ДРОССЕЛЬ ПОТОКА И САНТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗБРЫЗГИВАТЕЛЬ
THROTTLE FLOW VALVE AND PLUMBING SPRAYER

Область техники, которой относится изобретение
Изобретение относится к дросселю потока и к оборудованному таким дросселем потока сантехническому разбрызгивателю, который имеет область входа разбрызгивателя с входом разбрызгивателя, область выхода разбрызгивателя с выходом разбрызгивателя и проход для прохождения воды от входа разбрызгивателя к выходу разбрызгивателя.
Уровень техники
Известны меры, принимаемые для регулирования потока или ограничения расхода, например, в водопотребляющих сантехнических устройствах, таких как разбрызгиватели и расположенная выше по потоку арматура, а также в оборудовании для ванн и умывальников. Кроме того, существует стремление к минимизации шумообразования, вызываемого потоком воды, когда вода протекает через эти устройства при их эксплуатации. Так, типичными источниками нежелательно сильных шумов, производимых потоком, являются, помимо прочего, регуляторы расхода потока, которые используются в области подвода к разбрызгивателям и к другому сантехническому оборудованию с целью регулирования расхода проходящей воды, и изгибы трубопроводов. К тому же за счёт эффекта корпусного шума возникающие вследствие потока шумы могут усиливаться до нежелательной степени.
Раскрытие сущности изобретения
В основе изобретения как решения технической проблемы лежит создание такого дросселя потока, который позволяет применять его для уменьшения шума и при необходимости также для сокращения расхода, а также создание сантехнического разбрызгивателя, оснащенного таким дросселем потока.
Изобретение решает эту проблему, обеспечивая дроссель потока, имеющий признаки пункта 1 формулы изобретения, и сантехнический разбрызгиватель, имеющий признаки пункта 9.
Дроссель потока согласно изобретению содержит корпус дросселя, который образован несколькими ребристыми пластинами, которые следуют друг за другом в направлении оси корпуса дросселя. Каждая из ребристых пластин заполняет соответствующее ей проходное поперечное сечение корпуса дросселя перпендикулярно аксиальному направлению, т.е. каждая ребристая пластина проходит по всему проходному поперечному сечению корпуса дросселя. Каждая ребристая пластина состоит из множества ребер, проходящих параллельно друг другу и перпендикулярно аксиальному направлению. Ребра каждой ребристой пластины расположены на расстоянии друг от друга и вследствие этого оставляют промежутки, находящиеся между ребрами. Ребра каждых двух непосредственно следующих друг за другом ребристых пластин проходят не параллельно друг другу, т.е. они проходят относительно друг друга под определенным углом.
Было выявлено, что дроссель потока согласно изобретению с такой специфической структурой корпуса дросселя может вызывать очень эффективное шумоподавление и тем самым снижение уровня шума. Не параллельные друг другу ряды ребер, расположенные последовательно в нескольких плоскостях в направлении движения потока и вызывающие принудительное неоднократное перенаправление текучей среды, противодействуют слишком высоким скоростям прохождения текучей среды. С другой стороны, следствием этой структуры корпуса дросселя становится такая характеристика потока, которая в значительной мере подавляет шум или сокращает уровень шума.
В усовершенствованном варианте изобретения для каждых двух ребристых пластин, следующих непосредственно друг за другом, их ребра проходят под углом по меньшей мере 45°, предпочтительно под углом по меньшей мере 85° друг к другу, причем, в частности, возможно их прохождение перпендикулярно друг другу. Как правило, с увеличением угла между ребрами на ребристых пластинах, непосредственно следующих друг за другом, шумоподавляющее воздействие усиливается.
В усовершенствованном варианте изобретения ребра следующих через одну ребристых пластин параллельны друг другу и смещены в поперечном направлении. При этом под смещением в поперечном направлении понимается, что в каждой из ребристых пластин ряд ребер смещен по отношению к ряду ребер следующей через одну ребристой пластины в направлении, перпендикулярном направлению оси дросселя и перпендикулярном направлению хода ребер. Вследствие этого ребра одной пластины по меньшей мере частично перекрываются с промежутками между ребрами другой следующей через одну ребристой пластины. Это оптимизирует дросселирующее воздействие дросселя потока относительно снижения уровня шума и/или расхода текучей среды. В частности, возможно предусмотренное расположение, при рассмотрении в проекции в аксиальном направлении, ребер одной пластины полностью в пределах промежутков между ребрами другой следующей через одну ребристой пластины или полное перекрывание этих промежутков между ребрами – в зависимости от ширины ребер, с одной стороны, и промежутков между ребрами, с другой стороны.
В усовершенствованном варианте изобретения все ребра всех ребристых пластин имеют по существу одинаковую, унифицированную ширину, и ширина промежутков между ребрами, которая предпочтительно также по существу одинакова для всех промежутков, отличается от ширины ребер не более чем на 10%. Это означает, что расстояние между соседними ребрами в каждой ребристой пластине по существу соответствует ширине ребер. В предпочтительном варианте осуществления для каждой из ребристых пластин ребра следующей через одну пластины могут быть направлены параллельно ее ребрам и смещены по отношению к ним в поперечном направлении на ширину ребра, так что при этом ребра одной пластины, при рассмотрении в проекции аксиального направления корпуса дросселя, по существу полностью перекрывают промежутки между ребрами другой следующей через одну ребристой пластины. Корпус дросселя, построенный таким образом, предпочтителен в технологическом отношении и в отношении эффективности его воздействия, уменьшающего производимый шум и дросселирующего поток.
В усовершенствованном варианте изобретения по меньшей мере две непосредственно следующих друг за другом ребристых пластины образуют цельный дросселирующий элемент. Это делает возможным сравнительно простое производство дросселя потока.
В варианте осуществления изобретения корпус дросселя сооружен из нескольких таких цельных дросселирующих элементов, уложенных штабелем в аксиальном направлении, каждый из которых содержит по меньшей мере две ребристых пластины. Это решение также является предпочтительным с технологической точки зрения. При этом все отдельные дросселирующие элементы могут иметь равное количество ребристых пластин или, в альтернативном варианте, отличаться друг от друга количеством ребристых пластин.
В дополнительном варианте осуществления изобретения уложенные штабелем дросселирующие элементы имеют соединительные средства, посредством которых они соединены друг с другом, съемным или неразъемным образом. Это позволяет производить корпус дросселя путем первоначального изготовления цельных дросселирующих элементов и их последующей сборки в корпус дросселя.
В дополнительном варианте осуществления изобретения соединительные средства представляют собой разъемные фиксирующие соединительные средства. Это может предоставлять преимущества в технологическом и в функциональном отношении и, при необходимости, позволяет производить наразрушающий демонтаж корпуса дросселя с разборкой его на отдельные цельные дросселирующие элементы.
В сантехническом разбрызгивателе согласно изобретению дроссель потока согласно изобретению расположен в проходе для прохождения воды от входа разбрызгивателя к выходу разбрызгивателя. Благодаря этому имеется возможность уменьшать или дросселировать шумообразование сантехнического разбрызгивателя, и, кроме того, при необходимости дроссель потока позволяет осуществлять регулирование расхода, или дросселирование потока воды, проходящего через сантехнический разбрызгиватель.
В усовершенствованном варианте изобретения дроссель потока расположен в корпусе присоединительного элемента сантехнического разбрызгивателя, причем корпус присоединительного элемента разбрызгивателя содержит область входа разбрызгивателя, причем за корпусом присоединительного элемента разбрызгивателя в направлении движения потока следует основной корпус разбрызгивателя, соединенный с корпусом присоединительного элемента разбрызгивателя и содержащий область выхода разбрызгивателя с выходом разбрызгивателя, через который выводится соответствующая струя разбрызгивателя. Под основным корпусом разбрызгивателя может подразумеваться, например, разбрызгивающая головка плоского верхнего душа, выполненная подвижной, например, за счёт присоединения посредством шарового шарнира к корпусу присоединительного элемента разбрызгивателя.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения показаны на чертежах и раскрыты ниже. Причем:
Фиг. 1 - вид части сантехнического разбрызгивателя в продольном разрезе,
Фиг. 2 - аксонометрическое изображение дросселя потока, установленного в сантехническом разбрызгивателе с Фиг. 1,
Фиг. 3 - вид сверху дросселя потока с Фиг. 2,
Фиг. 4 - вид в разрезе по линии IV-IV с Фиг. 3,
Фиг. 5 - аксонометрическое изображение другого варианта дросселя потока,
Фиг. 6 - вид сверху дросселя потока с Фиг. 5,
Фиг. 7 - вид в разрезе по линии VII-VII с Фиг. 6,
Фиг. 8 - аксонометрическое разнесенное изображение еще одного дросселя потока,
Фиг. 9 - аксонометрическое изображение дросселя потока с Фиг. 8 в смонтированном положении, и
Фиг. 10 - вид дросселя потока с Фиг. 8 и 9 в продольном разрезе.
Осуществление изобретения
Сантехнический разбрызгиватель с Фиг. 1 включает в себя область 1 входа разбрызгивателя с входом 2 разбрызгивателя, а также область 3 выхода разбрызгивателя с выходом 4 разбрызгивателя. Проход 5 для прохождения воды ведёт от входа 2 разбрызгивателя к выходу 4 разбрызгивателя. Разбрызгиватель может применяться, например, в качестве плоского верхнего душа в душевой системе.
В показанном варианте осуществления область 1 входа разбрызгивателя образована корпусом 6 присоединительного элемента разбрызгивателя, с которым соединен основной корпус 7 разбрызгивателя, включающий в себя область 3 выхода разбрызгивателя. В показанном примере соединение реализовано в виде шарового шарнира 8, так что в соответствии с этим основной корпус 7 разбрызгивателя удерживается с возможностью поворота во все стороны в корпусе 6 присоединительного элемента разбрызгивателя, который в свою очередь соединен посредством присоединительной резьбы 8 с обычным, не показанным здесь подводом системы водоснабжения. Область 3 выхода разбрызгивателя может быть образована, например, обычным цельным или, как показано, составным рассеивателем 9 с множеством выходных отверстий 10 для струи, которые образуют выход 4 разбрызгивателя, чтобы предоставлять соответствующую струю разбрызгивателя.
1
8
1
8
1
8
В проходе 5 для прохождения воды и, в частности, в показанном варианте осуществления – в корпусе 6 присоединительного элемента разбрызгивателя расположен дроссель 11 потока, каким он представлен отдельно на Фигурах 2–4. Как видно из них, дроссель 11 потока содержит корпус 12 дросселя, который образован из нескольких ребристых пластин 12 – 12, в показанном примере из восьми ребристых пластин. Ребристые пластины 12 – 12 расположены в аксиальном направлении АН друг за другом, т.е. они лежат штабелем друг на друге, или друг над другом, в указанном направлении АН. В установленном положении в сантехническом разбрызгивателе с Фиг. 1. аксиальное направление АН корпуса дросселя соответствует направлению продольной оси ПО разбрызгивателя. Аксиальное направление АН корпуса дросселя соответствует тому направлению, в котором при эксплуатации через дроссель 11 потока, или корпус 12 дросселя, проходит текучая среда, например вода. В показанном примере корпус 12 дросселя имеет цилиндрическую форму круглого сечения, в альтернативных вариантах осуществления он имеет какую-либо другую форму, например форму с овальным или многоугольным профилем поперечного сечения. Каждая ребристая пластина 12 – 12 заполняет указанное, в показанном примере круглое, проходное поперечное сечение корпуса 12 дросселя перпендикулярно аксиальному направлению АН, т.е. проходит через все проходное поперечное сечение.
1
8
1
2
2
3
1
8
1
8
1
2
Каждая ребристая пластина 12 – 12состоит из множества ребер 13, проходящих параллельно друг другу и перпендикулярно аксиальному направлению, которые расположены на расстоянии друг от друга, с сохранением промежутков 14 между ребрами, причем ребра 13 каждых двух непосредственно следующих друг за другом ребристых пластин, например, 12 и 12, 12 и 12 и т.д., проходят не параллельно друг другу. Ребра двух непосредственно следующих друг за другом ребристых пластин предпочтительно проходят под углом по меньшей мере 45°, в частности по меньшей мере 85° друг к другу. В показанном примере они проходят перпендикулярно друг другу. Ребра 13 каждой из ребристых пластин 12 – 12 предпочтительно имеют одну и ту же высоту в аксиальном направлении, т.е. высоту ребра, которая в свою очередь определяет аксиальную высоту соответствующей ребристой пластины 12 – 12. В зависимости от варианта осуществления, ребра 13 непосредственно следующих друг за другом, т.е. граничащих друг с другом, ребристых пластин, например 12 и 12 и т.д., либо соприкасаются или переходят друг в друга, составляя единое целое, либо располагаются напротив друг друга с незначительным аксиальным расстоянием, которое составляет не более 1% – 10% от высоты ребра.
1
8
S
Z
Z
S
Z
S
S
S
В показанном примере все ребра 13 всех ребристых пластин 12 – 12имеют одинаковую ширину В, и точно так же все промежутки 14 между ребрами имеют одинаковую ширину B. В альтернативных вариантах осуществления ребра по меньшей мере одной ребристой пластины имеют различную ширину, и/или ребра разных ребристых пластин имеют различную ширину, и/или промежутки между ребрами по меньшей мере одной ребристой пластины имеют различную ширину, и/или промежутки между ребрами разных ребристых пластин имеют различную ширину. Ширина B промежутков 14 между ребрами предпочтительно отличается от ширины B ребер 13 не больше чем на 10%, в частности ширина может быть одинаковой, т.е. B= B. В альтернативных вариантах осуществления ширина промежутков между ребрами отличается от ширины ребер больше чем на 10%. Ширина Bребра предпочтительно меньше высоты ребра, в соответствующих вариантах осуществления высота ребра принимает любое значение из области от двукратной до пятикратной ширины Bребра.
1
3¸
2
4
3
5
4
6
S
1
2
3
4
S
Z
В соответствующих вариантах осуществления ребра 13 следующей через одну ребристой пластины, например как 12 и 12 12 и 12, 12 и 12, 12 и 12 и т.д., в каждом случае проходят параллельно друг другу со смещением в поперечном направлении. В показанном примере они проходят параллельно и смещены в поперечном направлении на величину ширины Bребра. Это означает, что при рассмотрении в проекции аксиального направления АН ребра 13 одной ребристой пластины, например 12 или 12, находятся точно в промежутках или над промежутками 14 между ребрами следующей через одну ребристой пластины, например 12 или 12, в частности при по существу одинаковых значениях B, B ширины ребер 13 и промежутков 14 между ребрами. В этом случае после по меньшей мере четырех ребристых пластин в аксиальном направлении АН уже не останется свободных областей для сквозного протекания, т.е. в любой точке проходного поперечного сечения корпуса 12 дросселя текучая среда отклоняется/поворачивается структурой корпуса дросселя. В альтернативных вариантах осуществления ребра по меньшей мере двух следующих через одну ребристых пластин проходят не параллельно и/или без поперечного сдвига.
1
8
В показанном варианте осуществления корпус 12 дросселя с его восемью следующими друг за другом ребристыми пластинами 12 – 12 образован цельным дросселирующим элементом 15. Цельный дросселирующий элемент 15 может производиться, например, аддитивным процессом производства, таким как технология 3D-печати. В альтернативном варианте осуществления корпус 12 дросселя составлен из нескольких отдельных элементов, которые изготавливаются каждый по отдельности и затем соединяются, например, посредством склеивания или сварки. Корпус 12 дросселя предпочтительно состоит из синтетического материала, например из синтетического материала, пригодного для 3D-печати или экструдирования.
Было выявлено, что за счёт встраивания дросселя 11 потока возможно значительное уменьшение шума, производимого в сантехническом разбрызгивателе с Фиг. 1, при этом также сокращаются эффекты корпусного шума для сантехнического разбрызгивателя с Фиг. 1, который, например, может быть использован в качестве верхнего душа. Дроссель потока воздействует на скорость потока подводимой воды, дросселируя его, и обеспечивает существенное уменьшение шума от потока воды, который в противном случае мог бы возникать, помимо прочего, из-за относительно сильного отклонения от хода потока, который первоначально, в области 1 входа разбрызгивателя, направлен аксиально, к последующему ходу потока, который первоначально, в области 3 выхода разбрызгивателя перед входом в выходные отверстия 10 струи, направлен радиально. Кроме того, с применением дросселя 11 потока в области 1 входа разбрызгивателя возможно, если это требуется, использование обычного регулятора расхода потока, без вызываемого этим повышенного шумообразования.
Дополнительно к функции шумоподавления дроссель 11 потока, как уже упомянуто, может выполнять функцию дросселирования скорости потока проходящей воды за счет того, что направление прохождения воды один или более раз изменяется на ребристых пластинах, расположенных друг за другом в направлении движения потока. Соответствующий выбор количества следующих друг за другом ребристых пластин, а также выбор ширины ребер и расстояний между ребрами в пределах каждой из ребристых пластин позволяет воздействовать на сокращение уровня шума и регулировать желаемым образом дросселирование потока.
1
2
Фигуры 5–7 иллюстрируют минимальный вариант для дросселя 11 потока, при котором корпус 12 дросселя образован только из двух ребристых пластин12, 12. С целью облегчения понимания, в варианте с Фиг. 5–7 так же, как и в дополнительном варианте с Фиг. 8–10, для идентичных и функционально эквивалентных элементов использованы те же обозначения, что и в варианте осуществления с Фиг. 2–4, и относительно этих элементов, их свойств и их воздействий делается ссылка на вышеупомянутые комментарии к Фиг. 2–4.
1
2
S
Z
В варианте осуществления с Фиг. 5–7 корпус 12 дросселя опять-таки образован цельным дросселирующим элементом 15, который может производиться, например, аддитивным процессом производства, таким как технология 3D-печати, причем в качестве альтернативы применимы другие обычные технологические способы. Ребра 13 обеих ребристых пластин 12, 12 предпочтительно проходят, как показано, перпендикулярно друг другу, и здесь ребра 13 и промежутки 14 между ребрами также предпочтительно имеют по существу такую же ширину B или B соответственно. По этому поводу и по прочим вопросам делается ссылка на вышеприведенные пояснения к варианту осуществления с Фиг. 2–4. Минимальный вариант с Фиг. 5–7 применим, в частности, в тех случаях, в которых достаточным является уже сравнительно незначительное дросселирующее воздействие относительно снижения уровня шума и/или уменьшения потока.
1
4
1
2
3
4
Фиг. 8–10 иллюстрируют вариант осуществления, при котором корпус 12 дросселя выполнен из нескольких цельных дросселирующих элементов15 – 15, сложенных штабелем в аксиальном направлении АН, каждый из которых содержит, как и дросселирующий элемент 15‘ в варианте осуществления с Фиг. 5–7, по две ребристых пластины12, 12 или, соответственно, 12, 12 и т.д.
1
4
1
4
1
Сложенные штабелем дросселирующие элементы 15 – 15 имеют соединительные средства 16, посредством которых возможно их соединение друг с другом. Соединительные средства 16 в этом примере представляют собой разъемные средства для фиксирующего соединения, которые на каждом из дросселирующих элементов 15 – 15 имеют на двух противоположных сторонах фиксирующие выемки 18 и, за исключением первого, или верхнего дросселирующего элемента 15, две сочетающихся с ними фиксирующих защелки 17, находящиеся на расстоянии в аксиальном направлении.
1
4
2
4
1
3
С помощью этого фиксирующего соединения 16 возможно укладывание штабелем отдельныхдросселирующих элементов 15 – 15 друг на друга и их фиксация относительно друг друга, чтобы они образовывали готовый корпус 12 дросселя, как показано на Фиг. 9 и 10. При этом фиксирующие защелки 17 каждого из дросселирующих элементов 15 – 15,выполненные в виде пружинящих выступов, защелкиваются в соответствующие фиксирующие выемки 18 соответствующего следующего дросселирующего элемента 15 – 15.
1
4
1
4
1
8
1
4
1
4
1
4
В остальном каждый из дросселирующих элементов 15 – 15 соответствует по конструкции и функциям дросселирующему элементу 15‘ в варианте с Фиг. 5–7, в частности, относительно хода и расположения ребер 13 и промежутков 14 между ребрами. Таким образом, составленный из четырех дросселирующих элементов 15 – 15 корпус 12 дросселя в варианте с Фиг. 8–10, каким он показан в собранном виде на Фиг. 9 и 10, по структуре и свойствам, в частности, относительно ребристых пластин 12 – 12с ребрами 13 и промежутками 14 между ребрами, соответствует корпусу 12 дросселя в варианте осуществления с Фиг. 2–4. Единственное отличие заключается в изготовлении корпуса 12 дросселя с Фиг. 8–10 из четырех цельных дросселирующих элементов 15 – 15, а не из одного цельного дросселирующего элемента 15 как в варианте осуществления с Фиг. 2–4, и в возможности, в варианте осуществления с Фиг. 8–10, снова разобрать корпус 12 дросселя на отдельные дросселирующие элементы 15 – 15. Для этого требуется лишь вывести фиксирующие защелки 17 из фиксирующих выемок 18. Это делает возможной замену каждого из дросселирующих элементов 15 – 15 и облегчает очистку корпуса 12 дросселя, если она требуется.
1
4
Еще одно преимущество варианта осуществления с Фиг. 8–10 состоит в том, что имеется возможность составлять корпус 12 дросселя со свободно выбираемым количеством отдельных дросселирующих элементов по образцудросселирующих элементов 15 – 15, по мере надобности и в зависимости от случаев применения,так что возможно предоставление корпуса дросселя с любым желаемым количеством следующих друг за другом ребристых пластин. В остальном к корпусу 12 дросселя и к соответствующему дросселю потока в варианте осуществления с Фиг. 8–10 аналогичным образом относятся свойства и преимущества, указанные применительно к вариантам осуществления с Фиг. 1–7.
В других (не показанных) вариантах осуществления изобретения дросселем потока согласно изобретению оборудованы другие сантехнические разбрызгиватели, отличные от показанного на Фиг. 1, под которыми могут подразумеваться, например, верхние души другого типа, или ручные или боковые души, причем дроссель потока предпочтительно расположен в области входа сантехнического разбрызгивателя, но альтернативно может быть установлен также и в другом месте. В других альтернативных вариантах осуществления изобретения дроссель потока согласно изобретению в одном из показанных вариантов осуществления либо в ином исполнении использован в другом сантехническом устройстве, вместо сантехнического разбрызгивателя, например в арматуре смесителей и других водопотребляющих устройств и на участках трубопроводов систем ванн и умывальников или душевых систем.
Как демонстрируют варианты осуществления, показанные и разъясненные выше, изобретение предоставляет дроссель потока, для которого возможно его изготовление особенно выгодным способом и его применение для снижения уровня шума и/или дросселирования потока в устройствах, проводящих текучую среду, в том числе, в частности, в сантехнических разбрызгивателях.