БЕЗРЫЧАЖНЫЙ СМЕСИТЕЛЬНЫЙ КРАН

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, в частности к смесительным устройствам, предназначенным для смешивания горячей и холодной воды
В последнее время развитие техники и технологии позволило значительно усовершенствовать данную арматуру, зачастую приводя к использованию большого количества материала, что повышает стоимость арматуры.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности смесительной арматуры за счет ее экономичности.
Известен смеситель, содержащий корпус с каналами для подвода холодной и горячей воды и отвода смешанной воды к изливу и душу, крышку и запорный узел в виде неподвижной и подвижной пластин с проходными окнами, причем подвижная пластина жестко соединена с камерой смешения, выполненной в виде стакана, кинематически связанного с крышкой корпуса и рычагом рукоятки управления (см. авт. св. СССР №1399558 на изобретение «Смеситель». МПК F16K 11/06. Заявлено 23.05.1986, опубликовано 30.05.1988.).
Известный смеситель имеет большое количество составных деталей, что обуславливает его конструктивную сложность, существенно увеличивает его материалоемкость и стоимость. Кроме того, такая конструктивная усложняет его ремонт в случае необходимости.
Известен смеситель, содержащий корпус стаканообразной формы с патрубками подвода холодной и горячей воды и отвода холодной, горячей или смешанной воды к изливу или душу, крышку и запорный узел в виде смонтированных друг возле друга с возможностью скольжения между собой неподвижной и подвижной пластин с проходными окнами, расположенными на двух концентрических окружностях, камеру смешения (см. авт. св. СССР №1815457 на изобретение «Смеситель». МПК F16К 11/06. Заявлено 12.02.1991.).
Известный смеситель также конструктивно сложный из-за большого количества составных деталей, что существенно увеличивает его материалоемкость и стоимость, а также усложняет его ремонт в случае необходимости.
Анализ отобранной в процессе поиска информации в данной области позволил выявить наиболее близкое техническое решение однорычажного смесительного крана, содержащего полый цилиндрический корпус, к нижней части которого присоединены патрубки для подвода горячей и холодной воды, а в боковой части имеется отверстие для отвода теплой воды к изливу, расположенный в корпусе запорный узел в виде неподвижного диска с отверстиями для прохода горячей и холодной воды и для прохода теплой воды, отводимой к изливу, и подвижного диска с углублением, образующим смесительную камеру, оба диска плотно контактируют друг с другом плоскими поверхностями, размещенный в верхней части корпуса механизм управления запорным узлом, выполненный в виде рычага, один конец которого снабжен рукояткой, а другой конец соединен с подвижным диском (см. патент РФ №31 625 на полезную модель «Однорычажный смесительный кран». МПК F16K 11/00. Заявлено 05.02.2003, опубликовано 20.08.2003. Патентообладатель - Сердюк М.И. Прототип).
Известный смеситель также конструктивно сложный из-за большого количества составных движущихся деталей, что существенно увеличивает его материалоемкость и стоимость, а также усложняет его ремонт в случае необходимости.
Таким образом, известные устройства для смешивания воды не отличаются высокой эффективностью в виду указанных выше недостатков.
Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение безрычажного смесительного крана позволяет достичь нового технического результата - повышение эффективности смесительного крана за счет упрощения конструкции и ремонта в случае необходимости, снижения материалоемкости и стоимости.
Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность предлагаемой в качестве полезной модели технического решения и способствует достижению нового технического результата.
Безрычажный смесительный кран, содержащий корпус, запорный узел, состоящий из подвижного диска с углублением, образующим смесительную камеру, и неподвижного диска с проходными отверстиями для подвода холодной и горячей воды, плотно прилегающих с возможностью скольжения подвижного диска относительно неподвижного по плоскости контакта, проходное отверстие для отвода воды и орган излива, механизм управления запорным узлом, отличающийся тем, что корпус выполнен сборным, состоящим из неподвижного, подвижного дисков запорного узла и снабженным прилегающей к последнему крышкой, соединенных между собой крепежным элементом с возможностью обеспечения вращательного скольжения подвижного диска относительно неподвижных диска и крышки, механизм управления запорным узлом выполнен в виде органа излива, углубление в подвижном диске выполнено сквозным и непосредственно сообщено с органом излива, жестко закрепленным на подвижном диске, углубление в подвижном диске и проходные отверстия для холодной и горячей воды в неподвижном диске выполнены одинаковыми формой и размером и расположены на одинаковом радиусе соответственно в подвижном и неподвижном дисках, причем расстояние между центрами проходных отверстий для холодной и горячей воды выполнено размером, обеспечивающим частичное совмещение проходных отверстий в неподвижном диске и углубления в подвижном диске с образованием смешанного потока воды с расходом, равным не менее максимального расхода горячей или холодной воды по отдельности.
Для достижения результата углубление в подвижном диске и проходные отверстия для холодной и горячей воды в неподвижном диске выполнены цилиндрической или овальной формой.
Достижению результата способствует то, что сборный корпус, включающий подвижный, неподвижный диски и крышку, выполнен в форме правильного усеченного цилиндра.
Итак, анализ выявленной информации о существующем уровне техники в области трубопроводной арматуры и сущность предложенной полезной модели показали, что предлагаемое в качестве полезной модели техническое решение отвечает критерию патентоспособности «новизна».
Выполнение корпуса сборным, состоящим из неподвижного, подвижного дисков запорного узла и снабженным прилегающей к последнему крышкой, соединенных между собой крепежным элементом с возможностью обеспечения вращательного скольжения подвижного диска относительно неподвижных диска и крышки, обеспечивает значительное упрощение конструкции смесителя, а за счет такого соединения - ее надежность, а также снижение материалоемкости, соответственно и стоимости. Поскольку корпус и запорный узел - одна и та же конструкция, которая выполняет сразу 2 функции - корпуса смесителя и запорного узла.
Выполнение механизма управления запорным узлом в виде органа излива также упрощает конструкцию, снижает материалоемкость и соответственно стоимость.
Выполнение углубления в подвижном диске, образующим смесительную камеру, сквозным и непосредственно сообщенным с органом излива, жестко закрепленным на подвижном диске, обеспечивает выполнение органу излива непосредственной функции излива воды(как смешанной, так и горячей и холодной), так и функции механизма управления запорным узлом. Это также значительно упрощает конструкцию, снижает материалоемкость и стоимость конструкции.
Выполнение углубления в подвижном диске и проходных отверстий для холодной и горячей воды в неподвижном диске одинаковыми формой и размером и их расположение на одинаковом радиусе соответственно в подвижном и неподвижном дисках, обеспечивает надежное и точное совмещение указанных отверстий и углубления при вращательном перемещении подвижного диска относительно неподвижного по плоскости контакта и подачу воды. При совмещении отверстия для подвода горячей воды с углублением, через смесительную камеру в излив идет горячая вода. При совмещении отверстия для подвода холодной воды с углублением, через смесительную камеру в излив идет холодная вода. Это обеспечивает простоту эксплуатации смесительного крана.
Выполнение расстояния между центрами проходных отверстий для холодной и горячей воды размером, обеспечивающим частичное совмещение проходных отверстий в неподвижном диске и углубления в подвижном диске с образованием смешанного потока воды с расходом, равным не менее максимального расхода горячей или холодной воды по отдельности, обеспечивает подачу смешанной воды к изливу с тем же расходом, что и при максимальной подаче воды, горячей или холодной, к органу излива. Тем самым обеспечивается высокая эффективность работы устройства при подаче воды любой необходимой температуры.
Выполнение углубления в подвижном диске и проходных отверстий для холодной и горячей воды в неподвижном диске цилиндрической или овальной формой упрощает процесс изготовления конструкции смесительного крана, следовательно, и обеспечение простоты эксплуатации устройства.
Выполнение сборного корпуса, включающего подвижный, неподвижный диски и крышку, в форме правильного усеченного цилиндра также обеспечивает простоту конструкции, экономию материала при изготовлении устройства, соответственно и стоимости.
Итак, в результате использования предлагаемой полезной модели достигается повышение эффективности смесительного крана за счет упрощения конструкции и ремонта в случае необходимости, снижение материалоемкости и стоимости.
Таким образом, предлагаемая совокупность существенных признаков полезной модели обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Предлагаемая полезная модель поясняется с помощью чертежей, где:
на фиг. 1 изображен безрычажный смесительный кран, вид спереди;
фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1, осевой разрез;
фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1, разрез А-А с фиг. 2, подача смешанной воды;
фиг. 4 - то же, что и на фиг.1, разрез А-А с фиг. 2, закрыта подача воды вариант 1 - орган излива слева (вариант 2 - справа);
Безрычажный смесительный кран содержит корпус (см. фиг. 1, 2, 3), выполненный сборным и состоящим из неподвижного 1, подвижного 2 дисков и крышки 3. Диски 1 и 2 - это запорный узел смесительного крана.
Механизм управления запорным узлом выполнен в виде органа 4 излива, жестко прикрепленного к подвижному диску 2, например, приварен.
Диски 1, 2 и крышка 3 соединены крепежным элементом 5, являющимся единой осью сборного корпуса, например, болтовое соединение, обеспечивающее плотное прилегание дисков 1, 2 и крышки 3. Следовательно, обеспечена надежность конструкции в целом, с одной стороны. С другой стороны, соединение выполнено с возможностью обеспечения вращательного перемещения диска 2 относительно неподвижных диска 1 и крышки 3. Диск 2 скользит относительно диска 1 по плоскости контакта 6 (см. фиг. 2, 3, 4).
Неподвижный диск 1 выполнен с проходными отверстиями для подвода холодной 7 и горячей 8 воды от напорных трубопроводов холодной 9 и горячей 10 воды. Отверстия 7, 8 снабжены сальниками (на черт, не показаны), предотвращающими вытекание воды в процессе эксплуатации.
Подвижный диск 2 выполнен с углублением 11, образующим смесительную камеру. Углубление 11 в подвижном диске 2 выполнено сквозным и непосредственно сообщено с органом 4 излива с обеспечением отвода воды потребителю (холодной, горячей и смешанной).
Углубление 11 в подвижном диске 2 и проходные отверстия для холодной 7 и горячей 8 воды в неподвижном диске 1 выполнены одинаковыми формой и размером. На фиг. 3, 4 показана цилиндрическая форма, но могут быть изготовлены и овальной формы. Форма отверстий 7, 8 и углубления 11 может быть и квадратной, но это технологически сложнее. Если проходные отверстия 7, 8 и углубление 11 имеют цилиндрическую форму, то они выполнены с одинаковым диаметром. В случае овальной формы, они выполнены овалом одинакового размера. Отверстия 7, 8 и углубление 11 расположены на одинаковых радиусах 12 и 13 соответственно в неподвижном 1 и подвижном 2 дисках для обеспечения их полного и точного совмещения.
Причем расстояние 14 (см. фиг. 2, 4) между центрами проходных отверстий для холодной 7 и горячей 8 воды выполнено размером, обеспечивающим частичное совмещение проходных отверстий 7, 8 (см. фиг. 3) в неподвижном диске 1 и углубления 11 в подвижном диске 2 с образованием смешанного потока воды в смесительной камере с последующим выходом через орган 4 излива к потребителю с расходом, равным не менее максимального расхода горячей или холодной воды по отдельности. Расстояние 14 определяется расчетным и проверяется экспериментальным путем.
Сборный корпус, включающий подвижный 2, неподвижный 1 диски и крышку 3, выполнен в форме правильного усеченного цилиндра. Такая форма не требует большого количества материала. Изготовлены диски 1, 2 и крышка 3 из антифрикционного материала, например, пластмассы, сплава на основе олова, бронза и т.п..
Предлагаемый смесительный кран крепят к мойке 15 в горизонтальном положении известным способом, например, болтовыми креплениями 16 либо вертикально к стене с подводом водонапорных трубопроводов 9, 10 к смесительному крану с расположением органа 4 излива над мойкой (на черт, не показано).
Для простоты эксплуатации на неподвижном диске 1 предусмотрены метки 17 и 18, указывающие на центры расположения соответственно отверстия 7 для холодной воды и отверстия 8 для горячей воды. На подвижном диске 2 предусмотрена метка 19, расположенная под органом 4 излива и указывающая на центр расположения углубления 11. Все метки выполнены определенным цветом: метка 17 - синий; метка 18 - красный; метка 19 - желтый или любой другой, например, зеленый.
Работу предлагаемой полезной модели можно пояснить следующим образом. В нерабочем положении (закрыто) орган 4 излива может находиться как справа от метки 18 горячей воды, так и слева от метки 17 холодной воды.
С помощью органа 4 излива, выполняющего функцию механизма управления запорным узлом, выполненным в виде неподвижного диска 1 и подвижного диска 2, рукой вращают подвижный диск 2 до совмещения метки 17 с меткой 19, если нужна холодная вода. При этом отверстие 7 совпадает с углублением 11, и холодная вода через смесительную камеру, образованную углублением 11, поступает в орган 4 излива, а из него поступает потребителю. Расход холодной воды регулируют движением диска 2 влево от метки 17 путем уменьшения совмещения отверстия 7 и углубления 11.
Аналогично с меткой 18. Вращают диск 2 до совмещения метки 18 с меткой 19, если нужна горячая вода. При совпадении отверстия 8 и углубления 11, горячая вода поступает в смесительную камеру, образованную углублением 11 в подвижном диске 2, затем в орган 4 излива, а оттуда - потребителю. Расход горячей воды регулируют движением диска 2 вправо от метки 18 путем уменьшения совмещения отверстия 8 и углубления 11.
Если нужна смешанная вода (теплая), то с помощью органа 4 излива вращают подвижный диск 2 до расположения метки 19 подвижного диска 2 между метками 17 и 18. Температуру воды регулируют перемещением подвижного диска 2 чуть влево или чуть вправо между метками 17 и 18.
Предлагаемый смесительный кран очень прост конструктивно, в работе и ремонте. В случае необходимости его ремонта (например, замена сальников), разбирают корпус на 3 части, подвижный 2, неподвижный 1 диски и крышку 3, путем раскрепления крепежного элемента 5. Просто и быстро.
Кран компактный, его легко крепить как к горизонтальной плоскости, так и к вертикальной.
Но самое главное - он обеспечивает значительную экономию материала на его производство (до 40%), а следовательно и стоимость. Это обусловлено тем, что корпус является запорным узлом, а функцию механизма управления запорным узлом выполняет орган излива.
В результате использования полезной модели достигается поставленный технический результат - повышение эффективности смесительного крана за счет упрощения конструкции и ремонта в случае необходимости, снижение материалоемкости и стоимости.
Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».