УСТРОЙСТВО ДЛЯ КУПАНИЯ

Техническое решение относится к удовлетворению жизненных потребностей человека, а именно к устройствам для купания, которые могут использоваться, например, под открытым небом в местах отдыха с целью проведения водных релаксационных и/или гигиенических процедур.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В патентной литературе раскрыто большое количество различных устройств для купания, в том числе устройств для принятия горячих ванн, банных чанов, купелей, джакузи, переносных устройств для купания и т.д. Для характеристики уровня техники в рассматриваемой области можно привести несколько аналогов предлагаемой полезной модели.
Так, из уровня техники известно (RU 204385 U1, опубликовано 21.05.2021) устройство для купания со встраиваемой печью, включающее чан для купания, съемный подножник, расположенный между печью и чаном для купания, при этом встраиваемая печь включает колосниковую решетку с зольником, дверцу для загрузки топлива, трубу дымоотведения и сливное отверстие. Встраиваемая печь состоит из внешнего и внутреннего секторов и расположена под чаном для купания, где внутренний сектор включает крышу печи, внутренние стенки, переднюю стенку с дверцей для загрузки топлива, а внешний сектор состоит из внешних стенок, сливного отверстия и выполнен полым с возможностью заполнения его водой, при этом дно встраиваемой печи является единым для внутреннего и внешнего секторов, чан для купания выполнен полым и соединен жестко с внешним сектором печи.
Также известно (RU 209910 U1, опубликовано 23.03.2022) устройство для парения на открытом воздухе, содержащее чашу, закрепленную сверху печи, дымоходную трубу с защитным колпаком, прикрепленную к печи. Чаша выполнена скругленной, а печь выполнена в виде усеченного конуса и содержит поддувальные дверцы, выполненные слева и справа от двери, при этом дымоходная труба выполнена диаметром 150 мм, нижняя часть которой приварена к боковой стенке печи под углом от 40 до 75 градусов.
Известно (RU 185338 U1, опубликовано 30.11.2018) устройство для принятия горячих ванн представляет собой металлическую емкость, содержащую стенки и днище. Устройство также содержит 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. Днище выполнено плоским в форме равностороннего многоугольника, а стороны многоугольника сопряжены с нижними основаниями трапециевидных граней нижнего ряда. На стенках емкости с внутренней стороны могут быть закреплены крепежные элементы для монтажа сиденья. В нижней части металлической емкости может быть расположено сливное отверстие.
Также известно (RU 201204 U1, опубликовано 02.12.2020) устройство для принятия горячих ванн, включающее металлическую емкость, содержащую стенки и плоское днище, при этом 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, и печь. В устройство введено основание, выполненное в виде полого цилиндра, верхняя часть которого сопряжена с поверхностью трапециевидных граней нижнего ряда емкости, а нижняя - с днищем, выполненным в виде круга, снабженное буртиком, сопряженным с днищем, боковая поверхность буртика выполнена цилиндрической с возможностью разъемного соединения с печью, и расположенное соосно емкости, днищу и печи.
Общими недостатками указанных аналогов являются длительный и/или неравномерный нагрев воды в емкости, что приводит к неудобству использования и отсутствию безопасности использования устройством. Кроме того, заявленное в известных решениях повышение жесткости и/или устойчивости устройств не учитывают усталостную прочность конструкции.
Наиболее близким аналогом может быть выбрано известное (RU 199666 U1, опубликовано 14.09.2020) устройство для принятия горячих ванн, которое включает металлическую емкость и печь, 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. Технический результат проявляется в улучшении равномерности нагрева воды в емкости и снижении температурных колебаний воды в емкости при изменении температуры источника тепла.
Недостатком известного технического решения является, прежде всего то, что поддержание температуры на определенном уровне не исключает длительности нагрева. Напротив, дополнительная емкость между источником нагрева и емкостью еще более замедляет процесс достижения комфортной для пользователя температуры. Также, известное решение не учитывает такие характеристики, как прочность, устойчивость и усталостную прочность конструкции, тогда как наличие дополнительной емкости значительным образом влияет на них.
Для целей предлагаемого технического решения под прочностью понимается свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих под воздействием внешних сил.
Под устойчивостью понимается способность системы (материала) сохранять текущее состояние при влиянии внешних воздействий.
Под усталостной прочностью понимается свойство материала не разрушаться с течением времени под действием изменяющихся рабочих нагрузок. В большинстве случаев это циклические нагрузки. Разрушение происходит из-за появления микроразрушений, их накопления, затем объединения в одно макроразрушение. Накопление микроповреждений называют усталостью материала, а усталостная прочность тогда есть способность материала не «уставать» и держать нагрузку. Для каждого материала существует предел усталостной прочности, который значительно меньше его предела прочности. На усталостную прочность влияют не только число циклов и величина действующей нагрузки, но и амплитуда напряжений в материале, возникающая в результате действующей переменной во времени нагрузки.
Таким образом, анализ уровня техники показывает, что существует необходимость создания устройства, которое устранило бы приведенные недостатки известных решений.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое решение, является усиление конструкции посредством повышения прочности, усталостной прочности, надежности и устойчивости конструкции, а также увеличение срока службы устройства и повышение безопасности использования устройства.
Технический результат достигается тем, что разработано устройство для купания, включающее металлическую емкость и печь, каждая из которых выполнена в виде объемных многогранных фигур, при этом количество граней емкости и печи совпадает, все грани металлической емкости соединены между собой посредством сварки двойными сварными швами, верхняя часть емкости загнута с образованием наружного бортика, в средней части внутренней поверхности емкости размещена система крепежных элементов, а в нижней части емкости выполнено неразъемное соединение емкости и печи посредством сварки двойными сварными швами, соотношение толщины стенок емкости и высоты емкости составляет не менее 0,002, при этом емкость снабжена элементами в виде бортика, закрепляемого на наружном бортике емкости, подспинника, закрепляемого по периметру верхнего края емкости, сиденья, устанавливаемого на систему крепежных элементов, и настила, устанавливаемого в нижней части емкости на расстоянии от 0,25 до 0,35 высоты емкости, а печь снабжена дымоходом с шиберной задвижкой.
Верхняя часть емкости загнута под прямым углом.
Двойные сварные швы могут быть выполнены сплошными посредством сварки высотой катета шва от 3 до 6 мм.
Место сопряжения металлической емкости и печи может быть снабжено прокатным профилем, размещенным по периметру. В качестве прокатного профиля могут быть выбраны трубы, уголки, швеллеры.
Элементы в виде бортика, подспинника, сиденья и настила могут быть выполнены из дерева с нанесенным на него покрытием. В качестве покрытия может быть выбран натуральный воск.
Элементы в виде бортика, подспинника, сиденья и настила могут быть выполнены из резины, пластика, поливинилхлорида, вспененного этиленвинилацетата.
В нижней части металлической емкости расположено сливное отверстие с краном.
Дымоход может быть снабжен защитным зонтиком.
Устройство для купания может быть снабжено подставкой, выполненной из жаропрочной стали.
Наружный бортик емкости может быть снабжен системой креплений, обеспечивающей подвес устройства для купания на бревна. Система креплений выполнена с коэффициентом запаса прочности n>2.
Угол наклона граней емкости составляет от 90 до 115 градусов относительно горизонтали.
Устройство для купания может быть снабжено лестницей с перилами, выполненной с возможностью закрепления за наружный бортик емкости.
Устройство для купания может быть снабжено веслом, при этом длина весла должна превышать высоту устройства для купания на 15%.
Устройство для купания может быть снабжено столиком.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 схематически представлен общий вид устройства для купания.
На Фиг. 2 схематически представлен вид устройства для купания сзади, показан местный разрез Е.
На Фиг. 3 схематически представлен вид устройства для купания сверху.
На Фиг. 4А схематически представлен общий вид устройства для купания с металлической лестницей.
На Фиг. 4Б схематически представлен вид устройства для купания сзади с металлической лестницей, показан местный разрез С.
На Фиг. 5 схематически представлен общий вид устройства для купания с металлической лестницей, показан разрез А-А, с указанием выполнения двойных сварных швов.
На Фиг. 6А на виде емкости снизу схематически показана система крепежных элементов.
На Фиг. 6Б схематически показана конструкция крепежного элемента.
На Фиг. 7 схематически показана конструкция подставки.
На Фиг. 8А схематически представлен общий вид устройства для купания с деревянной лестницей.
На Фиг. 8Б схематически показан вид устройства для купания сзади с деревянной лестницей и веслом.
На Фиг. 9А схематически представлен вид устройства для купания спереди при подвесе на бревна (печь на чертеже не показана).
На Фиг. 9Б схематически представлен вид устройства для купания сверху при подвесе на бревна.
На Фиг. 9В схематически показана система креплений, обеспечивающая подвес устройства для купания на бревна.
На Фиг. 9Г схематически показана конструкция крепления.
На Фиг. 10 проиллюстрирован пример исполнения устройства для купания.
На чертежах обозначены следующие позиции: металлическая емкость (1); наружный бортик (2); система крепежных элементов (3); бортик (4); подспинник (5); сиденье (6); настил (7); сливное отверстие (8); кран (9); прокатный профиль (10); печь (11), дымоход (12); шиберная задвижка (13); защитный зонтик (14); двойные сварные швы (15); подставка (16); опора (17); костыль (18); система креплений (19); лестница (20); весло (21); столик (22).
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Предложено устройство для купания, включающее емкость (1), заполняемую водой, и печь (11) для нагрева воды в емкости (1) (например, Фиг. 1, 2, 4А, 4Б, 5, 8А, 8Б, 10).
Емкость (1) выполнена металлической. Емкость (1) может быть изготовлена из стали, чугуна и других металлов и/или их сплавов.
Емкость (1) выполнена в виде объемной многогранной фигуры (Фиг. 1, 2, 8А, 9В, 10). Емкость (1) может быть выполнена шестигранной, восьмигранной, десятигранной, двенадцатигранной и т.д. Грани многогранника, выполненные трапециевидными с сужением книзу и с наклоном к горизонтали, образуют стенки металлической емкости (1).
Угол наклона граней емкости составляет от 90 до 115 градусов относительно горизонтали. Величина угла наклона определяется физиологическими особенностями тела человека, при этом при отклонении от заданного диапазона в конструкции сиденья должен быть предусмотрен подголовник.
Выполнение металлической емкости (1) многогранной, из трапециевидных граней с сужением книзу (от верха емкости к ее днищу) создает форму конструкции, обладающую повышенной прочностью и обеспечивающую равномерный прогрев емкости (1) с минимальным расходом топлива.
Все грани металлической емкости (1) соединены между собой посредством сварки с двойными сварными швами (15) (Фиг. 5).
При этом размеры сварных швов должны быть оптимальными: слишком большой шов - приведет к деформации детали при сварке, уменьшению скорости работы и увеличении ее стоимости, а слишком маленький шов - не будет достаточно прочным.
В зависимости от толщины стенок емкости (1) двойные сварные швы (15) могут быть выполнены сплошными посредством сварки высотой катета шва от 3 до 6 мм. После окончания сварки все сварные швы шлифуются.
Выполнение сварки с двойными сварными швами (15) позволяет увеличить срок службы устройства для купания, как минимум в 2 раза, и повышает безопасность его использования.
При этом толщина стенок емкости (1) выбирается в зависимости от ее высоты. Соотношение толщины стенок емкости (1) и высоты емкости (1) составляет не менее 0,002.
Верхняя часть емкости (1) (по каждой грани) загнута с образованием наружного бортика (2) (Фиг. 2, 6А). Верхняя часть емкости (1) может быть загнута под прямым углом, т.е. плоскость наружного бортика (2) параллельна земле. На наружном бортике (2) закрепляется неметаллический элемент - бортик (4) (Фиг. 1, 3, 10).
Наружный бортик (2) с закрепленным на нем бортиком (4) образуют верхнее горизонтальное ребро жесткости конструкции в целом. Такое ребро жесткости, по сути, участвует в распределении нагрузки от деформирующих сил, действующих на стенки конструкции устройства для купания, увеличивая ее прочность.
По периметру верхнего края емкости (1) закрепляется неметаллический элемент - подспинник (5) (Фиг. 1, 2, 3, 6, 10). Подспинник (5) может быть закреплен вплотную к бортику (4) или с зазором. Горизонтальное исполнение подспинника (5) придает устройству для купания дополнительную прочность. Подспинник (5) может быть выполнен из одного широкого элемента или двух и более узких элементов. Подспинник (5) может быть выполнен состоящим из модулей, при этом количество модулей совпадает с количеством граней емкости (1) (Фиг. 1, 3, 8А).
В средней части внутренней поверхности емкости (1) размещена система крепежных элементов (3) (Фиг. 6А, 6Б) для установки на нее неметаллического элемента - сиденья (6) (Фиг. 1, 9В). Крепежные элементы (3) выполнены с возможностью сгиба (Фиг. 6Б) с образованием угла, соответствующего углу образованному гранями емкости (1). Сиденье (6) выполнено состоящим из трапециевидных модулей, при этом количество модулей совпадает с количеством граней емкости (1) (Фиг. 1, 3, 9В).
Система крепежных элементов (3) с установленным и закрепленным на ней сиденьем (6) образуют среднее горизонтальное ребро жесткости конструкции в целом. Такое ребро жесткости, по сути, участвует в распределении нагрузки от деформирующих сил, действующих на стенки конструкции устройства для купания, увеличивая ее прочность.
В нижней части емкости (1) выполнено неразъемное соединение емкости (1) и печи (11) посредством сварки с двойными сварными швами (15) (Фиг. 5). В зависимости от толщины стенок емкости (1) и печи (11) двойные сварные швы (15) могут быть выполнены сплошными посредством сварки с высотой катета шва от 3 до 6 мм. После окончания сварки все сварные швы шлифуются.
Такое неразъемное соединение образует нижнее горизонтальное ребро жесткости конструкции в целом, участвующее в распределении нагрузки от деформирующих сил, действующих на стенки конструкции устройства для купания, увеличивая ее прочность. Также, выполнение сварки с двойными сварными швами (15) позволяет увеличить срок службы устройства для купания, как минимум в 2 раза, и повышает безопасность его использования. Кроме того, такое неразъемное соединение емкости (1) и печи (11) повышает устойчивость конструкции в целом.
Описанные ребра жесткости в совокупности также влияют на способность предлагаемого устройства для купания держать нагрузку в течение длительного времени, обеспечивая высокий коэффициент запаса усталостной прочности конструкции в целом. Указанное, увеличивает усталостную прочность предлагаемого устройства для купания.
С целью дополнительного усиления конструкции устройства для купания место сопряжения емкости (1) и печи (11) может быть снабжено прокатным профилем (10), размещенным по периметру (Фиг. 6А, 10). В качестве прокатного профиля (10) могут быть выбраны трубы, уголки, швеллеры.
В нижней части емкости (1) устанавливается неметаллический элемент - настил (7) (Фиг. 3, 9В). Настил (7) устанавливается на расстоянии от 0,25 до 0,35 высоты емкости. Настил (7) может быть выполнен сборным из отдельных элементов, соединенных с зазором. Наличие неметаллического настила (7) и расстояние его установки обеспечивают повышение удобства и безопасности использования устройства для купания (физиологически удобный угол сгиба колен человека в сидячем положении и исключение возможности соприкосновения ног человека с горячим днищем емкости (1) и ожогов).
Все неметаллические элементы (бортик (4), подспинник (5), сиденье (6), настил (7)) могут быть выполнены из дерева с нанесенным на него покрытием. В качестве дерева могут быть использованы разные виды древесины: лиственница, сосна, кедр и др. В качестве покрытия может быть выбран натуральный воск.
Также, неметаллические элементы (бортик (4), подспинник (5), сиденье (6), настил (7)) могут быть выполнены из резины, пластика, поливинилхлорида, вспененного этиленвинилацетата.
В нижней части металлической емкости (1) выполнено сливное отверстие (8), к которому может быть приварен отрезок трубы, на который установлен кран (9), для удобного и безопасного удаления воды из емкости (Фиг. 2, местный разрез Е, Фиг. 4Б, местный разрез С). Во избежание ослабления конструкции отрезок трубы приваривается посредством сварки с двойными сварными швами (15). После окончания сварки все сварные швы шлифуются. Сливное отверстие (8) располагается ниже уровня настила.
Печь (11) выполнена в виде объемной многогранной фигуры (Фиг. 1, 2, 8А). Печь (11) может быть выполнена шестигранной, восьмигранной, десятигранной, двенадцатигранной и т.д. Количество граней металлической емкости (1) и печи (11) совпадает.
Грани печи (11) могут быть выполнены прямоугольными, образуя стенки печи (11), вертикально ориентированные относительно горизонтали (например, Фиг. 1, 2, 4А, 4Б). Грани печи (11) могут быть выполнены трапециевидными с сужением кверху, образуя стенки печи (11), ориентированные с наклоном к горизонтали (Фиг. 10).
Верхней гранью печи (11) может являться нижняя грань (днище) емкости (1), либо днище емкости (1) может быть сочленено с верхней гранью печи (11).
Такая конструкция обеспечивает эффективную передачу тепла посредством контактного теплообмена, что дополнительно способствует ускорению нагрева воды в емкости (1).
Все грани печи (11) соединены между собой посредством сварки с двойными сварными швами (15) (Фиг. 5). В зависимости от толщины стенок печи (11) двойные сварные швы (15) могут быть выполнены сплошными посредством сварки с высотой катета шва от 3 до 6 мм. После окончания сварки все сварные швы шлифуются.
Печь (11) является теплоемкой и выполнена с большой топочной камерой с колосниками, обеспечивающими максимальную площадь прогрева и подачу воздуха, необходимого для усиления процесса горения и эффективной работы печи устройства для купания, непосредственно к топливу. Конструкция печи (11) позволяет обеспечить быстрый прогрев емкости (1), в том числе за счет увеличенной площади нагрева и оптимальных условий расхода топлива (необходимое количество топлива загружается в топочную камеру сразу, без дозагрузок, во время которых через топочную дверку поступает большое количество уличного воздуха, который охлаждает топочную камеру и всю печь).
Для отвода продуктов сгорания топлива и обеспечения тяги в печи печь (11) снабжена дымоходом (12) с шиберной задвижкой (13) (например, Фиг. 1, 2, 10). Для обеспечения эффективной тяги и рассеивания дыма на высоте, не мешающей дыханию, дымоход имеет длину не менее 2 метров. Шиберная задвижка (13) не содержит никаких элементов, выступающих внутрь дымохода (12), благодаря чему создает минимальное сопротивление остаточному газу, что крайне важно для эффективного создания тяги. Шиберная задвижка (13) обеспечивает не только полное закрытие или открытие движения продуктов сгорания топлива, но и осуществляет регулирование их потока, тем самым регулируя степень горения топлива.
Таким образом, помимо регулирующей функции описанный дымоход (12) с шиберной задвижкой (13) повышают безопасность и удобство использования устройства для купания в целом.
Печь (11), а также ее комплектующие (дымоход (12), шиберная задвижка (13) и т.д.) могут быть выполнены из жаропрочных металлов и/или их сплавов, в частности, из жаропрочной стали или чугуна.
С целью обеспечения защиты от снега и дождя, а также дополнительного увеличения тяги дымоход (12) может быть снабжен защитным зонтиком (14) (например, Фиг. 1, 2, 10).
Устройство для купания может быть снабжено подставкой (16) (Фиг. 1, 2, 4А, 4Б, 5, 7, 8А, 8Б). Подставка (16) выполнена многогранной, при этом количество ее граней и количество граней емкости (1) совпадает. На каждом стыке граней выполнена опора (17), снабженная костылем (18) для фиксации конструкции к земле (Фиг. 7). Подставка (16) может быть выполнена из жаропрочного материала, в частности, из жаропрочной стали, из толстой стали с огнеупорным покрытием.
Конструкция и материал подставки (16) обеспечивают дополнительное повышение прочности и устойчивости конструкции устройства для купания, а также безопасности его использования.
Устройство для купания может быть установлено на бревна (Фиг. 9А (схематически, печь не показана), 9Б). В этом случае наружный бортик (2) емкости (1) может быть снабжен системой креплений (19), обеспечивающей подвес устройства для купания на бревна (Фиг. 9В, 9Г). С целью обеспечения прочности, устойчивости и усталостной прочности устройства для купания система креплений (конструкция и количество креплений) выполнена с коэффициентом запаса прочности n>2.
Устройство для купания может быть снабжено лестницей (20) с перилами, выполненной с возможностью закрепления за наружный бортик (2) емкости (1) (Фиг. 4А, 4Б, 5, 10).
Лестница (20) с перилами может быть выполнена целиком из неметаллических материалов (например, из дерева) (Фиг. 8А, 8Б).
Лестница (20) с перилами может быть выполнена комбинированной из неметаллических и металлических материалов. В этом случае из металла выполняется каркас лестницы (20), а перила и ступеньки лестницы (20) - из неметаллических материалов (например, из дерева) (Фиг. 10).
Устройство для купания может быть снабжено веслом (21), при этом длина весла (21) должна превышать высоту устройства для купания на 15% (Фиг. 8Б, 10). Весло (21) может быть закреплено на бортике (4) с помощью опорного крепления. Весло (21) может быть закреплено на наружном бортике (2).
Весло (21) может быть выполнено цельным, изготовленным из одного неметаллического материала, или сборным, т.е. изготовленным из двух и более материалов, при этом рукоятка весла (21) должна быть выполнена из неметаллического материала.
Весло (21) позволяет осуществлять перемешивание нагревающейся воды в емкости (1), что дополнительно влияет на скорость нагрева и равномерное распределение нагретой воды в емкости (1).
Для удобства принятия водных процедур устройство для купания может быть снабжено столиком (22) (Фиг. 10), выполненным с возможностью жесткого закрепления в днище емкости. Жесткое закрепление может быть осуществлено любым известным способом, например, сваркой.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Предлагаемое устройство для купания может быть осуществлено следующим образом.
С целью иллюстрации возможности достижения заявленных технических результатов были изготовлены несколько конструкций устройства для купания согласно предлагаемой полезной модели.
Все конструкции содержали емкость и печь, каждая из которых была выполнена в виде объемных многогранных фигур, при этом количество граней емкости и печи совпадало. Все грани емкости были соединены между собой посредством сварки двойными сварными швами. Верхняя часть емкости была загнута с образованием наружного бортика, в средней части внутренней поверхности емкости была размещена система крепежных элементов, а в нижней части емкости было выполнено неразъемное соединение емкости и печи посредством сварки двойными сварными швами.
Во всех конструкциях емкость была снабжена неметаллическими элементами: бортиком, подспинником, сиденьем и настилом. Настил был установлен на расстоянии от 0,25 до 0,35 высоты емкости. Соотношение толщины стенок емкости и высоты емкости составляло не менее 0,002. Во всех конструкциях ниже уровня настила в нижней части емкости было выполнено сливное отверстие, к которому был приварен отрезок трубы, на который установлен кран.
Печь была выполнена теплоемкой и с возможностью быстрого прогрева емкости (с большой топочной камерой с колосниками, с максимальной площадью прогрева). Печь была снабжена дымоходом с шиберной задвижкой. Длина дымохода составляла от 2,0 до 2,2 м.
Часть конструкций были оснащены дополнительными элементами: подставкой, бревнами, лестницей, столиком и веслом.
Конструкционные особенности изготовленных устройств для купания проиллюстрированы в Таблице 1.
В конструкции 2 система креплений была выполнена с коэффициентом запаса прочности n, равным 2,26.
Изготовление всех конструкций (1-6) было осуществлено путем вырезания из металла по заранее подготовленным лекалам граней емкости и печи с последующей сваркой с двойными сварными швами с контролем соблюдения углов наклона граней. После окончания сварки все сварные швы были зашлифованы. Далее верхние края емкости загнули и установили все необходимые неметаллические элементы конструкции (согласно Таблице 1): бортик, подспинник, сиденье и настил. К сливному отверстию, выполненному на одной из граней емкости, приварили отрезок трубы с установленным на нем краном, двойной сварной шов зашлифовали. Печь снабдили дымоходом с шиберной задвижкой. Далее установили выбранные дополнительные элементы (лестница, весло, подставка или бревна).
Устройство готово к работе.
Все конструкции предлагаемого устройства для купания работали следующим образом.
Емкость заполнили водой, после чего в топочную камеру печи было загружено топливо (тестирование было проведено на дровах и торфяных брикетах), осуществлен розжиг печи. Во время нагревания осуществлялись замеры температуры воды через каждые 15 минут. После замера температуры в конструкциях 1, 3-6 вода перемешивалась веслом.
По достижению необходимой температуры (комфортная температура для купания под открытым небом от 28 до 35°С) пользователь погружался в воду, размещался на сиденьи и принимал релаксационные, гигиенические, и/или оздоровительные процедуры. По окончании водных процедур вода удалялась из емкости при помощи открытия крана, установленного на отрезке трубы, приваренном к сливному отверстию.
Результаты проведенного тестирования конструкций 1-6 показали, что конструкционные особенности предлагаемого устройства для купания позволили усилить конструкцию, повысив прочность, надежность и устойчивость конструкции в целом. Проводимые через каждые полгода (в течение 2 лет), исследования состояния элементов изготовленных устройств для купания и опрос пользователей показали отсутствие усталости материалов элементов устройства (отсутствие микро и макроразрушений при осмотре, расчет коэффициента запаса усталостной прочности и т.д.), что свидетельствует о повышенной усталостной прочности предлагаемого устройства для купания.
Кроме того, на основании замеряемых во время тестирования данных о времени воздействия температуры в течение года были произведены расчеты суммарного годового повреждения металла емкости и печи. Исходя из того, что срок службы материала является величиной обратной суммарному годовому повреждению, было установлено, что срок службы устройству согласно предлагаемой полезной модели превышает срок службы аналогов, по меньшей мере в 2-3 раза. При этом были зафиксированы повышение безопасности и удобства использования предлагаемого устройства для купания (для всех конструкций 1-6).
Таким образом, результаты тестирования показали достижение всех технических результатов предлагаемой полезной модели.