ВОДОПРОВОДНЫЙ КРАН
WATER SUPPLY VALVE

Область техники
Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию и может быть использовано в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения жилых и производственных помещений, дачных участков, а также в пассажирском железнодорожном транспорте. Водопроводный кран может быть использован в режиме непрерывного и кратковременного дозированного пользования водой по принципу умывальника, что позволяет снизить расход воды.
Предшествующий уровень техники
Известен водоразборный кран RU 2018040 C1 (Водоразборный кран, Шайдуллин Х.Х., Шайдуллин Р.Х.), содержащий корпус с седлом, входным и выходным патрубками, запорный орган, установленный с возможностью взаимодействия с седлом, ходовой винт, шток, установленный соосно с ходовым винтом и соединенный с запорным органом. В ходовом винте выполнена расточка, а шток снабжен резьбовым элементом, размещенным в расточке ходового винта и соединяющим шток с ходовым винтом с возможностью их относительного и совместного перемещения, при этом ходовой винт и выходной патрубок расположены соосно. Недостатками прототипа являются:
1. на конической поверхности запорного органа нет уплотнительного кольца, что снижает герметичность крана. Известно, что коническое соединение запорного клапана без применения уплотнительных колец через короткий промежуток времени теряет герметичность и кран начинает подтекать.
2. отсутствие возвратной пружины штока, либо иного узла, осуществляющего придавливание запорного органа к седлу, что снижает герметичность крана.
3. не используется омагничивание воды, что приводит к отложению солей на стенках крана, его седле и запорном органе [Классен В.И. Омагничивание водных систем. 1971.-М.: Наука. – 239 с. – Сокольский Ю.М. Омагниченная вода: правда и вымысел // Л.: Химия. - 1990. - 144 с.];
Известен водопроводный кран [RU №2053424 Водопроводный кран / Белая В.И., Губарь А.П., Золотин В.Е. и др.], содержащий корпус с седлом, входным и выходным патрубками, подпружиненный шток, соединенный с запорным органом, имеющим коническую поверхность и узел фиксации штока в верхнем положении, а также кнопку возврата штока в исходное положение. На конической поверхности запорного органа размещено уплотнительное кольцо. Недостатками этого устройства являются:
1. отсутствует регуляция скорости подачи воды;
2. не используется омагничивание воды, что способствует отложению солей на стенках крана, его седле и запорном органе [Классен В.И. Омагничивание водных систем. 1971.-М.: Наука. – 239 с. – Сокольский Ю.М. Омагниченная вода: правда и вымысел // Л.: Химия. - 1990. - 144 с.].
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство [RU №2268964 Способ порционной подачи воды из водопроводного крана через насадку с возвратно-поступательным клапанным механизмом / Бочкарев В.К., Моисеев В.Б., Михайлов И.Г. и др.] для порционной подачи воды из водопроводного крана через насадку, которая содержит корпус с седлом из ненамагничивающегося материала, съемную крышку из ненамагничивающегося материала, шток из магнитопроводного материала, пружину из магнитопроводного и электропроводного материала, содержащего серебро или покрытого серебром; запорный щарик из магнитопроводного материала, кольцевой магнит.
Недостатками этого устройства являются:
1. малые градиенты и однократное изменение направления силовых линий магнитного поля, создаваемого при омагничиании воды с использованием только одного кольцевого магнита. Это снижает эффективность омагничивания. Известно, что эффективность омагничивания возрастает при многократном изменении полюсов и направления силовых линий магнитного поля [Рубежанский К.А., Коломиец А.А., Катаев Г.А., Куликов Б.А., Жанталай Б.П., Колесниченко В.Т. Применение и эксплуатация магнитных аппаратов для обработки водных растворов (учебное пособие для рабочих профессий). - М., 1980. - 76 С.].
2. отсутствие возможности регуляции скорости подачи воды;
3. отсутствие режима непрерывной подачи воды;
4. на конической поверхности запорного органа нет уплотнительного кольца, что снижает герметичность крана. Известно, что коническое соединение запорного клапана без применения уплотнительных колец через короткий промежуток времени теряет герметичность и кран начинает подтекать.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание водопроводного крана, который позволяет при подаче воды омагничивать ее за счет воздействия максимальных градиентов по направлению силовых линий магнитного поля, а также дополнительно активировать воду
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности омагничивания воды для улучшения ее свойств за счет воздействия магнитного поля с максимальными градиентами по направлению силовых линий, а также дополнительная активация воды за счет ее перемещения по спирали в выходном патрубке. Кроме того, достигается уменьшение разбрызгивания вытекающей из крана воды и снижение ее расхода.
Технический результат достигается тем, что в водопроводном кране, содержащем корпус с седлом, входным и выходным патрубками, шток, соединенный с запорным органом, и магнитное устройство, последнее выполнено в виде двух магнитов, установленных над седлом и расположенных напротив друг друга, а под седлом по разные стороны штока напротив друг друга расположены, по меньшей мере 2 группы магнитов, причем в каждой группе магниты обращены друг к другу разноименными полюсами, а магниты групп, расположенные напротив друг друга, обращены к штоку одноименными полюсами,
Магниты в каждой из групп могут быть расположены по отношению друг к другу с зазором не более 0,05 мм.
Водопроводный кран может содержать цилиндр, установленный над запорным органом, в котором могут быть размещены магниты магнитного устройства, расположенные напротив друг друга, причем магниты обращены разноименными полюсами к группам магнитов, расположенных под седлом корпуса.
Запорный орган водопроводного крана может быть дополнительно снабжен уплотнительным кольцом.
Оптимально на штоке водопроводного крана расположить спираль, а на конце штока выполнить каплевидное расширение.
Выходной патрубок водопроводного крана может быть снабжен диском с выпускными отверстиями, выполненными с наклоном к оси штока.
Общими признаками заявляемого устройства и прототипа являются наличие корпуса с входным и выходным патрубками, седла, запорного органа со штоком и магнитного устройства для омагничивания воды.
Новым в заявляемом устройстве является то, что магнитное устройство выполнено в виде двух магнитов, установленных над седлом и расположенных напротив друг друга, а под седлом по разные стороны штока напротив друг друга расположены, по меньшей мере 2 группы магнитов, причем в каждой группе магниты обращены друг к другу разноименными полюсами, а магниты групп, расположенные напротив друг друга, обращены к штоку одноименными полюсами.
В одном из вариантов исполнения шток может быть снабжен спиралью.
Наличие в кране группы магнитов и спирали приводит к тому, что проходящая через него вода вращается и омагничивается с неоднократным изменением полюсов магнитного поля и с максимальными градиентами по направлению силовых линий.
Наличие в кране спирали приводит к дополнительной активации воды за счет ее перемещения по спирали в выходном патрубке. В результате указанного омагничивания и дополнительной активации на выходе крана структура воды изменяется, и вода приобретает ряд полезных свойств, положительно влияющих на здоровье пользователей. При этом повышается ее моющая способность, что также снижает расход воды.
На чертеже схематически представлена конструкция заявляемого водопроводного крана.
Заявляемое устройство в одном из вариантов исполнения реализуется следующим образом.
Водопроводный кран содержит корпус 1 с седлом 2, входным 3 и выходным 4 патрубками. В выходном патрубке 4 выполнено отверстие 13, через которое проходит шток 6. В корпусе размещен запорный орган 5, соединенный со штоком 6. На конусе запорного органа 5 установлено уплотнительное кольцо 7. Над запорным органом 5 установлен закрепленный на нем цилиндр 15.
С корпусом 1 посредством резьбы соединена втулка 8, с которой взаимодействует ходовой винт 9. Запорный орган 5 через цилиндр 15 соединен с ходовым винтом 9 посредством первого резьбового элемента 10 и второго резьбового элемента 11. Ходовой винт 9 жестко соединен с маховиком 12.
В корпусе устройства 1 под седлом 2 по обеим сторонам отверстия 13 для штока 6, напротив друг друга, расположены две группы магнитов 14, где N - северный полюс магнита, S - южный полюс магнита. Каждая группа магнитов 14 состоит не менее, чем из 2 магнитов, расположенных с зазором, например, менее 0,05 мм между ними и обращенных друг к другу разноименными полюсами, а магниты групп, расположенные напротив друг друга, обращены к отверстию 13 для штока 6 одноименными полюсами.
В цилиндре 15 над запорным органом 5 расположены два магнита 16, обращенные к верхним магнитам двух групп 14 разноименными полюсами.
На штоке 6 расположена спираль 17.
В выходном патрубке 4 установлен диск 18 с выпускными отверстиями 19, направленными к оси штока 6. На конце штока 6 имеется каплевидное расширение 20.
Водопроводный кран работает следующим образом.
I режим - кран закрыт.
Ходовой винт 9 провернут до касания обращенных друг к другу торцов ходового винта и цилиндра 15, соединенного с запорным органом 5 для прижатия запорного органа 5 к седлу 2. Кран закрыт и зафиксирован.
II режим - режим периодического кратковременного пользования водой.
Вращением маховика 12, перемещают ходовой винт 9 относительно запорного органа 5 на такое расстояние, чтобы запорный орган 5 оставался прижатым к седлу 2. Для отжатая его от седла 2 необходимо воздействовать рукой на шток 6, перемещая его вертикально вверх.
При ручном воздействии на шток 6 запорный орган 5 поднимается на ограниченную величину и открывает путь потоку воды определенной интенсивности. Положение ходового винта 9 определяет требуемую интенсивность потока.
При опускании штока 6 запорный орган 5 дополнительно прижимается к седлу 2 за счет притяжения между магнитами 16, находящимися в цилиндре 15 и магнитами 14, расположенными в корпусе 1.
III режим - режим непрерывного отбора воды.
При дальнейшем вращении маховика 12 ходовой винт 9 поднимается на большее расстояние, при этом первый резьбовой элемент 10 приподнимает запорный орган 5 над седлом 2, что позволяет регулировать интенсивность непрерывного потока воды.
В корпусе 1 устройства под седлом 2, по обеим сторонам отверстия для штока 13 расположены две группы магнитов 14. При этом, магниты, расположенные напротив друг друга, обращены друг к другу одноименными полюсами магнитов, а магниты 14 в каждой группе обращены друг к другу разноименными полюсами и расположены с зазором менее 0,05 мм. Это позволяет омагничивать вытекающую воду за счет воздействия максимальных градиентов по направлению силовых линий магнитного поля и смены полюсов магнитов, что повышает эффективность омагничивания. Известно, что эффективность омагничивания возрастает при многократном изменении полюсов и направления силовых линий магнитного поля. Кроме того, известно, что при омагничивании воды снижается скорость отложения солей. Это повышает герметичность и долговечность крана. Известно также, что при оптимизированной методике омагничивания изменяется структура воды, повышается ее моющая способность и она приобретает ряд полезных свойств для здоровья и других технологий.
Наличие в цилиндре 15 над запорным органом двух магнитов 16, обращенных разноименными полюсами к верхним магнитам, расположенным в корпусе устройства, позволяет прижимать запорный орган 5 к седлу 2, повышая его герметичность. В этом случае отпадает необходимость использования в кране возвратной пружины. Кроме того, наличие магнитов 16 позволяет омагничивать воду в верхней части запорного органа 5, что снижает скорость отложения солей и также повышает герметичность и долговечность крана.
Наличие на штоке 6 спирали 17 вызывает вращение вытекающей из крана воды, что дополнительно ее активирует.
Прохождение воды через диск 18 с выпускными отверстиями 19, направленными к оси штока 13, уменьшает разбрызгивание вытекающей из крана воды и снижает ее расход.
Наличие на конце штока 6, контактирующего с рукой пользователя, каплевидного расширения 20 снижает давление штока 6 на кожу руки, что приводит большему удобству использования крана.
Промышленная применимость
Предлагаемое устройство - водопроводный кран позволяет получать активированную магнитным полем и вращением воду. При этом, изменяется структура воды, повышается ее моющая способность, вода приобретает ряд полезных свойств и снижается ее расход.
Устройство может устанавливаться в местах общего пользования водопроводных кранов, позволяет избежать касания вентиля при его использовании, что повышает уровень гигиены и санитарии.