НАСАДКА ДЛЯ ФОНТАНА
ADAPTER FOR FOUNTAIN

Изобретение относится к технике распыливания жидкостей, в частности воды, которая используется в коммунальных городских хозяйствах, а именно в фонтанах для создания эстетического и декоративного эффекта истекающей и падающей воды.
Известна насадка для фонтана, содержащая расширяющийся кверху конический корпус, нижним основанием соединенный с патрубком, подключенным к источнику подачи воды под давлением, и узел формирования водных лепестков (см. Авторское свидетельство СССР №876191, МПК В05В 17/08).
В известной насадке узел формирования водных лепестков выполнен в виде щелей, расположенных на верхнем основании корпуса по двум концентрическим окружностям в шахматном порядке.
Основной недостаток известной насадки заключается в том, что она дает ограниченное количество видов и форм водных потоков и, в частности, ограничивается только созданием водных лепестков, которое определяется заданным диапазоном напоров воды и размерами и количеством щелей для каждой насадки. В целом это ограничивает эстетические возможности и декоративный эффект создаваемых потоков насадкой.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в расширении диапазона формируемых насадкой водных потоков в виде лепестков, а также обеспечении возможности одновременного создания при этом потоков воздушно-водной пены для повышения декоративного и эстетического эффекта.
Это достигается тем, что в известной насадке для фонтана, содержащей расширяющийся кверху конический полый корпус, нижним основанием соединенный с патрубком, подключенным к источнику подачи воды под давлением, и узел формирования водных лепестков, согласно изобретению узел формирования водных лепестков выполнен в виде втулки со сквозными канавками на боковой стороне, выполненными под углом 45…60° к ее основанию, которая размещена без зазора в патрубке на стержне, установленном вдоль оси насадки, на котором внутри корпуса размещена коническая шайба с образованием кольцевого зазора относительно корпуса и с возможностью осевого перемещения по стержню, при этом высота конической шайбы меньше высоты корпуса, причем верхний торец втулки расположен в нижнем основании корпуса, а втулка выполнена сменной, сквозные канавки на боковой поверхности которой могут быть выполнены разной ширины.
Кроме того, стержень выполнен полым и соединен вертикальными пилонами со стенками патрубка.
Причем снаружи корпуса с кольцевым зазором может быть установлена коническая обечайка с возможностью вертикального перемещения, верхнее основание которой выше верхнего основания корпуса.
При этом к выходному торцу стержня может быть присоединен дополнительный патрубок с раструбом на конце, внутри которого с кольцевым зазором размещена коническая втулка, верхний торец которой расположен ниже верхнего торца раструба, а в конической втулке выполнено осевое сквозное отверстие.
Кроме того, вокруг выходного торца полого стержня равномерно по окружности и с радиальным зазором вертикально могут быть установлены отрезки трубок одинаковой длины, диаметр которых меньше диаметра стержня, которые охвачены цилиндрической обечайкой, верхний торец которой выше верхних торцов отрезков трубок, при этом нижние торцы отрезков трубок и обечайки ниже выходного торца стержня.
На фиг.1 изображена насадка в разрезе, на фиг.2, 3 и 4 ее варианты, на фиг.5 сечение А-А насадки, а на фиг.6 и 7 вид А (сверху) и вид Б (сбоку) на втулку со сквозными каналами на боковой стороне.
Насадка для фонтана содержит расширяющийся кверху конический полый корпус 1, нижним основанием соединенный с патрубком 2, подключенным к источнику подачи воды под давлением (на чертеже условно не показан). Вдоль оси насадки внутри корпуса 1 и патрубка 2 установлен на пилонах 3 стержень 4. Стержень 4 может быть выполнен полым. Узел формировании водных лепестков выполнен в виде втулки 5 со сквозными канавками 6 на боковой стороне, выполненными под углом 45…60° к ее основанию, которая размещена без зазора в патрубке 2 на стержне 4, на котором внутри корпуса 1 размещена коническая шайба 7 с образованием кольцевого зазора относительно корпуса 1 и с возможностью осевого перемещения по стержню 4, например, по резьбе. Высота конической шайбы 7 меньше высоты корпуса 1, причем верхний торец втулки 5 расположен в нижнем основании корпуса 1. Втулка 5 выполнена сменной, а сквозные канавки 6 на боковой поверхности втулки 5 могут быть выполнены разной ширины. Углы конусности корпуса 1 и шайбы 7 - одинаковые.
Снаружи корпуса 1 с кольцевым зазором может быть установлена коническая обечайка 8 с возможностью вертикального перемещения, для чего корпус 1 и обечайка 8 снабжены юбками 9 и 10 соответственно, а в юбке 10 установлены фиксаторы, например, в виде винтов 11 с контргайками 12. Верхнее основание обечайки 8 выше верхнего основания корпуса 1.
В обоих вариантах насадки к торцу полого стержня 4 может быть присоединен дополнительный патрубок 13 с раструбом 14 на конце, внутри которого с кольцевым зазором размещена коническая втулка 15, верхний торец которой расположен ниже верхнего торца раструба 14, а в конической втулке 15 выполнено осевое сквозное отверстие 16. При этом углы конусности раструба 14 и втулки 15 - одинаковые.
В других вариантах насадки с полым стержнем 4 вокруг его выходного торца равномерно по окружности и с радиальным зазором вертикально могут быть установлены отрезки трубок 17 одинаковой длины, диаметр которых меньше диаметра стержня 4, которые охвачены цилиндрической обечайкой 18, верхний торец которой выше верхних торцов отрезков трубок 18, при этом нижние торцы отрезков трубок 17 и обечайки 18 ниже выходного торца стержня 4.
Насадка, изображенная на фиг.1, работает следующим образом.
При подаче воды под давлением в патрубок 2 она поступает в сквозные канавки 6 втулки 5, выполненные на боковой поверхности под углом 45…60° к основанию, и истекает их них в виде расширяющихся закрученных отдельных струй в кольцевой зазор, образованный коническими поверхностями корпуса 1 и шайбы 7. Положение шайбы 7 на стержне 4 обеспечивает определенный кольцевой зазор. В этом зазоре струи ускоряются и формируют так называемые водные лепестки, которые затем падают на водную поверхность фонтана (на чертеже условно не показан). Изменяя положение шайбы 7 на стержне 4, изменяют радиальный зазор и тем самым изменяют толщину водного лепестка, а значит и его прозрачность и дальнобойность водных лепестков при установленном давлении подачи воды. Изменяя это давление в патрубке 2, можно регулировать форму водных лепестков. Выбирая угол сквозных канавок 6 на боковой стороне втулки 5 в пределах 45…60°, изменяют форму и размеры водных лепестков. Выполняя канавки 6 разной ширины, можно формировать водные лепестки разных размеров. При этом при угле наклона канавок меньше 45° практически незаметно влияние величины кольцевого зазора между корпусом 1 и шайбой 7 на форму водных лепестков, а при угле больше 60° истекающие струи практически теряют закрутку. Выполнение углов конусности корпуса 1 и шайбы 7 одинаковыми и размещение верхнего торца шайбы 7 всегда ниже верхнего основания корпуса 1 обеспечивают формирование устойчивых водных струй, которые затем трансформируются в водные лепестки. Расположение верхнего торца втулки 5 в нижнем основании корпуса 1 обеспечивает снижение потерь давления воды на выходе из канавок 6. Выполнение стержня 4 полым обеспечивает создание центральной струи воды, дополнительно повышая эстетический и декоративный эффект фонтана. При этом выполнение втулки 5 сменной с разными углами канавок 6 в диапазоне 45…60° расширяет диапазон формирования насадкой форм водных лепестков, что дополнительно повышает декоративный и эстетический эффект фонтана.
Насадка, изображенная на фиг.2, работает следующим образом.
Вода, поступающая в патрубок 2, истекая из втулки 5, создает на выходе кольцевого зазора закручивающиеся водные лепестки. При этом водные струи истекают из канавок 6 втулки 5 с внутренней поверхности корпуса 1 с высокой скоростью, за счет чего создается эжектирующий эффект на его внешней поверхности. За счет этого эффекта в кольцевой зазор, образованный корпусом 1 и конической обечайкой 8, засасывается воздух из атмосферы. При небольших расходах воды (низкое давление подачи) и небольших величинах кольцевого зазора эффективность эжектирования воздуха низка, поэтому воздуха в водные лепестки поступает мало и образующиеся воздушно-водные лепестки малопенные, однако наличие воздушных пузырьков в них изменяет их прозрачность, т.е. белизну. При больших расходах воды (высоком давлении подачи) и малых величинах кольцевого зазора увеличивается скорость истекающих водных струй из втулки 5, что повышает их эжектирующий эффект, при этом в кольцевой зазор засасывается больше воздуха, который интенсивно внедряется в водные лепестки, образуя за счет этого воздушно-водные лепестки белого цвета. Регулируя величину этого кольцевого зазора и давление подачи воды можно изменять прозрачность лепестков, т.е. их белизну, а также их высоту и длину. Это дополнительно увеличивает эстетический и декоративный эффект фонтана. При больших давлениях подачи воды и малых величинах кольцевого зазора происходит расширение воздушно-водных лепестков. Изменение величины кольцевого зазора обеспечивается перемещением обечайки относительно корпуса 1, что реализуется вследствие выполнения на корпусе 1 и обечайке 8 юбок 9 и 10 соответственно, а также снабжением обечайки 8 винтами 11 с контргайками 12. Концы винтов 11 при этом упираются в юбку 10 корпуса 1. Эффективность перемешивания воды с воздухом обеспечивается также расположением верхнего торца обечайки 8 всегда выше верхнего основания корпуса 1.
Насадка, изображенная на фиг.3, работает следующим образом.
Вода из патрубка 2, пройдя канавки 6, выполненные на боковой стенке втулки 5, поступает в кольцевой зазор между корпусом 1 и шайбой 7 и истекает в виде водных лепестков. При этом центральна часть потока воды поступает в полый стержень 4, а затем истекает из кольцевого зазора между раструбом 14 и втулкой 15 в виде конической водной пленки, а из осевого сквозного отверстии 16 вертикально вверх. Изменяя величину вышеупомнутого кольцевого зазора и диаметр осевого отверстия 16 во втулке 15, можно регулировать толщину и высоту кольцевой водной пленки и вертикальной струи воды. Это также увеличивает эстетический и декоративный эффект фонтана.
Насадка, изображенная на фиг.4, работает следующим образом.
Вода под давлением подается в патрубок подвода воды 2, часть ее, пройдя канавки 6, выполненные на боковой стенке втулки 5, поступает в кольцевой зазор между корпусом 1 и шайбой 7 и истекает в виде водных лепестков. При этом центральная часть потока воды поступает в полый стержень 4, из которого она с высокой скоростью истекает и засасывает воздух из атмосферы через отрезки трубок 17. На выходе из отрезков трубок 17 вода смешивается с воздухом, образуя воздушно-капельную структуру (пену), струя которой истекает из обечайки 18 вверх.
Использование такой насадки для фонтана, используемого в городском коммунальном хозяйстве, дает широкие возможности по созданию разнообразных не только по своей форме и размерам восходящих и падающих потоков воды в виде водных пленок, но и одновременному созданию воздушно-водных потоков, обеспечивающих в совокупности большой эстетический и декоративный эффект фонтанов.