RU2335348C1

RU2335348C1 - Winter fountain

Info

Publication number: RU2335348C1
Application number: RU2007109696/12A
Authority: RU
Inventors: Михаил Владимирович Денисов (RU); Михаил Владимирович Денисов; Николай Константинович Литвин (RU); Николай Константинович Литвин
Original assignee: Михаил Владимирович Денисов; Николай Константинович Литвин
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-10-10

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is referred to the fountains used in municipal services as decorative installations. Winter fountain contains two tight domes, with a clearance established from each other with cavity formation between them, thus the external dome is transparent. Water delivery and air collectors are placed in the specified cavity. The ring air feeding collector is executed from several circles sequentially connected among them. Mounting attachments of a water collector are inclined in a direction of an internal dome. Mounting attachments of air collectors are directed on an internal surface of the external dome. The fountain is also supplied by receiving tank for catchment of water, executed in the form of the ring collector opened from above with its internal wall connected to the internal dome. The water collector is connected to receiving tank for catchment of water through the pump and thermostat. The air collector is connected to an air-inlet pipe, established in the middle of a fountain, through sequentially connected a regulator of air outlet, the thermostat, air drying agent, the compressor and the filter. The upper back of a pipe is placed in a cavity between domes. The exit of the water pump through shutting-off device is connected by the additional pipeline to an input to a regulator of expenditure of air. The inclined chippers are attached to an internal surface of a transparent dome on all length of a circle below the lower air collector, ensuring having merged waters from a surface of a transparent dome in receiving capacity for water. Therefore two tight domes, the outside one is transparent, allows to use the fountain during winter time. These domes are arranged with a gap, forming a cavity between them, where a collector with water-feeding nozzles and an air collector are located. Those collectors ensure water and air feeding of +1 to +4°C.

EFFECT: possibility of fountain usage during winter time

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к фонтанам, применяемым в коммунальном хозяйстве в качестве декоративных сооружений.The invention relates to fountains used in public utilities as decorative structures.

Известен фонтан, содержащий кольцевые коллекторы с насадками, направленными вверх, соединенные трубопроводами соответственно с источником подачи воды и воздуха (см. описание к авт. свид. СССР №774616, МПК В05В 17/08, 1979 г.).Known fountain containing ring collectors with nozzles pointing upward, connected by pipelines respectively to a source of water and air (see description to ed. Certificate of the USSR No. 774616, IPC V05V 17/08, 1979).

Недостаток известного фонтана заключается в том, что его нельзя эксплуатировать в зимний период с отрицательными температурами окружающего воздуха, поскольку вода в трубах может замерзнуть и они выйдут из строя, т.е. лопнут.A disadvantage of the known fountain is that it cannot be operated in winter with negative ambient temperatures, since the water in the pipes can freeze and they will fail, i.e. burst.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в создании фонтана, эксплуатация которого возможна при отрицательных температурах окружающего воздуха.The technical problem solved by the invention is to create a fountain, the operation of which is possible at freezing temperatures.

Это достигается тем, что в известном фонтане, содержащим кольцевые коллекторы с насадками, направленными вверх, соединенные трубопроводами соответственно с источником подачи воды и воздуха, согласно изобретению он снабжен двумя герметичными куполами, установленными с зазором относительно друг друга с образованием полости между ними, при этом наружный купол выполнен из прозрачного материала, а коллекторы подачи воды и воздуха размещены в указанной полости, причем кольцевой коллектор подачи воздуха выполнен из нескольких ярусов, которые последовательно соединены между собой, при этом насадки водяного коллектора наклонены в направлении внутреннего купола, а насадки воздушного коллектора в ярусах направлены на внутреннюю поверхность внешнего купола, и снабжен приемной емкостью для сбора вода, выполненной в виде кольцевого коллектора, открытого сверху, внутренняя стенка которого соединена по окружности с внутренним куполом, при этом водяной коллектор через насос и емкость-термостат соединен с приемной емкостью для сбора воды, а воздушный коллектор через последовательно соединенные регулятор расхода воздуха, термостат, осушитель воздуха, компрессор и фильтр подключен к воздухозаборной трубе, установленной в середине фонтана, верхний торец которой размещен в полости между куполами, а выход водяного насоса через запорный орган дополнительным трубопроводом подключен ко входу к регулятору расхода воздуха, причем к внутренней поверхности прозрачного купола по всей длине окружности ниже нижнего воздушного коллектора прикреплены наклонные отбойники, обеспечивающие слив воды с поверхности прозрачного купола в приемную емкость для воды.This is achieved by the fact that in the known fountain containing ring collectors with nozzles pointing upward, connected by pipelines respectively to a source of water and air, according to the invention it is equipped with two sealed domes installed with a gap relative to each other with the formation of a cavity between them, while the outer dome is made of transparent material, and the water and air supply manifolds are located in the specified cavity, and the annular air supply manifold is made of several tiers, which e are interconnected, while the nozzles of the water collector are inclined towards the inner dome, and the nozzles of the air collector in tiers are directed to the inner surface of the outer dome, and is equipped with a receiving tank for collecting water, made in the form of an annular collector open from above, the inner wall of which is connected around the circumference with the inner dome, while the water collector through the pump and the thermostat tank is connected to the receiving tank for collecting water, and the air collector through the follower but the connected air flow regulator, thermostat, air dryer, compressor and filter are connected to an air intake pipe installed in the middle of the fountain, the upper end of which is placed in the cavity between the domes, and the water pump output through the shut-off element by an additional pipe is connected to the input to the air flow regulator, moreover, inclined chippers are attached to the inner surface of the transparent dome along the entire circumference below the lower air collector to drain water from the surface of the transparent the floor in the receiving tank for water.

Кроме того, внутри воздухозаборной трубы с кольцевым зазором установлена дополнительная труба, а снаружи прозрачного купола размещен кольцевой коллектор с насадками, направленными вниз - на поверхность купола, при этом коллектор соединен с верхом дополнительной трубы, а ее нижняя часть соединена с выходом из компрессора.In addition, an additional pipe is installed inside the intake pipe with an annular gap, and an annular manifold with nozzles directed downward to the surface of the dome is placed outside the transparent dome, while the manifold is connected to the top of the additional pipe and its lower part is connected to the outlet of the compressor.

Причем в верхней части прозрачного купола установлен клапан для сообщения полости между куполами с атмосферой.Moreover, a valve is installed in the upper part of the transparent dome to communicate the cavity between the domes with the atmosphere.

При этом газовый кольцевой коллектор разделен по окружности на четыре четверти, каждая из которых через регулятор расхода воздуха соединена с выходом из осушителя воздуха, а на внешней и внутренней поверхностях прозрачного купола установлены датчики температуры напротив соответствующих четвертей газового коллектора, электрические выходы которых через систему управления соединены с регуляторами расхода воздуха этих четвертей и термостатом-подогревателем.In this case, the gas ring collector is divided in a circle into four quarters, each of which is connected through the air flow regulator to the outlet of the air dryer, and temperature sensors are installed on the outer and inner surfaces of the transparent dome opposite the corresponding quarters of the gas collector, the electrical outputs of which are connected through the control with air flow controllers for these quarters and a thermostat-heater.

На фиг.1 представлен предлагаемый зимний фонтан в разрезе, а на фиг 2 - кольцевой газовый коллектор в аксонометрии.Figure 1 presents the proposed winter fountain in the context, and figure 2 is an annular gas collector in a perspective view.

Зимний фонтан содержит два герметичных купола 1 и 2, с зазором установленных друг относительно друга с образованием полости между ними, при этом наружный купол 1 выполнен из прозрачного материала. В нижней части зазора между куполами 1 и 2 размещен кольцевой коллектор 3 с насадками 4, направленными вверх в сторону внутреннего купола 2, соединенный трубопроводом 5 с выходом водяного насоса 6, вход которого соединен через вентиль (клапан) 7 с емкостью-термостатом 8. К нижнему краю внутреннего купола 2 по всей длине его окружности присоединена внутренней стороной открытая сверху приемная емкость 9 для воды, сливающейся по поверхности купола 2, выполненная в виде кольцевого коллектора. Коллектор 9 соединен сливным трубопроводом 10 с емкостью-термостатом 8. Вдоль внутренней поверхности по высоте прозрачного купола 1 размещен в несколько ярусов коллектор 11 с насадками 12, направленными вдоль поверхности купола 1. Коллектор 11 по ярусам соединен участками трубопроводов 13. Фонтан снабжен системой подачи подогретого воздуха в коллектор 11, включающей последовательно соединенные воздухозаборную трубу 14, установленную вертикально в середине куполов 1 и 2, фильтр 15, вентиль (клапан) 16, компрессор 17, осушитель воздуха 18 и термостат (подогреватель) 19, выход из которого соединен через вентиль (клапан) 20 и регулятор расхода воздуха 21 трубопроводом 22 с коллектором 11. Верхняя часть трубы 14 соединена с полостью между куполами 1 и 2. В верхней части купола 1 выполнен клапан 23 для сообщения полости между куполами 1 и 2 с атмосферой. Внутри воздухозаборной трубы 14 соосно с кольцевым зазором размещена труба 24, верхний конец которой соединен с кольцевым коллектором 25, размещенным снаружи купола 1, и снабженным насадками 26, направленными вдоль наружной поверхности прозрачного купола 1. Нижний конец трубы 24 соединен через вентиль (клапан) 27 с выходом из компрессора 17. Коллектор 11, объединенный в ярусах, разделен на четыре равных четверти по длине окружности в каждом ярусе, и каждая такая четверть коллектора 11 соединена через свой регулятор расхода воздуха 21 (на чертеже условно показан только один) с трубопроводом 22. При этом температура воздуха снаружи и внутри каждой четверти купола 1 постоянно (автоматически) контролируется датчиками температуры (на чертеже условно не показаны) и их значения передаются в систему управления (на чертеже условно не показана), которая вырабатывает сигнал, пропорциональный величине рассогласования между измеренной и заданной температурами, и выдает его на исполнительные органы регуляторов расхода воздуха 21 соответствующей четверти купола. Системы циркуляции воды и подачи воздуха в коллекторы могут размещаться в помещении под фонтаном. При использовании в качестве регуляторов расхода воды и воздуха вентилей обе системы будут эксплуатироваться вручную, а при использовании клапанов они могут управляться в автоматическом режиме с помощью системы управления (на чертеже условно не показана). Выход из насоса 6 соединен дополнительным трубопроводом 28 и через запорный орган 29 со входом в регулятор расхода воздуха 21. К внутренней поверхности прозрачного купола 1 по всей длине окружности прикреплены наклонные отбойники 30, обеспечивающие слив воды в приемную емкость 9. Отбойники 30 имеют уклон от внешнего купола 1 к внутреннему куполу 2 сверху вниз.The winter fountain contains two sealed domes 1 and 2, with a gap installed relative to each other with the formation of a cavity between them, while the outer dome 1 is made of transparent material. In the lower part of the gap between domes 1 and 2 there is an annular collector 3 with nozzles 4 directed upward towards the inner dome 2, connected by a pipe 5 to the outlet of the water pump 6, the inlet of which is connected through a valve (valve) 7 to a thermostat 8. K the lower edge of the inner dome 2 along the entire length of its circumference is connected by the inner side of the receiving tank 9 open above, for water merging along the surface of the dome 2, made in the form of an annular collector. The collector 9 is connected by a drain pipe 10 with a thermostat 8. A collector 11 with nozzles 12 directed along the surface of the dome 1 is placed in several tiers along the height of the transparent dome 1. The collector 11 is connected in tiers by sections of pipelines 13. The fountain is equipped with a heated feed system air into the manifold 11, including a series-connected intake pipe 14 mounted vertically in the middle of the domes 1 and 2, a filter 15, a valve (valve) 16, a compressor 17, a dehumidifier 18 and a thermostat ( heater) 19, the outlet of which is connected through a valve (valve) 20 and an air flow regulator 21 by a pipe 22 to a collector 11. The upper part of the pipe 14 is connected to the cavity between the domes 1 and 2. In the upper part of the dome 1, a valve 23 is made for the cavity to communicate between domes 1 and 2 with atmosphere. Inside the intake pipe 14, a pipe 24 is arranged coaxially with an annular gap, the upper end of which is connected to an annular collector 25 located outside the dome 1 and provided with nozzles 26 directed along the outer surface of the transparent dome 1. The lower end of the pipe 24 is connected through a valve (valve) 27 with the exit from the compressor 17. The collector 11, combined in tiers, is divided into four equal quarters of the circumference in each tier, and each such quarter of the collector 11 is connected through its air flow regulator 21 (in the drawing, but only one is shown) with pipeline 22. At the same time, the air temperature outside and inside each quarter of dome 1 is constantly (automatically) monitored by temperature sensors (not shown conditionally in the drawing) and their values are transmitted to the control system (not shown conventionally in the drawing), which generates a signal proportional to the size of the mismatch between the measured and set temperatures, and gives it to the executive bodies of the air flow regulators 21 of the corresponding quarter of the dome. Systems of water circulation and air supply to the collectors can be placed indoors under the fountain. When using valves as water and air flow regulators, both systems will be operated manually, and when using valves, they can be controlled automatically using a control system (not shown conventionally in the drawing). The outlet of the pump 6 is connected by an additional pipe 28 and through the shut-off element 29 with the entrance to the air flow regulator 21. The inclined chippers 30 are attached to the inner surface of the transparent dome 1 along the entire circumference, allowing water to be drained into the receiving tank 9. The chippers 30 are deviated from the external dome 1 to the inner dome 2 from top to bottom.

Фонтан работает следующим образом.The fountain works as follows.

При температуре окружающего воздуха ниже -1°С системы термостатирования воды и воздуха должны обеспечивать их температуру при подаче под купол 1 в пределах +1...+4°С, поскольку при этих температурах вода обладает наименьшей способностью к испарению и минимизируется вероятность ее вымораживания на поверхности прозрачного купола 1, что обеспечивает поддержание прозрачности купола 1. При этом воздух на внутреннюю поверхность прозрачного купола 1 подается с расходом, исключающим возможность вымораживания на ней влаги при низких температурах окружающего воздуха. Выполнение четвертей воздушного коллектора 11 с возможностью ими автономного и регулируемого по расходу распределения воздуха по поверхности купола 1 в зависимости от температуры окружающего воздуха, которая меняется в зависимости от направления ветра, от расположения четверти в теневой или на солнечной стороне, обеспечивается поддержание поверхности купола 1 прозрачной со всех сторон.When the ambient temperature is below -1 ° C, the thermostatic systems of water and air must ensure their temperature when supplied under the dome 1 within +1 ... + 4 ° C, since at these temperatures the water has the least ability to evaporate and minimizes the likelihood of freezing on the surface of the transparent dome 1, which ensures the transparency of the dome 1. In this case, air is supplied to the inner surface of the transparent dome 1 with a flow rate that excludes the possibility of freezing moisture on it at low temperatures swirling air. The implementation of the quarters of the air collector 11 with the possibility of autonomous and variable flow rate distribution of air over the surface of the dome 1 depending on the ambient temperature, which varies depending on the direction of the wind, on the location of the quarter in the shadow or on the sunny side, ensures that the surface of the dome 1 is transparent from all sides.

Вода из емкости-термостата 8 с температурой +1...+4°С при открытом вентиле 7 насосом 6 подается в кольцевой коллектор 3 и далее через насадки 4 в виде струй, направленных под углом к вертикальной оси фонтана, поднимается вверх и падает на поверхность купола 2 в верхней его части. Затем она стекает по куполу 2 в приемную емкость 9, а из нее по трубопроводу 10 в емкость-термостат 8. Таким образом, осуществляется циркуляция воды. Как уже указывалось выше, в зависимости от температуры окружающего воздуха на соответствующей четверти внешней поверхности прозрачного купола 1 (фактически температуры купола) работает и система подачи воздуха на его внутреннюю поверхность. При этом воздух через верхнюю часть воздухозаборной трубы 14 засасывается из полости между куполами 1 и 2 через фильтр 15 компрессором 17, где он сжимается, а затем проходит осушитель 18 и термостат (подогреватель) 19. Затем воздух с заданной температурой поступает на регуляторы расхода 21 каждой четверти коллектора 11. Оттуда воздух с расходом, который определяется температурой воздуха на поверхностях соответствующей четверти купола 1 (эта четверть совпадает с соответствующей четвертью коллектора 11), распределяется насадками 12 по внутренней поверхности купола 1. Во время снегопада открывают вентиль 27 и воздух по трубопроводу 24 поступает в коллектор 25 и через насадки 26 распределяется сверху вниз по поверхности купола 1, сдувая снежинки, обеспечивая его прозрачность. При достаточно низких температурах окружающего воздуха (ниже -15°С) открывается клапан 23 и атмосферный сухой воздух поступает в воздухозаборную трубу 24. Это снижает нагрузку на осушитель воздуха 18. При температуре окружающего воздуха выше -8...-10°С влажность его увеличивается, что приводит к выпадению конденсата на внутренней поверхности прозрачного купола 1, снижая его прозрачность. В этой ситуации прекращают подачу воздуха в воздушный коллектор 11, выключая компрессор 17, и подают воду открытием запорного органа 29 в воздушный коллектор 11 небольшим расходом. При этом вода через насадки 6 только смачивает поверхность купола 1, смывая конденсат, повышая тем самым прозрачность купола 1 по всей его высоте, на отбойники 30, с которых она сливается в приемную емкость 9, а из нее в термостат 8.Water from the tank-thermostat 8 with a temperature of +1 ... + 4 ° C with an open valve 7 is pumped into the annular collector 3 and then through nozzles 4 in the form of jets directed at an angle to the vertical axis of the fountain, rises and falls on the surface of the dome 2 in its upper part. Then it flows down the dome 2 into the receiving tank 9, and from it through the pipeline 10 to the tank-thermostat 8. Thus, the water is circulated. As already mentioned above, depending on the ambient temperature on the corresponding quarter of the outer surface of the transparent dome 1 (in fact, the temperature of the dome), the air supply system to its inner surface also works. When this air through the upper part of the intake pipe 14 is sucked from the cavity between the domes 1 and 2 through the filter 15 by the compressor 17, where it is compressed, and then passes the dryer 18 and the thermostat (heater) 19. Then the air with a given temperature enters the flow controllers 21 of each a quarter of the collector 11. From there air with a flow rate, which is determined by the temperature of the air on the surfaces of the corresponding quarter of the dome 1 (this quarter coincides with the corresponding quarter of the collector 11), is distributed by nozzles 12 along the inner The surface of the dome 1. During snowfall, open the valve 27 and the air through the pipe 24 enters the collector 25 and through nozzles 26 is distributed from top to bottom on the surface of the dome 1, blowing off the snowflakes, ensuring its transparency. At sufficiently low ambient temperatures (below -15 ° C), the valve 23 opens and atmospheric dry air enters the intake pipe 24. This reduces the load on the air dryer 18. At ambient temperatures above -8 ...- 10 ° C, its humidity increases, which leads to condensation on the inner surface of the transparent dome 1, reducing its transparency. In this situation, the air supply to the air collector 11 is stopped, turning off the compressor 17, and water is supplied by opening the shut-off element 29 into the air collector 11 at a low flow rate. At the same time, water through nozzles 6 only moistens the surface of the dome 1, washing off the condensate, thereby increasing the transparency of the dome 1 over its entire height, to the chippers 30, from which it merges into the receiving tank 9, and from it into the thermostat 8.

Таким образом, использование двух герметичных куполов, наружный из которых прозрачный, размещенных с зазором относительно друг друга с образованием полости, в которой размещены коллектор с насадками для подачи воды и коллектор подачи воздуха на поверхность прозрачного купола, обеспечивающих подачу воды и воздуха с температурой +1...+4°С, а также систем, обеспечивающих эти температуры, позволяет эксплуатировать фонтан в зимнее время. А при использовании разноцветной подсветки фонтана улучшается его эстетическое качество.Thus, the use of two sealed domes, the outer one of which is transparent, placed with a gap relative to each other with the formation of a cavity in which a collector with nozzles for supplying water and a collector of air supply to the surface of the transparent dome are placed, providing water and air with a temperature of +1 ... + 4 ° С, as well as systems providing these temperatures, allows you to operate the fountain in the winter. And when using the multi-colored illumination of the fountain, its aesthetic quality improves.

Claims

1. Winter fountain, containing ring collectors with nozzles pointing upward, connected by pipelines to a source of water and air, respectively, characterized in that it is equipped with two sealed domes installed with a gap relative to each other with the formation of a cavity between them, while the outer dome made of transparent material, and the water and air supply manifolds are placed in the specified cavity, and the annular air supply manifold is made of several tiers that are connected in series between each other, while the nozzles of the water collector are inclined towards the inner dome, and the nozzles of the air collectors are directed to the inner surface of the outer dome, and is equipped with a receiving tank for collecting water, made in the form of an annular collector open from above, the inner wall of which is connected around the circumference with the inner a dome, while the water collector through the pump and the thermostat tank is connected to a receiving tank for collecting water, and the air collector through a series-connected flow regulator an ear, a thermostat, a dehumidifier, a compressor and a filter are connected to an air intake pipe installed in the middle of the fountain, the upper end of which is placed in the cavity between the domes, and the water pump output through the shut-off element by an additional pipe is connected to the input to the air flow regulator, and to the inner surface a transparent dome along the entire circumference below the lower air collector, inclined chippers are attached, providing drainage of water from the surface of the transparent dome into a receiving tank for water.

2. The fountain according to claim 1, characterized in that an additional pipe is installed inside the intake pipe with an annular gap, and an annular manifold with nozzles directed downward to the dome surface is placed outside the transparent dome, the collector being connected to the top of the additional pipe, and its the lower part is connected to the outlet of the compressor.

3. The fountain according to claim 1, characterized in that a valve is installed in the upper part of the transparent dome for communicating the cavity between the domes with the atmosphere.

4. The fountain according to claim 1, characterized in that the gas annular manifold is circumferentially divided into four quarters, each of which is connected through an air flow regulator to the outlet of the air dryer, and temperature sensors are installed on the outer and inner surfaces of the transparent dome opposite the respective quarters gas collector, the electrical outputs of which are connected through a control system to the air flow controllers of these quarters and the thermostat-heater.