Результат интеллектуальной деятельности: ВОДОРАЗБОРНАЯ КОЛОНКА

Устройство предназначено для водоснабжения и относится к устройствам, предназначенным для разбора воды населением из внешнего водопровода.

Известен гидрант [1] содержащий корпус с фланцем, выполненный с возможностью подсоединения к водоводу, крышку с фланцем, присоединительный патрубок и запорное устройство, включающее шаровую опору, клапан и винтовую пару, состоящую из шпинделя и резьбы в крышке. Крышка выполнена в виде полого цельного цилиндра, а клапан выполнен со штоком, верхняя часть которого, а также шпиндель с шаровой опорой размещены внутри крышки, свободный объем которой заполнен смазкой.

Известна также водоразборная колонка [2], содержащая корпус с крышкой, водоподводящий и водоразборный патрубки, устройство для удаления воды из нижней части корпуса, подпружиненный запорный клапан и нажимную рукоятку. С целью упрощения конструкции и повышения надежности работы в условиях отрицательных температур, устройство для удаления воды выполнено в виде жестко соединенного с рукояткой и взаимодействующего с подпружиненным запорным клапаном полого штока с размещенным в нем противовесом, крышка снабжена роликом с тросом, один конец которого присоединен к противовесу, а другой - к рукоятке, при этом шток установлен с зазором внутри корпуса колонки.

Недостатком указанных устройств является зависимость количества удаленной воды от интенсивности напора воды в подающей трубе.

Известна также, взятая за прототип водоразборная колонка [3] содержащая корпус с крышкой, водоподводящий и водоразборный патрубки, устройство для удаления воды из нижней части корпуса, подпружиненный запорный клапан и нажимную рукоятку, в которой устройство для удаления воды выполнено в виде жестко соединенного с рукояткой и взаимодействующего с подпружиненным запорным клапаном полого штока с размещенным в нем противовесом, крышка снабжена роликом с тросом, один конец которого присоединен к противовесу, а другой - к рукоятке, при этом шток установлен с зазором внутри корпуса колонки.

Недостатком прототипа также является зависимость количества удаленной воды от напора, обусловленная сложностью ее конструкции.

Техническим результатом является упрощение конструкции путем совмещения функций различных деталей в одном компоненте: использование вставки в изливную трубу меньшего диаметра с отверстиями в качестве устройства слива воды в устанавливаемый стакан, покрытый эластичной крышкой - гофром с отверстием - сапуном, закрепленный хомутами за изливную трубу и стакан.

Конструкция предлагаемого решения приведена на фиг. 1, где обозначено:

1 - корпус колонки;

2 - запорный клапан;

3 - вставка;

4 - емкость для слива воды в форме стакана;

5 - отверстия во вставке;

6 - изливная труба;

7 - хомут крепления гофры верхний;

8 - хомут крепления гофры нижний

9 - крышка (гофра эластичная);

10 - отверстие - сапун;

11 - водоподводящая труба.

а) - клапан закрыт;

б) - клапан открыт

Принцип работы вставки основан на создании разности давления в различных частях изливной трубы

Из физики известно уравнение течения жидкости [4] (см. фиг. 2):

V₀/P₀=V₁/P₁

Где: V₀ - скорость потока в водоподводящей и изливной трубе;

Р₀ - давление в водоподводящей и изливной трубе

V₁ - скорость жидкости во вставке

P₁ - давление во вставке.

Оно говорит нам, что при постоянной плотности жидкости скорость изменяется обратно пропорционально площади сечения трубы.

При течении жидкости имеющей постоянную плотность с постоянной скоростью (V₁) в трубе со вставкой меньшего диаметра, давление изменяется обратно пропорционально площади сечения трубы

P₁<P₀.

Тогда если во вставке сделать отверстие, то из-за разности давления в него будет «засасываться» окружающие ее вода или воздух.

Устройство в сборе представляет следующую конструкцию (фиг. 1):

Между запорным клапаном (2) и изливной трубой (6) размещается вставка (3), имеющая внутренний диаметр меньший по величине, чем диаметр изливной трубы (6). Во вставке имеются отверстия (5). На наружной стороне вставки с отверстием в дне вставлен стакан (4) таким образом, что отверстия (5) находятся на уровне дна стакана (4). Наверху стакана закреплена эластичная крышка в форме усеченного конуса (9) с отверстием-сапуном (10), соединенная нижним (8) и верхним (7) хомутами со стаканом и изливной трубой соответственно.

Водоразборная колонка работает следующим образом.

После забора воды (фиг. 1а) и закрытия запорного клапана (2) вода из изливной трубы (6) через отверстия (5) во вставке (3) переливается в стакан (4). При нажатии на рукоятку колонки (на рисунке не показана) открывается запорный клапан (2) и вода из водоподводящей трубы (11) протекает через вставку (3) и изливную трубу (6). В районе вставки - у отверстия (5) давление воды меньше, чем в водоподающей (11) и изливной (6) трубе. Поэтому вода из стакана (4) через отверстия (5) попадает в изливную трубу (6) и затягивается в нее, освобождая стакан (4). В это время, надетая на стакан (4) крышка - гофра (9) защищает его от попадания мусора или посторонних предметов, причем при извлечении воды из стакана (4) отверстие - сапун (10) пропускает воздух в стакан, чтобы вода поступала в изливную трубу (6).

Источники информации об уровне техники

1. Патент на полезную РФ №161454

2. Авторское свидетельство СССР №100480

3. Авторское свидетельство СССР №1137167

4. Фейнман. Лекции по физике. Том 7. Глава 40.