ВЕНТИЛЬ ДЛЯ УСТАНОВОК ОЧИСТКИ ВОДЫ В БАССЕЙНАХ
VALVE FOR POOL WATER TREATMENT INSTALLATIONS

Изобретение относится к области фильтрации воды бассейнов и купален и может быть использован для создания вентилей, обеспечивающих работу установок очистки, как в режимах фильтрации, так и в режимах промывки фильтров.
Известно использование вентилей в установках для очистки воды в плавательных бассейнах, в частности, одно из таких устройств [RU 2217388, C1, C02F 1/78, 27.11.2003] содержит расположенные на трубопроводе циркуляционный насос, песчаный фильтр, байпасную магистраль с озонатором и регулировочный вентиль, установленный между входом и выходом байпасной магистрали, а также УФ-облучатель, который размещен на участке трубопровода между входом и выходом байпасной магистрали.
Недостатком используемого вентиля является его относительно узкие функциональные возможности, что обусловливает его применение только как регулировочного элемента.
Известна также установка в виде регенератора воды плавательных бассейнов [RU 2293709, С2, C02F 9/12, 20.02.2007], содержащего трубопровод с фильтрами, сосудами с реагентами, представляющими собой активированный уголь, цеолит, содержащий серебро, и минеральные вещества, расположенными друг за другом и ступенчато вниз по потоку очищаемой воды, с обратными клапанами, включенными после сосудов с реагентами, и канал дополнительной дезинфекции из последовательно соединенных хлоратора, ротаметра и регулируемого вентиля, имеющий байпасный канал, при этом, в трубопроводе после фильтров последовательно и ступенчато относительно сосудов с реагентами установлен ультрафиолетовый стерилизатор с обратным клапаном после него, причем, стерилизатор и каждый сосуд с реагентом снабжены байпасным каналом, в каждом байпасном канале, также, как и в трубопроводе, перед каждым сосудом с реагентом, перед ультрафиолетовым стерилизатором и между присоединениями канала дополнительной дезинфекции и его байпасного канала, имеющего обратный клапан, установлены регулируемые вентили, подключенные к блоку управления.
Недостатками используемых вентилей является их относительно узкие функциональные возможности, что обусловливает их применение только как регулировочных элементов.
Кроме того, известно устройство [RU 2133901, C1, F16K 17/06, 27.07.1999], предназначенное для сброса части протекающей по линии жидкости при превышении давлением жидкости давления настройки, содержащий корпус с двумя отверстиями для подключения в линию, проходным каналом между ними и камерой с впускным отверстием, сообщающим камеру с проходным каналом, и выпускным отверстием, при этом устройство снабжено направляющим элементом, через отверстие которого пропущен шпиндель с запорным элементом на одном конце, установленный с возможностью скольжения между открытым положением, при котором запорный элемент поднят относительно впускного отверстия камеры с обеспечением сообщения камеры с проходным каналом, и закрытым положением, при котором впускное отверстие перекрыто запорным элементом с обеспечением разобщения камеры и проходного канала, причем шпиндель подпружинен для обеспечения его перемещения в закрытое положение при давлении жидкости, меньшем давления настройки, при этом, в закрытом положении поверхность запорного элемента, воспринимающая воздействие жидкости в проходном канале, расположена в камере на расстоянии от внутренней стенки проходного канала, не превышающем половину диаметра проходного канала.
Недостатком этого устройства являет его относительно узкие функциональные возможности, что обусловливает его применение только для сброса воды, что не позволяет его использовать для создания вентилей, обеспечивающих работу установок очистки, как в режимах фильтрации, так и в режимах промывки фильтров, когда необходимо обеспечить обратное протекание воды.
Известно также устройство [RU 2248487, C1, F16K 21/04, 20.03.2005], содержащий седло, закрепленное в днище емкости, стакан с крышкой, в которой выполнено центральное отверстие, узел перелива и механизм подъема запорного элемента, при этом стакан закреплен на седле, узел перелива выполнен в виде двух коаксиально расположенных внутренней и наружной труб, причем внутренняя труба установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации ее положения относительно наружной трубы, на наружной трубе со стороны ее наружной поверхности укреплен поплавок и на нижнем конце наружной трубы установлен запорный элемент, наружная труба размещена с возможностью осевого перемещения и пропущена через центральное отверстие в крышке стакана, поплавок расположен внутри стакана, а механизм подъема запорного элемента выполнен в виде шарнирного узла, соединенного посредством тяги с узлом перелива и кинематически связанного с кнопкой, установленной в крышке емкости посредством упорной втулки, при этом, стакан закреплен на седле посредством байонетного соединения, на крышке стакана выполнены два гнезда, в каждом из которых установлена стойка, а на стойках закреплена регулировочная втулка, которая соединена посредством резьбового соединения с упорной втулкой кнопки, на регулировочной втулке закреплен обод, на котором выполнена шарнирная опора, положение внутренней трубы узла перелива зафиксировано относительно наружной трубы узла перелива посредством накидной гайки и уплотнительной прокладки, зажатой накидной гайкой между трубами узла перелива, а шарнирный узел выполнен в виде рычага, в средней части которого выполнена установленная в шарнирной опоре поворотная ось, один конец рычага упирается в основание штока, который соединен с подпружиненной относительно упорной втулки кнопкой, а другой конец рычага соединен с верхним концом тяги, которая со стороны ее нижнего конца соединена с  рычагом, жестко закрепленным на кронштейне, выполненном на наружной трубе узла перелива выше стакана.
Недостатком этого устройства являет его относительно высокая сложность и относительно узкие функциональные возможности, что обусловливает его применение только для сброса воды, что не позволяет его использовать для создания вентилей, обеспечивающих работу установок очистки, как в режимах фильтрации, так и в режимах промывки фильтров, когда необходимо обеспечить обратное протекание воды.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является вентиль одноштоковый для фильтрации и обратной промывки воды в бассейнах [5-позиционный автоматический клапан обратной промывки Besgo https://bas.ru/catalog/filtraciya/ventili/5-hodovie-ventili-besgo/], содержащий вертикально ориентированный корпус с пятью патрубками (пять точек подключения), силовой цилиндр, электромагнитный клапан, шток с силовым поршнем, возвратной пружиной и переключающими поршнями, причем, в режим промывки фильтрующего материала вентиль переключается подачей в силовой цилиндр через электромагнитный клапан газа или жидкости под давлением, при этом силовой поршень перемещает шток с переключающими поршнями, одновременно сжимая возвратную пружину. В режим фильтрации вентиль переключается при отключении электромагнитного клапана и возврате штока с переключающими поршнями в исходное состояние усилием возвратной пружины.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность и относительно высокое энергопотребление, вызванные необходимостью создания высокого давления в силовом цилиндре для преодоления усилия пружины при переключении вентиля в режим промывки фильтрующего материала, для чего требуется дополнительное устройство (компрессор или насос), обеспечивающее высокое давление и потребляющее энергию.
Задача, на решение которой направлена предложенное изобретение, заключается в создании устройства, обладающего относительно невысокой сложностью и относительно низким энергопотреблением.
Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства и снижении электропотребления.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее вертикально ориентированный корпус в форме полого цилиндра, верхний конец которого выполнен с возможностью соединения с канализацией, в его верхней части выполнены последовательно сверху вниз патрубок подключения к первому входу фильтра, патрубок подключения к выходу насоса фильтрации, патрубок подключения ко второму входу фильтра и патрубок подключения в бассейн, а также установленный на единой вертикальной оси с корпусом силовой цилиндр, верхняя стенка которого соединена с выходным концом корпуса, и управляемый электромагнитный клапан, причем, вдоль единой оси корпуса и силового цилиндра установлен шток на котором в корпусе закреплены верхний и нижний переключающие поршни, а в силовом цилиндре закреплен силовой поршень, согласно изобретению, введен канал управления положением силового поршня, выполненный в виде трубки, входной конец которой соединен с патрубком подключения к выходу насоса фильтрации, а выходной конец соединен с входом управляемого электромагнитного клапана, первая и вторая выходные трубки которого соединены, соответственно, с входом силового цилиндра, выполненным в стенке под его верхней стенкой, и с входом силового цилиндра, выполненным в его нижней стенке.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, вентиль снабжен гидроаккумулятором, соединенным трубкой с выходным концом канала управления положением силового поршня.
На чертежах представлены:
- на фиг. 1 - вентиль для установок очистки воды в бассейнах совместно со взаимодействующими узлами и иллюстрацией потоков воды в режиме фильтрации;
- на фиг. 2 - вентиль для установок очистки воды в бассейнах совместно со взаимодействующими узлами и иллюстрацией потоков воды в режиме обратной промывки.
На чертеже обозначены: вертикально ориентированный корпус 1 в форме полого цилиндра, верхний конец 2 которого выполнен с возможностью соединения с канализацией.
В устройстве в верхней части вертикально ориентированного корпуса 1 выполнены последовательно сверху вниз патрубок 3 подключения к первому входу 4 фильтра 5, патрубок 6 подключения к выходу насоса 7 фильтрации, подключенного к бассейну 8, патрубок 9 подключения ко второму входу 10 фильтра 5 и патрубок 11 подключения к бассейну 8.
Кроме того, в устройстве на единой вертикальной оси с корпусом 1 установлен силовой цилиндр 12, верхняя стенка которого соединена с выходным концом корпуса 1.
Устройство содержит также управляемый электромагнитный клапан 13, а вдоль единой оси корпуса 1 и силового цилиндра 12 установлен шток 14, на котором в корпусе 1 закреплены верхний 15 и нижний 16 переключающие поршни, а в силовом цилиндре 12 закреплен силовой поршень 17.
Помимо отмеченного выше, устройство содержит канал 18 управления положением силового поршня, выполненный в виде трубки, входной конец которой соединен с патрубком 6 подключения к выходу насоса фильтрации, а выходной конец соединен с входом управляемого электромагнитного клапана 13, первая 19 и вторая 20 выходные трубки которого соединены, соответственно, с входом 21 силового цилиндра, выполненным в стенке под его верхней стенкой, и с входом 22 силового цилиндра, выполненным в его нижней стенке.
Устройство снабжено также гидроаккумулятором 23, соединенным трубкой с выходным концом канала 18 управления положением силового поршня.
Вентиль для установок очистки воды в бассейнах работает следующим образом.
Работа вентиля обеспечивается двух режимах.
1) Режим фильтрации (фиг. 1).
Управляющий поток по каналу 18 управления положением силового поршня, выполненный в виде трубки, входной конец которой соединен с патрубком 6 подключения к выходу насоса 7 фильтрации подается на второй вход 22 силового цилиндра 12. В результате силовой поршень 17 перемещает вверх шток 14 с первым 15 и вторым 16 переключающими поршнями до контакта их уплотнительных элементов с внутренней конической поверхностью конических элементов корпуса 1.
При этом организуется канал прохождения воды из бассейна 8 через фильтр 5 и очищенной воды в бассейн 8.
2) Режим обратной промывки фильтра (Фиг. 2), при котором управляющий поток подключается к первому входу 21 силового цилиндра 12.
Силовой поршень 17 перемещает вниз шток 14 с переключающими поршнями вниз до контакта уплотнительных элементов поршней с внутренней поверхностью конических элементов. При этом организуется канал прохождения воды из бассейна через второй вход 10 фильтра 5, саму загрузку фильтра и вывод результатов промывки в канализацию через верхний конец 2 корпуса 1.
Гидроаккумулятор 23 обеспечивает возврат вентиля в режим фильтрации при аварийной остановке насоса 7.
Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства и снижении электропотребления. Он достигается тем, что исключается необходимость использования возвратной пружины в вентиле и, благодаря этому, необходимость создания высокого давления в силовом цилиндре для преодоления усилия пружины при переключении вентиля в режим промывки фильтрующего материала, для чего требуется дополнительное устройство (компрессор или насос), обеспечивающее высокое давление и потребляющее дополнительную энергию. Вместо этого, благодаря введенным усовершенствованиям, прямое и обратное перемещение силового поршня обеспечивается подачей части водяного потока от насоса фильтрации в соответствующую зону силового цилиндра через управляющий клапан, а используемый гидроаккумулятор обеспечивает возврат вентиля в режим фильтрации при аварийной остановке насоса фильтрации.