УСТРОЙСТВО С ВОЗМОЖНОСТЬЮ КОНТАКТНОГО ИЛИ БЕСКОНТАКТНОГО СМЫВА ВОДЫ ИЗ БАЧКА УНИТАЗА

Устройство относится к санитарно-техническому оборудованию и может быть использовано для инициализации подачи воды из смывного бака в чашу унитаза.
Известно «СМЫВНОЕ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО К УНИТАЗНОМУ БАЧКУ» по патенту РФ на изобретение №2162125 от 02.09.1996, опубликовано 02.09.199, МПК E03D1/34, E03D5/10, F16K31/02, содержащее корпус, рычаг для вытягивания поводка, пусковое нажимное устройство и электрооборудование, при этом рычаг для вытягивания поводка выполнен двуплечим, на одной его оси установлен магнит для взаимодействия с герконом, установленным на электрооборудовании, а на другой оси рычага установлен неподвижный узел, выполненный в виде штока для взаимодействия с подвижной планкой, установленной на направляющих с возможностью передвижения по ним вместе с поводком, причем на центральной оси планки имеется приспособление для закрепления поводка при подъеме и опускании планки с поводком в исходное положение.
В известном устройстве запуск электродвигателя, обеспечивающий подачу воды из смывного бачка в чашу унитаза, инициализируется механическим нажатием на кнопку смыва в течение 0,8-0,9 с. Необходимость производить механическое нажатие на кнопку для смыва, особенно в общественных местах, представляет для пользователя известного устройства потенциальную угрозу заражения болезнетворными вирусами или бактериями, способными к передаче контактным путем.
Наиболее близким по технической сути является «БЕСКОНТАКТНОЕ СМЫВНОЕ УСТРОЙСТВО» по патенту РФ на полезную модель №148974 от 15.07.2014, опубликован 20.12.2014, МПК E03D 5/00, содержащее бачок унитаза с установленным в нем механизмом слива, имеющим запорный клапан, связанное с механизмом слива процессинговое устройство, включающее датчик, электрическую схему, размещенную в коробке управления, и элемент активации механизма слива, при этом в качестве элемента активации механизма слива использован толкатель, взаимодействующий с кнопкой ручного смыва; коробка управления расположена поверх крышки бачка и закреплена с использованием резьбовой части кнопки ручного смыва; датчик расположен на крышке коробки управления.
Конструкция известного устройства обеспечивает активацию смыва воды за счет механического воздействия толкателя на кнопку ручного смыва, штатно установленную в крышке бачка. Такое решение не предусматривает возможность использования известного устройства совместно с вариантами смывных бачков, выполненных с возможностью выбора режима подачи воды в чашу унитаза - частичного или полного опорожнения. Таким образом, известное устройство не предоставляет пользователю возможности выбора оптимального объема воды, затрачиваемой при инициализации смыва, что влечет за собой ее неоправданный перерасход.
Задачей предлагаемого технического решения является создание автономного устройства бесконтактной или механической инициализации сброса воды из бачка унитаза, предоставляющего пользователю возможность выбора частичного или полного сброса воды.
Поставленная задача решена за счет устройства с возможностью контактного или бесконтактного смыва воды из бачка унитаза, содержащего корпус, при этом в верхней стенке корпуса выполнено отверстие, в котором размещена кнопка, установленная с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса устройства; кнопка соединена с подпружиненным штоком, установленным с возможностью вертикального перемещения и выходящим своей нижней частью из корпуса устройства; устройство снабжено зубчатой рейкой, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом, установленным с возможностью контролируемого вращения посредством электродвигателя; зубчатая рейка в верхней части снабжена зацепом, расположенным над ответной поверхностью на штоке; кнопка снабжена полостью, в которой установлен бесконтактный датчик; бесконтактный датчик выполнен с возможностью определения присутствия объектов в зоне его работы и направления их перемещения; устройство содержит контроллер, включающий процессор, установленный на электронной печатной плате; в корпусе выполнен герметичный отсек, в котором расположен элемент питания; контроллер выполнен с возможностью считывания сигналов с бесконтактного датчика, их обработки и подачи питания на электродвигатель; контроллер выполнен взаимосвязанным проводкой с бесконтактным датчиком, электродвигателем и элементом питания.
Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 - разрез устройства с возможностью контактного или бесконтактного смыва воды из бачка унитаза, вид спереди, на фиг. 2 - разрез устройства с возможностью контактного или бесконтактного смыва воды из бачка унитаза вид сбоку.
На фиг. 1, фиг. 2 изображены: корпус 1, верхняя стенка 2 корпуса, отверстие 3, кнопка 4, подпружиненный шток 5, трубчатый крепежный элемент 6, внешняя отбортовка 7, крышка 8 бачка, шток 9 смывного механизма, бесконтактный датчик 10, полый корпус 11, отверстия 12, батарейный отсек 13, элемент питания 14, электродвигатель 15, зубчатое колесо 16, зубчатая рейка 17, коромысло 18, пружина 19, зацеп 20.
Устройство с возможностью контактного или бесконтактного смыва воды из бачка унитаза выполнено следующим образом.
Устройство смыва воды содержит корпус 1. Корпус 1 выполнен с возможностью фиксации относительно бачка унитаза, например, в частном случае, под его крышкой 8. В верхней стенке 2 корпуса 1 выполнено отверстие 3. Отверстие 3 выполнено с возможностью размещения в нем трубчатого крепежного элемента 6. Трубчатый крепежный элемент 6 выполнен с возможностью фиксации своего положения относительно корпуса 1. Возможность фиксации обеспечивается, например, выполнением ответных резьб на поверхности отверстия 3 и внешней поверхности нижней части трубчатого крепежного элемента 6. Также фиксация может осуществляться с применением других известных из уровня техники средств, например, при помощи клеевого соединения, магнитов, сварки и так далее. В своей верхней части элемент 6 содержит расширение, выполненное, например, в форме внешней отбортовки 7. Форма и размер расширения в верхней части элемента 6, например отбортовки 7, подобраны таким образом, чтобы исключить возможность попадания элемента 6 внутрь смывного бачка через отверстие в его крышке 8. В отверстии 3 в полости трубчатого элемента 6 размещена кнопка 4. Кнопка 4 расположена в отверстии 3 с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса 1 устройства. Кнопка 4 содержит полый корпус 11, который в своей нижней части соединен с подпружиненным штоком 5. Шток 5 пропущен через нижнюю стенку корпуса 1 и выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении. Между нижней стенкой корпуса 1 и верхней частью штока 5 установлена пружина 19. Пружина 19 предназначена для возврата штока 5 в исходное положение после инициализации сброса воды из бачка унитаза. В рабочем положении устройства смыва шток 5 своей нижней частью сопряжен со штоком 9 смывного механизма, например, при помощи резьбового соединения. Устройство смыва воды снабжено зубчатой рейкой 17, содержащей в своей верхней части зацеп 20. Зацеп 20 расположен над ответной поверхностью на штоке 5. Зубчатая рейка 17 находится в зацеплении с зубчатым колесом 16. Зубчатое колесо 16 кинематически связано с валом электродвигателя 15, расположенного в корпусе 1. Кинематическая связь колеса 16 с валом электродвигателя 15 может быть осуществлена, например, установкой колеса 16 непосредственно на вал электродвигателя 15, или установкой колеса 16 на вал редуктора, кинематически связанного с валом электродвигателя 15. В корпусе 1 выполнен герметичный батарейный отсек 13, в котором расположен элемент питания 14. Элемент питания 14 предназначен для обеспечения энергией электродвигателя 15. В верхней части полости корпуса 11 кнопки 4 установлен бесконтактный датчик 10, содержащий излучатель сигнала и приемник сигнала. Бесконтактный датчик 10 выполнен с возможностью определения в зоне его работы присутствия объектов и направления их перемещения. Бесконтактный датчик 10 может быть выполнен инфракрасным (пироэлектрическим), магнитным, емкостным, радиолучевым, лазерным или иным другим известным из уровня техники. Наиболее целесообразным является выполнение датчика 10 инфракрасным, вследствие высокой надежности и доступности данной технологии. Бесконтактный датчик 10 установлен в корпусе 11 таким образом, что излучатель сигнала и приемник сигнала ориентированы вверх. В верхней стенке корпуса 11 кнопки 4 напротив излучателя сигнала и приемника сигнала выполнены отверстия 12, предназначенные для беспрепятственного прохождения сигнала через корпус 11. Устройство смыва содержит контроллер, включающий процессор обработки сигналов, установленный на электронной печатной плате. Контроллер выполнен с возможность считывания сигналов с бесконтактного датчика 10, их обработки и подачи питания на электродвигатель 15. Контроллер выполнен с возможностью подачи питания на электродвигатель 15 с различной продолжительностью по времени, в зависимости от параметров сигнала, считанного с бесконтактного датчика 10. Основным параметром сигнала, определяющим продолжительность подачи питания, является направление движения руки пользователя. Возможность считывания сигналов с бесконтактного датчика 10, а также возможность подачи питания на электродвигатель 15 реализованы за счет того, что контроллер выполнен взаимосвязанным проводкой с бесконтактным датчиком 10, электродвигателем 15 и элементом питания 14.
Устройство с возможностью контактного или бесконтактного смыва воды из бачка унитаза используют следующим образом.
Устройство смыва воды фиксируют относительно бачка унитаза, располагая его корпус 1, например, под крышкой 8. При снятой крышке 8 сливного бачка устройство смыва фиксируют на сливном механизме унитаза за счет закрепления штока 5 относительно штока 9 смывного механизма, например, при помощи резьбового соединения. Затем крышку 8 сливного бачка устанавливают в рабочее положение. В отверстие в крышке 8 заводят нижнюю часть трубчатого крепежного элемента 6 и осуществляют его фиксацию относительно корпуса 1, например, при помощи резьбового соединения. При фиксации элемента 6 относительно корпуса 1 расширение в верхней части элемента 6 упирается в верхнюю поверхность крышки 8 сливного бачка. За счет упора расширения элемента 6, в верхнюю поверхность крышки 8 бачка и фиксации устройства смыва на сливном механизме, устройство смыва закрепляют внутри бачка унитаза. При перемещении штока 5 вниз, перемещается и шток 9 смывного механизма. Шток 9 воздействует на коромысло 18 сливного механизма, которое приподнимает клапан сливного механизма, что приводит к сбросу воды из смывного бачка в чашу унитаза. Продолжительность воздействия штока 9 на коромысло 18 определяет объем сбрасываемой из бачка воды. После завершения сброса воды шток 9 и шток 5 возвращаются в исходное положение за счет направленного вверх усилия пружины 19.
Перемещение штока 5 вниз может быть осуществлено двумя способами. Основной способ является бесконтактным, при котором пользователь проводит рукой над кнопкой 4, инициализируя, таким образом, бесконтактный датчик 10. Сигнал, посланный излучателем сигнала, проходит через отверстие 12 в корпусе 11, отражается от руки пользователя и регистрируется приемником сигнала. От бесконтактного датчика 10 сигнал через проводку поступает в контроллер. Процессор контроллера обрабатывает поступивший сигнал, и, в зависимости от его параметров, инициализирует вращение вала электродвигателя 15 в течение заданного промежутка времени, подавая на него энергию от элемента питания 14 посредством проводки. Зубчатое колесо 16, вращаясь вместе с валом электродвигателя 15, передает усилие на снабженную зацепом 20 зубчатую рейку 17, толкая ее вниз. Нижняя поверхность зацепа 20 осуществляет давление на ответную поверхность на штоке 5, обеспечивая, таким образом, его перемещение вниз. Продолжительность подачи энергии на электродвигатель 15 определяет продолжительность открытия клапана сливного механизма, и, как следствие, количество используемой при смыве воды. Продолжительность подачи энергии на электродвигатель 15 зависит от параметров сигнала поступившего в контроллер и определяется процессором обработки сигналов. Основным параметром сигнала является направление движения руки пользователя над бесконтактным датчиком. Например, при движении руки слева направо контроллер подает энергию на электродвигатель на протяжении времени, необходимого для сброса всей воды, находящейся в бачке, а при движении справа налево - половины объема бачка.
Второй способ перемещения штока 5 вниз является механическим и может использоваться в ситуациях, при которых подача напряжения на электродвигатель 15 невозможна, например, вследствие разряда элемента питания 14 или выхода из строя бесконтактного датчика 10. При механическом способе пользователь осуществляет давление на кнопку 4 сверху и перемещает ее вместе со штоком 5 вниз, инициализируя, таким образом, сброс воды из бачка. Продолжительность давления пользователем на кнопку 4 определяет объем сбрасываемой из бачка воды.
Использование в устройстве смыва датчика 10 позволяет осуществлять бесконтактную инициализацию смыва воды из бачка в чашу унитаза. Возможность датчика 10 определять в зоне своей работы направление перемещения объектов, а так же использование контроллера, выполненного с возможностью считывания сигналов с бесконтактного датчика 10, их обработки и подачи питания на электродвигатель 15 на протяжении различных промежутков времени, позволяют пользователю определять объем воды, который будет затрачен при инициализации смыва.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание автономного устройства для механической или бесконтактной инициализации смыва, позволяющего пользователю выбирать объем сбрасываемой из бачка унитаза воды за счет устройства с возможностью контактного или бесконтактного смыва воды из бачка унитаза, содержащего корпус, при этом в верхней стенке корпуса выполнено отверстие, в котором размещена кнопка, установленная с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса устройства; кнопка соединена с подпружиненным штоком, установленным с возможностью вертикального перемещения и выходящим своей нижней частью из корпуса устройства; устройство снабжено зубчатой рейкой, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом, установленным с возможностью контролируемого вращения посредством электродвигателя; зубчатая рейка в верхней части снабжена зацепом, расположенным над ответной поверхностью на штоке; кнопка снабжена полостью, в которой установлен бесконтактный датчик; бесконтактный датчик выполнен с возможностью определения присутствия объектов в зоне его работы и направления их перемещения; устройство содержит контроллер, включающий процессор, установленный на электронной печатной плате; в корпусе выполнен герметичный отсек, в котором расположен элемент питания; контроллер выполнен с возможностью считывания сигналов с бесконтактного датчика, их обработки и подачи питания на электродвигатель; контроллер выполнен взаимосвязанным проводкой с бесконтактным датчиком, электродвигателем и элементом питания.