СПОСОБ СЛИВА ЖИДКОСТИ Российский патент 2012 года по МПК E03C1/04 

Предложенное техническое решение относится к области сантехнического оборудования и может быть использовано при организации слива воды, например, из раковин и емкостей сантехнических устройств, установленных в производственных и бытовых помещениях.

Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости в раковину и сливу жидкости по трубопроводу, закрепленному в стенке раковины, вертикальным сливом (Патент России на изобретение №2344092, опубл. 20.01.2009, БИ №2).

Недостатком данного способа слива жидкости является низкая производительность слива.

Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости в раковину и слива жидкости через трубопровод под внешним давлением (Патент России на изобретение №2295595, опубл. 20.03.2007, БИ №8).

Недостатком данного способа слива жидкости является возможность свободного выхода, при отсутствии слива, вредных газовых сред из полости трубопровода в окружающую среду через систему трубопровода для слива.

Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости в раковину и выдавливания при сливе жидкости, содержащейся в полости сифона, закрепленного в трубопроводе (Патент России на полезную модель №57303, опубл. 10.10.2006, БИ №28).

Недостатком данного способа слива жидкости является возможность приостановки слива жидкости при загрязнении сифона отложениями, что требует периодической профилактической чистки полости сифона. С увеличением степени загрязнения сифона снижается и производительность слива жидкости.

В качестве прототипа принят способ слива жидкости путем истечения жидкости на поверхность, слива жидкости через отверстие трубопровода и закручивания жидкости (Патент России на изобретение №2204662, опубл. 20.05.2003, БИ №19).

Недостатком данного способа слива жидкости является низкая производительность слива жидкости в условиях наличия газовых пробок в трубопроводе для слива жидкости. Закручивание жидкости при ее истечении по трубопроводу происходит непосредственно в трубопроводе с помощью направляющих, закрепленных в полости трубопровода, без приложения дополнительных сил. При этом увеличивается путь прохождения жидкости, при ее полном заполнении полости трубопровода, по поверхности трубопровода, ее дополнительное охлаждение и снижается температура жидкости на выходе трубопровода. На входе трубопровода закручивание жидкости не осуществляется.

Наличие газовых включений, при течении жидкости в трубопроводе, снижают эффективное сечение трубопровода, а следовательно, и производительность слива жидкости. В целом ряде случаев наличие газовой пробки может прекратить истечение жидкости по трубопроводу, остановив процесс слива жидкости.

Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности слива жидкости при наличии в трубопроводе для слива жидкости газовых пробок.

Данная цель достигается за счет того, что в способе слива жидкости путем истечения жидкости на поверхность, например, раковины, слива жидкости через отверстие трубопровода с газовыми пробками и закручивания жидкости, истечение жидкости на поверхность раковины осуществляют под углом к поверхности раковины, отличающимся от 90° в плоскости, параллельной оси симметрии отверстия слива, прикладывают к жидкости силу закручивания относительно оси симметрии отверстия трубопровода, отбрасывают сливаемые массы жидкости за счет центробежных сил при закручивании к образующей отверстия трубопровода, формируют в объеме сливаемой жидкости по оси симметрии отверстия трубопровода полость, свободную от жидкости, отводят через свободную от жидкости полость трубопровода газовые пробки трубопровода.

На чертеже представлена принципиальная схема технического решения, реализующего предложенный способ слива жидкости.

В стенке раковины 1 выполнено отверстие, в котором закреплен трубопровод 2 для слива жидкости. Жидкость 3 сливается через отверстие 4 трубопровода.

Работа устройства, реализующего предложенный способ слива жидкости из раковины, осуществляется следующим образом.

На внутреннюю поверхность раковины 1 стекает жидкость 3 со скоростью V под углом α (см. чертеж, вид А). Заполняющая раковину жидкость вытекает из раковины через отверстие 4 трубопровода 2, в котором присутствуют воздушные (газовые) пробки при стекании жидкости.

Вследствии того, что жидкость стекает на поверхность раковины под углом α, то присутствует, наряду с вертикальной составляющей V₁, горизонтальная составляющая V₂ скорости стекания V, которая, за счет создания динамического давления, закручивает жидкость в плоскости поверхности раковины (плоскость, перпендикулярная оси симметрии «O_сим - O_сим» отверстия 4 трубопровода 2). При этом процесс закручивания жидкости 3 будет происходить каждый раз, как только будет присутствовать проекция скорости V (составляющая V₂) на касательную к линии окружности, центром которой является ось симметрии отверстия 4 трубопровода (см. чертеж, вид Б).

Проекция V₂ всегда будет присутствовать при условии, если α не равно 90° в плоскости, параллельной оси симметрии «O_сим - O_сим» отверстия 4 трубопровода. При неизменном положении направления скорости течения жидкости V данное условие можно выполнить, например, за счет установки раковины относительно вектора скорости V истечения жидкости на поверхность раковины.

При закручивании жидкости в полости раковины за счет центробежных сил массы жидкости отбрасываются к внешней стороне полости раковины, оставляя в центре раковины незаполненную жидкостью полость отверстия 4, через которую газовые массы (пробки), содержащиеся в трубопроводе, вытекают со скоростью V_газ в окружающую среду, не препятствуя истечению жидкости из раковины через отверстие трубопровода.

В этом случае отсутствуют условия, препятствующие (снижение эффективного сечения трубопровода из-за влияние газовых пробок) вытеканию жидкости из раковины через отверстие трубопровода, а следовательно, увеличивается скорость вытекания жидкости и производительность системы слива жидкости.

Таким образом организация закручивания жидкости в полости раковины с возникновением центробежных сил, при которых осуществляется отбрасывание массы жидкости от оси симметрии отверстия трубопровода, закрепленного в теле раковины, позволило освободить центральную часть отверстия трубопровода от масс жидкости (по оси симметрии) и обеспечить возможность для вытекания масс газа (воздушные пробки) из полости трубопровода при сливе жидкости из раковины.

Техническая реализация способа требует применение известных технических средств и технологий реализации отдельных операций.

Ориентировочные сроки внедрения способа слива жидкости один месяц.

Способ слива жидкости осуществляют путем истечения жидкости на поверхность, слива жидкости через отверстие трубопровода с газовыми пробками и закручивания жидкости. Истечение жидкости на поверхность осуществляют под углом к поверхности, при котором вектор скорости истечения жидкости будет иметь проекцию на касательную к окружности с центром по оси симметрии трубопровода. При закручивании жидкости формируют в сливаемом объеме жидкости полость, свободную от жидкости, по оси симметрии отверстия трубопровода. Формируют в сливаемом объеме жидкости полость, свободную от жидкости, по оси симметрии отверстия трубопровода за счет установки скорости истечения жидкости на поверхность при закручивании жидкости. Формируют в сливаемом объеме жидкости полость, свободную от жидкости, по оси симметрии отверстия трубопровода за счет установки угла истечения жидкости на поверхность при закручивании жидкости. Повышается производительность слива жидкости при наличии в трубопроводе для слива жидкости газовых пробок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ слива жидкости путем истечения жидкости на поверхность, слива жидкости через отверстие трубопровода с газовыми пробками и закручивания жидкости, отличающийся тем, что истечение жидкости на поверхность осуществляют под углом к поверхности, при котором вектор скорости истечения жидкости будет иметь проекцию на касательную к окружности с центром по оси симметрии трубопровода, и при закручивании жидкости формируют в сливаемом объеме жидкости полость, свободную от жидкости, по оси симметрии отверстия трубопровода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют в сливаемом объеме жидкости полость, свободную от жидкости, по оси симметрии отверстия трубопровода за счет установки скорости истечения жидкости на поверхность при закручивании жидкости.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют в сливаемом объеме жидкости полость, свободную от жидкости, по оси симметрии отверстия трубопровода за счет установки угла истечения жидкости на поверхность при закручивании жидкости.