Тонкости работы мембранного запорного клапана в бачке унитаза

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В наливном механизме бачка порвалась мембрана/диафрагма. Купил новый механизм, поставил - в нем регулярно возникают вибрации и стук, а если их и нет, то запирается не сразу, по нескольку минут сочится вода до полного запирания. Старый клапан всегда срабатывал мгновенно и четко.

Оба клапана устроены одинаково - без наружных толкателей, запирание осуществляется повышением давления воды в задней камере, слив из которой перекрывает рычаг, поднимаемый поплавком.

Старый механизм такой:



В нем задная камера имеет простую форму, сливное отверстие расположено в центре, стакан имеет одну прорезь, в которую входит ребро штока:



Новый механизм такой:



В его клапане задняя камера зачем-то имеет выемку (зачем?), в стакане две прорези, и отверстие расположено в верхней части:



В старом мембрана в тех местах, которые движутся, достаточно тонкая, в новом - значительно толще и жестче, и шток заметно длиннее:



Прорезь в шипе штока нового клапана, сквозь которую вода попадает в заднюю камеру, была значительно мельче, чем в шипе штока старого. То, что на фото - это я ее уже углубил, предположив, что поток недостаточен для уверенного запирания. Особой разницы не заметил.

Судя по всему, что такие комплекты из мембраны и штока продаются повсеместно, и почти нигде не приводится параметров, кроме внешних размеров, они должны быть достаточно универсальными, не требуя точного соответствия форме задней камеры.

Пробовал поворачивать шток с мембраной в разные положения относительно прорезей в стакане, сливного отверстия и углубления - сколько-нибудь четкой зависимости поведения не уловил. В каких-то положениях кажется, будто стало срабатывать четче, но после двух-трех циклов снова начинает дергаться.

Пробовал ставить дополнительную эластичную шайбу толщиной 0.5-0.7 мм как поверх мембраны, так и под нее - дергается еще сильнее. Единственный более-менее надежный способ убрать вибрацию - ослабление гайки на пару оборотов. Такое впечатление, что вибрацию создает жесткость мембраны, работающая против потока воды при определенном напоре. Если не получится победить разумными средствами, останется только подложить прокладку под наружный диаметр мембраны, чтобы чуть отодвинуть ее от седла.

Не смог найти сколько-нибудь толкового описания работы такого клапана. В частности, не понимаю, за счет чего обеспечивается почти мгновенное срабатывание исправного клапана. Ясно, что когда рычаг начинает перекрывать сливное отверстие, давление в задней камере растет, прижимая шток к седлу. Но одновременно растет и давление в районе сливного отверстия. Почему в исправном клапане слив оттуда прекращается сразу? Что работает положительной обратной связью?

Новый клапан, когда не вибрирует, достаточно четко перекрывает внутренний канал, но вода еще несколько минут сперва вяло сочится, затем капает из сливного отверстия, пока уровень не поднимется настолько, чтобы рычаг создал достаточное давление на срез сливного отверстия. Тогда поток перекрывается полностью.

 

Пока никто не комментирует, я тут экспериментировал с обоими механизмами, и обратил внимание на конструкцию поплавков - в верхней части они имеют "ванночки". Раньше я искренне полагал, что они предназначены для дополнительных грузиков, чтобы притопить поплавок и дать механизму в низком бачке возможность набирать воду выше половины (сам так делал, с неизменным успехом). А теперь заметил, что у нового механизма есть специальное отверстие над поплавком, через которое он целенаправленно сливает воду из первичной (передней) камеры в процессе наполнения бачка. Присмотревшись к старому механизму, обнаружил, что в нем то же самое реализовано за счет формы коромысла, направляющего на поплавок воду из отверстия в задней камере.

После этого стало понятно происхождение положительной обратной связи. Пока вода интенсивно вытекает из отверстий передней/задней камер, заполняет верхнюю камеру поплавка, и не успевает своевременно сливаться оттуда сквозь отверстие дне камеры, поплавок нагружен весом этой воды, и дополнительно притоплен. Когда срабатывает мембранный клапан, и верхняя камера поплавка наполняется только за счет остаточного просачивания из задней камеры механизма, отверстие которой пока не полностью перекрыто уплотнением на коромысле, вода с поплавка успевает стекать быстрее. За счет этого поплавок продолжает поднимаеться, усиливая давление на коромысло, и в конце концов задняя камера перерывается надежно.

Теперь осталось только понять, почему в новом механизме, где все это более выражено, отверстие задней камеры надежно запирается лишь где-то спустя две-три секунды после срабатывания мембранного клапана, а в старом, которому я в верхнюю камеру поплавка насыпал монет, и они перекрыли отверстие слива, все запирается мгновенно, аж с гидроударом.

 

У меня чем-то похожий, сегодня чистил. Текло ручейком через перелив. Принцип работы думал проще будет - шток давящий на клапан. А в конструкции два клапана - внутренний (шайба с пластиковым штоком внутри) и наружный, в коромысле, которое прижимает поплавок. С поплавком аналогично: пока заполняется вода, она и сверху на него стекает, а в верхнем положении при наклоне с поплавка стекает в бак и он дожимает коромысло. Но за счёт чего перекрывает внутренняя мембрана так и не понял, атмосферное давление?

 

Такие делали раньше - у них нет гистерезиса, поэтому они имеют склонность капельно пропускать воду возле точки полного перекрывания, если есть хоть малейшая утечка из бачка, и это снаружи практически незаметно. Механизмы с гистерезисом запираются "с запасом", и открываются только при заметном понижении уровня, при этом работа обычно сопровождается звуками, которые могут привлечь внимание.

Повышение давления в задней камере, когда внешний клапан еще только начинает перекрывать отверстие для слива воды из камеры.