СИСТЕМА ЗАКРЫТОГО ДРЕНАЖА Российский патент 2018 года по МПК B01D24/12 B01D29/00 E03F1/00 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники изобретения

Варианты выполнения изобретения в основном относятся к системе и способу фильтрации. Более конкретно, изобретение относится к системе и способу дренажной фильтрации.

Описание известного уровня техники

Системы закрытого дренажа выполняются с возможностью отфильтровывать различные твердые частицы из больших объемов текучей среды, например, воды. Обычно "грязная" вода проходит через фильтрующую среду, помогающую удалить твердые частицы, и достигает множества дрен, которые выполнены с возможностью предохранять фильтрующую среду, при этом предусматривают стекание воды в дрену и отвод воды через дрену. Каждая дрена имеет отверстие, ведущее к центральному каналу, который собирает всю отфильтрованную воду, и отфильтрованная вода затем удаляется из канала. Системы закрытого дренажа могут также позволить обратную промывку водой в целях очистки и/или фильтрации. Во время обратной промывки вода может нагнетаться в центральный канал, двигаясь через множество дрен, и наружу через фильтрующую среду.

В идеале, текучая среда равномерно распределяется по длине дрены, и скорость течения текучей среды в канале равномерна по всей длине дрены. Однако системы закрытого дренажа в последние годы увеличились в размерах, и распределение текучей среды и течение текучей среды через системы закрытого дренажа стало представлять проблему. Кроме того, конструкция существующих лотковых пластин, которые поддерживают дрены над каналами, может приводить к проблемам, когда текучая среда движется из дрен в канал, и монтаж закрытых дренажных систем увеличенной длины также стал более сложным.

Существует потребность в системе и способе дренажной фильтрации, которые позволят избежать проблем, связанных с существующими закрытыми дренажными системами.

Сущность изобретения

В одном варианте выполнения, изобретение в основном относится к устройству закрытого дренажа, которое включает в себя верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды, присоединенную к нижней пластине. По меньшей мере одно направляющее ребро для управления потоком расположено между верхней конструкцией и нижней пластиной.

В одном варианте выполнения, изобретение относится к устройству закрытого дренажа, содержащему верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды и нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции. Верхняя конструкция включает в себя первый фильтрующий элемент и второй фильтрующий элемент, причем второй фильтрующий элемент расположен между первым фильтрующим элементом и нижней пластиной и включает в себя структуру, которая ограничивает поток текучей среды внутри дрены.

В одном варианте выполнения, изобретение относится к системе закрытого дренажа, содержащей канал, одну или более дрен, расположенных поперек канала, и слой фильтрующей среды, расположенный над одной или более дрен. Дрены включают в себя верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды, нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции, которая содержит отверстие для отвода текучей среды в канал, и по меньшей мере одно направляющее ребро для управления потоком, расположенное между верхней конструкцией и нижней пластиной.

В одном варианте выполнения, система закрытого дренажа может дополнительно содержать лотковую пластину или трубчатый элемент, расположенный в канале для направления потока текучей среды. Лотковая пластина или трубчатый элемент может включать в себя выпуски меньшей трубы, которые затем встраиваются в пол траншеи, и могут предусматривать приток или отток текучей среды.

В одном варианте выполнения, вместо пластины над каналом может использоваться труба большего размера с меньшими выпусками трубы, которые заделаны в пол резервуара. Труба большего размера может соединяться с трубопроводом снаружи резервуара, предусматривая приток и отток текучей среды.

В одном варианте выполнения, описана система закрытого дренажа, содержащая канал и дрену, расположенную поперек канала. Дрена может включать в себя верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды, нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции и включающую в себя отверстие для отвода текучей среды в канал. Для подачи воды из камеры во внутреннюю часть дрены может быть обеспечен водяной патрубок. Для подачи воздуха во внутреннюю часть дрены может быть обеспечен воздушный патрубок. Водяной патрубок может включать в себя первый конец, обращенный к камере, и второй конец, обращенный к внутренней части дрены. Второй конец может иметь концевую пластину, закрывающую верхнюю часть второго конца. Второй конец дополнительно может включать в себя отверстие, имеющее угловой срез, который образует угол относительно продольной оси водяного патрубка.

В одном варианте выполнения, описана система закрытого дренажа, содержащая дрену, расположенную на основании. Дрена может включать в себя верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды, нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции, и удерживающий механизм для присоединения дрены к основанию с возможностью регулировки. Удерживающий механизм может включать в себя анкерный болт, присоединенный к основанию, удерживающую планку, присоединенную к одному концу анкерного болта с помощью упругого элемента, и выравнивающий болт, имеющий первый конец, находящийся в контакте с удерживающей планкой, и второй конец, находящийся в контакте с основанием. Вращением выравнивающего болта можно регулировать положение нижней пластины по отношению к основанию.

В одном варианте выполнения, система коллектора для множества дрен содержит множество дрен, причем каждая из множества дрен содержит концевое соединение и коллектор, имеющий множество принимающих соединений, расположенных вдоль продольной длины коллектора, при этом каждое из множества принимающих соединений, выполнено с возможностью принимать концевое соединение соответствующей одной из множества дрен.

В одном варианте выполнения, в дрене, использующей наборы перфорационных отверстий для регулирования воздуха и воды, перфорационные отверстия могут располагаться с учетом того, чтобы оптимизировать рабочий угол системы дрены относительно идеальной горизонтальной линии. Перфорационные отверстия могут располагаться либо в U-образных каналах, либо в пластине, регулирующей поток.

Краткое описание чертежей

Для того чтобы перечисленные выше признаки изобретения можно было понять в деталях, более подробное описание изобретения, кратко сформулированного выше, будет сделано со ссылкой на варианты выполнения, некоторые из которых показаны на прилагаемых чертежах. Однако следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только типичные варианты выполнения данного изобретения и поэтому не должны рассматриваться как ограничивающие его объем, поскольку изобретение может допускать другие, в равной степени эффективные варианты выполнения.

Фиг.1 - вид в перспективе обычной системы закрытого дренажа.

Фиг.2 - вид в перспективе дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.3 - вид в перспективе дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.4A - вид в перспективе разреза дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.4B - вид в перспективе разреза дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.5 - вид в перспективе верхней насадки согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.6 - вид в перспективе дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.7A - вид в перспективе дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.7B - вид в перспективе дрены согласно одному варианту выполнения изобретения;

Фиг.7C - вид местного разреза дрены на фиг.7B.

Фиг.7D - вид сбоку дрены на фиг.7B.

Фиг.7E – вид поперечного сечения дрены на фиг. 7B, взятый по линии V-V на фиг.7D.

Фиг.7F - вид в перспективе дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.7G и 7H - виды с местным разрезом дрены на фиг.7F.

Фиг.7I – вид сбоку дрены на фиг.7F.

Фиг.7J – вид поперечного сечения дрены на фиг.7F, взятый по линии W-W на фиг.7I.

Фиг.7K - вид поперечного сечения дрены согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.8 - иллюстрация системы коллектора для множества дрен согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.9 - вид в перспективе лотковых пластин для системы закрытого дренажа, согласно одному варианту выполнения изобретения.

Фиг.10 - вид сбоку дополнительного варианта выполнения системы закрытого дренажа, согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг.11 - вид поперечного сечения системы закрытого дренажа на фиг. 10, взятого по линии 11-11 на фиг.10.

Фиг.12 - подробный вид части поперечного сечения на фиг.11.

Фиг.13 – вид в изометрии разреза системы закрытого дренажа на фиг.10.

Фиг.14 – подробный вид разреза части вида на фиг.13.

Фиг.15 – подробный вид подводящего водяного трубопровода и пластинчатой части системы закрытого дренажа на фиг.10.

Фиг.16 - частичный вид поперечного сечения варианта выполнения подводящего водяного трубопровода системы закрытого дренажа на фиг.10.

Фиг.17 - частичный вид поперечного сечения другого варианта выполнения подводящего водяного трубопровода системы закрытого дренажа на фиг.10.

Фиг.18 - вид в перспективе варианта выполнения дрены согласно одному варианту выполнения изобретения, в котором дрена расположена отдельно от водяной камеры в сборе.

Фиг.19 - обратный вид в перспективе дрены на фиг.18.

Фиг.20 – вид в перспективе разреза дрены на фиг.18, соединенной с водяной камерой в сборе.

Фиг.21 - вид поперечного сечения дрены на фиг.18, соединенной с водяной камерой в сборе.

Фиг.22 и 23 - виды поперечного сечения вариантов выполнения подводящих воздушных трубопроводов для использования с системой закрытого дренажа на фиг.10.

Фиг.24 - вид в перспективе части системы закрытого дренажа, согласно варианту выполнения изобретения.

Фиг.25 - поперечное сечение части системы закрытого дренажа, показанной на фиг.24.

Фиг.26 - вид в перспективе системы закрытого дренажа, согласно варианту выполнения изобретения.

Фиг.27 – вид частичного разреза системы закрытого дренажа на фиг.26.

Фиг.28 – вид сбоку системы закрытого дренажа на фиг.26.

Фиг.29 - вид поперечного сечения системы закрытого дренажа на фиг.26, взятый по линии Z-Z на фиг.28.

Фиг.30 - вид поперечного сечения системы закрытого дренажа, согласно варианту выполнения изобретения.

Фиг.31 - вид поперечного сечения системы закрытого дренажа, согласно варианту выполнения изобретения.

Фиг.32 - вид сбоку усовершенствованного удерживающего механизма для использования с описанным системой закрытого дренажа.

Фиг.33 – вид в изометрии удерживающего механизма на фиг.32.

Подробное описание

Система 5 закрытого дренажа показана на фиг.1, согласно одному варианту выполнения. Система 5 закрытого дренажа включает в себя основание 10, которое состоит из плотного заполнителя, например, бетона, который уложен в определенной области дрены. Основание 10 включает в себя канал 15, который обеспечивает область централизованного сбора потока текучей среды. Лотковая пластина 20, которая обычно является стальной пластиной, вставлена в канал 15 и включает в себя трубки 25 (показанные на фиг.9) для соединения с отдельными дренами 30, расположенными над каналом 15. Множество дрен 30 пересекают канал 15 и лотковые пластины 20. Дрены 30 включают в себя нижнюю пластину 35, которая содержит отверстие для приема трубки 25 лотковой пластины, и верхнюю конструкцию 40, которая предотвращает попадание фильтрующей среды в дрену, одновременно позволяя текучей среды проходить в дрену. Слой фильтрующей среды 45 размещен над множеством дрен 30. Вода 50 затем может перемещаться над и через фильтрующую среду 45, через дрены 30 и через канал 15. Альтернативно, в процессе обратной промывки, вода может пропускаться через канал 15, через трубки 25 лотковых пластин, через множество дрен 30 и через фильтрующую среду 45.

Различные варианты выполнения дрен описаны в данном документе, и все могут использоваться в сочетании с основной системой закрытого дренажа, описанной выше, и показанной на фиг.1. Фиг.2 представляет собой вид в перспективе дрены 30, согласно одному варианту выполнения изобретения. Дрена 30 включает в себя нижнюю пластину 35, верхнюю конструкцию 40, которая предотвращает попадание фильтрующей среды в дрену, и одно или более ребер 60 для управления потоком, которые проходят по меньшей мере частично внутри дрены 30.

Верхняя конструкция 40 включает в себя первый фильтрующий элемент 42, например, проволочную сетку, множество сетчатых элементов, перфорированную пластину или любую другую конструкцию, способную фильтровать среду, известную в данной области техники. Первый фильтрующий элемент 42 позволяет воде или текучей среды течь через верхнюю конструкцию 40, одновременно предотвращая движение среды и других твердых частиц через верхнюю конструкцию 40. Примерный первый фильтрующий элемент 42 включает в себя сетку Vee-Wire®. В некоторых случаях, верхняя конструкция 40 дополнительно включает в себя опорный элемент 44, который присоединен к первому фильтрующему элементу 42. Опорный элемент 44 обеспечивает опору первому фильтрующему элементу 42, который в свою очередь поддерживает вес текучей среды и фильтрующей среды, размещенной сверху дрены 30. Опорный элемент 44 включает в себя прорези или перфорационные отверстия, которые позволяют текучей среды или воде протекать через верхнюю конструкцию 40. Опорным элементом 44 может быть любая конструкция, которая поддерживает вес текучей среды и содержит прорези. В одном варианте выполнения, как показано на фиг.2 и 3, опорный элемент 44 представляет собой ряды канальных реек с перфорационными отверстиями или прорезями вдоль длины каждой канальной рейки. Канальная рейка в показанном варианте выполнения является элементом, который проходит продольно вдоль первого фильтрующего элемента 42 и имеет u-образное поперечное сечение. Канальные рейки могут проходить смежно одна с другой, причем поверхности внешних сторон канальных реек сопрягаются, и при этом стороны верхних частей сопрягаются с первым фильтрующим элементом 42. В одном варианте выполнения, опорный элемент 44 является перфорированной пластиной, которая является смежной с первым фильтрующим элементом 42. Перфорационные отверстия любого варианта выполнения могут располагаться так, чтобы максимизировать производительность и устойчивость поверхности раздела воздуха и воды в полости.

Верхняя конструкция 40 может быть полуцилиндрической, арочной или криволинейной, как показано на фиг.2 и 3. Верхняя конструкция 40 может также быть сконфигурирована в виде коробчатой конструкции с первым фильтрующим элементом 42 на по меньшей мере части верхней стороны. Первый фильтрующий элемент 42 может также располагаться на по меньшей мере части стороны верхней конструкции 40. Предполагается, что верхняя конструкция 40 может содержать множество конфигураций при условии, что вода или текучая среда имеет возможность протекать через верхнюю конструкцию 40 и предотвращается попадание среды и твердых частиц в дрену 30. Верхняя конструкция может быть выполнена с возможностью вмещать множество вариантов нижних управляющих устройств.

Верхняя конструкция 40 присоединена к нижней пластине 35 дрены 30. Нижняя пластина 35 дрены 30 может быть плоской, чтобы позволить текучей среды равномерно двигаться через дрену. Штампованные или криволинейные формы, которые улучшают конструктивные свойства или поведение потока также могут использоваться. Дно 35 включает в себя по меньшей мере одно отверстие, которое ведет к каналу 15, трубе или другому водосборному устройству под дреной 30. Данное отверстие может также располагаться на концах дрены в случае проточных камер с вертикальными закрывающими пластинами. Отверстие позволяет воде или текучей среды быть отведенной в канал 15 так, что вода или текучая среда может собираться централизованно. Отверстие может также принимает лотковую трубку от лотковой пластины 20, расположенной в канале 1, чтобы способствовать отводу текучей среды.

Дрена 30 также включает в себя одно или более направляющих ребер 60, управляющих распределением потока текучей среды внутри дрены 30. Направляющие ребра 60 могут ограничивать или перенаправлять поток текучей среды, чтобы выравнивать изменение сопротивления, которое достигается изменяющейся геометрией или ступенчатым водосборником без фактического изменения геометрии верхней конструкции 40 дрены 30. Направляющие ребра 60 могут быть любого очертания, например, прямоугольной пластиной, щелевой пластиной, полукруглой пластиной или иметь трубчатую конфигурацию. Направляющие ребра 60 могут также иметь любую ширину или длину, и эта ширина или длина может меняться от ребра к ребру. Угол наклона направляющих ребер 60 к оси дрены 30 может также меняться по необходимости для улучшения распределения и управления потоком. Как показано на фиг.2, в одном варианте выполнения, одно или более направляющих ребер 60 могут проходить по меньшей мере частично от верхней конструкции 40 в направлении нижней пластины 35. В одном варианте выполнения, одно или более направляющих ребер 60 могут проходить по меньшей мере частично от нижней пластины 35 в направлении верхней конструкции 40. В одном варианте выполнения, одно или более направляющих ребер 60 могут проходить от верхней конструкции 40 в направлении нижней пластины 35, в то время как одно или более направляющих ребер 60 проходят от нижней пластины 3 в направлении верхней конструкции 40. В одном варианте выполнения, одно или более направляющих ребер 60 могут проходить по меньшей мере частично от первой стороны верхней конструкции ко второй стороне верхней конструкции, как показано на фиг.3.

Одно или более направляющее ребро 60 может быть расположено перпендикулярно нижней пластине 35, как показано на фиг.2. Одно или более направляющее ребро 60 может располагаться под одним или более углами по отношению к нижней пластине 35. Одно или более направляющее ребро 60 может также располагаться параллельно нижней пластине, как показано на Фиг.3.

В некоторых вариантах выполнения, направляющие ребра может включать в себя одну или более труб или трубок любого подходящего поперечного сечения, которые могут использоваться аналогичным образом в вертикальных или горизонтальных направляющих ребрах 60, описанных в данном документе.

В одном варианте выполнения, направляющие ребра 60 могут располагаться с определенным шагом вдоль продольной длины дрены 30, как показано на фиг.4A. Расстояние между каждым направляющим ребром 60 может меняться или они могут находиться на равном расстоянии друг от друга. Фиг.4 показывает вид в перспективе разреза дрены 30, где две пары направляющих ребер 60 расположены перпендикулярно нижней пластине 35 и параллельно друг другу. Следует иметь в виду, что одно или более дополнительных направляющих ребер могут быть ориентированы, например, перпендикулярно нижней пластине 35 и перпендикулярно направляющим ребрам 60. Кроме того, направляющие ребра 60 не должны располагаться параллельно или перпендикулярно друг к другу, и предполагается, что некоторые или все из направляющих ребер могут быть расположены под множеством углов относительно друг друга. Также предполагается, что любое количество направляющих ребер 60 может быть расположено вдоль продольной длины дрены 30 в различных положениях, чтобы обеспечить желаемую схему потока и/или режим потока. Например, направляющее ребро 60 может быть расположено над отверстием 65 в нижней пластине 35 дрены 30, и может, в одном варианте выполнения, проходить в канале 15 под дреной 30. Направляющие ребра 60 могут быть расположены и наклонены вдоль продольной длины дрены 30, чтобы достичь желаемого распределения текучей среды вдоль дрены 30.

Трубчатая геометрия направляющих ребер 60 также может быть использована. Фиг.4B показывает комплект кольцевых элементов 60a и трубчатого элемента 60b, расположенных вдоль продольной длины дрены 30 в различных положениях. Данные кольцевые/трубчатые элементы 60a, 60b могут располагаться по желанию для управления потоком, проходящим через дрену 30. Фиг.4B показывает неограничивающее примерное расположение множества кольцевых элементов 60a и трубчатого элемента 60b вдоль длины дрены 30. Как можно видеть, размеры кольцевых элементов 60a могут меняться по желанию. В некоторых вариантах выполнения, некоторые или все из кольцевых элементов 60a расположены концентрически, хотя это не является необходимым. Аналогично, использование, расположение и размеры трубчатого элемента 60b (или элементов) могут также меняться для получения желаемой схемы потока.

В одном варианте выполнения, дрена 30 дополнительно содержит верхнюю насадку 70 для размещения внутри отверстия 65 в нижней пластине 35 дрены 30. Верхняя насадка 70 может принимать лотковую трубку 25 лотковых пластин 20 так, что текучая среда может течь наружу в верхнюю насадку 70 через лотковую трубку 25 и затем в канал 15. Один вариант выполнения верхней насадки 70 показан на фиг.5. Верхняя насадка 70 может проходить по меньшей мере частично внутри, или может полностью располагаться внутри дрены 30. Верхняя насадка 70 в основном является полой и имеет внешнюю стенку 71 и внутреннюю стенку 73. В то время как вариант выполнения верхней насадки 70 на фиг.5 показан цилиндрическим, верхняя насадка 70 может включать в себя альтернативные конфигурации, например, коробчатую конфигурацию. Верхняя насадка 70 включает в себя одно или несколько отверстий 72 верхних насадок, расположенных вдоль стороны верхней насадки 70, и проходящих от внешней стенки 71 к внутренней стенке 73. Отверстия 72 верхней насадки позволяют текучей среде течь из внутренней дрены 30 в верхнюю насадку 70 и двигаться через отверстие 65 в канал 15 под дреной 30. Отверстия 72 верхней насадки служат для того, чтобы обеспечить ограничение текучей среды, движущейся вдоль длины дрены 30. В некоторых случаях, верхняя насадка 70 может дополнительно включать в себя одно или более направляющих ребер 75 верхней насадки, расположенных внутри верхней насадки 70. Направляющие ребра 75 верхней насадки могут проходить от одной стороны внутренней стенки ко второй стороне внутренней стенки или от верхней части верхней насадки 70, и направляющие ребра 75 верхней насадки могут располагаться под любым углом относительно нижней пластины 35. Направляющие ребра 75 верхней насадки могут проходить выше или ниже верхней насадки 70. Направляющие ребра 75 верхней насадки дополнительно обеспечивают направление текучей среды, текущей через верхнюю насадку, и также помогают ограничивать поток текучей среды в некоторых конфигурациях.

Фиг.6 представляет собой вид в перспективе дрены 130, согласно одному варианту выполнения изобретения. Дрена 130 включает в себя верхнюю конструкцию 140 и нижнюю пластину 135, аналогичные описанным ранее. Верхняя конструкция 140 включает в себя первый фильтрующий элемент 142, который позволяет воде или текучей среды течь через верхнюю конструкцию 140, одновременно препятствуя движению среды и других твердых частиц через верхнюю конструкцию 140. Верхняя конструкция 140 может в некоторых случаях включать в себя второй фильтрующий элемент 144, который в одном варианте выполнения, является перфорированной пластиной. Второй фильтрующий элемент 144 может быть присоединен к первому фильтрующему элементу 142, чтобы поддерживать первый фильтрующий элемент, или может быть расположен расстоянии от первого фильтрующего элемента 142, как показано на фиг.6. Второй фильтрующий элемент 144 включает в себя перфорационные отверстия или прорези, которые позволяют текучей среды или воде двигаться через верхнюю конструкцию 140. Когда второй фильтрующий элемент 144 расположен в стороне от первого фильтрующего элемента 142, как показано на фиг.6, второй фильтрующий элемент 144 эффективно обеспечивает ограничение внутри дрены 130. Второй фильтрующий элемент 144 может в некоторых случаях включать в себя одно или более структур 146, как показано на фиг.7A, которые могут также обеспечивать ограничение потока текучей среды через дрену 130, или могут обеспечивать направление потока текучей среды. Конфигурации могут также позволять управление и отделение различных типов или фаз потока текучей среды, например, смешанных потоков воздуха и воды. Структуры 146 могут включать в себя формы поперечного сечения с рисунком S-образной формы, вогнутым или выпуклым рисунком, рисунком Z-образной формы, W-образной формы, V-образной формы или любой другой рисунок, известный в данной области техники. В одном варианте выполнения, дрена 130 включает в себя направляющие ребра 60, которые могут располагаться между первым фильтрующим элементом 142 и вторым фильтрующим элементом 144, или между вторым фильтрующим элементом 144 и нижней пластиной 135. Предполагается, что направляющие ребра 60 могут быть сконфигурированы множеством способов, как обсуждалось ранее, для того, чтобы распределять поток текучей среды внутри дрены. Фильтрующий элемент 144 может также быть сконфигурирован с изменяемой геометрией, чтобы улучшить распределение потока, как показано на фиг.7B-7J. Данные расположения показывают примерные конфигурации, которые могут улучшить управление потоком и могут создавать пространство для воздушной полости, которая должна быть образована в более ограниченном пространстве. Данные варианты иллюстрируют геометрию как с открытой нижней полостью (фиг.7В-7Е), так и с закрытой нижней полостью (фиг. 7F-7J).

Например, фиг. 7B-7I показывает вариант выполнения дрены 130 с полостью, открытой во внутреннюю часть дрены 145. Дрена 130 данного варианта выполнения включает в себя первый фильтрующий элемент 142, и отнесенный в сторону второй фильтрующий элемент 144, образованный в виде многократно трапециеобразной перфорированной пластины. Второй фильтрующий элемент 144, таким образом, обеспечивает открытую нижнюю полость 145 с нижней трапециеобразной частью 145a и верхней трапециеобразной частью 145b (см. фиг.7D). Верхняя трапециеобразная часть 145b напрямую сообщается с подводящим воздушным трубопроводом 102. Подводящий воздушный трубопровод 102 может быть присоединен к источнику сжатого или нагнетаемого воздуха (не показан), чтобы обеспечивать желаемую воздушную полость в верхней части дрены 130.

Фиг.7F-7J показывает вариант выполнения дрены 130 с закрытой нижней полостью. Дрена 130 данного варианта выполнения включает в себя первый фильтрующий элемент 142 и отнесенный в сторону второй фильтрующий элемент 144. Второй фильтрующий элемент 144 также образован в виде многократно трапециеобразных перфорированных пластин. Однако в данном варианте выполнения нижняя трапециеобразная часть 145 и верхняя трапециеобразная часть 145b нижней полости 145 отделены пластиной 144a (лучше всего это видно на фиг.7F и 71), тем самым отделяя верхнюю часть полости от нижней части полости. Верхняя трапециеобразная часть 145b напрямую сообщается с подводящим воздушным трубопроводом 102. Подводящий воздушный трубопровод 102 может быть присоединен к источнику сжатого или нагнетаемого воздуха (не показан), чтобы обеспечивать желаемую воздушную полость в верхней части дрены 130.

Фиг.7K показывает варианты фильтрующих элементов 144. В данном варианте выполнения, два вторых фильтрующих элемента 144 расположены бок о бок на нижней пластине 135. Однако следует иметь в виду, что по желанию может использоваться большее количество вторых фильтрующих элементов 144. Следует также понимать, что устройство данного множества вторых фильтрующих элементов 144 может быть реализовано в любом или всех вариантах выполнения, описанных в связи с фиг.7A-7J.

Как показано, варианты выполнения на фиг.7A-K используют вторичную фильтрующую поверхность, чтобы дистанцировать фильтрующую среду от освобождающегося воздуха, обеспечивая лучшее распределение и меньшее повреждение среды.

Фиг.8 является иллюстрацией блока коллектора для множества дрен, согласно одному варианту выполнения изобретения. В одном варианте выполнения, каждая дрена 30 включает в себя концевое соединение 82, который присоединяется к коллектору 80. Концевое соединение 82 включает в себя структуры, которые могут приниматься ответным принимающим соединением 84, содержащимся на коллекторе 80. Коллектор 80 обеспечивает одно или несколько принимающих соединений 84 вдоль продольной длины, в которых могут соединяться одна или более дрен 30. Коллектор 80 может также обеспечивать одно или более принимающих соединений 84 на противоположных сторонах коллектора 80. Например, одна дрена 30 может присоединяться к коллектору 80 с одной стороны, а вторая дрена 30 может присоединяться к коллектору 80 непосредственно напротив другой дрены 30. Коллектор 80 позволяет дренам 30 располагаться точно относительно друг друга. Кроме того, коллектор 80 предусматривает легкую систему из множества дрен 30, устанавливаемых рядами, для получения желаемой длины. Предполагается, что каждая дрена 30 может быть изготовлена различной стандартной длины с концевым соединением 82 для присоединения к коллектору, или с концевой насадкой на каждой трубе. В зависимости от потребностей проекта и длины дренажа конкретного объекта, система закрытого дренажа может быть легко и быстро смонтирована путем соединения множества дрен 30 посредством соединения коллектора.

В одном варианте выполнения, принимающее соединение 84 коллектора включает в себя по меньшей мере один уплотнитель, чтобы предотвращать вытекание жидкостей из системы закрытого дренажа, и запорное устройство, чтобы присоединять дрену 30 к коллектору. В одном варианте выполнения, принимающее соединение 84 коллектора 80 и концевое соединение 82 дрены 30 могут включать в себя соединение Quickloc™. Принимающее соединение 84 и концевое соединение 82 могут быть соединениями, например, со ссылочными позициями 10, 14, например, описанные в патенте US № 8,516,678, озаглавленном "Push Lock Pipe Connection System", который включен в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте.

Также предполагается, что вместо того, чтобы коллектор 80 принимал дрены 30, дрены 30 могут принимать коллектор. Например, лотковые трубки 25 лотковых пластин 20 могут проходить в коллектор 80, который соединяет одну или более дрен 30 вместе. В любой конфигурации, как коллектор 80, так и дрены 30 включают в себя ответные образования, которые соединяются вместе и образуют уплотнение.

Фиг.9 представляет собой вид в перспективе лотковых пластин 20 для системы закрытого дренажа, согласно одному варианту выполнения изобретения. Лотковая пластина 20 сформована так, чтобы входить внутрь канала 15 системы закрытого дренажа. Лотковая пластина 20 включает в себя верхнюю часть 24 и две боковые части 26. Верхняя часть 24 и две боковые части 26 могут быть выполнены из стали, но также предполагается, что они могут быть выполнены из других материалов, например полипропилена или другого жесткого материала. Верхняя часть 24 является по существу плоской, так что нижняя пластина 35 дрены может надлежащим образом поддерживаться лотковой пластиной 20, и лотковая пластина включает в себя одну или более лотковых трубок 25, расположенных вдоль их продольной длины. Лотковые трубки 25 расположены внутри отверстий 65 в нижних пластинах 35 дрен 30. Лотковая пластина 20 дополнительно включает в себя один или более удерживающих выступов 22, расположенных на боковых частях 26 лотковой пластины 20. Удерживающие выступы 22 принимаются в ответные пазы в канале 15 так, чтобы лотковая пластина 20 не могла смещаться из своего положения внутри канала 15. Лотковая пластина 20 может также включать в себя множество анкеров 27, присоединенных к двум боковым частям 26 лотковой пластины 20. Множество анкеров 27 проходят вверх и помогают расположить дрены 30, которые в основном, проходят перпендикулярно каналу 15 и лотковой пластине 20, на лотковой пластине 20. Кроме того, анкера 27 могут в некоторых случаях присоединяться к дренам 30, чтобы обеспечить постоянное положение лотковых пластин 20 относительно дрен 30. В одном варианте выполнения, лотковые трубки 25 лотковых пластин 20 проходят в коллектор 80, который соединяет одну или более дрен 30 вместе, и анкера 27 присоединены к коллектору 80. В одном варианте выполнения, трубчатый элемент или другая соединительная конструкция может быть использована вместо лотковых пластин 20, чтобы направлять поток текучей среды через канал 15. Трубчатый элемент может также включать в себя выпуски меньшей трубы, которые затем встраиваются в пол канала и могут предусматривать приток или отток текучей среды.

В некоторых вариантах выполнения лотковая пластина 20 может включать в себя один или более элементов 86 жесткости, расположенных на ее верхней и/или нижней поверхности с тем, чтобы толщина лотковых пластин могла быть уменьшена. В показанном варианте выполнения на нижней поверхности лотковых пластин 20 обеспечена пара прямоугольных элементов 86 жесткости. С помощью подбора размера, формы и/или положения данных элементов 86 жесткости на лотковых пластинах 20, распределение текучей среды может быть отрегулировано по желанию. Например, в некоторых вариантах выполнения элементы 86 жесткости могут располагаться смежно друг с другом, образуя V-образную форму, которая может использоваться, чтобы регулировать распределение текучей среды. Следует иметь в вид, что элемент 86 жесткости может быть выполнен из того же материала, что и лотковая пластина 20, либо они могут быть выполнены из различных материалов.

Фиг.10-17 показывают вариант выполнения описанной дрены 30, в которой подводящий водяной трубопровод 88 обеспечен на продольном конце 90 дрены. Подводящий водяной трубопровод 88 проходит сквозь пластину 92 и уплотняется с ней с помощью эластомерного уплотнителя 94, например резиновой прокладки. Таким образом, на одной стороне пластины 92 подводящий водяной трубопровод 88 обращен к водяной камере 96, чтобы позволить воде из водяной камеры течь через подводящий водяной трубопровод 88 во внутреннюю часть 98 дрены 30. Воздух может подаваться в воздушную полость части 100 дрены 30 с помощью подводящего воздушного трубопровода 102. В показанном варианте выполнения, подводящий воздушный трубопровод 102 расположен сверху дрены 30, но это не является существенным, и в некоторых вариантах выполнения подводящий воздушный трубопровод 102 может быть расположен так, чтобы вводить воздух горизонтально в часть 100 воздушной полости. Подводящий воздушный трубопровод 102 может быть присоединен к соответствующему источнику сжатого или нагнетаемого воздуха (не показан) так, чтобы заставить воздух проходить через подводящий воздушный трубопровод во внутреннюю часть 98 дрены 30. В некоторых вариантах выполнения подводящий воздушный трубопровод 102 может быть присоединен к воздухосборнику, располагаясь на верхней части дрены 30 и действуя в качестве удерживающей планки для дрены. В некоторых вариантах выполнения, подводящий воздушный трубопровод может быть присоединен к внутренней воздушной трубе с перфорационными отверстиями, или к другим устройствам регулировки потока, чтобы распределять воздух вдоль длины системы закрытого дренажа. Данный внутренний воздухосборник может использоваться независимо или дополнительно к вторичному распределяющему слою канальной рейки или перфорированной пластины.

Как лучше всего можно увидеть на фиг.12, внутри дрены 30 существует поверхность раздела 104 воздух/вода, и часть 100 воздушной полости расположена выше части 106, заполненной водой. Очевидно, что желательно предотвращать перетекание воздуха из части воздушной полости через подводящий водяной трубопровод 88 обратно в водяную камеру 96. Таким образом, подводящий водяной трубопровод 88 может иметь концевую пластину 108, расположенную на его первом конце 110. Концевая пластина 108 может отсекать верхнюю часть отверстия 112 в подводящем водяном трубопроводе 88. В некоторых вариантах выполнения, концевая пластина 108 может быть расположена так, чтобы верхний конец 108a был размещен в части 100 воздушной полости, в то время как нижний конец 108b размещается в заполненной водой части 106. Расположенное таким образом, отверстие 112 в подводящем водяном трубопроводе 88 размещено полностью внутри части дрены 30, заполненной водой, таким образом, предотвращая попадание воздуха из части 100 воздушной полости в часть 96 камеры посредством подводящего водяного трубопровода.

В показанном варианте выполнения, отверстие 112 в подводящем водяном трубопроводе 88 образовано с помощью углового среза 114, сделанного на подводящем водяном трубопроводе 88 смежно с первым концом 110, и концевая пластина 108 ориентирована по существу перпендикулярно продольной оси A-A подводящего водяного трубопровода 88. В некоторых вариантах выполнения, угловой срез образует угол с продольной осью подводящего водяного трубопровода, которая в показанном варианте выполнения параллельна нижней пластине 35 дрены 30. Угловой срез может быть ориентирован либо с углом наклона вперед, либо назад, как необходимо для достижения желаемого эффекта изоляции друг от друга потоков газообразной фазы (воздуха) и жидкой фазы (воды). Другие варианты выполнения могут включать в себя отверстия в боковой части заборной трубы, за счет чего достигается аналогичный эффект. Расположенное таким образом отверстие 112 на втором конце образует плоскость, которая не параллельна продольной оси подводящего водяного трубопровода. Размер и ориентация конца пластины 108 могут быть сконфигурированы так, чтобы отверстие 112 имело такую же или большую площадь поперечного сечения, что и обычная сквозная труба.

В некоторых вариантах выполнения, концевая пластина 108 может быть ориентирована так, чтобы отклоняться на ± 15 градусов от строго вертикальной ориентации по отношению к оси подводящего водяного трубопровода 88. Такое расположение показано на фиг.16, в котором плоскость конца пластины 108 ориентирована под наклоном относительно продольной оси A-A подводящего водяного трубопровода 88. В других вариантах выполнения, как показано на фиг.17, концевая пластина 108 размещена на обоих концах подводящего водяного трубопровода 88, чтобы дополнительно препятствовать попаданию воздуха в камеру 96. В данном и в других вариантах выполнения, выпускное отверстие 113 может быть расположено в верхней части подводящего водяного трубопровода 88, чтобы обеспечить выход любого воздуха, который может находиться между концевыми пластинами 108.

Фиг.18-21 показывают альтернативное устройство зоны сопряжения дрены 30 и пластины 92, которая закрывает водяную камеру 96 (см. фиг.10). В данном варианте выполнения, подводящий водяной трубопровод 88 соединен и загерметизирован с пластиной 92. Продольный конец 90 дрены 30 содержит отверстие 91 для приема в него подводящего водяного трубопровода 88. Отверстие 91 может иметь уплотнитель 93 для герметизации по внешней поверхности подводящего водяного трубопровода 88 и/или пластины 92. Фиг.18 и 19 показывают дрену 30, расположенную смежно с пластиной 92 до соединения с подводящим водяным трубопроводом 88. Фиг.20 и 21 показывают дрену 30 полностью соединенную с подводящим водяным трубопроводом 88.

Вариант выполнения на фиг.21 также показывает альтернативное расположение подводящего воздушного трубопровода 102. В данном варианте выполнения, подводящий воздушный трубопровод 102 частично расположен внутри подводящего водяного трубопровода 88, и имеет конец 102d патрубка, расположенный на пластине 92 со стороны камеры (вне резервуара для среды). Выпуск 103 воздушного патрубка 102 расположен через отверстие в верхней поверхности подводящего водяного трубопровода 88 внутри дрены 30. В некоторых вариантах выполнения выпуск 103 может направлять воздух от данной верхней поверхности подводящего водяного трубопровода 88, либо он может быть дополнен дополнительной соединительной трубой, которая помогает облегчить перемещение воздуха в дрену 30.

Фиг.22-29 показывают различные альтернативные конструкции для улучшения поступления воздуха в дрену 30. В некоторых случаях данные конструкции могут улучшить и/или дать возможность распределить воздух в тех случаях, когда образование воздушной полости практически неосуществимо. Хотя данные варианты выполнения показывают подводящий воздушный трубопровод 102, расположенный на верхней части дрены 30, следует иметь в виду, что подводящий воздушный трубопровод 102 может выходить из любой внешней поверхности дрены, включая концевые соединения, как будет описано.

Фиг.22 и 23 показывают расположения подводящего воздушного трубопровода 102, который проходит вертикально от верхней дрены 30, чтобы обеспечить возможность подавать воздух в часть 100 воздушной полости дрены. В варианте выполнения согласно фиг.22, подводящий воздушный трубопровод 102 является вертикально ориентированной трубкой, которая проходит через первый фильтрующий элемент 142. Дальний конец 102a подводящего воздушного трубопровода 102 может иметь наклонное отверстие 103, чтобы ориентировать поток воздуха в определенном направлении. В варианте выполнения согласно фиг.23, подводящий воздушный трубопровод 102 может иметь вертикально ориентированную часть 102b, которая проходит в часть 100 воздушной полости, и горизонтально ориентированную часть 102c, расположенную внутри части воздушной полости. Очевидно, что данное расположение может обеспечивать требуемую ориентацию для подачи воздуха через подводящий воздушный трубопровод 102.

Фиг.24 и 25 показывают вариант выполнения, в котором сквозь продольный конец 90 дрены 30 обеспечен горизонтально ориентированный подводящий воздушный трубопровод 102. Как можно видеть, подводящий воздушный трубопровод 102 данного варианта выполнения ориентирован параллельно подводящему водяному трубопроводу 88, хотя данная ориентация не является существенной и могут также использоватьcя другие ориентации. Подводящий воздушный трубопровод 102 также является удлиненным так, что он проходит на расстояние "d" вдоль внутренней дрены 30, чтобы облегчить распределение воздуха по дрене. Подводящий воздушный трубопровод 102 показан расположенным над вторым фильтрующим элементом 144. В некоторых вариантах выполнения, удлиненный подводящий воздушный трубопровод 102 включает в себя перфорационные отверстия. В показанном варианте выполнения, второй фильтрующий элемент 144 ориентирован наклонно, под углом β относительно опорной пластины 135 так, чтобы находиться ближе к подводящему воздушному трубопроводу 102, непосредственно примыкая к продольному концу 90 дрены 30, и постепенно отдаляется от подводящего воздушных трубопроводов по мере того, как он проходит вдоль дрены 30. Как показано, второй фильтрующий элемент 144 имеет наклон вниз внутри дрены 30. Следует иметь в виду, что дополнительно, или наряду с наклонным расположением второго фильтрующего элемента 144, второй фильтрующий элемент 144 может также иметь различные формы (например, W-образную, V-образную, S-образную) вдоль своей длины.

Фиг.26-29 показывают вариант выполнения дрены 30, в котором вдоль длины дрены в части 100 воздушной полости обеспечена внутренняя распределительная труба 105. Внутренняя распределительная труба 105, таким образом, расположена между первым фильтрующим элементом 142 и вторым фильтрующим элементом 144. Внутренняя распределительная труба 105 может присоединяться к подводящему воздушному трубопроводу 102, чтобы принимать воздух от источника нагнетаемого воздуха. В показанном варианте выполнения, подводящий воздушный трубопровод 102 присоединен к внутренней распределительной трубе 105 возле продольного конца 90 дрены 30, но не на нем. Подводящий воздушный трубопровод 102 может быть перфорирован вдоль всей или части своей длины. Хотя показана одна внутренняя распределительная труба 105, следует иметь в виду, что может использоваться множество таких внутренних распределительных труб, и они могут быть ориентированы так, чтобы достигать любой желаемой внутренней части дрены 30. Дополнительно, внутренняя распределительная труба 105 или трубы может быть присоединена к множеству подводящих воздушных трубопроводов 102, по необходимости.

Фиг.30 и 31 показывают расположения дрены 30, в которой перфорационные отверстия в канальных рейках 44 (см. фиг.2) или втором фильтрующем элементе 144 расположены с учетом того, чтобы можно было достичь разностей по высоте вдоль длины дрены. Это может быть важно, поскольку бетонное основание 10, на котором лежит дрена 30, не всегда может быть абсолютно ровным. Например, при расположении поверх неровного основания 10, дрена 30 может быть ориентирована под углом γ относительно горизонтали. Таким образом, желательно оставить большое пространство между перфорационными отверстиями, которые будут подвергаться действию воды и перфорационными отверстиями, которые будут подвергаться действию воздуха таким образом, чтобы поверхность раздела 104 воздух/вода (см. фиг.12) могла поддерживаться при максимальном угле γ наклона.

На фиг.30 варианта выполнения, канальные рейки 44, расположенные смежно с верхней частью дрены, имеют перфорационные отверстия 44a, которые в процессе эксплуатации обращены к воздушной полости. Канальные рейки 44, расположенные смежно с нижней пластиной 35, имеют перфорационные отверстия 44b, которые обращены к части 106, заполненной водой. Данные перфорационные отверстия 44a, 44b могут быть отделены расстоянием "PD", что дает возможность поддерживать желаемую поверхность раздела 104 воздух/вода даже когда дрена ориентирована с максимальным углом γ наклона. В варианте выполнения согласно фиг.31, перфорационные отверстия обеспечены во втором фильтрующем элементе 144. Верхние перфорационные отверстия 144a могут быть обеспечены во втором фильтрующем элементе 144, когда он примыкает к верхней части дрены 30. Один или более комплектов нижних перфорационных отверстий 144b может быть обеспечен смежно с нижней пластиной 35. Верхняя и нижняя перфорационные группы (144a, 144b) перфорационных отверстий могут отделяться расстоянием "PD", что дает возможность поддерживать желаемую поверхность раздела 104 воздух/вода даже когда дрена ориентирована с максимальным углом γ наклона. Преимущество расположения, показанного на фиг.30 и 31, состоит в том, что оно может дать возможность использовать дрену 30 без необходимости в дополнительных наружных регулировочных устройствах, которые в настоящее время используются для выравнивания дрены, когда она расположена поверх неровного основания 10.

Фиг.32 и 33 показывают удерживающий механизм 115 для описанных дрен 30. Удерживающий механизм 115 может выполнять множество функций, включая поддержание дрен 30 в горизонтальном положении и удержание их на месте во время обычной и промывочной операций. Удерживающий механизм 115 может также содержать демпфирующий признак 117 для обеспечения плавного распределения усилий во время операций промывки, и для снижения эффекта гидравлического удара в системе. Добавленная гибкость, полученная за счет демпфирующего признака 117, может увеличивать срок службы удерживающего механизма 115, а также одной или более частей дрен 30.

В показанном варианте выполнения, удерживающий механизм 115 может включать в себя анкерный болт 118, удерживающую планку 120 и первый и второй выравнивающие болты 122, 124. Анкерный болт 118 может иметь первый конец 118a, присоединенный к основанию 10 (см. фиг.1), и второй конец 118b, выступающий через отверстие 126 в удерживающей планке 120, и зацепленный одной или более резьбовых гаек 128. Самая нижняя часть резьбовых гаек 128 может упираться в шайбу 130, которая сама по себе зацепляет верхнюю поверхность упругого элемента 132. Упругий элемент 132 может быть выполнен с возможностью удерживать шайбу 130 на заданном расстоянии "d" смещения от удерживающей планки 120.

Первый и второй выравнивающие болты 122, 124 могут иметь первые концы 122a, 124a, которые упираются в основание 10 и принимаются первой и второй выравнивающими гайками 131, 133, закрепленные с помощью сварки, пайки или другой соответствующей технологии к нижней пластине 35 дрены 30. Соответствующие вторые концы 122b, 124b первого и второго выравнивающих болтов 122, 124 имеют головки 134, 136 болтов, которые упираются в нижнюю поверхность 138 удерживающей планки 120.

Как было отмечено, первый конец 118a анкерного болта 118 может крепиться к основанию 10. С помощью вращения первого и второго выравнивающих болтов 122, 124, дрена 30 может подниматься или опускаться относительно основания 10, регулируя расстояние "OD" смещения между нижней пластиной 35 и основанием 10. Вторые концы 122b, 124b, таким образом, действуют в качестве опор дрены 30.

Упругий элемент 132 прикладывает направленную вниз силу на головки 134, 136 болтов, позволяя удерживающей планке 120 плавно "ездить" вверх и вниз в зависимости от силы, прикладываемой к дрене 30. Таким образом, исключается жесткое соединение между анкерным болтом 118 (и основанием 10) и дреной 30, что очевидным образом приводит к снижению ударной нагрузки на удерживающий механизм 115 и дрены 30 во время эксплуатации.

В показанном варианте выполнения (фиг.33) упругий элемент 132 является пластинчатой пружиной, имеющей верхнюю часть 148 основания, и противоположно расположенные первую и вторую наклонные полки 150, 152. Первая и вторая наклонные полки 150, 152 имеют соответствующие первую и вторую скобы 154, 156, расположенные на дистальных концах первой и второй наклонных полок. Каждая первая и вторая скобы 154, 156 имеет пару зажимов 158, 160, которые охватывают часть удерживающей планки 120, предварительно располагая пластинчатую пружину и анкерный болт 118 относительно удерживающей планки. Анкерный болт 118 принимается через отверстие (не показано) в верхней части 148 основания, и шайба, зажатая между самой нижней одной или более резьбовых гаек 128, давит на верхнюю часть основания. Движение в верхнем направлении удерживающей планки 120 по отношению к анкерному болту 118 заставляет пластинчатую пружину сжиматься, в то время как движение в нижнем направлении удерживающей планки по отношению к анкерному болту 118 заставляет пластинчатую пружину растягиваться. Оба состояния приводят к тому, что упругая пластинчатая пружина заставляет удерживающую планку 120 двигаться назад в нейтральное положение по отношению к анкерному болту 118.

Хотя проиллюстрированный вариант выполнения показывает упругий элемент 132 в виде пластинчатой пружины, следует иметь в виду, что вместо нее (или дополнительно) могут использоваться другие упругие элементы, включая упругие (например, эластомерные) прокладки и/или уплотнительные кольца, тарельчатые пружины и тому подобное, для достижения желаемого эффекта демпфирования вибрации, которая предполагается во время эксплуатации системы. Кроме того, хотя проиллюстрированный вариант выполнения показывает упругий элемент 132, расположенный наверху удерживающей пластины 120, следует иметь в виду, что упругий элемент может быть вместо этого обеспечен под удерживающей пластиной для достижения желаемого демпфирующего эффекта.

Следует иметь в виду что, несмотря на то что проиллюстрированные варианты выполнения показывают дрену 30, 130, имеющую круглое поперечное сечение, некоторые или все из аспектов описанных устройств регулировки потока и другие улучшения могут применяться равным образом к дрене, имеющей полукруглое, эллиптическое, трапециевидное, прямоугольное или другие поперечные сечения, известные в данной области техники.

Хотя вышеупомянутое приведено для вариантов выполнения изобретения, другие и дополнительные варианты выполнения изобретения могут быть разработаны без отступления от его основного объема и его объем определяется нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к системе и способу дренажной фильтрации. Система закрытого дренажа для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды имеет верхнюю конструкцию, присоединенную к нижней пластине, по меньшей мере одно направляющее ребро для управления потоком, расположенное между верхней конструкцией и нижней пластиной для направления и управления потоком текучей среды, текущим через систему. Верхняя конструкция может иметь первый и второй фильтрующие элементы, второй фильтрующий элемент расположен между первым фильтрующим элементом и нижней пластиной. Второй фильтрующий элемент может иметь форму, которая ограничивает поток текучей среды внутри дрены. Дрена может иметь воздушный и водяной патрубки. Водяной патрубок может иметь конец с пластиной, закрывающей его верхнюю часть. Конец может также содержать в себе отверстие, имеющее угловой срез, образующий угол относительно продольной оси водяного патрубка. Изобретение обеспечивает предотвращение перемещения воздуха из водяного трубопровода. 6 н. и 42 з.п. ф-лы, 33 ил.

1. Устройство закрытого дренажа, содержащее:

верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды;

нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции, причем нижняя пластина имеет отверстие для отвода текучей среды в канал, и отверстие имеет расположенную в нем верхнюю насадку, которая включает по меньшей мере одно отверстие верхней насадки для ограничения потока текучей среды через канал; и

направляющее ребро для управления потоком, расположенное между верхней конструкцией и нижней пластиной.

2. Устройство по п.1, в котором верхняя конструкция содержит множество сетчатых элементов и по меньшей мере один опорный элемент, расположенный между сетчатыми элементами и нижней пластиной.

3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее множество ребер, расположенных между верхней конструкцией и нижней пластиной.

4. Устройство по п.3, в котором по меньшей мере одно ребро расположено перпендикулярно нижней пластине.

5. Устройство по п.3, в котором по меньшей мере одно ребро расположено параллельно нижней пластине.

6. Устройство по п.3, в котором по меньшей мере одно ребро расположено под углом относительно нижней пластины.

7. Устройство по п.3, в котором каждое из множества ребер расположено под одним или более углами относительно нижней пластины.

8. Устройство по п.3, в котором множество ребер расположены вдоль продольной длины дрены.

9. Устройство по п.1, в котором направляющее ребро для управления потоком расположено внутри верхней насадки.

10. Устройство по п.2, в котором опорный элемент включает в себя один или более типов канальных реек с перфорационными отверстиями.

11. Устройство по п.2, в котором опорный элемент включает в себя перфорированную пластину.

12. Устройство по п.10 или 11, в котором перфорационные отверстия расположены так, чтобы максимизировать рабочую разницу между высотой каждого конца дрены за счет расширения диапазона расположения поверхности раздела между воздухом и водой.

13. Устройство по п.11, в котором перфорированная пластина включает в себя по меньшей мере одну структуру, которая может действовать в качестве направляющего ребра для управления потоком.

14. Устройство по п.2, в котором геометрия поперечного сечения перфорированной пластины изменяется вдоль ее длины для регулирования потока.

15. Система закрытого дренажа, содержащая:

канал, закрытый водосборник или лоток; и

одну или более дрен, расположенных поперек канала, при этом дрены включают в себя:

верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды;

нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции и включающую в себя одно или более отверстий для отвода текучей среды в канал, причем нижняя пластина включает верхнюю насадку, расположенную внутри упомянутых одного или более отверстий и включающую по меньшей мере одно отверстие верхней насадки для ограничения потока текучей среды через канал; и

по меньшей мере одно направляющее ребро для управления потоком, расположенное между верхней конструкцией и нижней пластиной.

16. Система по п.15, дополнительно содержащая лотковую пластину или трубчатый элемент, расположенные в канале, для направления потока текучей среды.

17. Система по п.16, в которой лотковая пластина имеет первую сторону и вторую сторону, причем каждая первая и вторая стороны содержат выступ для вставки в боковые стенки канала.

18. Система по п.16, в которой лоток является системой, полностью закрытой с боков и снизу.

19. Система по п.15, дополнительно содержащая коллектор, который соединяет множество дрен вместе.

20. Система по п.19, в которой дрены включают в себя концевое соединение со структурами, которые принимаются ответными соединениями коллектора.

21. Система по п.15, в которой множество направляющих ребер расположено вдоль продольной длины дрены, при этом каждое направляющее ребро расположено под углом относительно нижней пластины.

22. Устройство закрытого дренажа, содержащее:

верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды, при этом верхняя конструкция включает в себя первый фильтрующий элемент и второй фильтрующий элемент; и

нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции, причем нижняя пластина имеет отверстие для отвода текучей среды в канал, отверстие имеет расположенную в нем верхнюю насадку, которая включает по меньшей мере одно отверстие верхней насадки для ограничения потока текучей среды через канал;

причем второй фильтрующий элемент расположен между первым фильтрующим элементом и нижней пластиной и включает в себя структуру, которая ограничивает поток текучей среды внутри дрены.

23. Устройство закрытого дренажа по п.22, в котором второй фильтрующий элемент имеет форму поперечного сечения, отличающуюся от формы поперечного сечения первого фильтрующего элемента.

24. Устройство закрытого дренажа по п.22, в котором второй фильтрующий элемент имеет форму поперечного сечения, выбранную из группы, состоящей из вогнутого, выпуклого, z-образного, s-образного, w-образного и v-образного сечений.

25. Система закрытого дренажа, содержащая:

канал, закрытый водосборник или лоток; и

дрену, расположенную поперек канала, при этом дрена включает в себя:

верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды;

нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции, причем нижняя пластина имеет отверстие для отвода текучей среды в канал, и отверстие имеет расположенную в нем верхнюю насадку, которая включает по меньшей мере одно отверстие верхней насадки для ограничения потока текучей среды через канал;

водяной патрубок для подачи воды из камеры или водосборника во внутреннюю часть дрены или удаляющий воду из дрены в камеру или водосборник;

воздушный патрубок для подачи воздуха во внутреннюю часть дрены, причем водяной патрубок содержит первый конец, обращенный к камере, и второй конец, обращенный к внутренней части дрены, при этом второй конец имеет концевую пластину, закрывающую верхнюю часть второго конца, и второй конец дополнительно содержит отверстие, имеющее угловой срез, который образует угол относительно продольной оси водяного патрубка.

26. Система закрытого дренажа по п.25, в которой концевая пластина ориентирована перпендикулярно продольной оси водяного патрубка.

27. Система закрытого дренажа по п.25, в которой концевая пластина ориентирована под углом, который составляет ± 90 градусов от перпендикуляра к продольной оси водяного патрубка.

28. Система закрытого дренажа по п.25, содержащая вторую концевую пластину, расположенную на первом конце водяного патрубка, при этом вторая концевая пластина закрывает верхнюю часть второго конца.

29. Система закрытого дренажа по п.28, в которой отверстие в первом конце образует плоскость, которая не параллельна продольной оси водяного патрубка.

30. Система закрытого дренажа по п.28, в которой водяной патрубок включает в себя выпускное отверстие, образованное в верхней части водяного патрубка, чтобы позволить захваченному воздуху выйти из водяного патрубка.

31. Система закрытого дренажа по п.25, в которой концевая пластина выполнена с возможностью располагаться в области поверхности раздела воздух/вода во внутренней части системы закрытого дренажа.

32. Система закрытого дренажа по п.25, в которой отверстие во втором конце образует плоскость, которая не параллельна продольной оси водяного патрубка.

33. Система закрытого дренажа по п.25, в которой воздушный патрубок присоединен к источнику сжатого или нагнетаемого воздуха.

34. Система закрытого дренажа по п.25, в которой воздушный патрубок присоединен к источнику сжатого или нагнетаемого воздуха и проходит по длине системы закрытого дренажа, при этом выступ содержит жиклеры или другие регулирующие устройства, чтобы распределять воздух вдоль длины системы закрытого дренажа.

35. Система закрытого дренажа по п.25, в которой воздушный патрубок размещен на наружной поверхности системы закрытого дренажа, чтобы позволить присоединение к внешнему источнику воздуха.

36. Система закрытого дренажа по п.35, в которой наружная поверхность выбирается из группы, состоящей из верхней части, торцевой части, боковой части и нижней части.

37. Система закрытого дренажа по п.25, в которой воздушный патрубок может включать в себя дополнительные устройства, чтобы перенаправлять поток вниз по длине системы закрытого дренажа.

38. Система закрытого дренажа по п.25, в которой водяной патрубок герметично соединен с пластиной, отделяющей закрытую дренажную систему от камеры.

39. Система закрытого дренажа, содержащая:

дрену, расположенную на основании, при этом дрена включает в себя:

верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды; и

нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции, причем нижняя пластина имеет отверстие для отвода текучей среды в канал, и отверстие имеет расположенную в нем верхнюю насадку, которая включает по меньшей мере одно отверстие верхней насадки для ограничения потока текучей среды к основанию;

удерживающий механизм для присоединения дрены к основанию с возможностью регулировки, при этом удерживающий механизм содержит:

анкерный болт, присоединенный к основанию;

удерживающую планку, присоединенную к одному концу анкерного болта с помощью упругого элемента, и

выравнивающий болт, имеющий первый конец, находящийся в контакте с удерживающей планкой, и второй конец, находящийся в контакте с основанием;

при этом вращение выравнивающего болта регулирует положение нижней пластины по отношению к основанию.

40. Система закрытого дренажа по п.39, в которой упругий элемент является пластинчатой пружиной.

41. Система закрытого дренажа по п.40, в которой пластинчатая пружина содержит верхнюю часть основания и противоположно расположенные первую и вторую наклонные полки, при этом первая и вторая наклонные полки имеют первую и вторую скобы для зацепления удерживающей планки, а верхняя часть основания содержит отверстие для приема в него анкерного болта.

42. Система закрытого дренажа по п.39, в которой упругий элемент является эластомерным уплотнительным кольцом или прокладкой.

43. Система закрытого дренажа по п.39, в которой выравнивающий болт присоединен к выравнивающей гайке, при этом выравнивающая гайка прикреплена к основанию.

44. Система закрытого дренажа по п.39, дополнительно содержащая второй выравнивающий болт, имеющий первый конец, находящийся в контакте с удерживающей планкой, и второй конец, находящийся в контакте с основанием.

45. Система коллектора для множества дрен, содержащая:

множество дрен, причем каждая из множества дрен содержит:

верхнюю конструкцию для отфильтровывания твердых частиц от текучей среды;

нижнюю пластину, присоединенную к верхней конструкции, причем нижняя пластина имеет отверстие для отвода текучей среды в канал, и отверстие имеет расположенную в нем верхнюю насадку, которая включает по меньшей мере одно отверстие верхней насадки для ограничения потока текучей среды через канал;

направляющее ребро для управления потоком, расположенное между верхней конструкцией и нижней пластиной;

концевое соединение; и

коллектор, имеющий множество принимающих соединений, расположенных вдоль продольной длины коллектора, при этом каждое из множества принимающих соединений выполнено с возможностью принимать концевое соединение соответствующей одной из множества дрен.

46. Система коллектора по п.45, в которой первое и второе из множества принимающих соединений обеспечены на противоположных сторонах коллектора таким образом, чтобы соответствующие первая и вторая из множества дрен присоединялись к коллектору непосредственно напротив друг друга.

47. Система коллектора по п.45, в которой множество принимающих соединений включают в себя уплотнитель, чтобы предотвращать вытекание текучей среды из соответствующей дрены.

48. Система коллектора по п.45, в которой множество принимающих соединений включают в себя запорное устройство для крепления множества дрен к коллектору.