Зимний фонтан
Изобретение относится к фонтанам, применяемым в коммунальном хозяйстве в качестве декоративных сооружений. Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в создании фонтана, эксплуатация которого возможна при отрицательных температурах окружающего воздуха. Для этого зимний фонтан содержит два герметичных купола, с зазором установленных друг относительно друга с образованием полости между ними, при этом наружный купол выполнен прозрачным. Коллекторы подачи воды и воздуха размещены в указанной полости. Кольцевой коллектор подачи воздуха выполнен из нескольких ярусов, которые последовательно соединены между собой. Насадки водяного коллектора наклонены в направлении внутреннего купола. Насадки воздушных коллекторов направлены на внутреннюю поверхность внешнего купола. Фонтан также снабжен приемной емкостью для сбора воды, выполненной в виде кольцевого коллектора, открытого сверху, внутренняя стенка которого соединена с внутренним куполом. Водяной коллектор через насос и емкость-термостат соединен с приемной емкостью для сбора воды. Воздушный коллектор через последовательно соединенные регулятор расхода воздуха, термостат, осушитель воздуха, компрессор и фильтр подключен к воздухозаборной трубе, установленной в середине фонтана. Верхний торец трубы размещен в полости между куполами. Выход водяного насоса через запорный орган дополнительным трубопроводом подключен ко входу к регулятору расхода воздуха. К внутренней поверхности прозрачного купола по всей длине окружности ниже нижнего воздушного коллектора прикреплены наклонные отбойники, обеспечивающие слив воды с поверхности прозрачного купола в приемную емкость для воды. Таким образом, использование двух герметичных куполов, наружный из которых прозрачный, размещенных с зазором относительно друг друга с образованием полости, в которой размещены коллектор с насадками для подачи воды и коллектор подачи воздуха на поверхность прозрачного купола, обеспечивающих подачу воды и воздуха с температурой +1...+4°С, а также систем, обеспечивающих эти температуры, позволяет эксплуатировать фонтан в зимнее время. А при использовании разноцветной подсветки фонтана улучшается его эстетическое качество. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к фонтанам, применяемым в коммунальном хозяйстве в качестве декоративных сооружений.
Известен фонтан, содержащий кольцевые коллекторы с насадками, направленными вверх, соединенные трубопроводами соответственно с источником подачи воды и воздуха (см. описание к авт. свид. СССР №774616, МПК В05В 17/08, 1979 г.).
Недостаток известного фонтана заключается в том, что его нельзя эксплуатировать в зимний период с отрицательными температурами окружающего воздуха, поскольку вода в трубах может замерзнуть и они выйдут из строя, т.е. лопнут.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в создании фонтана, эксплуатация которого возможна при отрицательных температурах окружающего воздуха.
Это достигается тем, что в известном фонтане, содержащим кольцевые коллекторы с насадками, направленными вверх, соединенные трубопроводами соответственно с источником подачи воды и воздуха, согласно изобретению он снабжен двумя герметичными куполами, установленными с зазором относительно друг друга с образованием полости между ними, при этом наружный купол выполнен из прозрачного материала, а коллекторы подачи воды и воздуха размещены в указанной полости, причем кольцевой коллектор подачи воздуха выполнен из нескольких ярусов, которые последовательно соединены между собой, при этом насадки водяного коллектора наклонены в направлении внутреннего купола, а насадки воздушного коллектора в ярусах направлены на внутреннюю поверхность внешнего купола, и снабжен приемной емкостью для сбора вода, выполненной в виде кольцевого коллектора, открытого сверху, внутренняя стенка которого соединена по окружности с внутренним куполом, при этом водяной коллектор через насос и емкость-термостат соединен с приемной емкостью для сбора воды, а воздушный коллектор через последовательно соединенные регулятор расхода воздуха, термостат, осушитель воздуха, компрессор и фильтр подключен к воздухозаборной трубе, установленной в середине фонтана, верхний торец которой размещен в полости между куполами, а выход водяного насоса через запорный орган дополнительным трубопроводом подключен ко входу к регулятору расхода воздуха, причем к внутренней поверхности прозрачного купола по всей длине окружности ниже нижнего воздушного коллектора прикреплены наклонные отбойники, обеспечивающие слив воды с поверхности прозрачного купола в приемную емкость для воды.
Кроме того, внутри воздухозаборной трубы с кольцевым зазором установлена дополнительная труба, а снаружи прозрачного купола размещен кольцевой коллектор с насадками, направленными вниз - на поверхность купола, при этом коллектор соединен с верхом дополнительной трубы, а ее нижняя часть соединена с выходом из компрессора.
Причем в верхней части прозрачного купола установлен клапан для сообщения полости между куполами с атмосферой.
При этом газовый кольцевой коллектор разделен по окружности на четыре четверти, каждая из которых через регулятор расхода воздуха соединена с выходом из осушителя воздуха, а на внешней и внутренней поверхностях прозрачного купола установлены датчики температуры напротив соответствующих четвертей газового коллектора, электрические выходы которых через систему управления соединены с регуляторами расхода воздуха этих четвертей и термостатом-подогревателем.
На фиг.1 представлен предлагаемый зимний фонтан в разрезе, а на фиг 2 - кольцевой газовый коллектор в аксонометрии.
Зимний фонтан содержит два герметичных купола 1 и 2, с зазором установленных друг относительно друга с образованием полости между ними, при этом наружный купол 1 выполнен из прозрачного материала. В нижней части зазора между куполами 1 и 2 размещен кольцевой коллектор 3 с насадками 4, направленными вверх в сторону внутреннего купола 2, соединенный трубопроводом 5 с выходом водяного насоса 6, вход которого соединен через вентиль (клапан) 7 с емкостью-термостатом 8. К нижнему краю внутреннего купола 2 по всей длине его окружности присоединена внутренней стороной открытая сверху приемная емкость 9 для воды, сливающейся по поверхности купола 2, выполненная в виде кольцевого коллектора. Коллектор 9 соединен сливным трубопроводом 10 с емкостью-термостатом 8. Вдоль внутренней поверхности по высоте прозрачного купола 1 размещен в несколько ярусов коллектор 11 с насадками 12, направленными вдоль поверхности купола 1. Коллектор 11 по ярусам соединен участками трубопроводов 13. Фонтан снабжен системой подачи подогретого воздуха в коллектор 11, включающей последовательно соединенные воздухозаборную трубу 14, установленную вертикально в середине куполов 1 и 2, фильтр 15, вентиль (клапан) 16, компрессор 17, осушитель воздуха 18 и термостат (подогреватель) 19, выход из которого соединен через вентиль (клапан) 20 и регулятор расхода воздуха 21 трубопроводом 22 с коллектором 11. Верхняя часть трубы 14 соединена с полостью между куполами 1 и 2. В верхней части купола 1 выполнен клапан 23 для сообщения полости между куполами 1 и 2 с атмосферой. Внутри воздухозаборной трубы 14 соосно с кольцевым зазором размещена труба 24, верхний конец которой соединен с кольцевым коллектором 25, размещенным снаружи купола 1, и снабженным насадками 26, направленными вдоль наружной поверхности прозрачного купола 1. Нижний конец трубы 24 соединен через вентиль (клапан) 27 с выходом из компрессора 17. Коллектор 11, объединенный в ярусах, разделен на четыре равных четверти по длине окружности в каждом ярусе, и каждая такая четверть коллектора 11 соединена через свой регулятор расхода воздуха 21 (на чертеже условно показан только один) с трубопроводом 22. При этом температура воздуха снаружи и внутри каждой четверти купола 1 постоянно (автоматически) контролируется датчиками температуры (на чертеже условно не показаны) и их значения передаются в систему управления (на чертеже условно не показана), которая вырабатывает сигнал, пропорциональный величине рассогласования между измеренной и заданной температурами, и выдает его на исполнительные органы регуляторов расхода воздуха 21 соответствующей четверти купола. Системы циркуляции воды и подачи воздуха в коллекторы могут размещаться в помещении под фонтаном. При использовании в качестве регуляторов расхода воды и воздуха вентилей обе системы будут эксплуатироваться вручную, а при использовании клапанов они могут управляться в автоматическом режиме с помощью системы управления (на чертеже условно не показана). Выход из насоса 6 соединен дополнительным трубопроводом 28 и через запорный орган 29 со входом в регулятор расхода воздуха 21. К внутренней поверхности прозрачного купола 1 по всей длине окружности прикреплены наклонные отбойники 30, обеспечивающие слив воды в приемную емкость 9. Отбойники 30 имеют уклон от внешнего купола 1 к внутреннему куполу 2 сверху вниз.
Фонтан работает следующим образом.
При температуре окружающего воздуха ниже -1°С системы термостатирования воды и воздуха должны обеспечивать их температуру при подаче под купол 1 в пределах +1...+4°С, поскольку при этих температурах вода обладает наименьшей способностью к испарению и минимизируется вероятность ее вымораживания на поверхности прозрачного купола 1, что обеспечивает поддержание прозрачности купола 1. При этом воздух на внутреннюю поверхность прозрачного купола 1 подается с расходом, исключающим возможность вымораживания на ней влаги при низких температурах окружающего воздуха. Выполнение четвертей воздушного коллектора 11 с возможностью ими автономного и регулируемого по расходу распределения воздуха по поверхности купола 1 в зависимости от температуры окружающего воздуха, которая меняется в зависимости от направления ветра, от расположения четверти в теневой или на солнечной стороне, обеспечивается поддержание поверхности купола 1 прозрачной со всех сторон.
Вода из емкости-термостата 8 с температурой +1...+4°С при открытом вентиле 7 насосом 6 подается в кольцевой коллектор 3 и далее через насадки 4 в виде струй, направленных под углом к вертикальной оси фонтана, поднимается вверх и падает на поверхность купола 2 в верхней его части. Затем она стекает по куполу 2 в приемную емкость 9, а из нее по трубопроводу 10 в емкость-термостат 8. Таким образом, осуществляется циркуляция воды. Как уже указывалось выше, в зависимости от температуры окружающего воздуха на соответствующей четверти внешней поверхности прозрачного купола 1 (фактически температуры купола) работает и система подачи воздуха на его внутреннюю поверхность. При этом воздух через верхнюю часть воздухозаборной трубы 14 засасывается из полости между куполами 1 и 2 через фильтр 15 компрессором 17, где он сжимается, а затем проходит осушитель 18 и термостат (подогреватель) 19. Затем воздух с заданной температурой поступает на регуляторы расхода 21 каждой четверти коллектора 11. Оттуда воздух с расходом, который определяется температурой воздуха на поверхностях соответствующей четверти купола 1 (эта четверть совпадает с соответствующей четвертью коллектора 11), распределяется насадками 12 по внутренней поверхности купола 1. Во время снегопада открывают вентиль 27 и воздух по трубопроводу 24 поступает в коллектор 25 и через насадки 26 распределяется сверху вниз по поверхности купола 1, сдувая снежинки, обеспечивая его прозрачность. При достаточно низких температурах окружающего воздуха (ниже -15°С) открывается клапан 23 и атмосферный сухой воздух поступает в воздухозаборную трубу 24. Это снижает нагрузку на осушитель воздуха 18. При температуре окружающего воздуха выше -8...-10°С влажность его увеличивается, что приводит к выпадению конденсата на внутренней поверхности прозрачного купола 1, снижая его прозрачность. В этой ситуации прекращают подачу воздуха в воздушный коллектор 11, выключая компрессор 17, и подают воду открытием запорного органа 29 в воздушный коллектор 11 небольшим расходом. При этом вода через насадки 6 только смачивает поверхность купола 1, смывая конденсат, повышая тем самым прозрачность купола 1 по всей его высоте, на отбойники 30, с которых она сливается в приемную емкость 9, а из нее в термостат 8.
Таким образом, использование двух герметичных куполов, наружный из которых прозрачный, размещенных с зазором относительно друг друга с образованием полости, в которой размещены коллектор с насадками для подачи воды и коллектор подачи воздуха на поверхность прозрачного купола, обеспечивающих подачу воды и воздуха с температурой +1...+4°С, а также систем, обеспечивающих эти температуры, позволяет эксплуатировать фонтан в зимнее время. А при использовании разноцветной подсветки фонтана улучшается его эстетическое качество.
1. Зимний фонтан, содержащий кольцевые коллекторы с насадками, направленными вверх, соединенные трубопроводами соответственно с источником подачи воды и воздуха, отличающийся тем, что он снабжен двумя герметичными куполами, установленными с зазором относительно друг друга с образованием полости между ними, при этом наружный купол выполнен из прозрачного материала, а коллекторы подачи воды и воздуха размещены в указанной полости, причем кольцевой коллектор подачи воздуха выполнен из нескольких ярусов, которые последовательно соединены между собой, при этом насадки водяного коллектора наклонены в направлении внутреннего купола, а насадки воздушных коллекторов направлены на внутреннюю поверхность внешнего купола, и снабжен приемной емкостью для сбора воды, выполненной в виде кольцевого коллектора, открытого сверху, внутренняя стенка которого соединена по окружности с внутренним куполом, при этом водяной коллектор через насос и емкость-термостат соединен с приемной емкостью для сбора воды, а воздушный коллектор через последовательно соединенные регулятор расхода воздуха, термостат, осушитель воздуха, компрессор и фильтр подключен к воздухозаборной трубе, установленной в середине фонтана, верхний торец которой размещен в полости между куполами, а выход водяного насоса через запорный орган дополнительным трубопроводом подключен ко входу к регулятору расхода воздуха, причем к внутренней поверхности прозрачного купола по всей длине окружности ниже нижнего воздушного коллектора прикреплены наклонные отбойники, обеспечивающие слив воды с поверхности прозрачного купола в приемную емкость для воды.
2. Фонтан по п.1, отличающийся тем, что внутри воздухозаборной трубы с кольцевым зазором установлена дополнительная труба, а снаружи прозрачного купола размещен кольцевой коллектор с насадками, направленными вниз - на поверхность купола, при этом коллектор соединен с верхом дополнительной трубы, а ее нижняя часть соединена с выходом из компрессора.
3. Фонтан по п.1, отличающийся тем, что в верхней части прозрачного купола установлен клапан для сообщения полости между куполами с атмосферой.
4. Фонтан по п.1, отличающийся тем, что газовый кольцевой коллектор разделен по окружности на четыре четверти, каждая из которых через регулятор расхода воздуха соединена с выходом из осушителя воздуха, а на внешней и внутренней поверхностях прозрачного купола установлены датчики температуры напротив соответствующих четвертей газового коллектора, электрические выходы которых через систему управления соединены с регуляторами расхода воздуха этих четвертей и термостатом-подогревателем.
