УНИВЕРСАЛЬНАЯ ВОДОСБЕРЕГАЮЩАЯ НАСАДКА ДЛЯ ВОДОРАЗДАТОЧНЫХ СРЕДСТВ
UNIVERSAL WATER-SAVING NOZZLE FOR WATER SPRAYERS

Изобретение относится к санитарно-техническим водораздающим устройствам и может применяться в системах раздачи хозяйственно-питьевой воды для гигиенических и других целей, где применяются водопроводные краны, душевые головки, а также все другие аналогичные изделия водоразборной арматуры всех типов и диаметров, из различных материалов.
При разработке современных санитарно-технических водораздающих устройств основной целью разработчиков является уменьшение полезного расхода воды на выходе сливного патрубка водопроводного крана или душевой головки, для чего на них устанавливают различные выходные водосберегающие устройства.
Новая технология, которая должна внедриться с целью сокращения расхода пресной воды и затрат на нее, направлена на резкое повышение эффективности при потреблении воды во время индивидуального пользования, а также в сфере услуг и народном хозяйстве, то есть промышленностью и сельским хозяйством, коммунальным хозяйством. Применяя ее, можно довести уровень водопотребления, при выполнении санитарно-гигиенических мероприятий, до 30-50 литров пресной воды на человека в сутки. Суть данного проекта заключается в том, чтобы снизить потребление воды конечным пользователем, доведя это потребление в среднем до 0,5 литра на умывание, до 5-ти литров на принятие душа, причем это принесет выгоду и поставщикам, и потребителям воды.
Техническая суть предлагаемой технологии заключается в разработке универсальной водосберегающей насадки для водопроводного крана, в т.ч. «европейского стиля», и для душевой ручки, обеспечивающей расход воды от 0,375 до 1 литра в минуту при умывании, принятии душа, мытье посуды и т.д. и позволяющей резко сократить водопотребление при сохранении привычного уровня комфортности, эквивалентного расходу воды в пределах 6-9 литров в минуту. У всей известной на сегодня водоразборной арматуры выход воды составляет 6-12 литров в минуту и более, при этом большая часть воды, поступающая из крана, смесителя и душа, не участвует в процессе обработки объекта (это порядка 95%). Существенное снижение расхода воды достигается за счет того, что, проходя сквозь водосберегающую насадку, струя воды разбивается на мельчайшие частицы и выходит из насадки в виде аэрозоля, охватывая обрабатываемый объект в процессе мытья «водяным факелом»; при этом достигается положительный эффект при проведении санитарно-гигиенических процедур, когда мелкодисперсный раствор и адгезионные свойства кожи обеспечивают ее хорошую смачиваемость и практически вся вода, поступающая на процедуру, используется полностью, а не сливается в канализацию. Такие водосберегающие насадки удобны и безопасны в эксплуатации в водопроводных сетях с обычным давлением на входе от 0,9 до 8 бар. Также они могут эксплуатироваться независимо от давления в водопроводной сети, так как универсальная водораздающая насадка водосберегающего типа проявляет свою смывающую способность за счет увеличения скорости потока воды. И в связи с этим, а также с тем, что вода является возобновляемым ресурсом, а нефть и газ - нет, появилась уникальная возможность, не вредя природе, принимать от нее колоссальные ресурсы энергии.
Известная универсальная водосберегающая насадка [1] для водораздаточных средств, таких, как водопроводный кран (бытовой смеситель), душевая головка, а также все другие аналогичные изделия водоразборной арматуры всех типов и диаметров, из различных материалов, включает установленный в осевом направлении трубковидный корпус и расположенные в нем дисковый фильтр и устройство для сокращения расхода воды путем разбивания ее на мельчайшие частицы в виде аэрозоля и увеличения скорости потока воды с одновременным формированием струи различного режима ее расхода, установленное на выходе дискового фильтра.
Недостатком указанной насадки, как показало использование ее в бытовых условиях, является то, что ее устройство для сокращения расхода воды выполнено в виде нескольких разрозненных, т.е. не связанных друг с другом элементов, вставляемых при сборке в указанный трубковидный корпус по отдельности в определенном порядке. Это доставляет потребителю при эксплуатации насадки значительные неудобства, так как при выходе из строя одного из элементов (а чаще всего это бывает с решетчатым элементом на выходе из насадки) для его замены необходимо вынуть из трубковидного корпуса поочередно все элементы, а при установке новых элементов потребитель может перепутать их местами. Все это может вызвать у потребителя значительные затраты личного времени и соответственно неудовлетворенность товаром.
Целью заявляемого изобретения является устранение указанного недостатка. Техническим результатом изобретения будет улучшение эксплуатационных свойств и потребительских качеств изделия.
Указанный технический результат достигается тем, что в универсальной водосберегающей насадке для водораздаточных средств, таких, как водопроводный кран (бытовой смеситель), душевая головка, а также все другие аналогичные изделия водоразборной арматуры всех типов и диаметров, из различных материалов, включающей установленный в осевом направлении трубковидный корпус и расположенные в нем дисковый фильтр и устройство для сокращения расхода воды, путем разбивания ее на мельчайшие частицы в виде аэрозоля и увеличения скорости потока воды с одновременным формированием струи различного режима ее расхода упомянутое устройство для сокращения расхода воды, установленное на выходе дискового фильтра, выполнено в виде полой втулки, свободно вставляемой в упомянутый трубковидный корпус на изливе, с установленными в ней средствами воздействия на проходящий сквозь насадку поток воды. В качестве средств воздействия на проходящий сквозь насадку поток воды на входе упомянутой полой втулки в плоскости, перпендикулярной потоку воды, установлен диск со сквозными каналами, а на выходе упомянутой полой втулки в плоскости, перпендикулярной потоку воды, установлен решетчатый элемент с 2-мя, 3-мя, 4-мя, 5-тью, 6-тью, 7-мью, 8-мью, 9-тью, 10-тью, 11-тью, 12-тью, 13-тью, 14-тью, 15-тью, 16-тью, 17-тью, 18-тью, 19-тью, 20-тью и т.д. отверстиями любой конфигурации. Расстояние между упомянутым диском со сквозными каналами и упомянутым решетчатым элементом составляет 0,2-0,4 от внутреннего диаметра этой части полой втулки, а расстояние между упомянутым дисковым фильтром и диском со сквозными каналами составляет 0,1-0,3 от внутреннего диаметра этой части полой втулки. При этом отношение расстояния между упомянутым дисковым фильтром и диском со сквозными каналами к расстоянию между диском и упомянутым решетчатым элементом составляет 0,6-0,8. Сквозные каналы упомянутого диска выполнены наклонными к его торцевой поверхности в тангенциальном направлении в виде прорезей, проходящих от периферии в направлении радиуса диска.
На фиг.1 показан сливной патрубок 1 водопроводного крана с установленной на нем универсальной водосберегающей насадкой согласно настоящему изобретению с изображением истекающей струи воды; на фиг.2 - увеличенный вид в разрезе по А-А фиг.1 универсальной водосберегающей насадки согласно настоящему изобретению, вариант с наружной резьбой на конце водопроводного крана; на фиг.3 - вид, аналогичный показанному на фиг.2, но с внутренней резьбой на конце водопроводного крана; на фиг.4 - перспективное (объемное) изображение с пространственным разделением деталей фигуры 2.
Как видно из фиг.1, сливной патрубок 1 водопроводного крана снабжен универсальной водосберегающей насадкой 2 согласно настоящему изобретению. Водосберегающая насадка 2 (см. фиг.2 и 4) включает установленный в осевом направлении трубковидный корпус 3 и расположенные в нем дисковый фильтр 4 и устройство 5 для сокращения расхода воды с одновременным формированием струи всевозможной формы - факельной, лучевидной и т.п. и различного режима ее расхода, установленное на выходе дискового фильтра 4. Сокращение расхода воды устройством 5 основано на принципе разбивания ее на мельчайшие частицы в виде аэрозоля и увеличения скорости потока воды, о чем более подробно см. ниже.
В соответствии с целью изобретения упомянутое устройство 5 для сокращения расхода воды выполнено в виде полой втулки 6, называемой в обиходе «наперстком» и свободно вставляемой в упомянутый трубковидный корпус 3 на изливе. В полой втулке 6 устройства 5 для сокращения расхода воды установлены соответствующие средства воздействия на проходящий сквозь водосберегающую насадку 2 поток воды.
В качестве средств воздействия на проходящий сквозь насадку поток воды, входящих в конструкцию устройства 5 для сокращения расхода воды, на входе упомянутой полой втулки 6 в плоскости, перпендикулярной потоку воды, установлен диск 8 со сквозными каналами 9, а на выходе упомянутой полой втулки так же в плоскости, перпендикулярной потоку воды, установлен решетчатый элемент 10 с 2-мя, 3-мя, 4-мя, 5-тью, 6-тью, 7-мью, 8-мью, 9-тью, 10-тью, 11-тью, 12-тью, 13-тью, 14-тью, 15-тью, 16-тью, 17-тью, 18-тью, 19-тью, 20-тью и т.д. отверстиями в любой конфигурации. Сквозные каналы 9 упомянутого диска 8 выполнены наклонными к его торцевой поверхности. Предпочтительно, чтобы наклон каналов 9 был в тангенциальном направлении, а сами каналы 9 были выполнены в виде прорезей, проходящих от периферии в направлении радиуса диска 8.
Также предпочтительно, чтобы в предлагаемой водосберегающей насадке были выдержаны нижеследующие соотношения размеров: расстояние между упомянутым диском 8 и решетчатым элементом 10 - в пределах 0,2-0,4 от внутреннего диаметра этой части полой втулки 6; расстояние между дисковым фильтром 4 и диском 8 со сквозными каналами - в пределах 0,1-0,3 от внутреннего диаметра этой части полой втулки 6; отношение расстояния между дисковым фильтром 4 и диском 8 к расстоянию между диском 8 и решетчатьм элементом 10 - в пределах 0,6-0,8.
Установку водосберегающей насадки 2 на выходной конец сливного патрубка 1 осуществляют путем навинчивания ее посредством резьбового соединения на сливной патрубок до упора наружного торца сливного патрубка 1 в уплотнительное кольцо 11. Таким же образом насадку устанавливают и на ручку душа (на чертежах не показана). Если конец сливного патрубка 1 имеет внутреннюю резьбу (фиг.3), то установку водосберегающей насадки 2 осуществляют путем ввинчивания ее посредством резьбового соединения в сливной патрубок до упора уплотнительное кольцо 12 во внутренний уступ 13, которым заканчивается внутренняя резьба на конце сливного патрубка 1.
Описываемая универсальная водосберегающая насадка функционирует следующим образом. Струя воды, поступающая по сливному патрубку 1 или по внутреннему каналу ручки душа (на чертеже не показан) на его выход, проходя сквозь дисковый фильтр 4 и наклонные каналы 9 диска 8, закручивается в пространстве между диском 8 и решетчатым элементом 10, которое можно назвать камерой закручивания, разбивается на мельчайшие частицы в виде аэрозоля, далее, чтобы усилить данный эффект, мельчайшие частицы воды проходят через отверстия решетчатого элемента 10, установленного на выходе, охватывая обрабатываемый объект водяным «факелом». В процессе мытья, таким образом, оказывается задействованной каждая частица воды, что существенно снижает расход воды. Например, вместо 40 литров воды для мытья рук (предусмотренный стандартом расход воды за 2 минуты) благодаря данному изобретению понадобится только 0,5 литра воды.
Таким образом, описываемая универсальная водораздающая насадка, являющаяся устройством для мелкодисперсного распыления жидкости, в качестве выходного устройства обеспечивает экономичный режим расходования воды за счет разбивания ее на мельчайшие частицы в виде аэрозоля даже при низком давлении в водопроводной системе. При этом, как показали опыты, гигиенические качества процедуры мытья не ухудшаются. Такое распыление обеспечивает при значительном сокращении расхода воды полную санитарно-гигиеническую обработку объекта, а в случае применения горячей воды улучшает прогрев обрабатываемого объекта (рук, посуды, тела человека и т.п.).
Поскольку устройство для сокращения расхода воды в предлагаемой водораздающей насадке выполнено в виде полой втулки 6, свободно вставляемой в упомянутый трубковидный корпус 3 с установленными в ней средствами воздействия на проходящий сквозь насадку поток воды (вместо нескольких разрозненных, т.е. не связанных друг с другом элементов), это обеспечит потребителю при эксплуатации насадки значительные удобства. Так, при выходе из строя одного из элементов полой втулки 6 ее заменяют новой, обычно запасной, втулкой, без необходимости детальной разборки устройства для сокращения расхода воды. Тем самым затраты личного времени на восстановление нормальной работы насадки у потребителя значительно сократятся.
Хотя для иллюстративных целей здесь описан конкретный вариант воплощения изобретения, могут быть выполнены различные модификации и усовершенствования устройства без отклонения от сущности и сферы применения изобретения. В частности, универсальная водосберегающая насадка может быть выполнена в различных модификациях и усовершенствованиях, но должна совмещать различный поток воды и формировать струю всякой формы и расхода через различные типы и виды регуляторов расхода воды. Поэтому данное изобретение не должно быть ограничено ничем иным, кроме прилагаемых пунктов формулы изобретения.
Источники информации
1. RU 82724 U1, E03C 1/04, 2009 (прототип) (автор Соколов В.В.).
2. RU 2155255 С2, E03C 1/04, Е03С 1/084, В05В 1/02, 2000 (авторы Берлин А.А., Соколов В.В. и др.).
3. US 4657186, В05В 1/14, 1987 (автор Шапиро Е.Б.).