Наполнительный клапан для туалетных бачков

Область техники
Техническое решение касается наполнительного клапана для туалетных бачков с закрывающей диафрагмой между камерой клапана и соединительным каналом, причем диафрагма управляется гидравлическим соединением камеры перед диафрагмой со вспомогательной камерой за диафрагмой, где вспомогательная камера соединена с выпускным отверстием, к которому присоединена управляющая уплотнительная крышка, связанная с поплавком.
Уровень техники
До сих пор известно и изготовляется количество конструкций наполнительных клапанов, предназначенных для использования в туалетных бачках. Эти наполнительные клапаны обычно делятся на две основные группы в зависимости от способа управления ими, а именно на поплавковые и беспоплавковые. Беспоплавковые клапаны используются реже, поскольку они требуют достаточно высокого и постоянного давления воды вместе с относительно точно определенным диаметром трубы для их безупречной работы и достижения соответствующего эффекта смыва.
Более широко используются наполнительные клапаны, которые управляются поплавком, закрывающим отверстие клапана с помощью рычага. Диафрагма обычно встроена в корпус клапана, снабженный системой отверстий и каналов, и подвергается воздействию давления воды из водопровода, которое поднимает ее и позволяет воде течь через корпус клапана в трубку, из которой она затем поступает в смывной бачок. Диафрагма также обычно оснащена небольшим переливным отверстием, что позволяет воде поступать в пространство за диафрагмой. Пространство за диафрагмой обычно герметично закрыто крышкой с соплом для отвода воды, протекающей через диафрагму в пространство за диафрагмой. На сопло опирается рычаг, управляемый поплавком, который при наполнении бачка водой закроет с помощью рычага подвод воды. Этот тип наполнительного клапана относительно прост. Однако его известным недостатком является ограниченная возможность контроля уровня в бачке и тот факт, что рычаг слишком далеко заходит внутрь бачка, что часто не позволяет использовать более современные типы сливных клапанов.
Большинство недостатков предыдущих решений наполнительных клапанов для туалетных бачков устранено наполнительным клапаном для туалетных бачков, в котором перекрытие потока поступающей воды обеспечивается диафрагмой согласно CZ полезной модели 10511, оснащенной внутри иглой, гидравлически управляемой с помощью сопла и запорного рычага, соединенного с поплавком, причем нижняя стенка диафрагмы, прилегающая к седлу наполнительного клапана, представляет собой плоскую поверхность, а игла, расположенная внутри диафрагмы, имеет в своей нижней части, прилегающей к внутренней нижней поверхности диафрагмы, кольцевую поверхность, образующую низкий выступ, причем ее минимальный диаметр равен наружному диаметру седла наполнительного клапана, а ее максимальный диаметр равен наружному диаметру седла наполнительного клапана, увеличенному на 2 мм. Когда внешние поверхности клапанов засоряются, затрудняется движение движущихся частей клапана и при давлении заполняющей воды выше 0,4 атм уровень шума возрастает из-за потока воды через изгибы и разницы во внутренних диаметрах каналов. Еще одним недостатком этого решения является то, что при низком давлении в водопроводе около 0,05 МПа и ниже вся система чувствительна к качеству и геометрической точности посадочной поверхности диафрагмы, что может привести к утечке воды через седло клапана в бачок.
Недостатки шума наполнительного клапана снижаются с помощью клапана согласно CZ UV 18393, в котором поток воды через внутренние каналы клапана направляется по наиболее прямым путям и любые изменения в направлении потока воды устраняются в местах максимального поперечного сечения и минимальной скорости потока воды. Однако оказывается, что даже такое снижение шума в некоторых приложениях недостаточно.
Недостатки клапана согласно CZ UV 10511, вызванные затрудненным движением движущихся частей клапана из-за засорения внешних поверхностей компонентов клапана, уменьшаются или устраняются решением согласно CZ UV 18 443, а именно модификацией седла наполнительного клапана, где посадочная поверхность седла наполнительного клапана образует уходящий внутрь конус с очень тупым углом при вершине.
В настоящее время требуется, чтобы наполнительные клапаны были герметичны даже при внезапном повышении давления заполняющей воды, вплоть до значения 1,6 МПа, чему описанные выше клапаны не соответствуют, что является основным недостатком существующего уровня техники.
Целью технического решения является создание наполнительного клапана, который соответствовал бы с минимальными изменениями нынешнему условию герметичности даже в случае внезапного повышения давления воды в подающем трубопроводе до предела 1,6 МПа и который бы отличался дальнейшим снижением уровня шума.
Сущность полезной модели
Цели технического решения достигнуто наполнительным клапаном для туалетных бачков, сущность которого состоит в том, что гидравлическое соединение камеры перед диафрагмой со вспомогательной камерой за диафрагмой содержит осевое сквозное отверстие через диафрагму, и игла, установленная на корпусе клапана, заходит в осевое сквозное отверстие с окружным зазором.
Преимуществом этого решения является значительное улучшение стойкости клапана к повышенному давлению воды, при котором клапан сможет закрыть или держать закрытым даже подвод воды при давлении до 1,6 МПа. Еще одним преимуществом является дальнейшее снижение шума клапана при заполнении водой.
Предпочтительные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов формулы полезной модели.
Краткое описание чертежей
Техническое решение схематически изображено на чертежах, где на фиг. 1 показан основной комплект наполнительного клапана согласно техническому решению, разложенный на части, на фиг. 2 изображено вертикальное сечение наполнительного клапана согласно техническому решению и фиг. 3 показывает деталь сечения наполнительного клапана согласно техническому решению.
Примеры осуществления полезной модели
Техническое решение будет описано на примере осуществления наполнительного клапана для туалетных бачков, который снабжен входным каналом 10 для поступающей воды, через который вода поступает в камеру 11 клапана до перпендикуляра к передней поверхности 200 центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2.
Во входной канал 10 вставлено сито 100 для улавливания механических примесей в воде, а дальше вставлен во входной канал 10 редуктор 101 поперечного сечения входного канала 10 для уменьшения шума во время заполнения бачка. Редуктор 101 содержит тарельчатый держатель 1010 с центральным отверстием 10100, причем на передней стороне тарельчатого держателя 1010 расположена редукционная трубка 1011, которая направлена против направления потока воды и которая своей полостью 10110 соединяется с центральным отверстием 10100 тарельчатого держателя 1010.
Диафрагма 2 расположена в корпусе клапана 1 и содержит центральную уплотнительную часть 20, которая своей передней поверхностью 200 упруго прилегает к седлу 12 в виде кругового кольца между камерой 11 клапана и соединительным каналом 13, через который поступающая вода выводится из камеры 11 клапана в соединительный канал 13 и далее в трубку 14 для наполнения воды, ведущую в туалетный бачок.
Диафрагма 2 содержит на внешней окружности центральной уплотнительной части 20 тарельчатое расширение 22, которое имеет форму кругового кольца и которое на своей внешней окружности снабжено накопительной манжетой 23, с помощью которой диафрагма 2 закреплена в корпусе клапана 1. Таким образом, центральная уплотнительная часть 20 диафрагмы 2 является подвижной в осевом направлении относительно накопительной манжеты 23.
В изображенном примере осуществления, по меньшей мере часть тарельчатого расширения 22 диафрагмы 2 сформирована в виде дугообразной кривой и, таким образом, имеет по существу форму части тороида.
В оси симметрии центральной уплотнительной части 20 в центральной части 20 диафрагмы 2 образовано осевое сквозное отверстие 30, в которое заходит с окружным зазором игла 40, расположенная на задней крышке 4 клапана, причем между задней крышкой 4 клапана и задней стороной 24 диафрагмы 2 образована вспомогательная камера 15. Вспомогательная камера 15 соединена с управляющим выпускным отверстием 16, которое присоединено к управляющей уплотнительной крышке 170, расположенной на рычаге управления 17, который качательно установлен на корпусе 1 клапана и который связан с поплавком 18, в данном примере с помощью стержня 180. В показанном варианте осуществления осевое сквозное отверстие 30 образовано в осевой втулке 3, которая расположена в оси симметрии центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2, что, в частности, улучшает определение окружного зазора между осевым сквозным отверстием 30 и иглой 40 на задней крышке 4 клапана, включая определенное трение и перемещение между иглой 40 и осевой втулкой 3. В другом, неизображенном примерном варианте осуществления сквозное отверстие 30 образовано непосредственно в центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2, и игла 40 на задней крышке 4 клапана входит в это осевое отверстие 30 в центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2, т.е. без присутствия осевой втулки 3.
Когда туалетный бачок пуст, рычаг управления 17 находится в положении откидывания уплотнительной крышки 170 в сторону от управляющего выпускного отверстия 16, которое, таким образом, открыто, а когда туалетный бачок наполнен, рычаг управления 17 находится в положении наклона уплотнительной крышки 170 к управляющему выпускному отверстию 16, которое, таким образом, уплотнено и закрыто.
Величина поверхности центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2, подверженной воздействию из камеры поступающей воды 11, меньше, чем величина поверхности задней стороны 24 диафрагмы 2, расположенной напротив вспомогательной камеры 15.
В корпусе клапана 1 установлен своей внешней окружностью ограничительный бурт 130, который своей внутренней окружностью присоединен к центральной части диафрагмы 2, в данном случае, например, к внешней окружности выступающей центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2, причем центральная часть ограничительного бурта 130 расположена напротив тарельчатого расширения 22 диафрагмы 2 в качестве опоры против чрезмерной деформации тарельчатого расширения 22 диафрагмы 2 и против разрыва тарельчатого расширения 22, или диафрагмы 2, при высоких рабочих давлениях. Пространство 131 между тарельчатым расширением 22 диафрагмы 2 и ограничительным буртом 130 обеспечивает осевое движение центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2 и соединено через выпускное отверстие 132 с туалетным бачком или с верхней полой частью поплавка 18.
Согласно техническому решению клапан работает таким образом, что вода поступает через входной канал 10 в клапан, проходит через полость 10110 редукционной трубки 1011 редуктора 101 к центральному отверстию 10100 тарельчатого держателя 1010 и через сито 100 поступает в камеру 11 клапана, где она давит на переднюю поверхность 200 центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2, где эта передняя поверхность 200 плотно прилегает к седлу 12 между камерой 11 клапана и соединительным каналом 13. Если управляющее выпускное отверстие 16 открыто, т.е. клапан находится в состоянии наполнения туалетного бачка, тогда вода из камеры 11 отталкивает переднюю поверхность 200 центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2 от седла 12 и течет в соединительный канал 13 и далее в трубку 14 для наполнения воды, выходящую в туалетный бачок. При этом наполняющая вода в очень небольших количествах протекает через зазор между осевым сквозным отверстием 30 в осевой втулке 3 и иглой 40 на задней крышке 4 во вспомогательную камеру 15 за диафрагмой 2, причем эта вода имеет такое же давление, как вода в камере 11. перед диафрагмой 2, и через открытое управляющее выпускное отверстие 16 вытекает из клапана.
При наполнении туалетного бачка поплавок 18 поднимается и на конечном этапе посредством рычага управления 17 и управляющей уплотнительной крышки 170 постепенно закрывает управляющее выпускное отверстие 16, поскольку поплавок 18 прижимает управляющую уплотнительную крышку 170 к управляющему выпускному отверстию 16. Когда управляющее выпускное отверстие 16 постепенно закрывается, поток воды из вспомогательной камеры 15 закрывается через управляющее выпускное отверстие 16 и давление воды во вспомогательной камере 15 постепенно прижимает переднюю поверхность 200 центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2 обратно к седлу 12, тем самым постепенно закрывая поток воды из камеры 11 клапана в соединительный канал 13 и далее в трубку 14 для наполнения воды, ведущую в туалетный бачок.
Если управляющее выпускное отверстие 16 закрыто, тогда вода во вспомогательной камере 15 за диафрагмой 2 имеет такое же давление, как и вода в камере 11 перед диафрагмой 2, и поскольку задняя сторона 24 диафрагмы 2, на которую влияет давление воды во вспомогательной камере 15, имеет большую величину поверхности, чем величина поверхности центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2, подверженной воздействию поступающей воды из камеры 11, вода оказывает большее усилие на заднюю сторону 24 диафрагмы 2, чем на указанную «переднюю сторону» диафрагмы 2 (то есть на переднюю поверхность 200 центральной уплотнительной части 20 диафрагмы 2), и надежно прижимает переднюю поверхность 200 центральной уплотнительной части 20 к седлу 12 диафрагмы 2, даже при увеличении давления подаваемой воды до требуемого стандартами уровня 1,6 МПа.
На чертежах позициями обозначены
1 - корпус наполнительного клапана;
10 - входной канал;
100 - сито;
101 - редуктор поперечного сечения;
1010 - тарельчатый держатель редуктора;
10100 - центральное отверстие тарельчатого держателя;
1011 - редукционная трубка;
10110 - полость редукционной трубки;
11 - камера;
12- седло;
13 - соединительный канал;
130 - ограничительный бурт;
131 - пространство между тарельчатым расширением диафрагмы и ограничительным буртом;
132 - выпускное отверстие;
14 - трубка для наполнения воды;
15 - вспомогательная камера;
16 - управляющее выпускное отверстие;
17 - рычаг управления;
170 - уплотнительная крышка;
18 - поплавок;
180 - стержень;
2 - диафрагма;
20 - центральная уплотнительная часть диафрагмы;
200 - передняя поверхность центральной уплотнительной части диафрагмы;
22 - тарельчатое расширение диафрагмы;
23 - накопительная манжета;
24 - задняя сторона диафрагмы;
3 - осевая втулка;
30 - осевое сквозное отверстие осевой втулки;
4 - задняя крышка клапана;
40 – игла.