Устройство для защиты от залива помещения

Область применения: Устройство для защиты от залива помещения относится к предохранительным клапанам и может быть использовано для защиты от залива объектов различного назначения в результате разрыва наливного шланга, например, стиральной, посудомоечной машины или водозаборных шлангов другой техники.

Сущность полезной модели: Устройство для защиты от залива помещения содержит корпус с входным и выходным патрубками, во внутренней полости которого размещены упругий элемент, запорный орган, снабженный хвостовиком, на поверхности которого выполнена канавка, в которой размещен запирающий элемент, кроме того, оно снабжено взаимодействующими с упругим элементом толкателем упругого элемента, соединенным с запорным органом, и выполненным на внутренней поверхности корпуса упором с запираемым отверстием, а во входном патрубке установлено, взаимодействующее с толкателем упругого элемента, ограничительное средство.

Заявляемая полезная модель относится к предохранительным клапанам и может быть использовано для защиты от залива объектов различного назначения в результате разрыва наливного шланга, например, стиральной, посудомоечной машины или водозаборных шлангов другой техники.

Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога, отсечной аварийный клапан содержащий корпус с входным и выходным патрубками, во внутренней полости которого размещены чувствительный элемент и запорный орган, снабженный хвостовиком, взаимодействующие между собой посредством упругого элемента, и поршня демпфера, установленного на свободном конце хвостовика, с дроссельными отверстиями, при этом в канавке выполненной в хвостовике запорного органа размещен запирающий элемент взаимодействующий с чувствительным элементом (Авторское свидетельство СССР№1551927, кл. МПК F16K 17/22, опубл. 23.03.1990 г, Бюл. №11)

Недостатком данного клапана является невозможность незамедлительного реагирования на перепад давлений в трубопроводе за счет небольшого расхода жидкости, проходящего через малое суммарное поперечное сечение дроссельных отверстий в поршне демпфера. Невозможность незамедлительного реагирования на перепад давлений, в свою очередь, может привести к большому объему проходящей через выходной патрубок жидкости в промежуток времени между возникновением перепада давлений и закрытием запорным органом выходного патрубка.

Техническим результатом, который может быть получен в заявляемой полезной модели, заключается в создании устройства незамедлительно реагирующего на перепад давлений в трубопроводе, возникающий при прорыве трубопровода и при других аварийных ситуациях.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для защиты от залива помещения содержащем корпус с входным и выходным патрубками, во внутренней полости которого размещены упругий элемент, запорный орган, снабженный хвостовиком, на поверхности которого выполнена канавка, в которой размещен запирающий элемент, введены взаимодействующие с упругим элементом толкатель упругого элемента, соединенный с запорным органом, и выполненный на внутренней поверхности корпуса упор с запираемым

отверстием, кроме того, во входном патрубке установлено, взаимодействующее с толкателем упругого элемента, ограничительное средство.

А также тем, что хвостовик запорного органа своим свободным концом обращен в сторону выходного патрубка, а на конце соединенном с запорным органом имеет увеличенный диаметр на отрезке длины, в котором выполнена кольцевая канавка, с установленным в ней запирающим элементом.

А также тем, что толкатель упругого элемента выполнен в виде втулки, одним своим торцом взаимодействующей с упругим элементом, а другим торцом взаимодействующей с ограничительным средством.

А также тем, что торец толкателя упругого элемента, взаимодействующий с упругим элементом, снабжен кольцевым выступом, внутренняя поверхность которого образует единую поверхность с внутренней поверхностью осевого отверстия толкателя упругого элемента.

А также тем, что внутренняя поверхность корпуса и внутренняя поверхность входного патрубка выполнены с образованием ступенчатого перехода, таким образом, что диаметр внутренней поверхности корпуса меньше чем диаметр внутренней поверхности входного патрубка, а на внутренней поверхности входного патрубка выполнена кольцевая канавка, в которой установлено кольцо, выполненное из упруго-пластичного материала, при этом ограничительное средство выполнено в виде втулки, одним своим торцом взаимодействующей с кольцом, выполненным из упруго-пластичного материала, а вторым торцом взаимодействующей со ступенчатым переходом между внутренними полостями корпуса и входного патрубка.

А также тем, что ограничительное средство, снабжено кольцевым выступом расположенном на торце, взаимодействующем с кольцом, выполненным из упруго-пластичного материала, при этом внешняя поверхность кольцевого выступа взаимодействует с кольцом, выполненным из упруго-пластичного материала, а внутренняя поверхность кольцевого выступа образует единую поверхность с внутренней поверхностью ограничительного средства.

А также тем, что запирающий элемент выполнен в виде малого кольца из упруго-пластичного материала.

А также тем, что запорный орган соединен с толкателем упругого элемента при помощи, по меньшей мере, двух пластин.

А также тем, что пластины, соединяющие запорный орган с толкателем, имеют прямоугольную форму.

А также тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины.

А также тем, что упор выполнен в виде цилиндрического выступа образованного на внутренней поверхности корпуса при входе в выходной патрубок.

А также тем, что упор выполнен в виде ступенчатого перехода между внутренней поверхностью корпуса и внутренней поверхностью выходного патрубка, причем диаметр внутренней поверхности корпуса больше чем диаметр внутренней поверхности выходного патрубка.

Заявляемая полезная модель поясняется при помощи чертежей приведенных на фигурах 1, 2, 3:

Фиг.1 - продольное сечение устройства для защиты от залива помещения в открытом положении;

Фиг.2 - продольное сечение устройства для защиты от залива помещения в закрытом положении;

Фиг.3 - общий вид устройства для защиты от залива помещения.

На фиг.1, 2, 3 приняты следующие обозначения:

- корпус 1 устройства для защиты от залива помещения;

- внутренняя полость 2 корпуса 1;

- входной патрубок 3;

- выходной патрубок 4;

- запорный орган 5;

- воспринимающая поверхность 6 запорного органа 5;

- рабочая поверхность 7 запорного органа 5

- хвостовик 8 запорного органа 5;

- канавка 9 выполненная на поверхности хвостовика 8;

- запирающий элемент 10;

- упругий элемент 11;

- толкатель 12 упругого элемента 11;

- торец 13 толкателя 12, взаимодействующий с упругим элементом 11;

- торец 14 толкателя 12;

- пластина 15;

- ступенчатый переход 16, образованный между внутренней полостью входного патрубка 3 и внутренней полостью 2 корпуса 1;

- ограничительное средство 17;

- торец 18 ограничительного средства 17, взаимодействующий со ступенчатым переходом 16;

- торец 19 ограничительного средства 17;

- кольцевая канавка 20 на внутренней поверхности входного патрубка 3;

- кольцо 21;

- кольцевой выступ 22 ограничительного средства 17;

- упор 23;

- запираемое отверстие 24;

- кольцевой выступ 25 торца 13 толкателя 12.

Предложенное устройство для защиты от залива помещения работает следующим образом.

Перед началом работы устройства, когда отсутствует давление в трубопроводе, или отсутствует перепад давлений во внутренней полости корпуса 1 и на выходе из запираемого отверстия 24, упругий элемент 11 (выполненный, например, в виде пружины), размещенный между упором 23, выполненном на входе в выходной патрубок 4 и торцом 13 толкателя 12, за счет сопротивления сжатию, оказывает давление на торец 13 толкателя 12. При этом толкатель 12 торцом 14, противоположным торцу 13, упирается в ограничительное средство 17, которое ограничивает перемещение толкателя 12 и соединенного с ним посредством, не менее чем двух пластин 15 (фиг.3), запорного органа 5, в направлении входного патрубка 3. Пластины 15 имеют прямоугольную форму и образуют между собой окна для прохода жидкой среды из полости входного патрубка 3 во внутреннюю полость 2 корпуса 1.

Упор 23 выполнен в виде цилиндрического выступа образованного на внутренней поверхности корпуса 1 при входе в выходной патрубок 4 (фиг.1). Кроме того, упор 23 может быть выполнен в виде ступенчатого перехода (на чертежах не показан) между внутренней поверхностью корпуса 1 и внутренней поверхностью выходного патрубка 4, причем диаметр внутренней поверхности корпуса 1 больше чем диаметр внутренней поверхности выходного патрубка 4.

Ограничительное средство 17 выполнено, например, в виде втулки и зафиксировано в своем положении за счет упора одним своим торцом 16 в ступенчатый переход 18, образованный на границе внутренней полости 2 корпуса 1 и внутренней полости входного патрубка 3. При этом второй торец 19 ограничительного средства 17 упирается в кольцо 21, выполненное из упруго-

пластичного материала (например, резины), и установленное в кольцевой канавке 20, выполненной на внутренней поверхности входного патрубка 3. Кроме того, ограничительное средство 17 снабжено кольцевым выступом 22. Кольцевой выступ 22 расположен на торце 19 ограничительного средства 17, его внешняя поверхность, для улучшения сцепления, взаимодействует с кольцом 21, а внутренняя поверхность, во избежание завихрений в потоке жидкой среды, образует единую поверхность с внутренней поверхностью ограничительного средства 17. Торец 13 толкателя 12 снабжен кольцевым выступом 25, внутренняя поверхность которого, во избежание завихрений в потоке жидкой среды, образует единую поверхность с внутренней поверхностью толкателя 12. Внешняя поверхность кольцевой выступа 25, является направляющей для упругого элемента 11 и ограничивает его осевую деформацию и поперечные смещения.

В начале работы устройства жидкая среда (например, вода) подается во входной патрубок 3, проходя через который заполняет внутреннюю полость 2 корпуса 1, и, обтекая запорный орган 5, через запираемое отверстие 24 попадает в выходной патрубок 4. Из выходного патрубка 4 жидкая среда подается в трубопровод соединенный с устройством-потребителем жидкой среды (например, стиральной машиной).

Если во время работы устройства перепад давлений во внутренней полости корпуса 1 и на выходе из запираемого отверстия 24 соответствует нормальным условиям работы трубопровода (для городской сети водоснабжения при нормальных условиях данный перепад давлений не превышает 6 бар или 600 кПа), то жидкая среда продолжает, ударяясь о воспринимающую поверхность 6 запорного органа 5, обтекать запорный орган 5, и далее через выходной патрубок 4, протекать в трубопровод. При этом давление жидкой среды на воспринимающую поверхность 6, через пластины 15, передается цилиндрическому кольцу 12. Толкатель 12, своим торцом 13, передает давление жидкой среды упругому элементу 11. Сопротивление сжатию упругого элемента 11 выше, чем давление жидкой среды, оказываемое на воспринимающую поверхность 6 запорного органа 5. Поэтому положение запорного органа 5 при перепаде давлений соответствующем нормальным условиям работы трубопровода не изменяется (фиг.1).

Если перепад давлений во внутренней полости 2 корпуса 1 и на выходе из запираемого отверстия 24 возрастает, но не превышает предельно допустимого значения, то давление жидкой среды на воспринимающую поверхность 6, через

пластины 15, передается цилиндрическому кольцу 12. Цилиндрическое кольцо 12, своим торцом 13, передает давление жидкой среды упругому элементу 11. Упругий элемент 11 начинает сжиматься, но окончательного сжатия не происходит, а жидкая среда, ударяясь о воспринимающую поверхность 6 запорного органа 5, продолжает обтекать запорный орган 5, и далее через запираемое отверстие 24 и выходной патрубок 4, протекает в трубопровод.

Если перепад давлений во внутренней полости 2 корпуса 1 и на выходе из запираемого отверстия 24 превысит предельно допустимое значение (для городской сети водоснабжения это значение составляет 10 бар или 1000 кПа), то давление жидкой среды на воспринимающую поверхность 6, через пластины 15, передается толкателю 12. Толкатель 12, своим торцом 13, передает давление жидкой среды упругому элементу 11. Упругий элемент 11, под воздействием этого давления незамедлительно сжимается, т.к. его сопротивление сжатию ниже, чем предельно допустимое значение перепада давлений во внутренней полости 2 корпуса 1 и на выходе из запираемого отверстия 24.

При этом запорный орган 5 перемещается в сторону упора 23, и своей рабочей поверхностью 7 прижимается к нему, перекрывая доступ жидкой среды в запираемое отверстие 24 (фиг.2), Вместе с этим запирающий элемент 10, расположенный в канавке 9, выполненной на поверхности хвостовика 8 запорного органа 5, входит во взаимодействие с внутренней поверхностью запираемого отверстия 24. Запирающий элемент 10, выполненный в виде малого кольца из упруго-пластичного материала (например, резины), деформируется, вступая во взаимодействие с внутренней поверхностью запираемого отверстия 24, и удерживает запорный орган 5 в закрытом положении.

Устройство для защиты от залива помещения выводится из закрытого положения путем приложения усилия к выступающему торцу хвостовика 8 запорного органа 5.

Таким образом, за счет того, что запорный орган включает воспринимающую поверхность, выполняющую роль чувствительного элемента и находящуюся в непосредственном контакте с потоком жидкой среды, а также за счет взаимодействия запорного органа и упругого элемента через жесткое соединение с толкателем, устройство для защиты от залива помещения незамедлительно реагирует на перепад давлений в трубопроводе.

1. Устройство для защиты от залива помещения, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, во внутренней полости которого размещены упругий элемент, запорный орган, снабженный хвостовиком, на поверхности которого выполнена канавка, в которой размещен запирающий элемент, отличающееся тем, что оно снабжено взаимодействующими с упругим элементом толкателем упругого элемента, соединенным с запорным органом, и выполненным на внутренней поверхности корпуса упором с запираемым отверстием, кроме того, во входном патрубке установлено, взаимодействующее с толкателем упругого элемента, ограничительное средство.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем хвостовик запорного органа своим свободным концом обращен в сторону выходного патрубка, а на конце соединенном с запорным органом имеет увеличенный диаметр на отрезке длины, в котором выполнена кольцевая канавка, с установленным в ней запирающим элементом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем толкатель упругого элемента выполнен в виде втулки, одним своим торцом взаимодействующей с упругим элементом, а другим торцом взаимодействующей с ограничительным средством.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в нем торец толкателя упругого элемента, взаимодействующий с упругим элементом, снабжен кольцевым выступом, внутренняя поверхность которого образует единую поверхность с внутренней поверхностью осевого отверстия толкателя упругого элемента.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем внутренняя поверхность корпуса и внутренняя поверхность входного патрубка выполнены с образованием ступенчатого перехода, таким образом, что диаметр внутренней поверхности корпуса меньше чем диаметр внутренней поверхности входного патрубка, а на внутренней поверхности входного патрубка выполнена кольцевая канавка, в которой установлено кольцо, выполненное из упруго-пластичного материала, при этом ограничительное средство выполнено в виде втулки, одним своим торцом взаимодействующей с кольцом, выполненным из упруго-пластичного материала, а вторым торцом взаимодействующей со ступенчатым переходом между внутренними полостями корпуса и входного патрубка.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что в нем ограничительное средство, снабжено кольцевым выступом, расположенном на торце, взаимодействующем с кольцом, выполненным из упруго-пластичного материала, при этом внешняя поверхность кольцевого выступа взаимодействует с кольцом, выполненным из упруго-пластичного материала, а внутренняя поверхность кольцевого выступа образует единую поверхность с внутренней поверхностью ограничительного средства.

7. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в нем запирающий элемент выполнен в виде малого кольца из упруго-пластичного материала.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем запорный орган соединен с толкателем упругого элемента при помощи, по меньшей мере, двух пластин.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что в нем пластины, соединяющие запорный орган с толкателем, имеют прямоугольную форму.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем упругий элемент выполнен в виде пружины.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем упор выполнен в виде цилиндрического выступа образованного на внутренней поверхности корпуса при входе в выходной патрубок.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем упор выполнен в виде ступенчатого перехода между внутренней поверхностью корпуса и внутренней поверхностью выходного патрубка, причем диаметр внутренней поверхности корпуса больше чем диаметр внутренней поверхности выходного патрубка.