ПРОМЫВНОЙ АППАРАТ Советский патент 1926 года по МПК E03D1/04 

Предлагаемый аппарат имеет целью опоражнивание резервуаров, в которых скопляется какая-либо жидкость, или автоматически через определенные периоды времени, или от руки в любое время. Таким образом, он может быть применен для автоматической периодической, ручной или комбинированной промывки ватер-клозетных чаш.

На схематическом чертеже фиг. 1, 2, 3 и 4 изображают варианты предлагаемая аппарата.

Промывной аппарат состоит из многоколенного сифона А (фиг. 1) и бака В, в который притекает вода из водопровода. Приток воды, в случае автоматически-периодической промывки, а следовательно и время наполнения бака В регулируется при помощи обыкновенного крана R. Поэтому задача периодической промывки сводится к тому, чтобы вода, притекающая в течение желаемого промежутка времени через кран R, оставалась в баке до тех пор, пока не достигнет определенного уровня, по достижении которого бак должен быстро опоражниваться через входную трубу М. В тех же случаях, когда наряду с периодической промывкой или вместо нее применяется промывка от руки, кран R замещается шаровым краном или другим соответствующим приспособление для прекращения притока воды по достижении ею определенного уровня.

Применение для указанной цели простого сифона невозможно, ибо при большом диаметре выходной трубы М, с одной стороны, и медленном наполнении бака, с другой, - вода, дойдя до верхнего края сифона, будет стекать по стенкам, не заполняя всего сечения трубы и не создавая в ней тяги, необходимой для опоражнивания бака. Для создания тяги необходимо, чтобы в начале действия в выходную трубу сифона, под известным давлением, сразу вливалось значительное количество воды.

Сложный сифон состоит из двух цилиндров Р и Q, идущих от крышки аппарата и не доходящих до дна, и двух других цилиндров М и N, идущих от дна между цилиндрами Р и Q и не доходящих до крышки. Цилиндр M соединяется с выходною трубою. Вода, собираясь в баке, поднимается через отверстия в простенке q аппарата. Дойдя до верхнего края цилиндра N, вода начнет стекать по внутренней стороне его и собираться в промежутке r, соединяющем простенки р и n и, заполняя промежуток r, закупоривает, таким образом, простенок n, после чего притекающая вода может подняться в ней лишь на небольшую высоту, испытывая противодействие сжимаемого воздуха, в то время, как в простенке р она поднимается свободно. Благодаря этому, тотчас по закупорке простенка n, в нем и простенке р устанавливается некоторая разность уровня, которая к моменту, когда в простенке р вода поднимается до края цилиндра М и станет стекать в выходную трубу, достигнет максимальной величины h₁. К этому моменту уровень воды в баке В должен уравновешивать давление столба воды h, заполняющего простенок q, и столба воды h₁, давление которого, направленное в одну сторону с давлением столба h₁, складывается с последним. Таким образам, наибольший уровень воды в баке до стекания ее по стенкам выходной трубы H_max=h+h₁. Если в этот момент или несколько ранее открыть выход воздуху, сжатому в простенке n, то вода устремится в этот простенок и заполнит его, вытесняя воздух. К моменту переливания воды в выходную трубу водою будут заполнены три простенка р, n и q, при чем давление столба воды в р уравновешивается давлением столба воды в n, давление столба воды в q - равным ему столбом воды h в баке, разность же Н-h является первоначальным напором, под которым вода из простенка р вливается в выходную трубу. Эта разность, при соотвественно принятых размерах, является вполне достаточным напором для создания тяги в выходной трубе.

Для автоматического выпуска воздуха из простенка n, когда вода в баке дойдет до определенного уровня, служит трубка t (фиг. 2), изогнутая на одном конце и имеющая длину от изгиба до верхнего края h₂, меньшую h₁. Диаметр этой трубки невелик, дабы вода в ней, благодаря поверхностному натяжению, могла служить подвижною пробкою. Трубка t нижним изогнутым концом своим впаяна с внутренней стороны в стенку цилиндра Р на некотором расстоянии от нижнего конка последнего так, чтобы верхний конец трубки t был выше наибольшего уровня воды в простенке р. Меньший изогнутый конец трубки входит сквозь стенку цилиндра Р в запасную пазуху υ, приделанную с внешней стороны цилиндра Р и открытую своею верхнею частью в простенок n. Сверху открытый конец пазухи υ прикрывает козырек s.

В длинном колене трубки и пазухе, содержащих воду, устанавливается та же разность уровней, что и в пространствах р и n, а так как высота трубки h₂, меньше h₁ - наибольшей, то наступит момент, когда избыток давления h₁-h₂ будет достаточен для того, чтобы, преодолев поверхностное натяжение в трубке t, выбросить из нее воду и открыть, таким образом, выход для воздуха. Козырек s предохраняет пазуху υ от заливания ее хлынувшей водою, что прервало бы выход воздуха; поэтому, воздух выходит весь до края пазухи, а вода заполняет весь простенок n и вливается в пазуху υ, только подойдя снизу по наполнении простенка n. Пазуха υ представляет собою как бы другое колено трубки t гораздо большего сечения, чем сама трубка, и дает возможность, тем самым, сохранить в трубке воду необходимую для следующего действия аппарата, ибо когда начнет падать в выходной трубе последний столб воды, разрежая пространство вверху РМ, из трубки будет высасываться вода и, только благодаря пазухе большего сечения, в ней останется достаточное для следующего действия количество воды. Первый раз по установке аппарата заряд воды для трубки t доставляется действием аппарата, вызванным быстрым наполнением бака В ведром, краном и т.п. или заливанием пазухи υ. В дальнейшем этого не требуется, так как пазуха υ сохраняет заряд воды от каждого предыдущего действия аппарата до последующего.

После того, как аппарат высосет всю воду из бака, и в простенок q попадет воздух, столб воды в этом простенке обрывается и падает вниз. То же самое происходит и в простенке р. Вода, вылившаяся из простенка q в бак, не влияет на последующее действие аппарата. Столб же воды из простенка р, прервавшись, устанавливается на некотором уровне в простенках р и n, что существенно влияет на последующее действие аппарата. Именно, при следующем наполнении бака вода, поднимаясь в простенке q аппарата, сразу же сжимает воздух, понижая уровень воды в простенке n и пазухе υ и повышая его в простенке р и трубке t Благодаря этому, в простенках р и n разность уровня достигнет предельной величины h₁ тогда, когда в простенке q вода поднялась на высоту h¹<h, и, следовательно, гидравлическая трубка t откроется для выхода воздуха, и аппарат начнет действовать при уровне воды в баке H¹<H_max, который практически может быть недостаточным для создания тяги в выходной трубе М. Это затруднение устраняется в предлагаемом аппарате двумя способами: 1) при помощи сифона а, длинное колено которого проходит в выходной трубе M, короткое же - в простенке р, опускаясь ниже цилиндра Р, и 2) прямой трубкой b, впаянной в крышку аппарата и проходящей вертикально в простенке q. Будучи заполнен водою во время действия аппарата, сифон а продолжает высасывать воду из простенков р и n и промежутка r, после прекращения тяги в трубе М. Благадаря этому, промежуток r к следующему действию аппарата не заполнен водою, и вода в простенке q поднимается свободно, а аппарат действует каждый раз, как первый. Трубка b иным образом способствует повышению уровня в баке до желаемой величины Н_max. Проходя вертикально от крышки в простенке q, трубка b открыта с обоих концов, благодаря чему, при наполнении бака, вода в простенке q поднимается свободно до нижнего конца трубки b и, только дойдя до этого конца, она запирает трубку b снизу, прекращая тем самым выход воздуха, вытесняемого водою, продолжающею подниматься в простенке q. С этого момента дальнейшее повышение столба воды в простенке q создает разность уровней в простенках р и n. Длина трубки b расчитывается таким образом, чтобы разность уровней в простенках р и n достигла предельной величины h₁ тогда, когда в простенке q вода поднимается приблизительно на высоту h². Таким образом, общий уровень воды в баке будет приблизительно равен Н_max.

В зависимости от назначения аппарата, для названной цели могут служить, таким образом, или сифон a, или трубка b, или оба эти приспособления вместе. В последнем случае трубка b не влияет на действие сифона a и заменяет его в случае его отказа. Так как трубка b, во время действия аппарата, остается погруженною нижним концом в воду, следовательно не может прервать струю всасываемой воды, то диаметр ее может быть настолько большим, чтобы она не засорялась.

Гидравлическая трубка t, при установке аппарата или после продолжительного перерыва в его действии, заполняется водою путем быстрого наполнения бака через пробку d, во все же остальное время в пазухе υ остается заряд воды для заполнения трубки t при следующем действии аппарата. В тех же случаях, когда действие аппарата часто и надолго приостанавливается, первоначальное заполнение трубки быстрым наполнением бака представляется неудобным. Поэтому в таких случаях трубка t выводится не в простенок р, а в выходную трубку M, как изображено на фиг. 3, и внизу трубки делается отверстие О, сечение которого в несколько раз меньше сечения самой трубки. Короткое колено трубки вводится в пазуху υ. При таком устройстве гидравлической трубки заполнение ее водой происходит через отверстие О. Так как это отверстие очень невелико но сравнению с сечением самой трубки, то сжатый воздух, выбросив водяную пробку из трубки t, успевает уйти через нее прежде, чем вода, вновь поступающая через отверстие О, снова закупорит трубку.

Во избежание перерыва в работе аппарата, в случае засорения отверстия О, другой конец трубки t или вводится в пазуху же υ, или поднимается в простенке n без пазухи не выше края цилиндра N и прикрывается козырьком s. В последнем случае, при отсутствии пазухи, сложному сифону придается форма, изображенная на фиг. 4: внутренний сифон MP выше наружного сифона NQ, причем высоты и сечения расчитываются таким образом, чтобы столб воды в простенке p, оборвавшись по прекращении действия аппарата, заполнил простенок n выше верхнего конца входящего в этот простенок колена трубки t, которая, благодаря этому, будет заполнена водою для следующего действия.

При применении аппарата для ручной промывки наполнение бака производится с помощью шарового крана, наполняющего бак до уровня Н² приближающегося к максимальному Н. Выпуск же воздуха из простенка и, а, следовательно, и приведение аппарата А (фиг. 1 и 2) в действие, может быть произведено двумя способами: 1) путем выпуска из простенка n сжатого в нем воздуха через трубку ƒ, отходящую от крышки аппарата и выходящую из бака В выше уровня воды в нем, и соединенного с нею приспособления для выпуска воздуха от руки (кран, клапан и т.п.), и 2) повышением, наоборот, давления воздуха в простенке n через трубку ƒ с помощью, напр., гутаперчевой груши. В первом случае действие аппарата обуславливается наполнением простенка n водою по мере выхода из него воздуха через трубку ƒ; во-втором случае повышение давления воздуха в простенке n создает в простенках р и n разницу уровней h₁, при которой трубка t откроется для выхода воздуха, и аппарат действует, как в случае автоматической промывки.

В некоторых случаях (в больницах, общественных учреждениях и т.п.) более или менее значительные промежутки между автоматическими промывками являются нежелательными, случайный же состав посетителей не обеспечивает правильной ручной промывки. Эти неудобства устраняются сочетанием обоих способов пользования предлагаемым аппаратом, для чего он снабжается как трубкою t, так и ƒ, наполнение же бака В производится с помощью шарового крана и ответвленного от него простого крана. Гидравлическая трубка t расчитывается таким образом, что она открывается для выхода воздуха из простенка n при уровне воды в баке Н, шаровой же кран наполняет тотчас после промывки бак до уровня H²<H. Поэтому, трубка t остается закрытой, аппарат не действует и может быть приведен в действие от руки указанными выше способами. Простой кран, ответвленный от шарового, устанавливается с таким расчетом, чтобы продолжающая поступать через него по закрытии шарового крана вода поднялась в баке В до уровня H, необходимого для автоматического действия аппарата и течение желаемого промежутка времени. Таким образом, не будучи приведен в течение этого промежутка времени в действие от руки, аппарат промоет автоматически. Ответвленный простой кран позволяет не только регулировать время контрольной автоматической промывки (напр. ½, 1, 2, … часа), но и совершенно приостанавливать (напр., на ночь) автоматическое действие аппарата.

В описанных формах применения промывного аппарата сложному сифону А придана форма четырехколенного сифона, но по тому же принципу сложному сифону может быть придана, когда желательно, напр., повысить уровень воды в баке, форма шести-восьми-коленного сифона и т.д., при чем частью сложного сифона может быть сифон (изгиб) в смывочной трубе. С другой стороны, случайное при установке добавление сифона в смывочной трубе изгибом или погружением конца ее в воду, когда размеры бака В расчитаны на наличность только сложного сифона А, может повлечь за собою чрезмерное повышение уровня воды в баке и переливание ее через край. Чтобы устранить это неудобство, в таких случаях в крышку сложного сифона вводится изогнутая трубка t₂ (фиг. 1) так, чтобы изогнутая часть ее входила в цилиндр М и открытый конец меньшего колена трубки не доходил до края цилиндра M, а другой, длинный, конец сквозь крышку выходил в бак и поднимался выше наибольшего уровня воды в баке. Благодаря этой предохранительной трубке, вода свободно поднимается в простенке р аппарата, не создавая разности уровней воды, остающейся в изгибе смывочной трубы. Во время же действия аппарата трубка заливается сверху водою и не прерывает поэтому струю в смывочной трубе, открываясь снова тогда кода приток воды из бака В прекратился и в смывочной трубе падает последний столб воды, разрежая воздух в верхней части сифона.

1. Промывной аппарат с многоколенным сифоном, снабженным тонкими изогнутыми трубками для сообщения колен сифона между собою и с атмосферой, отличающийся тем, что для сообщения воздушного пространства обоих сифонов qn и рМ применена трубка t, наружная ветвь которой прикрыта козырьком s и исполнена или в виде продолжения самой трубки t, или в виде пазухи υ на внутренней кольцевой стенке колокола (фиг. 2 и 3).

2. При аппарате по п. 1 применение изогнутой трубки t₂ для предохранения бака В от переполнения (фиг. 1).

3. При аппарате по п. 1 применение сифонной трубки a для извлечения воды из прохода между коленами n и р сифона (фиг. 3).

4. При аппарате по п. 1 применение прямой трубки b для впуска воздуха в наружное колено сифона (фиг. 2 и 3).

5. При аппарате по п. 1 снабжение переходной части трубки t небольшим отверстием О (фиг. 4).