RU2557720C1 - Санитарно-техническое устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию. Устройство содержит унитаз (1) с верхним технологическим (2) и задними входным (3) и выходным (4) отверстиями, герметичный сосуд-накопитель (5) воды (6) и воздуха (7) под давлением (р), с патрубками напуска (8) и выпуска (9) воды под давлением выше атмосферного, гибкую магистраль (12) подвода воды к патрубку напуска (8), магистраль (13) подвода воды от выпускного патрубка (9) к входному отверстию (3) унитаза (1), с устройством (14) ее открытия/закрытия, узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза (1) и систему управления. Узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза выполнен в виде шарнира (10) с поперечной горизонтальной осью (11), с возможностью поворота сосуда-накопителя (5) как в порожнем, так и заполненном водой состоянии не менее чем на 90° и фиксации в крайних своих положениях, причем в нижнем положении - с временным перекрытием непосредственно унитаза (1) в плане с его технологическим отверстием (2) и временным выполнением, тем самым, функции крышки унитаза (1), то есть с возможностью попеременной двухфункциональности сосуда-накопителя (5). Магистраль (13) подвода воды от выпускного патрубка (9) к входному отверстию (3) унитаза (1) выполнена гибкой, с возможностью многократной деформации при повороте сосуда-накопителя (5) в пределах указанного минимального диапазона 90°. Обеспечивается повышение технико-эксплуатационных характеристик, улучшение условий автоматизации системы управления и обслуживания. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию жилых и общественных зданий, а именно к смывным устройствам для туалетов, работающим при повышенном давлении, близком к давлению водопроводной сети.

Совершенствование сантехнических устройств типа «ватерклозет» последние годы характеризуется тенденцией замещения смывных бачков с крышкой, габаритном объеме порядка 25 литров и массе 12-14 кг при расходе 6-9 литров воды и к.п.д. порядка 1%, слив из которых происходит под собственным весом воды, герметичными сосудами-наполнителями без крышки и массой порядка 1 кг при расходе 3,5-4 литра воды (смывная порция всего 1,2-1,5 литра и к.п.д. порядка 99%, слив из которых происходит под повышенным давлением водопроводной сети за счет воздушно-поршневого насоса (суть гидропневматического аккумулятора).

Известен ряд таких технических предложений, в основном авторских, где устройство содержит унитаз с верхним технологическим и задними входным и выходным отверстиями, герметичный сосуд-накопитель воды под давлением и воздуха, с патрубками напуска и выпуска воды под давлением, магистрали подвода воды к патрубку напуска и к входному отверстию унитаза от выпускного патрубка, с устройством ее открытия/закрытия, узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза и систему управления, при этом во всех известных устройствах сосуд-накопитель в разнообразных формах его выполнения (прямоугольной, пирамидальной, цилиндрическо-сферической, сфероидной), подобно предшествующим смывным бачкам, ориентированы вертикально и жестко связаны с задней частью (полкой) унитаза, посредством кронштейнов, болтов, или вмонтированы в стенную нишу туалетного помещения за унитазом (RU 13050 U1, E03D 3/00, 20.03.2000; RU 2322553 С1, E03D 3/10, 20.04.2008; CN, WO/2009/007840 А2, E03D 3/10, E03D 1/30, E03D 5/09, 15.01.2009; RU 2387756 С1, E03D 3/00, 27.04.2010; RU 2461684 С1, E03D 3/00, 20.09.2012; Гурьянов B.C. Разработка и поставка на рынок принципиально новой конструкции сантехнического устройства Innosan для туалета // Материалы Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции «Изобретатели в инновационном процессе России», 20-21 декабря 2013 г., СПбГПУ. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014 (май). - С. 342-344).

Применение санитарно-технических устройств - СТУ (ватерклозетов) нового поколения, безусловно, прогрессивно, но устоявшаяся, классическая компоновка «Унитаз - неподвижный вертикально ориентированный смывной бачок (сосуд-накопитель) в совокупности с двумя другими обязательными (и потому не всегда упоминаемыми в патентной литературе) устройствами, а именно - шарнирно прикрепленными к задней части унитаза стульчаком (гигиеническое назначение) и крышкой унитаза (защитно-декоративное назначение), обусловливают, в силу такой «четырехслойности» СТУ, наличие резервов упрощения и удешевления комплекса, снижения его массы и габаритов.

Указанная «четырехслойность сохранена даже при достижении разработчиками весьма совершенной формы и компактности сосуда-накопителя жесткой вертикальной ориентации - малообъемного тонкостенного трехосного сфероида (см. приведенный выше последним источник информации - материалы конференции, рис. 1).

Наиболее близким к заявляемому по назначению и совокупности общих существенных конструктивных признаков аналогом (прототипом) является санитарно-техническое устройство, содержащее унитаз с верхним технологическим и задними входным и выходным отверстиями, герметичный сосуд-накопитель воды под давлением и воздуха, с патрубками напуска и выпуска воды под давлением, гибкую магистраль подвода воды к патрубку напуска, магистраль подвода воды от выпускного патрубка к входному отверстию унитаза, с устройством ее открытия/закрытия, узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза и систему управления (RU 2387756 С1, E03D 3/00, 27.04.2010).

В нем магистраль подвода воды от выпускного патрубка к входному отверстию унитаза выполнена эластичной (резиновой) на коротком участке от выпускного патрубка сосуда-накопителя до входа в устройство открытия/закрытия магистрали, с возможностью изгибных деформаций в пределах существенно менее 90° для компенсации допуском на взаимное расположение стыкуемых элементов (см. фиг. 1, поз. 9 в прототипе). Сосуд-накопитель имеет форму тонкостенного сфероида (поз. 1 на фиг. 1 в прототипе), а узел его крепления к задней части унитаза выполнен в виде кронштейнов (поз. 2 на фиг. 1 в прототипе), то есть сосуд-накопитель присоединен к унитазу жестко.

Изображенные на унитазе (поз. 8 на фиг. 1 в прототипе), очевидно, стульчак и/или крышка позицией не отмечен и в тексте прототипа не оговорены.

Представляется уместным напомнить, что в то же время, на авторской фотографии рис. 1 в дважды упомянутом аналоге [Гурьянов B.C. Разработка и поставка…] наиболее передовой на исходный момент вариант СТУ содержит размещенные в прямоугольном пространственном прямоугольном секторе между унитазом и сосудом-накопителем и стульчак, и крышку унитаза, которые прикреплены к задней части (полке) унитаза посредством индивидуальных (то есть независимо друг от друга работающих) шарниров с поперечной горизонтальной осью, с возможностью их поворота минимум на 90° и фиксации в крайних своих положениях, причем в нижнем положении - с временным прилеганием стульчака к унитазу и крышки унитаза к стульчаку с одновременным перекрытием технологического отверстия и выполнением, тем самым, единственной своей функции крышки унитаза, то есть с возможностью реализации своей однофункциональности.

Возвращаясь к характеристике прототипа, следует отметить, при всех его положительных качествах (в сравнении с ближайшим аналогом прототипа), он еще недостаточно совершенен: формально отсутствуют (в тексте и на фигурах описания) стульчак и крышка унитаза как функционально необходимые составные элементы санитарно-технического устройства (ватерклозета).

Практически неизбежная их установка в товарной продукции определит, естественно, свойственную такой «четырехслойной» конструкции излишнюю сложность, неоптимальность массогабаритных показателей, усложнение системы управления (как ручной так и автоматической или полуавтоматической), а также завышенную себестоимость и некоторый дефицит потребительски-эстетической привлекательности. Кроме того, неоправданно велика суммарная площадь загрязняемых (брызги продуктов жизнедеятельности пользователя, запыленность) поверхностей). Не использованы потенциальные возможности и преимущества принципов универсальности, двух- и многофункциональности узлов и деталей технических систем как инструмента улучшения технико-эксплуатационных, дизайнерских и экономических показателей.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении технико-эксплуатационных характеристик, улучшении условий автоматизации системы управления и обслуживания (в тесной связи с сопутствующей задачей улучшения дизайнерских и экономических характеристик) СТУ путем уменьшения номенклатуры составных его частей, а значит, массы и габаритных размеров, объема регламентных работ, усиления защиты унитаза от нештатной ситуации - падения сверху тяжелых твердых предметов, например содержимого навесной туалетной полки при хозяйственной нужде. И все это - за счет конструктивного и функционального совмещения двух изделий (крышки унитаза и сосуда-накопителя) в одном универсальном, двухфункциональном).

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в СТУ, содержащем унитаз с верхним технологическим и задними входным и выходным отверстиями, герметичный сосуд-накопитель воды под давлением и воздуха, с патрубками напуска и выпуска воды под давлением, гибкую магистраль подвода воды к патрубку напуска, магистраль подвода воды от выпускного патрубка к входному отверстию унитаза, с устройством ее открытия/закрытия, узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза и систему управления, магистраль подвода воды от выпускного патрубка к входному отверстию унитаза выполнена гибкой, с возможностью многократного изгиба, а узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза выполнен в виде шарнира с поперечной горизонтальной осью, с возможностью поворота сосуда-накопителя не менее чем на 90° и фиксации в крайних своих положениях, причем в нижнем положении - с временным перекрытием унитаза в плане с его технологическим отверстием и временным выполнением, тем самым, функции крышки унитаза, то есть с возможностью попеременной двухфункциональности сосуда-накопителя.

Решение поставленной технической задачи достигается также следующими совокупностями дополнительных конструктивных признаков СТУ (в сочетании с совокупностью основных признаков по предыдущему абзацу):

- по крайней мере, в одном из своих положений сосуд-накопитель периферийной частью передней стенки может прилегать к дополнительно предусмотренному в комплекте стульчаку, выступающему фиксирующей опорой для сосуда-накопителя, при этом контур большего сечения сосуда-накопителя повторяет внешний контур верхней части унитаза в плане, по крайней мере, на большей длине периметра (это оптимизирует общую компоновку СТУ: любой габаритный размер в плане соответствует как унитазу, так и его «крышке»-сосуду-накопителю, повышает устойчивость «крышки» в положении на стульчаке, обеспечивает полную защиту унитаза его «крышкой» сверху);

- может быть дополнительно предусмотрена возвышающая накладка на унитаз, имеющая технологическое отверстие, аналогичное упомянутому технологическому отверстию унитаза, для наращивания высоты последнего, при этом, по крайней мере, в одном из своих положений сосуд-накопитель периферийной частью передней стенки может прилегать к накладке, выступающей фиксирующей опорой для сосуда-накопителя (это дает положительный технический эффект, аналогичный описанному в предыдущем абзаце текста, теперь уже по отношению не к стульчаку, а к возвышающей накладке);

- могут быть дополнительно предусмотрены возвышающая накладка на унитаз, и стульчак, при этом, по крайней мере, в одном из своих положений сосуд-накопитель периферийной частью передней стенки может прилегать к стульчаку, выступающему фиксирующей опорой для сосуда-накопителя, а выпуклая остальная центральная часть перекрывает технологические отверстия стульчака и унитаза (это также дает положительный эффект, аналогичный вышеописанным, плюс дополнительно использовать известные преимущества возвышающей накладки, в соответствии с ее назначением);

- сосуд-накопитель может быть выполнен в виде тонкостенного сфероида трехосного эллипсоида) с элементами жесткости, передняя стенка которого, временно прилегающая в нижнем положении к фиксирующей своей опоре, может быть профилирована элементами жесткости (зигами), преимущественно замкнутого типа, на условии достаточно плотного прилегания к поверхности указанной опоры (это обусловливает сразу комплекс дополнительных технических преимуществ: упрочняется передняя стенка сосуда-накопителя в условиях существенного гидро- и пневмостатического, а также динамического давления изнутри, а также давления при вероятном статическом и динамическом механическом воздействии на «закрытую крышку» сверху; опять-таки оптимизирует контакт с «ответной» поверхности стульчака или иной, накладки или непосредственно унитаза);

- может быть предусмотрен исполнительный механизм поворота и фиксации сосуда-накопителя, по крайней мере, в крайнем верхнем его положении, связанный с органом управления в составе системы управления (это позволяет не только обеспечить удобство и снижение потребного усилия руки пользователя - «эргономику» в процессе ручной установки сосуда-накопителя в то или иное его положение, и не только обеспечить горизонтальность «крышки» в любом из возможных вариантов комплектации комплекса, то есть отсутствии или наличии накладки или стульчака, но и весьма полезным «посредником» между «крышкой» и системой полу- или автоматического управления ею, особенно при реализации гидростатического варианта с использованием энергии воды под давлением в водопроводной сети и подводящей магистрали - см. следующий абзац текста);

- при предыдущей совокупности признаков, либо исполнительный механизм поворота и фиксации сосуда-накопителя может быть выполнен гидромеханическим, при этом в него могут входить, по меньшей мере, гидроцилиндр, шток которого через рычажный механизм шарнирно связан с сосудом-накопителем, и возвратно-уравновешивающая пружина (это позволяет использовать «дармовую» энергию водопроводной воды, уже и так используемую в «гидропневматической пружине» сосуда-накопителя, для серводействия привода при повороте), либо система управления, по крайней мере, в части работы исполнительного механизма поворота и фиксации сосуда-накопителя, может быть выполнена автоматической, при сохранении возможности ручного управления как аварийно-дублирующего (исходя из теории и опыта применения гидроприводов, это упрощает организацию полу- или автоматической системы управления в СТУ, способствует компактности и надежности работы устройства, расширяет возможности выбора покупных изделий);

- при предыдущей совокупности признаков, исполнительный механизм поворота и фиксации сосуда-накопителя может быть связан через соленоидный клапан непрямого действия в качестве упомянутого устройства открытия/закрытия входного отверстия унитаза с автоматической системой управления в составе, помимо прочего, микрокомпьютера и сенсорного датчика, при этом последний может быть установлен в верхней части передней стенки сосуда-накопителя и ориентирован в пространство перед санитарно-техническим устройством (это позволяет, автоматизировав процесс работы СТУ, сохранить «обзорность» сенсорного датчика в новых, более сложных условиях, обусловленных «многослойностью» предлагаемого СТУ, причем с поворотным в зоне действия датчика стульчаке).

Устройство и работа заявляемого устройства могут быть рассмотрены на приведенных далее по тексту примерах реализации.

На фиг. 1 показано заявляемое СТУ в верхнем (вертикальном) положении сосуда-накопителя, соответствующего выполнению им основной своей функции - смывного бачка, вариант с профилированными передней стенкой и стульчаком, общий вид сбоку с местным разрезом по сосуду-накопителю, где Н₁, Н₁₅ и H₁₈ - высота собственно унитаза, унитаза (с возвышающей накладкой или без нее) со стульчаком и унитаза с возвышающей накладкой (без стульчака) соответственно; p - давление воды в источнике водоснабжения (в водопроводном стояке дома, в общем случае многоэтажного);

на фиг. 2 - то же, вид в плане, без местных разрезов;

на фиг. 3 показано заявляемое санитарно-техническое устройство в нижнем (горизонтальном) положении сосуда-накопителя, соответствующего выполнению им дополнительной своей функции - крышки унитаза, вариант с профилированными передней стенкой и стульчаком, общий вид сбоку с местным разрезом по сосуду-накопителю;

на фиг. 4 - то же, вид в плане, без местных разрезов;

на фиг. 5 - упрощенно показано заявляемое СТУ в верхнем (вертикальном) положении сосуда-накопителя, соответствующего выполнению им основной своей функции - смывного бачка, вариант со сфероидной формой водовоздушной части сосуда-наполнителя, вид сбоку с разрезами;

на фиг. 6 - то же, в нижнем (горизонтальном) положении сосуда-накопителя, соответствующего выполнению им дополнительной своей функции - крышки унитаза, вариант со сфероидной формой водовоздушной части сосуда-наполнителя, вид сбоку с разрезами;

на фиг. 7 - заявляемое СТУ в нижнем (горизонтальном) положении сосуда-накопителя, соответствующего выполнению им дополнительной своей функции - крышки унитаза, вариант со сфероидной формой водовоздушной части сосуда-наполнителя, вид спереди с разрезами;

на фиг. 8 - сопряжение передней стенки сосуда-накопителя с рабочей поверхностью стульчака;

на фиг. 9 представлена блок-схема автоматической (с ручным дублированием) системы управления СТУ, включающая в себя исполнительный механизм на основе гидроцилиндра, использующего воду водопроводной сети под давлением p.

Санитарно-техническое устройство (СТУ) содержит (фиг. 1-9) унитаз 1 с верхним технологическим отверстием (проемом) 2 и задними входным 3 и выходным 4 отверстиями, а также герметичный сосуд-накопитель 5 воды 6 под давлением p (равным рабочему давлению в водопроводной сети, выше атмосферного) и воздуха 7, то есть выполненный по схеме гидравлического насоса с воздушным псевдопоршнем (суть гидравлического аккумулятора), преимущественно в форме тонкостенного металлического сфероида (трехосного эллипсоида) внутренним (рабочим) объемом 3,5-4 литра.

Сосуд-накопитель 5 снабжен патрубком 8 напуска и патрубком 9 выпуска воды под давлением (примерно p).

Сосуд-накопитель 5 установлен в задней части унитаза 1 (на его полке) на шарнире 10 с поперечной осью 11, с возможностью поворота не менее чем на 90° (конкретное значение зависит от формы продольного сечения сосуда-накопителя 5 и прочих геометрических соотношений и взаимного положения элементов, в частности оси 11) и фиксации в крайних своих положениях, причем в нижнем положении (см. фиг. 3, 4, 6, 7) - с временным перекрытием унитаза 1 в плане (сверху) с его технологическим отверстием 2 и временным выполнением, тем самым, функции крышки унитаза 1, иначе говоря, с возможностью попеременной двухфункциональности изделия 5. Это - основной оригинальный признак заявляемого устройства.

Имеются магистраль 12 подвода воды к патрубку 8 напуска и магистраль 13 подвода воды от выпускного патрубка 9 к входному отверстию 3 унитаза 1, с устройством 14 открытия/закрытия магистрали 13 (об устройстве 14 см. далее по тексту). Магистрали 12 и 13 полностью или частично выполнены гибкими (во всяком случае, магистраль 13 - на участке от патрубка 9 до входа в устройство 14), с возможностью деформации, в общем случае - одновременно изгиба и сжатия-растяжения (за счет гофрированных стенок), в обеспечение свободы поворота сосуда-накопителя 5, а значит и его патрубка 9, не менее чем на 90°, и надежности уплотнений гидравлических магистралей (соединений), например в виде гофра.

Выходное отверстие 4 унитаза 1 (после сифона унитаза 1), естественно (по «умолчанию») соединено жестко или гофрированным выпуском (еще одним, большего диаметра, гофром) с местным входом в фановую систему или в накопитель отходов жизнедеятельности (не показано).

Как правило, в комплект (то есть в состав СТУ) входит стульчак 15 со своим технологическим отверстием (проемом), любой размер которого в плане не должен превышать соответствующего (сопряженного) размера технологического отверстия (проема) 2. Опять же, как правило, стульчак 15 установлен на задней части (на полке) унитаза 1 перед узлом крепления (шарниром 10) сосуда-накопителя 5 аналогичным образом - посредством шарнира 16 с поперечной осью 17, с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости на угол не менее 90° (большие значения характерны при устойчивом запрокидывании унитаза 1 за поперечную вертикальную плоскость до устойчивого упора верхней частью в переднюю стенку сосуда-накопителя 5).

В принципе, возможен вариант конструкции с соосными шарнирами 10 и 16.

По крайней мере, в одном из своих положений (см. фиг. 3, 4, 6, 7) сосуд-накопитель 5 периферийной частью передней стенки прилегает к стульчаку 15, выступающему (являющемуся) фиксирующей опорой для сосуда-накопителя 5, а выпуклая остальная центральная часть перекрывает, во всяком случае, технологические отверстия стульчака и унитаза (2).

В варианте с профилированным профилем передней стенки сосуда-накопителя 5 (см. фиг. 1-4) профиль подбирают в комплексе с профилем стульчака 15. В относительно большеобъемном подварианте профиль стульчака 15 имеет заниженную заднюю часть в обеспечение размещения в этой нише (утоплении) нижней части передней стенки сосуда-накопителя 5.

При этом контур большего сечения сосуда-накопителя 5 повторяет внешний контур верхней части унитаза 1 в плане, по крайней мере, на большей части его периметра (см. фиг. 2, 4).

Если стандартная (пока еще) высота H₁ унитаза 1 или высота до верха стульчака 15 Н₁₅ (см. фиг. 1) пользователю недостаточна, возможна установка на него возвышающей накладки 18, имеющей технологическое отверстие, аналогичное технологическим отверстию 2 унитаза 1 и стульчака 15 (с вышеприведенными оговорками в части относительных размеров: размеры технологического отверстия более высокого уровня не должны превышать соответствующие размеры отверстия более низкого уровня), для наращивания высоты последнего до значения Н₁₈ (см. фиг. 1). Такие накладки известны и имеются в торговой сети. При этом, по крайней мере, в одном из своих положений сосуд-накопитель 5 периферийной частью передней стенки прилегает уже не к унитазу 1 непосредственно 5 (при отсутствии стульчака 15), а к накладке 18, выступающей фиксирующей опорой для сосуда-накопителя.

Могут быть дополнительно предусмотрены одновременно накладка 18 и стульчак 15, при этом, по крайней мере, в одном из своих положений сосуд-накопитель 5 периферийной частью передней стенки прилегает к стульчаку 15, выступающему фиксирующей опорой для сосуда-накопителя 5 (что уже оговаривалось выше для варианта без накладки 18 - см. фиг. 1, 3).

В перспективе возможен пересмотр стандарта и увеличение величины H₁ до значения равного или близкого к величине Н₁₈, что исключит или притупит необходимость в накладке 18.

Возвращаясь к конструктивным требованиям к сосуду-накопителю 5, следует выделить возможный вариант его выполнения: в виде тонкостенного сфероида (трехосного сфероида) с элементами жесткости, передняя стенка которого, временно прилегающая в нижнем положении к фиксирующей своей опоре (к унитазу 1, накладке 18 или стульчаку 15), профилирована элементами жесткости 19 (см. фиг. 8) на условии достаточно плотного прилегания к поверхности указанной опоры (1, 18 или 15).

В простейшей опции СТУ допускается возможность ручного опускания и подъема стульчака 15 и (главное) сосуда-накопителя 5 из одного положения (вертикального) в другое (горизонтальное) и назад.

В более «серьезных» опциях может быть предусмотрен (и весьма желателен!) исполнительный механизм 20 поворота и фиксации сосуда-накопителя 5, по крайней мере, в крайнем верхнем его положении (см. фиг. 1, 2), связанный с органом управления (тягой или рычагом) 21 (см. фиг. 9).

Механизм 20 может быть выполнен гидромеханическим (рекомендуемый авторами вариант исполнения). При этом в него входят (см. фиг. 9), по меньшей мере, гидроцилиндр 22 с поршнем 23 и встроенными возвратно-уравновешивающими пружинами 24, 25, шток 26 которого через рычажный (или иной, что не принципиально с точки зрения предмета заявляемого изобретения), преимущественно редуцирующий, механизм 27 шарнирно (ранее упомянутый шарнир 10) связан с сосудом-накопителем 5.

При полуавтоматической или автоматической системе управления 28 (с использованием двухпозиционного золотника 29), по крайней мере, в части работы исполнительного механизма 20, ручное управление (рычаг 30 или заменяющая его кнопка) остается резервным (аварийно-дублирующим).

Исполнительный механизм 20 поворота и фиксации сосуда-накопителя 5 связан через соленоидный клапан 31 непрямого действия в качестве ранее упомянутого устройства 14 открытия/закрытия входного отверстия унитаза 1 с автоматической системой управления 28 в составе, помимо прочего, микрокомпьютера (микропроцессора) 32 и сенсорного датчика 33. При этом датчик 3 установлен в верхней части передней стенки сосуда-накопителя 5 и ориентирован в пространство перед СТУ (в зоне «рабочего» положения пользователя при эксплуатации устройства). Вероятен и вариант (не показан) с двумя разнонаправленными сенсорными датчиками - для работы соответственно при опущенной и при поднятой крышке унитаза.

Предусмотренный в предлагаемом примере исполнения вариант конструкции двухфункционального изделия 5 верхний-передний выдающийся за контур элемент 34 также двухфункционален: служит несущим элементом для сенсорного датчика 34 и ручкой ручного непосредственного (в отличие от рычага 31) поворота изделия 5 на шарнире 10.

Возможны другие варианты конструктивного исполнения СТУ в рамках заявляемых совокупностей существенных признаков устройства (сформулированной в описании и формуле изобретения).

Поскольку основной патентуемой идеей является «ватерклазет-раскладушка», суть конструктивное и функциональное совмещение сосуда-накопителя (смывного бачка) 5 с крышкой унитаза 1, подробности устройства и функционирования, выходящие за границы предмета изобретения, носят расширительно-фоновый характер.

В частности, не раскрываются подробности в отношении клапана 31 (устройства 14) магистрали 13, клапанов и вентилей магистрали 12, формы потокообразующих поверхностей унитаза 1, принципа и особенностей срабатывания сенсорного датчика 33 (датчиков) и микрокомпьютера 32, автоматической системы управления 28 в целом: описания этих комплектующих в приведенных аналогах достаточны для понимания цельной «картины» и промышленной применимости заявляемого устройства.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Сначала на простейшем примере ручного (без серводействия) управления (система 28 условно отсутствует или в нерабочем состоянии).

При эксплуатации СТУ сосуд-накопитель 5 заполнен водой 6, причем под давлением p за счет практически такого же давления в питающей магистрали от водопровода, запертого над поверхностью воды 6 воздуха 8 (под таким же давлением), выступающего в качестве пневматической пружины, и запертости магистрали 13 устройством 14 (клапаном 31).

Пользователь размещается в установленном порядке перед или на унитазе 1, в частности с использованием стульчака 15, предварительно опустив его посредством шарнирного соединения 16 до упора в кольцевую верхнюю часть унитаза 1, и выполняет основную свою задачу в соответствии с назначением СТУ.

По завершении таковой и возникновении необходимости в смыве в унитазе 1, пользователь посредством рычага или кнопки ручного спуска при устройстве 14 (клапане 31) открывает сливную гидравлическую магистраль 13.

Порция воды 6 под давлением p поступает высокоскоростным потоком, частично смешиваясь с окружающим воздухом на выходе из магистрали 13, на «рабочую» поверхность унитаза 1 и, очищая ее, поступает вместе с биологическими и сопутствующими отходами, в сифон и далее через заднее отверстие 4 в фановую магистраль или местный приемник.

Снижение давления в сосуде-накопителе 5, вследствие слива порции воды 6, вызывает автоматическое открытие подающей магистрали 12 и закрытие магистрали 13. Поступающая от источника водоснабжения под разностью давления в источнике и в сосуде-накопителе 5 новая порция воды восстанавливает исходный баланс количества и давления текучих сред.

При необходимости или желании закрыть технологическое отверстие 2 (проем) и/или унитаз 1 в целом крышкой пользователь опускает изделие 5, посредством рукоятки 34 и шарнира 10, в нижнее (горизонтальное или близкое к горизонтальному в зависимости от конкретной конструкции и наличия накладки 18 и/или стульчака 15) положение. Прилегание (упор под действием собственной силы тяжести) сосуда-накопителя 5 периферийной частью передней стенки к внешней поверхности опоры (унитаза 1, наладки 18 или стульчака 15) обеспечивает фиксацию теперь уже «крышки» 5 унитаза 1 как новой, дополнительной функции изделия 5 (при основной функции смывного бачка).

В частном варианте с профилированной передней стенкой сосуда-накопителя 5 по условиям развитого плотного (по возможно большей площади пятна контакта) сопряжения с опорной поверхностью (унитаза 1, наладки 18 или стульчака 15) в сложенном таким образом комплексе «унитаз 1 - сосуд-накопитель 5» (см. фиг. 3, 4, 6, 7), необходимые и достаточные для этого зиги, тем более замкнутого типа, образованные знакопеременной кривизной передней стенки (см. фиг. 8), не только повышают устойчивость (фиксацию) «крышки» 5 на ее опоре, но и усиливают жесткость и прочность тонкостенной ее конструкции в условиях и повышенного в основном гидростатического давления внутри и возможных статических и динамических воздействий сверху (на заднюю ее стенку, в данном положении расположенную сверху), а значит - повышают защитные свойства «крышки».

Перевод сосуда-накопителя 5 в режим крышки унитаза 1, то есть ее горизонтирование, и назад облегчается в верхнем секторе поворота начальным смещением вниз центра масс «гидропневматического аккумулятора» от геометрического центра внутреннего его объема при сфероидной форме.

Герметичность корпуса-оболочки сосуда-накопителя 5 (суть гидроаккумулятора) и отсутствие внутри механизмов не дает оснований для беспокойства за работоспособность такого «смывного бачка»: при его горизонтировании вода 6 и воздушный «пузырь» 7 автоматически и быстро обратимо смещаются с тенденцией постоянного расположения «пузыря» 7, в гравитационном поле, над водой 6.

Теперь о серводействии и об автоматике (см. фиг. 9).

В варианте с ручным, с механическим серводействием, поворотом изделия 5, воздействие пользователя на рукоятку 31 исполнительного механизма 20 в целом или (в данном примере) его редуцирующего механизма 27, вызывает смещение (меньшим ходом при большем усилии) элемента (тяги или рычага) 21 и, соответственно, поворот изделия 5 на шарнире 10 вплоть до крайнего положения. Пружины 24 и 25 совместно обеспечивают плавность работы и дополнительную фиксацию изделия 5 как крышки унитаза 1 (в нижнем положении) или как смывного бачка (в верхнем положении).

В варианте с полуавтоматическим или автоматическим поворотом изделия 5, в соответствии с программой в компьютере (микропроцессоре) 32 или предусмотренным средством воздействием пользователя, золотник 29 отсекает подачу «сетевой» воды из ответвления магистрали 12 под давлением p в одну из рабочих полостей гидроцилиндра 21 и открывает ее подачу в другую его рабочую полость (см. фиг. 9). Вследствие этого шток смещается с усилием, увлекая через механизм 27 элемент (тягу или рычаг) 21 и, соответственно, поворот изделия 5 с последующей плавной фиксацией в нужном положении.

Использование изобретения позволяет решить поставленную техническую задачу: повысить технико-эксплуатационные характеристики, улучшить условия автоматизации системы управления и обслуживания (в тесной связи с сопутствующей задачей улучшения дизайнерских и экономических характеристик) санитарно-технического устройства путем уменьшения номенклатуры составных его частей, а значит, массы и габаритных размеров, объема регламентных работ, усиления защиты унитаза от нештатной ситуации - падения сверху тяжелых твердых предметов. И все это - за счет конструктивного и функционального совмещения двух изделий (крышки унитаза и сосуда-накопителя) в одном универсальном, двухфункциональном).

Claims (9)

1. Санитарно-техническое устройство, содержащее унитаз с верхним технологическим и задними входным и выходным отверстиями, герметичный сосуд-накопитель воды и воздуха под давлением, с патрубками напуска и выпуска воды под давлением выше атмосферного, гибкую магистраль подвода воды к патрубку напуска, магистраль подвода воды от выпускного патрубка к входному отверстию унитаза, с устройством ее открытия/закрытия, узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза и систему управления, отличающееся тем, что узел крепления сосуда-накопителя к задней части унитаза выполнен в виде шарнира с поперечной горизонтальной осью, с возможностью поворота сосуда-накопителя как в порожнем, так и заполненном водой состоянии не менее чем на 90° и фиксации в крайних своих положениях, причем в нижнем положении - с временным перекрытием непосредственно унитаза в плане с его технологическим отверстием и временным выполнением, тем самым, функции крышки унитаза, то есть с возможностью попеременной двухфункциональности сосуда-накопителя, а магистраль подвода воды от выпускного патрубка к входному отверстию унитаза выполнена гибкой, с возможностью многократной деформации при повороте сосуда-накопителя в пределах указанного минимального диапазона 90°.

2. Санитарно-техническое устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере в одном из своих положений сосуд-накопитель периферийной частью передней стенки прилегает к дополнительно предусмотренному в комплекте стульчаку, выступающему фиксирующей опорой для сосуда-накопителя, а выпуклая остальная центральная часть перекрывает технологические отверстия непосредственно стульчака и унитаза, при этом контур большего сечения сосуда-накопителя повторяет внешний контур верхней части унитаза в плане по крайней мере на большей длине периметра.

3. Санитарно-техническое устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем дополнительно предусмотрена возвышающая накладка на унитаз, имеющая технологическое отверстие, аналогичное упомянутому технологическому отверстию унитаза для наращивания высоты последнего, при этом по крайней мере в одном из своих положений сосуд-накопитель периферийной частью передней стенки прилегает к накладке, выступающей фиксирующей опорой для сосуда-накопителя.

4. Санитарно-техническое устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем дополнительно предусмотрены возвышающая накладка на унитаз и стульчак, при этом по крайней мере в одном из своих положений сосуд-накопитель периферийной частью передней стенки прилегает к стульчаку, выступающему фиксирующей опорой для сосуда-накопителя.

5. Санитарно-техническое устройство по п.1, отличающееся тем, что сосуд-накопитель выполнен в виде тонкостенного сфероида с элементами жесткости, передняя стенка которого, временно прилегающая в нижнем положении к фиксирующей своей опоре, профилирована элементами жесткости на условии достаточно плотного прилегания к поверхности указанной опоры.

6. Санитарно-техническое устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем предусмотрен исполнительный механизм поворота и фиксации сосуда-накопителя по крайней мере в крайнем верхнем его положении, связанный с органом управления в составе системы управления.

7. Санитарно-техническое устройство по п.6, отличающееся тем, что исполнительный механизм поворота и фиксации сосуда-накопителя выполнен гидромеханическим, при этом в него входят по меньшей мере гидроцилиндр, шток которого через рычажный механизм шарнирно связан с сосудом-накопителем, и возвратно-уравновешивающая пружина.

8. Санитарно-техническое устройство по п.6, отличающееся тем, что в нем система управления по крайней мере в части работы исполнительного механизма поворота и фиксации сосуда-накопителя выполнена автоматической при сохранении возможности ручного управления как аварийно-дублирующего.

9. Санитарно-техническое устройство по п.8, отличающееся тем, что исполнительный механизм поворота и фиксации сосуда-накопителя связан через соленоидный клапан непрямого действия в качестве упомянутого устройства открытия/закрытия входного отверстия унитаза с автоматической системой управления в составе, помимо прочего, микрокомпьютера и сенсорного датчика, при этом последний установлен в верхней части передней стенки сосуда-накопителя и ориентирован в пространство перед санитарно-техническим устройством.

Images