КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЫВАЛЬНИКА

Группа полезных моделей относится к санитарно-техническому оборудованию и может быть использована для личной гигиены в полевых условиях при отсутствии водопроводной сети, а также для хранения и доставки воды, например, в районы стихийных бедствий, в пустыни или в горы. Предлагаемыми санитарно-техническими устройствами могут пользоваться водители, туристы, охотники, геологи и др.
Известно клапанное устройство - пропускной блок для умывальника по патенту РФ №2171615, МПК A47K 1/00, опубл. 10.08.2001.
Пропускной блок для умывальника содержит корпус с осевым отверстием и седлом, установленный в корпусе с возможностью вертикального перемещения шток с клапаном и наконечником, и проходные каналы для воды, причем седло расположено на верхней части корпуса и имеет сверху острую кромку для контакта с клапаном. Клапан выполнен в виде эластичной шайбы, закрепленной между жесткими плоскими элементами, нижний из которых установлен с возможностью ограничения перемещения эластичной шайбы при избыточном давлении воды в углублении корпуса под седлом, а проходные каналы выполнены в корпусе блока с наклоном к его оси и их входы расположены в упомянутом углублении.
Кроме того, жесткие плоские элементы клапана и наконечник имеют резьбовое соединение со штоком, а в осевом отверстии корпуса выполнена резьба для соединения с наконечником штока, имеющим резьбовой выступ и уплотнительную прокладку.
Известный пропускной блок для умывальника по патенту РФ №2171615 является ближайшим аналогом (прототипом) предлагаемого клапанного устройства.
При работе пропускного блока клапан (эластичная шайба) под постоянным давлением воды вдавливается в острую кромку седла, что может привести к просечке клапана и нарушению герметичности клапанной пары, что, в свою очередь, приведет к протечке жидкости, что неприемлемо в условиях отсутствия водопроводной сети.
Кроме того, в процессе завинчивания наконечника штока в осевое резьбовое отверстие (перед подготовкой умывальника к транспортировке) часть воды вытечет из емкости и не будет использована по назначению.
При использовании пропускного блока в умывальнике, емкостью которого служит почти всегда имеющаяся под рукой пластиковая бутыль для воды, в днище емкости для обеспечения нормального функционирования умывальника приходится выполнять отверстие, что нарушает ее герметичность и не позволяет в дальнейшем использовать ее в качестве обычной емкости.
Техническим результатом полезной модели - клапанного устройства для умывальника - является повышение надежности работы устройства и экономичности расходования жидкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в клапанном устройстве для умывальника, содержащем корпус с отверстием в дне, шток, установленный в корпусе с возможностью вертикального перемещения и снабженный клапаном в верхней части и наконечником в нижней части, и седло, причем один из элементов клапанной пары выполнен из эластичного материала, согласно полезной модели, рабочая поверхность седла выполнена охватывающей взаимодействующую с ней поверхность клапана, при этом размеры элементов клапанной пары обеспечивают натяг в закрытом состоянии клапанного устройства.
Кроме того, корпус выполнен с винтовой резьбой, соответствующей резьбе емкости умывальника.
Корпус выполнен преимущественно с формирователем струи, расположенным в его нижней части.
Кроме того, в клапане, штоке и его наконечнике выполнены отверстия, образующие сквозной канал, предназначенный для подачи воздуха в верхнюю часть емкости через трубку, надетую на выход клапана.
Корпус может быть выполнен с кольцевым выступом вокруг отверстия в дне, на который надето седло.
В отверстии дна корпуса и на штоке может быть выполнена винтовая резьба для завинчивания штока в отверстие дна.
Клапанное устройство может быть снабжено кольцевой пломбой, соединенной перемычками разной длины с корпусом, причем более длинные перемычки выполнены с возможностью их разрыва на последнем витке резьбы при отвинчивании корпуса.
Клапанное устройство может быть также снабжено кольцевой пломбой, взаимодействующей с кольцевым конусным выступом, выполненным на конце формирователя струи, соединенной перемычками со штоком, причем перемычки выполнены с возможностью их разрыва при отвинчивании штока.
Винтовая резьба корпуса может быть выполнена с частыми разрывами, образующими каналы для подачи воздуха в емкость.
Большая площадь контакта элементов клапанной пары (по сравнению с прототипом), вследствие выполнения рабочей поверхности седла охватывающей взаимодействующую с ней поверхность клапана, обусловливает увеличение ресурса работы клапанной пары и высокую герметичность клапанного устройства даже при попадании в клапанную пару песчинок, за счет их вдавливания в эластичный материал седла (клапана) более твердым материалом клапана (седла). Этому же способствует и выполнение элементов клапанной пары с геометрическими размерами, обеспечивающими натяг в закрытом состоянии клапанного устройства.
Наличие формирователя струи, вытекающей из умывальника, также способствует экономному расходованию воды. На практике подмечено, что при вытекании воды из отверстия без ограничения, часть воды растекается по дну и падает в сторону.
Наличие в устройстве резьбового соединения для завинчивания штока в отверстие дна, позволяет использовать клапанное устройство также в режиме хранения и транспортировки жидкости, содержащейся в емкости умывальника, с ее последующим использованием для разных целей.
Наличие кольцевых пломб повышает надежность за счет предотвращения несанкционированного доступа к хранящейся в емкости умывальника жидкости. В режиме хранения всегда есть возможность по состоянию кольцевых пломб определить, открывали емкость с жидкостью или нет.
Выполнение в штоке и клапане сквозного канала для сообщения полости емкости с атмосферой для выравнивания давления внутри емкости с наружным (атмосферным) давлением обеспечивает надежное функционирования умывальника при сохранении целостности используемой пластиковой емкости.
Разрывы на винтовой резьбе корпуса, создающие каналы для подачи воздуха в емкость при отвинчивании клапанного устройства с емкости, повышают удобство использования устройства.
Другим объектом заявляемой группы полезных моделей является устройство для подвешивания умывальника.
Известен узел для подвешивания умывальника по патенту РФ №2244505, МПК A47K 1/00, опубл. 20.01.2005, содержащий гибкое кольцо, охватывающее боковую поверхность емкости. К кольцу с двух диаметрально противоположных сторон прикреплены две гибкие петли, охватывающие горлышко емкости с двух противоположных сторон. Днище емкости охватывает гибкая перемычка, прикрепленная к кольцу своими концами ортогонально местам крепления петель.
Известный узел для подвешивания умывальника является ближайшим аналогом предлагаемого устройства.
Недостатком технического решения по патенту РФ №2244505 является относительно низкая технологичность изготовления устройства (минимум шесть веревочных узлов), а также недостаточная надежность подвески умывальника.
Техническим результатом полезной модели - устройства для подвешивания умывальника - является устранение указанных недостатков известного узла.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для подвешивания умывальника, содержащем гибкие элементы, охватывающие боковую поверхность емкости умывальника и ее горловину, согласно полезной модели, гибкие элементы выполнены в виде полос разной длины с замковыми соединениями на концах, при этом полоса большей длины выполнена с возможностью охвата боковой поверхности емкости и снабжена по крайней мере одним петлевым элементом в виде кольца или крючка, а полоса меньшей длины выполнена с возможностью охвата горловины емкости.
Такое конструктивное выполнение устройства для подвешивания умывальника обеспечивает его высокую технологичность (устройство представляет собой одну деталь) и надежность.
Охарактеризованные указанными выше существенными признаками полезные модели на дату подачи заявки не известны в Российской Федерации и за границей и отвечают требованиям критерия «новизна».
Полезные модели могут быть реализованы промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствуют требованиям критерия «промышленная применимость».
Группа полезных моделей поясняется графическими материалами, где:
- на фиг.1 показано клапанное устройство в разрезе (в закрытом состоянии);
- на фиг.2 - то же, с формирователем струи;
- на фиг.3 показан клапанный узел со сквозным каналом, выполненным в клапане, штоке и его наконечнике;
- на фиг.4 показано клапанное устройство с кольцевыми пломбами, обеспечивающими работу умывальника в режиме транспортировки и хранения;
- на фиг.5 показано клапанное устройство с одной кольцевой пломбой;
- на фиг.6 показан в развернутом виде фрагмент внутренней поверхности корпуса клапанного устройства с каналами для подачи воздуха в емкость;
- на фиг.7 показано в развернутом виде устройство для подвешивания умывальника;
На фиг.1-7 графических материалов приняты следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - винтовая резьба;
3 - отверстие;
4 - дно;
5 - клапан;
6 - шток;
7 - наконечник;
8 - седло;
9 - прокладка;
10 - формирователь струи;
11 - канал;
12 - выход клапана 5;
13 - упор;
14 - выступ;
15 - кольцевой конусный выступ;
16 - кольцевая пломба;
17 - стопоры;
18 - перемычки;
19 - длинные перемычки;
20 - каналы;
21 - горизонтальные гибкие полосы;
22 - вертикально ориентированные полосы;
23 - кольцо;
24 - крючок;
25 - застежка.
Клапанное устройство (см. фиг.1) содержит корпус 1 с винтовой резьбой 2, соответствующей резьбе горловины емкости умывальника. Корпус 1 выполнен с отверстием 3 в дне 4. В корпусе установлен клапан 5, закрепленный в верхней части штока 6, установленного в корпусе 1 с возможностью вертикального перемещения и снабженного наконечником 7 в нижней части. Клапан по форме может быть не только шарообразным, как показано на фиг.1-5, но и конусообразным, пирамидообразным, каплеобразным, шароэллипсообразным, шароконусообразным и т.п.
Другим элементом клапанной пары является седло 8, рабочая поверхность которого охватывает взаимодействующую с ней поверхность клапана 5. Седло 8 выполнено из эластичного материала и установлено на дне 4 корпуса 1 клапанного устройства через уплотнительную прокладку 9. Возможно также выполнение клапана 5 или обоих элементов 5 и 8 клапанной пары из эластичного материала. При этом размеры элементов клапанной пары обеспечивают натяг в закрытом состоянии клапанного устройства.
В нижней части корпуса 1 установлен формирователь 10 струи (см. фиг.2), препятствующий растеканию струи, вытекающей из емкости умывальника, по дну клапанного устройства.
В клапане 5, штоке 6 и наконечнике 7 выполнены отверстия, образующие сквозной канал 11, предназначенный для подачи воздуха в верхнюю часть емкости через трубку, надетую на выход 12 клапана 5 (последняя на фиг.3 не показана), достаточной длины, немного не достающую дна емкости. Наконечник 7 заканчивается упором 13, выполненным, например, из пластика, предотвращающим перекрытие ладонями подачу воздуха в канал 11.
На фиг.4 показан вариант выполнения клапанного устройства, обеспечивающий режим длительного хранения и транспортировки умывальника. В отверстии 3 дна 4 корпуса и на штоке 6 выполнена винтовая резьба 2 для завинчивания штока в отверстие дна, при этом седло 8 клапанной пары плотно посажено на выступ 14. Формирователь 10 струи выполнен с кольцевым конусным выступом 15 для удержания кольцевой пломбы 16 стопорами 17, выполненной на штоке 6. Вторая (верхняя на чертеже) кольцевая пломба 16 перемычками 18, 19 разной длины (перемычки 19 имеют большую длину, чем перемычки 18) соединена с корпусом 1.
В клапанном устройстве, не имеющем формирователь струи, предотвращение несанкционированного доступа к содержимому емкости достигается с помощью одной кольцевой пломбы 16 (см. фиг.5).
На фиг.6 показан в развернутом виде фрагмент внутренней поверхности корпуса 1. Винтовая резьба 2 выполнена с частыми разрывами, образующими каналы 20 для подачи воздуха в емкость умывальника (не показана). Например, длина разрыва 2 мм, а длина резьбы до следующего разрыва 5 мм. Снова разрыв 2 мм, а длина участка резьбы 5 мм, но когда начнется новый виток резьбы, то разрывы нужно выполнять так, чтобы они совпадали с разрывами нижнего витка резьбы, создавая вертикальные или наклонные каналы для подачи воздуха в емкость.
Устройство для подвешивания умывальника (см. фиг.7) выполнено в виде двух гибких горизонтальных полос 21 разной длины с замковыми соединениями на концах полос, соединенных между собой вертикально ориентированными полосами 22. Верхняя горизонтальная полоса 21 большей длины выполнена с возможностью охвата боковой поверхности емкости умывальника и снабжена по крайней мере одним петлевым элементом в виде кольца 23 или крючка 24, а нижняя полоса 21 меньшей длины выполнена с возможностью охвата горловины емкости. Верхняя гибкая полоса 21 охватывает емкость и фиксируется застежкой 25. Нижняя гибкая полоса 21 фиксируется застежкой 25 выше места, где на емкость навинчивают клапанное устройство.
Клапанное устройство для умывальника работает следующим образом.
На горловину емкости умывальника (на чертежах не показана), заполненную водой, навинчивают с помощью резьбы 2 клапанное устройство, изображенное на фиг.1 или 2, переворачивают емкость днищем вверх и подвешивают умывальник, например, на сук дерева. Устройство на чертежах изображено в закрытом положении - никакого подкапывания воды не наблюдается. Если нужно, например, помыть руки, то ладонями слегка нажимают на наконечник 7 вверх, выталкивая клапан 5 из седла 8, и моют руки, регулируя расход воды расстоянием между клапаном 5 и верхней кромкой седла 8. Если нужно сделать перерыв, то слегка тянут вниз за наконечник 7, и клапан за счет эластичности элементов клапанной пары плотно входит в седло 8 (закрывается). Седло 8 надежно фиксируется торцевой частью емкости при навинчивании на нее клапанного устройства и останется на месте, если клапан 5 вытолкнуть из седла вверх (открыть клапан) при пользовании умывальником.
Формирователь 10 струи (фиг.2) предотвращает растекание струи на выходе умывальника, что также способствует более эффективному расходованию воды.
При расходе воды из емкости, в ней создается разрежение, задерживающее вытекание воды из нее, что, в принципе, помогает экономить воду, но создает дискомфортную ситуацию для пользователя. Поэтому, когда расход воды не достаточен для пользователя, необходимо за корпус 1 клапанного устройства перевернуть емкость днищем вниз, пустить в нее воздух и умывальник опять будет готов к нормальной работе до следующего «зависания» воды в емкости.
С целью повышения удобства в пользовании умывальником целесообразно использование штокового узла клапанного устройства со сквозным каналом 11, продолжением которого служит трубка, надетая на выход 12 клапана 5, постоянно сообщающим внутреннюю полость емкости с атмосферой (см. фиг.3), что исключает описанные выше манипуляции с переворачиванием емкости. При данном конструктивном исполнении устройства в пространстве между дном емкости и водой никогда не будет создаваться сильное разрежение.
Мы рассмотрели функционирование клапанного устройства в основном режиме работы умывальника при осуществлении последним своей главной полезной функции.
В режиме хранения и транспортирования умывальника, заправленного моющей жидкостью, к месту его использования, целесообразно использовать модификации клапанного устройства, показанные на фиг.4 и 5.
Наливаем в емкость умывальника воду, раствор или специальную жидкость. Берем устройство, например, изображенное на фиг.4, и навинчиваем корпус 1 с кольцевой пломбой 16 на емкость полностью. На наконечнике 7 и в отверстии 3 есть резьба, она может быть разной, но предпочтительней, чтобы она была конусной. Завинчиваем шток 6 с клапаном 5 и наконечником 7 в отверстие 3. При этом кольцевая пломба 16, соединенная перемычками 18 со штоком 6, пройдет кольцевой конусный выступ 15, стопора 17 начнут распрямляться. Они представляют собой, например, пластинки треугольной формы, которые, распрямившись, расположатся над кольцевым конусным выступом 15 и не дадут кольцевой пломбе 16 вернуться в исходное положение. Емкость с жидкостью можно хранить на складе или в другом подходящем месте.
По состоянию кольцевых пломб 16 в любое время можно всегда уверенно ответить на вопрос, открывали ли эту емкость или нет. Клапанное устройство, изображенное на фиг.4 или 5, используется в качестве пробки. Емкость с этим устройством можно переворачивать, но жидкость не прольется. Емкость можно транспортировать на большие расстояния с гарантией сохранности жидкости.
При использовании емкости, заполненной жидкостью и оборудованной клапанным устройством, изображенным, например, на фиг.4, в качестве умывальника, шток с клапаном 5 и наконечником 7 вывинчивают из отверстия 3, при этом перемычки 18, соединяющие кольцевую пломбу 16 со штоком. Слегка потянув за шток 6, вставляют клапан 5 в седло 8. Переворачивают дном вверх, подвешивают емкость с помощью устройства, изображенного на фиг.7, и начинают пользоваться умывальником. Если при работе умывальника в емкости создалось разрежение между стенками емкости и жидкостью, то необходимо корпус 1 с клапаном 5 немного отвинтить. По каналам 20 в емкость начнет поступать воздух, разрежение уменьшится или исчезнет совсем, после чего, в целях экономии расхода жидкости, корпус 1 можно завернуть обратно, а если расход жидкости пользователь сочтет нормальным, то корпус 1 можно оставить в отвинченном состоянии. А если опять создалось разрежение и расход уменьшился, то корпус 1 снова отвинчивают, воздух поступает в емкость в большем количестве - выравнивая давление и восстанавливая расход жидкости. При очередном «зависании» жидкости опять отвинчивают корпус 1, при этом перемычки 18 оторвутся от корпуса 1 полностью и кольцевая пломба 16 останется соединенной с корпусом только длинными перемычками 19. Чем больше расходуется жидкость, тем больше можно отвинчивать корпус 1. Процесс отвинчивания корпуса 1 - один из вариантов регулирования расхода жидкости. Второй вариант регулирования расхода жидкости - это изменение зазора между клапаном 5 и верхним краем седла 8.
Если нужные операции выполнены, а жидкость в умывальнике осталась, то можно опять полностью завернуть корпус 1 клапанного устройства, завинтить шток 6 в отверстие 3 и продолжать хранить оставшуюся жидкость в емкости с оторванными кольцевыми пломбами 16.
При большей величине суммарного проходного сечения каналов 20 воздух в емкость будет поступать более интенсивно, а при меньшей величине - медленнее, что способствует экономичному расходованию жидкости.
В емкостях, оборудованных данным клапанным устройством, длительное время можно хранить воду и специальные растворы на складах с последующей доставкой к месту использования, в качестве умывальника, например, для дезинфекции рук, лица и тела при ликвидации последствий заболевания скота на ферме и т.п.применений.
Клапанное устройство, изображенное на фиг.5, функционирует аналогично клапанному устройству, изображенному на фиг.4.
Использование заявляемого устройства для подвешивания умывальника, оборудованного клапанным устройством, показанным на фиг.1-6, не нуждается в дополнительных пояснениях и понятно из чертежа на фиг.7 и приведенного выше описания устройства в статике. Указанное устройство для подвешивания умывальника можно хранить отдельно, а можно закрепить на емкости и перевозить с места на место.