ГРЕЛКА

Область техники
Полезная модель относится к согревающим лечебным приспособлениям для медикаментозного или терапевтического лечения, в частности к согревающим подушкам, обогреваемым коврикам или грелкам с наполнителями.
Уровень техники
Известно устройство - термогрелка (патент РФ №48766). Термогрелка включает мягкую замкнутую оболочку с теплоносителем. Ворсистая оболочка выполнена из синтетической ткани или из смешанных волокон. В качестве теплоносителя используют теплоемкий материал, аккумулирующий СВЧ-излучение в виде шариков. Соотношение объема оболочки к объему теплоносителя составляет 1,5:1,0-2,5-1,0. Шарики теплоносителя выполнены из стекла, или из полимеров, или из минералов. Шарики теплоносителя выполнены диаметром 0,4-1,5 мм
Недостатком известного технического решения является неравномерность теплообмена.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является грелка (патент RU 107051 U1, 10.08.2011). Грелка содержит оболочку с полостью и отверстием. При этом полость заполнена наполнителем. Отверстие снабжено элементом перекрытия. Наполнитель выполнен из зерен зерновых культур.
Недостатками прототипа являются неравномерность теплообмена.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение равномерности теплообмена.
Поставленная цель достигается за счет того, что, в грелке, содержащей оболочку с полостью и отверстием, полость заполнена наполнителем, а отверстие снабжено элементом перекрытия, при этом наполнитель выполнен из зерен зерновых культур, заполнение оболочки наполнителем выполнено с обеспечением возможности перемешивания наполнителя, при этом суммарный вес наполнителя выбран из интервала от 50 г до 3000 г.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом на котором показан внешний вид устройства.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: оболочка 1, отверстие 2, элемент перекрытия 3, наполнитель 4, полость 5.
Основными элементами устройства являются оболочка 1, наполнитель 4, элемент перекрытия 3.
Оболочка 1 представляет собой слой устройства, покрывающий его внутреннее содержимое, в частном случае наполнитель 4, т.е. поверхностный слой (определение оболочки приведено, например на сайте http://slovari.yandex.ru/оболочка/БCЭ/Оболочка%20(в%20 технике)/). Оболочка 1 является вместилищем для заполнения ее наполнителем 4. Оболочка 1 выполнена из мягкого гибкого материала, выполненного с обеспечением возможности пропускания паров и газов, испаряемых от нагретого наполнителя 4, а также с обеспечением возможности нагрева до необходимых температур без повреждения. Материал оболочки 1 должен соответствовать санитарным нормам для непосредственного контакта с телом человека. В качестве материала для оболочки 1 могут быть использованы тканные и нетканые полотна, например хлопчатобумажные ткани, лен, трикотажные полотна, полотна из вискозного волокна шерсти или любые другие материалы. Оболочка 1 может быть выполнена цельной или составной из нескольких частей. Оболочка 1 может быть выполнена любой формы, например оболочка 1 может иметь форму игрушки. Оболочка 1 выполнена с образованием полости 5, сообщающейся с окружающей средой через отверстие 2, снабженное элементом перекрытия 3.
Отверстие 2 выполнено с обеспечением доступа к полости 5 а также перекрытия доступа в полость 5 при помощи элемента перекрытия 3. Отверстие 2 снабжено элементом перекрытия 3. Элемент перекрытия 3 выполнен с обеспечением возможности многократного перекрытия и освобождения отверстия 2.
Элемент перекрытия 3 выполнен с обеспечением возможности перекрытия доступа в полость 5 через отверстие 2. Элемент перекрытия 3 может быть выполнен в виде шнурка или нити, прикрепленной к оболочке 1 вблизи отверстия 2 и затягиваемой, завязываемой с обеспечением перекрытия отверстия 2, или в виде застежки-молнии, или в виде пробки, перекрывающей отверстие 2 (при этом по периметру отверстия 2 желательно выполнение укрепления, например резинового кольца), или в виде машинного или ручного шва или любым другим способом.
Наполнитель 4 представляет собой зерна различных зерновых культур, например амарант, гречиха, дагусса, кукуруза, могар, овес, пайза, полба, просо, пшеница, рис, рожь, сорго, чумиза, ячмень и другие. Наполнитель 4 может быть определенным образом обработан, для предотвращения прорастания зерен, появления микроорганизмов (вредителей) или предания других необходимых свойств. Наполнитель 4 расположен внутри оболочки 1 в полости 5 или в отдельных его секциях 6. Количество наполнителя 4 в полости 5 выбрано с обеспечением возможности придания устройству необходимой формы. Наполнение оболочки 1 наполнителем 4 выполнено с обеспечением возможности перемешивания наполнителя 4. При этом масса наполнителя 4 должна быть выбрана в пределах от 50 г до 3000 г.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом.
Изготавливают оболочку 1 с полостью 5 и отверстием 2. Устройство снабжают элементом перекрытия 3, например прикрепляют к оболочке 1 вблизи отверстия 2 шнурок. Полость 5 заполняют наполнителем 4, например пшеницей до необходимого объема. Вес наполнителя не должен быть менее 50 г, так как не сможет прогреть достаточный участок тела, и более 3000 г, так как будет являться тяжелым, особенно при использовании устройства для детей младшего возраста. Отверстие 2 закрывают при помощи элемента перекрытия 3, т.е. затягивает шнурком концы оболочки 1 вблизи отверстия 2. При этом пользователь имеет возможность регулирования плотности наполнения оболочки 1, а также имеет возможность смены наполнителя 4, за счет выполнения отверстия 2 с элементом перекрытия 3 с обеспечением возможности многократного перекрытия и открытия доступа в полость 5.
Устройство нагревают, например в микроволновой печи или духовом шкафу до необходимой температуры.
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
В случае использования для нагрева устройства микроволновой печи (СВЧ-печи) со средней длиной волны около 12 см и средней насыпной плотностью наполнителя 4, т.е. зерновых культур, например, для пшеницы 600 кг/м, просо 780 кг/м, кукурузы 760 кг/м, гречихи 660 кг/м, риса 680-750 кг/м, овса 432 кг/м, ячменя 610 кг/м, можно определить вероятность прогрева всего устройства при его массе в 3000 г. Для примера возьмем среднюю плотность 700 кг/м, и предположим, что устройство имеет форму шара, объем которого вычисляется по формуле V=4/3πR. При этом плотность вычисляется по формуле ρ=m/V. Таким образом можно вычислить радиус устройства R=3m/4πρ. Радиус устройства для данного примера будет равен R=9,85 см, что менее длины волны. Предположим что глубина проникновения теплового излучения приблизительно равна длине волны. Следовательно для устройства с массой 3000 г будет обеспечен прогрев устройства на всю его глубину, т.е. обеспечена равномерность теплообмена. Данные показатели дополнительно подтверждены экспериментально.
Устройство прикладывает на участок тела, который необходимо прогреть. Тепло от устройства передается телу человека. При этом пользователь чувствует аромат паров наполнителя 4, что оказывает благотворное действие на организм, например успокаивающее. При остывании наполнителя 4, расположенного вблизи оболочки 1 пользователь имеет возможность перемешивания наполнителя 4, т.е. перемещения еще не остывшего наполнителя 4, расположенного в центральной части устройства к оболочке 1, что обеспечивает продолевание процесса теплообмена между устройством и телом человека.
Таким образом, выполнение устройства из оболочки 1 с полостью 5, заполненной наполнителем 4 из зерен зерновых культур, и отверстием 2, снабженным элементом перекрытия 3 обеспечивает равномерность теплообмена, за счет выбора массы наполнителя из интервала от 50 г до 3000 г.