ВЫПУСКНОЙ КЛАПАН ДЛЯ УНИТАЗА
DRAIN VALVE FOR TOILET BOWL

Настоящее изобретение относится к унитазам и, более конкретно, к клапанам для унитазов, регулирующим поток нечистот из чаши унитаза в сифон унитаза.
Хотя смывные унитазы в значительной степени способствуют ассенизации испражнений организма человека, такие устройства влияют на водопотребление. По мере возрастания необходимости экономии воды возникает соответствующая потребность уменьшения объема воды, используемой для обычного смыва унитаза.
Обычный унитаз включает в себя клапан, расположенный впереди чаши унитаза, например, в нижней части емкости для хранения воды. При смыве унитаза клапан в емкости для воды открывается и обеспечивается выпуск струи воды из емкости для воды в чашу унитаза.
В традиционных унитазах обычно существует период запаздывания между началом цикла смыва и моментом, когда основная масса нечистот удалена из чаши. Нежелательно большой объем воды для смыва требуется только для удаления из чаши основной массы нечистот и дополнительный объем воды требуется для обеспечения окончательного смыва.
Один из способов решения данной проблемы заключается в том, чтобы снабдить сифон впускным клапаном и выполнить его таким образом, что, когда впускной клапан открывается, основная масса сточной воды удалялась бы из чаши независимо от поступающего объема воды для смыва. Примеры данного подхода содержатся в патентах США № 1686134; 234570; 279048; 299333 и 4016609.
Однако такие клапаны обязательно расположены в блокирующем положении относительно потока нечистот из чаши. Даже в полностью открытом положении они обычно до некоторой степени препятствуют прохождению текучей среды и нечистот из чаши. Кроме того, они иногда приводят к проблемам засора, технического обслуживания или износа. К тому же они могут быть дорогими в изготовлении и установке или ненадежными при длительном использовании.
Например, в патенте США 4016609 описан унитаз, содержащий гибкий элемент для регулирования потока нечистот из чаши унитаза. Для обеспечения надлежащей работы критическое значение имела упругость данного гибкого элемента, которая со временем могла уменьшаться. Кроме того, монтаж данного клапана в унитазе является неудобным.
Таким образом существует необходимость в усовершенствованных узлах клапана сифона унитаза, особенно таких, которые обеспечивают смыв при использовании уменьшенных объемов воды.
Согласно одному из аспектов настоящее изобретение описывает унитаз, содержащий чашу с выпускным отверстием, сифон, соединенный с возможностью прохождения текучей среды с выпускным отверстием, и клапан, выполненный с возможностью регулирования потока из выпускного отверстия в сифон. Данный клапан выполнен в виде вставного блока, содержащего первый корпус, второй корпус, соединенный с первым корпусом таким образом, чтобы образовать полость между ними, и поворотный затвор, расположенный в данной полости с возможностью поворота между первым положением, по существу перекрывающим поток через выпускное отверстие, и вторым положением, обеспечивающим поток из выпускного отверстия в сифон.
В частности, в соответствии с настоящим изобретением полость содержит выемку вдоль одной из ее стенок. Когда поворотный затвор находится во втором положении, часть поворотного затвора размещается в данной выемке. Это облегчает перемещение затвора в сторону и таким образом повышает эффективность силы воды, вытекающей из чаши. В этом случае также уменьшается необходимость в больших объемах воды для осуществления эффективного цикла смыва.
В предпочтительных вариантах данного изобретения вращение поворотного затвора может обеспечиваться перемещением механического или гидравлического соединительного устройства, которое проходит с наружной стороны корпуса. Данное соединительное устройство может соединяться с устройством управления, которое также управляет началом и окончанием смыва водой.
В других предпочтительных вариантах поворотный затвор содержит деформируемое уплотнение, подходящее для уплотнения к корпусу, когда поворотный затвор находится в первом положении, и поворотный затвор содержит выгнутую внутрь сторону, обращенную к чаше унитаза, когда поворотный затвор находится в первом положении. Это способствует тому, что, когда затвор находится в открытом положении, поток происходит значительно более плавно. Затвор может также содержать выгнутую наружу сторону, которая выполнена с возможностью обращения к корпусу, когда поворотный затвор находится во втором положении.
В другом предпочтительном варианте данного изобретения сифон содержит нормальный уровень воды в сифоне для ограничения проникновения канализационных газов в чашу, и поворотный затвор расположен выше данного уровня воды. Кроме того, вставной клапан может обеспечить траекторию потока, которая отклоняется от по существу вертикальной траектории рядом с выпускным отверстием чаши до траектории, являющейся, по меньшей мере, приблизительно горизонтальной.
В другом варианте данное изобретение может обеспечить такой вставной клапан, пригодный для соединения с таким унитазом.
В другом варианте данного изобретения может быть создан канал сифона унитаза для перемещения нечистот из чаши унитаза в сифон унитаза. В своем впускном конце канал сифона содержит запорный клапан в виде поворотного затвора, перемещающегося между первым положением, по существу перекрывающим поток через сифон, и вторым положением, обеспечивающим поток через сифон. Канал сифона содержит выемку вдоль одной из его стенок, и когда поворотный затвор находится во втором положении, часть поворотного затвора может размещаться в данной выемке.
Согласно настоящему изобретению предпочтительно уменьшают объем воды, необходимый для осуществления цикла смыва с заданной степенью очистки. Кроме того, уменьшается круг проблем технического обслуживания за счет удерживания затвора выше нормального уровня воды в сифоне в воздушном кармане. Кроме того, при возникновении проблем технического обслуживания вставной клапан может быть заменен без необходимости удаления сифона или чаши, когда используются клапаны, выполненные в виде вставных блоков.
Эти и другие преимущества настоящего изобретения будут более понятны из приведенного ниже подробного описания и прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает вид в вертикальном разрезе унитаза, в котором установлен выпускной клапан в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 изображает перспективный вид выпускного клапана, изображенного на фиг.1;
Фиг.3 изображает перспективный вид одного из корпусов и затвора клапана, изображенного на фиг.2;
Фиг.4 изображает увеличенный вид в разрезе по линии 4-4 в соответствии с фиг.2;
Фиг.5 изображает перспективный вид с разделением элементов клапана, изображенного на фиг.2;
Фиг.6 изображает перспективный вид второго варианта осуществления клапана в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.7 изображает вид в разрезе по линии 7-7 в соответствии с фиг.6;
Фиг.8 изображает перспективный вид с разделением элементов клапана, изображенного на фиг.6;
Фиг.9 изображает перспективный вид третьего варианта осуществления клапана в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.10 изображает вид в разрезе по линии 10-10 в соответствии с фиг.9;
Фиг.11 изображает перспективный вид с разделением элементов клапана, изображенного на фиг.9.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
На фиг.1 показана нижняя часть унитаза 20, которая включает в себя чашу 22, содержащую выпускное отверстие 24, сифон 26, соединенный с возможностью прохождения текучей среды с выпускным отверстием 24, и вставной блок 28 выпускного клапана в соответствии с настоящим изобретением, расположенный между чашей 22 и сифоном 26.
Унитаз 20 обычно включает в себя другие элементы, такие как емкость для воды или другой источник водоснабжения (не показан), опору, крышку и/или другие закрывающие элементы на чаше (все также не показаны). Механизм управления (также не показан) может механическим или другим способом соединяться с механизмом смыва, который начинает цикл смыва, а также поворачивает затвор 32 из закрытого положения в открытое положение и затем снова обратно. В качестве альтернативы пользователь может перемещать затвор посредством вращения стержня 52 вручную.
Унитаз 20 может включать в себя фланец 30 рядом с нижней частью чаши 22 и/или другие соединительные элементы, такие как крепежные элементы (не показаны), и прокладку 32 для соединения вставного клапана 28 по фланцу 33. В любом случае сифон 26 содержит уровень 34 воды в сифоне для предотвращения обратного проникновения канализационного газа и может соединяться с вставным клапаном 28 по кольцевому выступу 35 при помощи гибкого резинового элемента и/или других элементов, таких как зажимы (все не показаны). Вставной клапан 28 обеспечивает прохождение нечистот и текучей среды из чаши 22 в сифон 26.
Как показано более детально на фиг.2-5, вставной клапан 28 включает в себя первый корпус 36, второй, обычно зеркально повторяющий его корпус 38, соединенный с первым корпусом 36, и поворотный затвор 40, установленный внутри полости, образованной между первым и вторым корпусами 36, 38.
Затвор 40 включает в себя вогнутую внутрь сторону 42 и выпуклую наружу сторону 44, которая включает в себя контур 46. Контур 36 повторяет контур 48, образованный на внутренней стенке полости, образованной корпусами.
Как показано на фиг.4, когда затвор 40 поворачивается посредством вращающегося стержня 52, он поворачивается вниз и к контуру 48. Это выводит затвор из блокирующего/уплотняющего положения.
Необходимо понимать, что между смывами нечистоты обычно будут оставаться в сифоне выше уровня 34 воды в сифоне. Таким образом, нечистоты обычно не будут сосредоточиваться около контура 48. Отмечается также, что вставной клапан 28 содержит прокладку 50 для обеспечения поддержания надлежащего уплотнения между наружной кромкой затвора и стенкой сифона. Отмечается также, что наличие воздушного кармана 54 также облегчает техническое обслуживание стержня 52.
Во время цикла смыва пользователь расцепляет запускающий элемент смыва, который в конечном итоге поворачивает затвор 40 из закрытого положения, обеспечивая быстрое удаление нечистот через впускное отверстие 56 вставного клапана. Предпочтительно, если впуск воды для смыва осуществляется с небольшой задержкой для обеспечения удаления основной массы нечистот перед впуском чистой воды для смыва для промывания чаши.
По истечении определенного периода времени шарнирный клапан возвращается в закрытое положение, проиллюстрированное на фиг.1, и, предпочтительно, фиксируется в данном положении, так что между смывами в чаше над клапаном может находиться некоторое количество воды. Затем вода на впуске перекрывается и цикл смыва завершается.
Стержень 52 вставляется в гнездо 58 и через гнездо 60 для соединения с крутящим элементом (не показан), как было описано выше. Предпочтительно, первый корпус 36 и второй корпус 38 могут соединяться вдоль плоскости, приблизительно параллельной направлению потока 62. Штифты 64 во втором корпусе 38 и соответствующие отверстия 66 в первом корпусе 36 обеспечивают надлежащее совмещение двух корпусов 36, 38.
Как показано на фиг.6-8, второй выпускной клапан 70 может быть использован с унитазом (не показан). Он содержит коленчатый изгиб под углом 90° между выпускным отверстием чаши и началом сифона или другой канализационной трубы.
Выпускной клапан 70 не содержит двух зеркально противоположных корпусов. Вместо этого имеется основной корпус 72 и закрывающий корпус 74. При этом имеется также поворотный затвор 76, установленный между элементами 72/74.
Затвор 76 включает в себя вогнутую внутрь сторону 78, обращенную к чаше (когда клапан закрыт), и выпуклую наружу сторону 80, обращенную к сифону, при этом сторона 80 включает в себя контур 82. Первый корпус 72 включает в себя выемку 84, дополняющую по форме контур 82.
Когда затвор 76 открывается, он поворачивается в выемку 84, и контур 82 размещается в выемке 84. Это уменьшает сопротивление потоку и предотвращает скапливание нечистот за затвором 76.
Выпускной клапан 70 содержит прокладку 86 клапана для обеспечения поддержания надлежащего уплотнения и ось 88, соединенную с затвором 76. Отмечается также наличие воздушного кармана 90 и втулок 92. Штифт 94 может соединяться с осью 88 для обеспечения соединения с крутящим элементом (не показан), как было описано выше.
Выпускной клапан 70 включает в себя основной канал потока, обозначенный ссылочной позицией 96, и воздушный карман 90 расположен со смещением из основного канала 96 потока и выше уровня воды в сифоне. Ось 88 вставляется во втулки 92 и размещается в канале 98 для оси, при этом второй корпус 74 удерживает плоские поверхности 100 втулок 92, и ось 88 и, соответственно, затвор 76 вращаются во втулках 92.
Первый корпус 72 и второй корпус 74 соединяются вдоль плоскости, перпендикулярной направлению потока 102, и могут соединяться с чашей унитаза по второму корпусу 74 и с сифоном по фланцу 104 с использованием различных крепежных элементов (не показаны).
Ссылаясь на вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг.9-11, вместо вставного клапана 28 может быть установлен клапан 110, соединенный с возможностью прохождения текучей среды с чашей унитаза и сифоном. Он отличается главным образом конфигурацией уплотнения на своем затворе.
Имеется в наличии первый корпус 112 и второй корпус 114, соединенный с первым корпусом 112, и поворотный затвор 116, установленный между ними. Затвор 116 включает в себя сторону 118 и сторону 120, при этом сторона 120 включает в себя контур 122. Корпусы 112, 114 включают в себя выемку 124 для плотного размещения контура 122.
Клапан 110 содержит прокладку 126 клапана для обеспечения поддержания надлежащего уплотнения. Имеется также ось 128, соединенная с затвором 116. Первый корпус 112 включает в себя воздушный карман 130. Ось 128 соединяется с корпусами 112, 114 в воздушном кармане 130 соответственно в гнездах 132, 134.
Ось 128 может соединяться с крутящим элементом (не показан), как описано выше. Клапан 110 включает в себя основной канал потока, обозначенный ссылочной позицией 136, и воздушный карман 130 расположен со смещением от основного канала 136 потока и выше уровня воды в сифоне. Первый корпус 112 и второй корпус 114 соединяются вдоль плоскости, приблизительно параллельной направлению потока 138.
Клапан 110 соединяется с чашей унитаза по фланцу 140 и соединяется с сифоном по фланцу 142, в обоих случаях может использовать различные крепежные элементы (не показаны). Штифты 144 во втором корпусе 114 и соответствующие отверстия 146 в первом корпусе 112 обеспечивают надлежащее совмещение двух корпусов 112, 114.
Независимо от варианта осуществления шарнирный клапан может размещаться в отдельном вставном блоке, который облегчает монтаж и при необходимости замену. Кроме того, вероятность потребности в техническом обслуживании уменьшается благодаря минимизации воздействия нечистот на обратную сторону шарнирного клапана.
Хотя описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, необходимо понимать, что другие модификации и изменения данных предпочтительных вариантов осуществления будут очевидны для специалистов в данной области техники и должны осуществляться в пределах сущности и объема формулы данного изобретения. Например, хотя клапан сифона может использоваться с металлической чашей и/или сифоном, он может быть также использован с элементами унитаза, выполненными из других материалов (например, стеклянными, пластмассовыми). Кроме того, вогнутые/выпуклые конфигурации сифона и обратной стороны клапана могут быть повернуты в противоположном направлении.
Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается только описанными предпочтительными вариантами осуществления. Для определения полного объема настоящего изобретения ниже приведена формула изобретения.
Настоящее изобретение раскрывает унитазы, которые содержат выпускной клапан, регулирующий поток из чаши в сифон, при этом выпускной клапан выполнен с возможностью уменьшения столкновения с водопотоком во время цикла смыва.