Устройство для купания

Техническое решение относится к удовлетворению жизненных потребностей человека, а именно к устройствам для купания, в частности к переносным купелям, которые могут использоваться, например, под открытым небом в местах отдыха.
Из уровня техники известно решение, представляющее собой устройство для купания, содержащее металлическую емкость для заполнения водой, выполненную в форме полусферы, образованной секторами. Внутри емкости размещен деревянный пол и скамейки. Емкость закреплена в подвешенном состоянии на опоре в виде треноги над источником тепла. Патент РФ на полезную модель № 115208, МПК A61H 33/00, опубликован 27.04.2012.
Известно техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, представляющее собой устройство для купания, 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 на полезную модель № 185 118, МПК A61H 33/00, опубликован 22.11.2018.
Технический результат заявляемого технического решения проявляется в повышении надежности устройства для купания.
Повышение надежности достигается, в частности, за счет ребер жесткости, образующихся на месте сопряжения граней, обеспечивающих сопротивление возникающей нагрузки на изгиб и повышение жесткости емкости.
Технический результат достигается тем, что устройство для купания включает металлическую емкость для жидкости, содержащую стенки и днище, при этом стенки включают 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, стороны многоугольника сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней нижнего ряда, толщина стенки емкости составляет 1,5-4 мм, в верхней части верхнего ряда, по периметру емкости выполнен борт. Высота граней верхнего ряда предпочтительно составляет 600-800 мм, высота граней среднего ряда составляет 250-400 мм, высота граней нижнего ряда составляет 40-240 мм. Ширина борта предпочтительно составляет 35-60 мм. Устройство для купания может включать раму, внутренняя поверхность которой описывает контур, соответствующий поперечному сечению емкости, при этом площадь контура рамы меньше максимальной площади поперечного сечения емкости, при этом рама соединена стойками с опорой, выполненной в форме фигуры, площадь которой больше площади фигуры рамы.
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.
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.
Выполнение стенок и днища по форме и расположению, согласно заявляемому решению, позволяют создать устройство для купания замкнутым по форме, схожей с полусферообразной, обеспечивающей устойчивость емкости относительно оси симметрии и равномерно воспринимающей нагрузки. Ребра жесткости, образованные на сопряжения плоских трапециевидных граней, расположенных под углом друг к другу, существенно увеличивают жесткость конструкции, принимают на себя часть нагрузки, увеличивая устойчивость конструкции к изгибающему моменту, тем самым, предотвращая его деформацию, что в целом, обеспечивает высокую надежность устройства для купания.
Выполнение металлической емкости как минимум тремя горизонтальными рядами, как установлено опытным путем, делают устройство достаточно жестким за счет большего количества образуемых горизонтальных ребер жесткости, возникающих в месте сопряжения плоских трапециевидных граней, меньшее основание которых сопрягается с большим основанием трапециевидной грани нижерасположенного ряда. Формирование каждого ряда емкости путем сопряжения граней своими боковыми сторонами с образованием вертикальных ребер жесткости также увеличивают жесткость конструкции. Вертикальные и горизонтальные ребра жесткости принимают на себя часть нагрузки, увеличивая устойчивость конструкции к изгибающему моменту, тем самым предотвращая его деформацию.
Выполнение граней плоскими также увеличивает жесткость конструкции и формирует при соединении граней друг с другом прямолинейные ребра жесткости, что увеличивает общую жесткость конструкции. Каждая из плоских граней, сопрягаясь с соседней, образует прямую линию, по которой удобно выполнять сварочный шов, принимая нагрузки и сохраняя надежность и жесткость конструкции. Кроме того, конструкция с плоскими гранями, наклоненными друг к другу в соответствии с заявленной формой емкости, более удобна в использовании устройства для купания, так соответствует анатомическому положению человека сидя или полусидя, способствуя расслаблению мышц спины и ног.
Поскольку днище металлической емкости, воспринимающее на себя часть внешней нагрузки, выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника, стороны которого сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней нижнего ряда, устройство устойчиво относительно его центральной оси симметрии и его устойчивость не уменьшается с увеличением количества горизонтальных рядов или количества граней в ряду. Выполнение дна плоским также характеризует конструкцию наличием дополнительных горизонтальных ребер жесткости на стыке каждой из сторон днища с нижними ребрами нижнего ряда емкости. Кроме того, плоское днище является наиболее предпочтительным для удобного использования устройства для купания, так как способствует естественному положению ног человека.
Выполнение емкости с толщиной стенки 1,5-4 мм является оптимальным для достижения надежности устройства для купания. Опытным путем было выявлено, что при толщине стенок емкости мене 1,5 мм, конструкция, в процессе эксплуатации, подвергается деформациям под действием собственного веса, а также веса воды и людей. При такой толщине конструкция является недостаточно жесткой. При этом, при толщине емкости более 4 мм конструкция лишена минимальной гибкости, позволяющей ей деформироваться упруго под воздействием внешних сил, что определяет долговечность изделия без потери ее формы. Кроме того, заявленный диапазон также обуславливает удобство изготовления и использования устройства для купания, так как позволяет достичь оптимального веса, удобного для транспортировки и монтажа устройства на местности, и вместе тем, заявленная толщина позволяет выполнять любые крепежные изделия в стенках, в частности, для монтажа сидений, без повреждения целостности конструкции.
В верхней части верхнего ряда, по его периметру выполнен борт, наделяющий конструкцию дополнительным ребром жесткости, повышающим надежность устройства для купания. Наличие борта позволяет осуществлять крепление емкости на подвесе без повреждения целостности стенок, а также является средством для поддержки людей, погружающихся или покидающих пространство емкости для купания, что повышает удобство его использования.
В предпочтительном варианте, высота граней верхнего ряда составляет 600-800 мм, высота граней среднего ряда составляет 250-400 мм, высота граней нижнего ряда составляет 40-240 мм. Заявленные диапазоны были определены опытным путем, как дополнительно повышающие надежность конструкции. При высотах грани верхнего ряда менее 600 мм, грани среднего ряда менее 250 мм, грани нижнего ряда менее 40 мм конструкция емкости недостаточно прочна и устойчива. При использовании устройства, под действием собственного веса, веса воды и людей, а также под воздействием погодных условий, такая конструкция может быть нестабильна относительно вертикали и подвержена колебаниям и деформированию. Кроме того, общая высота конструкции является слишком малой для удобного и комфортного принятия водных процедур, в частности, за счет уменьшения пространства для скопления воздуха, нагреваемого от горячей воды. При высотах грани верхнего ряда более 800 мм, грани среднего ряда более 400 мм, грани нижнего ряда более 240 мм конструкция емкости недостаточно прочна и устойчива.
В предпочтительном варианте, ширина борта емкости составляет 35-60 мм. Нижний предел ширины борта обуславливает достаточную жесткость емкости, обеспечивает защиту верхней части стенок емкости от повреждений. Верхний предел является максимальным для сохранения устойчивой формы конструкции без утяжеления ее верхней части.
Устройство для купания может включать раму, внутренняя поверхность которой описывает контур, соответствующий поперечному сечению емкости, при этом площадь контура рамы меньше максимальной площади поперечного сечения емкости, при этом рама соединена стойками с опорой, выполненной в форме фигуры, площадь которой больше площади фигуры рамы. Наличие рамы с опорой и стойками дополнительно повышает надежность устройства, увеличивая ее сопротивляемость деформациям, которые возникают в процессе эксплуатации устройства для купания. А также рама воспринимает на себя нагрузку от стенок емкости при заполнении его водой, что увеличивает жесткость и надежность устройства. Заявленные формы рамы и опоры позволяют надежно фиксировать положение емкости.  Кроме того, такая конструкция упрощает эксплуатацию изделия, так как позволяет хранить, транспортировать, и, непосредственно, использовать устройство в положении, занимающем минимальное количества места в пространстве, не требует задействования дополнительных крупногабаритных опор или подвесов для фиксации положения емкости.
Стойки обеспечивают жесткое соединение рамы с опорой и выступают в качестве элементов, принимающих на себя нагрузки при эксплуатации изделия. Жесткость стоек позволяет избежать деформаций как емкости устройства для купания, так и рамы с опорой, повышая долговечность и надежность всей конструкции.
Конструкция устройства для купания далее поясняется с помощью фигуры 1, на которой схематично представлен общий вид одного из предпочтительных вариантов его исполнения.
Устройство для купания включает металлическую емкость (1) для жидкости, содержащую стенки и днище (2). Стенки емкости, толщиной 1,5-4 мм, включают три горизонтальных ряда, расположенных под углом друг к другу. Каждый из рядов выполнен с плоскими трапециевидными гранями (3), сопряженными между собой боковыми сторонами, а меньшее основание трапециевидной грани (3) одного ряда сопрягается с большим основанием трапециевидной грани (3) нижерасположенного ряда. Сопряжение граней (3) выполнено с образованием ребер (4), а днище (2) выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника. Стороны днища (2) также сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней (3) нижнего ряда с образованием ребер (4).
В верхней части верхнего ряда, по периметру емкости (1) выполнен борт (5), предпочтительно, шириной 35-60 мм.
Предпочтительно, высота граней (3) верхнего ряда составляет 600-800 мм, высота граней (3) среднего ряда составляет 250-400 мм, высота граней (3) нижнего ряда составляет 40-240 мм.
Устройство для купания может также включать раму, внутренняя поверхность которой описывает контур, соответствующий поперечному сечению емкости (1), при этом площадь контура рамы меньше максимальной площади поперечного сечения емкости (1), при этом рама соединена стойками с опорой, выполненной в форме фигуры, площадь которой больше площади фигуры рамы.
Под емкость (1) может устанавливаться источник тепла, например, печка для нагрева воды, при этом печка может иметь форму правильной призмы, основание которой соответствует по форме и размеру днищу (2) емкости (1).
Один из предпочтительных вариантов использования заявленного устройства продемонстрирован далее на примере.
Металлическая емкость (2) устанавливается на металлической подставке и наполняется водой. Может быть осуществлен прогрев воды с помощью печки, установленной под емкостью. В емкость, например, по лестнице, поднимаются люди и принимают удобное положение. В это время конструкция испытывает нагрузки, в частности, на изгиб, под действием масс воды и находящихся в емкости людей. Часть нагрузок, приходящихся как на стенки емкости (1), так и на ее плоское днище (2), принимают на себя ребра (4) жесткости, образованные на сопряжениях боковых сторон плоских трапециевидных граней (3) и меньших оснований плоских трапециевидных граней (3) с большими основаниями плоских трапециевидных граней (3) нижерасположенного ряда, а также ребра (4), образованные на сопряжениях нижних сторон нижнего ряда граней (3) со сторонами плоского днища (2). Благодаря ребрам (4), металлу, как материалу изготовления, обладающему высокими показателями прочности, твердости, упругости, заявленной толщине стенок и наличию борта (5), конструкция приобретает необходимую жесткость, предотвращая его деформацию, обусловленную способностью сопротивляться изгибающему моменту.
Кроме того, емкость (1) устойчива относительно оси симметрии благодаря своей форме, схожей с полусферообразной, образованной стенками и плоским днищем (2), которое в свою очередь имеет форму многоугольника, каждая сторона которого соединена с нижним основанием плоской трапециевидной грани (3) нижнего ряда. Такая форма способствует тому, что устойчивость к нагрузкам, приходящимся на днище, не уменьшается с увеличением количества горизонтальных рядов или количества граней (3) в каждом ряду.
Представленные фигура, 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 купания может быть использовано в качестве переносной купели для принятия релаксационных и гигиенических водных процедур под открытым небом в санаториях, на дачах и других местах отдыха, а также в качестве банного чана, при расположении устройства над источником тепла.