ВОДОПРОВОДНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК F16K11/10 F16K27/04 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к оборудованию сантехнических приборов, и может быть использовано в сетях водоснабжения, где возникает необходимость смешения потоков жидкости с различными параметрами.

Известны водопроводные смесители, включающие литой корпус с соосно и встречно размещенными в нем двумя вентильными головками, трубку излива в средней части, подводящие трубки [1, 2, 3].

Указанный дизайн смесителей является достаточно удачным и поэтому широко распространен, однако это только дизайн и не более. Никаких конструктивных или технологических преимуществ указанное техническое решение не предполагает, о чем свидетельствует достаточно сложная конструкция корпуса и как правило литьевая технология его производства.

Известно запорно-регулирующее устройство, включающее корпус, по форме близкий к цилиндрическому, с соосно расположенными в нем вентильными головками [4] . Указанное известное техническое решение, как указано в описании, может быть использовано в качестве смесителя, однако это возможно только при условии изменения формы корпуса. То есть известную конструкцию запорно-регулирующего устройства с формой корпуса, близкой к цилиндрической, и соосным расположением вентильных головок использовать в качестве смесителя не представляется возможным.

Известен водопроводный смеситель, включающий корпус, две вентильные головки, трубку излива, подводящие трубки, при этом каждая вентильная головка установлена в корпусе посредством резьбового участка с возможностью взаимодействия с седлом перепускного отверстия, а подводящие трубки установлены в подводящих каналах, выполненных в корпусе [5].

Указанное известное техническое решение принято заявителем в качестве прототипа как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.

Недостатком прототипа является усложненная конструкция корпуса смесителя, изготовление которого возможно осуществить либо методом высокоточного литья с последующей механической обработкой с использованием дорогостоящего оборудования, либо методом механической обработки из прутка. Использование технологии литья при изготовлении корпуса в прототипе экономически и технологически оправдано. Однако само наличие литейного производства в любом технологическом процессе и в процессе изготовления таких малогабаритных деталей, как корпус водопроводного смесителя, в частности, сопряжено с определенными неудобствами и затратами. Литье требует отдельных производственных площадей и оборудования, является весьма энергоемким и экологически неблагоприятным технологическим процессом.

Изготовление корпуса прототипа из прутка без литья неизбежно влечет составную его конструкцию, большой объем механической обработки и низкий коэффициент использования дорогостоящего материала.

Все вышеизложенное следует из того, что в прототипе корпус не является полым цилиндром, а его внутреннее пространство включает несколько разнонаправленных каналов и перегородок.

В конечном итоге указанные недостатки прототипа для потребителя оборачиваются повышенной стоимостью водопроводного смесителя.

Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, который выражается в том, что корпус водопроводного смесителя изготавливается из отрезка трубы путем механической обработки резанием, то есть из технологического процесса исключается литейное производство.

В конечном итоге указанный технический результат существенно упрощает процесс производства водопроводного смесителя и значимо снижает его стоимость при сохранении надежности и долговечности в эксплуатации.

Указанный положительный технический результат достигается тем, что в предлагаемом водопроводном смесителе, включающем корпус, выполненный в форме полого цилиндра, две вентильные головки, трубку излива, подводящие трубки, каждая вентильная головка установлена в корпусе посредством резьбового участка с возможностью взаимодействия с седлом перепускного отверстия, а подводящие трубки установлены в подводящих каналах, выполненных в корпусе, при этом резьбовые участки выполнены в полости корпуса со стороны его торцев, седла перепускных отверстий размещены в средней части корпуса с образованием между ними зоны смешения, подводящие каналы выполнены в стенке корпуса между резьбовым участком и седлом, а трубка излива установлена в средней части корпуса с возможностью сообщения с зоной смешения.

Выполнение корпуса водопроводного смесителя в форме полого цилиндра обеспечивает возможность изготовления его из отрезка трубы стандартного сортамента путем механической отработки резанием с использованием универсального оборудования. Стандартная труба в отличие от литой болванки испытана на прочность и имеет жесткие допуски на внутренний и внешний диаметры и шероховатость поверхности, что позволяет минимизировать ее последующую механическую обработку. Одновременно с нарезкой трубы в размер может быть осуществлена обработка торцев полого цилиндра.

Конструктивно и технологически проще всего две вентильные головки установить в предлагаемом корпусе в торцах, для чего в полости корпуса со стороны его торцев выполнены резьбовые участки. Для обеспечения возможности нарезки резьбы под "гнезда" вентильных головок целесообразно использовать такой типоразмер трубы, в котором внутренний диаметр не превосходит внутренний диаметр резьбы вентильной головки, а наружный диаметр превосходит наружный диаметр резьбы вентильной головки. Таким образом, вентильные головки предпочтительно устанавливают соосно одну против другой в корпусе по оси последнего.

В предлагаемом водопроводном смесителе предполагается использование вентильных головок традиционных конструкций и общепринятых типоразмеров. Для обеспечения нормальной работы традиционной вентильной головки необходимо наличие в "гнезде" ее монтажа центрального седла перепускного отверстия и бокового прохода для потока жидкости.

Каждая вентильная головка имеет свое седло перепускного отверстия. Под седлом в данном случае понимается, как правило, некая кольцевая поверхность, формирующая перепускное отверстие для прохода жидкости и одновременно служащая опорой, взаимодействующей с перекрывающим элементом вентильной головки. Седла перепускных отверстий размещены в средней части корпуса на некотором расстоянии друг от друга с образованием между ними зоны смешения. Под средней частью корпуса понимается его цилиндрический участок, расположенный на некотором расстоянии от торцев. Таким образом, средняя часть корпуса это не всегда его геометрическая середина. Седло может быть выполнено за одно с корпусом в виде неподвижного кольцевого выступа в его полости, но может также представлять собой отдельную подвижную или неподвижную вставку в виде кольца или втулки. Возможен также вариант, когда седла являются элементами одной детали смесителя. Расстояние между седлом и резьбовым участком соответствующей вентильной головки является величиной, зависящей от установочных размеров головки. Величина расстояния между седлами перепускных отверстий определяет размеры зоны смешения жидких компонентов. Под зоной смешения в данном случае понимается некое пространство в полости корпуса, ограниченное седлами, поступление компонентов в которое осуществляется через соответствующие перепускные отверстия.

Выход компонентов после их перемешивания из зоны смешения осуществляется через трубку излива, которая установлена в средней части корпуса с возможностью сообщения с зоной смешения. При этом способ сообщения трубки излива с зоной смешения может быть каким угодно и зависит от конструкции трубки. В данном случае место установки трубки излива в средней части корпуса, в основном, определено местом расположения зоны смешения.

Подводящие каналы выполнены в стенке корпуса между соответствующим резьбовым участком и седлом. Форма подводящего канала и их количество могут быть самыми разнообразными, вплоть до выполнения в виде кольцевого коллектора. Перекрытие проходного сечения подводящих каналов резьбовыми участками снижает их пропускную способность и ухудшает условия монтажа вентильных головок.

Таким образом, в предлагаемой конструкции водопроводного смесителя использована обратная схема протока жидкой среды через вентильную головку. Поток жидкости под давлением подводится в среднюю часть головки, "дежурит" там, и при открытии изливается через перекрывающий элемент, в то время как при традиционной прямой схеме поток жидкости под давлением подводится со стороны седла и "дежурит" перед перекрывающим элементом. Следует отметить, что не все типы вентильных головок будут одинаково функционировать в условиях обратной схемы. Заявителем установлено, что широко известные [6,7] и распространенные вентильные головки с перекрывающими элементами, перемещающимися в плоскости, перпендикулярной направлению потока, одинаково надежно функционируют как в прямой, так и в обратной схеме.

Предлагаемое техническое решение иллюстрировано чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого водопроводного смесителя; на фиг. 2 - корпус водопроводного смесителя в разрезе.

Водопроводный смеситель содержит корпус 1, выполненный в форме полого цилиндра, две вентильные головки 2, трубку излива 3, подводящие трубки 4 установлены в подводящих каналах 5. Вентильные головки 2 установлены в корпусе 1 посредством резьбовых участков 6, выполненных в полости корпуса 1 со стороны его торцев 7, и взаимодействуют с седлами 8 перепускных отверстий 9. Седла 8 размещены в средней части 10 корпуса 1 с образованием между ними зоны смешения 11.

Функционирование водопроводного смесителя осуществляется следующим образом.

Водопроводный смеситель монтируется, например, в мойке, а подводящие трубки 4 подсоединяются к соответствующим магистралям. При наличии давления жидкости в магистралях и открытии вентильных головок 2 происходит движение жидкости по подводящим трубкам 4 через подводящие каналы 5 и перепускные отверстия 9 в зону смешения 11, где и происходит смешение потоков. Из зоны смешения 11 жидкость через трубку излива 3 поступает к потребителю. Регулирование расходов смешиваемых жидкостей обеспечивается вентильными головками 2.

Таким образом, предлагаемое техническое решение отличается простотой конструкции и технологичностью в производстве при сохранении удобства и надежности в эксплуатации.

Литература
1. Патент Франции N 25552193, кл. F 16 K 11/00, 1983 г.

2. Патент ФРГ N 3211619, кл. F 16 K 11/02, 1982 г.

3. Патент США N 3028094, кл. 236-12, 1962 г.

4. Патент РФ N 2076258, кл. F 16 K 11/10, 31/124, 1997 г.

5. Патент SU N 1822474, кл. F 16 K 11/06, 1991 г. - прототип.

6. Патент РФ N 2074995, кл. F 16 K 3/08, 1995 г.

7. Патент РФ N 2074996, кл. F 16 K 3/08, 1995 г.

Изобретение относится к оборудованию сантехнической арматуры и предназначено для смешения потоков жидкости с различными параметрами в сетях водоснабжения. Смеситель включает корпус, две вентильные головки, трубку излива, подводящие трубки. Каждая вентильная головка установлена в корпусе посредством резьбового участка с возможностью взаимодействия с седлом перепускного отверстия. Трубка излива установлена в средней части корпуса с возможностью сообщения с зоной смешения. Подводящие патрубки установлены в подводящих каналах, выполненных в корпусе. Корпус смесителя выполнен в форме полого цилиндра. Резьбовые участки расположены в полости цилиндра со стороны его торцов. Седла размещены в средней части цилиндра с образованием между ними зоны смешивания. Подводящие каналы размещены в стенке цилиндра между каждым резьбовым участком и седлом. Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции и технологичностью в производстве при сохранении удобства, надежности и долговечности в эксплуатации. 2 ил.

Водопроводный смеситель, включающий корпус, две вентильные головки, трубку излива, подводящие трубки, при этом каждая вентильная головка установлена в корпусе посредством резьбового участка с возможностью взаимодействия с седлом перепускного отверстия, трубка излива установлена в средней части корпуса с возможностью сообщения с зоной смешения, а подводящие трубки установлены в подводящих каналах, выполненных в корпусе, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме полого цилиндра с расположенными в его полости резьбовыми участками со стороны его торцов и седлами в средней его части с образованием между ними зоны смещения, а подводящие каналы размещены в стенке цилиндра между каждым резьбовым участком и седлом.