СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК F16K11/14 

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано для смешивания горячей и холодной воды в различных соотношениях.

Известен кран-смеситель, содержащий корпус с входными и выходными патрубками, запорные органы, выполненные из упругого материала в виде мембраны с полусферической полой головкой, взаимодействующей с седлом, и связанные со шпинделем привода поступательно перемещаемым промежуточным элементом. Наружная и внутренняя сферические поверхности головки выполнены концентрическими, а на внутренней поверхности головки выполнены винтовые пазы одного направления с переменной по длине паза глубиной, увеличивающейся к вершине головки [1] .

Недостатками этого крана-смесителя являются сложная конструкция запорного устройства, неудобство обращения с приводным маховичком, который требует затрат времени на открывание-закрывание при помощи вращения и который допускает эксплуатацию только при помощи пальцев, т. е. имеет конструкцию цапкового типа. Камера смешения имеет минимальную емкость, что также приводит к затратам времени на получение заданной температуры смеси воды.

Известен также смеситель, содержащий корпус, размещенную в нем плоскую мембрану, перекрывающую седла с подводом горячей и холодной воды, и привод, взаимодействующий с мембраной, который имеет центры поворота и перемещений, а также рукоятку. Последняя при помощи пальцев руки смещается в радиальном и окружном направлениях [2] .

Данный смеситель, имея недостатки вышеприведенного смесителя, имеет улучшенный привод с одной рукояткой, но это усложняет его эксплуатацию, так как получение необходимой смеси воды затрудняется определением положения рукоятки в пространстве и при манипуляциях с рукояткой надо проводить поиск ее оптимального положения.

Смеситель, выбранный в качестве прототипа, содержит нижний и верхний элементы корпуса, причем нижний элемент имеет отдел камеры, закрытый плоской гибкой мембраной из высокоэластичного материала, или (в альтернативных устройствах) две мембраны [3] . Нижняя часть камеры имеет первое и второе впускные отверстия, а в стенке камеры есть по крайней мере одно выпускное отверстие. Два кулачковых следящих элемента закреплены над мембраной и служат только для движений относительно оси соосно с впускными отверстиями, они взаимодействуют с дисковым кулачком, который может двигаться как вдоль оси, так и вращательно. Вращение дискового кулачка приводит к тому, что один кулачковый следящий элемент движется вверх, а другой - вниз, что приводит в движение одну часть мембраны по направлению к соответствующему впускному отверстию. В это же время другой кулачковый следящий элемент движется от соответствующего впускного отверстия, регулируя таким образом относительную скорость потока жидкости, поступающей в камеру через впускные отверстия. Осевое движение дискового кулачка заставляет оба кулачковых следящих элемента двигаться вверх и вниз на одинаковое расстояние, передвигая подобным образом соответствующие части мембраны и регулируя общую скорость потока жидкости, входящего в камеры. Имеется рукоятка с вторым кулачком, поворот рукоятки вращает дисковый кулачок, в то время как качание рукоятки приводит к осевому движению дискового кулачка.

Однако смеситель-прототип имеет большое количество деталей: удлиненный корпус с гайкой, три вида кулачковых элементов, пружину и др. , а также конструктивно ограниченную камеру смешения. Такая конструкция смесителя является сложной и трудоемкой для изготовления и неудобной в эксплуатации, так как положение рукоятки является довольно неопределенным, гибкая мембрана из-за малых своих размеров имеет относительно большие амплитуды перемещений, что снижает ее надежность в эксплуатации и требует высокого качества материала. Кроме того, можно отметить и высокую материалоемкость смесителя.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности смесителя, упрощение его конструкции и снижение материалоемкости.

На фиг. 1 показана схема смесителя в положении "открыто"; на фиг. 2 - то же, в положении "открыто" для одной из подводящих трубок и положении "закрыто" для другой подводящей трубки.

Смеситель содержит гибкий запорный элемент 1, установленный в полости корпуса 2, сообщенной с подводящими трубопроводами 3 горячей и холодной воды и трубкой 4 слива. Гибкий запорный элемент 1 выполнен в виде замкнутой эластичной оболочки, периферийная часть которой расположена за пределами габаритов трубопроводов 3, и имеет три уплотнительных патрубка 5, в каждом из которых закреплены концевые участки подводящих трубопроводов 3 и трубки 4 слива. Кроме того, корпус 2 имеет две полукрышки 6 и 7 для фиксации концов подводящих трубопроводов 3, соединенных между собой и с корпусом 2 при помощи, например, болтов (не показаны). В корпусе 2 на осях 8 установлены с возможностью угловых перемещений две рукоятки 9, снабженные профилированными кулачками 10, а между эластичной оболочкой и кулачками 10 размещены промежуточные следящие кулачки 11, установленные с возможностью осевых перемещений.

Смеситель работает следующим образом.

В положении "закрыто" рукоятки 9 повернуты влево (см. фиг. 1), до отказа, профилированные кулачки 10 давят на промежуточные кулачки 11, а последние прижимают стенку эластичной оболочки к выходным концам трубопроводов 3. В этом случае в емкость камеры смещения, образованную замкнутой эластичной оболочкой, не поступает вода из трубопроводов 3. При повороте одной рукоятки 9 вправо освобождается запирающая стенка эластичной оболочки и напором горячей или холодной воды из трубопроводов 3 приоткрывается одно из отверстий трубопроводов 3, вода поступает в камеру смешения, а затем - в сливную трубку 4. При повороте сразу двух рукояток 9 в камеру смешения поступает горячая и холодная вода, которая затем в виде смеси по трубке 4 подается потребителю. По мере поворота рукояток 9 вправо до отказа потребителю поступает максимальный расход воды с температурой, которая получилась от смешивания горячей и холодной воды из трубопроводов 3. Желаемую температуру смеси воды достигают поворотом рукояток 9 в нужную сторону.

Для фиксации кулачков 10 с рукоятками 9 в промежуточных положениях: между "закрыто" и "открыто" - профилированную поверхность кулачка 10 можно образовывать ломанной линией, торцы паза выполняют из фрикционного материала, а центр поворота каждого кулачка 10 смещают относительно продольной оси промежуточного кулачка 11.

Для предотвращения износа эластичной оболочки под кулачок 11 можно подложить компенсационные шайбы (не показаны). Шайбы позволяют сохранять мембрану от повреждений и повысить срок ее службы.

Конструкция эластичной оболочки увеличивает объем камеры смешения, так как периферийная часть эластичной оболочки имеет возможность размещаться за пределами габарита, который занимают трубопроводы 3 горячей и холодной воды. При работе смесителя эта его особенность уменьшает относительную величину прогиба эластичной оболочки в связи с большим ее диаметром. Уменьшение прогиба эластичной оболочки благоприятно сказывается на ее долговечности, а увеличение объема камеры смешения позволяет быстро достигать необходимой температуры воды слива. Кроме того, патрубки 5 предотвращают возможные утечки из смесителя, так как они плотно охватывают концевые участки трубопроводов 3 и сливной трубки 4.

Рукоятками 9 удобно пользоваться при эксплуатации смесителя, причем возможно одновременно их совместное перемещение, а также перемещение легким нажатием, что позволяет пользоваться смесителем детям, больным, инвалидам и пожилым людям.

Следует также отметить, что упругая эластичная оболочка имеет три функции: запирает при посадке на седла потоки воды от подводящих трубопроводов, выполняет роль камеры смешения и производит герметизацию трубопроводов и выход на трубку слива.

Смеситель имеет минимальное количество деталей, которые могут изготавливаться из пластмасс или цветных металлов литьем под давлением или штамповкой, что должно привести к его низкой массе и себестоимости. Кроме того, смеситель следует закрывать декоративным кожухом (не показан), назначение которого - улучшить его внешность и украсить наш быт. При помощи несложной крепежной детали смеситель можно закрепить на стенке или раковине и тем самым использовать смеситель универсально: на кухне и в ванной комнате.

Таким образом, смеситель имеет повышенную эксплуатационную надежность, улучшает качество смесеобразования, прост и технологичен конструктивно, имеет небольшую массу, позволяет более быстро и оперативно выполнять процесс включения-выключения, исключает утечки жидкости, повышает санитарную культуру трубопроводной арматуры, легко доступен для обращения детям, больным, инвалидам и пожилым людям, что в конечном счете даст большой экономический и социальный эффект от внедрения в народном хозяйстве.

Использование: в сантехнике. Сущность изобретения: в полости корпуса с подводящими трубопроводами горячей и холодной воды и трубкой слива размещен гибкий запорный элемент, управляемый приводом. Элемент выполнен в виде эластичной оболочки с тремя уплотнительными патрубками, в каждом из которых закреплены концевые участки трубопроводов горячей и холодной воды и трубки слива. 2 ил.

СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус с подводящими трубопроводами горячей и холодной воды и трубкой слива и размещенный в полости корпуса гибкий запорный элемент, управляемый приводом, отличающийся тем, что гибкий запорный элемент выполнен в виде эластичной оболочки с тремя уплотнительными патрубками, в каждом из которых закреплены концевые участки трубопроводов горячей и холодной воды и трубки слива.