СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫБРОСА ДАЛЬНОСТИ ЖИДКОСТНОЙ СТРУИ ИЗ ДУШЕВОЙ ГОЛОВКИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR INCREASING DISCHARGE OF DISTANCE OF LIQUID JET FROM SHOWER HEAD AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Изобретение относится к санитарно-техническим устройствам, а именно к душевым головкам для сантехнического душа, и предназначена для использования преимущественно в бытовых ваннах в целях проведения гидромассажных процедур и получения водного иглотерапевтического эффекта на различных участках тела человека.
Известна душевая головка см. Российский патент №2531288, содержащая корпус с расположенной в нем проточной камерой и неразъемно соединенной с корпусом струеформирующей сеткой с отверстиями конического профиля, причем корпус оснащен перегородкой, а проточная камера оснащена свободно перемещающимся сферическим телом, диаметр которого не менее внутреннего диаметра выходных отверстий струеформирующей сетки [1].
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности замены струеформирующей сетки, необходимость которой может быть вызвана как засорением сопловых отверстий, так и согласованием расходных характеристик напорной системы со скоростным напором формируемых душевой головкой струй, необходимым для проведения гидромассажных процедур и получения соответствующего водного иглотерапевтического эффекта.
Кроме того, использование в струеформирующих сетках душевых головок отверстий конического профиля не позволяет обеспечить максимальную кинетическую энергию струй [2], что, в свою очередь, не позволяет добиться максимального эффекта от гидромассажных процедур в части достижения соответствующего водного иглотерапевтического эффекта из-за отсутствия возможности получения максимального гидродинамического давления струй на обрабатываемую поверхность.
Также известна душевая головка, содержащая выполненные из полимерного материала корпус с боковым отверстием и донную часть со струеформирующей сеткой с отверстиями цилиндрического профиля, соединенную резьбой с корпусом, а также патрубок подачи воды и отражательный элемент, закрепленный на корпусе в виде прилива или шайбы [3].
Использование в струеформирующей сетке душевой головки данного устройства отверстий цилиндрического профиля также не позволяет обеспечить максимальную кинетическую энергию струй [2], что, в свою очередь, не позволяет добиться максимального эффекта от гидромассажных процедур в части достижения соответствующего водного иглотерапевтического эффекта из-за отсутствия возможности получения максимального гидродинамического давления струй на обрабатываемую поверхность (μ=ϕ=0,82).
Кроме того, в конструкции данного устройства используется струеформирующая сетка с постоянным количеством сопловых отверстий, что может являться негативным фактором, влияющим на качество и эффективность гидромассажных процедур, учитывая различные расходные характеристики кранов-смесителей в конкретных условиях различных ванных комнат и различные параметры гидродинамического давления струй на обрабатываемую поверхность, требуемые при массаже различных участков тела человека.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату известным решением, выбранным в качестве прототипа, является душевая головка, содержащая выполненные из полимерных материалов патрубок для подачи воды, корпус и соединенную с ним резьбой донную часть, состоящую из проходной гайки и закрепляемых с ее помощью и устанавливаемых внутри корпуса двух типов струеформирующих сеток, выполненных с  или  профилем, вертикальный участок которых, выполненный сплошным, в том числе и сферическим, используют для размещения 19 или 61 сопловых отверстий коноидального профиля и выходными диаметрами субмиллиметрового сечения, а горизонтальный ее участок - для размещения уплотнительного кольца из эластичного материала, устанавливаемого на соответствующем диаметре нижней вертикальной части  или  профиля струеобразующей сетки, при этом внутренняя поверхность корпуса выполнена с установочными пазами для размещения в последних выступов, которыми оснащен горизонтальный участок струеформирующей сетки, и скосом для удобства замены последней, а расстояние (в мм) между центрами выходных отверстий, в соответствующей струеформирующей сетке (Δ), определяется из условия:
Недостатком известного устройства, выбранного в качестве прототипа, являются его сравнительно ограниченные функциональные возможности, не позволяющие, в частности, адаптировать душевую головку к различным расходным характеристикам используемой напорной системы при обеспечении требуемого водного иглотерапевтического эффекта, а, с другой стороны - изменять в широком диапазоне зону струйной обработки при сохранении ее заданной интенсивности внутри зоны обработки.
Это объясняется наличием только двух видов струеформирующих сеток, с одной стороны, а с другой - ограничениями на размер выходного диаметра и высоту сопловых отверстий в струеформирующей сетке, а также количество и вид последних.
Кроме того, другим недостатком данного устройства является относительно большой расход материала, используемого для изготовления струеформирующих сеток.
Техническим результатом изобретения является увеличение дальности истечения жидкости.
Технический результат достигается тем, что для увеличения дальности выбрасывания жидкости душевая решетка (головка) содержит металлические трубные наконечники с соосно расположенными там двумя геликоидами с правой и левой винтовыми поверхностями (противоположными винтовыми накрутками). Как известно на всякое действие есть противодействие поэтому если сравнить работу устройства с работой двух винтового вертолета, то при вращении винтов вертолета в разные стороны значительно увеличивается его подъемная сила. У нас аналогично. Два жидкостных потока, истекающие под давлением в трубных наконечниках с помощью двух геликоидов или двух пар соосно расположенных геликоидов 17 и 18 см фиг 5 начинают вращаться в разные стороны, накапливая вращательную энергию. При выходе потоков из душевой головки (решетки) происходит их сложение с образованием жидкостных струй. Причем дальность истечения струй, которые могут иметь различную температуру, за счет увеличенной кинетической энергии их истечения увеличивается. При этом площадь сечения струй не сказывается на дальности их истечения в виду того что кинетическая энергия струи изменяется в функции пройденного расстояния а не в функции сечения струи. В связи с этим для увеличения площади истечения струи предлагается использовать конический геликоид, изображенный на фиг 3. Таким образом, при сложении двух вращательных противоположно направленных жидкостных движений происходит их суммирование кинетической вращательной энергии, запасенной вращательным движением жидкости, которая затрачивается на увеличение скорости истечения струй из головки, что приводит к увеличению дальности выброса жидкостной струи. С целью накопления одинаковых энергий от вращения жидкости геликоиды могут иметь различный шаг накрутки при различных площадях их сечений.
На фиг 1 изображено устройство которое содержит плоские полости 20, 2, 3, объем которых определяется корпусом изготовленным например из термостойкого полимерного материала. Корпус объема 20 может использоваться для подачи лекарственных жидкостей, которая через полость 9 трубки 19 и клапан 15 с помощью образующегося в полости 8 вакуума подается на выход устройства. Он представляет сильфон содержащий заливное отверстие 21, перекрываемое пробкой 22. Объемы второй и третьей полости связаны с помощью втулок 5 через отверстия 4 с атмосферой на концах которых в виде губок, щеток или тел вращения эксцентрично установлены массажирующие элементы 6 и 7, причем массажирующие элементы в виде тел вращения могут иметь как цилиндрическую так и волнообразную формы.. Горячая вода во вторую полость подается по гибким водопроводным трубчатым элементам от смесителя 14 через вентиль 16. С помощью смесителя 14 происходит настройка вентилями 11, 12 горячей воды на комфортную температуру индивидуума. Холодная вода через вентиль 13 подается в полость 3 откуда истекает через отверсия 4. Таким образом, при закрытом вентиле 13 и открытом 16 производим тепловое лечение. При открытых вентилях 16 и 13 производим термомассаж с одновременным изливом горячей и холодной воды. При закрытом вентиле 16 и открытом 13 производим термомассаж, с изливом холодной воды. При закрытом вентиле 13 и открытом вентиле 16 производим термомассаж, с изливом горячей воды. Периодическое истечения воды через 2 и 3 полости осуществляется вентилями 16 и 13 с электрическими приводами, в которых отключение и включение вентилей происходит с помощью контактов имеющих регулировочную величину выдержки времени при их периодических включениях и отключениях.
На фиг 2 изображено устройство дальности истечения жидкости содержащее корпус 1, 16 и центральную трубку 19 с выходным клапаном 15 и с образующими ими соответственно полостями 10, 8 и 9. В полостях 10 и 8 расположены с противоположными винтовыми накрутками геликоиды 17 и 18. Выходные части труб представляют собой эжектора. Эжектор, работая по закону Бернулли, создает в сужающемся сечении пониженное давление одной среды, что вызывает подсос в поток другой среды, которая затем уносится и удаляется от места всасывания энергией первой среды. В нашем случае другой средой может служить лекарственная жидкость.
На фиг 4 изображено устройство содержащее по меньшей мере два устройства согласно фиг 2 которые имеют возможность с помощью резьбы 23 и уплотнений 24 взаимного замещения, при этом подача в них жидкости обеспечивается с помощью отверстий 25. Устройство может быть использовано для подводного массажа.
На фиг 3 изображена схема конусообразного геликоида. При протекании жидкости через такой геликоид и учитывая не сжимаемость жидкости, происходит увеличение давления и как следствие увеличение скорости выброса струи. При уменьшении шага закрутки геликоида происходит увеличение скорости вращения потока жидкости и как следствие увеличения ее кинетической энергии, что так же сказывается на увеличение дальности выброса жидкостной струи.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ на полезную модель №104872, приоритет 10.11.2010 г.
2. Козлов Ю.С. и др. Очистка изделий в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1982, с. 102.
3. А.с. СССР №1210896, М. кл. В05В 1/18, 1984 г.
4. Технический паспорт на «Душ Алексеева» ООО НПП «Гидриатика» - прототип.