Настав час розібратися з таким пристроєм, як електроклапан. Такі пристрої є, напевно, практично в кожній квартирі - в пральних машинах. Але крім пральних машин клапани можуть і застосовуються в системах водопостачання, наприклад, для аварійного відключення води, або в системах автоматизації для управління водою. Так Як же влаштований і працює електроклапан?
Звичайно, конструкції бувають різні, але ось розглянемо такий ось:
Купив я його на eBay, але бачив і у нас в магазинах. Це нормально-закритий електроклапан з котушкою на 220В, тобто Зараз він воду не пропускає. Якщо подати напругу на котушку, то вода зможе пройти. Для початку розберемо клапан, а потім вже поясню як працює це чудо-техніки.
Під ковпачком знаходиться електромагніт
Бачимо зрозумілою китайській мові, що котушка на 220В змінного струму. З іншого боку є стрілка - напрямок руху рідини - і заглушка вхідного фільтра:
Почнемо з того, що відкрутимо підводний трубу з вхідним фільтром:
Фільтр - це пластикова вставка з дрібними дірочками, хоча така "сіточка" буде великим опором для рідини, так що це мінус конструкції.
На виході стоїть зворотний клапан, який перешкоджає зворотному руху рідини.
Тепер відкрутимо електромагніт. Побачимо наступне:
У корпусі встановлена мембрана з гуми і спеціальними вставками і отворами. Отвір там де пружинка і в центрі.
Залишився тільки корпус, розбирати більше нічого. Ось що з себе представляє сам корпус:
Тепер знаємо що у нього всередині. Потрібно тільки розібратися як воно працює. Для пояснення принципу дії намалював таку ось схемку:
Позначення: 1 - вхідний канал рідини; 2 - мембрана; 3 - отвір в мембрані (там, де пружинка); 4 - камера зі зворотного боку; 5 - якір; 6 - пружина якоря; 7 - гумка на якорі; 8 - центральний отвір в мембрані; 9 - вихідний канал для рідини.
В нормальному стані, коли електромагніт вимкнений, якір 5 приживається пружиною 6 до мембрани, і гумовий наконечник 7 перекриває центральний отвір 8. Рідина ж подається у вхідний канал 1 під тиском р1, і через отвір 3 потрапляє в камеру 4. У камері створюється таке ж тиск, тобто р1. Тому на мембрану діє рідина зверху і знизу з однаковим тиском, але площа дії сили на мембрану 3 різна - зверху вона більше, а, значить, і сила більше. Мембрана притискається тиском рідини. Відразу хочу зауважити, що клапан буде працювати тільки коли тиск на виході буде менше, ніж на вході, тому там і стоїть зворотний клапан.
Що відбувається, коли подається напруга на електромагніт? Якір 5 втягується і відкривається центральний отвір 8, рідина перетікає в канал 9, тиск вирівнюється зверху і знизу від мембрани і під дією потоку вона відходить вгору, тим самим даючи можливість рідини текти безпосередньо з каналу 1 в канал 9, тобто на вихід.
Коли електромагніт відключають, під дією пружини якір притискається до мембрани і перекриває центральний отвір. Тиск в каналі 9 падає і мембрана притискається донизу, перекриваючи ток рідини.
Такий ось принцип роботи подібних клапанів. Як ви можете помітити, тут є кілька вразливих місце. Перше, я вже писав - це дрібний фільтр. Друге, це якщо раптом заб'ються ці дрібні отвори в мембрані, то клапан перестане нормально функціонувати. Хоча там є пружинка, але думаю вона сильно не допоможе. Третє, в силу конструкції, проходи для рідини дуже маленькі, тобто якщо підводиться півдюйма, то умовний прохід в клапані набагато менше буде. Загалом, всі ці недоліки позначаться у вигляді великої втрати тиску в місці установки клапана. Ну і я так і не зміг зрозуміти з якого матеріалу виконаний якір нержавіюча сталь або звичайна з никелированием. Коли заіржавіє, побачимо :)