НАСАДКА ДЛЯ ВОДОПРОВОДНОГО КРАНА

Полезная модель относится к хозяйственно-питьевому водоснабжению, в частности к насадкам для экономии водопроводной воды, и предназначено для регулирования расхода водопроводной воды при эксплуатации водоразборной арматуры.
В настоящее время, в связи с высокой стоимостью водопроводной воды, возникает проблема ее экономичного использования путем снижения потерь при таких операциях как умывание, мытье посуды, чистка зубов, бритье, быстрое наполнение ванны и т.д. Конструкции используемых в настоящее время водопроводных кранов и смесителей не предусматривает экономного расхода воды. Известные насадки на водопроводные краны позволяют осуществлять экономный расход воды, но имеют ряд недостатков.
Известна насадка к водопроводному крану, содержащая корпус с входным и выходным отверстиями, клапан положительной плавучести, соединенный со штоком, и седло клапана, расположенное поперек корпуса. Насадка снабжена перфорированной перегородкой, установленной в выходном отверстии, выполненном в днище корпуса, а свободный конец штока пропущен через отверстие перфорированной перегородки и размещен под ней [Патент РФ №1813853].
Конструкция этой насадки обеспечивает порционную подачу воды, но с ее помощью не предусмотрено осуществлять ступенчатое, фиксируемое регулирование расхода в зависимости от требуемого режима работы. Кроме того, для открывания крана с этой насадкой требуется большое усилие нажатия на шток около, 6-8 килограммов, из-за перепада давления воды, действующего на клапан.
Известно также устройство для экономии водопроводной воды (патент РФ №2117114), содержащее корпус с входным и выходным отверстиями и горизонтальной перегородкой, металлический стержень с фиксатором, пропущенный через горизонтальную перегородку и выходное отверстие, 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. Корпус снабжен приспособлением для фиксации стержня для непрерывного потока воды.
Недостатками этого устройства являются разбрызгивание воды от удара струи об установленный фиксатор, сложность конструкции, отсутствие ступенчатой регулировки расхода воды, а также отсутствие режимов, как малого, так и большого расхода воды, и, следовательно, посредством этого невозможно осуществлять регулирование расхода воды в широком диапазоне режимов водопользования.
Наиболее близким к заявляемому является кран-насадка для экономии водопроводной воды [патент РФ 2234630] Кран-насадка содержит корпус, с выходным отверстием, крышку корпуса с винтами для крепления к корпусу, резиновую кольцевую прокладку для уплотнения между корпусом и крышкой, хомут с винтами для крепления хомута к крышке корпуса, резиновую кольцевую прокладку для уплотнения между выходным патрубком смесителя и крышкой корпуса, поршень, установленный в корпусе. Внутри корпуса выполнены симметрично расположенные приливы. Для увеличения потока воды в приливах выполнены вертикальные пазы. Нижняя часть корпуса, имеющая выходное отверстие в виде перевернутого усеченного конуса, представляет собой штуцер для возможной установки шланга. Через выходное отверстие корпуса пропущен шток. Нижняя часть штока имеет также конусообразную форму, а верхняя часть - имеет форму цилиндра со срезами по бокам для перемещения между приливами корпуса, которые одновременно служат направляющими. В верхней части штока выполнены пазы для увеличения потока воды. К корпусу крепится посредством четырех винтов крышка корпуса. Внутренняя часть крышки корпуса имеет цилиндрическую форму для установки в нее выходного патрубка смесителя. Между выходным патрубком смесителя и крышкой корпуса установлена резиновая кольцевая прокладка.
Устройство обеспечивает непрерывную подачу воды за счет использования конфигурации поршня и приливов нижней части корпуса, при простоте установки устройства в домашних и промышленных условиях без реконструкции смесителей, обеспечение подачи и перекрытия воды без использования резиновых уплотнителей.
Однако и эта насадка не обеспечивает ступенчатого регулирования расхода воды в широком диапазоне режимов водопользования: не предусмотрены режимы непрерывной подачи воды при малых и больших расходах, нет возможности быстрого съема насадки для обеспечения режима максимального водопотребления. Подъем поршня вверх затруднен из-за его развитого поперечного сечения. Кроме того, конструкция сложна, ненадежна в работе. Требуется точная подгонка поршня в нижнем положении, при котором осуществляется перекрытие воды без использования резиновых уплотнителей. В случае попадания грязи, ржавчины насадка будет постоянно подтекать.
В основу предлагаемой полезной модели положена задача снижения потерь воды путем ступенчатого регулирования ее расхода в широком диапазоне режимов водопользования, уменьшения усилия открывания и повышения надежности при упрощении конструкции.
Поставленная задача решается тем, что в насадке для водопроводного крана, содержащей корпус с выходным отверстием, шток, пропущенный через выходное отверстие, имеющий нижнюю коническую часть, верхнюю цилиндрическую часть и средство для крепления к водопроводному крану, согласно полезной модели на нижней конической части штока выполнены срезы по бокам, верхняя цилиндрическая часть штока выполняет функцию клапана и опирается на седло, выполненное в нижней части корпуса, и в ней выполнены отверстия, соединяющие верхнюю и нижнюю полость корпуса, при этом в корпусе ниже седла имеется кромка, для фиксации штока в крайнем верхнем положении.
При этом средство для крепления к водопроводному крану может быть выполнено в виде быстросъемного резьбового соединения или в виде байонетного соединения.
Выполнение срезов по бокам на нижней конической части штока образует переменную по высоте площадь его сечения и в совокупности с профилем выходного отверстия корпуса образует переменное по площади выходное сечение насадки, позволяющее регулировать сток воды в зависимости от высоты подъема штока при порционном водопотреблении.
Изменяя высоту подъема штока, изменяют скорость истечения требуемой порции воды, что обеспечивает экономию водопотребления, например, при умывании лица, и удобство пользования при различных режимах водопотребления.
Кроме того, наличие зазора между штоком и корпусом, определяемого срезами по бокам конической части штока упрощает конструкцию насадки и не требует специальной подгонки штока. Повышается надежность работы насадки, так как попадание мелких соринок, грязи, кусочков ржавчины не нарушает режим малого расхода воды, герметичное перекрытие потока воды остается за резиновыми уплотнителями, имеющимися в водопроводном кране, так как насадка используется без реконструкции водопроводного крана.
Расположенная в корпусе ниже седла кромка фиксирует положение штока в верхнем крайнем положении при его обороте вокруг оси, обеспечивая экономию воды и удобство пользования в режиме средней подачи воды, например, при ополаскивании посуды. В этом положении выходное отверстие насадки постоянно максимально открыто в течение требуемого времени.
Выполнение в верхней цилиндрической части штока сквозных отверстий, соединяющих верхнюю и нижнюю полость корпуса уравновешивает действие давления воды на цилиндрическую часть, снижает усилие, требующееся для перемещения штока вверх и обеспечивает в совокупности с зазором между штоком и корпусом минимальный непрерывный расход воды через насадку в пределах 5-10% от максимального расхода воды, требующийся, например, для намыливания рук и т.д.)
Выполнение средства для крепления насадки к водопроводному крану в виде быстросъемного резьбового соединения (например, с многозаходной резьбой) или байонетного соединения обеспечивает, при съеме насадки, максимальный расход воды (например, при наполнении ванны) позволяет быстро снять ее без использования гаечных ключей, обеспечивая тем самым удобство пользования при режиме большого водопотребления.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает снижение потерь воды путем обеспечения ступенчатого непрерывного и порционного расходов воды, регулирование ее расхода в широком диапазоне режимов водопользования, уменьшение усилия открывания, повышение надежности и удобства пользования при упрощении конструкции.
Устройство поясняется следующими чертежами:
На фиг.1 представлен продольный разрез насадки для водопроводного крана в режиме минимального постоянного расхода воды;
на фиг.2 - сечение А-А насадки для водопроводного крана в режиме минимального постоянного расхода воды;
на фиг.3 представлен продольный разрез насадки для водопроводного крана в режиме регулируемого по высоте порционного водопотребления;
на фиг.4 - сечение В-В насадки для водопроводного крана в режиме регулируемого по высоте порционного водопотребления;
на фиг.5 представлен продольный разрез насадки для водопроводного крана в режиме среднего постоянного расхода воды;
на фиг.6 - сечение С-С насадки для водопроводного крана в режиме среднего постоянного расхода воды;
на фиг.7 - представлена насадка с байонетным соединением.
Насадка для водопроводного крана содержит корпус 1 с выходным отверстием 2 и шток 3, пропущенный через выходное отверстие 2 (фиг.1). Средство для крепления к водопроводному крану содержит накидную гайку 4 с уплотнительным кольцом 6 и элементами фиксации для соединения с патрубком водопроводного крана, который показан на чертеже пунктирной линией. Средство для крепления к водопроводному крану выполнено в виде резьбового соединения, для чего на внутренней поверхности накидной гайки 4 и верхней внешней поверхности корпуса 1 выполнена резьба 5, являющаяся элементом жесткой фиксации.
Шток 3 имеет нижнюю коническую часть 7, верхнюю часть 8 в виде цилиндра. В нижней конической части 7 штока 3 выполнены срезы 9 по бокам, которые вместе с выходным отверстием 2 образуют зазор 10. В верхней цилиндрической части 8 штока 3 выполнены уравновешивающие давление отверстия 11 и 12, соединяющие верхнюю и нижнюю полости 13 и 14 корпуса 1 соответственно. Зазор 10 совместно с отверстиями 11 и 12 обеспечивает минимальный расход воды. Верхняя цилиндрическая часть 8 штока 3 опирается на седло 15, выполненное в нижней части корпуса 1. В корпусе 1 ниже седла 15 имеется кромка 16, для фиксации штока 3 в крайнем верхнем положении. На нижнем конце штока 3 может быть укреплен шарик 17, уменьшающий удельное усилие, действующее на руку.
Средство для крепления к водопроводному крану может быть выполнено в виде байонетного соединения (фиг.7). В этом случае на накидной гайке 4 выполняются фигурные пазы 18, допускающие осевое и вращательное перемещение по ним штырей 19, укрепленных на наружной поверхности корпуса 1. Пазы 18 и штыри 19 являются элементами жесткой фиксации.
Устройство работает следующим образом.
Насадку устанавливают на водопроводном кране. Для этого, накидную гайку 4 одевают на патрубок водопроводного крана и, вращая корпус 1 по резьбе 5, обеспечивают жесткое соединение с уплотнительным кольцом 6.
При байонетном соединении накидную гайку 4 также одевают на патрубок водопроводного крана, перемещают корпус 1 сначала вверх, а затем поворачивают его до зацепления. При этом штыри 19, перемещаются по фигурным пазам 18, обеспечивают жесткое соединение с уплотнительным кольцом 6.
При открывании водопроводного крана вода поступает в его патрубок (на чертеже показан пунктирной линией) и из него в верхнюю полость 13 корпуса 1 насадки. Через отверстия 11 и 12 вода поступает в нижнюю полость 14 корпуса 1, откуда через зазор 10 и выходное отверстие 2 вытекает наружу, создавая режим минимального водопотребления, составляющий 5-10% от максимального, так как площадь отверстий 11 и 12 значительно меньше площади патрубка водопроводного крана.
При движении штока 3 вверх цилиндрическая часть 8 приподнимается над седлом 15, нижняя коническая часть 7 также движется вверх, увеличивая зазор между конической частью 7 и корпусом 1. При этом площадь выходного отверстия 2 увеличивается, растет расход воды в зависимости от высоты подъема штока 3 (фиг.2). При опускании штока 3 вниз этот зазор уменьшается, цилиндрическая часть 8 садится на седло 15, перекрывая тем самым поток воды. Вновь наступает режим водопользования с минимальным расходом воды. Таким образом осуществляется экономичная порционная подача воды. Движение штока 3 вверх и вниз и изменение величины зазора между корпусом 1 и штоком 3 способствует удалению песчинок, грязи, ржавчины из насадки, обеспечивая надежность ее работы.
Для получения режима среднего непрерывного водопотребления шток 3 поднимают вверх, поворачивая вокруг оси, и фиксируют на кромке 16 (фиг.3).
При необходимости заполнения больших объемов (например, ванны) насадка снимается с патрубка водопроводного крана и устанавливается режим максимального водопотребления.
Снятие насадки осуществляется путем разъединения резьбового соединения. При этом, для быстрого разъединения резьба 5 может быть выполнена многозаходной.
Снятие насадки при байонетном соединении осуществляется поворотом корпуса 1 и последующим его осевым перемещением вниз относительно накидной гайки 4.
Таким образом, заявляемая насадка на водопроводный кран обеспечивает экономное расходование воды в различных режимах водопотребления, удобство пользования при надежной работе насадки и не требует реконструкции водопроводного крана.