ИСКУССТВЕННЫЙ ВОДОЕМ

Полезная модель относится к бытовым ваннам и бассейнам, и может быть использована при ландшафтном оформлении дачных и приусадебных участков, в частности, для организации и принятия водных процедур и для хранения воды на хозяйственно-бытовые нужды - от полива участка до пожаротушения.
Известна конструкция искусственного, а точнее, пожарного водоема, который представляет собой заглубленный в грунт котлован, выстланный полимерным материалом, представляющим собой геомембрану из полипропилена и/или полиэтилена, при этом водозаборный водовод выполнен в донной части водоема и герметично состыкован с полимерным материалом сваркой горячим воздухом или ультразвуком [Описание полезной модели к патенту РФ №106544 от 16.11.2010, МПК А62С 35/02, опубл. 20.07.2011]. Настоящий водоем отличается увеличенным сроком эксплуатации, отсутствием потерь воды и некритичностью промерзания верхней части водоема при заборе воды зимой.
К недостаткам такого водоема следует отнести изначально большие габариты, высокую трудоемкость изготовления, трудности с заполнением его водой и невозможность использования для организации и принятия комфортных водных процедур.
7
Известен бассейн, выполненный формованием в виде конструкции из пластика, имеющей днище и боковые стенки, и представляющий собой полый усеченный конус, на его внутренней поверхности с одной стороны выполнено ступенчатое сиденье со скругленной вогнутой кромкой, а на другой ступени для спуска в бассейн [Описание полезной модели к свидетельству РФ №32161 от 05.05.2003, МПК Е04Н 4/00, опубл. 10.09.2003]
К недостаткам такого бассейна следует отнести сложность конструкции и, соответственно, трудности с изготовлением и транспортировкой. бассейнов большой вместимости на место их постоянной эксплуатации.
7
Известен бассейн для бань и саун, выполненный формованием в виде конструкции из пластика, имеющей днище и боковые стенки, при этом по периметру боковой поверхности конструкции выполнен фланцевый разъем [Описание полезной модели к патенту РФ №46795 от 02.02.2005, МПК Е04Н 4/00, опубл. 27.07.2005]. Бассейн обладает удобством транспортировки и доставки на место установки, компактностью конструкции, расширенными функциональными возможностями и привлекательностью внешнего вида.
Наличие фланцевого разъема предполагает надежную герметизацию бассейна, что при больших габаритах чаши и податливости материала обеспечить весьма затруднительно. Кроме этого, при больших габаритах чаши весьма затруднительно менять воду
7
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков и выполняемой функции заявляемому техническому решению является конструкция бассейна, как одной из разновидностей искусственного водоема, который содержит чашу, имеющую цветные стенки и днище, выполненные из акрилового стекла эксплуатационные свойства которого сохраняются в диапазоне температур от -40°С до +90°С, при этом чаша выполнена сборной из угловых и прямых модулей и снабжена лестницей, а соединение модулей выполнено разъемным и герметичным [Описание полезной модели к свидетельству РФ №31594 от 27.01.2003, МПК Е04Н 4/00, опубл. 20.08.2003].
Как и в предыдущем случае, недостатком настоящего технического решения является трудность обеспечения герметичности изначально сборно-разборной конструкции. Наличие большого количества деталей и сборочных единиц усложняет конструкцию изделия и его монтаж. Опыт показывает, что сооружения подобного типа, особенно большой вместимости, монтируют один раз. Демонтаж осуществляется, как правило, с целью утилизации, поскольку при повторном - после демонтажа, - монтаже бассейна не удается сохранить его герметичность.
Задача, решаемая полезной моделью и достигаемый технический результат, заключаются в расширении номенклатуры искусственных водоемов бытового назначения (к числу которых относятся бассейны и ванны) используемых при ландшафтном оформлении дачных и приусадебных участков, в частности, для организации и принятия водных процедур и для хранения воды на хозяйственно-бытовые нужды - от полива участка до пожаротушения, - отличающихся относительной простотой и надежностью конструкции с небольшим количеством сборочных единиц и деталей, и герметизируемых соединений, и обладающих расширенными эксплуатационными возможностями.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в искусственном водоеме, включающем сборную полимерную чашу со стенкой и днищем, стенка выполнена в виде, по меньшей мере, одного замкнутого по периметру гибкого элемента, боковые кромки которого контактируют между собой с образованием сплошного (герметичного) стыкового сварного соединения в плоскости стыка (в том числе за счет двустороннего проплавления кромок), донная кромка контактирует с днищем с образованием таврового сварного соединения с ее двусторонним проплавлением, при этом на наружной поверхности стенки или днища полимерной чаши закреплен - с образованием сварного соединения с односторонним проплавлением наружной кромки, - по меньшей мере, один коллектор для подвода-отвода воды, выполненный в виде стакана, внутренняя полость которого сообщается с внутренней полостью полимерной чаши через сквозное отверстие в ее стенке или днище, а на боковой и/или торцевой поверхности которого герметично закреплен, по меньшей мере, один штуцер для подвода или отвода воды.
Кроме этого:
- по меньшей мере, по периметру наружной кромки стенки полимерной чаши выполнено ребро жесткости с образованием углового или таврового сварного соединения с, по меньшей мере, односторонним проплавлением кромки;
- в качестве полимерного материала чаши используют листовой полипропилен;
- штуцер для подвода воды соединен с напорным трубопроводом;
- штуцер для подвода воды выполнен Г-образным и снабжен трубчатым удлинителем, выступающим во внутреннюю полость полимерной чаши и установленным с зазором в сквозном отверстии стенки или днища полимерной чаши, а на боковой и/или торцевой поверхности коллектора размещен дополнительный штуцер для отвода воды;
- сквозное отверстие в стенке или днище полимерной чаши снабжено глухой или сетчатой пробкой;
- включает напорный насос и фильтр, расположенные на удалении от полимерной чаши с возможностью их технического обслуживания и связанные со штуцерами для подвода и отвода воды посредством трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
- на фиг.1 показан общий вид собранной с образованием неразъемных сварных соединений полимерной чаши искусственного водоема;
- на фиг.2-8 показаны варианты сварных соединений стыкуемых кромок - сечение А-А и позиции Б, В и Г, соответственно;
- на фиг.9 показана конструкция коллектора для подвода-отвода воды;
- на фиг.10 и 11 показаны варианты конструкции пробок для запирания сквозных отверстий в стенке или днище полимерной чаши;
- на фиг.12 схематично показана конструкция искусственного водоема, подготовленного к использованию по назначению и оснащенного одним коллектором для подвода и одним коллектором для отвода воды;
- на фиг.13 схематично показан вариант конструкции искусственного водоема, оснащенного одним коллектором для подвода-отвода воды;
- на фиг.14 и 15 показаны наиболее типичные варианты конструктивного исполнения полимерной чаши.
Искусственный водоем, выполненный согласно полезной модели включает сборную - собранную с созданием неразъемных соединений (или сварную), - полимерную чашу 1 со стенкой 2 и днищем 3, при этом стенка 2 выполнена в виде, по меньшей мере, одного замкнутого по периметру гибкого элемента, боковые кромки 4 и 4′ которого контактируют между собой с образованием сплошного (герметичного) стыкового сварного соединения 5 в плоскости стыка (в том числе за счет двустороннего проплавления кромок 4 и 4′), донная кромка 6 контактирует с днищем 3 с образованием таврового сварного соединения с ее двусторонним проплавлением, при этом на наружной поверхности стенки 2 (см. фиг.6) или днища 3 полимерной чаши 1 закреплен - с образованием сварного соединения с односторонним проплавлением наружной кромки 7, - по меньшей мере, один коллектор 8 для подвода-отвода воды, выполненный в виде стакана, внутренняя полость 9 которого сообщается с внутренней полостью 10 полимерной чаши 1 через сквозное отверстие 11 в ее стенке 2 (условно не показано) или днище 3, а на боковой поверхности 12 и/или торцевой поверхности 12′ которого герметично закреплен, по меньшей мере, один штуцер 13 для подвода или отвода воды или, например, два штуцера: 13 - для подвода воды и 14 - для ее отвода. По периметру наружной кромки 15 стенки 2 полимерной чаши 1 или ниже нее может быть выполнено ребро жесткости 16 с образованием углового или таврового сварного соединения с односторонним или двусторонним проплавлением кромки 17.
В качестве полимерного материала чаши 1 используют, например, обладающий хорошей свариваемостью листовой полипропилен, в частности, экструдированный, группы РР-В или ему подобный. Кроме этого можно использовать любые термопластические синтетические материалы, такие, например, как полиэтилен, поливинилхлорид и др.
Штуцер 13 для подвода воды соединен с напорным трубопроводом 18, при этом не принципиально, каким образом может быть удалена вода из чаши 1. В частности, для отвода воды, например, после купания в водоеме-бассейне можно использовать штуцер 14, соединенный с всасывающей магистралью 19 насоса 20, который будет подавать воду, например, для поливки огорода через магистраль 21.
Также, штуцер 13 для подвода воды может быть выполнен Г-образным (см. фиг.8) и быть снабженным легкосъемным трубчатым удлинителем 22, выступающим во внутреннюю полость 10 полимерной чаши 1 и установленным с зазором в сквозном отверстии 11 днища 3 полимерной чаши 1, при этом на боковой поверхности 12 и/или торцевой поверхности 12′ коллектора 8 должен быть размещен дополнительный штуцер 14 для отвода воды. В этом случае заполнение водоема будет осуществляться методом фонтанирования, а если ограничить объем воды и пустить ее в режиме циркуляции, то искусственный водоем будет представлять собой фонтан. При расположении такого коллектора 8 на стенке 2 полимерной чаши 1 (настоящий вариант условно не показан) также можно обеспечить оригинальный подвод-отвод воды, однако следует иметь в виду, что слишком высокое расположение такого коллектора 8 на стенке 2 может сделать затруднительным или неэффективным отвод воды через штуцер 14.
В некоторых случаях сквозное отверстие 11 в стенке 2 или днище 3 полимерной чаши 1 может быть снабжено глухой 23 или сетчатой 24 пробкой, последняя будет также выполнять функцию фильтра.
С учетом перечисленных признаков необходимо упомянуть о том, что искусственный водоем, будь то бассейн или фонтан, включает напорный насос 20 и фильтр 25, расположенные на удалении от полимерной чаши 1 с возможностью их технического обслуживания и связанные со штуцером 13 подвода-отвода воды или штуцерами 13 и 14 для подвода и отвода воды, соответственно, посредством трубопроводов 26 и запорно-регулирующей арматуры (аппаратуры, устройств) 27.
Проанализируем существенные признаки полезной модели.
Выполнение стенки 2 в виде, по меньшей мере, одного замкнутого по периметру гибкого элемента, боковые кромки 4 и 4′ которого контактируют между собой с образованием сплошного (герметичного) стыкового сварного соединения 5 в плоскости стыка - см. фиг.2, - (в том числе за счет двустороннего проплавления кромок 4 и 4′ - см. фиг.3), позволяет транспортировать и монтировать по месту водоемы практически любого размера и формы. Форма искусственного водоема в плане будет определяться профилем днища 3, которое также может быть составным из фрагментов, сваренных между собой на месте монтажа. Днище 3 и донная кромка 6 стенки 2 свариваются между собой с образованием герметичного соединения. Материал чаши - листовой полипропилен, который варится безупречно, как с использованием специальных стыковых сварочных машин, так и ручной сваркой с присадкой полипропиленовым прутком. К днищу 3 или стенке 2 чаши 1 приваривают коллектор 8 для подвода-отвода воды, выполненный из материала чаши 1 в виде стакана, который, в свою очередь также может быть выполнен в виде сварной сборочной единицы.
По периметру наружной кромки 15 стенки 2 полимерной чаши 1 большой емкости выполняют ребро жесткости 16 с образованием углового или таврового сварного соединения с односторонним или двусторонним проплавлением кромки. Если одного ребра 16 мало, делают два и более ребра 16, распределив их на разном уровне по высоте.
При изготовлении плавательных бассейнов и купелей чаще используется цветной полипропилен, который включает добавки против ультрафиолетового облучения.
Учитывая объем искусственного водоема и его форму, возможно его размещение на постаменте (детские бассейны - «лягушатники», фонтаны и др.) или установка в специально подготовленный фундамент с заглублением в грунт (тот и другой не показаны). При этом следует организовать местные освобождения (т.н. «карманы») для размещения конструктивных элементов чаши 1 (коллекторов 8), инженерного оборудования (напорного насоса 20, фильтра 25 и т.д.) и коммуникаций (трубопроводов 26, токоподводов и т.д.). Для зимнего хранения водоемы малого объема освобождают от воды, отсоединяют коммуникации и переносят, например, в помещение. Водоемы большого объема, если расстояние от поверхности земли до ближайшего коллектора 8 (на наружной поверхности стенки 2 или днища 3 полимерной чаши 1) превышает глубину промерзания грунта для местности, где установлены искусственные водоемы, можно оставлять на зиму заполненными водой с соблюдением мер предосторожности для выступающих наружу и контактирующих с холодным воздухом инженерного оборудования и коммуникаций.
На наружной поверхности стенки 2 или днища 3 полимерной чаши 1 закреплен - с образованием сварного соединения, - один или более коллекторов 8 для подвода-отвода воды, выполненный в виде стакана (в том числе сварного), внутренняя полость 9 которого сообщается с внутренней полостью 10 полимерной чаши 1 через сквозное отверстие 11 в ее стенке 2 или днище 3, а на боковой 12 и/или торцевой 12′ поверхности которого герметично закреплен штуцер 13 для подвода или отвода воды, или два штуцера 13 и 14, один из которых предназначен для подвода воды, а другой - для отвода. Поскольку в искусственном водоеме, будь то бассейн, фонтан, емкость для содержания рыб, водоплавающих птиц и животных, водных растений и т.д. требуется поддержание экосистемы в равновесии, проще всего это можно осуществить, организовав искусственный оборот воды. Для этого водоем оснащается напорным насосом 20, фильтром 25 и системой трубопроводов 26 для организации подвода-отвода и циркуляции воды с соответствующей запорно-регулирующей арматурой 27, например, шаровыми кранами, с помощью которых организуют потоки воды. Напорный насос 20 и фильтр 25 желательно расположить на удалении от полимерной чаши 1, что позволит беспрепятственно осуществлять их техническое обслуживание.
Водоем, установленный на приусадебном участке может заполняться водой вручную, - как ведрами, так и через штуцер 13 для подвода воды, который соединяют с напорным трубопроводом 18. Кроме этого, штуцер 13 для подвода воды можно выполнить Г-образным. В этом случае его можно снабдить трубчатым удлинителем 22, выступающим во внутреннюю полость 10 полимерной чаши над уровнем воды, который размещен с зазором в сквозном отверстии 11 днища 3 полимерной чаши 1 или ее стенки 2. Получается - простейший фонтан. Для отвода воды в замкнутый цикл на боковой (12) или торцевой (12′) поверхности коллектора 8 устанавливают дополнительный штуцер 14 для отвода воды. Расположение штуцеров 13 и 14 на боковой (12) и/или торцевой (12′) поверхности диктуется удобством монтажа и обслуживания инженерного оборудования и коммуникаций водоема.
Сквозное отверстие 11 в стенке 2 или днище 3 полимерной чаши 1 по мере необходимости оснащается глухой 23 или сетчатой 24 пробкой. Глухая пробка 23 нужна для исключения вытекания воды из чаши 1, сетчатая 24 - своеобразный фильтр, - применяется, в частности, для предохранения попадания мелких предметов в полость 9 коллектора 8.
Искусственные водоемы большого объема, например, бассейны, оснащают лестницами (условно не показаны) для удобства спуска в водоем и выхода из него.
Использование полезной модели можно проиллюстрировать на следующих примерах.
Пример 1. Искусственный водоем в виде детского бассейна (фонтана).
Готовят чашу 1 предпочтительно круглой в плане формы (см. фиг.13 и фиг.14). Дно 3 чаши 1 оснащают одним коллектором 8 для подвода-отвода воды, к которому присоединяют один штуцер 13 для подвода и один штуцер 14 для отвода воды. Предпочтительная конструкция такого подвода-отвода воды изображена на фиг.9. При этом трубчатый удлинитель 22 устанавливается по мере необходимости - только при преобразовании бассейна в фонтан.
Чашу 1 устанавливают на приусадебном участке на жесткое горизонтальное основание - небольшой постамент или деревянный поддон (условно не показаны), - и осуществляют подвод коммуникаций и подключение инженерного оборудования.
Включают подвод воды путем открытия-закрытия соответствующих кранов - поз.27. После заполнения чаши 1 водой, последнюю перекрывают. В сквозное отверстие 11 вставляют, например, сетчатую пробку 24. После нагрева воды, например, на солнце в бассейн допускаются дети.
После купания детей воду можно использовать для полива садово-огородных растений. Для этого достаточно подсоединить поливочный шланг к соответствующему трубопроводу 21, открыть-закрыть соответствующие запорно-регулирующие устройства - поз.27, - и включить насос 20. После опорожнения чаши 1 из нее вынимают случайно упавшие предметы. Чаша 1 готова для очередного заполнения водой.
В случае организации фонтана чашу 1 заполняю водой, например на одну треть. Г-образный штуцер 13 оснащают трубчатым удлинителем 22, выступающим во внутреннюю полость 10 полимерной чаши 1 над водой. Включают насос 20 по замкнутому циклу и регулируют напор воды.
Пример 2. Искусственный водоем в виде бассейна большого объема.
Под чашу 1 такого водоема готовят фундамент соответствующей формы и отдельную нишу для размещения инженерного оборудования. Из отдельных заготовок по месту сваривают полимерную чашу 1 (например, см. фиг.15), которую размещают в фундаменте. Осуществляют подвод коммуникаций и подключение инженерного оборудования (например, см. фиг.12). Один из коллекторов 8 соединяют с магистралью подвода воды (напорным трубопроводом 18), другой - с магистралью ее отвода (всасывающей магистралью 19 насоса 20). Чашу 1 заполняют водой. По мере нагрева воды водоемом можно пользоваться.
При эксплуатации водоема часть воды можно забирать для полива растений и доливать свежую воду. Для дополнительной очистки воды ее можно запустить напорным насосом 20 по замкнутому циклу через фильтр 25, который чистят или меняют по мере загрязнения картриджа.
Настоящий водоем можно оставлять на зиму заполненным водой с учетом вышеизложенных рекомендаций.
Пример 3. Искусственный водоем для разведения водоплавающих птиц.
Полимерную чашу по типу Примера 1 или Примера 2 размещают в соответствующем месте приусадебного участка с утапливанием периметра ее наружной кромки 15 до уровня поверхности земли. Осуществляют подвод коммуникаций и подключение оборудования. Чашу 1 заполняют водой до уровня немного не доходящего до наружной кромки 15.
В водоем запускают птицу.
Возможны другие варианты организации искусственного водоема на приусадебном участке для целей отличных от вышеперечисленных в Примерах 1-3. В любом случае конструкция водоема будет включать существенные признаки настоящей полезной модели.
В результате использования полезной модели расширилась номенклатура простых и надежных искусственных водоемов бытового назначения, используемых при ландшафтном оформлении дачных и приусадебных участков, в частности, для организации и принятия водных процедур и для хранения воды на хозяйственно-бытовые нужды - от полива участка до пожаротушения.