ДУШЕВАЯ НАСАДКА
SHOWER HEAD

Изобретение относится к распыливающим устройствам и может быть использовано в санитарно-гигиеническом оборудовании, преимущественно в качестве распылительных насадок для душевых и водораздаточных устройств.
При разработке современных санитарно-технических устройств основной целью разработчиков, как правило, является уменьшение расхода воды, снижение энергозатрат на ее транспортировку, упрощение конструкции устройства и снижение его стоимости.
Всем известны душевые насадки в виде традиционных тарелок, представляющих из себя закрепленные неподвижно диски с форсунками. Форма таких тарелок может быть традиционно круглой или прямоугольной. При подаче через них воды они создают привычную имитацию дождика разной степени интенсивности. При этом форма насадки может менять конфигурацию душевого потока.
Известна душевая насадка, содержащая водяную камеру с решеткой разбрызгивания воды и полую рукоятку, связанную с магистралью подачи воды и сообщенную с полостью камеры через смонтированный в камере запорный клапан (авт. свид. СССР №1655458).
Известна душевая насадка по патенту РФ №2014903, выбранная в качестве прототипа, содержащая корпус в виде раструба с подводящим патрубком и установленное со стороны большего основания раструба дно, имеющее средство для образования струй игольчатого типа в виде сопловых каналов, ориентированных в направлении потока. Дно насадки выполнено с внутренними выступами, на которых расположены сопловые каналы, которые выполнены со щелевым выпускным отверстием.
Однако многоструйная подача воды, имеющая место в указанных аналогах, является неэкономичной, т.к. большая часть воды, поступающая из душевой насадки, не участвует в процессе санитарно-гигиенической обработки тела человека.
Известны и сложны по конструкции душевые насадки, позволяющие более экономный расход воды, например, душевая насадка по патенту РФ №2014797, содержащая водяную камеру с решеткой разбрызгивания воды и полую рукоятку, связанную с магистралью подачи воды и сообщенную с полостью камеры через установленный в камере запорный клапан. Кроме того, она снабжена дополнительной водяной камерой с распылителем в центральной части и краном переключения, при этом дополнительная водяная камера размещена в полости имеющейся камеры, кран переключения смонтирован между водяной камерой и запорным клапаном для поочередного сообщения с полостью рукоятки имеющейся и дополнительной водяных камер, а распылитель дополнительной водяной камеры выполнен в виде цилиндрической емкости с центральным отверстием в донной части и двумя тангенциально расположенными отверстиями в боковых стенках. Однако использование такой двухрежимной насадки вряд ли приведет к значительной экономии воды из-за человеческого фактора.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка технического решения простой по конструкции душевой насадки, более эффективно использующей воду для санитарно-гигиенической обработки тела человека.
Техническим результатом, получаемым при практическом использовании предлагаемого изобретения, является минимизация расхода воды из водопроводной сети за счет более эффективного разбрызгивания воды.
Указанный выше технический результат достигается в результате использования заявляемой душевой насадки, содержащей корпус в виде раструба с подводящим патрубком и установленным со стороны большего основания раструба дном, имеющим средство для образования струй. В качестве такого средства в дне выполнено по крайней мере одно прямоугольное отверстие, образованное двумя прорезями с отгибом образовавшейся площадки внутрь патрубка в виде арочного элемента, образующего два оппозитных отверстия, причем длина прорезей и расстояние между ними имеют размеры в диапазоне от 0,5 до 3,0 мм. Размеры отверстия и их количество пропорциональны требуемому расходу воды в магистрали и обеспечивают создание мелкодисперсного факела на выходе.
Получение указанного технического результата основывается на использовании эффекта автоколебательного течения жидкости. Эмпирическим путем было обнаружено, что течения, формирующиеся при выходе воздуха или воды из прямоугольных отверстий, перекрытых арками, после обтекания кромок выходных отверстий под аркой происходит попеременное поджатие одного течения другим, что генерирует срыв вихревых структур, приводя к появлению устойчивого автоколебательного результирующего течения, направленного попеременно в разные стороны по оси арки (См., например, Авдеева Т.П. «Воздухораспределение динамически неустойчивыми потоками» Дис. на соискание уч. ст. д.т.н. - Л.: СПбГАСУ, 2001. - 360 с.). Образующаяся на выходе из такого отверстия форма факела воды имеет широкий угол раскрытия, позволяющий охватывать большую площадь смачиваемой поверхности. Это свойство позволяет снизить водопотребление. Пульсирующий характер подвижности факела основывается на эмпирически обнаруженном эффекте, названном авторами и заявителем как «RU-ЭФФЕКТ», усиливает моющие свойства факела. Изменяя размеры выпускного сопла, его геометрию, форму перекрывающей арки, можно изменять при моделировании процесса распыления угол раскрытия факела и размер капель воды.
В одном частном случае заявленного решения арочный элемент или их группа окружены защитным кольцом, что будет способствовать уменьшению габаритов спрея (факела) истекающей воды.
В другом частном случае заявленного решения дно раструба, на котором расположены водовыпускные отверстия, выполнено в форме вогнутого сферического сегмента, что способствует уменьшению габаритов газокапельной струи, за счет чего капли будут меньше распыляться в стороны и больше «фокусироваться» на теле.
Заявленное изобретение поясняется фиг. 1-3.
На фиг. 1 изображена душевая насадка, содержащая корпус 1 в виде раструба с дном 2, насадка 3 для подсоединения к шлангу или трубопроводу с патрубком 4 и арочными элементами 5.
На фиг. 2 показан один возможный вариант расположения группы прямоугольных отверстий в дне насадки. Однако они могут быть расположены и иначе, например, попеременно горизонтально и вертикально, или в шахматном порядке.
а
На фиг. 3 показаны дно 2 с внутренней стороны насадки с арочными элементами 5, а также арочный элемент в увеличенном виде, расположенный на плоском дне (), перекрытый защитным кольцом (б), и арочные элементы, расположенные на сферическом (в) дне.
Описываемая душевая насадка работает следующим образом.
Вода из магистрали подачи через гибкий шланг или трубопровод, присоединенный к корпусу насадки 1 посредством патрубка 4, попадает под давлением в полость корпуса 1, где ее передвижение останавливается дном 2 и, попадая в отверстия арки (арок) 5, приводит к появлению устойчивого автоколебательного результирующего течения, направленного попеременно в разные стороны по оси арки, так что на выходе из насадки вода распыляется в виде водяной аэрозоли.
Аэрозольное распыление воды при использовании описываемой насадки обеспечивает при значительном сокращении расхода воды полную санитарно-гигиеническую обработку человека.