Отвратительное качество смыва подавляющего числа европейских компакт-унитазов (КУ) раздражает потребителей (особенно пользователей отечественной техники) по целому ряду важнейших показателей, среди которых наиболее существенными являются следующие:
1. Смыв содержимого чаши не всегда осуществляется с первого cпуска, причём всё особенно плохо при спуске содержимого малой плотности (≤ 0,8 г/см³).
2. Избыточно завышен объём воды на полный спуск (6 л), разрешённый ГОСТ 13449–2017, а малый, ещё не узаконенный спуск по показателям качества смыва пока не удовлетворяет не только потребителей, но и не соответствует разумным гигиеническим требованиям. Стоимость питьевой воды быстро растёт во всём мире. Поэтому зарубежные специалисты работают над снижением объёмов смывающей воды. Уже рекламируются унитазы, потребляющие на смыв 5,5; 5,0 и даже 4,0 л воды на полный спуск. В России полный спуск узаконен уже упомянутым выше ГОСТ 13449–2017. Он суров, но есть «лазейка», позволяющая им не пользоваться, а применять «технические условия», и на самом деле производитель имеет полную свободу. Поэтому российские «унитазостроители» делают смывные бачки объёмом больше, чем 10–13 л, чтобы потребитель, если у него плохо смывает унитаз, мог настроить его на «полный» смыв, превышающий «ГОСТовские» 6 л.
3. Недостаточно полное обновление свежей водой гидрозатвора унитаза при малом спуске воды, что может привести к размножению микрофлоры в этой воде, а это опасно для здоровья потребителей.
4. У многих компакт-унитазов функционирование системы «антивсплеск» осуществляется посредством задней наклонной стенки чаши, размещённой в месте предполагаемой траектории падения фекалий. Попадая на наклонную стенку, последние замедляют скорость своего падения перед входом в воду отвода и всплеск не происходит. Однако контакт падающих фекалий с наклонной задней стенкой чаши приводит к появлению мазов на этой стенке, которые смывающей водой потом не очищаются. Для этого требуется ёршик и дополнительный спуск воды.
5. В некоторых унитазах происходит попадание воды на пол помещения в момент её спуска, что иногда случается, если подача воды в чашу производится из-под обода в виде открытого кольца или, как это иногда называют, в виде «каскадного водопада». Особенно часто это происходит, если унитазы с подобной подачей используются в инсталляционных унитазах, в которых вода из бачка подаётся с торца полочки унитаза. Изготовители для исключения попадания воды на пол туалета уменьшают расход воды, ухудшая тем самым качество смыва. Поэтому инсталляционные унитазы не очень-то отвечают требованиям потребителей с точки зрения качества смыва.
6. Потребителей некоторых унитазов раздражают всплески воды, попадающей на интимные части тела при падении фекалий в воду.
7. Иногда случается срыв гидрозатвора. Это очень опасное явление для людей, находящихся в помещении, так как осушённый гидрозатвор после этого не препятствует попаданию канализационных газов, например, в квартиру, и поэтому может случиться отравление ими.
У компакт-унитазов имеется и ряд других недостатков, но менее существенных. Поэтому, из-за ограниченного объёма статьи, они здесь не рассматриваются.
В плохом качестве смыва европейских компакт-унитазов автор убедился на собственном опыте. Сейчас он — пенсионер, а раньше много лет работал главным конструктором ООО «Инкоэр». Эта организация проектирует и выпускает спускную и наполнительную арматуру для смывных бачков, которая по своим основным показателям «цена/качество» обладает отличными показателями, а по некоторым важнейшим — даже превосходит лучшие зарубежные образцы. Однако от потребителей унитазов часто поступали письма, в которых они требовали заменить арматуру на другую, так как происходит плохой смыв содержимого чаши унитаза. Автор лично ездил к таким потребителям и сделал вывод, что виновата в плохом качестве смыва не арматура, а конструктивное несовершенство чаш компакт-унитазов и конструктивные недостатки узлов подвода воды из бачка в чашу, а также узлов отвода воды из чаши в канализационную сеть.
Всё это заставило автора, который в процессе работы и с учётом результатов предыдущей исследовательской работы, даже будучи на пенсии, по зову души вынужден продолжать заниматься не только арматурой для смывных бачков, но и поиском схемно-конструктивных решений в компакт-унитазах, чтобы российские потребители, покупающие новые устройства, оставались бы довольны их качеством смыва. Автор надеется, что отечественные производители унитазов учтут идеи, изложенные в этой статье, и станут выпускать свою продукцию на высоком инженерном уровне.
Упомянутое выше словосочетание «европейские унитазы» — понятие условное. Оно говорит о том, что унитаз приспособлен только для помещений, в которых канализационные трубы размещаются над перекрытиями зданий. Так законодательно принято делать в европейских странах, в том числе и в России.
В Соединённых Штатах Америки и странах-сателлитах США канализационные трубы размещаются под перекрытиями. Поэтому унитазы, рассчитанные под такое размещение канализационных труб, принято называть «американскими». У подобных устройств из-за сравнительно высокого размещения чаши унитаза над канализационной трубой (примерно 500–800 мм) проявляется сифонный эффект, благодаря которому вода и содержимое чаши унитаза высасываются из чаши и без проблем транспортируются в канализационную трубу.
Что касается плохого качества смыва европейских унитазов, то в двух словах это объяснить сложно. Поэтому следует рассмотреть одну из упрощённых принципиальных схем европейских компакт-унитазов, приведённую на рис. 1. В процессе исследования его роль исполнял отечественный компакт-унитаз.
Рис. 1. Принципиальная схема компакт-унитаза с подачей воды из-под обода унитаза в чашу по принципу каскадного водопада или открытого кольца
Пьедестал унитаза обозначен цифрой 1. Заодно с ним выполнена чаша 2 унитаза, обод 3, внутренняя отбортовка 4 и полка 5. На полке установлен смывной бачок 6 с крышкой 7. Цифрой 8 обозначена кнопка пуска. Полка 5 выполнена пустотелой, и в ней имеется фигурная перегородка 9 с отверстиями 10, 11 и 12, по которым вода поступает в полость обода 3 и далее — в чашу 2 унитаза через открытую щель 13 между верхней внутренней поверхностью чаши 2 и внутренней поверхностью отбортовки 4. Отвод 14 в виде круглой трубы Z-образной формы отливается заодно с чашей 2.
Экспериментальное определение основных показателей для оценки функциональных свойств рассматриваемого компакт-унитаза производилось в соответствии с требованиями ГОСТ 13449–2017 по его следующим пунктам.
П. 10.1. Проверка спускной арматуры на величину среднего расхода на смыв
Она показала, что этот расход вместо 2,5 л/с составляет всего 2,2 л/с, что на 12% меньше требуемого.
П. 10.2. Определение среднего расхода унитаза на смыв
Полученная экспериментально средняя величина расхода воды на смыв для испытываемого унитаза составила не 1,9, а 1,72 л/с, что почти на 10% меньше требуемой по ГОСТ 13449–2017.
П. 10.3. Проверка унитаза на качество смыва
Экспериментальная проверка унитаза на качество смыва показала, что искусственные фекалии (шары диаметром 30 мм с плотностью 0,6 г/см³) при нажатии на кнопку полного спуска после его завершения остаются в чаше унитаза, то есть не транспортируются в канализационную сеть. Также не происходит смыв шаров и большей плотности (0,7 и 0,8 г/см³). Уходят в канализационную сеть только искусственные фекалии плотностью 0,9 г/см³.
По-видимому, по этой причине в евростандартах в качестве искусственных фекалий используются пластмассовые шары плотностью 0,9 г/см³. Кстати, увеличение объёма полного спуска с 6 до 10 л не обеспечивает удаления искусственных фекалий плотностью 0,6–0,8 г/см³ из чаши унитаза после завершения полного спуска. На основании этого автор считает, что виновата в основном несовершенная геометрия чаши компакт-унитаза, а также её узлов подвода и отвода воды.
Для частичной проверки данного утверждения пришлось несколько изменить геометрию внутренней поверхности чаши 2 за счёт соответствующего наслоения пластилина на её передней поверхности и на её боковых частях. На рис. 1 эти изменения геометрии нанесены пунктирными линиями. После такой доработки искусственные фекалии плотностью 0,8 г/см³ и более после завершения полного спуска уже оказывались в канализационной сети. Искусственные фекалии меньшей плотности (0,7 г/см³) только иногда покидали чашу унитаза, в зависимости от места их начального положения на зеркале воды приёмного канала.
Отмеченное имело место при полном спуске от 6 л до нуля в соответствии с требованиями п. 10.3.2 ГОСТ 13449–2017. При таких параметрах расход на смыв будет предельным. В соответствии с работой [1] расход на смыв можно увеличить, если смывной бачок заполнить до объёма, равного, например, 10 л, и установить спускную арматуру, которая прекращала бы слив из бачка после спуска 6 л воды, то есть на уровне 4 л. После проведения перечисленных действий удалось обеспечить спуск искусственных фекалий плотностью 0,6 г/см³, что уже соответствует требованию п. 10.3 ГОСТ 13449–2017.
В настоящее время известно несколько способов удаления содержимого чаши в канализационную сеть. Наибольшее распространение получили два способа.
Первый способ заключается в том, что несколько заужается диаметр трубы отвода, благодаря чему увеличивается её гидравлическое сопротивление. Поэтому в момент спуска воды из бачка в чашу уровень воды в приёмном отверстии поднимается на несколько сантиметров. На столько же поднимается и вода перед выходным патрубком отвода. Эта величина на приведённых в статье эскизах обозначена как Нс. Другой важный показатель — высота гидравлического затвора — обозначена как Нг.
Второй способ. Как показали дальнейшие исследования, фекалии меньшей плотности, например, 0,4 или 0,5 г/см³, можно легко удалять из чаши во время спуска за счёт специального формирования потока воды, вытекающего в чашу из-под обода унитаза. Это было осуществлено в компакт-унитазе фирмы Gustavsberg, приобретённого в 2000-е годы. Особенность данного унитаза заключается в том, что кольцевая щель под ободом унитаза выполнена так, что вытекающий из-под обода поток воды достаточно интенсивен. Особенно интенсивным получается основной силовой поток вдоль передней стенки чаши унитаза. Данный поток направлен прямо в центр зеркала воды в отводное отверстие и принудительно проталкивает воду отвода в канализационную сеть.
У этого унитаза есть и недостаток. Смывной бачок имеет вверху некоторое сужение, и его можно закрыть крышкой сравнительно малого размера. Эта крышка выполнена из пластмассы и очень плотно прилегает к торцевой поверхности бачка. В результате в момент спуска воды в бачке появляется разряжение, и расхода воды на смыв явно не хватает. Для устранения данного недостатка в крышке был выполнен сапун (просверлено отверстие), и расход на смыв существенно увеличился, что заметно и без приборов. В результате унитаз мог отправлять в канализацию содержимое плотностью 0,4 г/см³ (!).
Основная масса европейских унитазов транспортировку содержимого из чаши унитаза осуществляет следующим образом. При нажатии на кнопку пуска 8 вода из смывного бачка начинает поступать в чашу 2. Из-за сравнительно большого гидравлического сопротивления отвода уровень воды в чаше поднимается на высоту Hс. Эта высота создаёт напор, благодаря которому содержимое чаши начинает транспортироваться в канализационную сеть. Высота Нс рассматриваемого унитаза (рис. 1), то есть напор, составляет примерно 60–90 мм и существенно зависит от расхода воды, а также от диаметра отводной трубы 14. В европейских унитазах внутренний диаметр отвода составляет величину порядка 80 мм. Поэтому европейские устройства неспособны пока осуществлять интенсивную транспортировку содержимого чаши в канализационную сеть и потребляют не менее 6 л воды на полный спуск.
Некоторые недовольные качеством смыва потребители увеличивают объём смывающей воды. Однако это лишь несущественно улучшает качество смыва, и пользователям приходится мириться с такой неприятной ситуацией.
П. 10.4. Проверка унитаза на качество ополаскивания чаши
Для этого внутренняя поверхность чаши унитаза была опрыснута из пульверизатора жидкой синькой и подсушена. Затем был произведён полный спуск воды из бачка. После завершения спуска внутренняя поверхность чаши была осмотрена на предмет оставшихся следов синьки. Визуальный осмотр поверхности чаши показал, что она осталась относительно чистой. Это указывает на то, что чаша во время полного спуска полностью контактирует с водой и требование п. 10.4 выполняется лишь частично. Вода в основном только смачивает чашу, но не обеспечивает качественной очистки её ранее загрязнившейся поверхности.
В самом деле, повторные спуски и наблюдения за ними показали, что ополаскивание чаши — не очень интенсивное. Ниспадающий поток может очистить чашу только от синьки или от древесных опилок. Если на этой поверхности окажутся прилипшие к ней мазы от фекалий, то очищения не произойдёт.
Этот вывод сделан из сравнения качества ополаскивания чаши в компакт-унитазе фирмы Gustavsberg. Там это происходит более интенсивно. В этом унитазе средний расход воды на смыв составляет 1,95 л/с, а в унитазе, приведённом на рис. 1, только 1,52 л/с, то есть расход меньше на 20%. Можно предположить, что уменьшение среднего расхода на смыв обусловлено увеличенным гидравлическим сопротивлением каналов между входом воды в полочку унитаза и открытым кольцом на выходе воды из полости обода в чашу унитаза.
Ещё в середине прошлого века в унитазах часто встречалось явление «косынки». Это когда после завершения испытания на качество ополаскивания на верхней части передней поверхности чаши оставались опилки, которыми перед спуском посыпалась смоченная водой внутренняя поверхность чаши. Неомытая часть поверхности чаши имела форму косынки. Это происходило потому, что энергия потока воды под ободом унитаза падала по мере удаления от формирующих её отверстий 10 и 11, и вода не доходила до места, где возникала косынка. Падение энергии струй объясняется тем, что по мере их удаления от отверстий 10 и 11 нижние части их частично утекают в чашу. При этом массивность потока, а следовательно, и его энергия под ободом, также уменьшается.
Кроме того, вода, вытекающая из кольцевой щели под ободом унитаза в боковых частях чаши, сначала течёт интенсивно под острым углом к плоскости обода, а затем после контакта с боковой стенкой чаши теряет свою энергию вследствие трения и уже начинает стекать вертикально вниз под собственным весом. Поэтому данный поток и неспособен качественно очистить поверхность чаши, а может только смочить её. Характер и направление течения потоков воды на рисунках показаны тонкими красными линиями.
Борьба с эффектом «косынка» начиналась с установки в канал под ободом унитаза тонкостенных пластмассовых труб, но это приводило к ухудшению качества ополаскивания боковых поверхностей чаши. Потом вместо труб стали выполнять в полости полки 5 фигурную перегородку (рис. 1), в которой имелись два отверстия 10 и 11 диаметром 25–26 мм.
Эти отверстия, как сопла, формируют струю в каналах под ободом, чтобы увеличить скорость, позволяющую струе компактно добраться до места, где формируется косынка. Поскольку отверстия 10 и 11 функционально теперь стали выполнять задачу формирования струй в каналах обода унитаза, то практически исчез активный поток через заднюю часть открытого кольца. Поэтому в перегородке дополнительно к двум сравнительно большим отверстиям выполнили ещё одно отверстие 12 диаметром около 16 мм, что частично решило проблему ополаскивания задней части поверхности чаши.
П. 10.5. Проверка унитаза на гигиеничность
Для этого на обод унитаза с зазором 20 мм накладывается сухой лист стекла, несколько перекрывающий контуры обода чаши унитаза и производится полный спуск воды. После завершения спуска производится осмотр стекла на предмет обнаружения на нем следов воды. Испытываемый унитаз показал удовлетворительные результаты по определению гигиеничности.
Следует отметить, что в компакт-унитазах с подачей воды в чашу унитаза с открытым кольцом от смывного бачка, установленного на цельнолитой полочке, редко встречается попадание брызг на пол туалетного помещения в момент спуска воды. Эта неприятность присуща унитазам, у которых вода из смывного бачка посредством трубы поступает с заднего торца унитаза. Подобная ситуация часто и в основном случается в системах инсталляционного монтажа, а также в приставных унитазах.
П. 10.6. Проверка унитаза на наличие функции «антивсплеск»
Для этой цели берётся оргстекло, способное слегка перекрыть обод унитаза, и в его средней части вырезается отверстие диаметром около 40 мм. Отверстие должно размещаться примерно над центром зеркала воды в отводном отверстии. Стекло тщательно протирается и укладывается на обод унитаза. При заполненном водой отводном канале, которая остаётся после предварительного спуска воды, шар плотностью 0,9 г/см³ подносится к отверстию в оргстекле, после чего отпускается.
Если после этого на нижней поверхности оргстекла останутся брызги воды, то «антивсплеск» отсутствует. И при испытании компакт-унитаза, приведённого на рис. 1, выяснилось, что очень важная для потребителя функция «антивсплеск» в нём не работает.
П. 10.7. Определение высоты гидрозатвора в унитазе
Для этой цели берётся Г-образный стержень диаметром около 4–5 мм. Размер длинного конца должен быть около 150 мм, а короткого — около 40 мм. После предварительного спуска воды короткий отрезок Г-образного стержня заводится в гидрозатвор под нижнюю часть чаши, а на вертикальном стержне делается отметка, соответствующая уровню воды в приёмном отверстии отвода. Затем стержень вынимается и замеряется расстояние между отметкой уровня воды и коротким стержнем. Оно должно составлять 60–75 мм. В испытываемом унитазе высота гидравлического затвора равна 60 мм, что укладывается в требования п. 10.7 ГОСТ 13449–2017.
Исследования, дополнительные к ГОСТ 13449–2017
Как показало обследование (и об этом уже было упомянуто выше), диаметр отвода в европейских унитазах несколько уменьшен для обеспечения эффекта транспортировки содержимого чаши унитаза в канализационную сеть за счёт подъёма уровня воды в чаше Нс. Однако на практике во время спуска воды полного её обновления не происходит из-за появления вихревых и обратных потоков в отводе, и оставшиеся после спуска микроорганизмы быстро размножаются со всеми вытекающими последствиями.
Были проведены специальные исследования наличия оставшихся микроорганизмов в воде отвода. Сначала в качестве индикатора оставшейся старой воды была использована жидкая синька. Но оказалось, что определить после спуска малые объёмы оставшейся предыдущей воды можно только с помощью спектрометра. Поэтому было найдено более простое решение проблемы. Оно свелось к использованию мелкого спитого чая, то есть мелкого чая, отмоченного в воде. Это бесспорно самый простой и очевидный способ определения чистоты воды в отводе после её спуска.
Было установлено, что чаинок в воде отвода после малого спуска оставалось очень много, то есть вода в отводе не до конца обновлялась. После полного спуска их оставалось значительно меньше, но несколько штук в видимой части воды наблюдалось. Если учесть большую скорость размножения микроорганизмов, то можно утверждать, что даже полный спуск не является гарантией полного обновления воды в гидрозатворе.
Есть подозрение, что в отводе происходит прямое и частично обратное течение жидкости, которое не позволяет избавиться от части старой воды.
Заключение по результатам обследования унитаза (рис. 1)
Таким образом, из семи пунктов требований ГОСТ 13449–2017 им удовлетворяют только два (10.4 и 10.7), причём п. 10.4 — условно. Однако на смывном бачке имеется наклейка красного цвета с кулаком с большим пальцем, поднятым вверх со словами «Марка №1 в России». По этому поводу у В. В. Маяковского в его сатирической пьесе «Баня» есть фраза: «Самоуважение у Вас, товарищ Победоносиков, титаническое». Ведь существуют аналогичные зарубежные компакт-унитазы, в которых указанные недостатки отсутствуют, и этим конструкциям уже почти четверть века. Почему бы не изменить конструкцию унитаза так, чтобы его параметры соответствовали требованиям ГОСТ 13449–2017? Тем более что уже давно известно, как это сделать. Подобных рекламных наклеек не должно быть, поскольку это обман российского покупателя!
Недостатки компакт-унитазов с подачей воды в его чашу посредством открытой кольцеобразной цели из-под обода унитаза имеют давнюю историю, относящуюся к началу прошлого столетия. Если вспомнить унитазы с высоко располагаемыми смывными бачками, то в них уже использовалось открытое кольцо. Благодаря высокому расположению смывного бачка обеспечивался бурный поток воды на смыв, и открытое кольцо под ободом унитаза устраивало потребителей. Затем бачок стали опускать ближе к унитазу по эстетическим и технологическим соображениям, и стали появляться проблемы с качеством смыва. И как только смывной бачок установили на полку обода унитаза, всплыли все проблемы компакт-унитазов, которые были отмечены выше.
Из-за огромного количества практически нерешаемых проблем со старой схемой компакт-унитазов (рис. 1) появились компакт-унитазы с душевой подачей воды из-под обода унитаза в его чашу, но они оказались из-за усложнения пресс-форм для литья унитазов и использования ручного труда несколько подороже. Однако их эксплуатационные показатели существенно улучшились, а конструктивные особенности позволяют без больших проблем их совершенствовать, чтобы обеспечить показатели очень близкие к показателям американских «сифонирующих» унитазов по смывным качествам являющихся пока лучшими. Но это — пока.
Рис. 2. Схема компакт-унитаза с душевой подачей воды из-под обода унитаза в чашу (1, 2 и 3 — пьедестал, чаша и отвод; 4 — внутренняя часть обода; 5 — полка унитаза; 6 — бачок; 7 —
крышка бачка; 8 — кнопка пуска; 9 — пластмассовый фланец канализационной трубы ∅ 100 мм с уплотнительной резиновой манжетой; 10 — отверстия под ободом унитаза)
На рис. 2 приведена конструктивная схема компакт-унитаза с душевой подачей воды из-под обода в чашу. Он также состоит из пьедестала 1, на котором заодно выполнены: чаша 2 с отводом 3, обод 4 и полка 5 с отверстием для поступления воды из смывного бачка 6 с крышкой 7 и кнопкой 8 спуска воды из бачка. На нижней поверхности обода 4 выполнено достаточно много разных отверстий для поступления воды из полостей обода 4 в чашу 2 унитаза. Прообразом этой конструктивной схемы является один из отечественных компакт-унитазов. Он был произведён в конце прошлого года, и он же будет объектом экспериментальных исследований.
Далее приведём результаты исследований без расшифровки действий в процессе эксперимента по определению основных параметров компакт-унитаза показанного на рис. 2, поскольку эта расшифровка уже использовалась при испытаниях исходного компакт-унитаза (рис. 1). Будут показаны результаты эксперимента.
П. 10.1. Проверка спускной арматуры на величину среднего расхода на смыв
Средний расход на смыв спускной арматуры оказался равным 2,32 л/с, что достаточно близко к требованию ГОСТ 13449–2017 (2,5 л/с), но всё-таки не до конца.
П. 10.2. Определение среднего расхода на смыв компакт-унитаза
При спуске воды от 6 л до нуля, как это записано в ГОСТ 13449–2017, расход воды этого унитаза составляет 1,45 л/с, что почти на треть меньше, чем требование этого же ГОСТ. Был также замерен средний расход 6 л воды (бачок позволяет это сделать) от уровня наполнения 11 л до нижнего уровня прекращения спуска, равного 5 л. Величина этого среднего расхода составила 2 л. Такой расход даже несколько превосходит требования п. 10.2 соответствующего ГОСТ.
П. 10.3. Проверка унитаза на качество смыва
На зеркало воды на входе в отвод было положено четыре шара (искусственные фекалии) разной плотности: 0,9; 0,8; 0,7 и 0,6 г/см³. Затем был произведён полный спуск воды в бачке от 6 л до нуля. Шары плотностью 0,9 и 0,8 г/см³ потоком были удалены из чаши, а шары с плотностью 0,6 и 0,7 г/см³ остались в чаше.
После того, как уровень воды снова достиг значения 6 л, был произведён ещё один спуск, в результате которого шар плотностью 0,7 г/см³ покинул чашу, а шар 0,6 г/см³ остался в чаше унитаза. Однако подобное случается редко. Отдельно положенный на зеркало воды отвода шар плотностью 0,7 г/см³ не всегда покидает чашу при полном спуске от 6 л до нуля. Шары плотностью 0,8 и 0,9 г/см³ после такого спуска покидают чашу постоянно.
При более высоких уровнях спуска (от 11 до 5 л) шары покидают чашу так же, как и при более низких уровнях, несмотря на все надежды. Однако в этом случае существенно улучшается качество ополаскивания чаши. Для достижения качественного обеспечения хорошего смыва при более высоких уровнях воды в бачке следует существенно изменить геометрию чаши, что и будет показано ниже.
П. 10.4. Проверка унитаза на качество ополаскивания чаши
Как показал эксперимент, ополаскивание чаши визуально было относительно удовлетворительным как при низких уровнях спуска (от 6 л до нуля), так и при высоких (от 11 до 5 л). Вытекающие из-под обода струи имеют отклонения в разные стороны от предполагаемых линий течения. Некоторые близлежащие струи наклонены друг к другу и «слипаются» на высоте от 20 до 50 мм от нижней поверхности обода. В результате наблюдаются участки поверхности чаши, которые недостаточно эффективно омываются водой и в этих местах при очень тщательном осмотре ополаскивание чаши недостаточно хорошее. Оно было бы более качественным, если бы оси каналов, из которых вытекают струи имели бы отклонение в сторону стенок чаши. Тогда каждая струя, вытекающая из канала, могла бы растекаться по поверхности чаши и ополаскивать бóльшую площадь чаши, чем в испытываемом образце унитаза.
Осмотр отверстий показал, что они выполнены не очень качественно. В частности, входной участок некоторых отверстий имеет заусенцы, направленные на сужение канала. Кроме того, эти заусенцы размещены на кромке отверстий нерегулярно, что приводит к отклонению струй от желательной траектории. Всё это — «огрехи» технологического характера.
К сожалению, струи, вытекающие из-под обода унитаза, выглядят несколько хаотичными. Однако центральная струя большего размера, вытекающая из передней части обода, не отклоняется от заданной траектории. Вместе с тем её одной недостаточно для активного проталкивания содержимого чаши в канализацию. Хотелось бы иметь не менее трёх таких струй. Выполнить в кустарных условиях подобную задачу не представляется возможным, так как унитаз изготовлен из термообработанного фарфора.
П. 10.5. Проверка унитаза на гигиеничность
В процессе исследования на гигиеничность установлено, что, благодаря душевой подаче воды из-под обода в чашу унитаза, брызг воды во время её спуска не наблюдалось.
П. 10.6. Проверка унитаза на наличие функции «антивсплеск»
В процессе экспериментального исследования выяснилось, что в испытываемом компакт-унитазе (рис. 2) функция «антивсплеск» отсутствует.
П. 10.7. Определение высоты гидрозатвора
Она равна 65 мм, что укладывается в требование ГОСТ 13449–2017.
Заключение по результатам обследования компакт-унитаза (рис. 2)
Таким образом, унитаз, разработанный зарубежными специалистами, обладает примерно такими же показателями, как и унитаз, разработанный отечественными. Оба компакт-унитаза не отвечают полностью требованиям ГОСТ 13449–2017. К тому же, несмотря на мою настоятельную просьбу, при покупке я не смог добиться на эти унитазы технических требований. Оказывается, это очень большой секрет (?!), который может раскрыть только непосредственно предприятие-изготовитель унитазов, координат которого продавцы не знают. Можно перечислить общие недостатки этих унитазов:
1. Отсутствие функции «антивсплеск».
2. Недостаточная мощность основного потока для принудительной транспортировки содержимого чаши унитаза во входную часть отвода.
3. Недостаточная эффективность потока для качественного ополаскивания чаши.
4. Недостаточно эффективная возможность обновления воды в канале отвода.
5. Недопустимо большая для современных дней величина среднего расхода на смыв. Объём воды на полный спуск уже превышает достигнутые значения объёмов на полный спуск в некоторых изделиях зарубежных производителей.
Трудно найти компакт-унитаз, отвечающий всем требованиям строгих российских ГОСТов. Этим грешат и лучшие зарубежные компакт-унитазы. Причиной тому среди российских унитазов служит возможность пользоваться не ГОСТами, а составлять свои технические требования. Так проще работать. Тогда для чего нужны эти ГОСТы, если есть технические условия? Прямо загадка природы!
Для устранения некоторых из перечисленных недостатков необходимо несколько доработать основные узлы и элементы унитаза. Например, следует увеличить проходное сечение отвода до 78,5 см², что соответствует диаметру 100 мм, вместо принятых сейчас 45 см², соответствующих диаметру 76 мм. Если использовать для подачи воды из-под обода унитаза в его чашу схему каскадного водопада, то следует выполнить геометрию обода так же, как это делает фирма Gustavsberg, и убрать отверстия для формирования струй потоков под ободом чаши унитаза, ограничивающие величину расхода на смыв. Если же использовать душевую схему подачи воды в чашу, то следует увеличить количество крупных отверстий в передней части обода хотя бы до трёх-четырёх вместо одного. Внести в конструкцию унитаза устройство, обеспечивающее наличие функции «антивсплеск». Существенно увеличить ширину приёмного отверстия отводного канала по сравнению с общепринятым размером (около 90 мм). Создать спускную арматуру с возможностью регулировки нижнего уровня автоматического прекращения процесса спуска воды из смывного бачка.
Перечисленные изменения позволят обеспечить унитазам отечественного производства как прежде всего выполнение требований ГОСТ 13449–2017, так и снизить объём воды на полный спуск до 4 л вместо 6 л. Последнее в масштабах страны позволит сберечь очень большое количество питьевой воды. Ведь через унитазы в канализацию спускается в основном не техническая, а питьевая вода, которая требует предварительной дорогостоящей подготовки.
Рис. 3. Принципиальная схема макета настенного унитаза с душевой подачей воды из-под обода унитаза в чашу (1, 2 и 3 — вертикальная опорная стена, чаша и отвод; 4 — внутренняя часть
обода; 5 — полка унитаза; 6 — бачок; 7 — крышка бачка; 8 и 9 — фланцы пластмассовых канализационных труб ∅ 50 и ∅ 100 мм с резиновыми манжетами; 10 — отверстия под ободом унитаза)
Поскольку автор не смог проверить на серийных образцах некоторые идеи по улучшению наиболее важных параметров, то пришлось изготовить макет унитаза с более качественными показателями из подручных материалов. Для этого использовалась ламинированная доска (материал — древесно-стружечная плита, ДСП), эпоксидный клей, хлопчатобумажная ткань, листы микропористой резины, шурпы и виниловые трубки разного размера. Эскиз макета изготовленного унитаза приведён на рис. 3. Он был изготовлен как подвесной унитаз, что несколько облегчило его изготовление в домашних условиях. Отверстия под ободом унитаза выполнялись диаметром 15,5 мм. Поскольку это была доска ДСП, то в данные отверстия запрессовывались короткие отрезки виниловых трубок наружным диаметром 16 мм с толщиной стенок 2 мм. Их внутренний диаметр составлял 12 мм. Эти трубки в количестве четырёх штук оставались в передней части обода для создания силового потока, проталкивающего воду в отводе в канализационную трубу. В остальные отверстия, работающие на ополаскивание, запрессовывались такие же втулки, но в них ещё вставлялись виниловые трубки наружным диаметром 12 мм с толщиной стенки 2 мм также по плотной посадке.
Этот макет унитаза испытывался, как и предыдущие унитазы. Испытания показали, что все показатели унитаза с обновлённой геометрией соответствуют всем требованиям ГОСТ 13449–2017 — начиная с п. 10.1 до п. 10.7.
