Водосберегающая насадка

Авторы патента:

Полезная модель относится к отсекателям жидкости, а именно к водоразборным кранам, и может быть использовано в устройствах водоснабжения жилых зданий, местах общего пользования, транспорте. Технической задачей полезной модели является повышение экономии расхода воды в квартирах и местах общего пользования за счет: - простейшей конструкции непосредственно устройства; - возможность замены кранов старой конструкции на новые, т.к. присоединительные и посадочные размеры сохраняются; - применение для горячей и холодной воды; - возможность непрерывной подачи воды. Для решения поставленной задачи предлагается водосберегающая насадка, содержащая входной смесительный канал, под горячую и холодную воду, выходной канал: оба входных канала горячей и холодной воды соединены с смесителем, где посредством регулировочных вентилей устанавливается нужное соотношение горячей и холодной воды, а также соответствующий напор, выход смесителя соединен с разделительной камерой, которая соединена с первым выходным каналом непосредственно, а со вторым выходным каналом через разделительную диафрагму, которая соединена механически с выходом ручки переключения; выход первого канала соединен с затворно-регулирующим элементом, образуя первый регулируемый выход крана с прерывистой подачей воды по потребности потребителя, а выход второго канала через изогнутую трубку образует второй нерегулируемый выход крана с непрерывной подачей воды. 3 илл.

Общей проблемой в системах водоснабжения квартир, туалетных комнат общественных туалетов в аэровокзалах, автовокзалах, ж/д вокзалов, кафе и ресторанах и т.д. является проблема экономии горячей и холодной воды при мытье рук, умывании, чистке зубов, мытье посуды в раковине и пр.

В настоящее время это происходит следующим образом: открывается кран с горячей или холодной водой (или смешанной) и происходит мытье рук с мылом, затем чистка зубов, затем умывание лица, шеи, бритье и прочее, а вода в указанное выше время течет и течет, причем КПД ее непосредственного использования не превышает 15-20%.

Из истории экономии воды в разных странах: на Кавказе, в Средней Азии при мытье рук, лица требуется второй человек (жена, дочь), который из кувшина поливает моющемуся на руки нужное количество воды.

В некоторых славянских странах и малых народностях России применяется умывальник в виде чайника, подвешенного к потолку. Наклоняя рукой чайник в сторону носика из последнего льется вода. Экономия налицо и не требуется второй человек в помощь.

В странах Западной Европы наливали воду в таз и из него мыли руки, лицо, кстати в Англии до сих пор затыкают выходное отверстие раковины, наливают в нее воду и умываются, бреются.

На Руси с давних пор применяется прикрепленный к стене умывальник типа «рукомойник», который представляет собой сосуд в виде цилиндра наполненный водой, внизу отверстие в котором ходит шток с уплотняющей прокладкой сверху. В исходном состоянии шток опущен и вода не течет. При нажатии штока вверх потечет вода, при отпускании шток возвращается в исходное состояние и ток воды прекращается.

Как говорится дешево и сердито.

Из перечисленных простейших вариантов этот самый лучший, недаром он до сих пор применяется в сельской местности, где нет водопровода, и на дачных участках.

Недостатки: нет горячей воды, ее нужно отдельно греть и добавлять в «рукомойник», ограниченное количество воды, ее нужно постоянно доливать.

Общеизвестны устройства для экономии воды (горячей и холодной), которые установлены в местах большого скопления людей: в аэропортах, авто и ж/д вокзалах, в основном в Европе и США. Эти устройства работают по принципу отслеживания рук пользователя. Когда руки пользователя включают воду, перекрывая линию фотодатчик - фотоприемник воде разрешено вытекать из крана, как только пользователь убрал руки с этой линии электронная схема при помощи электромеханического реле тут же выключает подачу воды. Эффектно и эффективно, но устройство довольно дорого, требует наличие электропитания и врезки в водомагистрали горячей и холодной воды непосредственно у крана. Если же в квартире несколько кранов: кухня, ванная, туалет (оснащенный раковиной), а если более одного туалета и ванной, то это еще более удорожает применение этих устройств.

Известны водоразборные краны с периодической подачей воды во время ее потребления, например, краны в умывальниках пассажирских вагонов железнодорожного транспорта. Водоразборный кран с периодической подачей воды содержит корпус с двумя параллельно расположенными в вертикальной плоскости отводами, в первом из которых (по направлению движения воды) находится перпендикулярно к оси корпуса подпружиненный капан, лишь верхняя часть которого имеет опору в месте уплотнения, а нижняя часть без опоры, свободно, с зазором не менее 1 мм проходит внутрь первого отвода и, выступая из него, заканчивается стержнем, непосредственно контактируя с которым усилием кисти руки производится открывание подпружиненного клапана перемещением стержня вверх. Второй (по направлению движения воды) отвод служит для разбора воды.

Основным недостатком известных конструкций кранов является нарушение соосности стержня клапана и канала для отвода воды. При этом клапан может заклинить, после чего начинается нерегулируемый отвод воды, что приводит к неэкономному расходу воды. Причем наличие пружины, предназначенной для закрывания клапана, в ряде случаев негативно влияет на возможность устранения неисправности, поскольку требуются значительные дополнительные усилия для возврата стержня клапана в исходное положение. Кроме того, указанные конструкции кранов не обеспечивают непрерывную подачу воды, которая требуется, например, при мытье продуктов питания, рук и т.п., что приводит к ограничению области применения известной конструкции крана, например, в больницах, где требуется обильная и непрерывная подача воды. Известен кран к умывальнику, включающий корпус с установленным в нем клапаном, насаженным на трубку, имеющую каналы на боковой поверхности, при этом в трубке клапана соосно с последним установлен шток, один конец которого расположен за торцом трубки, а на другой, выполненный с выступами и шлицевыми канавками, размещена пружина (см. авторское свидетельство СССР 177355, МПК Е03С 1/04, опубл. 01.12.1965 г.). Однако кран может быть использован только в режиме кратковременного пользования водой по принципу умывальника.

Известен водоразборный кран, содержащий корпус с седлом, входным и выходным патрубками, запорный орган, установленный с возможностью взаимодействия с седлом, ходовой винт, шток, установленный соосно с ходовым винтом и соединенный с запорным органом, при этом в ходовом винте выполнена расточка, а шток снабжен резьбовым элементом, размещенным в расточке ходового винта и соединяющим шток с ходовым винтом с возможностью их относительного и совместного перемещения, причем ходовой винт и выходной патрубок расположены соосно (см. патент РФ на изобретение 2018040, МПК F16К 1/00, опубл. 15.08.1994 г.).

При использовании известной конструкции крана невозможен быстрый переход от одного режима подачи жидкости, например непрерывного, к другому, например кратковременному дискретному, поскольку для этого требуется совершение многооборотного поворота вентиля для закрывания, что может привести к дополнительному расходу жидкости.

Известен настольный кран-дозатор для умывальника производства Швейцарии типа 87449 АА, см интернетовский адрес или ver-, который содержит литой излив подводки с антивандальным адаптером типа Cascade, механический таймер на время 2-60 сек (регулируемое), нажимной, холодная вода.

При всех достоинствах этот кран-дозатор имеет следующие недостатки.

Предназначен только для холодной воды, механический таймер довольно ненадежен и сложен, требует подстройки под нужное время, нельзя набирать воду больше 60 сек, требуется перезапуск и кран дороговат: стоит порядка 80-100 $. Также невозможность замены кранов старой конструкции на предлагаемый в виду разных соединительных и посадочных мест, т.е. требуется смена раковины, что также удорожает стоимость установки.

Известен патент РФ 2280801 «Водоразборный кран» - прототип, который содержит корпус с входным и, по крайней мере, с одним выходным каналами, с размещенным в нем затвором, со сквозным каналом и выведенный из корпуса шток управления затвором. Затвор имеет форму тела вращения. Водозаборный канал дополнительно содержит нормально закрытый клапан. Входной и, по крайней мере, один выходной каналы в корпусе расположены под углом большим 0° и меньшим 180°. Сквозной канал в затворе изогнут. В затворе выполнен, по крайней мере, один дополнительный сквозной канал с возможностью совмещения его входного отверстия с входным каналом корпуса, а выходного отверстия с, по крайней мере, одним выходным каналом корпуса. Запорно-регулирующий элемент клапана частично расположен в сквозном канале корпуса, а частично - в выходном канале корпуса. Изобретение направлено на создание конструкции крана с расширенными функциональными возможностями, обеспечивающей более экономный расход жидкости.

Недостатком данного патента является сложность конструкции, следовательно сложность в изготовлении, т.к. требует больших механических затрат, причем повышенной чистоты обработки (из-за наличие сферических поверхностей и пр.), следовательно кран довольно дорог.

Кроме того этот кран приспособлен только под холодную воду, а доработка его еще и под горячую воду потребует дополнительных затрат, что экономически не выгодно. Далее, посадочные размеры этого крана не подходят под существующие раковины, следовательно доработка крана потребует переходника или смены раковин.

Технической задачей полезной модели является повышение экономии расхода воды в квартирах и местах общего пользования за счет:

- простейшей конструкции непосредственно устройства;

- возможность доработки кранов старой конструкции под насадку, т.к. присоединительные и посадочные размеры сохраняются;

- применение для горячей и холодной воды;

- возможность непрерывной подачи воды.

Для решения поставленной задачи предлагается водосберегающая насадка, содержащая входной смесительный канал, под горячую и холодную воду, выходной канал: оба входных канала горячей и холодной воды соединены с смесителем, где посредством регулировочных вентилей устанавливается нужное соотношение горячей и холодной воды, а также соответствующий напор, выход смесителя соединен с разделительной камерой, которая соединена с первым выходным каналом непосредственно, а со вторым выходным каналом через разделительную диафрагму, которая соединена механически с выходом ручки переключения; выход первого канала соединен с затворно-регулирующим элементом, образуя первый регулируемый выход крана с прерывистой подачей воды по потребности потребителя, а выход второго канала через изогнутую трубку образует второй нерегулируемый выход крана с непрерывной подачей воды.

На фиг.1 показаны две проекции насадки с разрезами на которых изображено: насадка 1 состоит из цилиндрического корпуса 2 и штока 3. Корпус насадки имеет присоединительную резьбу 4 для установки на водопроводный кран вместо аэратора, входное 5 и выходное 6 отверстие для тока воды. Шток насадки 3 представляет собой стержень с продольными проточками. Шток имеет в верхней части шайбу 7, предназначенную для блокировки тока воды. Геометрическая шайба штока представляет собой «шестерню» для уменьшения сопротивления току воды, для этой же цели выполнены продольные проточки на стержне штока. Шток размещается в корпусе таким образом, что бы шайба штока перекрывала выходное отверстие насадки в крайнем нижнем положении штока и открывала выходное отверстие при перемещении штока вверх. Корпус насадки вблизи присоединительной резьбы имеет фиксатор 8 для фиксации положения штока в крайнем верхнем положении. Фиксатор может быть выполнен в виде защелки, которая фиксирует положение штока в крайнем верхнем положении при перемещении штока вверх до упора и поворота по часовой стрелке. В данном случае для снятия фиксации штока необходимо переместить шток вверх до упора и повернуть против часовой стрелки.

Принцип действия насадки следующий:

Для дозированной подачи воды: на водопроводном кране регулируется напор и температура подаваемой воды, далее шток насадки снимается с фиксации и под действием силы тяжести и давления воды оказываемую на шайбу перемещается вниз и перекрывает выходное отверстие насадки, при этом шток воды прекращается; для подачи воды шток перемещается вверх, шайба открывает выходное отверстие, и ток воды возобновляется; при отпускании штока он вновь перемещается вниз и перекрывает выходное отверстие.

Для непрерывной подачи воды: шток перемещается в крайнее верхнее положение и фиксируется фиксатором, при этом выходное отверстие насадки остается открытым и вода свободно протекает через насадку.

На фиг.2 показана насадка в изометрии, на фиг.3 общий вид крана (например, кухонного). Фиг.2 и 3 показаны для справки.

Указанная Водосберегающая насадка в силу своей простоты может быть применена в качестве установки во всех кранах старой и новой конструкции с минимальным временем установки и с максимальной выгодой с точки зрения экономии воды, т.е. трудозатраты покупки и установки предлагаемой насадки (по предварительным затратам) окупятся в течение времени от полугода до года.

Водосберегающая насадка, содержащая входной смесительный канал под горячую и холодную воду, выходной канал, оба входных канала горячей и холодной воды соединены с смесителем, где посредством регулировочных вентилей устанавливается нужное соотношение горячей и холодной воды, а также соответствующий напор, выход смесителя соединен с разделительной камерой, которая соединена с первым выходным каналом непосредственно, а со вторым выходным каналом - через разделительную диафрагму, которая соединена механически с выходом ручки переключения; выход первого канала соединен с затворно-регулирующим элементом, образуя первый регулируемый выход крана с прерывистой подачей воды по потребности потребителя, а выход второго канала через изогнутую трубку образует второй нерегулируемый выход крана с непрерывной подачей воды.