Шаровой кран

Шаровой кран (также шаровой кран или поплавковый клапан ) — это механизм или машина для наполнения резервуаров для воды, например, в туалетах со смывом , избегая при этом перелива и (в случае низкого давления воды) обратного потока. Современный шаровой кран был изобретен Хосе Антонио де Альсате-и-Рамиресом , мексиканским священником и ученым, который описал это устройство в 1790 году в Gaceta de Literatura Méxicana . Шаровой кран был запатентован в 1797 году Эдмундом Картрайтом для использования в паровых машинах .

Он состоит из клапана, соединенного с полым герметичным поплавком с помощью рычага, установленного в верхней части резервуара. Поплавок часто имеет форму шара, отсюда и название шаровой кран . Клапан подсоединяется к поступающей воде и открывается и закрывается рычагом, на конце которого установлен поплавок. Когда уровень воды поднимается, поплавок поднимается вместе с ним; как только она поднимется до заданного уровня, механизм заставляет рычаг закрыть клапан и перекрыть поток воды. Это пример отрицательной обратной связи и пропорционального управления .

Туалеты со смывом

ручки смывного унитаза с бачком При повороте (британского, бачка) с помощью стержня или цепи приводится в действие сливной механизм. Механизм может представлять собой откидной клапан, который предназначен для опускания медленнее, чем вода, которая будет выходить в унитаз внизу, так что бачок может опорожниться. Когда уровень воды в баке падает, поплавок опускается и приводит в действие наполнительный клапан. В бак подается вода для пополнения ее запаса, а меньший поток направляется в переливную трубку для пополнения чаши. После закрытия створчатого клапана поток воды из наполнительного клапана продолжается до тех пор, пока уровень резервуара снова не достигнет линии наполнения.

Ближе к концу процесса слива шаровой кран реагирует на падение уровня воды и снова наполняет резервуар. Если поплавок или клапан выйдет из строя и уровень воды превысит линию заполнения, вода выльется в переливную трубку и вытечет в чашу (в клапане с откидным клапаном) или в внешний слив (в сифонном типе). Хотя это не останавливает потери воды, но предотвращает затопление, которое в противном случае могло бы произойти после выхода из строя одноточечного клапана. Обычно наполнительный клапан фиксируется шайбой на хвостовике шарового крана , которая предотвращает утечку из линии подачи.

Традиционный гравитационный бачок для унитаза США.
	Ручка нажимается и начинается цикл смыва.	Заслонка закрылась, и резервуар наполняется за считанные секунды.
1 . плавать, 2 . заливной клапан, 3 . подъемный рычаг, 4 . Заливная трубка бака, 5 . Трубка наполнения чаши, 6 . заслонка промывочного клапана, 7 . переливная трубка, 8 . ручка смыва, 9 . цепочка, 10 . линия заполнения, 11 . Вал заливного клапана, 12 . промывочная трубка Примечание. На этих диаграммах представлена ​​конфигурация, типичная для США. В других странах механизмы могут отличаться. .

Шаровой кран для унитаза, долгое время изготавливавшийся из латуни, а затем из пластика, был заменен поплавковой чашкой, впервые изобретенной в 1957 году основателем Fluidmaster Адольфом Шопе , которая интегрирована с наполнительным клапаном бачка и поэтому занимает меньше места. Более поздняя инновация - безпоплавковый заправочный клапан, разработанный для низкопрофильных туалетных бачков с малым расходом, для управления впускным клапаном использует диафрагменный механизм, чувствительный к давлению, вместо поплавка. Клапаны задержки, которые задерживают наполнение до тех пор, пока уровень не упадет до низкого уровня, предотвращают короткие циклы подачи воды.

Сифонный клапан

Этот «антисифонный» сливной механизм контрастирует с более ранним сифонным (британским, syphon) клапаном. В этой конструкции используется шаровой кран, прикрепленный к поворотному рычагу, который открывает и закрывает шток плунжера, снабженный шайбой, которая уплотняет впускное отверстие для воды. При активации он создает сифон, который за счет веса воды, падающей в унитаз, всасывает больше воды из бачка и продолжает опорожнять бачок до тех пор, пока вода в нем не упадет ниже входного отверстия, сломав сифон.

Внешние ссылки

• Знакомство с шаровыми кранами
• US 2837111 , Mueller, Paul G., «Механизм шарового крана», опубликован 6 января 1955 г., выдан 3 июня 1958 г   .; проблема гистерезиса. «Такие клапаны смывного бачка, которые сейчас широко используются, закрываются под давлением воды из источника подачи, давление которого препятствует движению поплавка при повышении уровня воды в резервуаре. Это приводит к медленному или задержке движения клапана перед он достигает полностью закрытого положения и, соответственно, издает неприятный шипящий звук из-за сброса воды через слегка открытый клапан под полным давлением воды, это замедленное действие продолжается до тех пор, пока замедленная подача воды в резервуар, наконец, не поднимет уровень воды до 1; точка, в которой поплавок будет эффективно полностью закрывать клапан. Это действие обычных поплавковых клапанов часто приводит к состоянию, когда полное закрытие клапана не происходит с последующей постоянной утечкой воды через клапан с последующими потерями. воды».
• США 418162 , Cahill, WJ, «Шаровый кран», опубликован 2 октября 1889 г., выпущен 31 декабря 1889 г   .; проблема гистерезиса.