ВОДОРАЗБОРНЫЙ КРАН Российский патент 2006 года по МПК F16K5/06 E03C1/04 

Изобретение относится к отсекателям жидкости, а именно к водоразборным кранам, и может быть использовано в устройствах водоснабжения жилых зданий, местах общего пользования, транспорте.

Известны водоразборные краны с периодической подачей воды во время ее потребления, например, краны в умывальниках пассажирских вагонов железнодорожного транспорта. Водоразборный кран с периодической подачей воды содержит корпус с двумя параллельно расположенными в вертикальной плоскости отводами, в первом из которых (по направлению движения воды) находится перпендикулярно к оси корпуса подпружиненный капан, лишь верхняя часть которого имеет опору в месте уплотнения, а нижняя часть без опоры, свободно, с зазором не менее 1 мм проходит внутрь первого отвода и, выступая из него, заканчивается стержнем, непосредственно контактируя с которым усилием кисти руки производится открывание подпружиненного клапана перемещением стержня вверх. Второй (по направлению движения воды) отвод служит для разбора воды.

Основным недостатком известных конструкций кранов является нарушение соосности стержня клапана и канала для отвода воды. При этом клапан может заклинить, после чего начинается нерегулируемый отвод воды, что приводит к неэкономному расходу воды. Причем наличие пружины, предназначенной для закрывания клапана, в ряде случаев негативно влияет на возможность устранения неисправности, поскольку требуются значительные дополнительные усилия для возврата стержня клапана в исходное положение. Кроме того, указанные конструкции кранов не обеспечивают непрерывную подачу воды, которая требуется, например, при мытье продуктов питания, рук и т.п., что приводит к ограничению области применения известной конструкции крана, например, в больницах, где требуется обильная и непрерывная подача воды.

Известен кран к умывальнику, включающий корпус с установленным в нем клапаном, насаженным на трубку, имеющую каналы на боковой поверхности, при этом в трубке клапана соосно с последним установлен шток, один конец которого расположен за торцом трубки, а на другой, выполненный с выступами и шлицевыми канавками, оперта пружина (см. авторское свидетельство СССР №177355, МПК Е 03 С 1/04, опубл. 01.12.1965 г.). Однако кран может быть использован только в режиме кратковременного пользования водой по принципу умывальника.

Известен также водопроводный кран, содержащий корпус с крышкой, подводящий и отводящий патрубки, в последнем установлен подпружиненный клапан со штоком с возможностью вертикального перемещения (см. авторское свидетельство СССР №33858, МПК Е 03 С 1/04, опубл. 1933 г.). Кран также может быть использован только в режиме кратковременного пользования водой.

Известен водоразборный кран, содержащий корпус с седлом, входным и выходным патрубками, запорный орган, установленный с возможностью взаимодействия с седлом, ходовой винт, шток, установленный соосно с ходовым винтом и соединенный с запорным органом, при этом в ходовом винте выполнена расточка, а шток снабжен резьбовым элементом, размещенным в расточке ходового винта и соединяющим шток с ходовым винтом с возможностью их относительного и совместного перемещения, причем ходовой винт и выходной патрубок расположены соосно (см. патент РФ на изобретение №2018040, МПК F 16 K 1/00, опубл. 15.08.1994 г.).

При использовании известной конструкции крана невозможен быстрый переход от одного режима подачи жидкости, например непрерывного, к другому, например кратковременному дискретному, поскольку для этого требуется совершение многооборотного поворота вентиля для закрывания, что может привести к дополнительному расходу жидкости.

Наиболее близким техническим решением является шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным каналами, размещенный в нем шаровой затвор (рабочее звено в виде шара) с цилиндрическим осевым отверстием, и шток управления шарового затвора, выведенный из корпуса через отверстие в его поверхности. При повороте рукоятки штока управления в положение сообщения входа и выхода за счет осевого цилиндрического отверстия происходит открытие шарового крана в режиме непрерывной подачи, например, жидкости. При повороте рукоятки штока управления на угол 90° и соответственно шарового затвора на этот же угол происходит разобщение входа и выхода за счет расположения осевого цилиндрического канала в шаровом затворе перпендикулярно оси, при этом шаровой кран закрыт (см. Крайнев А.Ф. Механика машин. Фундаментальный словарь. - М.: Машиностроение, 2001, с.39-40).

Однако при использовании известных шаровых кранов, например в устройствах водоснабжения, имеет место недостаточный экономный расход жидкости из-за отсутствия возможности установки режима кратковременной дискретной подачи воды. Поэтому шаровые краны в устройствах водоснабжения могут быть использованы только в режиме непрерывного пользования водой, что приводит к сужению их функциональных возможностей.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции крана с расширенными функциональными возможностями и обеспечивающей более экономный расход жидкости.

Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является обеспечение условий для возможности работы крана в режиме кратковременной дискретной подачи жидкости, а также уменьшение времени перехода от одного режима подачи жидкости к другому (непрерывному режиму подачи жидкости или кратковременному дискретному режиму подачи жидкости).

Поставленная задача достигается тем, что водоразборный кран, содержащий корпус с входным и, по крайней мере, с одним выходным каналами, с размещенным в нем затвором, имеющим форму тела вращения, со сквозным каналом, и выведенный из корпуса шток управления затвором согласно изобретению, дополнительно содержит нормально закрытый клапан, а входной и, по крайней мере, один выходной каналы в корпусе расположены под углом большим 0° и меньшим 180°, сквозной канал в затворе изогнут, при этом в затворе выполнен, по крайней мере, один дополнительный сквозной канал с возможностью совмещения его входного отверстия с входным каналом корпуса, а выходного отверстия с, по крайней мере, одним выходным каналом корпуса, причем запорно-регулирующий элемент клапана частично расположен в сквозном канале корпуса, а частично - в выходном канале корпуса.

При этом, по крайней мере, один входной и, по крайней мере, один выходной каналы в корпусе расположены под углом 90°. Кроме этого, входные отверстия сквозных каналов затвора могут быть расположены соосно или совмещены.

Сквозные каналы в затворе могут быть выполнены с разным проходным сечением. Выходное отверстие одного сквозного канала может являться входным отверстием другого сквозного канала.

При этом часть запорно-регулирующего элемента клапана, расположенная в сквозном канале корпуса, может быть выполнена отдельно от части запорно-регулирующего элемента клапана, расположенной в выходном канале корпуса.

В предложенной конструкции водоразборного крана имеются, по крайней мере, два сквозных канала, входные и выходные отверстия которых расположены с возможностью их совмещения с входными и выходными каналами крана, что обеспечивает возможность протока жидкости в непрерывном или кратковременном дискретном режимах подачи жидкости. Разделение входных отверстий каналов и их взаимное, например, соосное расположение позволяет при повороте затвора с помощью штока управления затвором быстро перейти от одного режима работы к другому, например, от непрерывной подачи жидкости к кратковременной дискретной подаче. При этом осуществляется более экономный расход жидкости за счет возможности выбора оптимального режима ее подачи: непрерывного или дискретного, что также повышает удобство пользования краном. Кроме этого, в случае неисправности крана можно за короткий промежуток времени заблокировать проток жидкости через него, изменив режим подачи жидкости, что также способствует более экономному расходу жидкости.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: на фиг.1 показан пример выполнения водоразборного крана в режиме непрерывной подачи жидкости с совмещенными выходными отверстиями сквозных каналов, продольный разрез; на фиг.2 - то же, в режиме кратковременной дискретной подачи жидкости; на фиг.3 - пример выполнения водоразборного крана в режиме непрерывной подачи жидкости с раздельными выходными отверстиями сквозных каналов, продольный разрез; на фиг.4 - то же, в режиме кратковременной дискретной подачи жидкости; на фиг.5 - пример выполнения водоразборного крана в режиме непрерывной подачи жидкости с совмещенными входными отверстиями сквозных каналов затвора, продольный разрез; на фиг.6 - разрез А-А на фиг.5; на фиг.7 - пример выполнения водоразборного крана в режиме дискретной подачи жидкости с совмещенными входными отверстиями сквозных каналов затвора с закрытым положением запорно-регулирующего элемента клапана, продольный разрез; на фиг.8 - пример выполнения водоразборного крана в режиме дискретной подачи жидкости с совмещенными входными отверстиями сквозных каналов затвора с открытым положением запорно-регулирующего элемента клапана, продольный разрез; на фиг.9 - пример выполнения водоразборного крана в режиме непрерывной подачи жидкости, у которого выходное отверстие одного сквозного канала является входным отверстием другого сквозного канала, продольный разрез; на фиг.10 - пример выполнения водоразборного крана в режиме дискретной подачи жидкости, у которого выходное отверстие одного сквозного канала является входным отверстием другого сквозного канала, продольный разрез; на фиг.11 - пример выполнения водоразборного крана в режиме непрерывной подачи жидкости с совмещенными входными отверстиями сквозных каналов, у которого входной и выходной каналы расположены под углом >90°, продольный разрез; на фиг.12 - пример выполнения водоразборного крана в режиме дискретной подачи жидкости с совмещенными входными отверстиями сквозных каналов, у которого входной и выходной каналы расположены под углом >90°, продольный разрез.

Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - корпус крана; 2 - входной канал корпуса 1 крана; 3 - выходной канал корпуса 1 крана; 4 - затвор; 5 - сквозной канал для непрерывной подачи жидкости; 6 - шток управления затвором 4; 7 - сквозной канал для кратковременной дискретной подачи жидкости; 8 - запорно-регулирующий элемент клапана; 9 - уплотнительные прокладки.

Водоразборный кран содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами. Внутри корпуса 1 размещен затвор 4, имеющий форму тела вращения, например шаровой или пробковый, с отверстием в виде сквозного канала 5 для непрерывной подачи жидкости, и выведенный из корпуса 1 шток 6 управления затвором 4 (фиг.1-5, 7-12).

Входной 2 и выходной 3 каналы корпуса 1 расположены под углом, большим 0° и меньшим 180° (фиг.1-5, 7-12). При этом предпочтительно выполнение крана с расположением входного 2 и выходного 3 каналов под углом 90° (фиг.1-5, 7-10). Кран также может быть выполнен с расположением входного 2 и выходного 3 каналов под углом, большим 90° (фиг.11 и 12). Сквозной канал 5 выполнен в затворе 4 изогнутым, при этом угол изгиба должен лежать в пределах значения угла расположения входного 2 и выходного 3 каналов (фиг.1-5, 7-12).

В затворе 4 выполнен, по крайней мере, один дополнительный сквозной канал 7 для кратковременной дискретной подачи жидкости. При этом входное отверстие канала 7 выполнено с возможностью совмещения с входным каналом 2 корпуса 1. Целесообразно выполнение входного отверстия канала 7 соосно с входным отверстием канала 5 (фиг.1-4). Однако входное отверстие канала 7 может быть совмещено с входным отверстием канала 5 (фиг.5, 7, 8, 11 и 12). Кроме того, выходное отверстие одного сквозного канала, например канала 5, является входным отверстием другого сквозного канала, например канала 7 (фиг.9 и 10).

В выходном отверстии канала 7 установлен запорно-регулирующий элемент 8, который в совокупности со стенками затвора, а также выходным каналом 3 крана образует нормально закрытый клапан, например стержневой клапан.

Выходное отверстие канала 7 может быть выполнено постоянно соосно с выходным каналом 3 корпуса 1 и соответственно совмещено с выходным отверстием канала 5 (фиг.1 и 2), а также расположено отдельно от выходного отверстия канала 7, причем проходное сечение канала 7 может отличаться, например в большую сторону, от проходного сечения канала 5 (фиг.3).

Часть запорно-регулирующего элемента 8 клапана, расположенная в сквозном канале 7 корпуса, выполнена отдельно от части запорно-регулирующего элемента 8 клапана, расположенной в выходном канале 3 корпуса (фиг.5, 7-12). При этом часть запорно-регулирующего элемента 8 клапана, расположенная в сквозном канале 7 корпуса, т.е. в затворе, ограничена в перемещении по сквозному каналу 7, а именно внутрь затвора перемещению вышеуказанной части препятствуют выступы, выполненные на внутренних стенках канала и расположенные, например, под углом 60° по отношению друг к другу, чтобы не препятствовать подаче жидкости, а в выходном отверстии сквозного канала 7 также выполнены выступы, образованные, например, вставкой или фигурной гайкой. Часть запорно-регулирующего элемента 8 клапана, расположенная в выходном канале 3 корпуса, также ограничена в перемещении по выходному каналу 3 сквозными перегородками (фиг.5 и 6).

Водоразборный кран работает следующим образом.

Во входной канал 2 корпуса 1 крана подается поток жидкости, например воды. В случае совмещения входного 2 канала корпуса 1 и входного отверстия сквозного канала 5 для непрерывной подачи воды жидкость через канал 5 поступает к выходному каналу 3 корпуса 1 крана и далее к пользователю краном. Совмещение входного 2 канала корпуса 1 и входного отверстия сквозного канала 5 для непрерывной подачи жидкости происходит путем поворота затвора 4 с помощью штока 6 управления затвором 4. Для облегчения поворота внутри корпуса 1 крана могут быть вставлены уплотнительные прокладки 9, например, из резинового материала или пластика. Путем дальнейшего поворота штока 6 управления затвором 4 и соответственно затвора 4 в целом пользователь может добиться совмещения входного отверстия канала 7 для кратковременной дискретной подачи жидкости и входного отверстия канала 2 корпуса 1 крана. При этом жидкость, двигаясь по каналу 7, поступает к выходному отверстию канала 7, и в случае подъема запорно-регулирующего элемента 8 клапана усилием кисти руки поступает к пользователю. При отсутствии контакта кисти руки пользователя с запорно-регулирующим элементом 8 клапана последний опускается, перекрывая выходное отверстие канала 7 и препятствуя подаче жидкости к выходному каналу 3 корпуса 1 крана.

Выполнение в кране двух каналов для различных режимов подачи жидкости позволяет расширить функциональные возможности известных конструкций водоразборных кранов. Это достигается за счет обеспечения возможности работы крана в различных режимах подачи жидкости с быстрым переходом от одного режима к другому при использовании одного крана и позволяет обеспечить выбор пользователю более экономного расхода жидкости, например воды.

Изобретение относится к отсекателям жидкости и предназначено для использования в устройствах водоснабжения жилых зданий, местах общего пользования, транспорте. Водоразборный кран содержит корпус с входным и, по крайней мере, с одним выходным каналами, с размещенным в нем затвором, со сквозным каналом и выведенный из корпуса шток управления затвором. Затвор имеет форму тела вращения. Водозаборный канал дополнительно содержит нормально закрытый клапан. Входной и, по крайней мере, один выходной каналы в корпусе расположены под углом большим 0° и меньшим 180°. Сквозной канал в затворе изогнут. В затворе выполнен, по крайней мере, один дополнительный сквозной канал с возможностью совмещения его входного отверстия с входным каналом корпуса, а выходного отверстия с, по крайней мере, одним выходным каналом корпуса. Запорно-регулирующий элемент клапана частично расположен в сквозном канале корпуса, а частично - в выходном канале корпуса. Изобретение направлено на создание конструкции крана с расширенными функциональными возможностями, обеспечивающей более экономный расход жидкости. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Водоразборный кран, содержащий корпус с входным и, по крайней мере, с одним выходным каналами, с размещенным в нем затвором, имеющим форму тела вращения, со сквозным каналом, и выведенный из корпуса шток управления затвором, отличающийся тем, что кран дополнительно содержит нормально закрытый клапан, а входной и, по крайней мере, один выходной каналы в корпусе расположены под углом, большим 0° и меньшим 180°, сквозной канал в затворе изогнут, при этом в затворе выполнен, по крайней мере, один дополнительный сквозной канал с возможностью совмещения его входного отверстия с входным каналом корпуса, а выходного отверстия - с, по крайней мере, одним выходным каналом корпуса, причем запорно-регулирующий элемент клапана частично расположен в сквозном канале корпуса, а частично - в выходном канале корпуса.2. Кран по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, один входной и, по крайней мере, один выходной каналы в корпусе расположены под углом 90°.3. Кран по п.1, отличающийся тем, что входные отверстия сквозных каналов затвора расположены соосно.4. Кран по п.1, отличающийся тем, что сквозные каналы в затворе выполнены с разным проходным сечением.5. Кран по п.1, отличающийся тем, что входные отверстия сквозных каналов затвора совмещены.6. Кран по п.1, отличающийся тем, что выходное отверстие одного сквозного канала является входным отверстием другого сквозного канала.7. Кран по п.1, отличающийся тем, что часть запорно-регулирующего элемента клапана, расположенная в сквозном канале корпуса, выполнена отдельно от части запорно-регулирующего элемента клапана, расположенной в выходном канале корпуса.