Устройство водопроводного крана: подробные схемы внутренностей всех типов смесителей

Достоинства и недостатки

Многие домовладельцы обращают внимание на однорычажный смеситель, ведь его устройство и ремонт, а также установка просты, но в то же время очень эффективны и функциональны. Эти более современные приборы отличаются от двухвентильных не только более эстетичным внешним видом

Ими также очень удобно пользоваться, они позволяют более точно и быстро настраивать температуру воды, сокращать ее расход. Но есть у них и недостатки:

  • Требовательность к качеству воды. Однорычажные смесители из-за особенностей своего устройства очень чувствительны к примесям, содержащимся в водопроводной воде. Из-за ее низкого качества они часто засоряются, а потом перестают работать. Особенно от этой проблемы страдают модели с керамическим картриджем.
  • Низкая ремонтопригодность. Ремонт однорычажного смесителя своими руками выполнить практически невозможно, можно лишь заменить некоторые его части, к примеру, уплотнители или картридж целиком.

Устройство смесителя и его особенности

Сегодня, наибольшим спросом пользуются однорычажные модели, которые считаются долговечными, функциональными, надежными изделиями. Многие соотечественники до сих пор отдают предпочтение 2-ух вентильным смесителям, которые, по их мнению, просты в эксплуатации, ремонте.

Новинка рынка – термостатические модели. Отличие конструкции заключается в простоте регулирования давления и температуры воды.

Отличаются модели по типу установки:

  • Устанавливаются на борт ванны;
  • Крепятся на стену.

Чтобы разобраться в принципе работы всего конструктивного ряда, ответим на вопрос – из чего состоит смеситель.

Двухвентильные смесители – незыблемая классика

Основной элемент этого типа конструкции – кран-букса. С ее помощью происходит настройка напора, температуры воды. До недавних времен краны стояли везде и были широко распространены, но с появлением однорычажных моделей, спрос на них упал. Несмотря на спад, «классические» модели продолжают успешно продаваться и использоваться в таких стилях, как кантри, ретро, классика.

У 2-х вентильной модели много положительных качеств, среди которых мы выделим только основные:

  • Цена (средняя цена на такой кран для ванной колеблется от 900 до 5000 рублей);
  • Высокое качество. Это обусловлено тем, что конструкция смесителя проста – несколько гаек, прокладки, две кран-буксы, пара вентилей, эксцентрики;
  • Простота в ремонте. Даже не имея навыков, можно починить конструкцию, не вызывая сантехников – детали крана для ванной продаются в любом магазине сантехники;
  • Сроки годности. Совершая ремонт и просто выполняя простые требования эксплуатации, устройство прослужит долго, не причиняя неудобств.

Самые дешевые изделия для ванн производят в Турции, России, Китае. Более дорогие производят в Германии, Италии, Испании, Австрии.

Однорычажный смеситель – внутреннее устройство конструкции

Устройство однорычажного смесителя для ванной основано на одном подъемном и поворотном рычаге. С его помощью, регулируется уровень подачи и температуры воды. Чтобы разобраться во внутреннем устройстве конструкции, ее следует разобрать, изучить все детали в отдельном порядке.

В комплекте с устройством, идут монтажные элементы, в состав которых входят:

  • Насадочные гайки;
  • Уплотнительные (силиконовые или резиновые) прокладки с сеточкой-фильтром;
  • Декоративные накладки (изготовлены из стали);
  • Набор эксцентриков.

Теперь переходим непосредственно к крану, который собран из:

  • Заглушка;
  • Винт;
  • Кожух (корпус);
  • Гайка-фиксатор;
  • Картридж (керамика).

Особенность смесителя для ванной в том, что он оборудован переключателем для душа, который состоит из:

  • Ручка-переключатель;
  • Соединитель душа;
  • Антивозвратный клапан (не допускает засоса воды в обратную сторону);
  • Шланг для душа.

На самом смесителе есть излив (может быть, как коротким, так и удлиненным), который состоит из:

  • Аэратора;
  • Уплотнительного резинового кольца.

Этот тип более удобен, износостойкий. Именно за эти качества его так полюбили наши соотечественники. Среди прочих положительных моментов, следует отметить его умеренную цену.

Отдельного упоминания заслуживает керамический картридж, который состоит из двух плотно прижатых друг к другу пластин, изготовленных из металлокерамики. Материал, перед изготовлением деталей, проходит обработку ультразвуком, что позволяет подогнать друг к другу пластины предельно плотно. Такое строение позволяет обеспечить рациональный расход воды – ни одной капли не упадет в раковину или ванну просто так.

Термостатические модели – особенности конструкции

Термостатические смесители, несмотря на свою новизну, быстро обрели популярность и стали использоваться повсеместно. Среди положительных качеств конструкции, хотелось бы выделить следующие:

  • Теперь не нужно крутить ручки и краны, чтобы настроить температуру воды;
  • Можно установить один режим и температура воды будет всегда оставаться неизменной, невзирая на температуру и напор воды в системе водоснабжения здания;
  • Специальная система защиты не допустит, чтобы вы обожглись горячей водой – датчик не даст этому случиться.

Несмотря на все нововведения, конструкцию смесителя для ванной язык не повернется назвать сложным. Основой устройства является элемент, отвечающий за смешивание горячей и холодной воды. Им управляет специальный патрон, изготовленный из воска или биметаллических пластин.

Температура устанавливается при помощи шкалы – пластинки (воск) очень чувствительно относятся к резким перепадам (при резком нагреве они расширяются и полностью перекрывают воду). Установив шкалу на определенном уровне, в действие приводится специальный винт, который регулирует процесс «сжимания/разжимания» пластин.

Устройство смесителя с встроенным термостатом

Принцип работы смесителя для ванной с термостатом очень прост. Термостат – это прибор, который автоматически регулирует температуру жидкости, самостоятельно смешивая горячую и холодную воду до заранее установленной температуры. Использование такого термостата существенно увеличивает размеры смесителя для ванной, но зато даёт определённые преимущества и удобства.

Такой смеситель можно настроить на приятную для вас температуру и он постоянно при включении будет давать воду по заранее заданным параметрам. Это существенно экономит расход воды, поскольку в обычных изделиях много воды уходит на настройку нужной температуры. Схема смесителя для ванной с встроенным термостатом представлена ниже.

Устройство смесителя с термостатом

Принцип работы

Прежде чем понять, как работают подобные смесители с термостатами, необходимо узнать об их конструктивных особенностях. Существует два типа приборов: механические и электронные. Электронный смеситель имеет небольшой экран жидкокристаллический, который в цифрах отображает значение температуры.

Работает он или от сети, или при помощи батареек. Управлять таким смесителем можно при помощи кнопок или самого сенсорного экрана. Но также в наличии имеются датчики, которые реагируют на инфракрасное излучение.

На видео — смеситель для ванной с душем с термостатом:

Механическая модель имеет обычные традиционные регуляторы. Они представлены в виде рычагов, рукояток или вентилей.

Смеситель с термостатом для душа имеет следующие составляющие:

  1. Корпус. По форме представляет собой цилиндр, который имеет два отвода: один для горячей воды, другой для холодной.
  2. Регулятор напора. Представляет собой кран буксу, который устанавливают в левой части цилиндрического корпуса с торца. Также в него встроены керамические диски.
  3. Картридж термостатический. С помощью этого картриджа происходит смешивание потоков холодной и горячей воды. Картридж поддерживает заданную температуру.

На видео — принцип работы смесителя с термостатом:

Какова роль смесителя с термостатом, что он должен делать? Главное, что должен делать такой смеситель, это мгновенно реагировать на изменения в подаче воды до параметров, которые были заданы. Норма корректировки давления не превышает 8 %, а разница температур воды должна быть не более 50 градусов.

На видео — кран с терморегулятором:

Несмотря на то, что смесители с термостатом достаточно новое изобретение, но они имеют предельно простую конструкцию. Термостатический элемент – самая важная часть смесителя. Он сделан в виде капсулы цилиндрической формы или патрона. Здесь сосредоточена подвижная и неподвижная часть. Неподвижная часть представляете собой:

  • пчелиный воск или химический полимер, который имеет подобные свойства;
  • кольца или биметаллические пластины.

Весь принцип работы основан на обычном физическом свойстве расширения тел. Как это происходит?

  1. Если температура подаваемой воды поднимается, то воск расширяется. При подаче холодной уменьшается в объеме. В результате подвижная часть капсулы начинает двигаться в продольном направлении.
  2. Дальше капсула передвигает стальную пружину на заслонку. Заслонка регулирует поступление горячей и холодной воды.
  3. Если разность давлений очень сильная, то здесь в действие приходит клапан оттока воды.
  4. Также имеется и предохранитель, который приходит в действие при повышении температуры 80 градусов. Его ставят на регулировочный винт. Если холодную воду отключат, то предохранитель заблокирует подачу горячей воды. Если впоследствии холодную воду включают, то вода начинает смешиваться автоматически. Таким образом, получить ожог при пользовании смесителем с горячей водой не удастся.

Как и в любом приборе, в этом есть свои преимущества и недостатки.

На видео-терморегулятор для смешивания горячей и холодной воды:

Виды

Водопроводный кран – это один из видов запорной арматуры. Он необходим для контроля и обеспечения водоснабжения. Конструкция крана представлена следующими частями – носиком, вентилями, запорными механизмами (шарами или картриджами) и ручками. Классифицировать эти устройства можно по конструктивному исполнению:

  1. Одновентильные;
  2. Двухвентильные.

Принцип действия одновентильного крана считается очень простым, т. к. он используется для поставки только одного вида воды – либо холодной, либо горячей. Такие механизмы оснащаются специальными буксами, выполненными из керамики или метала. Керамический кран-букса состоит из пары пластин, которые плотно прижаты друг к другу. При повороте вентиля одна из них меняет свое положение и начинает поступать вода. При этом червячная деталь выполняет по мере вращения вентиля поступательные движения, за счет которых открывается доступ в водопроводную трубу.

Фото — однорычажный кран

Нужно отметить, что эксплуатация такого водяного крана будет более продолжительной, если есть возможность поменять картриджи (в керамике) или пластины (в червячном механизме). Желательно чтобы носик крана был выполнен из прочных, коррозионностойких материалов – медь, латунь. Даже легированная сталь со временем покрывается чешуйками ржавчины, что в дальнейшем станет причиной протеканий излива.

Двухвентильный кран для воды является аналогом смесителя, у них одинаковое устройство. В отличие от кухонного крана, он предназначен для смешивания, поэтому может использоваться для установки в различных условиях – душевой, ванной, т. д. корпус выполняется преимущественно из латуни, покрытой тонким слоем хрома – это повышает стойкость сплава и придает изливу красивого блеска. Управление потоками производится двумя кранами-буксами, которые могут быть шарикового или пластинчатого типа.

Каждая водопроводная труба (для горячей и холодной воды) подключена к отдельному выводу – своему вентилю. Отверстие закрыто шариками или керамическими картриджами. При повороте вентиля, запорные механизмы открывают трубу. Смешивание производится непосредственно в изливе, у которого носик оснащается аэратором.

Фото — принцип работы двухрычажного крана

Еще бывает модель душевого типа. Она отличается тем, что в её конструкцию помимо двух буксов также входит лейка. Лейка также оснащена специальным аэратором, разбивающим поток воды на большое количество струек, благодаря этому обеспечивается лучшее распределение жидкости. Для того чтобы поток поступал в носик душа, используется дополнительный вентиль. Но он не работает без буксов. Сначала требуется открыть краны, поставляющие воду, а после вентиль душевого слива. Его принцип действия основан на перекрытии одного канала и открытие другого. Он также бывает шарового и пластинчатого типа.

Фото — вентильная ретро модель

Из каких материалов изготавливают водопроводные краны ↑

Все смесители и водопроводные краны известных фирм изготавливаются из высококачественного, не поддающегося коррозии материала – латуни или бронзы.

Но бывают модели кранов, изготовленные из силумина. Этот алюминиево-кремниевый сплав широко используется в промышленности, но нередко из-за физических свойств материала кран может треснуть при любой нагрузке, в том числе и при монтаже.

Прокладки в кранах изготовлены из термоустойчивой резины и пластмассы. Стопорные кольца всегда делают из низкоуглеродистой стали, покрывая впоследствии хромом, во избежание коррозии.

Представленные виды кранов не охватывают весь модельный ряд, но узнав о каждом типе немного больше, можно выбрать именно тот прибор, который подойдет как в эстетическом, так и в практическом плане. Естественно, все зависит от бюджета и целесообразности покупки.

Виды и конструкции

Прежде всего, водопроводные краны классифицируются по назначению:

  • Для бытовых нужд — краники смесительного и вентильного типа.
  • Для хозяйственных и коммунальных нужд – водозаборные, поливочные и пр.
  • Для регулировки водопровода — технические (муфтовые).

По направлению потока крановые устройства подразделяются на:

  • проходные (стандартные), не меняющие движение носителя;
  • угловые (поворотные);
  • трёхходовые (смесители, тройники).

По конфигурации затвора выделяют:

Шаровые (катриджные).

Затвор представляет собой шар с круглым сквозным отверстием, через которое подаётся вода при повороте шара на 90⁰, обратное движение перекрывает поток. В зависимости от диаметра проходного отверстия шаровый затвор бывает плавающим (для малых диаметров) и опорным.

Характеризуются малыми гидравлическими потерями, надёжной герметичностью и лёгким управлением.

Конусные (пробковые).

Запорный элемент выполнен в форме конуса (пробки) иногда с трапециевидным проходным отверстием. В зависимости от устройства пробки открываются и закрываются либо путём поднятия/опускания затвора, либо путём его вращения вокруг своей оси. По способу уплотнения бывают сальниковыми и натяжными.

Минус конструкции — необходимость регулярного смазывания затворного механизма, т.к. со временем он прикипает к корпусу, что усложняет эксплуатацию крана и приводит к потере герметичности и быстрому износу.

Цилиндрические.

Затвор выполнен в форме цилиндра, перемещение которого открывает или закрывает краник.

Недочёт – отсутствие полной герметичности, из-за чего краны данного типа используются преимущественно для регулировки интенсивности движения потока.

По типу конструкционного решения смесители подразделяются на:

Одновентильные.

Самая простая и, на сегодняшний день, устаревшая конструкция. Они не предназначены для смешивания потоков воды, подаваемой с разных труб, т.к. устанавливаются по принципу один краник — одна труба. Возвратно-поступательное движение вентиля приводит в работу встроенную в корпус буксу, производя открытие и закрытие прибора.

Крановые механизмы такого типа встречаются сейчас, пожалуй, только на дачах, в старых квартирах, в системах полива или отопления, когда на радиатор устанавливается краник для слива теплоносителя.

Двухвентильные.

Современное решение, обеспечивающее одновременно и подачу воды, и смешивание потоков, подаваемых из двух разных труб, и регулировку напора и температуры носителя посредством одновременного открытия одного или двух вентилей.

Однорычажные.

Поднятие рычага приводит в действие запорно-регулировочный механизм, роль которого выполняет трёхходовая шаровая заслонка. Она смешивает потоки холодной и горячей воды и выдаёт потребителю нужный температурный режим.

По типу управления крановым механизмом:

  • ручные (вентильные и рычажные);
  • электрические;
  • пневматические;
  • гидравлические.

В отдельную группу выделяют модели с термостатом и сенсорные:

С встроенным терморегулятором.

Инновация в мире сантехники. Встроенное программное обеспечение и термостат регулируют и температуру, и поток воды. Панель управления может быть механической или электронной. Блок питания может работать от батареек или аккумулятора.

Плюс – экономичность расхода воды. Минус – дороговизна и самого крана и его ремонта в случае поломки.

Сенсорные (бесконтактные).

Кран заранее программируется на выдачу воды определённым напором и температуры. Управление осуществляется в автоматическом режиме посредством команды на открытие или закрытие, поступающей со встроенного инфракрасного сенсорного датчика.

Из-за сложности постоянной регулировки сенсорные смесители практически не используются в домашних условиях. Достоинство – высокая степень гигиеничности из-за отсутствия прямого контакта с краном и экономия расхода воды.

Конструкция шаровых смесителей

Шаровые смесители в сантехнике используются относительно недавно. Они быстро завоевали популярность благодаря исключительному удобству в эксплуатации в сравнении с вентильными устройствами. Подробно устройство водопроводного шарового крана отражено на схеме:

Центральный элемент в устройстве шарового водопроводного крана — картридж, который можно вращать как влево-вправо, так и вверх-вниз

Внутри корпуса размещен шарообразный картридж, в котором имеются три отверстия. Через два из них в полость картриджа поступает холодная и горячая вода, а через третье уже смешанный и доведенный до необходимой температуры поток подается на излив.

Для управления движением картриджа используется только один рычаг. Движением влево-вправо регулируется количество холодной и горячей воды, поступающей в смеситель, т. е. ее температура. Чтобы увеличить или уменьшить напор воды, необходимо двигать рычаг в направлении вверх-вниз. Таким образом можно отрегулировать температуру и напор потока воды всего парой движений.

Следует отметить, что отремонтировать шаровый смеситель в домашних условиях вполне возможно. Для этого устройство разбирают и полностью заменяют керамический картридж на новый. Разумеется, стоимость такого ремонта значительно выше, чем замена обычной прокладки вентильного механизма. Картриджи различных моделей могут отличаться, поэтому при ремонте рекомендуется:

  • разобрать испорченный смеситель;
  • вынуть неисправный картридж;
  • отнести его в магазин сантехники;
  • приобрести идентичное устройство;
  • завершить ремонт.

Вынимая картридж, нужно запомнить его расположение, чтобы установить новый элемент правильно.

Простейшая модель шарового крана используется довольно давно. Это несложный механизм, который позволяет просто перекрывать поток воды. Чаще всего такие устройства применяются в трубопроводах, например, в отопительных системах. Устройство крана этого типа представлено на схеме ниже:

Такой простой и надежный шаровый кран используется не для регулирования температуры или напора воды, а только для открывания-закрывания потока

Чтобы перекрыть поток воды, достаточно повернуть ручку на 90 градусов. Эта простая конструкция используется обычно не слишком интенсивно, поэтому ломается крайне редко.

Устройство шара

В седле расположен главный элемент-пробка в форме шара с разным количеством полостей. Шар свободно вращается внутри седла. Внутренние устройства кранов подразделяются на полно проходные и редуцированные (стандартно проходные).

Полно проходные краны в своем устройстве имеют шар с отверстием, равным диаметру трубы. Во время прохождения жидкости в шаровых кранах в полностью открытом состоянии потери со стороны гидравлики сводятся к минимуму. Это качество обеспечило применение арматуры данного типа в качестве основного запорного устройства.

Редуцированные краны применяются в трубопроводах, где напор не играет особой роли. Шар соединяется к рычагам посредством штока. С помощью рычага производится непосредственно управление водой. На центральных участках используют краны с рычагом, а краны с бабочкой-на ответвленных частях системы.

Уплотнительные элементы из фторопласта

На раннем применении шаровых кранов для воды не обеспечивалось полное перекрывание потока. Недостаток обеспечения элементов крана металлическими деталями не давал этого достичь. Начало использования новых материалов привело в повсеместному применению шаровых кранов. Кольца для уплотнения и сантехнические прокладки теперь изготавливаются из различных материалов.

Для этих целей могут применяться сплавы металлов, резина, пластик всех видов, графит или тефлон. Еще в качестве материалов изготовления этих важных механизмов стали применяться синтетические каучуки. В то же время широкое применение находят уплотнительные элементы из фторопласта. Они обеспечивают плотность закрывания и снижают усилия, применяемые при работе с краном.

Этот материал нового поколения устойчив к агрессивным жидким и газообразным средам. В бытовом использовании его рекомендуется применять при установке полотенцесушителей и проведении газопровода.

Главным положительным качеством фторопласта является способность к выкручиванию. Проще говоря, при использовании изделия из фторопласта можно применять достаточно сильную скрутку без нежелательных последствий.

В таких кранах соединение получается герметичным за счет создания контакта посредством уплотнительного кольца. Поэтому материал изготовления колец играет важнейшую роль при дальнейшем использовании крана.

Фторопласт полностью герметизирует, придает лёгкость и плавность повороту шаровой пробки. Для закрывания или открывания в полной мере выполняется поворот под прямым углом. Рычаг поворачивает шаровой затвор крана, полностью или частично перекрывая поток.

Принцип работы

Принцип работы шарового крана для воды заключается в совмещении отверстий в пробке и корпусе крана. Отверстия совмещаются при повороте шара рычагом. Это обеспечивает совпадение отверстий и позволяет потоку протекать через совмещенные полости. Поворотом шара проход перекрывается стороной, не имеющей отверстия. При этом поток среды делает упор в стенку, и прекращается.

С помощью этого принципа можно не только полностью останавливать, но и регулировать поток. При повороте на угол меньше 90 градусов, течение перекрывается лишь отчасти.

Промышленные модели

Помимо классических кранов для принудительного отведения воды также существуют специальные варианты для производственных целей. Например, это модель гравитационного смесителя СБ-97МК, назначение которого — сортировка и соединение различных сухих материалов. Широкое применение он получил в фармацевтике, агропромышленном комплексе и производстве металла.

Фото – СБ-97МК

Обслуживание подобных устройств требует специальных навыков, т. к. зачастую они работают с большими объемами

Обращаем внимание, их работа производится по принципу шарикового, но при этом значительную роль играет смешение за счет действия сил гравитации

Разновидности водопроводных кранов и их устройство

Опишем наиболее распространенные виды водопроводных кранов и их особенности:

Кран-смеситель – самый часто встречающийся вариант, который позволяет регулировать температуру воды посредством смешивания потоков холодной и горячей воды.

В типах смесителей несложной конструкции смешивание производится за счет применения двух вентилей – для холодной и для горячей воды. Непосредственно смешивание происходит в изливе крана.

Поток воды в смесителях регулируется прижатием к седлу прокладки, обычно изготавливаемой из резины. Осуществляется прижатие за счет передвижения штока, вкручиваемого в буксу. Таким образом прокладка закрывает седельное отверстие и ограничивает водный поток.

Шаровой кран – также распространенный тип водопроводных кранов.

Шаровой кран в разрезе

По типу регулятора водного потока устройство крана подобного типа можно сравнить с самоварным краником, в котором применяется золотник. Золотник в шаровом кране выполнен в форме шара, отсюда и происходит название крана.

В золотнике имеется сквозное отверстие, и если золотник повернуть так, чтобы отверстие «смотрело» вдоль оси крана от входного к выходному патрубку, то кран будет открыт.

Если же золотник повернут на 90 градусов от указанного положения, то подачи воды не будет.  Устройство шарового крана таково, что он открывается лишь за четвертую часть оборота и поэтому удобен в тех случаях, где подача или перекрытие воды должно происходить быстро, например в контрольных вентилях на трубах.

В бытовых смесителях для ванной или раковины не применяется установка шаровых кранов , так как здесь необходима плавная регулировка интенсивности и температуры потока воды.

Однорычажный смеситель – напротив, в основном применим именно в бытовых условиях.

Устройство крана-смесителя продумано таким образом, чтобы регулировка потока производилась посредством опускания и поднятия ручки, а соотношение холодной и горячей воды, т.е. температура воды, получаемой на выходе из крана – при помощи поворота ручки.

Керамический смеситель – данный тип смесителей делится, в свою очередь, на смесители с керамическими дисками и устройства с шаровым механизмом.

Последние по принципу действия аналогичны работе шаровых кранов, однако в золотнике у них вместо одного три отверстия – два для входа воды, одно для выхода.

В керамических смесителях имеется керамический картридж, который состоит из заглушки и пары керамических дисков с отверстиями. Во время поворота дисков относительно друг друга верхний диск перекрывает просвет отверстий для холодной и горячей воды в нижнем диске, меняя при этом соотношение потоков.

Изменение положения заглушки приводит к смене сечения отверстия верхнего диска, тем самым происходит регуляция общего потока воды.

Схема крана водопроводного классического типа

Особенные модели

Помимо классических вентильных устройств сейчас широко применяются более современные краны:

  1. С термостатическим принципом действия;
  2. Сенсорные.

В термостатических устройствах к запорному механизму подключен термостат. Он бывает с вентилями (для бытового использования) и без них (для применения в общественных местах). При установке задается нужная температура воды, по инструкции или собственным предпочтениям, и, далее, по мере использования она не меняется. При необходимости можно будет поменять настройки.

Фото — модель с термостатом

Устройство сенсорных моделей не требует прикосновения к ручкам или вентилям. Они оснащены инфракрасным индикатором активного типа действия, который постоянно мониторит пространство вокруг раковины. Если поднести к нему руки – запорный механизм отомкнется и польется вода определенной температуры (опять же за счет установленного в изливе термостата).

Видео по теме:

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий