СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК E03C1/04 F16K11/56 

Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию и может быть использовано в системах водоснабжения, в частности в кранах смесителях.

Известно сливное устройство, используемое в смесителях, содержащее бачок с седлом и выходным отверстием и размещенное внутри бачка дозирующее устройство, выполненное в виде сферического клапана положительной плавучести и Г-образного поплавка, связанных между собой гибкой тягой (RU, 2005140 C1, E 03 C 1/04, 30.12.93).

Основным недостатком указанного устройства является неустойчивая работа из-за отсутствия дренажирования воздуха, неопределенная ориентация клапана относительно седла и увеличение габаритов крана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известный кран-смеситель, в котором сливное устройство выполнено в виде бачка с седлом и выходным отверстием открывания и закрывания выходного отверстия устройства, выполненное в виде сферического клапана положительной плавучести и сифонной трубки с дренажным отверстием на вершине изгиба, при этом сливной конец сифонной трубки связан с каналом в корпусе бачка, сообщающимся с выходным отверстием под клапаном (RU, 2005139 C1, E 03 C 1/04, 30.12.93).

Основным недостатком указанного крана-смесителя являются ограниченные возможности дренажирования воздуха, связанные с тем, что дренажирование осуществляется вовнутрь потока сливаемой воды, что затрудняет свободный (залповый) слив накопленной в бачке воды, а также автоматический слив в непотребный момент, сложность конструкции, невозможность использования один к одному существующих смесителей различных конструкций.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик, экономия воды, упрощение конструкции.

Техническое решение этой задачи состоит в том, что смеситель содержит бачок с седлом и выходным отверстием, размещенный внутри бачка сферический клапан с положительной плавучестью, дренажную систему бачка и сливную трубку с горизонтальной частью, причем бачок размещен консольно на конце горизонтальной части сливной трубки, а дренажная система выполнена в виде изолированной воздушной полости, сообщающей внутреннюю верхнюю часть бачка с пространством атмосферы, расположенными вне потока воды в зоне ее истечения из бачка.

При этом клапан снабжен выступающим за выходное отверстие наконечником с суммарной с клапаном положительной плавучестью, кроме того, клапан снабжен дренажной трубкой, расположенной соосно с наконечником, в наконечнике и в клапане выполнено сквозное отверстие, сообщающееся с дренажной трубкой, при этом наконечник, клапан и дренажная трубка суммарно выполнены с положительной плавучестью, а бачок снабжен направляющей для дренажной трубки в виде глухого полого выступа.

На фиг. 1 и 2 изображен общий вид смесителей соответственно для ванн и для кухонь, снабженных бачком на конце сливных трубок.

На фиг. 3 показана конструкция бачка в разрезе со сферическим клапаном и дренажной полостью, выполненной внутри выступа и заканчивающейся криволинейным патрубком с выходом к зоне истечения воды.

На фиг. 4 изображен бачок в разрезе с дренажной полостью, охватывающей бачок снаружи, и клапаном с наконечником.

На фиг. 5 - разрез А-А фигуры 4.

На фиг. 6 изображен бачок с клапаном, снабженным дренажной трубкой и наконечником.

На фиг. 7 - вариант исполнения бачка сферической (каплевидной) формы.

Смеситель состоит из корпуса 1 (фиг. 1, 2), снабженного вентильными головками 2 холодной и горячей воды, запорным устройством 3, сливной трубкой с горизонтальной (удлинительной) частью 4, на конце которой закреплен консольно бачок 5, являющийся накопительной емкостью для воды, поступающей по сливной трубке 4 из кранов. Бачок состоит из корпуса 6 с седлом 7 и выходным отверстием 8. Внутри корпуса 6 размещен сферический клапан 9, имеющий положительную плавучесть. При этом размеры и вес клапана 9 и угол конуса седла 7 выбраны таким образом, что при затоплении клапана 9 водой он не всплывает и удерживается в седле, перекрывая выходное отверстие 8. Корпус 6 бачка соединен с горизонтальной частью сливной трубки, например, с помощью резьбы с последующим стопорением гайкой 10. Внутри бачка 5 размещена дренажная система, соединяющая верхнюю внутреннюю часть пространства корпуса 6 с атмосферой, вне потока воды в зоне ее истечения из бачка. Она состоит из изолированной воздушной полости 11, проходящей либо внутри выступа 12, выполненного непосредственно в корпусе 6 (фиг.3), либо в виде кольцевой полости 11 (фиг. 4, 5, 6), образованной охватывающим корпус 6 кожухом 13. Кольцевые полости 11 сообщаются с отводящей полостью 14, образованной отдельным изогнутым патрубком 15 (фиг.3), либо с кольцевым пространством, образованным охватывающим корпус 6 нижней частью 16 кожуха 13. Отводящие полости 14 заворачивают дренажируемый поток воздуха в сторону пространства 17 атмосферы, расположенного вне потока воды в зоне ее истечения. Сверху бачок 5 закрыт герметичной крышкой 18, соединенной непосредственно с корпусом 6 бачка (фиг.3) или с кожухом 13 бачка (фиг. 4, 5, 6).

Для обеспечения равномерного зазора между корпусом 13 и корпусом 6 на кожухе 13 выполнены выступы 19 и 20 (фиг. 3, 4, 5, 6). В бачках, изображенных на фиг. 4 и 5, клапан 9 снабжен полым наконечником 21, а на фиг. 6 - дополнительно дренажной трубкой 22 с отверстием 23, которым она сообщается внутри клапана с отверстием наконечника. При этом клапан 9 совместно с наконечником, а также совместно с наконечником и дренажной трубкой имеет положительную плавучесть. Длина наконечника 21 выбирается таким образом, чтобы при крайнем верхнем положении клапана 9 нижний конец наконечника располагался в выходном отверстии 8.

Для размещения дренажной трубки 22 в бачке при максимальном подъеме клапана 9 крышка 18 снабжена полым выступом 24 с глухим отверстием. Наконечник 21 обеспечивает удобство для слива воды из бачка в любой произвольный момент, а дренажная трубка - дополнительное дренажирование воздуха к описанной выше дренажной системе, осуществляемое через полости 11 и 14.

Для уменьшения веса и сокращения трудоемкости изготовления детали бачка рекомендуется изготавливать из неметаллических материалов с малым удельным весом методом прессования в многоместных пресс-формах. Для этой же цели рекомендуется сферическая (каплевидная) форма бачка (фиг.7) с горизонтальной или наклонной, как это показано на фиг. 7, плоскостью разъема корпуса с крышкой. Следует отметить, что дренажная система, выполненная в виде кольцевой полости 11 (фиг. 4, 5, 6, 7), более предпочтительна, т.к. слив воды через дренажную систему будет равномерным по окружности и соосным бачку.

Работа смесителя осуществляется следующим образом.

В режиме экономного расходования воды малым открыванием вентилей 2 подают воду через сливную трубку в корпус 6 бачка. Клапан 9 под действием собственного веса находится в седле 7 и продолжает оставаться в нем в момент подачи воды за счет вышеуказанного исполнения клапана и седла, перекрывая выходное отверстие 8. При повышении уровня воды в корпусе 6 воздух беспрепятственно дренажируется через полость 11 и 14 и выходит в пространство 17 окружающей атмосферы, расположенное вне потока воды в зоне слива. Процесс накопления воды в корпусе 6 происходит до тех пор, пока не будет открыто выходное отверстие 8. В противном случае после заполнения корпуса 6 вода перетекает в дренажную систему, и начинает происходить малый слив воды через полости 11 и 14 в пространство 17 в зоне слива из выходного отверстия 8. При этом корпус 6 остается полностью заполненным водой, а объем слива через дренажную систему равен объему поступления воды в бачок.

Для обеспечения мгновенного (залпового) слива воды из корпуса необходимо перекрывать ладонью или пальцем (поз. 25 фиг. 3) выходное отверстие 8 или приподнять наконечник 21. Такое воздействие можно выполнить в любой стадии заполнения корпуса 6. При этом клапан 9 открывается автоматически (фиг. 3) или принудительно (фиг. 4, 5, 6) и благодаря положительной плавучести всплывает вверх до уровня накопленной воды в корпусе 6. Начинается залповый слив воды в объеме накопленной воды в корпусе 6, так как создаваемое при сливе разряжение воздуха в верхней части бачка беспрепятственно компенсируется поступлением воздуха через дренажную систему в обратном направлении вовнутрь бачка. При этом поток сливаемой воды никак не препятствует прохождению воздуха через пространство 17, т.к. оно расположено вне потока воды. Отверстие 23 в дренажной трубке 22 обеспечивает дополнительное дренажирование в процессе накопления воды, а в процессе слива дренаж происходит в поток воды, но тем не менее он обеспечивает, хоть и незначительное, дополнительное дренажирование и при сливе. После слива клапан 9 опускается вниз и перекрывает выходное отверстие 8. Бачок рассчитан на максимальное накопление воды в объеме пригоршни ладоней взрослого человека (примерно, 50 - 70 см³). Соответственно слив воды будет различным в диапазоне от ноля до указанных 50 - 70 см³. Величина слива зависит от того, в какой момент накопления воды произведен слив, а время накопления зависит от степени открытия вентилей смесителя. В процессе слива из бачка участвует и часть воды, расположенной в сливной трубке на уровне воды в бачке. При отсутствии воздействия на клапан 9 (перекрытия выходного отверстия 8 или поднятия наконечника 21) после заполнения корпуса 6 происходит непрерывное истечение через дренажную систему в объеме поступления воды в бачок, т.е. в зависимости от степени открытия вентилей смесителя.

При работе в режиме непрерывного интенсивного слива необходимо клапан 9 вывести в крайнее верхнее положение вышеуказанным воздействием на него. В этом случае слив будет происходить через выходное отверстие 8, а если поступление воды в бачок будет больше слива из бачка, то будет происходить еще и дополнительный слив через дренажную систему.

Оба потока воды смыкаются между собой за зоной слива воды из выходного отверстия, создавая большую общую струю. При этом клапан 9 будет находиться в крайнем верхнем положении.

Если поступление воды в бачок (при поднятом наверх клапане 9) будет меньше объема слива через выходное отверстие 8, то в этом случае клапан 9 будет постепенно опускаться вниз к седлу 7, и начнет уменьшаться проходное сечение между клапаном 9 и поверхностью седла 7. С уменьшением этого сечения уменьшается объем слива и наступает такой момент, когда объем слива становится равным объему поступления воды в бачок. Далее это равновесное состояния либо сохраняется и клапан 9 удерживается на плаву, пропуская воду в выходное отверстие 8 и обеспечивая непрерывное исчезновение, либо клапан 9 затягивается потоком воды и перекрывает совсем отверстие 8. В этом случае вода заполняет корпус 6 и сливается уже через дренажную систему, также обеспечивая непрерывное истечение (до тех пор пока не произведут воздействие на клапан 9 и не поднимут его вверх).

Таким образом, предлагаемая конструкция смесителя позволяет использовать его в следующих режимах:
- в режиме экономного использования воды путем накопления мало поступающей воды и мгновенного (залпового) слива в любой стадии накопления;
- в режиме экономного использования воды путем непрерывного малого слива воды в объеме непрерывного поступления ее из вентилей;
- в режиме интенсивного непрерывного слива в любом максимальном диапазоне слива.

Существующие смесители обеспечивают работу в двух последних указанных режимах, следовательно, предлагаемый смеситель сохраняет автоматически все эксплуатационные характеристики существующих смесителей без каких-либо дополнительных действий и в то же время позволяет экономить существенно воду без ухудшения потребительских свойств путем обеспечения возможности залпового слива в произвольный момент времени с предварительным накоплением воды во время технологических перерывов в ее использовании. Такой режим работы смесителя напоминает отдаленно работу известных и очень экономных в использовании воды умывальников, но в отличие от умывальников не требуется ручная заливка умывальников водой, не требуется постоянное удержание соска (наконечника) рукой в процессе слива (достаточно только легкого толчка на наконечник или просто мгновенного перекрытия рукой выходного отверстия): имеется возможность сколько угодно малого и сколько угодно большого непрерывного автоматического слива.

Таким образом предлагаемый смеситель, сохраняя положительные свойства умывальников, обеспечивает по сравнению с ними сохранение всех положительных потребительских свойств существующих смесителей.

Кроме того, предлагаемый смеситель легко изготовить, используя все существующие смесители, заменив только сливную трубку на сливную трубку с бачком (с возможным использованием даже существующих сливных трубок путем их доработок). Упрощается конструкция сливной трубки за счет исключения одного загиба с развальцованным концом. Исключенный в сливной трубке загиб компенсирует значительно вес бачка, выполненного из материалов, меньших по удельном весу, примерно, в 8 раз по сравнению со сталью, из которой выполняется сливная трубка.

Использование предлагаемого смесителя создает возможность существенно экономить воду потребителю без ухудшения потребительских и эксплуатационных свойств, присущих существующим смесителям.

Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию и может быть использовано в системах водоснабжения, в частности в кранах-смесителях. Смеситель содержит бачок с седлом и выходным отверстием, размещенный внутри бачка сферической клапан с положительной плавучестью, дренажную систему бачка и сливную трубку с горизонтальной удлинительной частью, при этом бачок размещен консольно на конце горизонтальной части сливной трубки, а дренажная система выполнена в виде изолированной воздушной полости, сообщающей внутреннюю верхнюю часть бачка с пространством атмосферы, расположенным вне потока воды в зоне ее истечения из бачка. Предложенная конструкция смесителя обеспечивает экономию воды при сохранении потребительских свойств и эксплуатационных характеристик существующих смесителей. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Смеситель, содержащий бачок с седлом и выходным отверстием, размещенный внутри бачка сферический клапан с положительной плавучестью, дренажную систему бачка и сливную трубку с горизонтальной удлинительной частью, отличающийся тем, что бачок размещен консольно на конце горизонтальной части сливной трубки, а дренажная система выполнена в виде изолированной воздушной полости, сообщающей внутреннюю верхнюю часть бачка с пространством атмосферы, расположенным вне потока воды в зоне ее истечения из бачка. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что клапан снабжен выступающим за выходное отверстие наконечником с суммарной с клапаном положительной плавучестью. 3. Смеситель по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что клапан снабжен дренажной трубкой, расположенной соосно с наконечником, в наконечнике и клапане выполнено сквозное отверстие, сообщающееся с дренажной трубкой, при этом наконечник, клапан и дренажная трубка суммарно выполнены с положительной плавучестью, а бачок снабжен направляющей для дренажной трубки в виде глухого полого выступа.