УНИВЕРСАЛЬНАЯ ВОДОРАЗДАЮЩАЯ НАСАДКА
UNIVERSAL WATER-DISPENSING NOZZLE

Изобретение относится к санитарно-техническим водоразборным устройствам и может применяться в системах раздачи хозяйственно-питьевой воды для гигиенических и других целей, где применяются водопроводные краны, душевые головки, а также все другие аналогичные изделия водоразборной арматуры.
Основным направлением при разработке современных санитарно-технических систем является уменьшение полезного расхода воды, главным образом, за счет установки на водопроводных кранах различных водосберегающих насадок и других выходных устройств.
Известна водосберегающая насадка к водопроводному крану, предназначенная для предотвращения потерь воды при повторном включении напора, содержащая корпус с входным и выходным отверстиями и горизонтальной перегородкой, и металлический стержень с фиксатором, пропущенный через горизонтальную перегородку и выходное отверстие (Авторское свидетельство СССР №1813853, кл. Е03С 1/04, 1993 г.).
Усовершенствованная конструкция насадки по а.с. СССР №1813853, в которой горизонтальная перегородка выполнена с отверстиями, фиксатор стержня выполнен в виде пластины с цилиндрической выемкой, нижней частью контактирующей через резиновую прокладку с цилиндрическим выступом выходного отверстия корпуса, позволяет более эффективно экономить воду (Патент РФ №2117114, кл. Е03С 1/04, 1996 г.), а изменение конфигурации поршня и выполнение приливов в нижней части корпуса обеспечили данной кран-насадке возможность экономить воду при ее непрерывной подаче (Патент РФ №2234630, кл. F16К 21/04, 2002 г.).
Общими недостатками указанных конструкций насадок к водопроводным кранам являются их низкая эффективность в экономии расходуемой воды, техническая сложность и необходимость использования дополнительных устройств для установки и применения в существующих водоразборных системах.
Известна универсальная водораздающая насадка к сантехническим устройствам, устанавливаемым на выходе сливного патрубка водопроводного крана, душевой головки, а также аналогичных изделий водоразборной арматуры, выполненная в виде полой втулки и диска со сквозными каналами, размещенного в полости указанной втулки, причем сквозные каналы диска выполнены наклонными к его торцевой поверхности, а втулка снабжена также шайбой с центральным отверстием, установленной за диском, с образованием между шайбой и диском камеры закручивания, а на выходе из шайбы установлен решетчатый элемент, образующий с шайбой зазор в пределах 0,1-0,8 от высоты камеры закручивания (Патент РФ на полезную модель №82724, кл. Е03С 1/04, 2008 г.).
Основным недостатком данной конструкции насадки является то, что установленный на выходе из камеры закручивания с зазором решетчатый элемент, являясь механической преградой на пути движения капельно-аэрозольной струи, практически разрушает ее и тем самым значительно снижает эффективность санитарно-гигиенической обработки и, соответственно, экономии воды.
Известен водопроводный кран, включающий сливной патрубок и насадку, обеспечивающую эффективное сокращение расхода воды за счет изменения ее фазового состояния, выполненную в виде полой втулки и диска со сквозными каналами, размещенного в полости указанной втулки, причем сквозные каналы диска выполнены наклонными к его торцевой поверхности, а втулка снабжена также шайбой с центральным отверстием, установленной за диском, с образованием между шайбой и диском камеры закручивания (Патент РФ №2155255, кл. Е03С 1/04, 1998 г.). В конструкцию насадки дополнительно входят распорное кольцо, образующее камеру закручивания, а также опорное и уплотнительное кольца, обеспечивающие герметичное соединение насадки с патрубком водопроводного крана.
Недостатком указанной насадки является то, что эффект мелкодисперсного распыления воды достигается лишь при наличии определенного давления в водопроводной системе (напора воды), а при повышенном давлении на выходе из насадки образуется широкая область распыления жидкой мелкодисперсной «пыли», что значительно снижает эффективность экономии воды. К недостаткам следует также отнести сложность конструкции и отсутствие унификации с существующими водораздающими насадками.
Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции универсальной водораздающей насадки и повышение ее эффективности по сокращению расхода воды.
Указанная задача решается за счет того, что в универсальной водораздающей насадке для водопроводного крана, душевой головки и других аналогичных изделий водоразборной арматуры, состоящей из полой втулки, диска со сквозными каналами, выполненными наклонными к его торцевой поверхности и шайбы с отверстием, установленной за диском, с образованием между шайбой и диском камеры закручивания, шайба выполнена в виде корпуса, имеющего на внутренней поверхности уступ для размещения диска со сквозными каналами, и отбортовку на внешней верхней поверхности, а длина выпускного отверстия выполнена с размером, не менее чем в 2 раза превышающим его диаметр.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемой универсальной водораздающей насадки. На фиг.2 показан разрез по А-А на фиг.1. На фиг.3 показано сечение по В-В на фиг.2.
Как видно на фиг.1, универсальная водораздающая насадка конструктивно состоит из полой втулки 1, корпуса 2, имеющего на внешней верхней поверхности отбортовку 3 и внутренний уступ 4, на который устанавливается диск 5 со сквозными каналами 6, наклонными к его торцевой поверхности, при этом длина выпускного отверстия 7 выполнена с размером, не менее чем в 2 раза превышающим его диаметр. Между диском 5 и дном корпуса 2 образована камера закручивания 8. В состав насадки может дополнительно также входить сетчатый фильтр 9 и резиновая прокладка 10.
Предлагаемая насадка работает следующим образом. Струя воды, поступающая в насадку, проходит через сетчатый фильтр 9, очищается от механических примесей, и далее, проходя через наклонные каналы 6 диска 5, закручивается в камере закручивания 8, обеспечивая образование на выходе из отверстия 7 в корпусе 2 капельно-аэрозольной струи, что существенно повышает эффективность санитарно-гигиенической обработки.
Верхняя часть полой втулки 1 имеет стандартную внутреннюю или внешнюю резьбу (на фиг.1 показана втулка с внутренней резьбой), что позволяет легко устанавливать предлагаемую насадку на водопроводный кран и другие аналогичные изделия водоразборной арматуры за счет резьбового соединения. Резиновая прокладка 10 обеспечивает герметичность соединения насадки с краном.
Корпус 2, диск 5 и сетчатый фильтр 9 насадки выполняются, предпочтительно, из литьевых пластмасс, перерабатываемых высокопроизводительным методом литья под давлением, например из полипропилена. Выполнение шайбы в виде корпуса 2 с внешним выступом упрощает сборку насадки с полой втулкой 1. Геометрические размеры корпуса 2 подобраны таким образом, что не требуют изготовления специальной полой втулки, как в известных технических решениях, а позволяют унифицировать предлагаемую конструкцию со всеми видами существующих и выпускаемых в настоящее время водораздающих насадок и аэраторов. Выполнение уступа 4 на внутренней поверхности корпуса 2 обеспечивает простой монтаж диска 5 и образование камеры закручивания 8 без использования дополнительных элементов и деталей.
Сквозные каналы 6 в диске 5 выполняются под углом (фиг.2 и фиг.3) от 15 до 75° к его торцевой поверхности: наиболее оптимальным является выполнение угла наклона сквозных отверстий в диапазоне 15-35°. Сквозные каналы 6 диска 5 могут иметь любую геометрическую форму: круглую, прямоугольную, эллипсоидную, трапециевидную и т.п. Количество сквозных отверстий 6 в диске 5 не ограничивается: оптимальным является наличие от 2-х до 6-ти отверстий (на фиг.2 показан вариант выполнения диска с 3-мя отверстиями).
Выполнение длины выпускного отверстия 7 с размером, не менее чем в 2 раза превышающим его диаметр, обеспечивает устойчивое формирование капельно-аэрозольной струи воды без распыления мелкодисперсной «пыли», что повышает эффективность помывки. При меньшем соотношении длины выпускного отверстия к его диаметру формирование устойчивой капельно-аэрозольной струи воды без распыления не наблюдается. Практическое выполнение указанного соотношения длины к диаметру выпускного отверстия 7 достигается за счет увеличения толщины дна корпуса 2 (как показано на фиг.1) или за счет выполнения дополнительных кольцевых (трубчатых) выступов с внешней, внутренней или с обеих сторон дна корпуса 2. Указанные выступы должны быть выполнены с цилиндрической внутренней поверхностью и иметь одинаковый с выходным отверстием 7 диаметр. Наружная поверхность таких кольцевых выступов может выполняться как в виде цилиндра, так и конуса с любым углом наклона. Оптимальным и практическим целесообразным является выполнение соотношения длины к диаметру выпускного отверстия 7 в пределах от >2 до 5.
Фактический расход воды при использовании предлагаемой насадки определяется диаметром и количеством выходных отверстий 7 в корпусе 2, которые в зависимости от решаемой задачи могут варьироваться в широком диапазоне. Количество выходных отверстий 7 на корпусе 2 не лимитируется: оптимальным является наличие от 1 до 25 отверстий, что обеспечивает выполнение практически всего круга мероприятий санитарно-гигиенической обработки. Наиболее рациональным и предпочтительным является концентрическое расположение выходных отверстий 7 относительно центра выходной плоскости корпуса 2.
Практическое опробование предлагаемой насадки показало, что расход воды при мытье посуды или рук снижается до 40 и более раз. Так, расход воды в водопроводных системах со стандартным выходными насадками и аэраторами составляет от 12 до 16 л/мин (нормируемый расход воды в соответствии с пунктом 4.5 ГОСТа 19681-94 /Межгосударственный стандарт. Арматура санитарно-техническая водоразборная. Общие технические условия. - М.: Из-во стандартов, 1996, 19 с./ должен быть не меньше 12 л/мин), а при использовании насадок предлагаемой конструкции, имеющих от 3 до 18 отверстий диаметром от 0,4 до 0,6 мм, фактический расход воды составил от 0,3 до 3,0 л воды в минуту, соответственно.
Таким образом, предлагаемая универсальная водораздающая насадка имеет упрощенную конструкцию, унифицирована со всеми видами существующих и выпускаемых в настоящее время насадок, что значительно упрощает ее производство и применение, обеспечивает устойчивое формирование капельно-аэрозольной струи воды без распыления мелкодисперсной «пыли» и характеризуется более высокой эффективностью по сокращению расхода воды.