Устройство для принятия горячих ванн

Техническое решение относится к удовлетворению жизненных потребностей человека, а именно к устройствам для принятия горячих ванн, в частности к переносным банным чанам и купелям, которые могут использоваться, например, под открытым небом в местах отдыха с целью проведения водных, релаксационных и/или гигиенических процедур.
Из уровня техники известно устройство для принятия горячих ванн, включающее металлическую емкость, содержащую стенки и днище, при это стенки включают, как минимум, три горизонтальных ряда, расположенных под углом друг к другу, каждый из рядов выполнен с плоскими трапециевидными гранями, сопряженными между собой боковыми сторонами, а меньшее основание трапециевидной грани одного ряда сопрягается с большим основанием трапециевидной грани нижерасположенного ряда, при этом сопряжение граней выполнено с образованием ребер, а днище выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника, при этом стороны многоугольника сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней нижнего ряда (Патент РФ № RU 185118, МПК A61H 33/00, опубликован 22.11.2018).
Из уровня техники известно устройство для принятия горячих ванн, включающее металлическую емкость, содержащую стенки и днище, печь, выполненную в форме на основе объемной многогранной фигуры, расположенную с внешней стороны емкости, в нижней ее части и жестко соединенную со стенками емкости, стенки емкости которого включают, как минимум, три горизонтальных ряда, расположенных под углом друг к другу, каждый из рядов выполнен плоскими трапециевидными гранями, сопряженными между собой боковыми сторонами, а меньшее основание трапециевидной грани одного ряда сопрягается с большим основанием трапециевидной грани нижерасположенного ряда, при этом сопряжение граней выполнено с образованием ребер, количество боковых граней печи равно количеству граней нижнего ряда емкости, а днище выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника, стороны которого сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней нижнего ряда (Патент РФ № RU 185338, МПК A61H 33/00; E04H 4/00, опубликован 30.11.2018).
Технический результат заявляемого технического решения проявляется в повышении надежности устройства.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для принятия горячих ванн, включающее металлическую емкость для жидкости, выполненную расширяющейся кверху, содержащую стенки, днище, и печь с металлическим корпусом, расположенную под днищем емкости, при этом печь включает отверстие для доступа в топочную камеру, трубу дымохода, соединенную с топочной камерой, при этом на стенке емкости закреплен кронштейн с зажимным элементом для размещения в нем трубы дымохода.
Устройство для принятия горячих ванн включает металлическую емкость для жидкости, содержащую стенки и днище, выполненную расширяющейся кверху. Выполнение емкости из металла, обладающего высокими показателями механических свойств, такими как прочность, твердость, обеспечивают надежность изделия. Кроме того, емкость, изготовленная из заявленного материала, при достаточной жесткости, обладает небольшим весом, что обеспечивает удобство изготовления, транспортировки и непосредственного использования устройства. Металл также обеспечивает повышение ремонтопригодности конструкции, поскольку позволяет устранять дефекты, которые могут возникать в процессе эксплуатации (например, щели), при помощи сварки. Помимо этого, деформированные металлические листы в большинстве случаев могут быть выпрямлены без существенного ухудшения эксплуатационных качеств устройства и не требуют замены. Металл также обладает оптимальными теплофизическими свойствами для использования в конструкции печей и других нагревателей, поскольку обладает высокой теплопроводностью и способствует быстрому и равномерному нагреву емкости устройства для купания. Таким образом, использование в конструкции емкости и печи металла позволяет повысить как надежность, так и технологичность устройства.
Металлическая емкость для жидкости, выполненная расширяющейся кверху, содержащая стенки и днище, позволяет создать устройство для принятия горячих ванн замкнутым по форме, схожей с полусферой, обеспечивающей устойчивость емкости относительно оси симметрии и равномерно воспринимающей нагрузки, что повышает надежность устройства, а также дополнительно обеспечивает комфортное и удобное размещение людей во внутреннем объеме во время проведения лечебных и гигиенических процедур.
Выполнение корпуса печи из металла, обладающего высокими показателями механических свойств, такими как прочность, твердость, обеспечивают надежность изделия, предотвращая его деформации.
Печь с металлическим корпусом, установленная под днищем емкости, обеспечивает повышение надежности устройства для принятия горячих ванн за счет дополнительной его устойчивости на поверхности в процессе. Кроме того, за счет того, что печь установлена под днищем, ее стенки также воспринимают на себя часть нагрузок от емкости, тем самым, обуславливая долговечность конструкции. Печь позволяет осуществить нагрев воды в емкости максимально быстро, при этом процесс нагрева не требует постоянного контроля и задействования людей, не участвующих в принятии водных процедур, в отличие от, например, поддержания горения открытого костра, не зависит от погодных условий. Кроме того, благодаря наличию печи в нижней части емкости достигается простота установки устройства для принятия горячих ванн в опорную конструкцию, например, в подставку или треногу, поскольку, в этом случае емкость не нужно центрировать относительно опоры, ее удобно придерживать в процессе монтажа и крепления к опоре. Выполнение печи из металла обеспечивает ремонтопригодность устройства для принятия горячих ванн, так как позволяет устранять любые дефекты посредством замены поврежденных частей и крепления новых посредством сварки или крепежных элементов, а также характеризует устройство небольшим весом, что упрощает сборку транспортировку устройства для принятия горячих ванн. Для обеспечения оптимального конвективного теплообмена целесообразно размещать источник тепла (печь) снизу, чтобы нагревающиеся нижние слои жидкости могли подниматься вверх, смешиваясь с верхними слоями и передавая им теплоту, обеспечивая равномерный прогрев воды в емкости. Конвективные потоки жидкости помогают осуществлять быстрый и равномерный нагрев воды в емкости для купания с целью создания комфортной термальной среды. Возможность быстрого равномерного нагрева делает использование устройства более удобным, поскольку уменьшаются затраты времени на доведение устройства до рабочего состояния.
На стенке емкости закреплен кронштейн с зажимным элементом для размещения в нем трубы дымохода, за счет которого осуществляется жесткое и надежное закрепление трубы, выведенной за пределы корпуса печи, и ее защита от повреждения. Закрепление трубы в единственной точке (на корпусе печи) посредством сварного шва, широко распространенное в уровне техники, является ненадежным, поскольку вес трубы сам по себе создает большую нагрузку на малую площадь соединения, в результате чего повышается риск выхода конструкции из строя (например, из-за разрушения соединения корпуса печи и трубы или деформации корпуса печи в результате удара) и уменьшается ее надежность. Крепление для трубы, в свою очередь, увеличивает надежность и технологичность конструкции, поскольку позволяет создать дополнительную точку крепления для трубы без существенных затрат материала и трудоемкого монтажа, способствует более равномерному распределению нагрузок, повышая долговечность устройства и его эксплуатационный ресурс. При этом важно, чтобы дополнительно крепление трубы осуществлялось на стенке емкости. В этом случае, труба будет зафиксирована в двух противоположных частях, то есть в нижней и в верхней, что исключит любые ее сдвиги во всех направлениях.
Поскольку нахождение дымоходной трубы с протекающими по ней горячими газами в непосредственной близости к емкости устройства может приводить к несчастным случаям (например, в виде получений ожогов вследствие случайных касаний людьми трубы), целесообразно вынесение трубы на расстояние от емкости, с целью уменьшения вероятности контакта людей, находящихся в емкости, с участками трубы. Крепление трубы на расстоянии от стенки емкости позволяет исключить повреждение поверхности емкости горячими газами. Для обеспечения возможности надежной фиксации трубы на определенном расстоянии от емкости устройства для купания, в конструкции кронштейна может быть применен жесткий стержень, одним концом консольно закрепленной с пластиной, прикрепленной к стенке емкости, а другим концом - с зажимным элементом.
Жесткий стержень обеспечивает жесткое и надежное удержание трубы при помощи зажимного элемента на расстоянии от емкости. Для надежного и удобного крепления стержня к стенкам емкости может быть использована пластина. Пластина обеспечивает увеличение площади контакта между кронштейном и стенкой емкости, делая соединение более жестким и надежным, а также формирует пространство, достаточное для размещения крепежных элементов. Кроме того, пластина, за счет своей плоской формы, позволяет закрепить трубу к стенке емкости посредством одного крепежного элемента, насквозь проходящего через ее толщину, что исключает любые сдвиги в узле крепления, которые могут привести к его износу.
Стержень может быть закреплен к центральной части пластины, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузок как на пластину, так и на точки ее крепления к стенкам емкости, что положительно сказывается на надежности и долговечности пластины, стенки емкости, а также крепежных элементов. Пластина может быть выполнена в форме прямоугольника, поскольку такая форма является одновременно простой в производстве и монтаже, компактной (прямоугольные пластины занимают небольшой объем, поскольку их можно легко штабелировать) с целью повышения технологичности устройства. Прямоугольная форма пластины характеризует ее повышенной жесткостью. При этом, экспериментальным путем установлено, что пластины прямоугольной формы способствуют обеспечению равномерного распределение нагрузок в толще материала, благодаря чему уменьшаются деформации пластины, увеличивается ее надежность и долговечность.
Предпочтительно стержень выполнен в виде металлической профильной детали. Металлические профили являются технологичным решением, поскольку обладают высокой несущей способностью под действием сил, направленных на изгиб (и кручение в случае замкнутых профилей), тем самым обеспечивают повышение надежности конструкции при относительно небольшой материалоемкости и простоте производства.
Кронштейн может быть дополнительно усилен вертикальным профильным элементом, который соединен верхней торцевой частью со стержнем, а боковой поверхностью жестко закреплен на пластине. В данном случае повышение надежности конструкции обеспечивается за счет увеличения площади контакта стержня и крепежной пластины, а также благодаря использованию вертикального профильного элемента в качестве ребра жесткости.
Зажимной элемент может быть выполнен в виде незамкнутой кольцевой профильной детали с выемкой. В данном случае реализации осуществляется надежный охват трубы по периферии, поскольку большинство дымоходных труб имеют круглое сечение. Кольцевая профильная деталь также позволяет удобно помещать в ее внутренний объем трубу благодаря тому, что такая конфигурация детали является упруго деформируемой. При помещении вовнутрь кольцевой профильной детали трубы, диаметр которой не вмещается во внутреннюю полость кольцевой профильной детали, находящейся в состоянии покоя, деталь растягивается (деформируется) и сила упругости за счет этого сжимает трубу, обеспечивая надежное ее удержание и плотное прилегание к ее внешним стенкам.
В других случаях реализации зажимной элемент может быть выполнен в виде хомута, охватывающего внешнюю стенку дымоходной трубы и обеспечивающего ее надежное удержание, плотно прилегая к ней. Хомут может быть выполнен с возможностью регулирования силы прижима и с возможностью гибкой подстройки под разные диаметры труб.
Пластина может быть соединена со стенкой емкости при помощи крепежного элемента. Крепежный элемент может быть выполнен в виде сквозного отверстия для размещения в нем выступа, прикреплённого к стенке емкости. Таким образом, обеспечивается технологичное и надежное соединение между пластиной и стенкой емкости, которое не требует сложных сборочных операций, интуитивно и удобно для монтажа/демонтажа. Отверстие при этом имеет минимальный износ при повторяющемся монтаже и демонтаже кронштейна, благодаря чему повышается долговечность и надежность устройства.
В частных вариантах реализации, соединение стенки емкости и пластины может осуществляться посредством широко распространенных разъемных резьбовых соединений вроде болтового или винтового соединения, обладающих надежностью и технологичностью.
Устройство для принятия горячих ванн содержит металлическую емкость для жидкости, которая выполнена в виде чаши, расширяющейся кверху. Емкость содержит стенки и днище. Печь с металлическим корпусом установлена под днищем емкости и соединена с емкостью. Корпус печи включает отверстие для доступа в топочный объем, а также трубу дымохода, один конец которой соединен с корпусом печи с возможностью вывода летучих продуктов горения (дыма) за пределы печи. Труба также соединена с кронштейном, закрепленным на стенке емкости. Кронштейн включает элемент зажимной, выполненный с возможностью охвата трубы дымохода.
В частных случаях реализации элемент зажимной может быть выполнен в виде незамкнутой кольцевой профильной детали с выемкой или хомута. Кронштейн может быть закреплен на стенке емкости при помощи крепежной пластины. Кронштейн при этом может содержать жесткий стержень, одним концом консольно закрепленную с пластиной, а другим - с элементом зажимным. Стержень может быть выполнен в виде металлической профильной детали. Стержень может быть закреплен по центру пластины. Пластина может быть соединена со стенкой емкости при помощи крепежного элемента, выполненного в виде отверстия на пластине, совместимого с выступом, выполненным в стенке емкости. Пластина может иметь форму прямоугольника. Крепежный элемент может быть соединен с емкостью посредством резьбового соединения. Частные случаи резьбовых соединений представляют собой винтовое, болтовое, шпилечное соединение. Также возможно, например, выполнение резьбы на выступе, выполненном в стенке емкости, для фиксации пластины при помощи навинчивания гайки после совмещения выступа с соответствующим отверстием пластины. Кронштейн может дополнительно включать вертикальный профильный элемент, верхней торцевой частью соединенный со стержнем, а своей боковой поверхностью соединенный с пластиной, предпочтительно - с использованием сварных швов.
Описанные варианты реализации представлены в качестве частных случаев и их совокупность никак не ограничивает набор возможных вариантов реализации устройства.
Один из предпочтительных вариантов использования устройства для принятия горячих ванн продемонстрирован далее на примере:
Устройство для принятия горячих ванн устанавливается на поверхность, достаточную для его горизонтального размещения. Емкость заполняется водой (например, при помощи подведенного шланга), температура воды быстро доводится до предпочитаемой при помощи печи. Пользователь погружается в воду, поднявшись в емкость, например, по приставной лестнице с перилами, и размещается внутри. После окончания гигиенических процедур вода из емкости сливается любым доступным способом; осадок, в случае образования на днище емкости, удаляется в процессе чистки. Во время проведения гигиенических и лечебных процедур, труба дымохода находится на безопасном расстоянии от пользователей и надежно удерживается при помощи зажимного элемента в кронштейне. При использовании разборной конструкции устройства для принятия горячих ванн труба может быть отсоединена от элемента зажимного, а кронштейн - легко демонтирован при помощи отсоединения пластины от стенки емкости.
Устройство для принятия горячих ванн выдерживает множественные циклы использования благодаря повышению надежности конструкции, не требует сложного технического обслуживания и ремонта, легко транспортируется, быстро доводится до рабочего состояния и обеспечивает комфорт пребывания в нем пользователей.
Заявленное устройство для принятия горячих ванн обладает широким спектром функциональных возможностей. Устройство для принятия горячих ванн используется в качестве переносной купели как для принятия водных, релаксационных и гигиенических, так и оздоровительных процедур под открытым небом в санаториях, на дачах и других местах отдыха.
Представленное описание конструкции и использования устройства не исчерпывает возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы.