RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 187844 (2 1) Numer zgłoszenia: 329793 (22) Data zgłoszenia: 18.11.1998 (13) B1 (51) IntCl7 E03F 1/32 E03D 9/14 F16K 31/18 (54) Zawór napełniający do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku (43) Zgłoszenie ogłoszono: 22.05.2000 BUP 10/00 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.10.2004 WUP 10/04 (73) Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Wielobranżowo-Produkcyjno-Usługowe INTER-SANO Sp.z o.o., Królewiec, PL (72) Twórcy wynalazku: Sławomir Weber, Sopot, PL Piotr Domański, Warszawa, PL (74) Pełnomocnik: Skarbek Leonard, Kancelaria Rzecznika Patentowego PL 187844 B1 (57) 1. Zawór napełniający do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku mający korpus zawierający część przepływową której końcowy fragment otoczony jest komorą zakończoną oporowym pierścieniem, w którym osadzona jest główka zaworu w umieszczoną w niej membraną a komora połączona jest w korpusie kanałem wylotowym z cylindrycznym odpływem, zaś na rurze odpływowej osadzonej w odpływie umieszczony jest przesuwnie pływak połączony z układem regulacyjnym sterującym otwieranie dyszy znajdującej się w główce zaworu, znamienny tym, ze w komorze (5) na części przepływowej (3) osadzony jest separator (22) zawierający kołnierz (23) z otworami (24) oraz naprzemian rozmieszczone zebra (26), zaś kanał wylotowy (27) ma odgałęzienie w postaci rurki odprowadzającej (7). fig 1
Zawór napełniający do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku Zastrzeżenia patentowe 1. Zawór napełniający do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku mający korpus zawierający część przepływową, której końcowy fragment otoczony jest komorą zakończoną oporowym pierścieniem, w którym osadzona jest główka zaworu w umieszczoną w niej membraną, a komora połączona jest w korpusie kanałem wylotowym z cylindrycznym odpływem, zaś na rurze odpływowej osadzonej w odpływie umieszczony jest przesuwnie pływak połączony z układem regulacyjnym sterującym otwieranie dyszy znajdującej się w główce zaworu, znamienny tym, ze w komorze (5) na części przepływowej (3) osadzony jest separator (22) zawierający kołnierz (23) z otworami (24) oraz naprzemian rozmieszczone żebra (26), zaś kanał wylotowy (27) ma odgałęzienie w postaci rurki odprowadzającej (7). 2. Zawór napełniający według zastrz. 1, znamienny tym, że seperator (22) ma kształt tulejki (28) z kołnierzem (23) i płetwami (25) dzielącymi przestrzeń w komorze (5) oraz zebra (26) rozmieszczone na tulejce (28) i płetwach (25). 3. Zawór napełniający według zastrz. 1, znamienny tym, ze wylot rurki odprowadzającej (7) usytuowany jest nad górną komorą pływaka (20). * * * Przedmiotem wynalazku jest zawór napełniający do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku, zwłaszcza spłuczki ustępowej. Typowy zawór napełniający służący do utrzymania zadanego poziomu cieczy w zbiorniku składa się z wlotu przystosowanego do podłączenia przewodu z cieczą i zamocowania do ścianki zbiornika, zaworu umożliwiającego lub zapobiegającego przepływowi cieczy, rury odpływowej odprowadzającej ciecz do zbiornika, pływaka reagującego na poziom cieczy w zbiorniku połączonego układem regulacyjnym, który otwiera zawór gdy poziom cieczy w zbiorniku jest nizszy od zadanego. Znane są rozwiązania, w których zastosowano membranę jako element zamykający i otwierający część przepływową zaworu. Membrana osadzona jest na trzpieniu z rowkami umożliwiającymi przepływ cieczy do przestrzeni za membraną. Zmiana położenia pływaka powoduje za pomocą układu regulacyjnego otwieranie lub zamykanie dyszy łączącej przestrzeń za membraną z otoczeniem. Membrana reaguje na różnice ciśnień występujących po obu jej stronach zamykając lub otwierając drogę przepływu cieczy. Znany jest pływak posiadający dwie komory. W czasie gdy zawór jest otwarty strumień cieczy wypełniający z dyszy napełnia górną komorę pływaka. W spłuczkach ustępowych woda doprowadzona pod ciśnieniem, przepływając przez zawór do zbiornika spłukującego nie będącego pod ciśnieniem, na skutek spadku ciśnienia i znacznego zwiększenia prędkości przepływu powoduje występowanie kawitacji i szumu. Z opisu patentowego USA Nr 4180096 znany jest zawór napełniający służący do regulacji poziomu cieczy w zbiorniku spłuczki ustępowej lub innych typach zbiorników. Zawór ten zawiera pierścieniowe komory usytuowane współosiowo jedna w drugiej. Komory te mają promieniowo usytuowane przegrody w przestrzeni między tymi komorami. Przegrody powodują, ze woda przepływając przez półkoliste przestrzenie między komorami wytraca prędkość, co przyczynia się do zmniejszenia szumu i kawitacji. Celem wynalazku jest konstrukcja zaworu napełniającego charakteryzującego się prostą budową, który ogranicza występowanie szumu i kawitacji. Zawór napełniający według wynalazku posiada cześć przepływową zakończoną krawędzią zaworu, przy której usytuowana jest membrana. Końcowy fragment części przepływowej otoczony jest komorą zamkniętą od czoła membraną, W komorze na części przepływowej
187 844 3 osadzony jest separator. Separator ma kształt tuiejki z kołnierzem oraz płetwami na tulejce, które dzielą przestrzeń w komorze. Płetwy i tulejka mają przemiennie rozmieszczone zebra. W kołnierzu wykonane są otwory. Kanał wylotowy łączący komorę z wylotem ma odgałęzienie w postaci rurki odprowadzającej. Wylot rurki odprowadzającej znajduje się nad górną komorą pływaka. Okazało się, ze tak ukształtowany separator z przemiennie usytuowanymi zebrami powoduje wielokrotnie zmianę kierunku przepływu cieczy i skutecznie zmniejsza jej prędkość przepływu. Zawór napełniający według wynalazku charakteryzuje się cichą pracą urządzenia. Rozdzielanie strugi cieczy w kanale wylotowym i skierowanie jej części przez rurkę odprowadzającej do górnej komory pływaka umożliwia napełnienie tej komory w krótkich cyklach pracy. Przykład wykonania rozwiązania według wynalazku uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór napełniający w widoku z częściowymi przekrojami i wybraniami, fig. 2 - zawór napełniający w widoku perspektywicznym, fig. 3 - separator w widoku z boku. Zawór napełniający ma korpus 1 zawierający wlot 2 oraz część przepływową 3 zakończony krawędzią zaworu 4. Końcowy fragment części przepływowej 3 znajduje się w komorze 5 stanowiącej monolityczną całość z korpusem 1. Komora 5 zwiększając w kierunku wylotu swoją średnicę pierścieniowymi odsadzeniami zakończona jest oporowymi pierścieniami 6. Korpus 1 posiada również rurkę odprowadzającą 7 i cylindryczny odpływ 8, w którym osadzona jest rura odpływowa 9. W oporowym pierścieniu 6 umieszczona jest główka zaworu 10 z osadzoną w niej membraną 11. Główka zaworu 10 połączona jest z oporowym pierścieniem 6 za pomocą zamknięcia bagnetowego. W środkowej części główka zaworu 10 posiada trzpień 12 z dwoma naciętymi na nim podłużnymi rowkami 13. Główka zaworu 10 ma wolną przestrzeń 14 ograniczoną membraną 11 oraz dyszą 15. Przy wylocie dyszy 15 umieszczona jest uszczelka 16 osadzona w dźwigni 17 odchylnie zamocowanej do główki zaworu 10. Dźwignia 17 połączona jest z popychaczem 18 mającym gwint, na którym zamocowany jest pływak 19. Pływak 19 posiada oddzielną od pozostałej części górną komorę pływaka 20, w której jest szczelina 21. W komorze 5 osadzony jest separator 22. Separator 22 ma kołnierz 23. w którym są otwory 24. Na części cylindrycznej 28 separatora 22 znajdują się cztery płetwy 25. Dwie płetwy i część cylindryczna mają przemiennie rozmieszczone zebra 26, które są usytuowane prostopadle do tych płetw. Komora 5 łączy się kanałem wylotowym 27 z odpływem 8. Po podłączeniu zaworu napełniającego do instalacji wodnej woda wpływa wlotem 2 przez separator wejściowy 29, gdzie następuje wielokrotne załamanie i filtrowanie strumienia wody Ciśnienie wody powoduje ugięcie membrany 11 i przepływ do separatora 22. Jednocześnie woda przedostaje się rowkami 13 znajdującymi się na trzpieniu 12 na drugą stronę membrany do przestrzeni 14. Ponieważ w zbiorniku nie ma wody pływak 19 pod swoim ciężarem znajduje się w dolnym położeniu powodując poprzez popychacz 18 i dźwignię 17 takie położenie uszczelki, iż strumień z dyszy 15 swobodnie wypływa na zewnątrz do górnej komory pływaka 20. Przekrój poprzeczny rowków na trzpieniu 12 jest wielokrotnie mniejszy od przekroju przepływu przez separator 22, co powoduje przepływ głównego strumienia wody do separatora 22. Woda w separatorze napotykając na przemiennie występujące żebra 26 zmienia wielokrotnie kierunek przepływu wytrącając prędkość. Po przejściu przez ten labirynt w komorze 5 strumień wody przepływa przez kanał wylotowy 27 i odpływ 8 do rury odpływowej 9. Część strumienia wody wypływa z kanału wylotowego 27 przez rurkę odprowadzającą 7 do górnej komory pływaka 20. Przekrój oraz długość rurki odprowadzającej 7 są tak dobrane, ze główny strumień wpływa stycznie do odpływu i rury odpływowej 9 transportującej wodę do dolnej części zbiornika. W wyniku ciągłego dopływu wody do zbiornika następuje podnoszenie się lustra wody powodujące ruch pływaka 19 w górę. Pionowy ruch pływaka 19 przenoszony jest poprzez popychacz 18 na dźwignię 17, która powoduje przy uzyskaniu zadanego poziomu wody w zbiorniku zamknięcie za pomocą uszczelki 16 wylotu dyszy 15. W wyniku zamknięcia tego wylotu następuje zwiększenie ciśnienia w przestrzeni 14. Ponieważ powierzchnia oddziaływania ciśnienia na membranę 11 od strony przestrzeni 14 jest większa niz od strony przeciwnej, powstaje siła powodująca przesunięcie membrany 11 do
4 187 844 płaszczyzny krawędzi zaworu 4. Doleganie membrany 11 do tej płaszczyzny powoduje odcięcie przepływu strumienia wody z części przepływowej 3 do separatora 22. Jednoczesne zmniejszenie powierzchni oddziaływania ciśnienia od strony komory 5 powoduje zwiększenie siły docisku membrany 11 do płaszczyzny krawędzi zaworu 4, co sprzyja szczelniejszemu zamknięciu. W momencie zamknięcia dyszy 15 i po przesunięciu membrany 11 do położenia odcinającego następuje zaprzestanie przepływu wody przez rurkę odprowadzającą 7 do górnej komory pływaka 20 oraz zaprzestanie dopływu wody przez rurę odpływową 9 do zbiornika. Ponieważ w górnej komorze pływaka 20 znajduje się pewna ilość wody, następuje jej odpływ przez szczelinę 21 powodując wzrost poziomu lustra wody, który z kolei powoduje dalszy dodatkowy ruch pływaka 19 do góry. Ten dodatkowy ruch pływaka 19 zwiększa siłę docisku elastycznej uszczelki 16 do czoła dyszy 15 i zapewnia szczelne zamknięcie. Poszczególne przekroje na drodze przepływu głównego strumienia wody posiadają w przybliżeniu jednakową powierzchnię.
187 844 fig.3 fig.2
187 844 fig.1 Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł