КРАН ДЛЯ ЭКОНОМНОГО РАСХОДОВАНИЯ ВОДЫ-2
TAP FOR ECONOMICAL CONSUMPTION OF WATER 2

Изобретение относится к водопроводным кранам для бытовых нужд.
Известны краны различных конструкций, см., например пат. № RU 2502909. Но при бытовом использовании кран обычно открывается и остается открытым во время всей бытовой операции - мытья рук, мытья и чистки овощей, мытья посуды. При этом большая часть воды расходуется напрасно, то есть течет и тогда, когда она не нужна.
Задача и технический результат изобретения - экономное расходование воды.
Для этого кран, вентиль (будем так называть кран с резьбовым штоком) или клапан (далее общее - «кран»), имеет накопитель воды для разового расхода в виде емкости на конце патрубка, причем емкость имеет трубочку для выхода воздуха, один конец которой находится в верхней части емкости, а второй конец выходит вниз или вниз-вбок, и емкость имеет снизу одно или несколько сливных отверстий или центробежных форсунок.
Работает кран так: запорный элемент крана на короткое время открывается и накопитель наполняется. Вытесняемый воздух при этом выходит вниз из трубочки, и по окончании выхода воздуха из этой трубочки начинает выходить вода, а давление на сливном отверстии резко возрастает. Это является сигналом к закрытию крана. После чего вода некоторое время самотеком выливается из сливного отверстия (отверстий). Накопитель можно заполнять и частично (после нескольких циклов пользователь запоминает время полного наполнения и может прервать его в любой момент).
Для указания степени наполнения накопитель может быть прозрачным (только он должен иметь достаточную прочность - он может оказаться под давлением воды в магистрали) или может иметь поплавок с выступающим вверх из накопителя штоком. Последний вариант требует идеального уплотнения штока, так как при полном наполнении накопителя вода под большим давлением может брызнуть вверх из зазора штока.
Однако во время длительной бытовой операции каждый раз открывать-закрывать запорный элемент крана утомительно. Поэтому данный кран может иметь основной или вспомогательный запорный элемент в виде седла и штока с эластичным или плотно прилегающим грибком наверху, причем нижняя часть штока выступает вниз из накопителя.
Причем, чтобы не оказывать большого контактного усилия на руки, нижняя часть штока имеет закругленную шляпку (то есть получается нечто вроде дачного или железнодорожного умывальника).
При пользовании только холодной водой данный кран может быть основным (а для надежности может быть и дополнитьельным). Но на смесителе, уже имеющем два крана для холодной и для горячей воды, данный кран будет дополнительным и будет расположен на конце патрубка смесителя. Пропускная способность данного крана (основного или дополнительного) должна быть такой, чтобы при среднем давлении в магистрали накопитель наполнялся за 1-3 секунды. А рекомендуемая емкость накопителя - 100-150 мл (напомню, его можно наполнять лишь частично). Большому объему накопителя препятствуют лишь эстетические соображения. Пропускная способность сливного отверстия или душа рекомендуется такой, чтобы полный накопитель сливался за 3-4 секунды. Форма накопителя рекомендуется близкой к цилиндрической с длиной, примерно равной диаметру. Возможны и даже желательны эстетические детали (какой-то узор на боковой поверхности и т.п.).
Сливное отверстие может быть одно, являясь одновременно отверстием для прохода с зазором штока крана (шток при этом в этом месте может иметь упомянутое крестообразное сечение). Но для равномерного нанесения воды на обмываемый объект лучше, если их будет много - типа душевого рассеивателя. Однако при этом следует иметь ввиду, что вследствие очень малого располагаемого напора на этих отверстиях (оно уменьшается в конце слива до нескольких миллиметров водяного столба) вода может растекаться по нижней поверхности накопителя и стекать одной струей. Поэтому каждое отверстие должно иметь маленький патрубок (3-5 мм). Он может быть выполнен отдельно, причем возможно из резины или эластомера (чтобы не пораниться об него), и установлен в каждое отверстие с натягом или на резьбе.
Так как данный кран предназначен для бытовых нужд типа: умывания лица и мытья рук, мытья и чистки овощей, мытья посуды, и не предназначен для нужд с большим и постоянным расходом воды (наполнение ведра или ванны), то проходное сечение накопителя может быть переменным, для чего накопитель имеет дополнительное отверстие с заслонкой, имеющей возможность сдвигаться (вбок или продольно) или поворачиваться (шиберного типа).
Или же накопитель может быть быстросъемным, например он может крепиться к патрубку крана байонетным креплением или многозаходной резьбой с уплотнением.
Накопитель с дополнительным запорным элементом может выпускаться отдельно как дополнительная опция для кранов, имеющих на конце патрубка резьбу или утолщение (в последнем случае крепление должно иметь вид резьбовой цанги и должно выдерживать максимальный напор магистрали). Выполнен накопитель может быть, в частности, из пластмассы, например прозрачной.
На прилагаемом эскизе показан накопитель данного крана. На основной патрубок 1 крепится на резьбе накопитель 2, образуя в месте крепления седло 3. В седло входит шток 4, имеющий на верхнем конце эластичный грибок 5, а на нижнем конце - округлую шляпку 6. Вблизи клапана шток имеет крестообразное или трехлучевое сечение, образованное фрезерованными пазами 7 на нем. В днище накопителя имеются резиновые патрубки 8. Для выхода воздуха имеется трубочка 9.
Работает кран так: в патрубок 1 подается давление воды (или оно постоянно там имеется). При нажатии на шляпку 6 штока 4 грибок 5 поднимается, и вода по пазам 7, быстро поступает в накопитель 2 (сечение штока и пазов должно быть достаточным для этого). Вытесняемый воздух при этом выходит по трубочке 9. Заполнив накопитель полностью или частично (пользователь ориентируется по времени и по выходу воды из трубочки 9), пользователь отпускает шляпку 6, и грибок 5 закрывается. Накопившаяся вода с небольшой (удобной для пользователя) скоростью выливается через резиновые патрубки 8 на объект мытья - на руки, овощи или посуду.
При необходимости цикл повторяется.