RU2779820C1 - Mixing ceramic cartridge (variants) - Google Patents
Mixing ceramic cartridge (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779820C1 RU2779820C1 RU2022100215A RU2022100215A RU2779820C1 RU 2779820 C1 RU2779820 C1 RU 2779820C1 RU 2022100215 A RU2022100215 A RU 2022100215A RU 2022100215 A RU2022100215 A RU 2022100215A RU 2779820 C1 RU2779820 C1 RU 2779820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- center
- holes
- hot water
- inlets
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 89
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 3
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 8
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 4
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 2
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 2
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области водопроводного оборудования и может быть использовано в качестве сменного смешивающего картриджа в смесителях с раздельным регулированием температуры и напора воды.The invention relates to the field of plumbing equipment and can be used as a replaceable mixing cartridge in mixers with separate control of temperature and water pressure.
Известна конструкция смешивающего вентиля (патент RU №2588907), содержащая корпус, отверстия для подвода холодной и горячей воды и отвода смешанной воды, клапан в виде контактирующих между собой неподвижного диска с двумя одинаковыми входными отверстиями и подвижного диска с проходным отверстием с возможностью его последовательного совмещения с входными отверстиями неподвижного диска, отличающаяся тем, что два входных отверстия неподвижного диска расположены симметрично относительно линии, проходящей через центр диска, каждое из них занимает угол до 180° относительно центра, смещенного с центра диска по линии, перпендикулярной линии симметрии и проходящей через центр диска, на величину более 0,05 радиуса диска, при этом подвижный диск имеет проходное отверстие, аналогичное отверстиям неподвижного диска.A known design of a mixing valve (patent RU No. 2588907), containing a housing, holes for supplying cold and hot water and discharging mixed water, a valve in the form of a fixed disk in contact with each other with two identical inlets and a movable disk with a through hole with the possibility of its sequential combination with inlets of a fixed disk, characterized in that two inlets of a fixed disk are located symmetrically with respect to a line passing through the center of the disk, each of them occupies an angle of up to 180 ° relative to the center, displaced from the center of the disk along a line perpendicular to the line of symmetry and passing through the center disk, by more than 0.05 of the radius of the disk, while the movable disk has a through hole similar to the holes of the fixed disk.
В этой конструкции входные отверстия для холодной и горячей воды располагаются снизу вентиля, а выходное - с боковой стороны. Таким образом, выводящий канал смешивающего вентиля располагается сбоку, что при вертикальной установке вентиля приводит к определенному увеличению общего диаметра конструкции. Кроме того, вентили с угловым прохождением воды имеют две поверхности для уплотнения.In this design, the inlets for cold and hot water are located at the bottom of the valve, and the outlet is on the side. Thus, the outlet channel of the mixing valve is located on the side, which, when the valve is installed vertically, leads to a certain increase in the overall diameter of the structure. In addition, angled water valves have two sealing surfaces.
Известна еще одна конструкция смешивающего вентиля (патент RU №2535594), содержащая корпус, отверстия для подвода холодной и горячей воды и отвода смешанной воды, клапан в виде контактирующих между собой неподвижного диска с тремя отверстиями, два из которых входные и одно выходное, и подвижного диска со сквозным отверстием или коммутирующим пазом, соединяющим в одном их крайних положений выходное и одно из входных отверстий, отличающаяся тем, что неподвижный диск имеет центральное выходное отверстие в виде круга, вокруг которого располагаются дугообразные входные отверстия для холодной и горячей воды, каждое из которых занимает угол немного более 90°, подвижный диск имеет коммутирующий паз, который в одном из крайних положений соединяет выходное центральное круглое отверстие и одно из дугообразных входных отверстий.Another design of a mixing valve is known (patent RU No. 2535594), which contains a housing, holes for supplying cold and hot water and discharging mixed water, a valve in the form of a fixed disk in contact with each other with three holes, two of which are inlet and one outlet, and a movable disk with a through hole or a switching groove connecting the outlet and one of the inlets in one of their extreme positions, characterized in that the fixed disk has a central outlet in the form of a circle, around which arcuate inlets for cold and hot water are located, each of which occupies an angle slightly more than 90°, the movable disk has a switching groove, which in one of the extreme positions connects the outlet central round hole and one of the arcuate inlet holes.
В этой конструкции входные отверстия для холодной и горячей воды располагаются на одном полукруге неподвижного диска, что приводит к увеличению диаметра диска и всего вентиля, неудобному расположению подводящих каналов, а также ослаблению герметичности за счет того, что уплотнительные кольца, необходимые для входных отверстий, располагаются неравномерно на одном полукруге.In this design, the inlets for cold and hot water are located on the same semicircle of the fixed disk, which leads to an increase in the diameter of the disk and the entire valve, an inconvenient location of the supply channels, and a weakening of the tightness due to the fact that the sealing rings required for the inlets are located unevenly on one semicircle.
В положении «Закрыто» коммутирующий паз подвижного диска развернут диаметрально противоположно относительно входных отверстий неподвижного диска. Регулирование температуры воды в этом вентиле осуществляется в пределах поворота на угол немного больше 90°, дальнейшее движение рукоятки, штока и подвижного диска приводит к перекрыванию потока холодной воды. В результате смешивающий вентиль имеет недостаточно высокие характеристики регулировки температуры. Кроме того, он неудобен в использовании, так как предполагает дополнительное перекрывание воды с помощью смешивающего устройства. После окончания использования смесителя необходимо сначала перевести рукоятку смешивающего вентиля в положение выбора холодной воды, а затем дополнительно перекрыть напор холодной воды, что неудобно для пользователя, приводит к излишнему расходованию воды, увеличивает нагрузку на вентиль и сокращает срок его эксплуатации. При этом смеситель практически лишается возможности повторно использовать подобранную температуру.In the "Closed" position, the switching groove of the movable disk is deployed diametrically opposite to the inlet holes of the fixed disk. The regulation of the water temperature in this valve is carried out within the limits of rotation by an angle of slightly more than 90 °, further movement of the handle, stem and movable disk leads to blocking the flow of cold water. As a result, the mixing valve does not have a sufficiently high temperature control performance. In addition, it is inconvenient to use, as it involves additional overlapping of water using a mixing device. After the end of using the faucet, you must first move the mixing valve handle to the cold water selection position, and then additionally shut off the cold water pressure, which is inconvenient for the user, leads to excessive water consumption, increases the load on the valve and shortens its service life. In this case, the mixer practically loses the ability to reuse the selected temperature.
Вторая конструкция представляет собой по сути преобразование хорошо известной и широко распространенной конструкции смешивающего и регулирующего картриджа для однорычажного смесителя (патенты US 5329985, US 5080134 и др.) в смешивающий вентиль для смесителей с раздельным регулированием температуры и напора воды. В результате такого преобразования исходная конструкция упрощается за счет того, что шток с помощью вилки, или водила, непосредственно соединяется с подвижным диском, из конструкции исключается поводок и ось, удерживающая шток во втулке. Устройство получает фиксированную ось вращения и становится только смешивающим.The second design is essentially a transformation of the well-known and widespread design of a mixing and control cartridge for a single-lever mixer (patents US 5329985, US 5080134 and others) into a mixing valve for mixers with separate control of temperature and water pressure. As a result of such a transformation, the original design is simplified due to the fact that the stem is directly connected to the movable disk with the help of a fork, or carrier, the leash and the axle holding the stem in the sleeve are excluded from the design. The device receives a fixed axis of rotation and becomes only mixing.
Несмотря на то что во второй конструкции регулирование напора воды осуществляется с помощью отдельного вентиля, нагрузка на смешивающий вентиль в ней не уменьшается, так как после использования смесителя необходимо дополнительное перекрывание воды с помощью смешивающего устройства.Despite the fact that in the second design, the water pressure is regulated using a separate valve, the load on the mixing valve does not decrease in it, since after using the mixer, additional water shutoff is necessary using a mixing device.
В связи с тем что предлагаемое изобретение является только смешивающим устройством, все отверстия которого располагаются на одной поверхности для уплотнения, наиболее близким прототипом является вторая из трех указанных конструкций. Изобретение представлено в трех вариантах.Due to the fact that the proposed invention is only a mixing device, all the holes of which are located on the same surface for sealing, the closest prototype is the second of the three indicated designs. The invention is presented in three versions.
Смешивающее устройство (первый вариант), так же, как и наиболее близкий прототип, содержит корпус, отверстия для подвода холодной и горячей воды и отвода смешанной воды, клапан в виде контактирующих между собой неподвижного диска с тремя отверстиями, два из которых входные и одно выходное, и подвижного диска с коммутирующим пазом, соединяющим в одном из крайних положений выходное отверстие и одно из входных отверстий, но отличается тем, что все три отверстия неподвижного диска сделаны дугообразными или в виде сектора круга, усеченного у центра линией, и располагаются на одинаковом удалении их центров от центра диска, а коммутирующий паз подвижного диска имеет форму круга, усеченного ломаной линией, при этом усекаемый круг имеет радиус дальней от центра диска дуги отверстий, а усекающая его ломаная линия состоит из двух радиально расположенных отрезков, соответствующих дальним сторонам объединяемых отверстий, и соединяющей ближние концы этих отрезков прямой линии.The mixing device (the first version), as well as the closest prototype, contains a housing, holes for supplying cold and hot water and discharging mixed water, a valve in the form of a fixed disk in contact with each other with three holes, two of which are inlet and one outlet , and a movable disk with a switching groove connecting the outlet hole and one of the inlet holes in one of the extreme positions, but differs in that all three holes of the fixed disk are made arcuate or in the form of a sector of a circle truncated at the center by a line, and are located at the same distance their centers from the center of the disk, and the switching groove of the movable disk has the shape of a circle truncated by a broken line, while the truncated circle has a radius of the hole arc farthest from the center of the disk, and the broken line truncating it consists of two radially located segments corresponding to the far sides of the holes to be combined, and a straight line connecting the near ends of these segments.
Регулирование температуры воды в первом варианте смешивающего устройства осуществляется в пределах поворота рукоятки, штока и подвижного диска до 150°. Неподвижный и подвижный диски картриджа для первого варианта изобретения, а также механизм их взаимодействия показаны соответственно на фиг. 3, 4 и 5. При этом регулирование температуры воды в первом варианте изобретения может осуществляться и в пределах поворота рукоятки на меньший градус. На фиг. 6, 7 и 8 изображены соответственно неподвижный и подвижный диски, а также механизм их взаимодействия для регулирования температуры в пределах поворота на 120°.Water temperature regulation in the first version of the mixing device is carried out within the range of rotation of the handle, rod and movable disk up to 150°. The fixed and movable disks of the cartridge for the first variant of the invention, as well as the mechanism of their interaction, are shown respectively in FIG. 3, 4 and 5. In this case, the regulation of the water temperature in the first embodiment of the invention can be carried out within the limits of turning the handle by a smaller degree. In FIG. 6, 7 and 8 show, respectively, the fixed and movable disks, as well as the mechanism of their interaction to control the temperature within a rotation of 120°.
Коммутирующий паз подвижного диска имеет форму круга, который усекается ломаной линией, как показано на фиг. 4 и 7. При такой форме паза создаваемая площадь перетока между отверстиями неподвижного диска будет максимальной. Другие формы коммутирующего паза, например дугообразная, будут создавать меньшую площадь для перетока и препятствовать прохождению максимального напора.The commutation slot of the movable disk has the shape of a circle, which is truncated by a broken line, as shown in FIG. 4 and 7. With this shape of the groove, the crossflow area created between the holes of the fixed disk will be maximum. Other forms of switching slot, such as an arcuate slot, will create a smaller area for overflow and prevent the passage of maximum head.
По сравнению с первым прототипом данная конструкция является несколько более компактной за счет того, что выводящий канал располагается снизу вентиля. Кроме того, в предлагаемой конструкции все отверстия размещены на одной поверхности для уплотнения, что способствует повышению ее герметичности.Compared with the first prototype, this design is somewhat more compact due to the fact that the outlet channel is located at the bottom of the valve. In addition, in the proposed design, all holes are placed on one surface for sealing, which helps to increase its tightness.
По сравнению с третьим прототипом данная конструкция не только проще и содержит меньше деталей, но и имеет фиксированную ось вращения и жестко посаженную рукоятку, а также является только смешивающей, что существенно уменьшает нагрузку на клапан и увеличивает срок его эксплуатации, так как регулирование напора воды осуществляется с помощью второго клапана. Кроме того, появляется возможность регулирования температуры в пределах поворота рукоятки до 150°, что улучшает и регулировочные характеристики смешивающего устройства.Compared to the third prototype, this design is not only simpler and contains fewer parts, but also has a fixed axis of rotation and a rigidly set handle, and is only mixing, which significantly reduces the load on the valve and increases its service life, since the water pressure is regulated with the second valve. In addition, it becomes possible to control the temperature within the turn of the handle up to 150°, which improves the control characteristics of the mixing device.
По сравнению с наиболее близким аналогом предлагаемая конструкция является более компактной за счет равномерного расположения отверстий по окружности нижней поверхности картриджа. Уменьшается диаметр подвижного и неподвижного дисков и общий диаметр корпуса клапана. Более удобно, на одинаковом расстоянии друг от друга располагаются подводящие и выводящий каналы. При этом за счет равномерного расположения на донышке картриджа уплотнительных колец, необходимых для входных и выходного отверстий, осуществляется их равномерное прижатие, что способствует повышению герметичности соединений. В предлагаемой конструкции регулировка температуры воды осуществляется в пределах поворота рукоятки, штока и подвижного диска на 150°, что существенно улучшает регулировочные характеристики смешивающего устройства. При повороте рукоятки на один и тот же угол температура будет изменяться на несколько меньший градус, что приводит к более плавному и точному подбору необходимой температуры. При этом облегчается выбор более экономных режимов расходования горячей воды. Кроме того, в данной конструкции после использования смесителя нет необходимости дополнительно перекрывать холодную воду с помощью рукоятки смешивающего устройства, что не только более удобно для пользователя, но и приводит к большей экономии общего расхода воды, а также уменьшает общую нагрузку на клапан и увеличивает срок его эксплуатации.Compared with the closest analogue, the proposed design is more compact due to the uniform arrangement of holes around the circumference of the lower surface of the cartridge. The diameter of the movable and fixed discs and the overall diameter of the valve body are reduced. More conveniently, the inlet and outlet channels are located at the same distance from each other. At the same time, due to the uniform arrangement of the sealing rings on the bottom of the cartridge, which are necessary for the inlet and outlet holes, they are uniformly pressed, which helps to increase the tightness of the joints. In the proposed design, the water temperature is adjusted within the limits of turning the handle, rod and movable disk by 150°, which significantly improves the adjusting characteristics of the mixing device. When turning the handle at the same angle, the temperature will change by a slightly smaller degree, which leads to a smoother and more accurate selection of the required temperature. This makes it easier to choose more economical modes of hot water consumption. In addition, in this design, after using the mixer, there is no need to additionally shut off the cold water using the mixing device handle, which is not only more convenient for the user, but also leads to greater savings in total water consumption, and also reduces the overall load on the valve and increases its service life. operation.
Таким образом, первый вариант предлагаемой конструкции устраняет указанные недостатки наиболее близкого аналога и создает следующие технические результаты:Thus, the first version of the proposed design eliminates these shortcomings of the closest analogue and creates the following technical results:
1) большая компактность устройства;1) large compactness of the device;
2) более удобное расположение подводящих и выводящего каналов;2) more convenient location of the inlet and outlet channels;
3) повышение герметичности;3) increase in tightness;
4) улучшение регулировочных характеристик;4) improvement of control characteristics;
5) облегчение выбора более экономных режимов расходования горячей воды;5) facilitating the choice of more economical modes of hot water consumption;
6) большее удобство для пользователя;6) greater user friendliness;
7) большая экономия общего расхода воды;7) great savings in total water consumption;
8) уменьшение общей нагрузки на смешивающий клапан и увеличение срока его эксплуатации.8) reducing the total load on the mixing valve and increasing its service life.
Смешивающее устройство (второй вариант), так же, как и наиболее близкий прототип, содержит корпус, отверстия для подвода холодной и горячей воды и отвода смешанной воды, клапан в виде двух контактирующих между собой дисков, состоящий из неподвижного диска с центральным выходным отверстием в виде круга, вокруг которого располагаются дугообразные входные отверстия для холодной и горячей воды, и подвижного диска с коммутирующим пазом, который в одном из крайних положений соединяет выходное центральное круглое отверстие и одно из дугообразных входных отверстий, но отличается тем, что дугообразные входные отверстия занимают угол от 100 до 180° относительно центра, смещенного с центра диска по линии, перпендикулярной линии симметрии входных отверстий и проходящей через центр диска, на величину более 0,02 радиуса диска.The mixing device (second version), as well as the closest prototype, contains a housing, holes for supplying cold and hot water and discharging mixed water, a valve in the form of two disks in contact with each other, consisting of a fixed disk with a central outlet in the form a circle around which arcuate inlets for cold and hot water are located, and a movable disk with a switching groove, which in one of the extreme positions connects the outlet central round hole and one of the arcuate inlets, but differs in that the arcuate inlets occupy an angle from 100 to 180° relative to the center, displaced from the center of the disk along a line perpendicular to the line of symmetry of the inlets and passing through the center of the disk, by more than 0.02 of the disk radius.
Дугообразные входные отверстия располагаются симметрично относительно друг друга. Смещение угла измерения длины входных отверстий с центра диска по линии, перпендикулярной линии симметрии и проходящей через центр диска, на величину более 0,02 радиуса диска необходимо для образования достаточной перемычки между входными отверстиями. При этом центры самих внутренней и внешней дуг входных отверстий с центра диска не смещаются.Arcuate inlet holes are arranged symmetrically relative to each other. The displacement of the angle of measuring the length of the inlets from the center of the disk along a line perpendicular to the line of symmetry and passing through the center of the disk by more than 0.02 of the disk radius is necessary to form a sufficient bridge between the inlets. In this case, the centers of the inner and outer arcs of the inlets themselves do not shift from the center of the disk.
Коммутирующий паз подвижного диска представляет собой соединение двух фигур - круга центрального выходного отверстия и полукруга или сектора круга с радиусом внешней дуги одного из входных отверстий, как показано на фиг. 10.The switching groove of the movable disk is a connection of two figures - a circle of the central outlet and a semicircle or sector of the circle with the radius of the outer arc of one of the inlets, as shown in Fig. ten.
Во втором варианте предлагаемого устройства регулирование температуры воды осуществляется в пределах поворота рукоятки, штока и подвижного диска от 100 до 180°. Неподвижный и подвижный диски картриджа для второго варианта изобретения, а также механизм их взаимодействия показаны соответственно на фиг. 9, 10 и 11.In the second variant of the proposed device, the water temperature is controlled within the range of rotation of the handle, rod and movable disk from 100 to 180°. The fixed and movable discs of the cartridge for the second variant of the invention, as well as the mechanism of their interaction, are shown respectively in FIG. 9, 10 and 11.
Смешивающее устройство (третий вариант), так же, как и наиболее близкий прототип, содержит корпус, отверстия для подвода холодной и горячей воды и отвода смешанной воды, клапан в виде двух контактирующих между собой дисков, состоящий из неподвижного диска с центральным выходным отверстием в виде круга, вокруг которого располагаются дугообразные входные отверстия для холодной и горячей воды, и подвижного диска с коммутирующим пазом, но отличается тем, что дугообразные входные отверстия неподвижного диска располагаются на разном удалении от центрального выходного отверстия, повернуты по отношению друг к другу относительно центра диска на расстояние, несколько большее ширины коммутирующего паза подвижного диска, и имеют на всем протяжении сужение к одному из своих концов, при этом сужения входных отверстий направлены в разные стороны, а коммутирующий паз подвижного диска представляет собой соединение центрального выходного отверстия и части дуги дальнего от центра диска входного отверстия в зоне его максимальной ширины.The mixing device (third option), as well as the closest prototype, contains a housing, holes for supplying cold and hot water and discharging mixed water, a valve in the form of two disks in contact with each other, consisting of a fixed disk with a central outlet in the form a circle around which arcuate inlets for cold and hot water are located, and a movable disk with a switching groove, but differs in that the arcuate inlets of the fixed disk are located at different distances from the central outlet, rotated with respect to each other relative to the center of the disk by a distance somewhat greater than the width of the switching groove of the movable disk, and have a narrowing along the entire length towards one of their ends, while the narrowing of the inlets is directed in different directions, and the switching groove of the movable disk is a connection between the central outlet and part of the arc of the disk farthest from the center inlet in the zone of its maximum width.
В третьем варианте предлагаемого устройства регулирование температуры воды осуществляется в пределах поворота рукоятки, штока и подвижного диска до 290°. Неподвижный и подвижный диски картриджа для третьего варианта изобретения, а также механизм их взаимодействия показаны соответственно на фиг. 14, 15 и 16. Для удобства изображения и расчета промежуточных положений подвижного диска на фигурах показаны неподвижный и подвижный диски для механизма поворота на 280°.In the third variant of the proposed device, the water temperature is regulated within the range of rotation of the handle, rod and movable disk up to 290°. The fixed and movable discs of the cartridge for the third embodiment of the invention, as well as the mechanism of their interaction, are shown respectively in FIG. 14, 15 and 16. For the convenience of depicting and calculating the intermediate positions of the movable disk, the figures show the fixed and movable disks for the 280° rotation mechanism.
Входные отверстия для холодной и горячей воды неподвижного диска в третьем варианте располагаются не только на разном удалении от центра диска, но и с поворотом по отношению друг к другу относительно центра диска на расстояние, несколько большее ширины коммутирующего паза подвижного диска, которая равна диаметру центрального выходного отверстия неподвижного диска. Такой поворот нужен для того, чтобы в одном из крайних положений подвижного диска коммутирующий паз соединял только часть дуги входного отверстия для холодной воды в зоне его максимальной ширины и центральное выходное отверстие и разъединял входное отверстие для горячей воды и центральное выходное отверстие, а в другом крайнем положении - соединял только часть дуги входного отверстия для горячей воды в зоне его максимальной ширины и центральное выходное отверстие и разъединял входное отверстие для холодной воды и центральное выходное отверстие. В промежуточных положениях коммутирующий паз соединяет части обоих входных отверстий и центральное выходное отверстие и подает смешанную воду.The inlets for cold and hot water of the fixed disk in the third version are located not only at different distances from the center of the disk, but also rotated relative to each other relative to the center of the disk by a distance somewhat greater than the width of the switching groove of the movable disk, which is equal to the diameter of the central outlet fixed disc holes. Such a rotation is necessary so that in one of the extreme positions of the movable disk the switching groove connects only part of the arc of the cold water inlet in the zone of its maximum width and the central outlet and separates the hot water inlet and the central outlet, and in the other extreme position - connected only part of the arc of the hot water inlet in the zone of its maximum width and the central outlet and separated the cold water inlet and the central outlet. In intermediate positions, the switching groove connects parts of both inlets and the central outlet and supplies mixed water.
Сужение дальнего от центра диска входного отверстия для холодной воды делается равномерным на всем протяжении, а сужение ближнего к центру входного отверстия для горячей воды делается так, чтобы площади входного отверстия для горячей воды H1, Н2, Н3 и Н4 были соответственно равны площадям входного отверстия для холодной воды С1, С2, С3 и С4, как показано на фиг. 16. Совпадение площадей достигается за счет особого расчета сужения ближайшего к центру входного отверстия. Для повышения точности расчета вместо четырех может использоваться большее количество контрольных площадей.The narrowing of the cold water inlet far from the center of the disk is made uniform throughout, and the narrowing of the hot water inlet closest to the center is made so that the areas of the hot water inlet H 1 , H 2 , H 3 and H 4 are respectively equal cold water inlet areas C 1 , C 2 , C 3 and C 4 as shown in FIG. 16. The coincidence of the areas is achieved due to the special calculation of the narrowing of the inlet closest to the center. To increase the accuracy of the calculation, instead of four, a larger number of control areas can be used.
Второй и третий варианты предлагаемого устройства существенно улучшают регулировочные характеристики смешивающего устройства по сравнению с наиболее близким прототипом, приводят к более плавному и точному подбору необходимой температуры, ослабляют гидроудары, возникающие при регулировке температуры, и облегчают выбор более экономных режимов расходования горячей воды. Кроме того, в данных вариантах изобретения также нет необходимости дополнительно перекрывать холодную воду с помощью рукоятки смешивающего устройства, что более удобно для пользователя и приводит к большей экономии общего расхода воды.The second and third versions of the proposed device significantly improve the control characteristics of the mixing device compared to the closest prototype, lead to a smoother and more accurate selection of the required temperature, weaken the water hammer that occurs when adjusting the temperature, and facilitate the choice of more economical modes of hot water consumption. In addition, in these embodiments of the invention, there is also no need to additionally shut off the cold water using the handle of the mixing device, which is more convenient for the user and leads to greater savings in overall water consumption.
Таким образом, второй и третий варианты по сравнению с наиболее близким прототипом создают следующие технические результаты:Thus, the second and third options, compared with the closest prototype, create the following technical results:
1) улучшение регулировочных характеристик;1) improvement of regulatory characteristics;
2) ослабление гидроударов, возникающих при регулировке температуры;2) weakening of hydraulic shocks that occur when adjusting the temperature;
3) облегчение выбора более экономных режимов расходования горячей воды;3) facilitating the choice of more economical modes of hot water consumption;
4) большее удобство для пользователя;4) greater user friendliness;
5) большая экономия общего расхода воды.5) great savings in total water consumption.
В третьем варианте изобретения по сравнению со вторым происходит дальнейшее улучшение указанных технических результатов.In the third variant of the invention compared with the second there is a further improvement of these technical results.
Для удобства установки в правильном положении и замены корпус всех вариантов предлагаемых смешивающих устройств выполнен в виде сменного картриджа, состоящего из корпуса картриджа, донышка, верхней и нижней резиновых прокладок. Для снижения шума при смешивании воды в коммутирующем пазе подвижного диска устанавливается шумогаситель в виде металлической сетки или пластиковых штырьков.For ease of installation in the correct position and replacement, the body of all variants of the proposed mixing devices is made in the form of a replaceable cartridge, consisting of the cartridge body, bottom, top and bottom rubber gaskets. To reduce noise when mixing water, a noise suppressor in the form of a metal mesh or plastic pins is installed in the switching groove of the movable disk.
Предлагаемые устройства являются первыми только смешивающими картриджами для смесителей с раздельным регулированием температуры и напора воды.The proposed devices are the first only mixing cartridges for faucets with separate control of temperature and water pressure.
На фиг. 1 изображен вид сбоку на смеситель с раздельным регулированием температуры и напора воды, в котором используется смешивающий керамический картридж, для первого и второго вариантов изобретения. Штриховой тонкой линией на фигуре схематично показано внутреннее устройство смесителя.In FIG. 1 is a side view of a separate temperature and flow control faucet using a mixing ceramic cartridge for the first and second embodiments of the invention. The dashed thin line in the figure schematically shows the internal structure of the mixer.
На фиг. 2 изображен вид сверху на смеситель для первого и второго вариантов изобретения. Штриховой основной линией показано перемещение рычажной рукоятки в крайние положения.In FIG. 2 shows a top view of the mixer for the first and second embodiments of the invention. The dashed main line shows the movement of the lever handle to the extreme positions.
На фиг. 3 и 4 изображены виды сверху соответственно на неподвижный и подвижный диски картриджа для первого варианта изобретения, в котором регулировка температуры осуществляется в пределах поворота рукоятки, штока и подвижного диска на 150°. Штриховой основной линией на фиг. 4 показан невидимый сверху коммутирующий паз подвижного диска.In FIG. 3 and 4 are top views, respectively, of the fixed and movable disks of the cartridge for the first embodiment of the invention, in which temperature control is carried out within the range of rotation of the handle, stem and movable disk by 150°. The dashed main line in Fig. 4 shows the commutation slot of the movable disc, invisible from above.
На фиг. 5 изображен механизм взаимодействия подвижного и неподвижного дисков картриджа для первого варианта, в котором регулировка температуры осуществляется в пределах поворота на 150°. Штриховой тонкой линией показаны элементы неподвижного диска, закрытые сверху подвижным диском. На фигуре показано расположение подвижного диска, когда рычажная рукоятка смешивающего устройства:In FIG. 5 shows the mechanism of interaction between the movable and fixed disks of the cartridge for the first variant, in which the temperature is controlled within a rotation of 150°. The dashed thin line shows the elements of the fixed disk, closed from above by the movable disk. The figure shows the location of the movable disk when the lever handle of the mixing device:
a) находится в крайнем правом положении;a) is in the extreme right position;
b) повернута влево на 37,5°;b) rotated to the left by 37.5°;
c) повернута влево на 75°;c) rotated to the left by 75°;
d) повернута влево на 112,5°;d) rotated to the left by 112.5°;
e) повернута влево на 150° и находится в крайнем левом положении.e) is rotated to the left by 150° and is in the extreme left position.
На фиг. 6 и 7 изображены виды сверху соответственно на неподвижный и подвижный диски картриджа для первого варианта изобретения, в котором регулировка температуры осуществляется в пределах поворота на 120°.In FIG. 6 and 7 are top views respectively of the fixed and movable discs of the cartridge for the first embodiment of the invention, in which the temperature is controlled within a 120° rotation.
На фиг. 8 изображен механизм взаимодействия подвижного и неподвижного дисков картриджа для первого варианта, в котором регулировка температуры осуществляется в пределах поворота на 120°. На фигуре показано расположение подвижного диска, когда рычажная рукоятка смешивающего устройства:In FIG. 8 shows the mechanism of interaction between the movable and fixed disks of the cartridge for the first variant, in which the temperature is controlled within a 120° rotation. The figure shows the location of the movable disk when the lever handle of the mixing device:
a) находится в крайнем правом положении;a) is in the extreme right position;
b) повернута влево на 30°;b) rotated to the left by 30°;
c) повернута влево на 60°;c) rotated to the left by 60°;
d) повернута влево на 90°;d) rotated 90° to the left;
e) повернута влево на 120° и находится в крайнем левом положении.e) is rotated 120° to the left and is in the extreme left position.
На фиг. 9 и 10 изображены виды сверху соответственно на неподвижный и подвижный диски картриджа для второго варианта изобретения.In FIG. 9 and 10 are top views, respectively, of the fixed and movable disks of the cartridge for the second embodiment of the invention.
На фиг. 11 изображен механизм взаимодействия подвижного и неподвижного дисков картриджа для второго варианта. На фигуре показано расположение подвижного диска, когда рычажная рукоятка смешивающего устройства:In FIG. 11 shows the mechanism of interaction between the movable and fixed disks of the cartridge for the second variant. The figure shows the location of the movable disk when the lever handle of the mixing device:
a) находится в крайнем правом положении;a) is in the extreme right position;
b) повернута влево на 45°;b) rotated to the left by 45°;
c) повернута влево на 90°;c) rotated 90° to the left;
d) повернута влево на 135°;d) rotated to the left by 135°;
e) повернута влево на 180° и находится в крайнем левом положении.e) is rotated 180° to the left and is in the leftmost position.
На фиг. 12 изображен вид сбоку на смеситель с раздельным регулированием температуры и напора воды, в котором используется смешивающий керамический картридж, для третьего варианта изобретения.In FIG. 12 is a side view of a separate temperature and flow control faucet using a mixing ceramic cartridge for a third embodiment of the invention.
На фиг. 13 изображен вид сверху на смеситель для третьего варианта. На заглушке отверстия для крепления рукоятки изображен двухзонный указатель положения рукоятки смешивающего устройства.In FIG. 13 shows a top view of the mixer for the third variant. On the plug of the hole for attaching the handle there is a two-zone indicator of the position of the mixing device handle.
На фиг. 14 и 15 изображены виды сверху соответственно на неподвижный и подвижный диски картриджа для третьего варианта.In FIG. 14 and 15 are top views of the fixed and movable disks of the cartridge for the third embodiment, respectively.
На фиг. 16 изображен механизм взаимодействия подвижного и неподвижного керамических дисков картриджа для третьего варианта. На фигуре показано расположение подвижного диска, когда вращающаяся рукоятка смешивающего устройства:In FIG. 16 shows the mechanism of interaction between the movable and fixed ceramic disks of the cartridge for the third variant. The figure shows the location of the movable disk when the rotating handle of the mixing device:
a) находится в исходном положении;a) is in its original position;
b) повернута вправо на 70°;b) rotated to the right by 70°;
c) повернута вправо на 140°;c) rotated to the right by 140°;
d) повернута вправо на 210°;d) rotated to the right by 210°;
e) повернута вправо на 280°.e) rotated 280° to the right.
Светлой и темной заливкой показаны соответственно изменения площадей отверстий для холодной и горячей воды в разных положениях подвижного диска.Light and dark fills show, respectively, changes in the areas of holes for cold and hot water in different positions of the movable disk.
На фиг. 17 изображено расположение отверстий на донышке картриджа для второго варианта изобретения при наличии:In FIG. 17 shows the location of the holes on the bottom of the cartridge for the second variant of the invention in the presence of:
a) по одному отверстию для холодной и горячей воды;a) one hole each for cold and hot water;
b) по два отверстия для холодной и горячей воды.b) two holes for cold and hot water.
При наличии по одному отверстию для холодной и горячей воды они располагаются справа и слева от выходного отверстия на одной линии. При этом цилиндрические выступы донышка, необходимые для правильной установки картриджа, располагаются симметрично друг другу на линии, перпендикулярной линии расположения отверстий.If there is one hole for cold and hot water, they are located to the right and left of the outlet on the same line. In this case, the cylindrical protrusions of the bottom, necessary for the correct installation of the cartridge, are arranged symmetrically to each other on a line perpendicular to the line of the holes.
При наличии по два отверстия для холодной и горячей воды они располагаются равномерно по одной окружности. При этом объединение двух каналов в один происходит в нижней части полости для установки картриджа. Штриховой тонкой линией показаны невидимые снизу отверстия неподвижного диска.If there are two holes for cold and hot water, they are evenly spaced along the same circle. In this case, the two channels are combined into one in the lower part of the cavity for installing the cartridge. The dashed thin line shows the holes of the stationary disk invisible from below.
На фиг. 18 изображено расположение отверстий на донышке картриджа для третьего варианта изобретения при размещении:In FIG. 18 shows the location of the holes on the bottom of the cartridge for the third variant of the invention when placed:
a) всех отверстий на одной линии;a) all holes in one line;
b) входных отверстий в зоне максимальной ширины дугообразных отверстий неподвижного диска.b) entrance holes in the zone of maximum width of the arcuate holes of the fixed disk.
В первом случае входное отверстие для горячей воды находится в зоне максимальной ширины соответствующего дугообразного входного отверстия, а входное отверстие для холодной воды находится напротив него. При этом входное отверстие для холодной воды будет иметь несколько больший радиус, так как в этом месте меньше ширина дуги входного отверстия.In the first case, the hot water inlet is located in the area of the maximum width of the corresponding arcuate inlet, and the cold water inlet is opposite it. In this case, the inlet for cold water will have a slightly larger radius, since the arc width of the inlet is smaller in this place.
Во втором случае верхняя и нижняя резиновые прокладки картриджа могут иметь ложные уплотнительные кольца, расположенные напротив входных отверстий с другой стороны от центрального выходного отверстия. Расположение ложных уплотнительных колец резиновых прокладок показано толстой штриховой линией.In the second case, the top and bottom rubber gaskets of the cartridge may have false o-rings located opposite the inlets on the other side of the central outlet. The location of the false o-rings of the rubber gaskets is shown with a thick dashed line.
Нижняя резиновая прокладка с уплотнительными кольцами на фиг. 17 и 18 не показана.The bottom rubber gasket with o-rings in Fig. 17 and 18 are not shown.
На фигурах показаны: 1 - корпус смесителя; 2 - излив; 3 - подводящие патрубки холодной и горячей воды; 4 - подводящие каналы холодной и горячей воды; 5 - полость для установки смешивающего картриджа; 6 - смешивающий картридж; 7 - прижимная гайка для крепления смешивающего картриджа; 8 - колпак корпуса смесителя; 9 - шток; 10 - рукоятка смешивающего устройства; 11 - шпилька или винт для крепления рукоятки смешивающего устройства; 12 - заглушка отверстия для крепления рукоятки смешивающего устройства; 13 - канал, соединяющий выходное отверстие смешивающего картриджа и входное отверстие перекрывающего устройства; 14 - перекрывающее устройство; 15 - рукоятка перекрывающего устройства; 16 - канал, соединяющий выходное отверстие перекрывающего устройства и излив; 17 - основание корпуса смесителя; 18 - шпилька крепления смесителя к поверхности установки; 19 - прокладки для крепления смесителя к поверхности; 20 - гайка крепления смесителя к поверхности; 21 - неподвижный диск картриджа; 22 - входное отверстие неподвижного диска для горячей воды; 23 - входное отверстие неподвижного диска для холодной воды; 24 - выходное отверстие неподвижного диска для смешанной воды; 25 - подвижный диск картриджа; 26 - коммутирующий паз подвижного диска.The figures show: 1 - mixer body; 2 - spout; 3 - inlet pipes of cold and hot water; 4 - supply channels of cold and hot water; 5 - cavity for installing a mixing cartridge; 6 - mixing cartridge; 7 - clamping nut for fastening the mixing cartridge; 8 - cap of the mixer body; 9 - stock; 10 - handle of the mixing device; 11 - pin or screw for fastening the handle of the mixing device; 12 - plug holes for attaching the handle of the mixing device; 13 - channel connecting the outlet of the mixing cartridge and the inlet of the blocking device; 14 - blocking device; 15 - handle of the blocking device; 16 - channel connecting the outlet of the blocking device and spout; 17 - mixer housing base; 18 - pin for fastening the mixer to the installation surface; 19 - gaskets for attaching the mixer to the surface; 20 - nut for fastening the mixer to the surface; 21 - fixed disc of the cartridge; 22 - inlet of a fixed disk for hot water; 23 - inlet of a fixed disk for cold water; 24 - outlet of the fixed disk for mixed water; 25 - movable cartridge disc; 26 - switching groove of the movable disk.
Если смеситель с раздельным регулированием температуры и напора воды не используется длительное время, рекомендуется оставлять рукоятку смешивающего устройства в положении выбора холодной воды. В этой позиции горячая вода полностью перекрыта смешивающим клапаном, а холодная вода перекрыта выходным запорным устройством. В таком положении переток воды полностью исключен и ни один из двух обратных клапанов не будет находиться под нагрузкой. Дополнительно перекрывать холодную воду нет необходимости. При кратковременных перекрываниях воды можно использовать подобранную температуру повторно. В этом случае возможный переток будет заблокирован с помощью обратных клапанов.If the faucet with separate temperature and water flow control is not used for a long time, it is recommended to leave the mixing device handle in the cold water selection position. In this position, the hot water is completely shut off by the mixing valve and the cold water is shut off by the outlet lock. In this position, water overflow is completely eliminated and neither of the two check valves will be under load. There is no need to additionally shut off the cold water. In case of short-term shutdowns of water, the selected temperature can be used again. In this case, a possible overflow will be blocked by means of non-return valves.
Смешивающий керамический картридж по сравнению с термостатическим существенно проще по своей конструкции, значительно дешевле в производстве, более доступен для потребителей по цене, более надежен при использовании, выдерживает более высокие перепады давления, менее массивен и за счет этого легче в управлении, не содержит мелких отверстий, которые достаточно быстро забиваются водными отложениями, и не предполагает обязательной установки фильтров очистки воды.Compared to a thermostatic mixing cartridge, a mixing ceramic cartridge is much simpler in design, much cheaper to manufacture, more affordable for consumers, more reliable in use, withstands higher pressure drops, less massive and therefore easier to manage, does not contain small holes. , which are quickly clogged with water deposits, and does not imply the mandatory installation of water purification filters.
Использование более простых, надежных и доступных нетермостатических смешивающих устройств будет способствовать более широкому распространению конструкций с раздельным регулированием температуры и напора и приведет к более экономному расходованию воды.The use of simpler, more reliable and affordable non-thermostatic mixing devices will contribute to a wider distribution of designs with separate control of temperature and pressure and will lead to more economical use of water.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2779820C1 true RU2779820C1 (en) | 2022-09-13 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805107C1 (en) * | 2023-04-21 | 2023-10-11 | Дмитрий Леонидович Борноволоков | Shut-off device for two flows with separation of functions of selection of pressure and opening of water |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4610393A (en) * | 1984-03-16 | 1986-09-09 | Kugler, Fonderie Et Robinetterie S.A. | Cold and hot water mixer tap with ceramic plates controlled by means of a thermostat |
| RU2236623C2 (en) * | 1998-01-28 | 2004-09-20 | Гевипи АГ | Pair of disks made of hard material |
| CN201944344U (en) * | 2011-03-23 | 2011-08-24 | 宁波贝隆精密模塑有限公司 | Direct action solenoid valve capable of switching normal open and normal close |
| CN202152866U (en) * | 2011-06-23 | 2012-02-29 | 广州海鸥卫浴用品股份有限公司 | Valve for water heater |
| RU2615295C2 (en) * | 2016-01-22 | 2017-04-04 | Константин Владимирович Лукьянов | Mixer with water spout device |
| RU2744622C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-03-12 | Дмитрий Леонидович Борноволоков | Single-lever water tap with separation of functions of pressure selection and flow shutoff |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4610393A (en) * | 1984-03-16 | 1986-09-09 | Kugler, Fonderie Et Robinetterie S.A. | Cold and hot water mixer tap with ceramic plates controlled by means of a thermostat |
| RU2236623C2 (en) * | 1998-01-28 | 2004-09-20 | Гевипи АГ | Pair of disks made of hard material |
| CN201944344U (en) * | 2011-03-23 | 2011-08-24 | 宁波贝隆精密模塑有限公司 | Direct action solenoid valve capable of switching normal open and normal close |
| CN202152866U (en) * | 2011-06-23 | 2012-02-29 | 广州海鸥卫浴用品股份有限公司 | Valve for water heater |
| RU2615295C2 (en) * | 2016-01-22 | 2017-04-04 | Константин Владимирович Лукьянов | Mixer with water spout device |
| RU2744622C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-03-12 | Дмитрий Леонидович Борноволоков | Single-lever water tap with separation of functions of pressure selection and flow shutoff |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805107C1 (en) * | 2023-04-21 | 2023-10-11 | Дмитрий Леонидович Борноволоков | Shut-off device for two flows with separation of functions of selection of pressure and opening of water |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8978700B2 (en) | Valve cartridge with improved flow rate | |
| US8434513B2 (en) | Valve cartridge with low point of contact for installation | |
| US4979530A (en) | Modular valve assembly | |
| EP0738848B1 (en) | Single-control mixer cartridge for hot and cold water | |
| US5927333A (en) | Ball valve cartridge for a mixing valve | |
| US4226260A (en) | Single lever faucet plastic cartridge valve | |
| RU2507557C2 (en) | Thermostatic cartridge operated from one handle, and water mixing tap including above said cartridge | |
| US5904336A (en) | Valve assembly | |
| US4782853A (en) | Hot and cold water mixing valve with constant frictional resistance | |
| US20050126643A1 (en) | Two-handle flow-through valve | |
| US6199586B1 (en) | Single-control mixing valve | |
| US4051869A (en) | Mixing valve | |
| RU2134370C1 (en) | Mixer provided with ball valve and upper sealing gasket | |
| US8109294B2 (en) | Valve cartridge with integral stop | |
| RU2158867C2 (en) | Detachable holder for ball valve of mixing cock | |
| CA2475126C (en) | Multi-port diverter valve assembly with integral detent | |
| RU2779820C1 (en) | Mixing ceramic cartridge (variants) | |
| US20090242051A1 (en) | Internal assembly for a faucet | |
| US20080179559A1 (en) | Valve cartridge with snap retainer tolerance absorber | |
| RU2792807C1 (en) | Shut-off device for two flows (variants) | |
| RU2137000C1 (en) | Improved water tap with ball valve | |
| US2838070A (en) | Valve assembly for faucets | |
| KR890000449B1 (en) | Fluid control valve | |
| RU2042074C1 (en) | Mixing cock | |
| RU2101594C1 (en) | Water pipe line mixing cock |