КЛАПАН РУЧНОЙ ВОДОСБЕРЕГАЮЩИЙ

Полезная модель относится к области санитарно-технического оборудования, предназначенного для использования в домашнем хозяйстве, в офисных помещениях и на производстве с целью экономного расходования воды.
Известно устройство для экономии водопроводной воды (патент на изобретение №2117114 RU, МПК E03C 1/04, опубл. 10.08.1998), содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, горизонтальную перегородку с отверстиями и металлический стержень с фиксатором, пропущенный через горизонтальную перегородку и выходное отверстие. Фиксатор стержня выполнен в виде пластины с цилиндрической выемкой, нижней частью контактирующей через резиновую прокладку с цилиндрическим выступом выходного отверстия корпуса. Корпус снабжен приспособлением для фиксации стержня для непрерывного потока воды.
Недостатками известного устройства для экономии водопроводной воды являются:
- сложность конструкции и ненадежность из-за возможного перекоса стержня и, соответственно, смещения фиксатора, что будет препятствовать стабильной работе устройства и вызовет протечку воды;
- неудобство в эксплуатации механизма фиксации стержня для непрерывного потока воды ввиду его конструкции, а также его ненадежность из-за недостаточной прочности;
- недостаточная экономия воды, т.к. стержень с фиксатором возвращается в исходное нерабочее положение медленно, только под собственным весом и давлением воды.
Известен рукомойник-дозатор воды (патент на полезную модель №129952 RU, МПК E03C 1/00, опубл. 10.07.2013), выполненный в виде полого цилиндрического корпуса, в нижней части которого установлен шток, контактирующий с уплотнительной конусной прокладкой. В верхней части цилиндрического корпуса размещены пружинный фиксатор и средство для обеспечения надежного крепления к стандартным водораздаточным кранам или смесителям, выполненное в виде резьбового соединения или хомута.
Недостатками известного рукомойника-дозатора воды являются:
- ненадежность в эксплуатации из-за быстрого износа (истирания) пружинного фиксатора;
- неудобство в пользовании из-за дополнительных силовых манипуляций для снятия штока с пружинного фиксатора и возврата штока в исходное положение.
Известен водоразборный клапан (патент на полезную модель №49151 RU, МПК F16K 1/02, опубл. 10.11.2005), содержащий корпус с седлом и входным отверстием посередине седла, запорный узел и привод запорного узла. Запорный узел закреплен на корпусе с осевым люфтом. Корпус выполнен с пазами-копирами, на торцевую часть которых опираются полуоси, имеющие возможность перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, увлекая с собой стержень с пятой. Исходное положение пяты обеспечивает коническая пружина. Недостатком известного водоразборного клапана является сложность конструкции, из-за чего клапан неудобен в пользовании и ненадежен.
В качестве прототипа выбрано дозаторное устройство к смесителю для экономии воды (патент на полезную модель №146466 RU, МПК F16K 21/04, E03C 1/04, опубл. 10.10.2014), состоящее из корпуса с коническим отверстием в центре, штока, шайбы-регулятора и втулки для фиксации устройства в сборе. Шток содержит сверху конический клапан, а сбоку штифт, и установлен в коническое отверстие корпуса. Шайба-регулятор выполнена с двумя треугольными, симметричными пазами для движения по ним штифта и установлена на корпус в его нижней части. Во втулке для фиксации есть отверстия для движения воды и штока.
Необходимо отметить, что в описании известного дозаторного устройства отсутствует упоминание о диаметрально противоположных вертикальных пазах в нижней части корпуса, без которых движение штифта в треугольных симметричных пазах шайбы-регулятора было бы невозможным. Наличие таких диаметрально противоположных вертикальных пазов подтверждает не только логика технического осуществления работы данного дозаторного устройства, но и представленная в описании фиг. 2, на которой изображен разрез корпуса.
Недостатками известного дозаторного устройства к смесителю для экономии воды являются:
- ненадежность устройства из-за возможного перекоса штока в коническом отверстии корпуса, т.к. шток имеет большую длину и выступает за пределы корпуса, собранного с шайбой-регулятором и втулкой для фиксации, а коническое отверстие является единственной направляющей для штока, что в результате приведет к потере воды и неудобству использования;
- неудобство использования, т.к. шток при заходе в коническое отверстие корпуса будет залипать, что потребует усилия для подъема штока при последующем использовании, кроме того, штифт штока может застревать при движении в треугольных пазах шайбы-регулятора;
- недостаточная экономия воды, т.к. шток возвращается в исходное нерабочее положение медленно, только под собственным весом и давлением воды, при этом шток в исходном положении не обеспечит блокировку воды без приложения к нему усилия.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание надежного, удобного в эксплуатации клапана ручного водосберегающего, работающего в двух режимах подачи воды - порционной и постоянной, а также позволяющего значительно экономить воду.
Технический результат - повышение надежности клапана ручного водосберегающего за счет простоты конструкции, исключающей протечки при неисправности водопроводного крана и обеспечивающей стабильность работы клапана, наличие возможности легкой и быстрой смены режима эксплуатации, а также возможности быстрого перекрытия потока воды.
Технический результат достигается тем, что в клапане ручном водосберегающем, включающем корпус с двумя диаметрально противоположными пазами в нижней части и осевым отверстием, крышку с осевым отверстием и шток, установленный вдоль оси клапана с возможностью свободного перемещения вверх-вниз, согласно полезной модели, что корпус состоит из втулки с внутренней поперечной стенкой, в которой выполнены осевое отверстие для перемещения штока и по меньшей мере одно неосевое отверстие для пропуска потока воды, и стакана с расположенными в нем двумя диаметрально противоположными пазами и осевым отверстием, причем пазы выполнены фигурными, условно в форме буквы «Р». Шток снабжен пружиной и диском, который неподвижно закреплен на конце штока и перекрывает осевое отверстие стакана. В осевое отверстие стакана установлен патрубок, имеющий возможность свободного перемещения вверх-вниз, при этом патрубок выступает за пределы стакана с навинченной на него крышкой, снабжен двумя диаметрально противоположными штифтами для фиксации его в фигурных пазах, а в верхней части патрубка выполнен сквозной проем для пропуска потока воды.
Кроме того, в нижней части патрубка выполнены отверстия для пропуска потока воды, а что диск снабжен уплотнительной прокладкой.
Сущность полезной модели поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - общий вид клапана ручного водосберегающего в нерабочем положении;
фиг. 2 - общий вид клапана ручного водосберегающего в рабочем положении
Изображение повернуто на 90° относительно фиг.1 и содержит фрагмент I c изображением той части стакана, где расположен фигурный паз. Режим подачи воды - порционный или постоянный - зависит от положений штифта, обозначенных как a, b, c, d, направление движения штифта указано стрелками.
Клапан ручной водосберегающий включает в себя корпус, шток 2 с диском 3 и пружиной 4, патрубок 5, крышку 6.
Корпус состоит из втулки 7, соединенной со стаканом 8. Втулка 7 изготовлена с поперечной стенкой 9. Для установки штока 2 в поперечной стенке 9 выполнено осевое отверстие 10. Для пропуска потока воды в поперечной стене 9 предусмотрено неосевое отверстие 11, количество и форма которого моет быть произвольной.
Стакан 8 в своей нижней части содержит два диаметрально противоположных фигурных паза 12 (условно в форме буквы «Р») и осевое отверстие 13. Выполнение пазов 12 фигурными, условно в форме буквы «Р», обеспечивает легкое и быстрое переключение режимов работы водосберегающего клапана, т.к. смена режима порционной подачи воды на постоянную зависит только от усилия, прикладываемого к патрубку 5.
Шток 2 установлен в осевое отверстие 10 с возможностью свободного перемещения вверх-вниз в корпусе 1.
На штоке 2 неподвижно закреплен диск 3. Диск 3 содержит уплотнительную прокладку 14, выполненную из материала, обеспечивающего плотное прилегание, например, из каучука или полиуретана. В нерабочем положении диск 3 закрывает осевое отверстие 13 в стакане 8 и препятствует вытеканию воды из стакана. Сверху диск 3 поджат установленной на штоке 2 пружиной 4, которая быстро возвращает диск 3 из рабочего положения в нерабочее и обеспечивает его плотное прилегание.
Патрубок 5 снабжен двумя диаметрально противоположными штифтами 15 и установлен с возможностью свободного перемещения вверх-вниз в осевом отверстии 13 стакана 8. Штифты 15 расположены в фигурных пазах 12 стакана 8 и удерживают патрубок 5 в крышке 6. Для фиксации патрубка 5 на стакан 8 навинчена крышка 6, содержащая осевое отверстие 19, обеспечивающее свободное перемещение вверх-вниз патрубка 5.
Расположение фигурных пазов 12 стакана 8 и штифтов 15 диаметрально противоположно исключает перекос и заклинивание патрубка 5 при движении в стакане 8, а также обеспечивает равномерное распределение нагрузки на диск 3.
В верхней части патрубка 5 выполнен сквозной проем 16 для пропуска потока воды, обеспечивающий равномерное поступление воды в патрубок 5 при нажатии на последний снизу вверх. В частном случае в нижней части патрубка 5 могут быть выполнено углубление в виде арки отверстия 17 для дополнительного пропуска воды в случае перекрытия, например, ладонью, выходного отверстия 18 в процессе работы водосберегающего клапана. Количество и форма отверстий 17 могут быть любым.
Описанная конструкция является простой и позволяет надежно перекрывать воду даже при неисправном или неплотно закрытом кране. Перекос штока 2 и связанное с этим его заклинивание исключены, т.к. шток 2 имеет небольшую длину, а жестко закрепленный на его нижнем конце диск 3 имеет значительно больший диаметр, чем отверстие 10, в которое установлен шток 2, при этом подъем диска 3 осуществляет патрубок 5, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки на диск 3 и строго вертикальное движение штока 2. Кроме того, фиксация патрубка 5 с помощью штифтов 15 в диаметрально расположенных фигурных пазах 12 стакана 8, а также перемещение патрубка 5 в процессе работы вдоль этих пазов исключают перекос и заклинивание последнего в стакане 8. Таким образом, водосберегающий клапан обеспечивает стабильную работу.
Одновременно, описанное устройство обеспечивает быстрый возврат диска 3 из рабочего положения в нерабочее, т.к. диск 3 опускается вниз не только под напором воды, но и от усилия сжатой пружины 4, что позволяет быстро перекрыть поток воды и дополнительно сократить ее потери.
Переключение режимов работы водосберегающего клапана осуществляется легко и быстро благодаря фигурной форме пазов 12. Для использования водосберегающего клапана в режиме порционной подачи воды достаточно небольшого нажатия снизу вверх на патрубок 5, чтобы штифты 15 переместились в фигурных пазах 12 из положения «а» в положение «b» (фиг. 2, фрагмент I). Для перехода в режим постоянной подачи воды необходимо немного добавить усилие на патрубок 5, чтобы штифты 15 перешли в положение «с», при снятии усилия патрубок 5 под давлением пружины 4 быстро опустится вниз и займет положение «d». Возврат патрубка 5 в исходное положение производят путем поворота патрубка вокруг своей оси справа налево, при этом штифты 15 переходят из положения «d» в положение «b», после чего патрубок 5 под давлением пружины 4 опустится вниз и штифты 15 займут исходное положение «а».
Предлагаемое техническое решение выполняет поставленную задачу и имеет в качестве технического результата:
- повышение надежности за счет исключения протечек и стабильной работы;
- удобство в эксплуатации за счет наличия двух режимов работы и возможности их быстрой и легкой смены;
- возможность значительной экономии воды за счет повышения надежности, наличия двух режимов работы, возможности быстрого перекрытия потока воды.
Клапан ручной водосберегающий работает следующим образом.
Клапан навинчивают на водопроводный кран (смеситель). В нерабочем положении диск 3 закрывает осевое отверстие 13 в стакане 8 и препятствует вытеканию воды из него.
Работа в режиме порционной подачи воды (фиг.2, положение штифтов 15 на фрагменте I - из «а» в «b» и обратно).
При вертикальном нажатии снизу вверх на патрубок 5 диск 3 поднимается вверх и происходит подача воды в патрубок 5 через сквозной проем 16. При снятии усилия с патрубка 5 диск 3 возвращается в исходное положение под давлением пружины 4, подача воды прекращается.
Работа в режиме постоянной подачи воды (фиг. 2 положение штифтов 15 на фрагменте I - из «а» в «d» в направлении, указанном стрелками).
При вертикальном нажатии снизу вверх на патрубок 5 штифты 15 переходят из положения «а» в положение «с», после чего патрубок 5 опустится вниз и займет положение «d». Диск 3 в этом положении поднят и происходит подача воды в патрубок 5 через сквозной проем 16. Возврат патрубка 5 в исходное положение производят путем его поворота вокруг своей оси справа налево, при этом диск 3 возвращается в исходное положение под давлением пружины 4, подача воды прекращается.