ТЕРМОСТАТИЧЕСКИЙ КРАН-СМЕСИТЕЛЬ С ТРУБЧАТЫМ ЭЛЕМЕНТОМ
THERMOSTATIC MIXER TAP WITH TUBULAR ELEMENT

Настоящее изобретение относится к термостатическому крану-смесителю, содержащему удлиненный корпус, имеющему входное отверстие холодной воды на одном конце, входное отверстие горячей воды на другом конце и выходное отверстие смешанной воды, содержащему также узел регулирования температуры для смешивания холодной и горячей воды и по меньшей мере один трубчатый элемент горячей воды, который расположен полностью в корпусе и по которому горячая вода направляется к узлу регулирования температуры.
Термостатический кран-смеситель с вышеупомянутыми признаками известен из ЕР 0943740 В1. Горячая вода направляется по трубе, изготовленной из пластмассы, через пространство, в котором течет смешанная вода. Поскольку почти весь объем корпуса заполнен водой, то объем застойной воды в неиспользуемом состоянии большой. Кроме того, на пластмассовых поверхностях, прежде всего, когда вода застаивается, могут прикрепляться и размножаться бактерии, например синегнойная палочка. Соответственно, этот термостатический кран-смеситель приводит к большему риску ускорения размножения бактерий при использовании в сфере здравоохранения.
Поэтому целью настоящего изобретения является разрешение известных проблем и разработка термостатического крана-смесителя, который может быть использован в сфере здравоохранения.
Эта цель достигнута за счет термостатического крана-смесителя по независимому пункту формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления термостатического крана-смесителя описаны в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании, причем отдельные признаки предпочтительных вариантов осуществления могут комбинироваться технически пригодным образом.
Прежде всего, цель достигнута посредством термостатического крана-смесителя с вышеописанными признаками, причем трубчатый элемент горячей воды изготовлен из металла, причем соприкасающиеся с водой внутренние поверхности трубчатого элемента горячей воды, по меньшей мере, на участках покрыты обладающим антибактериальными свойствами материалом, и причем трубчатый элемент горячей воды по меньшей мере на одном участке корпуса закреплен с помощью втулки, которая изготовлена из теплоизолирующего материала.
Изобретение имеет преимущество, что благодаря металлическому трубчатому элементу образовано жесткое, устойчивое к давлению и разъемное соединение между водопроводной сетью и регулирующим температуру узлом, причем благодаря антибактериальным свойствам внутренней поверхности трубчатого элемента предотвращаются прикрепление и размножение бактерий в трубчатом элементе. Поскольку трубчатый элемент удерживается в корпусе посредством теплоизолирующей втулки, тепловая энергия воды в трубчатом элементы не передается легко к внешней стенке корпуса, поддерживая низкой температуру внешней поверхности корпуса. В соответствии с этим, термостатический кран-смеситель может быть использован в сфере здравоохранения.
Внутренний диаметр трубчатого элемента, через который течет вода, может поддерживаться небольшим, менее 2 см, предпочтительно менее 0,5 см. Таким образом, скорость протекания воды через трубчатый элемент является высокой, так что предотвращается или подавляется осаждение бактерий на внутренней поверхности трубчатого элемента, и осажденный материал смывается. Кроме того, вследствие небольшого внутреннего диаметра застойный объем поддерживается низким.
Материал с антибактериальными свойствами является, предпочтительно, медью. Например, внутренние поверхности трубчатого элемента и/или описанного ниже направляющего воду элемента может быть покрыта медью или содержащем медь сплавом. Альтернативно, трубчатый элемент и/или направляющий воду элемент может быть изготовлен полностью из меди или, предпочтительно, содержащего медь сплава. В одном предпочтительном варианте осуществления трубчатый элемент и/или направляющий воду элемент полностью изготовлен из латуни (CuZn).
Предпочтительно, управляющий выходом смешанной воды узел расположен вдоль удлиненного корпуса между входным отверстием холодной воды и входным отверстием горячей воды. Выходное отверстие смешанной воды, прежде всего, расположено примерно посередине между входным отверстием холодной воды и входным отверстием горячей воды.
Предпочтительно, узел регулирования температуры является обыкновенным термостатическим краном-смесителем, который поддерживает температуру смешанной воды постоянной после того, как она установлена на соответствующее значение. Узел регулирования температуры может быть также выполнен таким образом, что узел регулирования температуры может быть использован для открывания и закрывания пути смешанной воды.
Теплоизолирующий материал втулки и описанной ниже гильзы является, прежде всего, пластмассой. Втулка простирается по внешней поверхности трубчатого элемента в радиальном направлении. Предпочтительно, втулка на участке трубчатого элемента полностью окружает трубчатый элемент. Альтернативно, втулка может быть прикреплена к аксиальному концу трубчатого элемента. Втулка может навинчиваться на трубчатый элемент, но также возможно, что втулка защелкивается на трубчатом элементе. Втулка радиально примыкает к внутренней поверхности корпуса так, что трубчатый элемент закрепляется посредством втулки в корпусе.
Для дальнейшего уменьшения застойного объема воды в термостатическом кране-смесителе, термостатический кран-смеситель имеет трубчатый элемент холодной воды, который расположен полностью в корпусе и в котором холодная вода направляется к узлу регулирования температуры, причем трубчатый элемент холодной воды также изготовлен из металла, причем контактирующие с холодной водой внутренние поверхности трубчатого элемента холодной воды, по меньшей мере, на участках оснащены обладающим антибактериальными свойствами материалом, причем трубчатый элемент холодной воды соединен по меньшей мере с одним участком корпуса посредством второй втулки, которая изготовлена из теплоизолирующего материала. Технические идеи в отношении трубчатого элемента холодной воды применимы для трубчатого элемента горячей воды, и наоборот. Прежде всего, трубчатый элемент холодной воды и соответствующая втулка могут быть заявлены независимо от трубчатого элемента горячей воды. Конфигурация на стороне холодной воды имеет преимущество, что холодная вода в трубчатом элементе холодной воды изолирована от тепла из окружающей среды и от стороны горячей воды, так что размножение бактерий на стороне воды также уменьшается.
Для уменьшения числа деталей трубчатый элемент горячей воды и трубчатый элемент холодной воды имеют одинаковые геометрические размеры.
Предпочтительно, по меньшей мере один трубчатый элемент (трубчатый элемент горячей воды и/или трубчатый элемент холодной воды), по меньшей мере, на части его аксиальной протяженности окружен воздушной камерой, которая во время использования заполняется воздухом. Прежде всего, образованы две воздушные камеры, одна, окружающая трубчатый элемент горячей воды, и другая, окружающая трубчатый элемент холодной воды.
Является предпочтительным, что аксиальная длина по меньшей мере одного трубчатого элемента больше, чем одна треть (1/3) аксиальной длины удлиненного корпуса, прежде всего, когда имеется как трубчатый элемент горячей, так и трубчатый элемент холодной воды. Если имеется только трубчатый элемент горячей воды, то трубчатый элемент горячей вода больше, чем две трети (2/3) аксиальной длины удлиненного корпуса. Является также предпочтительным, что суммарная аксиальная длина одной или двух воздушных камер составляет, по меньшей мере, половину длины удлиненного корпуса.
Согласно одному варианту осуществления изобретения образована камера холодной воды для приема холодной воды из трубчатого элемента холодной воды, которая, по меньшей мере, частично окружает узел регулирования температуры, предпочтительно, в горизонтальной плоскости, и которая окружает концевой участок трубчатого элемента горячей воды, предпочтительно, в вертикальной плоскости, причем часть камеры холодной воды, окружающая трубчатый элемент горячей воды, предпочтительно, расположена между воздушной камерой и камерой горячей воды. Прежде всего, камера холодной воды, которая образована геометрией корпуса и дополнительно ограничена трубчатым элементом горячей воды и/или трубчатым элементом холодной воды и/или другими элементами термостатического крана-смесителя, не простирается до входного отверстия холодной воды. Таким образом, объем застойной воды в случае неиспользования дополнительно уменьшается. Кроме того, вода в камере холодной воды активно охлаждает внешнюю поверхность корпуса в тех областях, в которых элементы, которые находятся в контакте с горячей водой, не находятся в непосредственном контакте с корпусом. Соответственно, предотвращается, что внешняя поверхность корпуса станет слишком горячей.
Камера холодной воды окружает только концевой участок трубчатого элемента горячей воды. Прежде всего, участок холодной воды простирается менее чем на одну треть (1/3), предпочтительно менее чем на одну четверть (1/4), по длине трубчатого элемента горячей воды.
Прежде всего, корпус образует первый стенной участок для отделения камеры холодной воды от воздушной камеры и второй стенной участок для отделения камеры холодной воды от камеры горячей воды для приема горячей воды из трубчатого элемента горячей воды, причем трубчатый элемент горячей воды простирается через отверстие в первом стенном участке и вставлен своим концом в отверстие во втором стенном участке, причем трубчатый элемент горячей воды уплотнен соответствующими уплотняющими элементами относительно стенных участков корпуса. Соответственно, камера холодной воды простирается от стороны узла регулирования температуры, которая обращена к входному отверстию холодной воды, к той стороне узла регулирования температуры, которая обращена к входному отверстию горячей воды, причем камера холодной воды, по меньшей мере, частично окружает в аксиальном направлении камеру горячей воды, через которую горячая вода направляется от выхода трубчатого элемента горячей воды к узлу регулирования температуры. Таким образом, область, в которой трубчатый элемент горячей воды находится в непосредственном соединении с корпусом, также находится в непосредственном контакте с холодной водой в камере холодной воды. Несмотря на наличие камеры холодной воды, объем застойной воды относительно мал.
В одном варианте осуществления, который может решить вышеописанную проблему независимо от описанных выше признаков, формируется камера холодной воды для приема холодной воды, которая, по меньшей мере, частично окружает узел регулирования температуры, причем третий стенной участок корпуса сформирован таким образом, что вся вода в камере холодной воды протекает мимо участка узла регулирования температуры от стороны холодной воды к стороне горячей воды, прежде чем она входит в узел регулирования воды. Прежде всего, третий стенной участок корпуса простирается между выходом трубчатого элемента холодной воды и той частью входа узла регулирования температуры, которая обращена к стороне холодной воды. Тем самым предотвращается то, что холодная вода поступает напрямую в узел регулирования воды, так что вся холодная вода должна течь от стороны холодной воды к стороне горячей воды. Таким образом, улучшается охлаждение поверхности стороны горячей воды корпуса и предотвращается дополнительный застой воды в камере холодной воды даже во время использования. Предпочтительно, корпус выполнен таким образом, что камера холодной воды расположена между камерой горячей воды и передней и верхней поверхностью корпуса. Таким образом, в области, в которой выполнена камера горячей воды, в непосредственном контакте с камерой холодной воды находятся те поверхности корпуса, к которым иногда может прикоснуться пользователь. Кроме того, объем камеры горячей воды дополнительно уменьшен, тем самым уменьшая застойный объем горячей воды.
Для того чтобы по меньшей мере один трубчатый элемент может быть легко установлен, трубчатый элемент горячей воды и/или трубчатый элемент холодной воды может быть вставлен через отверстие в соответствующей аксиальной концевой торцевой поверхности удлиненного корпуса, причем отверстие после установки закрывается крышкой. Дополнительным преимуществом этой конфигурации является то, что трубчатые элементы могут быть осмотрены, сняты и очищены после того, как термостатический кран-смеситель закреплен на стене.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения направляющий горячую воду элемент простирается через входное отверстие горячей воды в корпус и находится в гидравлической связи с трубчатым элементом горячей воды, причем направляющий горячую воду элемент окружен на одном участке гильзой, которая вставлена во входное отверстие горячей воды корпуса, причем гильза изготовлена из теплоизолирующего материала, и направляющий горячую воду элемент изготовлен из металла, контактирующие с водой поверхности которого, по меньшей мере, на участках выполнены из обладающего антибактериальными свойствами металла.
Насколько направляющий воду элемент описан в отношении стороны горячей воды, настолько все разъяснения и идеи применимы также к направляющем воду элементу для стороны холодной воды. Соответственно, направляющий холодную воду элемент простирается через входное отверстие холодной воды в корпус и находится в гидравлической связи с трубчатым элементом холодной воды, причем направляющий холодную воду элемент на участке окружен гильзой, которая вставлена во входное отверстие холодной воды в корпусе, причем гильза изготовлена из теплоизолирующего материала, и направляющий холодную воду элемент изготовлен из металла, контактирующие с водой внутренние поверхности которого, по меньшей мере, на участках выполнены из обладающего антибактериальными свойствами металла.
В установленном состоянии направляющие воду элементы соединены с водопроводными трубами, расположенными в стене. Вследствие вставного соединения гильз с корпусом, корпус и расположенные в нем трубчатые элементы и узел регулирования температуры могут быть легко сняты с направляющих элементов, которые соединены с водопроводными трубами. Таким образом, снятый удлиненный корпус и расположенные в нем элементы могут быть легко очищены.
В одном варианте осуществления направляющие воду элементы вставлены в трубчатый элемент, причем на конце соответствующего направляющего воду элемента расположен обратный клапан. Направляющий воду элемент вставлен в боковое отверстие в соответствующем трубчатом элементе для создания гидравлической связи. После снятия корпуса с установленных направляющих элементов обратный клапан может быть осмотрен и, возможно, заменен.
Для предотвращения того, что грязь из водопровода пройдет в трубчатый элемент (элементы) и к выходному отверстию для воды, на каждом из направляющих воду элементах выше по потоку от обратного клапана расположен фильтр, причем фильтр доступен через боковое отверстие в направляющем элементе.
Боковое отверстие в направляющем воду элементе может быть также использовано для направления воды с целью промывки через элементы термостатического крана-смесителя. Для очистки фильтра или для направления воды с целью промывки в направляющий элемент, в боковое отверстие может быть вставлен адаптер, причем адаптер может быть закреплен в боковом отверстии посредством резьбового соединения или с помощью других крепежных средств.
В еще одном варианте осуществления в направляющем воду элементе расположен отключающий элемент, который может быть ввинчен в направляющий воду элемент с боковой стороны для перекрывания потока воды через направляющий воду элемент. Прежде всего, отключающий элемент изготовлен из металла и обеспечивает металлическое уплотнение, так что вода не приходит в контакт с резиной уплотняющего элемента. Прежде всего, поверхность отключающего элемента также обладает антибактериальными свойствами. Предпочтительно, отключающий элемент изготовлен из латуни.
Изобретение будет описано для примера применительно к варианту осуществления, показанному на фигурах. На фигурах показано:
Фиг. 1 - вид в поперечном разрезе через термостатический кран-смеситель в горизонтальной плоскости,
Фиг. 2 - вид в поперечном разрезе в вертикальной плоскости через термостатический кран-смеситель, показанный на фиг. 1,
Фиг. 3 - вид в поперечном разрезе через сторону горячей воды в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости фиг. 1,
Фиг. 4 - вид в поперечном разрезе через термостатический кран-смеситель, показанный на фиг. 1, в вертикальной плоскости в области выходного отверстия смешанной воды, и
Фиг. 5 - вид в поперечном разрезе в вертикальной плоскости согласно фиг. 2, показывающий еще один вариант осуществления термостатического крана-смесителя.
Показанный на фигурах термостатический кран-смеситель содержит удлиненный корпус 1, который образует входное отверстие 2 холодной воды, входное отверстие 3 горячей воды на задней стороне корпуса 1 и выходное отверстие 4 смешанной воды. В корпусе 1 вблизи выходного отверстия 4 смешанной воды расположен узел 5 регулирования температуры. Как можно понять из фиг. 4, в выходное отверстие 4 смешанной воды вставлен выходной элемент 27.
Корпус 1 выполнен таким образом, что холодная вода может подаваться из камеры 12 холодной воды к узлу 5 регулирования температуры, и что к узлу 5 регулирования температуры из камеры 15 горячей воды может подаваться горячая вода. Горячая вода и холодная вода, подаваемые к узлу 5 регулирования температуры, направляются узлом 5 регулирования температуры к выходному отверстию 4 смешанной воды.
Для того чтобы горячая вода подавалась в камеру 15 горячей воды, на стороне горячей воды предусмотрены направляющий элемент 19 горячей воды и трубчатый элемент 6 горячей воды. Для того чтобы холодная вода могла подаваться в камеру 12 холодной воды, на стороне холодной воды предусмотрены направляющий элемент 20 холодной воды и трубчатый элемент 9 холодной воды. Сторона горячей воды и сторона холодной воды являются по существу зеркально симметричными. Различия между стороной горячей воды и стороной холодной воды описываются ниже.
В установленном состоянии направляющий горячую воду элемент 19 неподвижно соединен с водопроводной трубой горячей воды, а направляющий холодную воду элемент 20 неподвижно соединен с водопроводной трубой холодной воды. Соответственно, холодная и горячая вода текут через каналы в соединительных элементах 19, 20 к трубчатым элементам 6, 9. Каждый направляющий элемент 19, 20 окружен на своем концевом участке гильзой 21, посредством которой направляющие элементы 19, 20 могу быть вставлены во входное отверстие 2 холодной воды и входное отверстие 3 горячей воды, соответственно. Вставленная гильза 21 прикрепляется к корпусу 1 посредством винта 26. В направляющих воду элементах 19, 20 расположены фильтры 23, с помощью которых из воды могут быть отфильтрованы загрязнения из водопроводных труб. Фильтры 23 могут быть доступны через боковое отверстие 24, так что фильтры 23 могут быть заменены или очищены. Это же боковое отверстие 24 может быть использовано для промывки термостатического крана-смесителя. Кроме того, в направляющий горячую воду элемент 20 может быть завинчен изготовленный из латуни отключающий элемент 25, так что поток воды может быть перекрыт.
На концах направляющих воду элементов 19, 20, которые обращены к трубчатым элементам 6, 9, расположены обратные клапаны 22. Этим концом направляющие воду элементы 19, 20 вставляются в соответствующие трубчатые элементы 6, 9. Когда направляющие воду элементы 19, 20 соединены с водопроводными трубами, корпус 1 и расположенные в нем элементы могут быть отсоединены от направляющих воду элементов 19, 20 после ослабления винта 26, так что корпус и расположенные в нем элементы могут быть осмотрены и очищены.
Трубчатые элементы 6, 9 могут быть вставлены в удлиненный корпус 1 через отверстия 17 на аксиальных торцевых поверхностях удлиненного корпуса 1. Отверстия 17 могут быть закрыты соответствующими крышками 18. Таким образом, трубчатые элементы 6, 9 достижимы через отверстия 17, так что они могут быть осмотрены и, возможно, удалены из корпуса 1 для очистки.
Трубчатый элемент 6 горячей воды удерживается в корпусе 1 на левой стороне посредством втулки 8, которая изготовлена из теплоизолирующего пластмассового материала, так что трубчатый элемент 6 горячей воды находится на расстоянии от корпуса 1. На другой стороне трубчатый элемент 6 горячей воды вставлен в отверстия в первом стенном участке 13 и втором стенном участке 14. Между первым стенным участком 13 и вторым стенным участком 14 образована камера 12 холодной воды, так что концевой участок трубчатого элемента 6 горячей воды при использовании окружен холодной водой. Трубчатый элемент 6 горячей воды уплотнен уплотняющим элементом 16 относительно стенных участков 13, 14. Трубчатый элемент 6 горячей воды, по меньшей мере, примерно на половине его аксиальной длины окружен воздушной камерой 11.
На стороне холодной воды трубчатый элемент 9 холодной воды закреплен в корпусе 1 посредством второй пластмассовой втулки 10, и на его другом конце в отверстии, образованном стенным участком корпуса 1. Трубчатый элемент 9 холодной воды окружен вдоль почти всего его аксиальной протяженности воздушной камерой 11, которая отделена от камеры 12 холодной воды стенным участком, в который вставлен трубчатый элемент 9 холодной воды.
Направляющие воду элементы 19, 21 и трубчатые элементы 6, 9 изготовлены из латуни, так что внутренние поверхности 7, контактирующие с водой, содержат медь, которая обладает антибактериальными свойствами. Таким образом, предотвращается прикрепление и размножение бактерий на внутренних поверхностях 7 направляющих воду элементов 19, 20 и трубчатых элементов 6, 9.
Направляющие воду элементы 19, 20 и трубчатые элементы 6, 9, по меньшей мере на одном конце, закреплены в корпусе 1 посредством втулок 8, 10 и гильз 21, соответственно. Втулки 10, 8 и гильзы 21 изготовлены из теплоизолирующего материала, например пластмассы, так что сильно уменьшается передача тепловой энергии к корпусу. Таким образом, предотвращается, что корпус нагревается, когда горячая вода протекает через металлический направляющий горячую воду элемент 19 и металлический трубчатый элемент 6 горячей воды.
Кроме того, камера холодной воды 12 простирается между стенными участками 13, 14, которые находятся в прямом контакте с трубчатым элементом 6 горячей воды. Таким образом, холодная вода в камере 12 холодной воды находится в контакте с теми участками корпуса 1, на которых трубчатый элемент 6 горячей воды находится в прямом контакте со стенными участками 13, 14. Таким образом, предотвращается, что тепловая энергия, поставляемая горячей водой в трубчатый элемент 6 горячей воды, не передается к внешней части корпуса 1.
Для уменьшения передачи тепла трубчатые элементы 6, 9 окружены воздушными камерами 11. Объем термостатического крана-смесителя, в котором вода застаивается во время неиспользования, уменьшается благодаря воздушным камерам 11, окружающим трубчатые элементы 6, 9 и благодаря малому внутреннему поперечному сечению направляющих воду элементов 19, 20 и трубчатых элементов 6, 9.
На фиг. 5 показан альтернативный вариант осуществления термостатического крана-смесителя относительно описанного выше варианта осуществления. Для одинаковых элементов используются одинаковые ссылочные обозначения. В дальнейшем рассматриваются только различия между вариантом осуществления на фиг. 5 и описанным выше вариантом осуществления.
Как можно понять из множества ссылочных обозначений 12 для одной камеры 12 холодной воды, камера холодной воды 12 простирается от стороны холодной воды к стороне горячей воды так, что она гарантирует, что вся холодная вода должна протекать мимо узла 5 регулирования температуры к стороне горячей воды, прежде чем она может войти в узел 5 регулирования температуры. Для предотвращения того, что холодная пода входит в узел 5 регулирования температуры непосредственно на холодной стороне, корпусом 1 образован третий стенной участок 28. Соответственно, предотвращается, что холодная вода будет застаиваться во время использования.
Кроме того, камера 12 холодной воды расположена таким образом, что она простирается между камерой 15 горячей воды и, по меньшей мере, верхней поверхностью и передней поверхностью корпуса 1. Таким образом, застойный объем горячей воды дополнительно уменьшается. Кроме того, дополнительно уменьшается нагрев внешней поверхности корпуса 1.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 корпус
2 входное отверстие холодной воды
3 входное отверстие горячей воды
4 выходное отверстие смешанной воды
5 узел регулирования температуры
6 трубчатый элемент горячей воды
7 внутренняя поверхность
8 втулка
9 трубчатый элемент холодной воды
10 вторая втулка
11 воздушная камера
12 камера холодной воды
13 первый стенной участок
14 второй стенной участок
15 камера горячей воды
16 уплотняющий элемент
17 отверстие
18 крышка
19 направляющий горячую воду элемент
20 направляющий холодную воду элемент
21 гильза
22 обратный клапан
23 фильтр
24 боковое отверстие
25 отключающий элемент
26 винт
27 выходной элемент
28 третий стенной участок