КРАН ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ВОДЫ С ВНЕШНИМ ДАТЧИКОМ
VALVE FOR AUTOMATIC SHUTOFF OF WATER WITH EXTERNAL SENSOR

Изобретение относится к водоснабжению.
В настоящее время известно устройство под названием «УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОДАЧИ ВОДЫ», номер публикации 2232852, дата публикации 2004.07.20, страна публикации RU, заявка 2003113399/03, дата подачи заявки 2003.05.13, опубликовано 2004.07.20, номер редакции МПК 7, основной индекс МПК Е03С 1/242, основной индекс МПК Е03С 1/00, основной индекс МПК G05D 7/00, список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1484887 А1, 07.06.1989, RU 2147145 C1, 27.03.2000, GB 1130621 A, 16.10.1968, US 3766936 A, 23.10.1973, автор(ы) Попов П.И. (RU), автор(ы) Хапсас Э.Д. (RU), патентообладатель(и) Попов Павел Иванович (RU), патентообладатель(и) Хапсас Элефтерий Димостенович (RU), адрес для переписки 394051, г. Воронеж, ул. Ю-Янониса, 3, кв.101, пат. пов. А.С.Жиле, рег.№219.
Устройство содержит установленную на подающем трубопроводе водоразборную арматуру, перед которой установлена предохранительная запорная арматура, выполненная с возможностью срабатывания при наличии утечек воды. Устройство содержит датчики наличия воды, каждый из которых выполнен в виде двух закрепленных на полу разомкнутых электродов и расположен под соответствующей водоразборной арматурой на полу под сливным отверстием раковины, умывальниками, ванной, душем, сливным бачком. Предохранительная запорная арматура выполнена в виде нормально открытого электромагнитного клапана, электрически связанного через блок управления с указанными датчиками, а подающий трубопровод является общим стояком подвода воды в помещение. Изобретение развито в зависимых пунктах (прототип).
Недостатком является наличие электрического тока в схеме управления. Это может привести к короткому замыканию и выходу устройства из строя под воздействием воды, а также это поражающий для человека фактор, опасный для жизни.
Известно устройство под названием «УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОДАЧИ ВОДЫ», номер публикации 71348, дата публикации 2008.03.10, страна публикации RU, заявка 2007133540/22, дата подачи заявки 2007.09.07, дата начала отсчета срока действия патента 2007.09.07, опубликовано 2008.03.10, основной индекс МПК Е03С 1/00 (2006.01), автор(ы) Александров Андрей Варсонофьевич (RU), автор(ы) Васильев Леонид Юрьевич (RU), патентообладатель(и) Александров Андрей Варсонофьевич (RU), адрес для переписки 429950, Чувашская Республика, г. Новочебоксарск, пр. Ельниковский, 11, кв. 85, А.В. Александрову.
1. Устройство аварийного отключения подачи воды, содержащее предохранительную арматуру, установленную на трубопроводе подвода воды в помещение, электрически связанную с блоком управления, обеспечивающим ее срабатывание при поступлении сигналов о протечках от расположенных в местах вероятного появления воды датчиков, отличающееся тем, что предохранительная арматура находится в закрытом состоянии при отсутствии электрического питания.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предохранительная арматура установлена на стояке подвода воды в помещение.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предохранительная арматура установлена на трубопроводе ввода воды в здание.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предохранительная арматура дополнительно содержит ручной привод.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электропитание устройства выполнено от сети переменного тока через блок питания.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство дополнительно подключено к источнику резервного питания.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик наличия воды выполнен закрытой конструкции, исключающей прикосновение к токоведущим контактам, но не препятствующей проникновению воды на контакты датчика.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления дополнительно содержит блок индикации.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство содержит блок связи с датчиками наличия воды, при этом датчики выполнены в виде отдельных устройств, передающих информацию о срабатывании посредством беспроводных способов передачи информации.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство содержит блок связи с внешними устройствами контроля и управления.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство выполнено с электропитанием от внешних устройств контроля и управления и дополнительно содержит блок связи с вышеуказанными устройствами (аналог).
Недостатком является наличие электрического тока в схеме управления. При отключении электрического тока устройство перестает управляться. Это может привести к короткому замыканию и выходу устройства из строя под воздействием воды, а также это поражающий для человека фактор, опасный для жизни. Также недостатком является высокая стоимость и большая сложность конструкции, следствием которой является резкое увеличение вероятности выхода устройства из строя из-за отказа конструктивных элементов.
Техническим результатом является предотвращение затопления помещения аварийным отключением подачи воды в водопроводно-канализационную систему жилых и общественных зданий, например, при разрыве трубопровода, шланга гибкой подводки к смесителям и сливному бачку туалета, засорения канализационной системы и т.п., причем срабатывание гарантируется даже от резкого увеличения влажности воздуха до 100% в результате микропротечки и распыления воды в виде аэрозоля.
Поставленная задача решается тем, устройство «Кран для автоматического перекрытия воды с внешним датчиком», содержащее датчик наличия воды, отличается тем, что в корпусе, имеющем граненую форму (например, прямоугольник), располагается упорная пластина, имеющая аналогичную корпусу форму, в которой закреплен ходовой винт с углом наклона резьбы к оси вращения менее 30 градусов, и вокруг винта расположена пружина, упирающаяся с одной стороны в упорную пластину, а с другой стороны в крышку подшипника, надетого на ходовой винт, а подшипник нижней крышкой упирается в гайку ходового винта, закрепленную на внутреннем корпусе, имеющем на фланце два и более штифта с грибовидной головкой, и этот внутренний корпус своим фланцем опирается на подшипники, ограничивающие его перемещение вдоль оси вращения корпуса и удерживаемые в корпусе кронштейнами, причем грибовидные головки штифтов входят в штурвал крана, а через окно в корпусе рычаг (первого или второго рода) своим шепталом удерживает от вращения внутренний корпус, имеющий на фланце пазы, а второй конец рычага опирается на подвижный упор, соединенный с ползуном датчика воды тросом, на котором располагается несжимаемая оболочка, упирающаяся одним концом в кронштейн на корпусе, а вторым в корпус датчика воды, и внутри датчика воды расположена пружина, упирающаяся в ползун, который удерживается от движения шепталом рычага датчика воды (первого или второго рода) через окно корпуса датчика воды, а второй конец рычага упирается в легкорастворимую пластину (например, прессованный сахар, соль или другое легкорастворимое вещество), причем рычаг расположен в кронштейне, расположенном на корпусе датчика воды, и в корпусе имеются пазы для крана с трубами и штурвалом.
Рычаг первого или второго рода (Основы статики - Момент силы. Рычагом первого рода называют такой рычаг, ось вращения которого расположена между точками приложения сил, а сами силы направлены в одну и ту же сторону. Рычагом второго рода называют такой рычаг, ось вращения которого расположена по одну сторону от точек приложения сил, а сами силы направлены противоположно другу другу, www.edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/sta/stat21.html).
Шептало - деталь ударно-спускового механизма огнестрельного оружия, удерживающая курок или ударник на боевом или предохранительном взводе конструктивно может объединяться с другой деталью, например спусковым крючком (револьвер Нагана обр. 1895 г.), Интернет - Википедия, свободная энциклопедия.
Таким образом, многократно упрощается конструкция, удешевляется эксплуатация. Полностью отсутствует риск поражения человека электрическим током. Скорость срабатывания зависит только от величины утечки воды, причем срабатывание гарантируется даже от резкого увеличения влажности воздуха до 100% в результате микропротечки и распыления воды в виде аэрозоля.
На Фиг.1 изображен общий вид устройства «Кран для автоматического перекрытия воды с внешним датчиком».
На Фиг.2 изображен механический датчик наличия воды.
На Фиг.3 изображено устройство «Кран для автоматического перекрытия воды с внешним датчиком», вид сверху.
Статика
Кран для автоматического перекрытия воды с внешним датчиком (Фиг.1, 3), содержащий датчик наличия воды, отличается тем, что в корпусе, имеющем граненую форму, например прямоугольника, располагается упорная пластина, имеющая аналогичную корпусу форму, в которой закреплен ходовой винт с углом наклона резьбы к оси вращения менее 30 градусов, и вокруг винта расположена пружина, упирающаяся с одной стороны в упорную пластину, а с другой стороны в крышку подшипника, надетого на ходовой винт, а подшипник нижней крышкой упирается в гайку ходового винта, закрепленную на внутреннем корпусе, имеющем на фланце два и более штифта с грибовидной головкой, и этот внутренний корпус своим фланцем опирается на подшипники, ограничивающие его перемещение вдоль оси вращения корпуса и удерживаемые к корпусе кронштейнами, причем грибовидные головки штифтов входят в штурвал крана, а через окно в корпусе рычаг, первого или второго рода, своим шепталом удерживает от вращения внутренний корпус, имеющий на фланце пазы, а второй конец рычага опирается на подвижный упор, соединенный с ползуном датчика воды тросом, на котором располагается несжимаемая оболочка, упирающаяся одним концом в кронштейн на корпусе, а вторым в корпус датчика воды, и внутри датчика воды (Фиг.2) расположена пружина, упирающаяся в ползун, который удерживается от движения шепталом рычага датчика воды, первого или второго рода, через окно корпуса датчика воды, а второй конец рычага упирается в легкорастворимую пластину, например прессованный сахар, соль или другое легкорастворимое вещество, причем рычаг расположен в кронштейне, расположенном на корпусе датчика воды, и в корпусе имеются пазы для крана с трубами и штурвалом.
Работа устройства
Кран для автоматического перекрытия воды с внешним датчиком (1), содержащий датчик наличия воды (2), решается тем, что в корпусе (3), имеющем граненую форму (например, прямоугольник), располагается упорная пластина (4), имеющая аналогичную корпусу (3) форму, в которой закреплен ходовой винт (5) с углом наклона резьбы к оси вращения менее 30 градусов, и вокруг винта (5) расположена пружина (6), упирающаяся с одной стороны в упорную пластину (4), а с другой стороны в крышку (7) подшипника (8), надетого на ходовой винт (5), а подшипник (8) нижней крышкой (9) упирается в гайку (10) ходового винта (5), закрепленную на внутреннем корпусе (11), имеющем на фланце (12) два и более штифта с грибовидной головкой (13), и этот внутренний корпус (11) своим фланцем (12) опирается на подшипники (14/15), ограничивающие его перемещение вдоль оси вращения корпуса (3) и удерживаемые к корпусе (3) кронштейнами (16/17), причем грибовидные головки штифтов (13) входят в штурвал (18) крана (19), а через окно (20) в корпусе (3) рычаг (21) (первого или второго рода) своим шепталом (22) удерживает от вращения внутренний корпус (11), имеющий на фланце (12) пазы (23), а второй конец рычага (24) опирается на подвижный упор (25), соединенный с ползуном (26) датчика воды (2) тросом (27), на котором располагается несжимаемая оболочка (28), упирающаяся одним концом (29) в кронштейн (30) на корпусе (3), а вторым (31) в корпус датчика воды (32), и внутри датчика воды (2) расположена пружина (33), упирающаяся в ползун (26), который удерживается от движения шепталом (34) рычага (35) датчика воды (2) (первого или второго рода) через окно (36) корпуса датчика воды (32), а второй конец (37) рычага (35) упирается в легкорастворимую пластину (38) (например, прессованный сахар, соль или другое легкорастворимое вещество), причем рычаг (35) расположен в кронштейне (39), расположенном на корпусе датчика воды (32), а также в корпусе (3) имеются пазы (23) для крана (19) с трубами (40) и штурвалом (18) и отверстие (41) под специальный винт (42).
Специальным винтом (42) сжимается пружина (6). Ходовой винт (5) вдвигается во внутренний корпус (11), который при этом посредством гайки (10) вращается в сторону открытия крана (19). Подшипники (14/15) и кронштейны (16/17) позволяют это делать без большого усилия трения. Шептало (22) рычага (21) входит в паз (40) на фланце (12) и удерживает от вращения внутренний корпус (11), т.к. подвижный упор (25) не дает рычагу (21) двигаться. Корпус (3) надевают на трубу (40) крана (19), вводя в отверстия штурвала (18) грибовидные головки штифтов (13). Винт (44) убирается. Датчик воды (2) удерживает в себе сжатую пружину (33) через ползун (26) и шептало (34) рычага (35) и легкорастворимую пластину (38). При растворении пластины (38) ползун (26) освобождается от рычага (35) и вытягивает тросом (27) через оболочку (28) подвижный упор (25). Внутренний корпус (11) освобождается от шептала (22) и под воздействием пружины (6) ходовой винт (5) вращает гайку (10) и внутренний корпус (11), соответственно вращается штурвал (18) крана (19). Кран (19) закрывается.
Был изготовлен образец устройства. Установлена пружина с усилием в 50 кг при ходе 100 мм. В качестве пластины упора установлен кусочек прессованного сахара-рафинада (15 мм×15 мм×10 мм.) После попадания на датчик (21) воды через 2 секунды устройство перекрыло подачу воды через кран.
Технико-экономические показатели: устройство многократно дешевле, надежнее, т.к. минимально количество деталей, компактнее, не требует электропитания, не требует соблюдения мер электробезопасности, что снижает эксплуатационные расходы.
Перечень позиций
1 - Кран для автоматического перекрытия воды с внешним датчиком
2 - датчик воды
3 - корпус
4 - упорная пластина
5 - ходовой винт
6 - пружина
7 - крышка подшипника
8 - подшипник
9 - нижняя крышка подшипника
10 - гайка
11 - внутренний корпус
12 - фланец
13 - штифты с грибовидной головкой
14/15 - подшипник
16 - кронштейн
17 - кронштейн
18 - штурвал
19 - кран
20 - окно
21 - рычаг
22 - шептало
23 - пазы
24 - второй конец рычага
25 - подвижный упор
26 - ползун
27 - трос
28 - оболочка
29 - один конец оболочки 28
30 - кронштейн
31 - второй конец оболочки 28
32 - корпус датчика воды
33 - пружина
34 - шептало рычага 35
35 - рычаг
36 - окно
37 - второй конец рычага 35
38 - пластина
39 - кронштейн
40 - трубы
41 - отверстие
42 - спец. винт