. Jest to szczególnie przydatne w miejscach mocno zurbanizowanych, gdzie na taki zbiornik nie ma już miejsca;- accumulates water in sewage wells and pipelines (uses full filling in the entire network, not only at the place of water accumulation, but also in all surrounding areas from which water would flow to the place of accumulation) - uses their so far unused volume as a place for water retention. It acts as an additional, "invisible" retention reservoir. It can be concluded that these relatively small volumes of water collected in individual places, due to the fact that the sewage wells are mounted densely (in large amounts and at small intervals), will collect a total amount of water comparable to retention reservoirs. It is especially useful in highly urbanized places, where there is no room for such a reservoir;

- umożliwia wodzie znalezienie innej drogi spływu, nie gromadzi jej w jednym obniżonym miejscu. Zastosowanie wynalazku powoduje równomierne rozlewanie się wody po całej zlewni, zamiast zalewania tylko najniższych terenów, co umożliwia rozchodzenie się wody w różnych kierunkach (nie wymusza przepływu do konkretnego najniżej położonego punktu).- allows the water to find a different drainage route, does not collect it in one lowered place. The use of the invention results in an even spreading of water over the entire catchment area, instead of flooding only the lowest areas, which allows the water to propagate in different directions (it does not force the flow to a specific lowest point).

Przedmiot wynalazku został zilustrowany na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają: - fig. 1 - widok schematyczny studzienki kanalizacyjnej z zaworem zwrotnym, według wynalazku,The subject of the invention has been illustrated in the drawing, in which the individual figures show: - fig. 1 - a schematic view of a sewer well with a check valve, according to the invention,

- fig. 2 - widok schematyczny studzienki kanalizacyjnej z zespołem pływakowym.- fig. 2 is a schematic view of the sewage sump with a float unit.

Zawór zwrotny według wynalazku jest montowany w miejscu dopływu wody z sieci do studni kanalizacyjnej. W zaworze zastosowany jest pływak blokujący 4, korzystnie w kształcie kuli, o średnicy większej od średnicy rurociągu 1, trzymaka 5 oraz przedłużki 1a ujścia rurociągu. Gdy woda w studzience kanalizacyjnej 2 zacznie dążyć do wybicia, pływak 4 podnosi się i blokuje dopływ wody z sieci. Pływak 4 znajduje się w trzymaku 5, który może być skonstruowany z odpowiednio wygiętych prętów metalowych lub z innego materiału. Pręty nie powinny łączyć się ze sobą na dole, by nie zbierać zanieczyszczeń. Sugerowana liczba prętów to 3-6. Według innego wynalazku zawór wyposażony jest w więcej niż jeden pływak, tj. ciała blokujące, mające formę kolejnego pływaka blokującego lub ciała niewypornego. Ciało blokujące 6 połączone jest z drugim pływakiem blokującym 4 poprowadzonym nad ujściem rurociągu 1 do studzienki kanalizacyjnej 2. Na przykład umieszczenie jednego pływaka (pierwszego) lub ciała niewypornego, czyli oba nazywane według wynalazku jako ciała blokującego 6, pod dopływem z rurociągu 1 do studni kanalizacyjnej 2, a kolejnego pływaka - drugiego 4 ponad dopływem i połączenie ich w celu zwiększenia siły mającej powstrzymać wypływ z rurociągu 1 lub przeniesienia źródła tej siły w inne miejsce. Najlepiej umieścić zespół pływakowy możliwie jak najwyżej, w celu wykorzystania maksymalnej pojemności retencyjnej studni (ponieważ wodzie ciężko wlać się przez właz do środka, im później pływak 4 podniesie się do góry, tym bardziej pozwoli on na retencję danej studzienki 2). Możliwe jest również montowanie wszelkiego rodzaju uszczelek. System połączenia pomiędzy zaworem zwrotnym a wlotem rurociągu 1 do studni kanalizacyjnej 2 jest dowolny (np. na opaskę, klejony, skręcany, rozporowy, samodociskający itd.).The check valve according to the invention is installed in the place where water flows from the network to the sewer well. The valve uses a blocking float 4, preferably ball-shaped, with a diameter greater than the diameter of the pipeline 1, the holder 5 and the extension 1a of the pipeline outlet. When the water in the sewer sump 2 starts to break out, the float 4 rises and blocks the water supply from the network. The float 4 is contained in the holder 5, which can be constructed of suitably bent metal rods or other material. The rods should not connect with each other at the bottom, so as not to collect dirt. The suggested number of bars is 3-6. According to another invention, the valve is provided with more than one float, i.e. blocking bodies in the form of a further blocking float or non-floating body. The blocking body 6 is connected to a second blocking float 4 guided above the mouth of the pipeline 1 to the sewer sump 2. For example, placing one float (first) or a non-buoyant body, i.e. both referred to according to the invention as the blocking body 6, under the inlet from the pipeline 1 to the sewer well 2, and another float, the other 4 above the inlet and connect them to increase the force to stop the flow from the pipeline 1 or to transfer the source of this force to another location. It is best to place the float as high as possible in order to use the maximum retention capacity of the well (since it is difficult for water to pour in through the hatch in, the later the float 4 rises up, the more it will retain the well 2). It is also possible to install all kinds of gaskets. The connection system between the check valve and the inlet of the pipeline 1 to the sewer well 2 is free (e.g. band, glued, screwed, expanding, self-tightening, etc.).

Zawór zwrotny kanalizacji deszczowej zawiera pływak blokujący 4 w kształcie kuli o średnicy 170 mm, tj. większej od średnicy wewnętrznej rurociągu, która wynosi 150 mm, trzymak 5 oraz przedłużkę 1a ujścia rurociągu 1. Trzymak 5 ma postać kosza zbudowanego z 5 prętów metalowych o średnicy 3 mm zagiętych półkoliście od dołu.The rainwater drainage check valve includes a ball-shaped blocking float 4 with a diameter of 170 mm, i.e. larger than the internal diameter of the pipeline, which is 150 mm, a holder 5 and an extension 1a of the pipeline outlet 1. The holder 5 is in the form of a basket made of 5 metal rods with a diameter of 3 mm, bent in a semicircle at the bottom.

Zawór reguluje dopływ wody z sieci kanalizacyjnej do studni kanalizacyjnej 2. Blokuje się dopływ wody z sieci kanalizacyjnej przez samoczynne zamknięcie ujścia przewodu deszczowego z wykorzystaniem jednego pływaka blokującego 4, który podnosi się ku ujściu przewodu deszczowego 1 wskutek i w miarę podnoszenia się poziomu wody nagromadzonej w studni kanalizacyjnej 2.The valve regulates the inflow of water from the sewage system to the sewage well 2. The inflow of water from the sewage network is blocked by automatic closing of the outlet of the rainwater conduit with the use of one blocking float 4, which rises towards the mouth of the rainwater conduit due to and as the level of water accumulated in the well rises sewerage 2.

Claims

Patent claims

1. Rainwater drainage check valve, including a blocking float, a float guiding element in the form of a holder, characterized by the fact that it is equipped with an extension (1a) of the pipeline outlet (1), constituting an extension of the outlet to the sewage gully (2), to which the holder is attached (5), which has the form of a basket or a seat made of bent rods, and within its confines, a movable blocking float (4) is moved, the size of which is adjusted to the diameter of the pipeline outlet (1), so that the size of the blocking float (4) in cross-section is greater from the inner diameter of the pipeline outlet (1) to the sewage chamber.

2. The valve according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the blocking float (4) has the shape of a ball.

3. The valve according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that the diameter of the extension (1a) is equal to the diameter of the mouth of the pipeline (1).

4. Rainwater drainage check valve containing a blocking float, a float guiding element in the form of a holder, characterized by the fact that it is equipped with an extension (1a) of the pipeline outlet (1), constituting an extension of the outlet to the sewage gully (2), to which the holder ( 5), in the boundary of which a movable blocking body (6) is guided, in the form of a first blocking float or a non-displacement body, the size of which is adapted to the diameter of the pipe mouth (1), so that the size of the blocking body (6) in the cross-section is greater than the internal diameter the mouth of the pipeline (1) to the sewage sump, and the blocking body (6) is connected with the second blocking float (4) led over the outlet of the pipeline (1) to the sewer sump (2), with its cross section greater or smaller or equal to the diameter the inner pipe outlet (1).

5. The valve according to claim A device according to claim 4, characterized in that the locking body (6) has the shape of a sphere.

6. The valve according to claim 4-5, characterized in that the holder (5) has the form of a basket or a seat constructed of bent bars.

7. The valve according to claim 4. The method of claim 4, characterized in that the diameter of the extension (1a) is equal to the diameter of the mouth of the pipeline (1).

8. The valve according to claim 4. The device as claimed in claim 4, characterized in that the second blocking float (4) is movably engaged to the wall of the sump (2).