Устройство для принятия горячих ванн

Полезная модель относится к удовлетворению жизненных потребностей человека, а именно к устройствам для принятия горячих ванн, в частности к переносным банным чанам, которые могут использоваться, например, под открытым небом в местах отдыха с целью проведения релаксационных водных процедур и/или гигиенических ванн.
Из уровня техники известно решение, представляющее собой деревянную емкость для принятия горячих ванн с печью, расположенную внутри емкости, дымоходной трубой, сливным отверстием у дна и сиденьями. Патент DE на изобретение №102009034877, МПК A47K3/022; A47K3/12 опубликован 26.01.2012.
Заявляемое техническое решение отличается от известного аналога выполнением емкости из металла, стенки при этом включают горизонтальные ряды, каждый из которых состоит из плоских трапециевидных граней, сопряженных между собой боковыми сторонами. Печь, служащая источником тепла, расположена с внешней стороны емкости, выполнена в форме на основе объемной многогранной фигуры, при этом количество боковых граней печи равно количеству граней в нижнем ряду емкости.
Недостатками известного технического решения является расположение печи, служащей для нагрева воды, внутри емкости. Это приводит к уменьшению полезного объема емкости, необходимости изолировать горячую поверхность печи, чтобы исключить ожоги пользователей, а также к неравномерному прогреву воды в емкости.
Известно техническое решение, представляющее собой устройство для принятия горячих ванн, содержащее металлическую емкость для заполнения водой, внутри которой размещены деревянный пол и скамьи. Металлическая емкость имеет выпуклое дно и выполнено из секторов, образующих в поперечном сечении многоугольник. Устройство также содержит опору для установки емкости над источником тепла, в качестве которого используют открытый огонь или тлеющие угли. Патент РФ на полезную модель № 115208, МПК A61H 33/00, опубликован 27.04.2012.
Заявляемое техническое решение отличается от известного аналога тем, что стенки емкости включают горизонтальные ряды, каждый из которых состоит из плоских трапециевидных граней, сопряженных между собой боковыми сторонами, а меньшее основание трапеции сопрягается с большим основанием трапециевидной грани нижерасположенного ряда, днище выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника. В качестве источника тепла устройство содержит печь, которая расположена с внешней стороны емкости, выполнена в форме на основе объемной многогранной фигуры, при этом количество боковых граней печи равно количеству граней в нижнем ряду емкости.
В известном техническом решении по приведенному выше патенту в качестве источника тепла используют открытый огонь или тлеющие угли. Такой способ нагрева воды не позволяет обеспечить равномерное поддержание температуры воды в емкости, так как на открытом пространстве тепло, поступающее от источника тепла, может быть подвержено действию окружающей среды - ветра, низкой температуры воздуха и т.п.
Известно техническое решение, представляющее собой металлическую емкость, содержащую стенки и днище, а также 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 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 трапеции сопрягается с большим основанием трапециевидной грани нижерасположенного ряда. Патент РФ на полезную модель № 185338, МПК A61H 33/00, E04H 4/00, опубликован 30.11.2018.
В известном техническом решении источник тепла выполнен в виде печи, что позволяет лучше контролировать равномерность нагрева воды в емкости, однако не обеспечивает поддержание температуры на определенном, комфортном для пользователя уровне, так как при уменьшении огня в печи она будет быстро остывать, и температура воды в емкости будет также понижаться. Заявляемое техническое решение отличается от известного аналога тем, что в верхней части печи выполнена полость с возможностью заполнения её жидкостью, указанная полость сопряжена с нижней частью емкости.
Технический результат заявляемого технического решения проявляется в улучшении равномерности нагрева воды в емкости и снижении температурных колебаний воды в емкости при изменении температуры источника тепла.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для принятия горячих ванн, которое включает металлическую емкость, содержащую днище и стенки, содержащие горизонтальные ряды, расположенные 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, а днище выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника, стороны многоугольника сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней нижнего ряда, а также печь, выполненную в форме на основе объемной многогранной фигуры, расположенную с внешней стороны емкости в нижней ее части и жестко соединенную со стенками емкости, согласно заявляемому решению в верхней части печи выполнена полость с возможностью заполнения ее жидкостью, указанная полость сопряжена с нижней частью емкости. В нижней части металлической емкости выполнены отверстия соединенные с полостью печи и сливное отверстие, а на стенках емкости с внутренней стороны закреплены крепежные элементы для монтажа сиденья.
В целях понимания заявляемого технического решения под сопряжением граней следует понимать неразрывное соединение граней между собой с образованием ребра в месте их стыка, выполненное любым методом, в частности сваркой или путем сгиба из единой детали, под сопряжением полости печи с нижней частью емкости следует понимать такой способ соединения указанных элементов конструкции, при котором один из них полностью или частично расположен внутри другого или примыкает (соприкасается) к нему хотя бы одной своей поверхностью.
Выполнение источника тепла устройства для принятия горячих ванн в виде печи с полостью в верхней её части, так называемой, «водяной рубашкой», выполненной с возможностью заполнения её жидкостью позволяет достичь равномерного прогрева воды в емкости и снижения температурных колебаний. Это достигается за счёт того, что жидкость в полости нагревается и остывает медленнее, чем металл, из которого выполнены емкость и печь, а значит колебания температуры источника тепла будут медленнее передаваться воде в емкости, что обеспечит больший комфорт пользователей. При этом емкость выполнена с отверстиями в нижней части таким образом, что полость в печи и внутренний объем емкости сообщаются с помощью этих отверстий. Такой вариант исполнения является предпочтительным, так как вода в «водяной рубашке», постоянно перемешиваясь с водой в емкости, поддерживает там стабильную температуру, без существенных колебаний.
Выполнение емкости из металла, обладающего высокими показателями механических свойств, такие как прочность, твердость, упругость улучшают показатели жесткости устройства и служат для обеспечения реализации назначения заявленного устройства - для создания надежного устройства для купания, в котором могут разместиться один или несколько человек для принятия водных релаксационных и/или гигиенических процедур.
Выполнение емкости рядами, расположенными под углом друг к другу, обеспечивает возможность создания оптимального объема емкости, по форме близкого к полусферической, в которой отсутствуют области с неравномерным распределением температуры воды.
Конструкция устройства для принятия горячих ванн далее поясняется с помощью фигур, на которых представлен один из предпочтительных вариантов исполнения устройства. На фигуре 1 схематично представлен вид сбоку на устройство для принятия горячих ванн. На фигуре 2 схематично представлен вид сверху устройства для принятия горячих ванн.
Далее со ссылками на фигуры описана конструкция устройства для принятия горячих ванн. На фиг.1-2 изображены: 1 - емкость, 2 - днище, 3 - сливное отверстие, 4 - грань, 5 - ребро, 6 - печь, 7 - полость в верхней части печи, 8 - отверстия в нижней части емкости, 9 - крепежные элементы для установки сидений.
Устройство для принятия горячих ванн представляет собой емкость (1), выполненную из металла. Емкость (1) содержит стенки и днище (2). В предпочтительном варианте исполнения стенки образованы тремя горизонтальными рядами, расположенными под углом друг к другу. Каждый из рядов выполнен плоскими трапециевидными гранями (4), сопряженными между собой боковыми сторонами, образовывая при этом ребра (5). При этом меньшее основание трапециевидной грани (4) одного ряда сопрягается с большим основанием трапециевидной грани (4) нижерасположенного ряда. Сопряжение граней (4) может быть выполнено, например, как путем сварки, так и путем сгиба из единой детали. Днище (2) выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника, а стороны многоугольника сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней (4) нижнего ряда. Многоугольник, образующийся гранями (4) горизонтальных рядов, в поперечном сечении металлической емкости (1) может быть в виде шестиугольника, восьмиугольника, десятиугольника. С внешней стороны емкости (1), в нижней её части, установлена печь (6) для подогрева воды в устройстве. В верхней части печи (6) выполнена полость (7) с возможностью заполнения её жидкостью. Указанная полость (7) располагается вокруг топочного отделения печи и сопряжена с нижней частью емкости (1), воспринимает тепло, распространяющееся во время нагрева печи, что приводит к равномерному нагреву жидкости, которой заполнена полость (7). Печь (6) жестко соединена со стенками емкости. В предпочтительном варианте исполнения в нижней части емкости (1), в области сопряжения с полостью (7), выполнены отверстия, сообщающиеся с полостью (7).
Емкость (1) содержит сливное отверстие (3). Сливное отверстие (3) расположено преимущественно в нижней части емкости (1), например, на днище (2) или на одной из граней (4) нижнего ряда, что позволяет производить слив воды после эксплуатации устройства для принятия горячих ванн, не переворачивая емкость (1), что исключает риск повреждения/деформации её конструкции, и не применяя дополнительных средств. К сливному отверстию (3) может быть подведена сливная труба с краном. Устройство может быть установлено на подставке (на фигурах не показана).
Угол, образованный наружной поверхностью каждой грани (4) к плоскости земли может быть острым и больше углов, образованных наружными поверхностями каждых граней (4) нижерасположенных рядов и плоскостью.
Внутри емкости (1) могут быть установлены настил в нижней части и сиденья (на фигурах не показаны), необходимые для индивидуального или группового нахождения в емкости (1) людей, которые закреплены к стенкам емкости с помощью крепежных элементов (9).
Печь (6) выполнена в форме на основе объемной многогранной фигуры, например, в виде призмы. Количество боковых граней печи (6) может быть равно количеству граней в нижнем ряду емкости (1). Такая конструкция печи (6) и емкости (1) позволяет устройству для принятия горячих ванн быть устойчивым и жестким, не зависимо от количества граней в горизонтальном ряду емкости (1).
Устройство может быть установлено на подставке (на фигурах не показана), преимущественно металлической. Подставка может быть образована горизонтальными и вертикальными балками, при этом соединенные горизонтальные балки могут образовывать многоугольники, количество сторон которых соответствует количеству сторон многоугольника в поперечном сечении емкости (1), при этом нижняя часть емкости (1) и печь (6) находятся в пространстве, образованном горизонтальными и вертикальными балками. К емкости (1) может приставляться лестница с перилами.
Внутренняя часть емкости (1) и её борт, который образовывает верхняя часть емкости (1), могут быть обшиты прочным и влагоустойчивым деревом, преимущественно кедром, из которого также могут быть выполнены другие комплектующие устройства для принятия горячих ванн (лестница с перилами, сиденья, настил днища).
Один из предпочтительных вариантов использования заявленного устройства продемонстрирован далее на примере.
Металлическая емкость (1) устанавливается на металлической подставке, таким образом, что часть емкости (1) и печь (6) находятся в пространстве, образованном горизонтальными и вертикальными балками, и емкость (1) наполняется водой, например, с помощью подведенного шланга. В камеру горения печки (6) закладывается и поджигается топливный материал. Благодаря наличию в верхней части печи (6) полости (7) заполненной жидкостью, в частности водой, расположенной вокруг топочного отделения печи (6) и сопряженной с нижней частью емкости (1), тепло, распространяющееся во время горения топливного материала, постепенно и равномерно нагревает жидкость, которой заполнена полость (7), передавая тепло воде в емкости (1). В предпочтительном варианте исполнения в нижней части емкости (1), в области сопряжения с полостью (7), выполнены отверстия (8), таким образом, что полость (7) в печи (6) и внутренний объем емкости (1) сообщаются с помощью этих отверстий (8). В этом случае вода в полости (7) постоянно перемешивается с водой в емкости (1), что способствует поддержанию стабильную температуру воды, без существенных колебаний. Газообразные продукты сгорания выходят через дымовую трубу (на фигурах не показана). По лестнице с перилами в емкость (1) поднимаются люди и принимают удобное положение, садясь на сиденья, жестко установленные с помощью крепежных элементов (9) к стенкам емкости (1).
Температурное поле воды также уравнивается, благодаря форме емкости (1), схожей с полусферической, так как отсутствуют области с неравномерным распределением температуры воды.
По завершению водных процедур открывается кран, и происходит отток воды из емкости (1) и полости (7) через трубу, подведенную к сливному отверстию (3). Открываются дверцы печи (6) и производится очистка топочной камеры от прогоревшего топливного материала.
Устройство для принятия горячих ванн может быть изготовлено следующим образом.
В качестве материала изделия может быть использована нержавеющая сталь, например, марки AISi 304. Грани (4) нужных размеров вырезают из готовых листов нержавеющей стали, соединяют между собой с помощью сварки под заданными углами друг другу, приваривают днище (2) формой, соответствующей поперечному сечению будущей емкости (1). Емкость (1) приобретает замкнутую полусферообразную форму с тремя или более поперечными рядами и сечением в виде многоугольника. Кроме сварки сопряжение граней (4) может быть выполнено, например, путем сгиба из единой детали.
На боковой грани (4) металлической емкости (1) или на его днище (2) вырезается сливное отверстие (3). В нижней части емкости (1), в области сопряжения с полостью (7), выполняют отверстия (8).
Корпус печи (6) изготавливается аналогичным образом: грани призмы нужных размеров вырезают из готовых листов жаропрочного металла, соединяют между собой с помощью сварки под заданными углами друг другу. Кроме сварки сопряжение граней может быть выполнено, например, путем сгиба из единой детали. Количество боковых граней печи (7) равно количеству граней нижнего ряда емкости (1). Внутри печи (6) вокруг топочного отделения выполняют полость (7), например, путем расположения дополнительных перегородок, образующих полость (7), герметичную по бокам и нижней части, что позволяет заполнять её жидкостью. Емкость (1) устанавливается на печь (6) так, что нижняя часть емкости (1) заполняет пространство в верхней части печи (6) и сопрягается с полостью (7). Место стыка печи (6) и емкости (1) соединяют сваркой.
На печи (6) устанавливают дымовую трубу для выхода продуктов сгорания.
Сварные швы отшлифовываются. Поверхность металлической емкости (1) и печи (6) обрабатывается шлифовкой, в частности сатинированием, при котором частично снимается часть материала, для получения полублестящей поверхности от микронеровностей.
С внутренней части емкости (1), по ее периметру, устанавливаются крепежные элементы (9), к которым закрепляют сиденья, например, в виде скамей. Борта емкости (1), ее внутренняя верхняя поверхность и днище (2) также могут быть обшиты деревом.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования устройства не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы.
Заявленное устройство для принятия горячих ванн может быть использовано в качестве переносного банного чана для принятия релаксационных и гигиенических водных процедур под открытым небом в санаториях, на дачах и других местах отдыха. Полость внутри печи, сопряженная с емкостью, способствует равномерному нагреву воды и поддержанию заданной температуры без существенных температурных колебаний воды в емкости при изменении температуры источника тепла.