ДВУХВЕНТИЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК F16K11/10 F16K3/08 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в бытовом санитарно-техническом оборудовании, а также в промышленных установках для смешивания жидкостей в широком интервале температур.

Авторам известны двухвентильные смесители (1, 2, 3, 4), содержащие сборный корпус с проходным центральным каналом, соединяющим через переключатель направления потока жидкости выходные патрубки с полостями гнезд вентильных головок, являющихся продолжением входных патрубков для горячей и холодной жидкости.

Эти устройства недостаточно надежны в использовании из-за малого срока эксплуатации, так как они содержат подвижные трущиеся, а потому быстро изнашивающиеся уплотнения в устройстве вентильных головок и переключателе направления потока жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является двухвентильный смеситель (5), содержащий корпус, выполненный за одно целое с входными и выходными патрубками и с проходным продольным каналом, соединяющим полости гнезд вентильных головок для горячей и холодной жидкости с выходным патрубком на трубку излива, а каждое из гнезд вентильных головок расположено перпендикулярно входным патрубкам для горячей и холодной жидкости и выполнено с основанием для установки через уплотнение неподвижной керамической шайбы с двумя проходными отверстиями, расположенной с возможностью взаимодействия с подвижной керамической шайбой, которая установлена с ограничением угла ее поворота, и резьбой на боковой поверхности гнезда для крепления вентильной головки, причем в основании гнезда выполнены два отверстия, а в подвижной керамической шайбе - закрытый коммутирующий паз.

Это устройство позволяет сократить номенклатуру применяемых деталей, уменьшить габариты устройства, однако недостаточно надежно из-за износа деталей крепления керамических шайб, а также имеет ограниченную область применения.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности, увеличение срока службы и расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в корпусе известного смесителя (5) выполнен по меньшей мере еще один продольный проходной канал, соединяющий полости гнезд вентильных головок для горячей и холодной жидкости с дополнительным выходным патрубком на душевую сетку, при этом в основании гнезд вентильных головок выполнено дополнительное отверстие, а в каждой из неподвижных керамических шайб выполнены по меньшей мере три проходных отверстия, соответствующие отверстиям оснований гнезд вентильных головок, причем коммутирующий паз каждой из подвижных керамических шайб выполнен в сечением, совпадающим в закрытом положении с сечением входного отверстия неподвижной керамической шайбы, кроме этого каждая из вентильных головок, содержащая неподвижную керамическую шайбу с тремя проходными отверстиями и подвижную керамическую шайбу с одним закрытым коммутирующим пазом и установленная в гнезде корпуса смесителя с возможностью фиксации ее в нулевом (закрытом) положении, выполняет наряду с запорно-регулирующими функциями функции переключателя направления потока жидкости.

Для выполнения надежности заявляемого устройства в процессе эксплуатации в качестве герметичного уплотнения между выходным патрубком и трубкой излива устанавливают кольцевые керамические уплотнения, каждое из которых закрепляют через уплотнения неподвижно относительно выходного патрубка и трубки излива.

При использовании смесителя в системах обеспечения питьевой водой с целью ее очистки на входном трубопроводе для холодной воды размещен тройник, свободный конец которого соединен с входом сменного фильтра для очистки воды, а выход из фильтра соединен с патрубком, предназначенным в вышеописанном устройстве для излива воды.

В различных производственных технологических процессах требуются устройства со строго дозированными расходами смешиваемых жидкостей. Для этих целей может служить смеситель, корпус которого имеет по меньшей мере три выходных патрубка и три продольных проходных канала, каждый из которых соединен с соответствующим патрубком и отверстием в гнезде вентильной головки, а каждая из неподвижных шайб вентильных головок имеет по меньшей мере три калиброванных проходных отверстия разных диаметров на выходе жидкости и одно отверстие в центре шайбы, соединенное с отверстием входного патрубка, при этом подвижная керамическая шайба вентильной головки имеет один закрытый коммутирующий паз, соединяющий центральное отверстие с каждым из калиброванных отверстий неподвижной керамической шайбы при вращении подвижной шайбы вокруг центра.

Заявляемое устройство отличается от прототипа устройством корпуса, устройством вентильных головок, а также устройством проходных отверстий на неподвижной керамической шайбе и коммутирующих закрытых пазов на подвижной керамической шайбе так, что эти отличия позволяют достичь повышения надежности в процессе эксплуатации, повышения качества и экономии питьевой воды, увеличения срока службы без профилактических ремонтов и расширения области применения устройства.

Таким образом, заявляемый смеситель соответствует критерию "новизна".

Изобретение поясняется чертежами, на которых приведен пример использования заявляемого устройства в качестве сантехнического смесителя: где на фиг. 1 представлен общий вид смесителя, на фиг. 2 - общий вид смесителя с размером корпуса в области выходных патрубков, на фиг. 3 представлена общая условная схема работы смесителя с тремя выходными патрубками, на фиг. 4 представлено устройство вентильной головки, на фиг. 5 представлен разрез корпуса смесителя в области входного патрубка и гнезда вентильной головки, на фиг. 6 представлен общий вид смесителя со сменным фильтром, на фиг. 7 - смеситель с раздельно идущими трубками, на фиг. 8 представлены керамические запорно-регулирующие шайбы для смесителя с одним проходным каналом в корпусе, на фиг. 9 - керамические запорно-регулирующие шайбы для смесителя с двумя проходными каналами в корпусе, на фиг. 10 - керамические шайбы для переключателя направления потока воды.

Смеситель (фиг. 1) содержит корпус 1, выполненный заодно с входными патрубками 2, 3 для горячей и холодной жидкости, выходными патрубками 4, 5 на душевую сетку и трубку излива и гнездами для вентильных головок 6, 7. Внутри корпуса 1 сделаны два проходных канала 8, 9, соединяющие соответственно полости гнезд вентильных головок с выходными патрубками 4, 5 на душевую сетку и трубку излива. Смеситель с тремя проходными продольными каналами (фиг. 3) имеет также два гнезда, на основании которых установлены через уплотнения неподвижные керамические шайбы 6B, 7B, имеющие центральные отверстия для входа холодной (6A) и горячей (7A) жидкости. Выходные калиброванные отверстия разных диаметров 1А, 2А, 3А соединены с помощью продольных проходных каналов 8 с соответствующими выходными патрубками 4. Излив холодной, горячей или смешанной жидкости производят путем поворота подвижных керамических шайб, имеющих закрытые коммутирующие пазы 6Б, 7Б, из фиксированного положения (О) в одно из положений 1А, 2А, 3А. Каждая из вентильных головок (фиг. 4), установленная в гнезде 21 (фиг. 5), содержит уплотнительную прокладку 12, неподвижную керамическую шайбу 19, подвижную керамическую шайбу 18, втулку 13, прижимную гайку 14, шток 15, шайбу 16 и пружину 17. Гайкой 14 с помощью шайбы 16 и пружины 17 прижимают подвижную керамическую шайбу 18 и шток 15. Для случая, когда в корпусе смесителя сделан один проходной канал, на неподвижной керамической шайбе 19 (фиг. 8) выполнено два проходных отверстия 22, 23, а на подвижной керамической шайбе 18 - два закрытых коммутирующий паза 22А и 23Б. Для двухканального смесителя в вентильных головках используют керамические шайбы, представленные на фиг. 9. При этом неподвижная керамическая шайба 19 имеет три проходных отверстия, одно (20А) из которых является входным, а два других отверстия 8А и 9А - выходные для каждого из каналов корпуса смесителя. Подвижная керамическая шайба 18 в этом случае (фиг. 9) имеет один закрытый коммутирующий паз 20Б. Для переключателя направления потока жидкости могут быть использованы керамические шайбы (фиг. 10), где на неподвижной керамической шайбе 19 сделано три одинаковых по площади и форме сечений проходных отверстия, одно из которых 24 служит для входа холодной, горячей и мешанной воды, а два других 25, 26 служат соответственно для выхода - на душевую сетку и трубку излива.

В случае конструкции смесителя с одной трубкой излива 28 (фиг. 6) только одна из двух вентильных головок наряду с запорно-регулирующими функциями выполняет функцию переключателя направления потока воды. При этом в одном из двух каналов на входе холодной воды предусмотрена установка сменного фильтра 32 для очистки питьевой воды, который подсоединяют с помощью тройника на входном трубопроводе для холодной воды. Конструкция смесителя на фиг. 7 с одной трубкой излива предусматривает прохождение горячей и холодной воды по отдельным трубкам, которые выполнены заодно с гнездами для вентильных головок 6, 7. Гнезда вентильных головок у смесителей (фиг. 6, 7) могут быть изготовлены под различными углами к входным патрубкам.

Сборка смесителя заключается в установке вентильных головок 6, 7 на основании гнезд 21 корпуса смесителя (фиг. 5). Сначала устанавливают уплотнительную прокладку 12 и керамические шайбы 19, 18. Затем - втулку 13, шток 15, пружину 17, шайбу 16 и всю конструкцию закрепляют гайкой 14. Чтобы гайка случайно не откручивалась, предусмотрена ее фиксация. Втулка 13 имеет в основании удлинения в виде штифтов, которые входят в соответствующие пазы неподвижной керамической шайбы и в углубления на основании гнезда и тем самым предохраняют неподвижную керамическую шайбу от смещения в процессе эксплуатации и при сборке. Шток 15 входит в углубления на нерабочей поверхности подвижной керамической шайбы и удерживается в таком положении пружиной 17. На шток 15 надевают маховичок и закрепляют его с помощью винта. После этого вставляют декоративный колпачок, и сборка смесителя считается завершенной. Крепление смесителя на стенку производят обычным способом - с помощью завинчивания накидных гаек на входные патрубки смесителя. Для регулировки степени прижатия подвижной керамической шайбы к неподвижной на внутренней поверхности центрального отверстия гайки 14 предусмотрена резьба для регулирующей гайки (не показана), регулирующей усилие пружины 17.

Крепление смесителей (фиг. 6) к основанию раковины производится с помощью двух уплотнительных прокладок 29, расположенных по разные стороны основания, и двух пластин 30, надеваемых на продолжение корпуса смесителя. При этом на конце корпуса смесителя имеются диаметрально противоположные выступы, которые являются ограничителями для нижней пластины. Нижняя пластина имеет отверстия с резьбой для крепежных болтов 31. Закрепление смесителя на основании раковины производят поочередным закручиванием болтов 31.

Работает смеситель следующим образом.

Поступление воды полностью перекрыто, когда каждый из маховичков вентильных головок 6, 7 находится в закрытом (нулевом) положении. При этом все проходные отверстия неподвижной шайбы 19 (фиг. 9) перекрыты подвижной керамической шайбой 18. При повороте подвижной шайбы 18 против часовой стрелки коммутирующий паз 20Б соединяет входное отверстие 20А с выходным отверстием 8А неподвижной керамической шайбы, и вода начинает поступать на душевую сетку. Максимальный расход воды поступает на душевую сетку при повороте подвижной шайбы 18 (фиг. 9) по часовой стрелке, коммутирующий паз 20Б соединяет отверстия 20А и 9А, и вода начинает поступать на трубку излива. Максимальный расход жидкости также происходит при повороте подвижной шайбы относительно нулевого положения на угол 90 градусов. Ограничение угла поворота осуществляют с помощью штифта, закрепленного на штоке 15 и входящего в выемку на стенке гнезда 21 вентильной головки (не показано). Проходные каналы смесителя совершенно изолированы друг от друга и могут быть использованы в таком режиме работы, когда одновременно из одного канала на трубку излива истекает холодная вода, а на душевую сетку - горячая, или наоборот. При использовании в смесителе переключателя направления потока путем поворота подвижной керамической шайбы 18 (фиг. 10) по или против часовой стрелки соединяют с помощью коммутирующего паза 27 (фиг. 10) входное отверстие 24 с выходным отверстием 26 на трубку излива, или входное отверстие 24 с отверстием 25 на душевую сетку. Аналогичным образом работает одна из вентильных головок у смесителя на фиг. 6. При повороте маховичка по часовой стрелке относительно нулевого положения включают на трубку излива холодную воду без очистки, а при повороте по часовой стрелке включают на трубку излива очищенную через фильтр воду.

Подвижная и неподвижная шайбы 18, 19 могут быть изготовлены из различных материалов, имеющих высокие фрикционные свойства, например из металлокерамики. При необходимости со стороны входа холодной и горячей жидкости могут быть установлены сетчатые фильтры.

Преимущества заявляемого устройства следующие: достаточно высокая надежность в эксплуатации; увеличение срока службы; конструкция устройства не предусматривает изменения существующих отечественных стандартов по изготовлению трубопроводов, соединительных узлов и т.п. Предлагаемая конструкция смесителя обеспечивает значительную экономию воды, удовлетворяет современным экологическим требованиям. Устройство может быть широко использовано в различных областях народного хозяйства, в частности при работе с особо чистыми и агрессивными жидкостями.

Источники информации
1. АС СССР N 1201436, кл. E 03 C 1/04, 1983.

2. АС СССР N 1183764, кл. F 16 K 11/10, 1983.

3. Европатент N 0191577, кл. F 16 K 11/074, 1986.

4. АС СССР N 1707378, кл. F 16 K 1/02, 1989.

5. АС СССР N 1822474, кл. F 16 K 11/06, 1991.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в бытовом санитарно-техническом оборудовании для смешивания жидкостей в широком интервале температур. Двухвентильный смеситель содержит корпус, выполненный за одно целое с входными и выходным патрубками и с проходным продольным каналом. Последний соединяет полости гнезд вентильных головок для горячей и холодной жидкости с выходным патрубком на трубку излива. Каждое из гнезд вентильных головок расположено перпендикулярно входным патрубкам для горячей и холодной жидкости и выполнено с основанием для установки через уплотнение неподвижной керамической шайбы с двумя проходными отверстиями. Неподвижная керамическая шайба расположена с возможностью взаимодействия с подвижной керамической шайбой. Последняя установлена с ограничением угла ее поворота. Каждое из гнезд выполнено еще с резьбой на боковой поверхности для крепления вентильной головки. В основании выполнены два отверстия. В подвижной керамической шайбе - закрытый коммутирующий паз. В корпусе выполнен по меньшей мере еще один продольный проходной канал, соединяющий полости гнезд вентильных головок для горячей и холодной жидкости с дополнительным выходным патрубком на душевую сетку. В основании гнезд вентильных головок выполнено дополнительное отверстие. В каждой из неподвижных керамических шайб выполнены по меньшей мере три проходных отверстия, соответствующие отверстиям оснований гнезд вентильных головок. Коммутирующий паз каждой из подвижных керамических шайб выполнен с сечением, совпадающим в закрытом положении с сечением входного отверстия неподвижной керамической шайбы. Каждая из подвижных керамических шайб установлена в гнезде вентильной головки с возможностью фиксации ее в закрытом положении и возможностью переключения направления потока жидкости. В результате повышается надежность смесителя, увеличение его срока службы и расширение области применения устройства. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Двухвентильный смеситель, содержащий корпус, выполненный за одно целое с входным и выходным патрубками и с проходным продольным каналом, соединяющим полости гнезд вентильных головок для горячей и холодной жидкости с выходным патрубком на трубку излива, а каждое из гнезд вентильных головок расположено перпендикулярно входным патрубкам для горячей и холодной жидкости и выполнено с основанием для установки через уплотнение неподвижной керамической шайбы с двумя проходными отверстиями, расположенной с возможностью взаимодействия с подвижной керамической шайбой, которая установлена с ограничением угла ее поворота, и резьбой на боковой поверхности для крепления вентильной головки, причем в основании выполнены два отверстия, а в подвижной керамической шайбе - закрытый коммутирующий паз, отличающийся тем, что в корпусе выполнен по меньшей мере еще один продольный проходной канал, соединяющий полости гнезд вентильных головок для горячей и холодной жидкости с дополнительным выходным патрубком на душевую сетку, при этом в основании гнезд вентильных головок выполнено дополнительное отверстие, а в каждой из неподвижных керамических шайб выполнены по меньшей мере три проходных отверстия, соответствующие отверстиям оснований гнезд вентильных головок, причем коммутирующий паз каждой из подвижных керамических шайб выполнен с сечением, совпадающим в закрытом положении с сечением входного отверстия неподвижной керамической шайбы, кроме этого, каждая из подвижных керамических шайб установлена в гнезде вентильной головки с возможностью фиксации ее в закрытом положении и с возможностью переключения направления потока жидкости. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что одно из отверстий основания гнезда вентильной головки для холодной жидкости соединено с входным патрубком для холодной воды через фильтр очистки. 3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что отверстия каждой из неподвижных керамических шайб вентильных головок, связанные с выходными патрубками, выполнены калиброванными. 4. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что он содержит третий выходной патрубок, а в корпусе выполнен третий проходной продольный канал, соединенный с третьим патрубком и соответствующими отверстиями в основании гнезд вентильных головок, при этом в каждой из неподвижных шайб вентильных головок выполнены три отверстия разных диаметров, соединенные с выходными патрубками, и одно отверстие в центре шайбы, соединенное с соответствующим входным патрубком, кроме этого, закрытый коммутирующий паз каждой из подвижных керамических шайб выполнен с возможностью перекрытия расположенного по центру отверстия неподвижной шайбы и одного из сообщающихся с выходными патрубками отверстий неподвижной шайбы по мере вращения вокруг оси подвижной шайбы.