Душевое струеобразующее устройство с клапаном избыточного давления
SHOWER JET-FORMING DEVICE WITH EXCESS PRESSURE VALVE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Изобретение относится к душевому струеобразующему устройству, предназначенному для душевой головки(лейки), в частности для головки сантехнического душа, содержащему струйный диск, ограничивающий камеру для текучей среды со стороны выхода и включающий в себя по меньшей мере одно отверстие для выпуска струи, ведущее из камеры для текучей среды, и по меньшей мере одно отверстие клапана избыточного давления, а также содержащему по меньшей мере один клапан избыточного давления, расположенный на отверстии клапана избыточного давления, причем указанный клапан избыточного давления включает в себя выпускное отверстие избыточного давления, ведущее из камеры для текучей среды, неподвижное седло клапана и тело клапана, способное управляемо перемещаться под воздействием давления текучей среды в камере для текучей среды и взаимодействующее с указанным седлом клапана, причем указанное тело клапана в положении нормального давления прилегает к седлу клапана, закрывая таким образом выпускное отверстие избыточного давления, а в положении избыточного давления отведено от седла клапана, открывая таким образом выпускное отверстие избыточного давления.
Уровень техники
[0002] Струеобразующие душевые устройства такого типа используются, например, в головках сантехнических душей, таких как ручные души, верхние души и души с боковой струей в душевых установках. В настоящем случае, «нормальное давление» означает диапазон давления текучей среды в камере для текучей среды, часто также называется «внутренним давлением» соответствующего душа или соответствующей душевой головки, когда душевое струеобразующее устройство находится в нормальном, исправном состоянии при использовании по назначению. Это нормальное давление не должно превышать соответственно заданного предельного давления, например, можно задать предельное давление равным приблизительно 0,9 бар или выше, например, приблизительно 1 бар, или приблизительно 3 бара, или приблизительно 5 бар, в зависимости от области и цели применения душевого струеобразующего устройства.
[0003] Одна известная проблема этих устройств состоит в том, что при эксплуатации с жесткой водой или загрязненной водой одно или, как правило, несколько отверстий для выпуска струи могут быть частично или полностью заблокированы известковыми отложениями или частицами грязи и, как следствие, давление в камере для текучей среды может возрасти нежелательным образом. Душевые струеобразующие устройства, у которых отверстия для выпуска струи имеют относительно небольшой диаметр, например, для создания «игольчатой» струи, также особенно подвержены этой проблеме. Такое повышение давления может привести к избыточному давлению в камере для текучей среды, что может привести к повреждению компонентов, подвергающихся воздействию этого избыточного давления. Кроме того, в результате, характер душевой струи может изменяться нежелательным образом.
В настоящем случае избыточное давление, соответственно, означает давление в камере для текучей среды, превышающее нормальное давление, в частности, давление текучей среды, превышающее указанное предельное давление. Заданное предельное давление целесообразно выбирать таким образом, чтобы повышение внутреннего давления душевого струеобразующего устройства, которое может достигать критически высоких значений в случае забитых отложениями или засорившихся/заблокированных отверстий для выпуска струи даже только при приблизительно 1 бар давления потока текучей среды выше по потоку от рассматриваемой душевой головки, не имело каких-либо нежелательных эффектов, если внутреннее давление не превышает предельного давления.
[0004] Пока избыточное давление отсутствует, подвижное тело клапана прилегает к седлу клапана, закрывая таким образом выпускное отверстие избыточного давления. При активной работе душевого струеобразующего устройства текучая среда может через камеру для текучей среды входить в одно или несколько отверстий для выпуска струи и выходить из этого отверстия, или этих отверстий, образуя соответствующую душевую струю. Когда возникает избыточное давление, тело клапана отходит от седла клапана, открывая таким образом выпускное отверстие избыточного давления. Через открытое выпускное отверстие избыточного давления текучая среда может затем выйти из камеры для текучей среды, что позволяет сбрасывать избыточное давление в камере для текучей среды.
[0005] В выложенной китайской публикации CN 104971834 A и публикации полезной модели CN 202527296U раскрыты душевые струеобразующие устройства такого типа, как раскрыто выше, в которых клапан избыточного давления содержит полый цилиндрический корпус клапана, который расположен в отверстии душевого струйного диска для клапана избыточного давления, в передней области которого предусмотрено седло клапана и выпускное отверстие избыточного давления в виде отверстия, проходящего через седло клапана. Тело клапана выполнено в виде подвижного в осевом направлении штифта клапана, головная область которого закрывает выпускное отверстие избыточного давления, когда оно прилегает к седлу клапана, и которое удерживается таким образом, будучи предварительно нагруженным в закрытом положении на корпусе клапана под предварительной нагрузкой от спиральной пружины.
[0006] Патентная публикация AT 252826 раскрывает душевую головку с защитой от избыточного давления, в которой между душевым струйным диском и окружающим корпусом душевой головки остается кольцевой зазор, в котором имеется уплотнительное кольцо, вставленное в окружную кольцевую канавку на душевом струйном диске. В нижней части кольцевой канавки предусмотрены выпускные отверстия избыточного давления, при нормальном давлении они закрыты уплотнительным кольцом и открываются уплотнительным кольцом в случае избыточного давления, причем указанное кольцо упруго расширяется под воздействием избыточного давления.
[0007] В предшествующей заявке на патент Германии №10 2016 219 551 раскрыто душевое струеобразующее устройство с защитой от протекания, в котором на одном или более отверстиях для выпуска струи струйного диска расположен подвижный выпускной элемент для текучей среды, причем указанный элемент содержит подвижное тело клапана, имеющее отверстие для выпуска текучей среды, ведущее из камеры для текучей среды выше по потоку от душевого струйного диска. Подвижное тело клапана взаимодействует с неподвижным седлом клапана, которое, в зависимости от давления текучей среды в камере для текучей среды, открывает отверстие для выпуска текучей среды в открытом положении выпускного элемента для текучей среды и перекрывает выпускной элемент для текучей среды в положении запирания. Нормальное рабочее давление текучей среды в камере для текучей среды гарантирует, что выпускной элемент для текучей среды находится в открытом положении. Когда в камере для текучей среды отсутствует давление текучей среды или это давление, во всяком случае, еще не превышает заданное предельное давление или минимальное давление, которое ниже нормального давления, например, от 0,2 бар до 0,35 бар, выпускной элемент для текучей среды находится в своем положении запирания и препятствует вытеканию.
[0008] В предшествующей заявке на патент Германии №10 2016 213 491 раскрыто душевое струеобразующее устройство вышеуказанного типа, в котором выпускное отверстие избыточного давления образовано отверстием клапана избыточного давления струйного диска или ниппелем для выпуска струи, проходящим через последний, и в котором предусмотрен деформируемый клапанный элемент, который за счет деформации под воздействием давления, преобладающего в камере для текучей среды, может управляемо перемещаться между положением нормального давления и положением избыточного давления, действуя как подвижное тело клапана. Деформируемым клапанным элементом может быть, например, герметизирующий клапан, деформируемая герметизирующая мембрана или деформируемый пластинчатый элемент, который ограничивает камеру для текучей среды на стороне, обращенной от душевого струйного диска.
2
2
[0009] В предшествующей заявке на патент Германии №10 2016 225 987 раскрыт о душевое струеобразующее устройство, которое предпочтительно подходит для создания игольчатой душевой струи, для чего выпускающий струю элемент, расположенный в соответствующем отверстии струйного диска, выполнен в виде стакана с дном на стороне выхода, боковой стенкой и полой камерой, ограниченной дном и боковой стенкой, при этом дно расположено так, что оно обращено в направлении выхода струи, и имеет множество мелких отверстий для струи. Мелкие отверстия для струи могут иметь очень маленькое сечение на выходе, например, не более 0,2 мм или 0,1 мм. Дно и боковая стенка предпочтительно выполнены из упругого материала таким образом, что выпускающий струю элемент при нормальной работе душа может быть выпукло деформирован за счет преобладающего нормального давления текучей среды душа.
Раскрытие сущности изобретения
[0010] Техническая задача, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в обеспечении душевого струеобразующего устройства вышеуказанного типа, которое может быть изготовлено с относительно небольшими затратами, и является предпочтительным, в частности, с точки зрения реализации его клапана избыточного давления.
[0011] Настоящее изобретение решает эту за счет обеспечения душевого струеобразующего устройства, обладающего признаками пункта 1 формулы изобретения.
[0012] В этом душевом струеобразующем устройстве тело клапана выполнено в виде мембранного тела клапана, изготовленного из упругого материала.
Мембранное тело клапана содержит цилиндрическую центральную часть, заходящую в отверстие клапана избыточного давления, и краевую часть, окружающую центральную часть, причем указанная краевая часть является перемещаемой деформируемо-откидным образом. Мембранное тело клапана перемещается со своей центральной частью, находящейся внутри отверстия клапана избыточного давления, между положением нормального давления и положением избыточного давления за счет деформирующего откидного перемещения его краевой части, причем основная составляющая направления перпендикулярна душевому струйному диску. Здесь термин «основная составляющая направления» следует понимать в его обычном смысле, означающем, что направление перемещения центральной части имеет бόльшую составляющую направления перпендикулярно плоскости душевого струйного диска, чем параллельно плоскости диска.
[0013] Это представляет собой предпочтительный вариант исполнения клапана избыточного давления и, в частности, его тела клапана, с точки зрения технологии изготовления и функционирования. За счет своей подвижной откидной краевой части мембранное тело клапана выполнено так, что оно перемещается в свое положение избыточного давления из своего положения нормального давления только тогда, когда давление текучей среды в камере для текучей среды поднимается до заданного значения избыточного давления, которое превышает нормальное давление или диапазон нормального давления текучей среды в камере для текучей среды, при котором душевое струеобразующее устройство работает нормальным, безаварийным образом. Пока давление текучей среды в камере для текучей среды остается ниже соответствующего значения избыточного давления, клапан остается в своем положении нормального давления. Отверстие клапана избыточного давления вструйном диске можно использовать для обеспечения подвижности цилиндрической центральной части мембранного тела клапана, при этом, при необходимости, центральная часть может быть видна пользователю снаружи через наружную сторону струйного диска. С учетом соответствующего варианта осуществления, пользователь по положению центральной части в отверстии клапана избыточного давления может видеть, находится ли мембранное тело клапана в своем положении нормального давления или в своем положении избыточного давления. При необходимости, расположенная в отверстии клапана избыточного давления центральная часть мембранного тела клапана дополнительно может соответствовать по форме и/или внешнему виду отверстию или отверстиям для выпуска струи струйного диска или выпускающему струю элементу, предусмотренному в соответствующем отверстии для выпуска струи. Это может быть желательным с точки зрения визуально однородного внешнего вида душевого струеобразующего устройства на наружной стороне струйного диска или с точки зрения других конструктивных аспектов. Кроме того, это может быть функционально предпочтительным в том смысле, что в соответствующих вариантах осуществления, в случае избыточного давления, текучая среда будет выходить из клапана избыточного давления таким же образом, как она выходит при нормальной работе из отверстия или отверстий для выпуска струи струйного диска.
[0014] В дополнительном варианте осуществления изобретения камера для текучей среды на своей стороне, обращенной от душевого струйного диска, ограничена донной пластиной камеры, включающей в себя седло клапана. Таким образом, донная пластина камеры может предпочтительно служить для ограничения камеры для текучей среды на задней стороне и для обеспечения седла клапана для клапана избыточного давления.
[0015] В дополнительном варианте осуществления изобретения центральная часть мембранного тела клапана является полой цилиндрической и содержит выпускное отверстие избыточного давления, причем выпускное отверстие избыточного давления ведет из мембранного тела клапана с его стороны, обращенной от седла клапана. В этом случае центральная часть, предпочтительно, служит для обеспечения выпускного отверстия избыточного давления, а выпускное отверстие избыточного давления может выходить с наружной стороны душевого струйного диска, подобно по меньшей мере одному отверстию для выпуска струи. Таким образом, текучая среда, выходящая из камеры для текучей среды через клапан избыточного давления в случае избыточного давления, может выходить из душевого струйного диска с той же стороны и, при необходимости, с таким же характером выхода текучей среды, как и текучая среда из отверстия или отверстий для выпуска струи при нормальной работе.
[0016] В дополнительном варианте осуществления изобретения центральная часть мембранного тела клапана является полой цилиндрической и содержит выпускное отверстие избыточного давления, при этом выпускное отверстие избыточного давления ведет в мембранное тело клапана с его стороны, обращенной к седлу клапана. В результате, в положении нормального давления, в котором находится мембранное тело клапана при отсутствии избыточного давления, т.е., при отсутствии в камере для текучей среды давления текучей среды или при нормальном рабочем давлении текучей среды, выпускное отверстие избыточного давления можно, таким образом, очень просто держать закрытым в силу того факта, что мембранное тело клапана с входом выпускного отверстия избыточного давления в его центральной части прилегает к седлу клапана.
[0017] В одном из вариантов осуществления изобретения седло клапана содержит запорный профиль, который, в положении нормального давления мембранного тела клапана, входит во входную область выпускного отверстия избыточного давления в мембранном теле клапана. Это предпочтительно для надежного герметичного закрытия выпускного отверстия избыточного давления и может быть достигнуто при относительно низких затратах.
[0018] В другом варианте осуществления изобретения запорный профиль образован коническим или сферическим запорным выступом, что предпочтительно с точки зрения герметизирующих свойств и производственных затрат.
[0019] В дополнение или в качестве альтернативы запорному профилю, в одном из вариантов осуществления изобретения входная область выпускного отверстия избыточного давления в мембранном теле клапана содержит наружный профиль в форме усеченного конуса, при положении нормального давления мембранного тела клапана, а седло клапана имеет соответствующий внутренний профиль в форме усеченного конуса. Это также представляет предпочтительный, простой способ достижения герметичного закрытия выпускного отверстия избыточного давления при положении нормального давления мембранного тела клапана.
[0020] В дополнительном варианте осуществления изобретения седло клапана содержит выпускное отверстие избыточного давления, при этом выпускное отверстие избыточного давления ведет в седло клапана с его стороны, обращенной к мембранному телу клапана. В этом случае мембранное тело клапана действует как подвижное закрывающее тело, которое закрывает выпускное отверстие избыточного давления в седле клапана в положении нормального давления и открывает его в положении избыточного давления. Закрытие и открытие выпускного отверстия избыточного давления в седле клапана предпочтительно может выполняться цилиндрической центральной частью мембранного тела клапана.
[0021] В дополнительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере одно отверстие для выпуска струи содержит ниппель для выпуска струи, который выполнен из эластичного материала как единое целое с мембранным телом клапана. Это предпочтительным образом, с точки зрения технологии изготовления, обеспечивает возможность совместного изготовления ниппеля для выпуска струи, действующего как выпускающий текучую среду элемент для нормальной душевой струи, и мембранного тела клапана избыточного давления.
В соответствующем варианте осуществления ниппель для выпуска струи и мембранное тело клапана могут быть объединенными компонентами изготовленного из упругого материала струйного коврика, который расположен на внутренней стороне душевого струйного диска, по существу, по всей его площади, и на котором выполнены, как один или более ниппелей для выпуска струи, так и мембранное тело или тела клапана. В альтернативном варианте осуществления ниппель для выпуска струи и мембранное тело клапана выполнены в виде соответственно независимых компонентов, изготовленных из упругого материала.
[0022] В дополнительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере одно отверстие для выпуска струи образовано ниппелем для выпуска струи, выполненным из эластичного материала, причем этот ниппель имеет полую цилиндрическую центральную часть, заходящую в ниппельное выпускное отверстие струйного диска, и перемещаемую деформируемо-откидным образом краевую часть, окружающую центральную часть, причем ниппель для выпуска струи перемещается со своей центральной частью в ниппельном выпускном отверстии между положением нулевого давления и положением нормального давления за счет деформирующего откидного перемещения его краевой части с основной составляющей направления, перпендикулярной душевой струе. Здесь положение нулевого давления означает положение, которое принимает ниппель для выпуска струи, когда в камере для текучей среды отсутствует давление, а положение нормального давления означает положение, которое он принимает, когда во время работы душевого струеобразующего устройства присутствует нормальное давление текучей среды. По своей конструкции и характеру перемещения ниппель для выпуска струи, таким образом, в основном соответствует мембранному телу клапана и, соответственно, может быть изготовлен аналогичным образом с относительно низкими затратами. Разница в том, ниппель для выпуска струи меняет свое положение, как только давление текучей среды в камере для текучей среды при работе поднимется до нормального уровня давления, тогда как мембранное тело клапана меняет свое положение только тогда, когда давление текучей среды в камере для текучей среды, в случае избыточного давления, поднимется до значения избыточного давления, превышающего нормальный уровень давления. В частности, ниппель для выпуска струи может быть подвижным выпускным элементом для текучей среды, раскрытым в вышеупомянутой заявке на патент Германии №10 2016 219 551,содержаниекоторойвключеновнастоящуюзаявку посредством ссылки и на которую можно ссылаться для получения дополнительной информации относительно выпускного элемента для текучей среды такого типа.
[0023] В дополнительном варианте осуществления изобретения душевой струйный диск содержит по меньшей мере два отверстия клапана избыточного давления, на каждом из которых расположен клапан избыточного давления, причем клапаны избыточного давления реагируют на различные значения избыточного давления текучей среды в камере для текучей среды. Это реализует, по меньшей мере, двухуровневые меры для корректировки избыточного давления. Когда давление текучей среды в камере для текучей среды поднимается все выше и выше, клапан избыточного давления, который рассчитан на более низкое значение избыточного давления, реагирует первым, и, если давление текучей среды увеличивается еще больше, также реагирует дополнительный клапан избыточного давления, который рассчитан на более высокое значение избыточного давления.
[0024] В дополнительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один клапан избыточного давления способен многоуровневым образом реагировать на по меньшей мере два различных значения избыточного давления текучей среды в камере для текучей среды, причем мембранное тело клапана при первом значении избыточного давления перемещается в первое положение избыточного давления, частично открывающее выпускное отверстие избыточного давления с первым поперечным сечением отверстия, а при втором значении избыточного давления, превышающем первое значение избыточного давления, во второе положение избыточного давления, открывающее выпускное отверстие избыточного давления со вторым поперечным сечением отверстия, которое больше первого. Это реализует, по меньшей мере, двухуровневые меры для корректировки избыточного давления на одном и том же клапане избыточного давления.
Краткое описание чертежей
[0025] Предпочтительные варианты осуществления изобретения проиллюстрированы на чертежах. Эти и дополнительные предпочтительные варианты осуществления изобретения более подробно раскрыты ниже. На чертежах:
на г. фиг. 1 показан вид сверху сегмента душевого струеобразующего устройства для душевой головки,
на г. фиг. 2 показан разрез душевого струеобразующего устройства по линии ii-ii на г. фиг.1 в состоянии нормального давления,
на г. фиг. 3 показан вид с г. фиг. 2 в состоянии избыточного давления,
на г. фиг. 4 показан вид, соответствующий фиг. 2, варианта, имеющего сферический запорный выступ на седле клапана в состоянии нулевого давления,
на г. фиг. 5 показан вид с г. фиг. 3 варианта по г. фиг. 4,
на г. фиг. 6 показан вид с г. фиг. 4 варианта, имеющего конический запорный выступ на седле клапана,
на г. фиг. 7 показан вид с г. фиг. 3 варианта по г. фиг. 6,
на г. фиг. 8 показан вид с г. фиг. 4 варианта, имеющего внутренний профиль в форме усеченного конуса на седле клапана и предварительно нагружающий пружинный элемент, и
на г. фиг. 9 показан вид с г. фиг. 4 варианта, имеющего выпускное отверстие избыточного давления, расположенное в седле клапана.
Осуществление изобретения
[0026] Душевое струеобразующее устройство, показанное на г. фиг. 1-3, содержит душевой струйный диск 1, ограничивающий камеру 2 для текучей среды со стороны выхода и включающий в себя по меньшей мере одно отверстие 3 для выпуска струи, ведущее из камеры 2 для текучей среды, и по меньшей мере одно отверстие 4 клапана избыточного давления. Кроме того, душевое струеобразующее устройство содержит по меньшей мере один клапан 5 избыточногодавления, расположенныйнаотверстии4клапанаизбыточного давления.
[0027] Клапан 5 избыточного давления включает в себя выпускное отверстие 6 избыточного давления, ведущее из камеры 2 для текучей среды, неподвижное седло7клапанаителоклапана,выполненноеввидемембранноготела8 клапана, изготовленного из упругого материала. Мембранное тело 8 клапана взаимодействует с седлом 7 клапана и выполнено с возможностью перемещения, управляемогодавлениемтекучейсредывкамере2 для текучей среды. В частности, тело 8клапана может перемещаться между положением VN нормального давления, показанным на г. фиг. 2, и положением VU избыточного давления, показанным на г. фиг. 3. В положении VN нормального давления мембранное тело 8 клапана прилегает к седлу 7 клапана таким образом, что выпускное отверстие 6избыточногодавлениязакрыто. В положении VU избыточного давления тело 8 клапана отходит от седла 7 клапана, и выпускное отверстие 6 избыточного давления открывается.
[0028] Корпус 8 мембраны клапана содержит цилиндрическую центральную часть 8а, заходящую в отверстие 4 клапана избыточного давления, и деформируемую откидную краевую часть 8b, окружающую центральную часть 9а.
Мембранное тело 8 клапана перемещается, со своей центральной частью 8а в отверстии 4 клапана избыточного давления струйного диска 1, между положением VN нормального давления и положением VU избыточного давления за счет деформирующего откидного перемещения его краевойчасти 8b с основной составляющей направления, перпендикулярной душевому струйному диску 1. Иначе говоря, центральная часть 8а перемещается, по существу, поступательно в отверстии 4 клапана избыточного давления с направлением движения BR, которое охватывает угол α между 45° и 90° с плоскостью диска или внешней поверхностью струйного диска 1, в показанном примере указанный угол составляет 90°. В показанном примере положение VU избыточного давления мембранного тела 8 клапана определяется тем, что оно посредством краевой части 8b входит в контакт с соответствующей внутренней областью струйного диска 1.
[0029] В соответствующих вариантах осуществления, как в показанном примере, центральная часть 8а мембранного тела 8 клапана является полой цилиндрической и содержит выпускное отверстие 6 избыточного давления. Выпускное отверстие 6 избыточного давления ведет из мембранного тела 8 клапана с его стороны, обращенной от седла 7 клапана. Направление перемещения BR центральной части 8а, предпочтительно, параллельно продольной центральной оси LV центральной части 8а. В соответствующих вариантах осуществления центральная часть 8a и/или краевая часть 8b мембранноготела8 клапана является/являются осесимметричными относительно этой продольной центральной оси LV. В альтернативных вариантах осуществления центральная часть мембранного тела клапана представляет собой сплошной, т.т.е., не полый, цилиндр, а выпускное отверстие 6 избыточного давления выполнено каким-либо другим образом.
[0030] В соответствующих вариантах осуществления, как в показанном иллюстративном варианте осуществления, центральная часть 8а мембранного тела 8 клапана является полой цилиндрической и содержит выпускное отверстие 6 избыточного давления, при этом выпускное отверстие 6 избыточного давления ведет в мембранное тело 8 клапана с его стороны, обращенной к седлу 7 клапана, с помощью входной области 6а. В этом случае выпускное отверстие 6 избыточного давления просто может быть закрыто седлом 7 клапана, примыкающим к этой входной области 6а мембранного тела 8 клапана.
[0031] В соответствующих вариантах осуществлениякамера2длятекучей среды на своей стороне, обращенной от душевого струйного диска 1, ограничена донной пластиной 10 камеры, включающей в себя седло 7 клапана. Седло 7 клапана образовано областью поверхности донной пластины 10 камеры, которая обращена к мембранному телу 8 клапана. В альтернативных вариантах осуществления камера 2 для текучей среды ограничена с внутренней стороны, т.т.е., с ее стороны, обращенной от душевого струйного диска 1, какой-либо другой типовой конструкцией. В этом случае седло 7 клапана образовано некоторой другой типовой конструкцией седла клапана.
[0032] Отверстие 3 для выпуска струи душевого струйного диска 1 используется для обеспечения душевой струи, требующейся для нормальной работы душевого струеобразующего устройства. В показанном примере отверстие 3 для выпуска струи душевого струйного диска 1 образовано ниппелем 9 для выпуска струи, выполненным из упругого материала, причем этот ниппель, подобно мембранному телу 8 клапана, имеет цилиндрическую центральную часть 9а и деформируемо-откидную подвижную краевую часть 9b, окружающую центральную часть. За счет деформирующего откидного перемещения его краевой части 9b ниппель 9 для выпуска струи перемещается, со своей центральной частью9а вниппельномвыпускномотверстии13 душевого струйного диска 1, между положением NZ нулевого давления, обозначенным пунктирными линиями на г. фиг. 2. и ниппельным положением NN нормального давления, показанным сплошными линиями на г. фиг. 2, с основной составляющей направления, перпендикулярной душевому струйному диску 1. В своем положении NN нормального давления ниппель 9 для выпуска струи посредством его краевой части 9b поддерживается напротив соответствующей внутренней области струйного диска 1. В частности, ниппель 9 для выпуска струи может быть выполнен как выпускной элемент для текучей среды, как раскрыто в вышеупомянутой более ранней заявке на патент Германии 10 2016 219 551. В альтернативных вариантах осуществления отверстие для выпуска струи образовано непосредственно струйным диском, например, в виде отверстия, проходящего сквозь указанный диск, или оно образовано ниппелем для выпуска струи, выполненным каким-либо другим образом, который неподвижен или перемещается каким-либо другим образом.
[0033] В показанном примере центральная часть 9а ниппеля 9 для выпуска струи является полой цилиндрической и на выпускной стороне, т.е., направленной вперед или вниз на г. фиг. 2, заканчивается в форме стакана с донышком, в котором проходит отверстие 3 для выпуска струи, причем в донышке предпочтительно предусмотрено множество отверстий 3 для выпуска струи, как видно на г. фиг. 1, где показаны одно центральное и пять дополнительных отверстий 3 для выпуска струи, окружающих последнее. В соответствующих вариантах осуществления боковая стенка центральной части 9a и/или краевой части 9b ниппеля 9 для выпуска струи является/являются осесимметричной/осесимметричными относительно продольной центральной оси LN, которая, со своей стороны, параллельна перемещению выдвижения и втягивания ниппеля 9 для выпуска струи. В частности, ниппель 9 для выпуска струи может быть выполнен как выпускающий струю элемент такого типа, как раскрыто в вышеупомянутой более ранней заявке на патент Германии №10 2016 225 987, для устройства выпуска душевой струи из этого документа, содержание которого включено посредством ссылки в настоящую заявку и на который можно ссылаться для получения дополнительной информации относительно выпускающего струю элемента такого типа. В частности, отверстия 3 для выпуска струи в нижней части центральной части 9а ниппеля 9 для выпуска струи могут быть мелкими отверстиями для струи.
[0034] Как в типовом случае, множество ниппелей 9 для выпуска струи или отверстий 3 для выпуска струи, предпочтительно, предусмотрено с равномерным распределением по всей поверхности струйного диска 1 или по частичным областям, например, при различных радиусах, как можно видеть в сегменте на г. фиг. 1. В соответствующих вариантах осуществления дополнительно, требуемым образом, предусмотрено множество клапанов 5 избыточного давления, например, распределенных по поверхности струйного диска вместо соответствующего отверстия для выпуска струи или ниппеля для выпуска струи или в промежуточных положениях регулярного распределения отверстий для выпуска струи или ниппелей для выпуска струи.
[0035] Когда подача текучей среды отключена, и камера 2 для текучей среды не находится под давлением, душевое струеобразующее устройство находится в состоянии нулевого давления, при котором ниппель9длявыпускаструи принимает свое убранное или отогнутое вовнутрь положение NZ нулевого давления. Клапан 5 избыточного давления находится в положении нормального давления VN. Когда подача текучей среды открыта или активирована, а душевое струеобразующее устройство находится в состоянии нормального давления, т.т.е., работает заданным, безаварийным образом без возникновения избыточного давления, в камеру 2 для текучей среды подается текучая среда FN при нормальном рабочем давлении DN. В результате, центральная часть 9а ниппеля 9 для выпуска струи перемещается вперед из положения NZ нулевого давления в положение NN нормального давления через ниппельное выходное отверстие 13 струйного диска 1, и в ходе этого процесса донышко и/или боковая стенка ниппеля для выпуска струи, опционально, может быть выпукло деформирована, предотвращая образование известкового налета и отложений грязи на ниппеле 9 для выпуска струи, или обеспечивая более легкое отслоение таких отложений. Клапан 5 избыточного давления остается в своем положении VN нормального давления и держит свое выпускное отверстие 6 избыточного давления закрытым. Таким образом, текучая среда FN выходит в прямом направлении исключительно из отверстия или отверстий 3 для выпуска струи и образует требуемую душевую струю.
[0036] Когда в камере 2 для текучей среды давление снова падает, например, за счет отключения подачи текучей среды выше по потоку, ниппель9для выпуска струи автоматически возвращается в положение NZ нулевого давления. Для этой цели он выполнен под соответствующим упругим восстанавливающим воздействием, в частности, за счет его краевой части 9b.
[0037] Когда на ниппеле или ниппелях 9 для выпуска струи, или на отверстии или отверстиях 3 для выпуска струи оседает налет частиц и/или извести, или какая-либо другая неисправность вызывает повышение давления текучей среды в камере 2 для текучей среды выше уровня нормального давления DN, вплоть до значения DU избыточного давления, которое рассчитано как соответствующее пороговое значение срабатывания клапана 5 избыточного давления, клапан 5 избыточного давления открывается, мембранное тело 8клапанаотходитот седла 7 клапана и перемещается в положение VU избыточного давления. Это открывает выпускное отверстие 6 избыточного давления, в результате чего текучая среда FU под избыточным давлением в камере 2 для текучей среды может затем дополнительно выходить наружу из камеры 2 для текучей среды через выпускное отверстие 6 избыточного давления. За счет соответствующего выбора размеров выходного сечения выпускного отверстия 6 избыточного давления можно обеспечить снижение давления текучей среды в камере 2 для текучей среды с соответствующей скоростью. В варианте осуществления с ниппелем или ниппелями 9 для выпуска струи, они находятся в выдвинутом положении NN нормального давления и в случае избыточного давления, обеспечивая возможность какой-то части текучей среды FU под избыточным давлением вытекать из указанных ниппелей, поскольку они не заблокированы.
[0038] Таким образом, текучая среда FU под избыточным давлением может выходить вперед из душевого струйного диска 1 через клапан 5 избыточного давления, как показано, например, таким же образом, как текучая среда FN, выходящая из отверстия 3 для выпуска струи при нормальной работе. Как только избыточное давление в камере 2 для текучей среды сбрасывается, и давление текучей среды снова достигает уровня нормального давления DN, мембранное тело 8 клапана автоматически возвращается в свое положение VN нормального давления. Для этой цели оно выполнено под соответствующим упругим восстанавливающим воздействием, в частности, за счет его краевой части 8b.
Здесь седло 7 клапана служит ограничителем, то есть оно определяет положение VN нормального давления мембранного тела 8 клапана.
[0039] В соответствующих вариантах осуществления ниппель 9 для выпуска струи и мембранное тело 8 клапана выполнены как одно целое из одного и того же эластичного материала, как в показанном примере. В частности, они могут быть частью цельного струйного коврика 15, который выполнен из упругого материала и прилегает к внутренней части струйного диска 1. Альтернативно, они могут быть выполнены как единое целое в виде спаренной группы. В других альтернативныхвариантахосуществленияниппель9длявыпускаструии мембранноетело8 клапана выполнены в виде независимых элементов, изготовленных из одного и того же упругого материала или из разных упругих материалов. Различного поведения срабатывания ниппеля 9 для выпуска струи, с одной стороны, который выдвигается уже при нормальном давлении DN в камере 2 для текучей среды, и мембранного тела 8 клапана, с другой стороны, которое выдвигается только при наличии избыточного давления DU в камере 2 для текучей среды, можно достичь простым способом, путем соответственно отличающегося исполнения соответствующей гибкой краевой части 9a или 9b. Для этого краевой участок 9b ниппеля 9 для выпуска струи выполняют более гибким, чем краевой участок 8b мембранного тела 8 клапана.
[0040] В соответствующих вариантах осуществления душевой струйный диск 1 имеет по меньшей мере два отверстия 4 клапана избыточного давления, в каждом из которых расположен клапан 5 избыточного давления. В случае избыточного давления текучая среда FU может, таким образом, выпускаться из камеры 2 для текучей среды в каждой из нескольких точек через соответствующий клапан 5 избыточного давления. В соответствующих вариантах осуществления клапаны 5 избыточного давления могут быть полностью идентичными с точки зрения конструкции и работы или, альтернативно, они могут отличаться по своему поведению срабатывания тем, что они реагируют на разные значения избыточного давления текучей среды в камере 2 для текучей среды. Таким образом, например, по меньшей мере один первый клапан 5 избыточного давления может реагировать при первом значении избыточного давления, а по меньшей мере один второй клапан 5 избыточного давления может реагировать на второе значение избыточного давления, превышающее первое, т.т.е. может открывать свое выпускное отверстие 6 избыточного давления. Различное поведение срабатывания может быть достигнуто за счет соответственно отличающейся конфигурации краевого участка 8b соответствующего мембранного тела 8 клапана, например, в отношении его поведения упругого изгиба.
[0041] В соответствующих вариантах осуществления клапан 5 избыточного давления способен многоуровневым образом реагировать на по меньшей мере два различных значения избыточного давления текучей среды в камере 2 для текучей среды. В этом случае, мембранное тело 8 клапана при первом значении избыточного давления перемещается в первое положение избыточного давления, частично открывающее выпускное отверстие 6 избыточного давления с первым поперечным сечением отверстия, при этом оно, например, незначительно отходит от седла 7 клапана, а при втором значении избыточного давления, превышающем первое значение избыточного давления перемещается во второе положение избыточного давления, открывающее выпускное отверстие 6 избыточного давления со вторым поперечным сечением отверстия, которое больше первого, данное положение может представлять собой положение VU, показанное, например, на г. фиг. 3, в котором оно поддерживается с внутренней стороны струйного диска 1. В этом случае краевой участок 8а мембранного тела 8 клапана предпочтительно выполнен таким образом, что он обеспечивает устойчивое промежуточное положение упругого откидного перемещения мембранного тела 8 клапана при первом положении избыточного давления.
[0042] В соответствующих вариантах осуществления седло 7 клапана имеет запорный профиль 11, который входит во входную область 6а выпускного отверстия 6 избыточного давления в положении VN нормального давления мембранного тела 8 клапана. В соответствующем варианте осуществления запорный профиль 11 образован полусферическим запорным выступом 11a, как в иллюстративном варианте осуществления на г. фиг. 4 и 5. В данном случае г. фиг. 4 иллюстрирует состояние нулевого давления с камерой 2 для текучей среды, не находящейся под давлением, в которой мембранное тело 8 клапана находится в положении VN нормального давления, а ниппель 9 для выпуска струи находится в положении NZ нулевого давления, тогда как на г. фиг. 5 показано состояние избыточного давления, в котором мембранное тело 8 клапана находится в положении VU избыточного давления, а ниппель 9 для выпуска струи находится в своем положении NN нормального давления.
[0043] В альтернативном варианте осуществления запорный профиль 11 образован конусным запорным выступом 11b, как в иллюстративном варианте осуществления на г. фиг. 6 и 7. Опять-таки, г. фиг. 6 здесь иллюстрирует начальное состояние душевого струеобразующего устройства, в котором оно свободно от давления текучей среды, а г. фиг.7 иллюстрирует состояние избыточного давления. Посредством этих и других возможных альтернативных запорных профилей седла 7 клапана можно поддерживать герметичность седла 7 клапана относительновыпускногоотверстия6 избыточного давления. В вариантах осуществления, которые имеют донную пластину 10 камеры, имеющую седло 7 клапана, запорный профиль 11 может быть выполнен как одно целое с донной пластиной 10 камеры или в виде отдельного выступа, выполненного из того же материала, что и донная пластина 10 камеры, или из другого материала.
[0044] В соответствующих вариантахосуществлениявходнаяобласть6а выпускного отверстия 6 избыточного давления может иметь внешний профиль 12 в форме усеченного конуса в положении VN нормального давления мембранного тела 8 клапана, а седло 7 клапана соответственно имеет внутренний профиль 14 в форме усеченного конуса, как показано на г. фиг. 8 для иллюстративного варианта осуществления такого рода. В вариантах осуществления с донной пластиной 10 камеры, седло 7 клапана, имеющее такой внутренний профиль 14 в форме усеченного конуса, опять-таки, может быть выполнено как единое целое с донной пластиной 10 камеры или, альтернативно, может быть установлено как отдельный компонент на донной пластине 10 камеры. Такая конфигурация седла клапана также может способствовать герметизации клапана 5 избыточного давления. При необходимости, седло клапана такого типа может быть дополнительно снабжено запорным профилем 11, заходящим во входную область 6а выпускного отверстия 6 избыточного давления.
[0045] В соответствующих вариантах осуществления предусмотрен упругий пружинный элемент 16, который предварительно нагружает мембранное тело 8 клапана относительно седла клапана в направлении его положения VN нормального давления, как показано пунктирными линиями, в виде опции, посредством примера в варианте осуществления на г. фиг. 8. Упругий пружинный элемент 16 такого типа может соответственно также присутствовать в других показанных вариантах осуществления и вариантах осуществления, упомянутых дополнительно. Упругий пружинный элемент 16 может представлять собой винтовую пружину сжатия, как, например, показано, или, альтернативно, некоторую другую пружину, такую как спиральная пружина сжатия или винтовая или спиральная пружина растяжения. Посредством выбора подходящей пружинной постоянной для упругого пружинного элемента 16, в дополнение к обеспечению упругости мембранного тела 8 клапана и, в частности, его кольцевой части 8b, порог срабатывания по избыточному давлению для клапана 5 избыточного давления может регулироваться или управляться требуемым образом.
[0046] В соответствующих вариантах осуществления седло 7 клапана имеет выпускное отверстие 6 избыточного давления, которое, в данном случае, ведет в седло 7 клапана с его стороны, обращенной к мембранному телу 8 клапана. На г. фиг. 9 показан относящийся к этому иллюстративный вариант осуществления. В этом случае мембранное тело 8 клапана имеет закрытую конструкцию и в показанном положении VN нормального давления прилегает своей, предпочтительно, кольцевой граничной частью 8b к седлу 7 клапана таким образом, что выпускное отверстие 6 избыточного давления кольцеобразно-закрывающим образом окружено краевым участком 8b и, таким образом, отделено от камеры 2 для текучей среды. В результате, выпускное отверстие 6 избыточного давления остается закрытым при нормальной работе, и текучая среда выходит вперед из душевого струйного диска 1 исключительно через отверстие или отверстия 3 для выпуска струи.
[0047] В случае избыточного давления мембранное тело 8 клапана в этом варианте осуществления снова принимает свое положение VU избыточного давления и, таким образом, открывает соединение между выпускным отверстием 6 избыточного давления и камерой 2 для текучей среды. В результате, текучая среда под избыточным давлением в камере 2 для текучей среды может сбрасываться назад, т.т.е., в направлении от струйного диска 1, через выпускное отверстие 6 избыточного давления седла 7 клапана, а не через душевой струйный диск 1, как в иллюстративных вариантах осуществления на г. фиг. 2-8.
Текучая среда, сбрасываемая через выпускное отверстие 6 избыточного давления, может требуемым образом отводиться далее на заднюю сторону душевого струеобразующего устройства, например, на заднюю сторону донной пластины 10 камеры. Этот вариант осуществления особенно предпочтителен для эксплуатации, при которой выход текучей среды под избыточным давлением в направлении передней стороны от душевого струйного диска 1 струи душа нежелателен.
[0048] Как видно из представленных иллюстративных вариантов осуществления и дополнительных упомянутых выше иллюстративных вариантов осуществления, изобретение обеспечивает возможность создания душевого струеобразующего устройства, которое в особенно предпочтительном исполнении выполнено с клапаном избыточного давления. В частности, душевое струеобразующее устройство может выгодно использоваться для головок сантехнического душа, например, в сантехнических верхних душах, ручных душах или душах с боковой струей, в головках гибких кухонных душей, а также для к несантехнического душа, где есть потребность в обеспечении защиты от избыточного давления для душевой головки.