ВОДОРАЗБОРНАЯ КОЛОНКА
WATER-COLUMN

Устройство предназначено для водоснабжения и относится к устройствам, предназначенным для разбора воды населением из внешнего водопровода.
Известен гидрант [1] содержащий корпус с фланцем, выполненный с возможностью подсоединения к водоводу, крышку с фланцем, присоединительный патрубок и запорное устройство, включающее шаровую опору, клапан и винтовую пару, состоящую из шпинделя и резьбы в крышке. Крышка выполнена в виде полого цельного цилиндра, а клапан выполнен со штоком, верхняя часть которого, а также шпиндель с шаровой опорой размещены внутри крышки, свободный объем которой заполнен смазкой.
Известна также водоразборная колонка [2], содержащая корпус с крышкой, водоподводящий и водоразборный патрубки, устройство для удаления воды из нижней части корпуса, подпружиненный запорный клапан и нажимную рукоятку. С целью упрощения конструкции и повышения надежности работы в условиях отрицательных температур, устройство для удаления воды выполнено в виде жестко соединенного с рукояткой и взаимодействующего с подпружиненным запорным клапаном полого штока с размещенным в нем противовесом, крышка снабжена роликом с тросом, один конец которого присоединен к противовесу, а другой - к рукоятке, при этом шток установлен с зазором внутри корпуса колонки.
Недостатком указанных устройств является зависимость количества удаленной воды от интенсивности напора воды в подающей трубе.
Известна также, взятая за прототип водоразборная колонка [3] содержащая корпус с крышкой, водоподводящий и водоразборный патрубки, устройство для удаления воды из нижней части корпуса, подпружиненный запорный клапан и нажимную рукоятку, в которой устройство для удаления воды выполнено в виде жестко соединенного с рукояткой и взаимодействующего с подпружиненным запорным клапаном полого штока с размещенным в нем противовесом, крышка снабжена роликом с тросом, один конец которого присоединен к противовесу, а другой - к рукоятке, при этом шток установлен с зазором внутри корпуса колонки.
Недостатком прототипа также является зависимость количества удаленной воды от напора, обусловленная сложностью ее конструкции.
Техническим результатом является упрощение конструкции путем совмещения функций различных деталей в одном компоненте: использование вставки в изливную трубу меньшего диаметра с отверстиями в качестве устройства слива воды в устанавливаемый стакан, покрытый эластичной крышкой - гофром с отверстием - сапуном, закрепленный хомутами за изливную трубу и стакан.
Конструкция предлагаемого решения приведена на фиг. 1, где обозначено:
1 - корпус колонки;
2 - запорный клапан;
3 - вставка;
4 - емкость для слива воды в форме стакана;
5 - отверстия во вставке;
6 - изливная труба;
7 - хомут крепления гофры верхний;
8 - хомут крепления гофры нижний
9 - крышка (гофра эластичная);
10 - отверстие - сапун;
11 - водоподводящая труба.
а) - клапан закрыт;
б) - клапан открыт
Принцип работы вставки основан на создании разности давления в различных частях изливной трубы
Из физики известно уравнение течения жидкости [4] (см. фиг. 2):
0
0
1
1
V/P=V/P
0
Где: V - скорость потока в водоподводящей и изливной трубе;
0
Р - давление в водоподводящей и изливной трубе
1
V - скорость жидкости во вставке
1
P - давление во вставке.
Оно говорит нам, что при постоянной плотности жидкости скорость изменяется обратно пропорционально площади сечения трубы.
1
При течении жидкости имеющей постоянную плотность с постоянной скоростью (V) в трубе со вставкой меньшего диаметра, давление изменяется обратно пропорционально площади сечения трубы
1
0
P<P.
Тогда если во вставке сделать отверстие, то из-за разности давления в него будет «засасываться» окружающие ее вода или воздух.
Устройство в сборе представляет следующую конструкцию (фиг. 1):
Между запорным клапаном (2) и изливной трубой (6) размещается вставка (3), имеющая внутренний диаметр меньший по величине, чем диаметр изливной трубы (6). Во вставке имеются отверстия (5). На наружной стороне вставки с отверстием в дне вставлен стакан (4) таким образом, что отверстия (5) находятся на уровне дна стакана (4). Наверху стакана закреплена эластичная крышка в форме усеченного конуса (9) с отверстием-сапуном (10), соединенная нижним (8) и верхним (7) хомутами со стаканом и изливной трубой соответственно.
Водоразборная колонка работает следующим образом.
После забора воды (фиг. 1а) и закрытия запорного клапана (2) вода из изливной трубы (6) через отверстия (5) во вставке (3) переливается в стакан (4). При нажатии на рукоятку колонки (на рисунке не показана) открывается запорный клапан (2) и вода из водоподводящей трубы (11) протекает через вставку (3) и изливную трубу (6). В районе вставки - у отверстия (5) давление воды меньше, чем в водоподающей (11) и изливной (6) трубе. Поэтому вода из стакана (4) через отверстия (5) попадает в изливную трубу (6) и затягивается в нее, освобождая стакан (4). В это время, надетая на стакан (4) крышка - гофра (9) защищает его от попадания мусора или посторонних предметов, причем при извлечении воды из стакана (4) отверстие - сапун (10) пропускает воздух в стакан, чтобы вода поступала в изливную трубу (6).
Источники информации об уровне техники
1. Патент на полезную РФ №161454
2. Авторское свидетельство СССР №100480
3. Авторское свидетельство СССР №1137167
4. Фейнман. Лекции по физике. Том 7. Глава 40.