RU2052587C1

RU2052587C1 - Flush tank

Info

Publication number: RU2052587C1
Authority: RU
Inventors: Эдуард Самуилович Сейдер
Original assignee: Научно-производственный концерн морских технологий и промышленности "Техморпром"
Priority date: 1992-02-11
Filing date: 1992-02-11
Publication date: 1996-01-20
Also published as: UA12487A

Abstract

FIELD: sanitary system facilities; washing of closet basins. SUBSTANCE: discharge valve is connected with handle by rod. Inlet valve engages with float through lever. Lower surface of float is made of ferromagnetic material. Floating up retainer of float has bracket arranged in housing and permanent magnet connected to bracket. Magnet is secured under float on horizontal end of bracket for shifting along the bracket, fixing in position and engagement by poles with lower surface of float through adjustable clearance. Magnet is installed at designed distance from housing bottom. EFFECT: enhanced reliability of operation. 8 dwg

Description

Изобретение относится к технике водоснабжения, а именно к смывным бачкам санитарно-технических устройств с ручным приводом, используемым для промывки унитазов и напольных чаш. The invention relates to techniques for water supply, namely to flush cisterns of sanitary devices with a manual drive, used to flush toilets and floor bowls.

Наиболее широко распространены смывные бачки стандартной конструкции, содержащей корпус с крышкой, выпускной клапан с прикрепленным к нему штоком с рукояткой, патрубок перелива и впускной клапан, взаимодействующий с поплавком посредством рычага. The most widely used flush cisterns are of a standard design, comprising a body with a cover, an exhaust valve with a rod with a handle attached to it, an overflow pipe and an inlet valve that interacts with the float by means of a lever.

Недостатком известных бачков является их низкая надежность, проявляющаяся в том, что при колебаниях давления в питающем водопроводе в течение суток, особенно в многоэтажных домах, имеет место утечка воды из бачка: при уменьшении водозабора повышение давления в водопроводе приводит к неполному закрытию впускного клапана, при этом уровень воды в бачке превышает номинальный, и излишек воды через патрубок перелива вытекает в канализацию. A disadvantage of the known tanks is their low reliability, which is manifested in the fact that when pressure fluctuates in the supply water supply during the day, especially in multi-storey buildings, there is a leak of water from the tank: with a decrease in water intake, an increase in pressure in the water supply leads to incomplete closing of the inlet valve, In this case, the water level in the tank exceeds the nominal, and excess water through the overflow pipe flows into the sewer.

Более надежным являются смывные бачки, снабженные узлом задержки всплытия поплавка (УЗВП). Благодаря воздействию на поплавок большей подъемной силы воды в таких бачках повышается надежность закрытия впускного клапана при колебаниях давления в водопроводе. More reliable are flushing tanks equipped with a float delay assembly (SPD). Due to the effect on the float of a greater lifting force of water in such tanks, the reliability of closing the inlet valve increases when pressure fluctuates in the water supply.

Однако сложность конструкции и высокая стоимость таких бачков препятствуют их практическому использованию. However, the complexity of the design and the high cost of such tanks impede their practical use.

Известен также бачок, конструкция которого отличается от стандартной наличием в ней УЗВП, выполненного в виде шарнирно прикрепленного к основному рычагу впускного клапана вспомогательного рычага, свободный конец которого взаимодействует с упругим элементом, например резиновой струной, прикрепленной к корпусу бачка. A tank is also known, the design of which differs from the standard one by the presence of an ultrasonic protection device made in the form of an auxiliary lever pivotally attached to the main lever of the intake valve, the free end of which interacts with an elastic element, for example, a rubber string attached to the tank body.

Недостатком бачка является недостаточная его надежность, обусловленная изменениями упругости упругого элемента в результате старения его материала и изменения температуры воды. The disadvantage of the tank is its lack of reliability, due to changes in the elasticity of the elastic element as a result of aging of its material and changes in water temperature.

Основной задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности бачка благодаря исключению утечки из него воды при изменении давления в питающем водопроводе, достигаемое стабилизацией полезного объема воды в бачке. При использовании изобретения также достигается ускоренное наполнение бачка, повышается долговечность впускного клапана, возникает возможность модернизации бачков, находящихся в эксплуатации. The main task solved by the invention is to increase the reliability of the tank by eliminating the leakage of water from it when the pressure in the supply pipe changes, achieved by stabilizing the useful volume of water in the tank. When using the invention, accelerated filling of the tank is also achieved, the durability of the intake valve is increased, and there is the possibility of upgrading the tanks in operation.

Поставленная задача решается тем, что в смывном бачке, содержащем корпус, выпускной клапан, соединенный посредством штока с рукояткой, патрубок перелива, впускной клапан, взаимодействующий с поплавком посредством рычага, и УЗВП, нижняя поверхность поплавка выполнена из ферромагнитного материала, а УЗВП состоит из размещенного в корпусе и прикрепленного к нему кронштейна и постоянного магнита, закрепленного под поплавком на горизонтальном конце кронштейна с возможностью перемещения вдоль него, фиксации и взаимодействия с полюсами магнита через регулируемый зазор с нижней поверхностью поплавка, при этом магнит расположен от дна корпуса на расстоянии
H h_пер (а + bh_п + h_м), (1) где h_пер высота патрубка перелива; а расстояние между торцом патрубка перелива и номинальным уровнем воды; b безразмерный коэффициент, учитывающий глубину погружения поплавка в нижнем его положении; h_п высота поплавка; h_м высота магнита.The problem is solved in that in a flushing tank containing a housing, an exhaust valve connected by a rod to the handle, an overflow pipe, an inlet valve interacting with the float by means of a lever, and an ultrasonic protection device, the bottom surface of the float is made of ferromagnetic material, and the ultrasonic protection device consists of in the housing and the bracket attached to it and a permanent magnet fixed under the float at the horizontal end of the bracket with the possibility of movement along it, fixing and interacting with the poles of the magnet that an adjustable gap with the bottom surface of the float, the magnet is arranged on the bottom of the housing in the region
H h _lane (a + bh _p + h _m ), (1) where h _{lane is the} height of the overflow pipe; and the distance between the end of the overflow pipe and the nominal water level; b dimensionless coefficient taking into account the depth of immersion of the float in its lower position; h _{p the} height of the float; h _{m the} height of the magnet.

На фиг. 1 изображен смывной бачок, продольный разрез; фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 узел I на фиг. 1; на фиг. 4 вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 поплавок с закрепленной на нем пластиной из ферромагнитного материала; на фиг. 6 вид В на фиг. 5; на фиг. 7 и 8 приведены временные диаграммы изменений уровней воды в бачке и положений поплавков, при этом кривая I соответствует изобретению, кривая II стандартному бачку, кривая III бачку-прототипу. In FIG. 1 shows a flushing tank, a longitudinal section; FIG. 2, section AA in FIG. 1; FIG. 3 node I in FIG. 1; in FIG. 4 view B in FIG. 3; in FIG. 5 float with a plate of ferromagnetic material fixed to it; in FIG. 6, view B in FIG. 5; in FIG. 7 and 8 are timing diagrams of changes in water levels in the tank and the positions of the floats, wherein curve I corresponds to the invention, curve II to a standard tank, curve III to the prototype tank.

Смывной бачок содержит корпус 1 с крышкой 2, выпускной клапан 3, соединенный штоком 4 с рукояткой 5 ручного привода, впускной клапан 6 с шарнирно прикрепленным к нему рычагом 7, к противоположному концу 8 которого прикреплен поплавок 9, патрубок 10 перелива и УЗВП. Нижняя поверхность поплавка 9 выполнена из ферромагнитного материала. The flushing tank contains a housing 1 with a cover 2, an exhaust valve 3 connected by a rod 4 to a handle 5 of the manual actuator, an inlet valve 6 with a lever 7 pivotally attached thereto, to the opposite end of which 8 is a float 9, an overflow pipe 10 and an ultrasonic protection device. The bottom surface of the float 9 is made of ferromagnetic material.

УЗВП состоит из постоянного магнита 11, закрепленного под поплавком 9 на горизонтальном конце размещенного внутри корпуса 1 и прикрепленного к нему кронштейна 12 с возможностью перемещения магнита вдоль кронштейна и фиксации положения магнита на кронштейне с помощью фиксатора 13. Фиксатор 13 снабжен винтом 14, головка которого упирается в дно поплавка в нижнем его положении (изображено пунктиром на фиг. 1, 3 и 4). Таким образом, винт 14 является элементом для первоначальной установки требуемой величины зазора S между полюсами магнита и дном поплавка и одновременно ограничителем опускания поплавка. Относительно дна корпуса 1 магнит 11 установлен на расстоянии Н, определяемом из соотношения (1), при котором в зависимости от конкретных геометрических размеров элементов конструкции бачка обеспечивается полное открывание впускного клапана 6 при нижнем положении поплавка, значительный запас действующей на поплавок подъемной силы воды, гарантированное закрытие впускного клапана при всплытии поплавка, исключающее возможность утечки воды из бачка. UZVP consists of a permanent magnet 11, mounted under the float 9 at the horizontal end of the bracket 12 located inside the housing 1 and attached to it with the possibility of moving the magnet along the bracket and fixing the position of the magnet on the bracket using the latch 13. The latch 13 is equipped with a screw 14, the head of which abuts to the bottom of the float in its lower position (depicted by the dotted line in Figs. 1, 3 and 4). Thus, the screw 14 is an element for the initial installation of the required size of the gap S between the poles of the magnet and the bottom of the float and at the same time a limiter for lowering the float. Relative to the bottom of the housing 1, the magnet 11 is installed at a distance H, determined from relation (1), in which, depending on the specific geometrical dimensions of the tank structure elements, the inlet valve 6 is fully opened at the lower position of the float, a significant supply of the lifting force of the water acting on the float, guaranteed closing the inlet valve when the float emerges, eliminating the possibility of water leakage from the tank.

Применительно к бачкам, находящимся в эксплуатации, возможен вариант установки на дно поплавка 9 тонкой пластины 15 из ферромагнитного материала, прикрепленной к поплавку с помощью защелок 16, охватывающих боковые поверхности поплавка (фиг. 5 и 6). With regard to tanks in operation, it is possible to install a thin plate 15 of ferromagnetic material on the bottom of the float 9, which is attached to the float using latches 16, covering the side surfaces of the float (Figs. 5 and 6).

Все элементы конструкции УЗВП выполнены из некорродирующих в воде материалов. All structural elements of the ultrasonic testing device are made of non-corrosive materials in water.

Смывной бачок работает следующим образом. Flushing tank works as follows.

При ручном подъеме рукоятки 5 поднимается выпускной клапан 3 и происходит слив воды из бачка (временной интервал t₁-t₀ на фиг. 7). При понижении уровня воды в бачке поплавок 9 опускается примерно на 0,2 своей высоты до упора его дна в головку винта 14, препятствующего его дальнейшему опусканию (нижнее положение поплавка). При этом поплавок притягивается магнитом 11 с силой, прямо пропорциональной величине магнитной индукции в зазоре S. Опускание поплавка приводит к полному открыванию впускного клапана 6, через который вода начинает наполнять бачок. Во время наполнения бачка (интервал t₂-t₁) поплавок продолжает оставаться в нижнем положении, поскольку его всплытие задерживается силой притяжения магнита вплоть до момента t₂, когда уровень воды в бачке достигнет минимального значения. В этот момент действующая на поплавок подъемная сила воды превышает сумму сил веса поплавковой системы и притяжения поплавка магнитом. Поэтому в момент t₂ поплавок скачкообразно всплывает, занимая свое верхнее положение, впускной клапан 6 полностью закрывается, поступление воды в бачок прекращается.When manually lifting the handle 5, the exhaust valve 3 rises and water is drained from the tank (time interval t ₁ -t ₀ in Fig. 7). When lowering the water level in the tank, the float 9 lowers by about 0.2 of its height to the stop of its bottom in the head of the screw 14, which prevents its further lowering (lower position of the float). In this case, the float is attracted by the magnet 11 with a force directly proportional to the magnitude of the magnetic induction in the gap S. Lowering the float completely opens the inlet valve 6, through which water begins to fill the tank. During filling of the tank (interval t ₂ -t ₁ ), the float continues to be in the lower position, since its ascent is delayed by the magnet's gravity until t ₂ , when the water level in the tank reaches its minimum value. At this moment, the lifting force of the water acting on the float exceeds the sum of the weight forces of the float system and the magnet's attraction of the float. Therefore, at time t _{2 the} float abruptly pops up, occupying its upper position, the intake valve 6 is completely closed, the flow of water into the tank stops.

Возможность регулировки магнитного зазора S с помощью винта 14 обеспечивает всплытие поплавка при различных величинах выталкивающей силы воды, действующей на поплавок, тем самым обеспечена возможность установки необходимого уровня и объема воды в бачке. The ability to adjust the magnetic gap S with the screw 14 allows the float to emerge at various values of the buoyancy force of the water acting on the float, thereby making it possible to set the required level and volume of water in the tank.

В верхнем положении поплавок находится до очередного выпуска воды из бачка. Стабильность этого положения поплавка при изменении давления в водопроводе определяется тем, что, с одной стороны, всплытие поплавка ограничено упором конца рычага 7 в клапан 6, с другой стороны, тем, что на погруженный на половину своей высоты поплавок (фиг. 8) действует выталкивающая сила воды, с избытком превышающая величину, необходимую для надежного закрытия впускного клапана при наибольшем давлении в водопроводе. In the upper position, the float is until the next release of water from the tank. The stability of this position of the float when the pressure in the water supply is changed is determined by the fact that, on the one hand, the float is ascended by the stop of the end of the lever 7 against the valve 6, on the other hand, by the fact that the float (FIG. 8) the strength of the water, in excess of more than the amount necessary for reliable closure of the inlet valve at the highest pressure in the water supply.

Сопоставление кривых I-III на фиг. 7 показывает, что наполнение стандартного бачка происходит значительно медленнее, чем бачков, содержащих УЗВП, при этом в последних наполнение бачка происходит практически по линейному закону. В бачке-прототипе (кривая III) приближение уровня воды к номинальному значению приводит к упругому растяжению струны, при этом частично закрывается клапан 6, чем объясняется наличие нелинейного участка. Очевидно, что наиболее быстро наполняется предложенный бачок (кривая I). Comparison of curves I-III in FIG. 7 shows that the filling of a standard tank is much slower than that of tanks containing SPD, while in the latter the filling of the tank occurs almost linearly. In the prototype tank (curve III), the approximation of the water level to the nominal value leads to elastic stretching of the string, while valve 6 partially closes, which explains the presence of a non-linear section. It is obvious that the proposed tank is most quickly filled (curve I).

На фиг. 8 показано положение поплавков в рассматриваемых трех конструкциях бачков в различные моменты времени работы выпускного и впускного клапанов. В предложенном бачке в момент времени, предшествующий всплытию поплавка, в воду погружено примерно 0,8 высоты поплавка (b 0,8 в формуле (1), а после всплытия в воду погружена половина высоты поплавка. Отсюда в предложенном бачке надежность закрытия впускного клапана и исключения утечки воды в 2-2,5 раза больше, чем в стандартном и в 1,7 раза больше, чем в бачке-прототипе. In FIG. Figure 8 shows the position of the floats in the three tank structures under consideration at different times of operation of the exhaust and intake valves. In the proposed tank, at a time prior to the ascent of the float, approximately 0.8 float heights are immersed in water (b 0.8 in formula (1), and after the ascent in water, half the height of the float is immersed. Hence, in the proposed tank, the reliability of closing the intake valve and water leak elimination is 2-2.5 times more than in the standard one and 1.7 times more than in the prototype tank.

Модернизация смывных бачков, находящихся в эксплуатации, может быть осуществлена силами сантехников, как простая ремонтная операция без выведения бачка из эксплуатации. Modernization of flushing cisterns in operation can be carried out by plumbers as a simple repair operation without taking the cistern out of operation.

Предложенный смывной бачок не только гарантирует стабилизацию объема наполняющей его воды, сокращает время наполнения, что немаловажно для мест общественного пользования, увеличивает долговечность работы впускного клапана, но, поскольку полностью устраняет возможность утечки воды из бачка, обладает определенной экологической ценностью. The proposed flushing cistern not only guarantees stabilization of the volume of the water filling it, reduces the filling time, which is important for public places, increases the durability of the inlet valve, but, since it completely eliminates the possibility of water leakage from the cistern, has a certain environmental value.

Claims

A FLUSH TANK containing a body, an exhaust valve connected by a rod to a handle, an overflow pipe, an inlet valve interacting with the float by means of a lever, and a float delay assembly, wherein the bottom surface of the float is made of ferromagnetic material, and the float delay assembly consists of a bracket located in the housing and attached to it and a permanent magnet fixed under the float at the horizontal end of the bracket with the possibility of movement along it, fixed tion and interaction poles through an adjustable gap with the bottom surface of the float, the magnet is arranged on the bottom of the housing in the region
H = h _n _e _{_p.} - (a + bh _p + h _m ),
H where _n _e _{_p.} - the height of the overflow pipe;
a is the distance between the end of the overflow pipe and the nominal water level;
b is a dimensionless coefficient taking into account the depth of immersion of the float in its lower position;
h _p - the height of the float;
h _m - the height of the magnet.