Конструкция унитаза для яхты

Экипаж нашего полутонника типа «Конрад-30» не был избалован комфортом на своих предыдущих яхтах. Но классификационные правила требуют на полутонниках наличия туалета, а реплики гостей: «На такой яхте и без удобств...» — задевали самолюбие и заставили взяться за решение этой проблемы.

Первые же попытки принесли сплошные разочарования. Выпускавшийся для малых судов в течение тридцати лет унитаз модели 354—ГО1 с прокачкой (такие приборы стоят на многих яхтах) в начале 80-х годов был снят с производства, а старого экземпляра найти не удалось. Особого сожаления это. впрочем, не вызвало, ибо красномедное сооружение очень громоздко, тяжело, имеет много интенсивно ржавеющих стальных деталей и даже... сложно в эксплуатации: множество клапанов приходилось каждый раз переключать в определенной последовательности. Следовательно, предстояло сделать гальюн своими силами.

Как известно, яхтенные унитазы располагаются ниже ватерлинии. Это заставляет либо сливать фекалии в специальную цистерну (что на полутоннике невозможно), либо откачивать их за борт при помощи насоса. Насос (диафрагменный или поршневой) одной полостью откачивает из унитаза, а другой — нагнетает забортную воду для промывки. Основная конструктивная сложность при проектировании яхтенного унитаза состоит в том, что рабочие объемы обеих полостей насоса неизбежно равны между собой, т. е. количество воды, подаваемой из-за борта, равно количеству откачиваемой.

Если не принять специальных конструктивных мер, то унитаз никогда не удастся осушить, ибо в нем будет оставаться объем веществ, попавших сюда помимо насоса. Есть два выхода из этой ситуации: в конце прокачки следует либо заставить воду из «забортной» полости насоса циркулировать взад-вперед, минуя унитаз, либо закрыть доступ в нее забортной воды и сообщить эту полость с атмосферой. В обоих случаях вторая полость насоса будет удалять жидкость из унитаза за борт до его полного осушения.

Мы разработали и изготовили конструкцию с вертикальным поршневым насосом, лепестковым клапанным механизмом и аэрацией верхней полости насоса. Унитаз сделали из нержавеющей стали толщиной 1 мм, использовав штамп для судовой грибовидной вентиляционной головки диаметром 300 и высотой 100 мм. Затем, вскрыв отверстие в центральной части заготовки и слегка выколотив его кромки для придания днищу конической формы, соединили ее электросваркой с обычной конической воронкой с тупым углом при вершине. Выпускной патрубок (труба 57ХЗ) приварили к нижнему отверстию унитаза. К этому патрубку приварили две лапки из нержавеющей стали, которыми унитаз крепится к настилу. Кстати, хотя теперь на яхтах типа «Конрад-30» гальюн и не устанавливается, но в пластмассовый настил заформовывается алюминиевая пластина: достаточно просверлить четыре отверстия и нарезать в них резьбу М8.

К другому концу патрубка приварен фрезерованный переходник. В торцевую часть этой детали ввинчивается фторопластовая или капролоновая пробка, а к верхней части на четырех винтах М8 крепится цилиндр насоса. Важно, что привалочная плоскость соединения цилиндра с переходником не горизонтальна, а наклонена на 7° в продольной плоскости и 10° в поперечной. Тем самым удается заметно уменьшить габариты прибора и придать более удобное направление усилию, прикладываемому к поршневому штоку.

Верхняя кромка унитаза обрамлена трубой 28X2,5, в которой равномерно по окружности просверлены 16 отверстий диаметром 5 мм. Забортная вода для промывки подается в это кольцо по пластмассовому шлангу через приварной штуцер.

Цилиндр насоса рассчитан на использование стандартных резиновых манжет диаметром 65 мм. Он выполнен глухим, с закрытым верхним торцом и квадратным крепежным фланцем снизу. Цилиндр можно выточить из сплошной заготовки или изготовить сварной конструкции.

Поршень состоит из двух манжет, закрепленных на штоке между фторопластовой гайкой и шайбами. Большой размер гайки и ее форма выбраны не случайно — это необходимо, чтобы полностью вытеснять содержимое из нижней части цилиндра в выпускной патрубок. В верхней части цилиндра шток уплотняется резиновой манжетой, которая удерживается в гнезде пластмассовой буксой.

Лепестковые клапаны нижней полости изготовлены из резины толщиной 3 мм. Для более плотного их прилегания к седлу пришлось снабдить каждый лепесток металлической тарелкой. Лепестки укладываются в специально расточенные гнезда между цилиндром и переходником (где обжимаются к седлу центрирующими втулками) и во фланцевом соединении отливного патрубка.

Клапанный механизм — наиболее сложный в изготовлении узел. Служит он для регулирования потока забортной воды, направляемой на промывку. Два лепестковых невозвратных клапане работают таким образом, что вода всасывается верхней полостью из-за борта, а затем нагнетается в унитаз. В конце цикле, при необходимости откачать избыток жидкости, можно перекрыть доступ забортной воды, заблокировать второй невозвратный клапан и, сообщив верхнюю полость насоса с атмосферой, заставить ее работать вхолостую, в то время как нижняя будет продолжать откачку. С этой целью в клапанную коробку введен валик, который можно повернуть на угол около 100°. На валике посредством штифтов закреплены два фторопластовых эксцентрика, между которыми свободно посажен язычок. Угловые перемещения язычка ограничены двумя продольными штифтами, вставленными между эксцентриками. При повороте валика в положение «промывка» эксцентрик не касается нижнего лепесткового клапана, а язычок — верхнего. В положении «откачка» эксцентрики прижимают тарелку нижнего клапана к седлу (торцу патрубка), прекращая доступ забортной воды в коробку, а язычок, наоборот, отжимает лепесток верхнего клапана от седла, открывая доступ воздуха в верхнюю полость.

Клапанная коробка приваривается к верхней части цилиндра.

Трубопроводы удобнее всего сделать из гибких шлангов, обжимая их на штуцерах обычными хомутиками. Шланги забортной воды мы сделали прозрачными пластиковыми с внутренним диаметром 18 мм. Приемный патрубок забортной воды снабдили запорным клапаном.

Для выпускной трубы необходима армированная или гофрированная пластмассовая трубка диаметром 36 мм или обычный дюритовый шланг диаметром 40 мм. Найти достаточно легкий и малогабаритный запорный клапан на такой диаметр трубопровода довольно трудно, поэтому пришлось вывести фановую трубу с «гуськом», т. е. коленом, поднимающимся внутри корпуса до уровня палубы, а затем уже выходящим за борт. Так как дюритовый шланг плохо гнется по малому радиусу (переламывается), колено сделали из красномедной трубы 42х2. В верхней точке колена вварили пробку, вывернув которую можно избавиться от сифонного эффекта — всасывания забортной воды внутрь яхты. С этой же целью фановая труба выведена за борт на уровне ватерлинии, а не ниже ее.


Конструкция унитаза оказалась удачной — компактной, легкой эстетичной и технологичной — в ней нет литых или кованых частей и лишь 7 деталей из 67 требуют фрезерной обработки. Для сравнения заметим, что «фирменный» унитаз 354-ГО1 состоял из 153 деталей, среди которых много литья из цветного металла.