АППАРАТ "ДУШ КОМПАКТНЫЙ И ПОРТАТИВНЫЙ"
DEVICE "COMPACT AND PORTABLE SHOWER"

Относится к машинам и аппаратам, которые применяют в гигиене человека для регулярной помывки горячей водой с целью предотвращения заболеваний и сохранения здоровья.
Разработанный и построенный автором аппарат «Душ компактный и портативный» предназначается для помывки людей, проживающих в частных домах и на дачах, в которых отсутствует водопровод, особенно для людей на природе в полевых условиях, где нет бань, в которых можно хорошо помыться горячей водой.
В настоящее время для этой цели применяют душ «Дачник», изготовленный предприятием П.К. «Восход Л.Т.Д», а/я 57. в г.Коврове Владимирской области.
Этот душ состоит из лейки, в которую вода из открытой емкости по шлангам нагнетается насосом, приводимым в действие ступнями ног моющегося человека. Для нагнетания воды в лейку таким способом корпус насоса сделан в виде ящика прямоугольной формы из пластмассовых пластин, обладающих гибкими и упругими свойствами. Внутри ящика установлены два цилиндра, изготовленных из прорезиненной ткани, которая обладает эластичными и упругими свойствами. Цилиндры соединены шлангами на параллельную работу. Вода всасывается в цилиндры через впускные клапаны по заборному шлангу из открытой емкости и затем нагнетается через выпускные клапаны по нагнетательному шлангу в лейку.
Лейка изготовлена из пластмассы, имеет ручку и головку, в которой установлена решетка с мелкими отверстиями для разделения сплошного потока воды на тонкие струи.
Душ «Дачник» работает следующим образом. В таз или в ведро наливают теплую воду, и человек, который хочет помыться, должен ступнями ног встать на корпус насоса и затем пятками ног попеременно нажимать на упругие и гибкие пластмассовые пластины, расположенные над правым и левым цилиндрами. При сжатии левого цилиндра вода выдавливается из этого цилиндра и через выпускной клапан по нагнетательному шлангу поступает в лейку, из которой через узкую решетку в виде пучка тонких струй вода вливается наружу.
После снятия ноги с левого цилиндра поток воды из лейки прекращается. Левый цилиндр насоса под действием упругих сил прорезиненной ткани восстанавливает свою форму и объем, вследствие этого в нем возникает разрежение, под действием которого вода из ведра через заборный шланг и впускной клапан всасывается в этот цилиндр.
Для того чтобы вода из лейки продолжала литься, нужно включить в работу правый цилиндр насоса. Для этого надо пяткой правой ноги нажать на упругую пластмассовую пластину и через нее на правый цилиндр насоса.
Чтобы хорошо помыться под душем «Дачник» необходимо хорошо поработать ногами. Во время помывки требуется периодически многократно нажимать пятками на левый, а затем на правый цилиндр насоса, а руками держать лейку и узкий поток воды из лейки направлять на ту поверхность тела человека, которую необходимо хорошо вымыть. Такой сложный способ применения душа «Дачник» во время помывки создает определенные затруднения в пользовании этим душем, и поэтому такая помывка не доставляет удовольствия.
Кроме неудобства в пользовании душем «Дачник» во время помывки, этот душ обладает также рядом технических недостатков, которые понижают его работоспособность и возможность его применения. Основным недостатком душа «Дачник» являются его конструкция и принцип действия.
Другим недостатком душа «Дачник» являются материалы, из которых изготовлены детали этого душа.
Корпус насоса, цилиндры, клапаны, шланги и другие детали душа «Дачник» изготовлены из пластмассы, прорезиненной ткани и других неметаллических материалов, обладающих следующими недостатками.
1. Неудовлетворительная механическая прочность пластмассовых пластин при нормальных условиях (20°С, 760 мм рт.ст.) приводит к поломкам и разрушению корпуса насоса, изготовленного из этой пластмассы.
2. Неудовлетворительная тепловая стойкость пластмассовых и полимерных материалов. Под действием горячей воды, нагретой до температуры выше допускаемых пределов, детали аппарата теряют работоспособность. Полимерный материал, из которого изготовлены шланги душа «Дачник», под действием горячей воды размягчается, становится пластичным, теряет свои упругие свойства, вследствие этого шланги теряют цилиндрическую форму, перекручиваются, переламываются и слипаются, подача горячей воды прекращается. Кроме этого такие шланги под давлением горячей воды легко сходят со штуцеров насоса и лейки.
3. Пластмасса, прорезиненная ткань и полимерные материалы, из которых сделаны детали душа «Дачник», под действием горячей воды выделяют неприятный запах.
4. Конструкция насоса и способ его привода в действие не позволяют равномерно по объему и непрерывно под необходимым давлением подавать воду для помывки.
5. Душ «Дачник» имеет длинные шланги. Диаметр отверстия в них небольших размеров, вследствие этого тонкая струя воды в шлангах на пути от емкости до лейки находится продолжительное время и поэтому охлаждается до более низкой температуры, которую вода имела в емкости. Помывка холодной водой в холодном помещении становится неприятной, а на природе в холодную весеннюю погоду и на открытом воздухе помывка холодной водой становится опасной для здоровья, потому что можно простудиться.
6. Время помывки под душем «Дачник» для нагнетания воды в лейку под хорошим давлением необходимо непрерывно и с большой силой работать ногами, а это можно осуществить, когда человек обладает большой массой и хорошей физической силой.
7. Человек должен обладать способностью сохранять равновесие, особенно с закрытыми глазами, например, когда человек мылом моет голову. Люди пожилого возраста не обладают такой способностью, в связи с этим для помывки под душем «Дачник» необходимо иметь прочную опору, за которую нужно крепко держаться обеими руками, чтобы можно было работать обеими ногами, лишь тогда можно ополоснуться под душем «Дачник».
8. Под душем «Дачник» невозможно мыться, сидя на скамейке, потому что для подачи воды насосом такой конструкции требуется работать ногами с силой человека.
9. Насос имеет неудовлетворительную производительность. Вода из лейки выдавливается толчками периодически и небольшими порциями в виде узкого пучка тонких струй.
10. Насос создает неудовлетворительное давление. По технической характеристике насос способен нагнетать воду на высоту 2 м 30 см. Однако, чтобы воду подать на эту высоту, необходимо иметь достаточную массу тела и на цилиндры давить резкими толчками с большой силой.
11. Душ «Дачник» создает узкий поток тонких струй воды, который позволяет омывать небольшую поверхность тела, поэтому при помывке лейку нужно держать в руках и поток воды направлять на то место, которое требуется вымыть.
Все эти недостатки делают душ «Дачник» неудобным для применения.
Однако потребность в душе хорошей конструкции является актуальной проблемой, потому что помывка под горячим душем является одним из основных способов гигиены, предотвращающих заболевания и сохраняющих здоровье человека.
Учитывая эти обстоятельства, автор разработал и построил новую, более современную конструкцию аппарата, для помывки горячей водой без применения водопровода. Детали аппарата изготавливают из нержавеющих коррозионно- и теплостойких металлов, например из алюминия, меди или оцинкованного и хромированного железа, а также из сплавов металлов, например из нержавеющей стали или латуни, которые хорошо переносят действие не только горячей воды, но сохраняют свою механическую прочность под действием более высокой температуры, например открытого огня.
Общий вид аппарата в продольном разрезе представлен на чертеже.
Аппарат «Душ компактный и портативный» представляет собой емкость - 1, в днище которой имеется отверстие, снабженное фланцем, к которому через уплотнительную прокладку - 2 герметично и прочно болтами - 3 прикреплен фланец на ободе седла - 4 тарельчатого клапана, через отверстие в котором вода из емкости - 1 перетекает в решетчатый колпак - 5, который своим фланцем плотно и прочно болтами - 3 крепится к фланцу на днище емкости - 1.
На обечайке емкости - 1 установлены два ушка - 6, в отверстиях которых помещена складывающаяся ручка - 7. Ушки - 6 к обечайке емкости - 1 прочно прикреплены заклепками - 8. Емкость - 1 плотно закрыта крышкой - 9. Крышка предназначается для предотвращения потери тепла в процессе помывки горячей водой.
В крышке имеется небольшое отверстие, способствующее свободному вытеканию горячей воды во время помывки.
Тарельчатый клапан состоит из седла - 4 и тарели - 10. Седло изготовлено в виде колеса, которое имеет обод, ступицу и диск, соединяющий обод со ступицей. В диске имеются отверстия для протекания воды. Обод снабжен фланцем с отверстиями для болтов, которыми седло через уплотнительную прокладку герметично и прочно крепится на фланце в днище емкости - 1.
На боковой поверхности обода имеется кольцевой выступ, торцовая поверхность которого обработана с высокой степенью частоты и предназначена для герметичного присоединения уплотнительной прокладки - 11.
В ступице седла - 4 имеется сквозное осевое отверстие, а на ступице закреплена цилиндрическая пружина - 12, которая предназначена для закрывания тарельчатого клапана. С этой целью через цилиндрическую пружину - 12 и сквозное осевое отверстие ступицы проходит болт - 13, который своей головкой через ступенчатую втулку - 14 сжимает цилиндрическую пружину при завинчивании болта в глухое отверстие с резьбой, сделанной в торце ступицы тарели - 10, обращенной в сторону седла - 4.
Тарель - 10 клапана изготовлена в виде колеса, которое имеет обод, глухую ступицу и диск без отверстий, соединяющий обод со ступицей.
На ободе тарели имеется кольцевой уступ и на нем закреплена уплотненная прокладка - 11 из резины, которая обеспечивает герметичное присоединение тарели - 10 к седлу - 4.
В торце ступицы, обращенном в сторону решетчатого колпака - 5, имеется глухое осевое отверстие с резьбой и в нем прочно и неподвижно закреплена упорная шпилька - 15, предназначенная для открывания тарельчатого клапана. С этой целью упорная шпилька - 15 своим вторым концом проходит через отверстие в направляющей втулке - 16, изготовленной из антифрикционного сплава металлов, которая гайкой - 17 прочно закреплена в центровом отверстии в днище решетчатого клапана - 5.
На резьбе упорной шпильки - 15, конец которой находится с наружи решетчатого колпака - 5, навинчена гайка - 18, снабженная рукояткой.
Гайку - 18 можно вручную вращать и перемещать по шпильке - 15 в осевом направлении, упирать в днище решетчатого колпака - 5 и таким способом вытягивать упорную шпильку - 15 из колпака - 5 и вследствие этого открывать тарельчатый клапан. С помощью гайки - 18 можно создать минимальный зазор между седлом - 4 и тарелью - 10 и таким способом осуществить экономный расход воды при помывке, например, во время пользования мылом и мочалкой.
На конце упорной шпильки - 15 между гайкой - 19 и контргайкой - 20 прочно закреплено звено - 21, к которому присоединено кольцо складывающейся тяги - 22, изготовленной в виде цепочки из нержавеющего коррозионно- и теплостойкого металла. Складывающаяся тяга - 22 предназначена для дистанционного открывания тарельчатого клапана и удержания его в открытом состоянии во время помывки под душем.
Аппарат «Душ компактный и портативный» разработан следующим образом.
Если летом в жаркий день хочется освежиться прохладной водой, тогда воду берут из ближайшей реки, озера или другого источника прохладной воды и наливают в емкость - 1. Аппарат за ручку - 7 подвешивают на кронштейн или крюк опоры, натягивают цепочку - 22 и принимают водные процедуры.
Если осенью в холодную погоду на природе или в холодном помещении необходимо хорошо помыться горячей водой, тогда воду наливают в котел и нагревают на любом источнике тепла до температуры, приятной для помывки. Горячую воду из котла переливают в емкость - 1 аппарата. Емкость - 1 за ручку - 7 подвешивают на крюке опоры, натягивают цепочку - 22 и наслаждаются помывкой горячей водой.
Воду для помывки можно нагреть непосредственно в емкости - 1 аппарата с применением трубчатого электронагревателя или открытого пламени, например пламени газовой горелки.
В полевых условиях воду нагревают непосредственно в емкости - 1 аппарата. С этой целью аппарат за ручку - 7 подвешивают на таганке, в емкость - 1 наливают воду и под ней разжигают костер, воду нагревают до требуемой температуры.
Аппарат с горячей водой подвешивают за ручку на крючок простейшей опоры, например, в виде треноги и совершают помывку.
Под аппаратом «Душ компактный и портативный» можно мыться стоя или сидя на скамье. Для этого необходимо натянуть цепь - 22, вода из емкости - 1 через открытый тарельчатый клапан потечет в решетчатый колпак - 5, из которого через решетку с мелкими отверстиями разделится на тонкие струи в виде мощного потока, и равномерно покроет всю поверхность тела моющегося человека.
Когда тягу - 22 отпустят, цилиндрическая пружина - 12 разожмется, тарель - 10 через уплотнительную прокладку - 11 герметично прижмется к седлу - 4 и поток воды через тарельчатый клапан прекратится.
Аппарат «Душ компактный и портативный» во время помывки позволяет экономно расходовать воду. Например, во время пользования мылом и мочалкой можно расходовать минимальное количество воды. Для этого аппарат снабжен устройством, которое при отпущенной тяге в закрытом клапане позволяет оставить небольшой зазор между седлом и тарелью, обеспечивающий минимальный поток воды, достаточный для пользования мылом и мочалкой.
Конструкция и техническая характеристика разработанного автором аппарата «Душ компактный и портативный» по сравнению с душем «Дачник», который производит предприятие П.К. «Восход Л.Т.Д», а/я 57 в г.Коврове Владимирской области, отличается следующими свойствами и преимуществами.
1. Аппарат «Душ компактный и портативный» не имеет насоса, шлангов и отдельной емкости для воды, поэтому является простым по устройству и надежным в работе.
2. Все детали аппарата «Душ компактный и портативный» сделаны из коррозионно- и теплостойких металлов и сплавов, которые сохраняют механическую прочность и работоспособность под действием горячей воды, нагретой до высокой температуры, достигающей температуры кипения.
3. Аппарат «Душ компактный и портативный» позволяет воду для помывки нагревать непосредственно в его емкости с применением открытого огня, например пламени газовой горелки или открытого огня на костре, потому что все детали аппарата изготовлены из коррозионно- и теплостойких металлов и сплавов.
4. Аппарат «Душ компактный и портативный» создает мощный поток горячей воды, потому что решетчатый колпак, через который втекает поток тонких струй воды, установлен непосредственно на днище емкости и поэтому имеет большую площадь.
5. Аппарат «Душ компактный и портативный» позволяет мыться под душем, сидя на скамейке, потому что для помывки не требуется нагнетать воду ногами.
6. Аппарат в рабочем состоянии занимает мало места, поэтому является удобным для применения как в домашних, так и в полевых условиях. Это свойство аппарата «Душ компактный и портативный» является особенно ценным для военнослужащих в полевых условиях, для геологов-поисковиков, работающих в глухих и безлюдных местах, для охотников-промысловиков в таежных условиях и других землепроходцев, которые все свое имущество, продовольствие и снаряжение несут в рюкзаках на себе. Каждый военнослужащий в полевых условиях должен иметь аппарат «Душ компактный и портативный», так же как флягу для воды и котелок для горячей пищи, чтобы регулярно мыться горячей водой и таким способом сохранять свое здоровье.
7. Аппарат «Душ компактный и портативный» отличается от аппарата «Дачник» конструкцией и принципом действия клапана, который применяют в этом аппарате для подачи горячей воды во время помывки.
Новая конструкция и принцип действия клапана в аппарате «Душ компактный и портативный» позволили применить в аппарате один клапан вместо четырех клапанов, которые применяют в аппарате «Дачник».
В этом клапане седло и тарель герметично прижаты один к другому болтом через уплотнительную прокладку и цилиндрическую пружину. Она одним своим концом закреплена на ступице седла, а вторым концом через ступенчатую втулку упирается в головку болта, который проходит через осевое отверстие в ступице седла и своим концом с резьбой прочно и неподвижно закреплен в глухом осевом отверстии с резьбой, в торце ступицы тарели, а перевод тарели в положение открытого клапана осуществляют руками с применением складывающейся тяги, которая упорной шпилькой закреплена в ступице тарели.
Седло клапана отличается тем, что оно изготовлено в виде колеса, которое имеет обод, ступицу и диск, соединяющий обод со ступицей. В диске имеются отверстия для протекания воды. В ступице имеется сквозное осевое отверстие для болта, закрепленного в тарели.
Обод седла имеет фланец с отверстиями для болтов, которыми седло через уплотнительную прокладку герметично и прочно крепят к фланцу в днище емкости.
Обод на боковой стороне, обращенный в сторону решетчатого клапана, имеет кольцевой выступ, торцовая поверхность которого обработана с высокой степенью чистоты и служит для герметичного и надежного присоединения упругой уплотнительной прокладки, закрепленной на тарели.
Тарель клапана отличается тем, что она изготовлена в виде колеса, которое имеет обод, глухую ступицу и сплошной диск, соединяющий обод со ступицей. В торце ступицы, обращенном в сторону емкости, имеется осевое глухое отверстие с резьбой, в котором прочно и не подвижно своей резьбой закреплен болт, который через надетую на нем цилиндрическую пружину и уплотнительную прокладку тарель упруго прижимает к седлу. Стержень болта перемещается в ступице седла по скользящей посадке и таким способом обеспечивает центрирование тарели при ее посадке на седле.
В торце ступицы тарели, обращенной в сторону решетчатого колпака, имеется осевое глухое отверстие с резьбой, в котором прочно и неподвижно закреплена упорная шпилька, на которой закреплена складывающаяся тяга, предназначенная для перемещения тарели руками в открытое положение тарельчатого клапана.
На ободе тарели имеется кольцевой уступ, на котором герметично и прочно закреплена упругая уплотнительная прокладка, изготовленная, например, из теплостойкой резины.
8. Аппарат «Душ компактный и портативный» отличается от аппарата «Дачник» конструкцией лейки. Лейка в аппарате «Душ компактный и портативный» изготовлена в виде решетчатого колпака, снабженного фланцем с отверстиями для болтов, которыми решетчатый колпак прочно крепится к фланцу на отверстии в днище емкости.
Днище решетчатого колпака имеет сферическую форму и в нем сделаны отверстия небольшого диаметра, чтобы сплошной поток воды разделить на тонкие струи. Площадь отверстий в днище решетчатого колпака делают пропорциональной площади отверстия в днище емкости.
Такое техническое решение позволило создать мощный поток тонких струй воды, необходимый для эффективной помывки горячей водой.
Источники информации
1. Технический паспорт на душ «Дачник», произведенный предприятием П.К. «Восход Л.Т.Д.», а/я 57 в г.Коврове Владимирской области.
2. Натуральный образец душа «Дачник», которым автор пользуется для помывки.
3. А.Н.Плановский, В.М.Рамн, С.З.Коган. Процессы и аппараты химической технологии. Издательство «Химия», Москва, 1966, стр.184-186, Перемещение жидкостей и газов, рис.7-2, Арматура трубопроводов.
4. Словарь иностранных слов. Под редакцией И.В.Лехина и проф. Ф.Н.Петрова, ТИИНС, Москва, 1949 г.
Значение слов:
стр.158, слово «гигиена»;
стр.316, слово «компактный»;
стр.514, слово «портативный».