SE467362B

SE467362B - DEVICE OUTLET

Info

Publication number: SE467362B
Application number: SE9002298A
Authority: SE
Inventors: L Skogstroem
Original assignee: Svenska Roofmasters Ab
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-07-06
Also published as: SE9002298D0; SE9002298L; WO1992000430A1

Description

15 20 25 æl 467 362 2 därvid skedde en utjämning av vattenmängden mellan de olika brunnarna på takets ovansida och systemet med brunnar optime- rades för att ge optimal kapacitet. Pà senare tid har krav framställts pà att funktionen skall vara god för brunnarna även vid minimal taklutning och trots att maximal yta skall kunna föreligga per takavlopp och detta har inneburit att de enskilda brunnarnas kapacitet kommer i skymundan och att balanseringen av flöderna i systemet ej längre kan ske via ränndalen utan mäste ske genom utjämning av de skilda motstànden i systemet. Det borde därför vara logiskt att ge brunnen en större auktoritet över hela takavvattningssystemet genom att öka tryckfallet i brunnen. Detta förenklar utbalanseringen av rörsystemet sam- tidigt som man kan åstadkomma högre vattenhastigheter och därmed bättre självrensning i själva brunnen. Brunnens del i det totalt tillgängliga trycket blir dock ända liten. Även om brunnarna är konstruerade för fullströmning sa är det ett faktum att denna situation sällan uppträder och detta inne- bär att systemet mäste dimensioneras hydrauliskt ej enbart för dimensionerande flöde utan för att ge optimala egenskaper av- seende balansering, självrensning och ljud även vid lägre flöden och även i de fall då regnbelastningen blir ojämn till de en- skilda brunnarna jämfört med vad man förutsatt när systemet dimensionerades för fullströmning. Vid lägre flöde blandar även fullströmningsbrunnar in luft eftersom det är rörsystemet men eg brunnarna som övervägande bestämmer flödena vid fullströmmning. 15 20 25 æl 467 362 2 in this case an equalization of the amount of water took place between the various wells on the upper side of the roof and the system of wells was optimized to provide optimal capacity. Recently, requirements have been made that the function should be good for the wells even with minimal roof slope and despite the fact that maximum surface area should be possible per roof drain and this has meant that the capacity of the individual wells is overshadowed and that the balancing of flows in the system can no longer take place via the gutter valley but must be done by equalizing the various resistances in the system. It should therefore be logical to give the well greater authority over the entire roof drainage system by increasing the pressure drop in the well. This simplifies the balancing of the pipe system at the same time as higher water velocities can be achieved and thus better self-cleaning in the well itself. However, the part of the well in the total available pressure is still small. Although the wells are designed for full flow, it is a fact that this situation rarely occurs and this means that the system must be dimensioned hydraulically not only for dimensioning flow but to provide optimal properties regarding balancing, self-cleaning and sound even at lower flows. and also in cases where the rain load becomes uneven to the individual wells compared with what was assumed when the system was dimensioned for full flow. At lower flow, full-flow wells also mix in air because it is the pipe system but eg the wells that predominantly determine the flows at full flow.

Vid den kända brunnkonstruktionen sker luftinblandningen genom att vattenniván vid brunnen blir instabil och luft släpps ned a systemet sàsom pulser av varierande storlek. Detta skall inte förväxlas med att en virvel bildas i brunnens centrum som leder ner luft i centrum till brunnens utlopp. Vid den kända konstruk- tionen av brunnar som sàledes var hydrauliskt dimensionerad for takavvattningssystemet, utgick man ifrån balanserade vatten- flöden i systemet med sluten homogen vattenströmning. Det har emellertid visat sig att detta är ett ofullständigt synsätt av 10 15 20 25 35 3 467 562 flera orsaker. För det första ställs myndighetskrav om dimensio- nerande regnbelastning ofta i motsats till kravet om önskvärd fyllnadsgrad för att uppnå självrensning i systemen. Rörsystemen blir som regel överdimensionerade med hänsyn till det senare kravet. För det andra måste man i systemens och komponenternas utformning ta hänsyn till att vatten har tusen gånger högre densitet än luft. Tryckfallet blir lika för luft och vatten men lufthastigheten är ca 30 gånger större än vattenhastigheten. Med kännedom om detta förhållande så har nu uppfinningen tillkommit i avsikt att förhindra pulsationer vid andra flöden än dimensio- nerande flöden och säkerställa att vid normalt regnvattenflöde alla brunnar i samma system arbetar med lämplig inblandning av luft i vattnet så att kontinuerlig vattenpelare föreligger från alla brunnar till systemets rörledningar.In the known well construction, the air mixing takes place by the water level at the well becoming unstable and air being released into the system as pulses of varying size. This should not be confused with the formation of a vortex in the center of the well that leads air down the center to the outlet of the well. In the known construction of wells which were thus hydraulically dimensioned for the roof drainage system, balanced water flows in the system with closed homogeneous water flow were assumed. However, it has been found that this is an incomplete approach for several reasons. Firstly, regulatory requirements for dimensioning rain loads are often set in contrast to the requirement for the desired degree of filling in order to achieve self-cleaning in the systems. The pipe systems are usually oversized with regard to the latter requirement. Secondly, the design of the systems and components must take into account that water has a thousand times higher density than air. The pressure drop is the same for air and water, but the air velocity is about 30 times greater than the water velocity. With knowledge of this relationship, the invention has now been developed with the intention of preventing pulsations at flows other than dimensioning flows and ensuring that at normal rainwater flow all wells in the same system work with suitable mixing of air in the water so that continuous water column is present from all wells. to the system pipelines.

I ändamål att eliminera nackdelarna med känd konstruktion och möta ovanstående angivna teorier så har uppfinningen erhållit de kännetecken som framgår av efterföljande patentkrav.In order to eliminate the disadvantages of known construction and meet the above stated theories, the invention has obtained the features which appear from the following claims.

Två föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningsfigurer.Two preferred embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawing figures.

Fig. 1 visar därvid ett schematiskt tvärsnitt genom en brunn enligt en första utföringsform.Fig. 1 then shows a schematic cross-section through a well according to a first embodiment.

Fig. 2 visar schematiskt en vy uppifrån av brunnen enligt fig. 1.Fig. 2 schematically shows a top view of the well according to Fig. 1.

Fig. 3 visar schematiskt ett tvärsnitt av en andra utföringsform av uppfinningen.Fig. 3 schematically shows a cross section of a second embodiment of the invention.

Fig. 4 visar schematiskt en planvy av brunnen enligt fig. 3.Fig. 4 schematically shows a plan view of the well according to Fig. 3.

Med hänvisning nu till fig. 1 är en brunn 1 på lämpligt sätt anbringad i en ränndal till ett tak och planet som brunnen är 10 15 20 25 30 467 562 4 insatt i betecknas med 2. Brunnens inloppsöppning har kanter 3 i jämnhöjd med takplanet 2 och har en viss försänkning så att ett trågliknande utrymme 4 bildas. Utloppet från brunnen 1 betecknas med 5 och utloppet är direkt anslutet till en bortledning 6 som är i förbindelse med en transportledning (ej visad), som är gemensam för alla brunnar på taket.Referring now to Fig. 1, a well 1 is suitably mounted in a gutter valley to a roof and the plane in which the well is inserted is denoted by 2. The inlet opening of the well has edges 3 flush with the roof plane 2 and has a certain recess so that a trough-like space 4 is formed. The outlet from the well 1 is denoted by 5 and the outlet is directly connected to a drain 6 which is connected to a transport pipe (not shown), which is common to all wells on the roof.

I brunnen 1 är anordnad på i och för sig känt sätt ett skiv- formigt organ eller platta 7 som har en spärrande central yta 8 vilken är större än utloppet 5 i projekterad yta men således mindre än inloppsöppningen till brunnen. Det skivformiga organet 7 är förlagt något under inloppsöppningens kanter 3 och i detta fall utformat som ett lock som är insatt i brunnen med en nedåt- riktad runtomgående fläns 9. I ytterområdet av det skivformiga organets ovansida är anordnat ett antal slitsar 10, se fig. 2, genom vilka slitsar 10 vattnet strömmar ner till trågutrymmet 4 och vidare ut genom brunnens utloppsöppning 5. Spärrytan 8 förhindrar på i och för sig känt sätt att en virvel bildas i brunnen och att denna virvel suges ner i utloppsöppningen 5 så att en luftpelare uppstår nedåt genom brunnen och utlopps- öppningen 5.Arranged in the well 1 in a manner known per se is a disc-shaped member or plate 7 which has a locking central surface 8 which is larger than the outlet 5 in the projected surface but thus smaller than the inlet opening to the well. The disc-shaped member 7 is located slightly below the edges 3 of the inlet opening and in this case is formed as a lid which is inserted into the well with a downwardly directed circumferential flange 9. In the outer area of the top of the disc-shaped member a number of slots 10 are arranged, see fig. 2, through which slots 10 the water flows down to the trough space 4 and further out through the outlet opening 5 of the well. The barrier surface 8 prevents in a manner known per se that a vortex is formed in the well and that this vortex is sucked down into the outlet opening 5 so that an air column arises down through the well and the outlet opening 5.

Ovanför brunnen 9 och ovanför takplanet 2 är anordnad en skräp- sil 11. Skräpsilen är i formen av en huv och har ett flertal slitsar 12 för inströmning av vatten till brunnen. Normalt kan tillåtas maximalt en vattenlagring på taket, dvs. det föreligger ett vattenskikt på taket och storleken på detta skikt kan vara i tjocklek ca 50 mm. Vid dimensionerande flöde är vattenskiktet på taket någonstans emellan 0 mm och 50 mm men normalt med sådan höjd som motsvarar att brunnen_är full med vatten upptill in- loppskanterna 3. Vid dimensionerande flöde strömmar vattnet genom brunnen under s.k. fullflödesförhållande dvs. det råder en obruten vattenpelare genom brunnen och hela ledningsnätet. -la 10 15 20 25 30 35 Det problem som skall lösas och som inledningsvis redogöres för är att vid vattenmängder mindre än dimensionerande vattenmängder genom brunnen, så kan uppstà att tryckfallet genom brunnen och bortledningarna försvinner därför att ingen obruten vattenpelare finnes och istället sà suges luft genom ledningssystemet och brunnen. Detta stör hela systemet med brunnar så att pulsationer uppstår och vattenhastigheterna nedsättes. För att nu säker- ställa att en obruten vattenpelare förefinnes vid vattenmängder mindre än dimensionerande vattenmängder så tillföres luft i smà mängder till brunnens utlopp sa att en blandning av luft och vatten strömmar genom utloppet. Denna luftinblandning sker enligt uppfinningen medelst en genomströmningsledning 13.Above the well 9 and above the roof plane 2 is arranged a rubbish sieve 11. The rubbish sieve is in the form of a hood and has a plurality of slots 12 for inflow of water to the well. Normally a maximum of one water storage on the roof can be allowed, ie. there is a water layer on the roof and the size of this layer can be about 50 mm thick. With dimensioning flow, the water layer on the roof is somewhere between 0 mm and 50 mm, but normally with such a height that corresponds to the well being full of water at the top of the inlet edges 3. With dimensioning flow, the water flows through the well below the so-called full flow ratio ie. there is an unbroken water column through the well and the entire pipe network. -la 10 15 20 25 30 35 The problem to be solved and which is initially described is that with water volumes smaller than dimensioning water volumes through the well, it can occur that the pressure drop through the well and the discharges disappears because there is no unbroken water column and instead air is sucked through the piping system and the well. This disturbs the entire system of wells so that pulsations occur and water velocities are reduced. In order to now ensure that an unbroken water column is present at water volumes smaller than dimensioning water volumes, air is supplied in small amounts to the well's outlet so that a mixture of air and water flows through the outlet. This air mixing takes place according to the invention by means of a flow line 13.

Ledningen 13 sträcker sig sluten genom utrymmet mellan det skivformiga organet 7 och utloppet 5 och har utloppet eller mynningen 14 förlagd i utloppsöppningen 5 eller strax under.The conduit 13 extends closed through the space between the disc-shaped member 7 and the outlet 5 and has the outlet or mouth 14 located in the outlet opening 5 or just below.

Inloppet till ledningen 13 ligger ovanför brunnens inlopps- öppning 3. Ledningen 13 har formen av en rak utsträckning genom brunnens centrumlinje och genom den spärrande ytan 8 och ovanför den spärrande ytan 8 finns en rak utsträckning 15 ut mot insidan av skräpsilen 11. Därifrån föreligger en rörböj 16 som med nagon stigning relativt insidan av skräpsilen avslutas ungefär mittpà skräpsilen. Utefter rörböjen 16 är ett antal hàl 17 anordnade och dessa häl utgör inloppsöppningar till ledningen 13. Total- arean av alla hålen 17 motsvarar lämpligen ungefärligen ledning- ens 13 tvärsnittsarea.The inlet to the conduit 13 lies above the inlet opening 3 of the well. The conduit 13 is in the form of a straight extension through the center line of the well and through the barrier surface 8 and above the barrier surface 8 there is a straight extension 15 towards the inside of the rubbish sieve 11. pipe bend 16 which with some pitch relative to the inside of the rubbish sieve ends approximately in the middle of the rubbish sieve. Along the pipe bend 16 a number of holes 17 are arranged and these heels constitute inlet openings to the pipe 13. The total area of all the holes 17 suitably corresponds approximately to the cross-sectional area of the pipe 13.

När vattennivàn ovanför taket 2 är lägre än rörböjensílö höjd över taket så kommer därför luft att insugas i hàlen 17 och luften föres ner genom ledningen 13 och ut genom dess mynning 14 där luften blandas med vattnet som strömmar genom brunnen.When the water level above the roof 2 is lower than the pipe bending silo height above the roof, therefore air will be sucked into the hole 17 and the air is carried down through the duct 13 and out through its mouth 14 where the air is mixed with the water flowing through the well.

Luften kommer därför att tillföras i lämpliga portioner under hela strömningsförloppet och därigenom undvikes pulsationer i systemet. Vid en utföringsform av uppfinningen lag maximala flödet kring 3,2 l per sekund. Med den visade utföringsformen kunde åstadkommas en jämn luftinblandning vid minskat flöde ned 10 15 20 25 30 467 362 ß till en 1 l per sekund då vissa mindre pulsationer kunde noteras. Deta har sàledes visat sig att ju mindre tryckfall som föreligger i ledningen 13 desto stabilare flöde erhålles men samtidigt förloras en viss del av det tillgängliga trycket för systemet vilket då ger nagot förhöjd vattennivà pà takets som följd.The air will therefore be supplied in suitable portions throughout the flow process and thereby pulsations in the system are avoided. In one embodiment of the invention, the maximum flow is around 3.2 l per second. With the embodiment shown, an even air mixture could be achieved with reduced flow down to 467 362 ß to a 1 l per second when some smaller pulsations could be noted. It has thus been found that the smaller the pressure drop present in the line 13, the more stable flow is obtained, but at the same time a certain part of the available pressure for the system is lost, which then gives a slightly elevated water level on the roof as a result.

Fig. 3 och fig. 4 visar en andra utföringsform av uppfinningen.Fig. 3 and Fig. 4 show a second embodiment of the invention.

Samma hänvisningssiffror användes för med den tidigare ut- föringsformen överensstämmande delar. Det som skiljer utförings- formerna àt är att vid utföringsformen enligt fig. 3 ledningen 13 sträcker sig fran utloppsöppningen 5 utefter brunnens botten mot sidokanten och där sträcker sig i en vertikal del 18 uppåt som sedan avslutas i en rörböj 16 likadan som den enligt före- gående utföringsform. Ledningen 13 är emellertid sluten genom hela tràgutrymmet 4 pà samma sätt som tidigare. Fördelen med denna utföringsform kan sägas vara att man slipper ett tätnings- problem vid genomförandet av ledningen 13 genom den spärrande ytan 8 av det skivformiga organet 7. Uppfinningen leder således till att man pà ett kontrollerat sätt kan inblanda luft i vattnet nedanför brunnen och vid vattennivàer som ligger under nivå motsvarande dimensionerande flöde men högre än då luft- inblandningen kan ske vid vattennivàer lägre än nivån för det skivformiga organet B.The same reference numerals are used for parts corresponding to the previous embodiment. What distinguishes the embodiments is that in the embodiment according to Fig. 3 the line 13 extends from the outlet opening 5 along the bottom of the well towards the side edge and there extends in a vertical part 18 upwards which is then terminated in a pipe bend 16 similar to that according to FIG. current embodiment. However, the line 13 is closed through the entire trough space 4 in the same way as before. The advantage of this embodiment can be said to be that a sealing problem is avoided in the passage of the pipe 13 through the blocking surface 8 of the disc-shaped member 7. The invention thus leads to air being mixed in the water below the well and at water levels in a controlled manner. which is below a level corresponding to the dimensioning flow but higher than when the air mixing can take place at water levels lower than the level of the disc-shaped member B.

Det skall observeras att utsträckningen för genomströmnings- ledningen 13 och dess utformning kan varieras utöver vad de tvá utföringsformerna visar. Vidare skall observeras att med uttrycket “mot luft spärrande yta" avses ytans funktion vid dimensionerande flöde.It should be noted that the extent of the flow line 13 and its design can be varied beyond what the two embodiments show. Furthermore, it should be noted that the term "air-barrier surface" refers to the function of the surface during dimensioning flow.

Claims

467 562 PATENT REQUIREMENTS

Device at roof outlet for guiding rainwater accumulated on a roof by means of a roof drain (1) through the roof (2) and to a transport pipe, which is common to several roof drains, which roof drain (1) has an inlet opening (3) to be located in the roof plane (2) with its upper edge and an outlet opening (5) smaller than the inlet opening (3) and connected to the transport line, a disc-shaped member (7) being located in the well (1) but below the plane of the upper edge of the inlet opening (3) ), which has an air-barrier surface (8), which is concentrically located relative to the outlet (5) and has a larger projected area than the outlet, thereby ensuring that during dimensioning flow to the well (1) no air is sucked into the well by vortex formation and the outlet opening (5), characterized in that the well (1) is provided with an air flow line (13), which is closed in relation to the space of the well (4) between the inlet opening (3) and the outlet opening (5) and which has a connection (17) with surroundings ngen above the inlet opening (3) of the well and which opens into the outlet (5) from the well and which flow line (13) has a small minimum flow area relative to the outlet area of the well.

Device according to claim 1, characterized in that the air flow line (13) extends centrally through the well and the disc-shaped member (7).

Device according to claim 1, characterized in that the air flow line (13) is located eccentrically in the well (1) and along the inside of the well.

Device according to claim 1, characterized in that the connection of the flow to the environment consists of a pipe bend (16), which extends with a small slope concentrically relative to the center line of the well (1) and along which pipe bend a plurality of holes (17) are received in the air flow line. 467 362

Device according to claim 1, characterized in that the pipe bend (16) is located on the inside of a rubbish sieve (11) which connects to the inlet opening (3) of the well. w, I?