PL187844B1

PL187844B1 - Filling valve for controlling liquid level in a tank

Info

Publication number: PL187844B1
Application number: PL32979398A
Authority: PL
Inventors: Sławomir Weber; Piotr Domański
Original assignee: Przed Wielobranzowo Prod Uslug
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2004-10-29
Also published as: PL329793A1

Abstract

1. Zawór napełniający do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku mający korpus zawierający część przepływowy. której końcowy fragment otoczony jest komorą zakończoną oporowym pierścieniem, w którym osadzona jest główka zaworu w umieszczoną w niej membrarną a komora połączona jest w korpusie kanałem wylotowym z cylindrycznym odpływem, zaś na rurze odpływowej osadzonej w odpływie umieszczony jest przesuwnie pływak połączony z układem regulacyjnym sterującym otwieranie dyszy znajdującej się w główce zaworu, znamienny tym, ze w komorze (5) na części przepływowej (3) osadzony jest separator (22) zawierający kołnierz (23) z otworami (24) oraz naprzemian rozmieszczone zebra (26), zaś kanał wylotowy (27) ma odgałęzienie w postaci rurki odprowadzającej (7)1. Filling valve for level adjustment liquid in a tank having a body containing the flow part. which final the fragment is surrounded by a closed chamber the retaining ring in which the valve head is seated in the there is a diaphragm and the chamber is connected it is in the body with a cylindrical outlet channel the drain and on the drainage pipe embedded in the drain placed there is a float slidably connected to the system regulation controlling opening the nozzle in the valve head, characterized in that in the part compartment (5) a separator is installed in the flow line (3) (22) including the flange (23) with holes (24) and alternating zebra (26) and the exhaust conduit (27) has a branch in the form of a discharge tube (7)

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór napełniający do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku, zwłaszcza spłuczki ustępowej.The present invention relates to a filling valve for regulating the level of a liquid in a tank, especially a cistern.

Typowy zawór napełniający służący do utrzymania zadanego poziomu cieczy w zbiorniku składa się z wlotu przystosowanego do podłączenia przewodu z cieczą i zamocowania do ścianki zbiornika, zaworu umożliwiającego lub zapobiegającego przepływowi cieczy, rury odpływowej odprowadzającej ciecz do zbiornika, pływaka reagującego na poziom cieczy w zbiorniku połączonego układem regulacyjnym, który otwiera zawór gdy poziom cieczy w zbiorniku jest nizszy od zadanego.A typical filling valve for maintaining a preset liquid level in a tank consists of an inlet adapted to connect the liquid line and attached to the wall of the tank, a valve that allows or prevents the flow of liquid, a drain pipe that drains the liquid into the tank, a float that responds to the liquid level in the tank connected by a system regulating valve which opens the valve when the liquid level in the tank is lower than the set one.

Znane są rozwiązania, w których zastosowano membranę jako element zamykający i otwierający część przepływową zaworu. Membrana osadzona jest na trzpieniu z rowkami umożliwiającymi przepływ cieczy do przestrzeni za membraną. Zmiana położenia pływaka powoduje za pomocą układu regulacyjnego otwieranie lub zamykanie dyszy łączącej przestrzeń za membraną z otoczeniem. Membrana reaguje na różnice ciśnień występujących po obu jej stronach zamykając lub otwierając drogę przepływu cieczy.There are known solutions in which a diaphragm is used as an element that closes and opens the flow part of the valve. The diaphragm is mounted on a mandrel with grooves that allow the liquid to flow into the space behind the diaphragm. Changing the position of the float causes the opening or closing of the nozzle connecting the space behind the membrane with the surroundings by means of the control system. The diaphragm reacts to pressure differences on both sides, closing or opening the liquid flow path.

Znany jest pływak posiadający dwie komory. W czasie gdy zawór jest otwarty strumień cieczy wypełniający z dyszy napełnia górną komorę pływaka.A float having two chambers is known. While the valve is open, the flow of liquid filling from the nozzle fills the upper chamber of the float.

W spłuczkach ustępowych woda doprowadzona pod ciśnieniem, przepływając przez zawór do zbiornika spłukującego nie będącego pod ciśnieniem, na skutek spadku ciśnienia i znacznego zwiększenia prędkości przepływu powoduje występowanie kawitacji i szumu.In toilet cisterns, the pressurized water flowing through the valve to the flushing tank that is not under pressure, due to the pressure drop and a significant increase in the flow velocity, causes cavitation and noise.

Z opisu patentowego USA Nr 4180096 znany jest zawór napełniający służący do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku spłuczki ustępowej lub innych typach zbiorników. Zawór ten zawiera pierścieniowe komory usytuowane współosiowo jedna w drugiej. Komory te mają promieniowo usytuowane przegrody w przestrzeni między tymi komorami. Przegrody powodują, ze woda przepływając przez półkoliste przestrzenie między komorami wytraca prędkość, co przyczynia się do zmniejszenia szumu i kawitacji.U.S. Patent 4,180,096 discloses a filling valve for regulating the liquid level in a toilet cistern or other types of tanks. The valve comprises annular chambers coaxially within each other. These chambers have radial partitions in the space between the chambers. The partitions cause the water, flowing through the semicircular spaces between the chambers, to slow down, which contributes to the reduction of noise and cavitation.

Celem wynalazku jest konstrukcja zaworu napełniającego charakteryzującego się prostą budową, który ogranicza występowanie szumu i kawitacji.The object of the invention is to construct a filling valve having a simple structure that reduces the occurrence of noise and cavitation.

Zawór napełniający według wynalazku posiada cześć przepływową zakończoną krawędzią zaworu, przy której usytuowana jest membrana. Końcowy fragment części przepływowej otoczony jest komorą zamkniętą od czoła membraną, W komorze na części przepływowejThe filling valve according to the invention has a flow section terminating in a valve edge, at which the diaphragm is situated. The end part of the flow part is surrounded by a chamber closed at the front with a membrane. In the chamber on the flow part

187 844 osadzony jest separator. Separator ma kształt tuiejki z kołnierzem oraz płetwami na tulejce, które dzielą przestrzeń w komorze. Płetwy i tulejka mają przemiennie rozmieszczone zebra. W kołnierzu wykonane są otwory. Kanał wylotowy łączący komorę z wylotem ma odgałęzienie w postaci rurki odprowadzającej. Wylot rurki odprowadzającej znajduje się nad górną komorą pływaka. Okazało się, ze tak ukształtowany separator z przemiennie usytuowanymi zebrami powoduje wielokrotnie zmianę kierunku przepływu cieczy i skutecznie zmniejsza jej prędkość przepływu.187 844 there is a separator. The separator is in the shape of a tui with a collar and fins on the sleeve that divide the space in the chamber. The fins and the bush have alternating zebra spacing. Holes are made in the collar. The outlet channel connecting the chamber to the outlet has a branch in the form of a discharge tube. The outlet for the drain tube is located above the top float chamber. It turned out that the so-shaped separator with alternating ribs causes the change of the liquid flow direction many times and effectively reduces its flow velocity.

Zawór napełniający według wynalazku charakteryzuje się cichą pracą urządzenia. Rozdzielanie strugi cieczy w kanale wylotowym i skierowanie jej części przez rurkę odprowadzającej do górnej komory pływaka umożliwia napełnienie tej komory w krótkich cyklach pracy.The filling valve according to the invention is characterized by a quiet operation of the device. Splitting the liquid stream in the outlet channel and diverting a part of it through the discharge tube into the upper float chamber allows the chamber to be filled in short work cycles.

Przykład wykonania rozwiązania według wynalazku uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór napełniający w widoku z częściowymi przekrojami i wybraniami, fig. 2 - zawór napełniający w widoku perspektywicznym, fig. 3 - separator w widoku z boku.An exemplary embodiment of the solution according to the invention is shown in the drawing, in which fig. 1 shows the filling valve in a view with partial sections and cutouts, fig. 2 - a filling valve in a perspective view, fig. 3 - a separator in a side view.

Zawór napełniający ma korpus 1 zawierający wlot 2 oraz część przepływową 3 zakończony krawędzią zaworu 4. Końcowy fragment części przepływowej 3 znajduje się w komorze 5 stanowiącej monolityczną całość z korpusem 1. Komora 5 zwiększając w kierunku wylotu swoją średnicę pierścieniowymi odsadzeniami zakończona jest oporowymi pierścieniami 6. Korpus 1 posiada również rurkę odprowadzającą 7 i cylindryczny odpływ 8, w którym osadzona jest rura odpływowa 9. W oporowym pierścieniu 6 umieszczona jest główka zaworu 10 z osadzoną w niej membraną 11. Główka zaworu 10 połączona jest z oporowym pierścieniem 6 za pomocą zamknięcia bagnetowego. W środkowej części główka zaworu 10 posiada trzpień 12 z dwoma naciętymi na nim podłużnymi rowkami 13. Główka zaworu 10 ma wolną przestrzeń 14 ograniczoną membraną 11 oraz dyszą 15. Przy wylocie dyszy 15 umieszczona jest uszczelka 16 osadzona w dźwigni 17 odchylnie zamocowanej do główki zaworu 10. Dźwignia 17 połączona jest z popychaczem 18 mającym gwint, na którym zamocowany jest pływak 19. Pływak 19 posiada oddzielną od pozostałej części górną komorę pływaka 20, w której jest szczelina 21. W komorze 5 osadzony jest separator 22. Separator 22 ma kołnierz 23. w którym są otwory 24. Na części cylindrycznej 28 separatora 22 znajdują się cztery płetwy 25. Dwie płetwy i część cylindryczna mają przemiennie rozmieszczone zebra 26, które są usytuowane prostopadle do tych płetw. Komora 5 łączy się kanałem wylotowym 27 z odpływem 8.The filling valve has a body 1 containing an inlet 2 and a flow part 3 ending with a valve edge 4. The end part of the flow part 3 is located in the chamber 5, which is a monolithic whole with the body 1. The chamber 5, increasing its diameter towards the outlet, is terminated with support rings 6. The body 1 also has a discharge pipe 7 and a cylindrical drain 8 in which a discharge pipe 9 is seated. A valve head 10 with a diaphragm 11 embedded in it is mounted in the thrust ring 6. The valve head 10 is connected to the thrust ring 6 by means of a bayonet closure. In the central part, the valve head 10 has a spindle 12 with two longitudinal grooves cut thereon 13. The valve head 10 has a free space 14 delimited by a diaphragm 11 and a nozzle 15. At the outlet of the nozzle 15 there is a seal 16 embedded in the lever 17 pivotally attached to the valve head 10 The lever 17 is connected to a pusher 18 having a thread on which the float 19. The float 19 has an upper float chamber 20 separate from the rest of the part, in which there is a slot 21. A separator 22 is mounted in the chamber 5. The separator 22 has a flange 23. in which there are holes 24. Four fins 25 are provided on the cylindrical portion 28 of the separator 22. The two fins and the cylindrical portion have alternately spaced ribs 26 which are perpendicular to the fins. The chamber 5 connects through an outlet channel 27 with a drain 8.

Po podłączeniu zaworu napełniającego do instalacji wodnej woda wpływa wlotem 2 przez separator wejściowy 29, gdzie następuje wielokrotne załamanie i filtrowanie strumienia wody Ciśnienie wody powoduje ugięcie membrany 11 i przepływ do separatora 22. Jednocześnie woda przedostaje się rowkami 13 znajdującymi się na trzpieniu 12 na drugą stronę membrany do przestrzeni 14. Ponieważ w zbiorniku nie ma wody pływak 19 pod swoim ciężarem znajduje się w dolnym położeniu powodując poprzez popychacz 18 i dźwignię 17 takie położenie uszczelki, iż strumień z dyszy 15 swobodnie wypływa na zewnątrz do górnej komory pływaka 20. Przekrój poprzeczny rowków na trzpieniu 12 jest wielokrotnie mniejszy od przekroju przepływu przez separator 22, co powoduje przepływ głównego strumienia wody do separatora 22. Woda w separatorze napotykając na przemiennie występujące żebra 26 zmienia wielokrotnie kierunek przepływu wytrącając prędkość. Po przejściu przez ten labirynt w komorze 5 strumień wody przepływa przez kanał wylotowy 27 i odpływ 8 do rury odpływowej 9. Część strumienia wody wypływa z kanału wylotowego 27 przez rurkę odprowadzającą 7 do górnej komory pływaka 20. Przekrój oraz długość rurki odprowadzającej 7 są tak dobrane, ze główny strumień wpływa stycznie do odpływu i rury odpływowej 9 transportującej wodę do dolnej części zbiornika. W wyniku ciągłego dopływu wody do zbiornika następuje podnoszenie się lustra wody powodujące ruch pływaka 19 w górę. Pionowy ruch pływaka 19 przenoszony jest poprzez popychacz 18 na dźwignię 17, która powoduje przy uzyskaniu zadanego poziomu wody w zbiorniku zamknięcie za pomocą uszczelki 16 wylotu dyszy 15. W wyniku zamknięcia tego wylotu następuje zwiększenie ciśnienia w przestrzeni 14. Ponieważ powierzchnia oddziaływania ciśnienia na membranę 11 od strony przestrzeni 14 jest większa niz od strony przeciwnej, powstaje siła powodująca przesunięcie membrany 11 doAfter connecting the filling valve to the water system, the water flows through the inlet 2 through the inlet separator 29, where the water stream is repeatedly broken and filtered. Water pressure causes the diaphragm 11 to deflect and flow to the separator 22. At the same time, the water flows through the grooves 13 on the spindle 12 to the other side diaphragm into the space 14. As there is no water in the tank, the float 19 is in the lower position under its weight, causing the pusher 18 and the lever 17 to position the seal in such a way that the stream from the nozzle 15 flows freely out into the upper chamber of the float 20. Cross-section of the grooves on the mandrel 12 it is many times smaller than the flow cross section through the separator 22, which causes the flow of the main stream of water to the separator 22. The water in the separator, meeting the alternating ribs 26, changes the direction of flow many times, precipitating speed. After passing through this labyrinth in chamber 5, the water stream flows through the outlet channel 27 and the drain 8 into the drain pipe 9. Part of the water stream flows from the outlet channel 27 through the drain pipe 7 into the upper float chamber 20. The cross-section and length of the drain pipe 7 are so selected that the main stream flows tangentially to the drain and the drainage pipe 9 transporting the water to the bottom of the tank. As a result of the continuous inflow of water to the tank, the water table rises causing the float 19 to move upwards. The vertical movement of the float 19 is transferred through the pusher 18 to the lever 17, which, when the desired water level in the tank is reached, closes the nozzle 15 outlet with a seal 16. As a result of closing this outlet, the pressure in the space 14 increases. on the side of the space 14 is greater than on the opposite side, a force arises causing the diaphragm 11 to move towards

187 844 płaszczyzny krawędzi zaworu 4. Doleganie membrany 11 do tej płaszczyzny powoduje odcięcie przepływu strumienia wody z części przepływowej 3 do separatora 22. Jednoczesne zmniejszenie powierzchni oddziaływania ciśnienia od strony komory 5 powoduje zwiększenie siły docisku membrany 11 do płaszczyzny krawędzi zaworu 4, co sprzyja szczelniejszemu zamknięciu. W momencie zamknięcia dyszy 15 i po przesunięciu membrany 11 do położenia odcinającego następuje zaprzestanie przepływu wody przez rurkę odprowadzającą 7 do górnej komory pływaka 20 oraz zaprzestanie dopływu wody przez rurę odpływową 9 do zbiornika. Ponieważ w górnej komorze pływaka 20 znajduje się pewna ilość wody, następuje jej odpływ przez szczelinę 21 powodując wzrost poziomu lustra wody, który z kolei powoduje dalszy dodatkowy ruch pływaka 19 do góry. Ten dodatkowy ruch pływaka 19 zwiększa siłę docisku elastycznej uszczelki 16 do czoła dyszy 15 i zapewnia szczelne zamknięcie. Poszczególne przekroje na drodze przepływu głównego strumienia wody posiadają w przybliżeniu jednakową powierzchnię.187 844 flats of the valve edge 4. If the diaphragm 11 adjoins this plane, the flow of water from the flow part 3 to the separator 22 is cut off. closing. As soon as the nozzle 15 is closed and the diaphragm 11 is moved to the cut-off position, the flow of water through the discharge tube 7 to the upper chamber of the float 20 stops and the flow of water through the discharge tube 9 to the tank is stopped. Since there is some water in the upper chamber of the float 20, it drains out through the gap 21 causing the water level to rise, which in turn causes further additional upward movement of the float 19. This additional movement of the float 19 increases the pressing force of the flexible seal 16 against the face of the nozzle 15 and provides a tight seal. The individual cross sections along the flow path of the main water stream have approximately the same area.

187 844187 844

/ζ₉.Ύ/ ζ ₉ .Ύ

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the Polish Patent Office. Circulation 50 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

A filling valve for regulating the liquid level in a tank having a body containing a flow part, the end part of which is surrounded by a chamber ending in a thrust ring, in which the valve head is mounted with a diaphragm placed therein, and the chamber is connected in the body by an outlet channel with a cylindrical outlet, and on the drainage pipe embedded in the drain, a float is slidably connected to the control system controlling the opening of the nozzle in the valve head, characterized in that a separator (22) containing a flange (23) is mounted in the chamber (5) on the flow part (3) with holes (24) and alternating ribs (26), and the outlet channel (27) has a branch in the form of a discharge tube (7).

2. The filling valve according to claim 1 The separator (22) is shaped like a sleeve (28) with a flange (23) and fins (25) dividing the space in the chamber (5) and the zebra (26) arranged on the sleeve (28) and fins (25).

3. The filling valve according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the outlet of the discharge tube (7) is located above the upper float chamber (20).