КАНАЛИЗАЦИОННЫЙ СИФОННЫЙ ЗАТВОР

Полезная модель относится к канализационным сифонным затворам, в частности сифонам, а также к транспортным средствам, которые оснащены указанными канализационными сифонными затворами.
В случае систем канализации обычных в настоящее время рельсовых транспортных средств может возникать обременение запахом биохимических газов, если они улетучиваются из резервуара для сточных вод рельсового транспортного средства в направлении внутреннего пространства транспортного средства. Во избежание проникновения биохимических газов во внутреннее пространство транспортного средства системы канализации оснащены канализационными сифонными затворами, обычно в форме сифонов.
При въезде на участки туннеля или при покидании участков туннеля, в частности, при высокой скорости движения транспортного средства могут возникать перепады давления или толчки давления, которые воздействуют на систему канализации и резервуар для сточных вод; такого рода толчки давления могут привести к опорожнению отсасыванием упомянутых выше сифонов или выдавливанию находящейся в них воды. Если сифоны более не подвержены действию достаточного водяного столба, они теряют – до тех пор, пока не будет произведена доливка воды – свою функцию канализационного сифонного затвора и биохимические газы могут поступать из резервуара для сточных вод в направлении внутреннего пространства транспортного средства.
В основу полезной модели положена задача создания канализационного сифонного затвора, в частности, сифона, при котором исключена или, по меньшей мере, уменьшена опасность нежелательного прекращения действия эффекта канализационного сифонного затвора в случае толчков пониженного давления или толчков избыточного давления.
Поставленная задача решена с помощью канализационного сифонного затвора, охарактеризованного признаками п. 1 формулы полезной модели. Предпочтительные варианты исполнения соответствующего канализационного сифонного затвора раскрыты в зависимых пунктах формулы полезной модели.
В соответствии с полезной моделью предусмотрено, что канализационный сифонный затвор содержит устройство доливки для автоматической доливки жидкости в жидкостную камеру, причем устройство доливки выполнено таким образом, что оно инициирует автоматическую доливку жидкости в жидкостную камеру, если уровень жидкости в жидкостной камере опускается ниже заранее заданного минимального уровня жидкости.
Существенное преимущество соответствующей полезной модели канализационного сифонного затвора заключается в том, что в случае потери жидкости из жидкостной камеры, в частности, при весьма сильных толчках давления или пониженного давления, производят автоматическую доливку жидкости и, тем самым, постоянно обеспечивают достаточный уровень жидкости для эффективного действия канализационного сифонного затвора.
При рассмотрении исполнения устройства доливки в качестве наиболее предпочтительного рассматривают случай, при котором оно содержит датчик жидкости, который при занижении заранее заданного минимального уровня жидкости в жидкостной камере вырабатывает сигнал управления.
Предпочтительно канализационный сифонный затвор, в частности, его устройство доливки, содержит управляемый запирающий элемент, который в открытом состоянии пропускает поток жидкости в направлении жидкостной камеры, а в закрытом состоянии блокирует поток жидкости в направлении жидкостной камеры.
Предпочтителен случай, когда запирающий элемент косвенно или непосредственно соединен с датчиком жидкости и запирающий элемент при наличии сигнала управления датчика жидкости переключается в свое открытое состояние.
Заранее заданный минимальный уровень жидкости предпочтительно соответствует уровню жидкости между впускным устройством и спускным присоединением.
В качестве предпочтительного рассматривают случай, когда запирающий элемент представляет собой электрически управляемый запирающий элемент и датчик жидкости выдает в качестве сигнала управления электрический сигнал управления.
Предпочтительно запирающий элемент расположен таким образом, что он в открытом состоянии пропускает поток жидкости в находящийся вне жидкостной камеры участок впускной трубы.
Особенно предпочтителен случай, когда запирающий элемент соединен с линией свежей воды и в открытом состоянии пропускает поток свежей воды в жидкостную камеру или в находящийся вне жидкостной камеры участок впускной трубы.
Помимо этого предпочтительным является то, что потерю жидкости в результате толчков давления по возможности предотвращают или, по меньшей мере, минимизируют, так что доливку следует производить только в исключительных случаях (например, при особо сильных толчках давления или особо часто возникающих толчках давления) или в случае испарения. В этой взаимосвязи в качестве предпочтительного рассматривают случай, когда канализационный сифонный затвор содержит устройство снижения толчков давления, которое гасит толчок избыточного давления или толчок пониженного давления на спускном присоединении или на впускном отверстии канализационного сифонного затвора посредством увеличения или уменьшения объема жидкостной камеры канализационного сифонного затвора. При помощи такого устройства снижения толчков давления можно предпочтительным образом добиться предотвращения или, по меньшей мере, уменьшения отсасывания, вытеснения или переливания через край жидкости, находящейся в жидкостной камере, в результате толчков давления. Иными словами, при помощи дополнительно предусмотренного устройства снижения толчков давления можно добиться, по меньшей мере, уменьшения вероятности прекращения действия функции канализационного сифонного затвора в результате потери жидкости в случае толчков избыточного давления или толчков пониженного давления.
Применительно к исполнению устройства снижения толчков давления в качестве особо предпочтительного рассматривают случай, когда оно образовано мембраной или содержит таковую, которая в случае толчка избыточного давления деформируется в наружном направлении с увеличением объема жидкостной камеры и в случае толчка пониженного давления деформируется вовнутрь с уменьшением объема жидкостной камеры.
Предпочтительно мембрана образует стенку емкости жидкостной камеры или, по меньшей мере, участок стенки емкости жидкостной камеры.
Предпочтительно мембрана способна упруго деформироваться.
В случае особо предпочтительного исполнения канализационного сифонного затвора предусмотрено, что снаружи на жидкостной камере над мембраной расположена крышка, которая совместно с мембраной образует камеру выравнивания давления, расположенную вне жидкостной камеры и отделенную от нее мембраной. Камера выравнивания давления предпочтительным образом влияет на механическое отклонение мембраны и, следовательно, демпфирующее действие, которое мембрана или устройство снижения толчков давления оказывает в общей сложности на толчки избыточного давления или толчки пониженного давления.
Особо предпочтителен случай, когда камера выравнивания давления содержит вентиляционный и деаэрационный клапан, через который при пониженном давлении в жидкостной камере в жидкостную камеру может входить поток наружного воздуха и через который при избыточном давлении в жидкостной камере воздух может оттекать наружу из камеры выравнивания давления. Демпфирующее действие мембраны может быть целенаправленно задано посредством регулировки вентиляционного и деаэрационного клапана или регулировки пропускной способности вентиляционного и деаэрационного клапана.
Мембрана расположена предпочтительно в области основания емкости жидкостной камеры или образует основание емкости жидкостной камеры.
Для защиты впускного отверстия от толчков избыточного давления или толчков пониженного давления в качестве особо предпочтительно рассматривают случай, когда мембрана расположена ниже впускного отверстия.
Заявителем было установлено, что толчки избыточного давления или толчки пониженного давления в области спускного присоединения могут привести к образованию волн в находящейся в жидкостной камере жидкости, а также к выплескиванию жидкости из спускного присоединения. Такое образование волн или «волнение моря» внутри жидкостной камеры можно минимизировать, если внутренняя площадь поперечного сечения, в частности, внутренний диаметр жидкостной камеры, по меньшей мере, в три раза больше внутренней площади поперечного сечения, в частности, внутреннего диаметра впускной трубы.
Для обеспечения возможности несложного опорожнения жидкостной камеры при прекращении действия функции канализационного сифонного затвора или системы канализации, которая оснащена таким канализационным сифонным затвором, в качестве предпочтительного рассматривают случай, когда жидкостная камера содержит расположенный ниже спускного присоединения запирающий элемент, который в открытом состоянии обеспечивает возможность сливания жидкости из жидкостной камеры, предпочтительно полного опорожнения жидкостной камеры.
Предпочтительно канализационный сифонный затвор содержит впускную трубу для заливки жидкости в жидкостную камеру. Впускное отверстие впускной трубы образует предпочтительно впускное отверстие канализационного сифонного затвора и расположено предпочтительно ниже спускного присоединения. Спускное присоединение предпочтительно обеспечивает возможность сливания жидкости из жидкостной камеры, как только уровень жидкости в жидкостной камере достигнет заранее заданного минимального уровня.
Помимо этого полезная модель относится к установке канализации (или системе канализации). В соответствии с полезной моделью в отношении такой установки канализации предусмотрено, что она оснащена канализационным сифонным затвором, который был описан выше.
Кроме того, полезная модель относится к транспортному средству, в частности, рельсовому транспортному средству. В соответствии с полезной моделью в отношении такого транспортного средства предусмотрено, что оно оснащено канализационным сифонным затвором, который был описан выше.
Полезная модель поясняется более подробно на основании чертежей, на которых представлено следующее:
фиг.1 - пример исполнения соответствующего канализационного сифонного затвора, который оснащен устройством снижения давления, устройством доливки, а также спускным клапаном,
фиг. 2 - пример исполнения соответствующей полезной модели канализационного сифонного затвора без спускного клапана,
фиг. 3 - пример исполнения соответствующей полезной модели канализационного сифонного затвора без устройства снижения давления,
фиг. 4 - пример исполнения соответствующей полезной модели канализационного сифонного затвора, при котором устройство снижения давления образовано только мембраной без дополнительной крышки, и
фиг. 5 - пример исполнения транспортного средства, которое оснащено установкой канализации с канализационным сифонным затвором в соответствии с фиг. 1-4.
Для повышения наглядности для идентичных или сравнимых компонентов используются одни и те же ссылочные позиции.
На фиг. 1 показан канализационный сифонный затвор 10 в виде горшкообразного сифона. Канализационный сифонный затвор 10 содержит, среди прочего, впускную трубу 20, которая выступает в жидкостную камеру 30 канализационного сифонного затвора 10. Снаружи жидкостная камера 30 ограничена стенкой 40 емкости. Участок 41 стенки 40 емкости образован мембраной 50, которая способна упруго деформироваться.
Пространственно выше впускного отверстия 21 впускной трубы 20 канализационный сифонный затвор 10 оснащен спускным присоединением 60, который позволяет осуществлять сливание жидкости F, находящейся в жидкостной камере 30, в случае, если уровень FS жидкости в жидкостной камере 30 достигнет уровня спускного присоединения 60.
Мембрана 50 покрыта с наружной стороны крышкой 70, которая оснащена вентиляционным и деаэрационным клапаном 80. Мембрана 50 и крышка 70 совместно ограничивают камеру 90 выравнивания давления, которая расположена рядом с жидкостной камерой 30 и с помощью мембраны 50 механически соединена с внутренним пространством жидкостной камеры 30. Как еще будет детально пояснено ниже, мембрана 50, а также камера 90 выравнивания давления совместно образуют устройство 100 снижения толчков давления, с помощью которого могут гаситься толчки избыточного давления и толчки пониженного давления на спускном присоединении 60 и/или на впускном отверстии 21 впускной трубы 20.
Кроме того, канализационный сифонный затвор 10 оснащен устройством 200 доливки. Устройство 200 доливки содержит датчик 210 жидкости, который через линию 220 управления соединен с запирающим элементом в форме впускного клапана 230. В случае впускного клапана 230 речь может идти, например, о электрически переключаемом магнитном клапане, включение или отключение которого может производиться с помощью электрического сигнала ST управления. Впускной клапан 230 соединяет расположенный вне жидкостной камеры 30 участок 21 впускной трубы 20 с линией 240 свежей воды.
Помимо этого канализационный сифонный затвор 10 по фиг. 1 оснащен запирающим элементом в форме спускного клапана 300, который в открытом состоянии обеспечивает возможность сливания жидкости F, находящейся в жидкостной камере 30.
Канализационный сифонный затвор 10 по фиг. 1 действует следующим образом:
При возникновении на подключенной к спускному присоединению 60 сливной линии 61 толчков DS1 избыточного давления или толчков DS2 пониженного давления происходит их гашение с помощью устройства 100 снижения давления. Гашение толчков DS1 избыточного давления и толчков DS2 пониженного давления происходит за счет механического отклонения мембраны 50:
В случае толчка DS1 давления на спускном присоединении 60 мембрана 50 отклоняется вдоль указанного стрелкой направления Р1 вниз или в направлении крышки 70, за счет чего происходит увеличение объема внутри жидкостной камеры 30 и снижается действие толчка избыточного давления.
Соответствующим образом происходит гашение толчков DS2 пониженного давления с отклонением мембраны 50. Так, фиг. 1 показывает, что в случае толчка DS2 пониженного давления мембрана 50 отклоняется вдоль указанного стрелкой направления Р2 вверх, в результате чего происходит уменьшение объема внутри жидкостной камеры 30 и снижается действие толчка пониженного давления.
Движение отклонения мембраны 50 вдоль указанного стрелкой направления Р1 или Р2 определено при исполнении по фиг. 1 не только лишь мембраной 50 и воздействующими на нее толчками давления, но и камерой 90 выравнивания давления и вентиляционным и деаэрационным клапаном 80, поскольку эти компоненты также оказывают демпфирующее действие на движение мембраны с помощью внутреннего давления в камере 90 выравнивания давления. За счет регулировки количества воздуха, проходящего через вентиляционный и деаэрационный клапан 80, можно, таким образом, целенаправленно регулировать и оптимизировать характеристику демпфирования.
Заявителем установлено, что при толчках DS1 избыточного давления и толчках DS2 пониженного давления, несмотря на компенсирующее действие устройства 100 снижения давления на поверхность жидкости F в жидкостной камере 30 может произойти возникновение схожих с волнением моря волн, в результате чего может произойти переплескивание жидкости F в направлении спускного присоединения 60, а также непреднамеренная потеря уровня заполнения в жидкостной камере 30. Такое схожее с волнением моря образование волн внутри жидкостной камеры 30 можно – как было установлено заявителем – уменьшить за счет пригодного выбора геометрии жидкостной камеры 30, а также впускной трубы 20. В этой взаимосвязи в качестве особо предпочтительного рассматривают случай, когда внутренняя площадь поперечного сечения, в частности, внутренний диаметр D жидкостной камеры 30, по меньшей мере, в три раза больше внутренней площади поперечного сечения, в частности, внутреннего диаметра d впускной трубы 20.
При использовании канализационного сифонного затвора 10 в транспортном средстве, в частности, в рельсовом транспортном средстве, в качестве предпочтительного рассматривают случай, когда в случае прекращения работы транспортного средства возможно опорожнение жидкостной камеры 30 во избежание замерзания жидкости F в жидкостной камере 30 и разрушения канализационного сифонного затвора 10. В случае канализационного сифонного затвора 10 по фиг. 1 опорожнение жидкостной камеры 30 может быть произведено через запорный клапан 300, который в открытом состоянии обеспечивает возможность сливания жидкости F, предпочтительно до полного опорожнения жидкостной камеры 30.
На фиг. 2 показан пример исполнения канализационного сифонного затвора 10, который по своей конструкции в основном соответствует канализационному сифонному затвору 10 по фиг. 1. В отличие от канализационного сифонного затвора 10 по фиг. 1 в случае канализационного сифонного затвора 10 по фиг. 2 отсутствует спускной клапан 300, как это было пояснено во взаимосвязи с фиг. 1. В остальном, для канализационного сифонного затвора 10 по фиг. 2 соответствующим образом действуют приведенные выше пояснения во взаимосвязи с канализационным сифонным затвором 10 по фиг. 1.
Фиг. 3 показывает пример исполнения канализационного сифонного затвора 10, который по своей конструкции в основном соответствует канализационному сифонному затвору 10 по фиг. 1. В отличие от канализационного сифонного затвора 10 по фиг. 1 в случае канализационного сифонного затвора 10 по фиг. 3 отсутствует устройство 100 снижения давления, которое было пояснено во взаимосвязи с фиг. 1. В остальном, в случае канализационного сифонного затвора 10 по фиг. 3, действуют приведенные выше пояснения во взаимосвязи с канализационным сифонным затвором 10 по фиг. 1.
Фиг. 4 показывает пример исполнения канализационного сифонного затвора 10, при котором устройство 100 снижения давления образовано исключительно участком 41 стенки, который выполнен в виде мембраны, стенки 40 емкости жидкостной камеры 30. В случае канализационного сифонного затвора 10 дополнительная камера выравнивания давления рядом с жидкостной камерой 30 отсутствует.
В случае толчков DS1 избыточного давления или толчков DS2 пониженного давления на спускном присоединении 60 участок 41 стенки или мембрана 50 изгибается вдоль указанного стрелкой направления Р1 наружу или вдоль указанного стрелкой Р2 направления вовнутрь, в результате чего достигают увеличения или уменьшения объема и происходит гашение действия толчков давления по амплитуде. В остальном, соответствующим образом действуют указанные выше исполнения во взаимосвязи с фиг.1.
На фиг. 5 показан пример исполнения рельсового транспортного средства 500. Показана канализационная установка или канализационная система 510, которая содержит, среди прочего, место 520 впуска сточных вод и резервуар 530 для приема сточных вод в виде резервуара для сточных вод. Резервуар 530 для приема сточных вод оснащен воздухоотводящей трубой 531.
Место 520 впуска сточных вод и резервуар 530 для приема сточных вод соединены между собой с помощью канализационного сифонного затвора 10, впускная труба 20 которого соединена с первой канализационной линией 540 и спускное присоединение 60 которого соединено со второй канализационной линией 550.
Первая канализационная линия 540 соединяет место 520 впуска сточных вод с канализационным сифонным затвором 10, а вторая канализационная линия 550 соединяет канализационный сифонный затвор 10 с резервуаром 530 для приема сточных вод.
При возникновении в случае движения через туннель толчков DS1 избыточного давления или толчков DS2 пониженного давления эти толчки через воздухоотводящую трубу 531 направляют в резервуар 530 для приема сточных вод и оттуда направляют к канализационному сифонному затвору 10.
В случае канализационного сифонного затвора 10 речь идет предпочтительно о таком устройстве, которое было пояснено во взаимосвязи с фиг. 1-4, или, по меньшей мере, о канализационном сифонном затворе с устройством снижения давления, которое гасит поступающие толчки DS1 избыточного давления или толчки DS2 пониженного давления, как это было пояснено во взаимосвязи с фиг. 1-4.
Несмотря на то, что полезная модель была детально проиллюстрирована и описана с помощью предпочтительных примеров исполнения, оно не ограничено раскрытыми примерами и специалист может вывести из этого другие вариации без выхода за пределы объема охраны полезной модели.