|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Раскрывается душевая установка, содержащая кожух (1, 2, 3) для объекта (4) и множество комплектов сопланарных форсунок внутри указанного кожуха для одновременного распыления струи из сжатого газа и жидкости на указанный объект. Каждый из комплектов форсунок содержит первую форсунку (7а, 7b, 7с) для распыления указанного газа и примыкающую к ней по меньшей мере одну дополнительную форсунку (6b, 6с, 8а, 8b, 8с) для распыления указанной жидкости. Ось форсунки для распыления указанного газа расположена под острым углом к соответствующей оси форсунки для распыления указанной жидкости. Форсунки выполнены с возможностью обеспечения более тщательной помывки за одно принятие душа при меньшем расходе воды.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Раскрывается душевая установка, содержащая кожух (1, 2, 3) для объекта (4) и множество комплектов сопланарных форсунок внутри указанного кожуха для одновременного распыления струи из сжатого газа и жидкости на указанный объект. Каждый из комплектов форсунок содержит первую форсунку (7а, 7b, 7с) для распыления указанного газа и примыкающую к ней по меньшей мере одну дополнительную форсунку (6b, 6с, 8а, 8b, 8с) для распыления указанной жидкости. Ось форсунки для распыления указанного газа расположена под острым углом к соответствующей оси форсунки для распыления указанной жидкости. Форсунки выполнены с возможностью обеспечения более тщательной помывки за одно принятие душа при меньшем расходе воды.
1411611
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЙ ДУШ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к душевой установке для ресурсосберегающего использования воды за счет сокращения времени принятия душа, обеспечивающей при этом более тщательную помывку.
Уровень техники
Душ почти повсеместно используется в ванных комнатах в разных странах мира. Также, хотя и не столь повсеместно, душ используется для мытья животных, обычно домашних животных. Душ также используется для мытья неодушевленных объектов, таких как автомобили. В душе используется постоянный поток воды под небольшим напором для обеспечения достаточной степени помывки, в особенности при использовании моющего средства. Между тем, постоянный поток воды связан с повышенным расходом. Ввиду нехватки воды в мировом масштабе и прогнозов некоторых видных экологов на будущее для регионов, испытывающих нехватку воды, действия по рациональному потреблению воды необходимо предпринимать уже сейчас.
Из патента США US5065942 В1 (на имя Шэнон и соавт.) известно смешивание в душевой насадке воды с воздухом. В данном патенте описана душевая кабина, в которой струя воды используется для создания массажирующего эффекта. Хотя в нем раскрывается переменная скорость подачи, расход воды не раскрывается. Кроме этого, не раскрывается степень помывки.
Понимая важность экономии воды, ранее предпринимались попытки по сокращению ее потребления.
В US 7168108 В2 (на имя Боинг Кампани, 2007 год) раскрывается душевая система на борту самолета, в которой контроллер направляет увлажненный воздух через увлажняющую форсунку и дополнительно включает систему нагнетания воздуха таким образом, чтобы увлажненный воздух циркулировал внутри душевой кабины и высыхал.
Данная технология минимизирует расход воды и позволяет занимать минимальное пространство на борту. В данном случае эффективность помывки также не раскрывается.
В US2002112738 А1 (на имя Паркер и соавт.) раскрывается установка для нанесения на тело человека крема для загара, такого как солнцезащитный крем. Штанга с множеством форсунок перемещается внутри кабины, распыляя слой на тело человека, находящегося внутри кабины. Распылительные форсунки также ориентированы таким
образом, чтобы исключить оппозитно направленные потоки воздуха и избыточную циркуляцию воздуха, которая может приводить к неэффективному и неравномерному нанесению солнцезащитного крема на кожный покров, подтекам или штриховым полосам.
Одного для 100% удаления загрязнений, в особенности жировых выделений, однократного принятия душа может оказаться недостаточно. Между тем, удаление примерно 40% загрязнений, в целом, считается приемлемым. Известные быстрые души не всегда обеспечивают подобный уровень помывки, в особенности без использования мыла или другого моющего средства.
Поэтому желательно, чтобы душевая установка расходовала меньше воды, обеспечивала более короткое время принятия душа и более тщательную помывку. Быстрые души целесообразно использовать при помывке большого количества людей в общем помещении, поскольку в этом случае важную роль играет временной фактор. В общественных помывочных важное значение приобретает соблюдение норм гигиены.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить душевую установку, позволяющую решить все или часть проблем, существующем на известном уровне техники.
Нами была разработана душевая установка, снабженная несколькими форсунками для одновременного распыления сжатого газа и жидкости на объект, который может находиться на определенном расстоянии от форсунок. Форсунки выполнены с возможностью обеспечения помывки за одно принятие душа, при меньшем расходе воды. Форсунки также могут перемещаться относительно очищаемого объекта, тем самым, обеспечивая одновременно надлежащий охват и помывку.
Раскрывается душевая установка, содержащая:
(i) кожух для объекта (4); и
(ii) множество комплектов сопланарных форсунок внутри кожуха для одновременного распыления струи из сжатого газа и жидкости на объект;
в которой каждый комплект содержит:
(i) форсунку для распыления газа; и
(ii) примыкающую к ней по меньшей мере одну форсунку для распыления жидкости,
и в которой наконечник форсунки для распыления газа расположен под острым углом к наконечнику каждой из форсунок для распыления жидкости.
Предпочтительна установка, в которой каждый комплект содержит три форсунки:
(i) среднюю форсунку для распыления газа; и
(ii) две форсунки, примыкающие к ней с каждой из боковых сторон, для распыления жидкости,
в которой наконечник средней форсунки расположен под острым углом к наконечнику каждой из указанных двух форсунок из п. (ii).
По одному из предпочтительных вариантов осуществления в каждом из комплектов форсунок наконечник форсунки для распыления газа оканчивается на расстоянии до 0.4 см сзади или до 1 см спереди от наконечника каждой из форсунок для распыления жидкости.
По другому предпочтительному варианту осуществления расстояние между множеством комплектов сопланарных форсунок и объектом составляет от 3 дюймов (7.62 см) до 18 дюймов (45.72 см).
По еще одному предпочтительному варианту осуществления величина острого угла составляет от 20° до 60°.
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятны из последующего описания совместно с прилагаемыми фигурами.
Концепция ресурсосберегающего получения и ресурсосберегающего использования природных ресурсов приобретает все более широкое распространение. Некоторые компании стали включать в свою корпоративную стратегию и видение элементы ресурсосбережения. Некоторые компании также публикуют отчеты по ресурсосбережению.
Вода является одним из наиболее важных природных ресурсов. Известно, что лишь небольшая часть имеющейся воды пригодна для питья и бытового использования.
Ежедневно при принятии душа во всем мире расходуется несколько сотен тысяч литров воды. Для сокращения расхода были изобретены быстрые души. В некоторых из быстрых душей вместо одной воды используется распыление увлажненного воздуха и воды. Подобные устройства часто используются в самолетах, спортзалах, молодежных общежитиях и залах ожидания авиакомпаний. Между тем, как отмечалось выше, за ограниченное количество времени, в течение которого пользователь находится в подобных быстрых душах, а также из-за того, что количество воды в каждом из душей обычно ограниченно заранее заложенной программой, подобные быстрые души, в целом, не позволяют смыть жировые выделения столь тщательно как этого хотелось бы. Поэтому пользователи, в целом, не ощущают чувство чистоты и свежести после принятия подобного душа. Кроме этого, как отмечалось выше, в подобных общественных помывочных важное значение приобретает поддержание гигиены.
Раскрывается душевая установка, содержащая:
(i) кожух для объекта; и
(ii) множество комплектов сопланарных форсунок внутри кожуха для одновременного распыления струи из сжатого газа и жидкости на объект;
в которой каждый комплект содержит:
(i) форсунку для распыления газа; и
(ii) примыкающую к ней по меньшей мере одну форсунку для распыления жидкости,
и в которой наконечник форсунки для распыления газа расположен под острым углом к наконечнику каждой из форсунок для распыления жидкости.
В предпочтительной установке каждый комплект содержит три форсунки:
(i) среднюю форсунку для распыления газа; и
(ii) две форсунки, примыкающие к ней с каждой из боковых сторон, для распыления жидкости,
в которой наконечник средней форсунки расположен под острым углом к наконечнику каждой из указанных двух форсунок из п. (ii).
Сопланарность позволяет распылять жидкость и газ эффективно и равномерно, а также позволяет направлять увлаженный воздух точно на объект.
Как отмечалось выше, наконечник форсунки для распыления газа расположен под острым углом к наконечнику каждой из форсунок для распыления жидкости. По предпочтительным вариантам осуществления величина острого угла составляет от 20° до 60°. Предпочтительные углы позволяют осуществлять более тщательную помывку и целевую подачу увлажненного газа и жидкости, в особенности, если она является водой. Углы менее 20° не столь предпочтительны, поскольку они негативно влияют на профиль распыления и расстояние распыления. По другим предпочтительным вариантам осуществления величина острого угла составляет от 40° до 50°. Оптимальным является острый угол в 45°. В случае если величина угла превышает 60°, это увеличивает охват, но снижает ударную силу измороси. Это влияет на тщательность помывки. В то же время углы менее 20° увеличивают ударную силу измороси, что вызывает дискомфорт у некоторых людей. Кроме этого, уменьшается охват.
Все форсунки имеют такой внутренний диаметр, который позволяет жидкости проходить через них. Внутренний диаметр каждой форсунки предпочтительно составляет от 0,5 мм до 0,8 мм, более предпочтительно - от 0,6 мм до 0,7 мм. Это позволяет добиться правильного баланса между давлением, расстоянием выброса, охватом и эффективностью помывки. Если внутренний диаметр меньше 0,5 мм, то принятие душа становится
дискомфортным из-за нарушения образования измороси. С другой стороны диаметр свыше 0.8 мм приводит к увеличению расхода воды и создает слишком крупные капли, которые трудно переносятся газом при регулируемом давлении.
Внутренний диаметр форсунок также важен как с точки зрения безопасности, так и эффективности помывки. В традиционных душах вопрос безопасности не возникает, поскольку размер капель не превышает допустимых нормативов безопасности. Однако в душах с использованием газа неконтролируемое изменение размера может представлять опасность. Капли размером менее 8 дт могут негативно влиять на респираторную систему из-за того, что мелкие капли могут попадать в легкие. С другой стороны крупные капли не создают подобных проблем безопасности, но могут негативно влиять на сенсорное органы чувств и снижать удовольствие от принятия душа. Слишком крупные капли имеют меньшую площадь поверхности. Поэтому эффективность помывки также снижается.
По особо предпочтительному варианту осуществления в каждом из комплектов форсунок наконечник форсунки для распыления газа и наконечники форсунок для распыления жидкости не смещены, т.е. между ними нет расстояния. Между тем, также предпочтительно, чтобы наконечник форсунки для распыления газа оканчивался на расстоянии до 0,4 см сзади или до 1 см спереди от наконечников каждой из форсунок для распыления жидкости. За пределами предпочтительного диапазона происходит неравномерное соприкосновение газа и жидкости, что влияет на профиль распыления. В подобных случаях, несмотря на образование измороси, она не покрывает достаточное расстояние, т.е. расстояние выброса. В подобных случаях необходимо, чтобы объект находился в непосредственной близости от форсунок. Подобные конфигурации нельзя считать комфортными для пользователей, когда общей душевой пользуется несколько человек.
Предпочтительная душевая установка содержит от десяти до ста комплектов форсунок. Форсунка может находиться на любой подходящей подложке внутри кожуха. Предпочтительно, чтобы форсунки находились на нескольких трубках, образующих кольцо, которое окружает объект.
Предпочтительно несколько трубок выполнены в виде по меньшей мере одной группы из трех трубок, каждая группа содержит первую трубку с имеющимися на ней указанными форсунками для распыления сжатого газа, и две другие трубки, по одной с каждой из боковых сторон от нее, с имеющимися на них форсунками для распыления жидкости.
Для оптимальной очистки и равномерного смачивания предпочтительно, чтобы в
случае использования нескольких групп, группы были равномерно разнесены друг от друга. На каждой трубке, в зависимости от размера кольца, предпочтительно может находиться от десяти до ста форсунок. Предпочтительно, чтобы количество форсунок на каждой из трубок составляло от десяти до пятидесяти, более предпочтительно - от десяти до тридцати. Форсунки могут быть соответствующим образом выполнены или размещены на трубке. Предпочтительно, чтобы в каждом из комплектов трубок трубки были равноудалены друг от друга, тем не менее, также допустимо использовать неравноудаленные компоновки.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления комплекты форсунок могут перемещаться в одном или нескольких направлениях относительно объекта. Это обеспечивает лучший охват и помывку. Также предпочтительно, чтобы все комплекты форсунок перемещались в одном и том же направлении относительно объекта. Перемещение может быть по длине объекта или вдоль любого измерения объекта. Также допустимо перемещение по спирали. Характер перемещения не столь важен как непосредственно само перемещение. Перемещение может способствовать быстрому проходу по всему телу объекта. Количество данных перемещений может быть задано заранее при помощи соответствующих имеющихся средств, таких как средства электронного управления, которые могут быть заранее запрограммированы. Поэтому может быть один, два или более циклов прохода вдоль любого из измерений объекта. Применительно к людям, проход предпочтительно осуществляется по высоте человека, пользующегося душем.
Таким образом, может быть осуществлен первый цикл смачивания, когда форсунки проходят по высоте пользователя, распыляя изморось из воздуха и воды, например, с ног до головы, для смачивания тела; второй цикл, во время которого форсунки проходят вдоль тела вниз, на этот раз распыляя изморось из воздуха и воды, содержащей, например, моющее средство. Во время третьего цикла, который может начинаться непосредственно сразу после этого, форсунки распыляют изморось из воздуха и вода по высоте пользователя. Предпочтительно используется заключительный цикл сушки горячим или холодным газом, предпочтительно воздухом. Данный признак позволяет дополнительно повысить комфорт, удобство и способствует фактору ресурсосбережения, поскольку полотенца можно не использовать.
В целях безопасности кольцо снабжено датчиками движения, прекращающими перемещение, если пользователь случайно дотронется до кольца в случае, если он посчитает небезопасным продолжение перемещений.
Данные признаки особенно актуальны для общественных душевых, где время, вода
и наличие свободных мест ограничены. Предпочтительно, чтобы душевая установка имела раму, на которую опирается множество трубок. Рама является конструкцией, которая определяет конкретные размеры душевой установки. По одному из предпочтительных вариантов осуществления, рассмотренному ранее, трубки полностью окружают объект, образуя кольцо. Форма кольца может быть квадратной, прямоугольной, шестигранной или любой другой правильной или неправильной формой. В случае круговой формы диаметр кольца предпочтительно составляет от 1 до 1,5 метров. Другие формы имеют примерно такие же размеры. Это помогает создать оптимальное давление для качественной помывки, а кольцо обеспечивает охват на 360° при помывке таким образом, что человеку даже не нужно двигаться или поворачиваться внутри кабины.
На раме имеется множество направляющих, по которым перемещается множество трубок. Для обеспечения плавного и эффективного перемещения трубок трубки функционально соединены при помощи множества соединителей с колесиками, вращательно установленными на направляющих по длине рамы. Можно использовать любой подходящий механизм перемещения. Предпочтительные способы включают в себя средства ручного, гидравлического, пневматического, электромеханического или магнитного перемещения. По этой причине предпочтительно использовать электродвигатель.
Если средства управления и подвижные детали приводятся в действие от электричества, то раскрываемая душевая установка также потребляет меньше электроэнергии по сравнению с быстрыми душами. Для приведения в движение подвижных деталей обычно достаточно мощности в пол-лошадиной силы.
В результате общая потребляемая мощность составляет от 2,5 до 4 КВт. Мощность, потребляемая для приведения в действие газового компрессора, составляет от 4 до 6 КВт в течение примерно восьми часов непрерывного использования. Таким образом, совокупное потребление электроэнергии составляет от 6,5 до 10 КВт. Более низкий расход электроэнергии дополнительно способствует фактору ресурсосбережения, обеспечиваемому душевой установкой.
Газ, используемый в душевой установке, находится под давлением. Для этих целей используется компрессор. Наиболее предпочтительным газом является воздух, в том числе кислород. Можно использовать любые другие виды газов с учетом требований по безопасности для предполагаемой области применения. Для улучшения помывки рабочее давление газа предпочтительно поддерживают на уровне от 2 до 8 бар, более предпочтительно от 4 до 8 бар.
Наиболее подходящей и предпочтительной жидкостью является вода. Можно
использовать другие жидкости, такие как растворители, при условии соблюдения требований мер безопасности. Растворители также можно использовать для мытья неодушевленных объектов, таких как автомобили. При желании вода может опрессовываться, однако это не является обязательным, поскольку при прохождении потока через форсунки непосредственно создается определенное давление, которого обычно достаточно. При необходимости жидкость может содержать небольшое количество моющего средства, такого как гель для душа.
После того как вода превращается в изморось, она быстро охлаждается, особенно если изморось перемещается на расстояние свыше десяти дюймов (25 см). Подобный охлаждающий эффект можно использовать для освежающего душа в жарком и теплом климате. Предпочтительно, чтобы температура жидкости, в особенности воды, составляла от 10°С до 60°С. С другой стороны, если люди предпочитают горячий или теплый душ, температура используемой воды должна быть выше. В подобных случаях предпочтительно, чтобы температура используемой жидкости, в особенности воды, поддерживалась в диапазоне от 40°С до 60°С за счет нагрева воды при помощи соответствующих средств. Помимо воды или другой жидкости, в зависимости от ситуации, соответствующим образом также можно подогревать газ. Газ можно нагревать быстро при меньших затратах энергии.
Для того, чтобы не испытывать недостатка в жидкости в случае необходимости, душевая установка также может быть снабжена накопительным отсеком. Отсек может быть выполнен в виде расположенного сверху бака. Как вариант, можно использовать проточную жидкость, подобно тому, как используют воду.
Предпочтительно, чтобы расход жидкости, в частности воды, составлял от 100 до 300 мл/минуту. По предпочтительным вариантам осуществления расход составляет от 100 до 250 мл/минуту.
Расстояние между очищаемым объектом и форсункой также может играть важную роль при помывке. Поэтому для обеспечения тщательной помывки предпочтительно, чтобы расстояние между множеством комплектов сопланарных форсунок и объектом составляло от 3 до 18 дюймов (от 7,62 до 45,72 см). Улучшению очистки дополнительно способствует расстояние от 15 до 18 дюймов (от 38,1 до 45,72 см). Если кольцо расположено на расстоянии свыше 20 дюймов (50,8 см), то ударная сила измороси снижается. Было замечено, что при расстоянии от 9 до 11 дюймов (от 22,86 до 27,94 см) помывка в душе обеспечивается на 50% в течение одной минуты. Было замечено, что при расстоянии 18 дюймов (45,72 см) помывка в душе обеспечивается на 60% в течение двух минут. Между тем, если форсунки расположены слишком близко от объекта, то ударная
сила измороси становится слишком высокой и некомфортной, а также негативно влияет на общее качество помывки. Комфортность является важным фактором для людей. Кроме этого, при общественном использовании, с точки зрения личной гигиены, важное значение также имеет расстояние.
По предпочтительным вариантам осуществления душевая установка расходует от 1 до 4 литров жидкости, в частности воды, за один сеанс, более предпочтительно - от 1 до 2 литров воды. Душевая установка позволяет принимать один полноценный душ при значительно меньшем расходе воды по сравнению с традиционными душами и известными быстрыми душами или даже помывкой из одного ведра, практикуемой во многих странах мира. Типовой традиционный быстрый душ расходует примерно от 10 до 15 литров воды, тогда как при помывке из ведра расходуется около 20 литров.
Известные быстрые души позволяют принимать до 10 душей за час. Предпочтительная душевая установка позволяет принимать один душ за одну-две минуты. Раскрываемая душевая установка позволяет принимать один полноценный душ обычно примерно в течение 2 минут, включая, как было описано ранее при наличии соответствующих средств программирования, цикл сушки. Поэтому раскрываемая установка способна обеспечить прием от 25 до 30 душей за час.
Хотя душевая установка может быть изготовлена без платформы или крыши, предпочтительно, чтобы у кожуха была крыша и платформа для комфортного окружения пользователя или объекта. Платформа используется для размещения на ней объекта во время пользования душем.
Кроме этого, у платформы имеется приподнятый пьедестал, на который помещается объект или на котором может стоять человек. Это обеспечивает дополнительный комфорт и удобно для людей невысокого роста. Установка предпочтительно закрыта крышей, изготовленной из любого подходящего материала, такого как стекло, пластик, дерево, керамический материал, нержавеющая сталь, либо занавесок или штор для душа. К числу других аналогичных материалов относятся жесткие пластики, полимерные материалы, стекловолокно или Teflon(r). Рама, крыша, платформа, трубки и форсунки предпочтительно изготовлены из нержавеющей стали, однако также можно использовать любые другие конструкционные материалы.
Для слива использованной воды душевая установка предпочтительно снабжена выпускным отверстием. Отверстие предпочтительно находится в платформе или рядом с ней. Использованная вода может рециркулироваться в целях обеспечения фактора ресурсосбережения. Для повышения фактора ресурсосбережения душевая установка снабжена средствами последующей обработки, обеспечивающими повторное
использование или рециркуляцию. Для этого в основании душевой установки, либо в любом другом подходящем месте, предусмотрены средства сбора использованной воды. Может быть предусмотрена подача подобной воды в соответствующий накопитель или на очистные сооружения для обработки воды с целью ее использования для других целей (например, в саду/сельском хозяйстве).
Для этих целей можно использовать соответствующие известные устройства и вещества. Подобные устройства могут быть соответствующим образом расположены за пределами установки.
Для того чтобы сделать прием душа комфортным для людей, предпочтительно предусмотреть в кожухе вытяжной вентилятор. Вентилятор может быть расположен в любом месте, например, рядом с крышей.
По окончании приема одного душа кабина предпочтительно обрабатывается при помощи известных санитарных средств, таких как фумигация, для того чтобы обеззаразить ее и сделать пригодной для очередного пользователя. Для этих целей можно использовать соответствующие средства электронного программирования. Подобные средства (диспенсеры) обычно используются в туалетах в аэропортах, где устройства осуществляют распыление ароматизаторов через определенные интервалы времени.
Для управления перемещением различных деталей и общим функционированием различных элементов установки предпочтительно используется панель управления. Подобная панель может находиться внутри или снаружи кожуха. Панель управления используется для управления различными функциями, такими как перемещение трубок или форсунок, скоростью, продолжительностью перемещения, давлением газа, расходом жидкости, раздачей специальных материалов (моющих средств, ароматизаторов), вытяжным механизмом, температурой воды, рециркуляцией использованной воды и дезинфекцией или санитарной обработкой кабины.
Душевая установка преимущественно предназначена для использования в общественных помывочных и предпочтительные варианты осуществления направлены на решение этой задачи. Поэтому душевая установка преимущественно рассчитана на людей, однако после соответствующих модификаций, она также может использоваться для мытья домашних или других животных или любых неодушевленных объектов, таких как автомобили. Размеры душевой установки могут проектироваться с учетом целей, для которых предполагается ее использовать.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания, далее изобретение будет рассмотрено с использованием
неограничивающих вариантов осуществления душевой установки, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
На фиг. 1 показан вид спереди (в плане) душевой установки по первому предпочтительному варианту осуществления;
На фиг. 2 показан вид в изометрической проекции части трубок по фиг. 1, на котором видно расположение и конфигурация расположенных на них форсунок;
На фиг. 3 показан вид в сечении трубок по фиг. 1 одного из комплектов из трех форсунок, на котором видны углы расположения наконечников форсунок.
Осуществление изобретения
На всех фигурах схожие элементы обозначены схожими ссылочными позициями.
Далее со ссылкой на фиг. 1 душевая установка состоит из рамы (1), снабженной крышей (2), и платформы (3), которые совместно определяют кожух для объекта (4). Также имеется приподнятый пьедестал (5), на который становится объект (4). Одна подвижная группа из трех трубок (6, 7, 8), обращенная в сторону объекта (4), расположена поперечно раме. В группе имеется средняя трубка (7) с расположенными на ней форсунками для распыления газа и две смежные с ней трубки, по боковым сторонам от нее, в каждой из которых имеются форсунки для распыления жидкости. Трубки окружают находящийся внутри объект, образуя круговое кольцо вокруг объекта (4). Средняя трубка (7) сообщается по текучей среде с компрессором для нагнетания воздуха (9) через соединительную трубку (7х). Каждая из внешних трубок (6 и 8) индивидуально соединена при помощи соединительных трубок (6х) и (8х) с баком (10) для воды.
Рядом с крышей (2) находится электродвигатель (11), управляющий работой пары шкивов (12) и (13), на которые, в свою очередь, опирается пара стальных тросов (12а) и (13а). При помощи подобной системы из электродвигателя, шкивов и тросов группа из трех трубок (6, 7, 8) может перемещаться вверх и вниз по длине (высоте) установки. За счет подвижной группы из трубок изморось из воздуха и воды может распыляться по всему телу объекта (4).
Группа трубок функционально соединена при помощи множества соединителей (на данном виде не показаны) с колесиками (не показаны), которые вращательно установлены на соответствующих направляющих (14 и 15), проходящих по длине кабины. В крыше также имеется вытяжной вентилятор (16) для удаления влажного и теплого воздуха из кожуха.
В кабине также имеется слив (не показан), который в свою очередь соединен с устройством (17) рециркуляции для обработки использованной воды перед ее повторным
обращением.
Управление душевой установкой осуществляется при помощи расположенной снаружи панели (18) управления.
Далее со ссылкой на фиг. 2, где на изображении в изометрической проекции части трубок (6, 7 и 8) по фиг. 1 показано расположение и конфигурация нескольких комплектов из трех форсунок, можно заметить, что форсунки (7а, 7Ь, 7с) на средней трубке (7) расположены перпендикулярно трубке (7). Наконечник форсунки (7а) для распыления газа расположен под острым углом к наконечнику каждой из форсунок (6а и 8а) для распыления жидкости. Аналогичным образом, наконечник форсунки (7а) для распыления газа расположен под острым углом к наконечнику каждой из форсунок (6Ь и 8Ь) для распыления жидкости.
На фиг. 3 показан вид в сечении трубок по фиг. 1 одного из комплектов из трех форсунок, на котором видны углы расположения наконечников форсунок. Величина углов (X), образованных наконечником на трубке (7) и наконечниками форсунок на трубках (6 и 8), составляет 45°.
Любой пользователь, желающий воспользоваться установкой, заходит в кожух и становится на пьедестал. Неодушевленный объект помещается поверх пьедестала. В этот момент кольцо может находиться над головой пользователя, либо может соответствующим образом находиться рядом со ступнями. Затем пользователь включает систему при помощи панели управления и задает желательные для него параметры. После включения системы кольцо начинает медленно подниматься и опускаться (в зависимости от его первоначального положения и программы) и одновременно с этим форсунки начинают распылять воздух и воду, которые в итоге образуют изморось, распыляемую на пользователя. Один цикл перемещения вверх или вниз может быть предварительно запрограммирован таким образом, чтобы он завершался через одну минуту, либо быстрее или медленней. Аналогичным образом весь процесс помывки под душем может быть предварительно запрограммирован таким образом, чтобы он завершался после того как кольцо переместится вверх и вниз однократно или несколько раз. По желанию пользователя, при перемещении кольца вверх или вниз на завершающем цикле форсунки могут нагнетать горячий воздух. Данный признак удобен, поскольку он позволяет осуществлять сушку без использования полотенец. Вытяжной вентилятор, расположенный в подходящем месте недалеко от крыши, способствует вытяжке горячего и влажного воздуха из кожуха, повышая тем самым комфортность.
Далее изобретение будет дополнительно проиллюстрировано при помощи следующих, неограничивающих примеров.
Пример 1: Помывка в зависимости от расстояния и температуры
Манекен размером со взрослого человека был изготовлен и полностью покрыт искусственным кожньм покровом из полимера Replica Silflo(r) (поставляемого фирмой Cuderm). Манекен был намазан пищевым маслом (для имитации кожного сала и жировых выделений) и был помещен на пьедестал установки по фиг. 1. Расстояние между кольцом и манекеном изменялось для того чтобы определить влияет ли это на качество помывки. В данном испытании температура воды поддерживалась на уровне 50°С, а моющее средство не использовалось.
Распыление измороси осуществлялось в течение одной минуты, в это время кольцо поднималось от ступней до головы манекена. Расход воды составил всего лишь один литр. Внутренний диаметр у всех форсунок составлял 0,7 мм, а давление воздуха поддерживалось на уровне 4 бар. Расход воды поддерживался на уровне 100 мл/минуту.
В ходе следующих испытаний процедура повторялась при поддержании температуры воды на уровне 25°С, все остальные параметры остались неизменными.
При дальнейших испытаниях температура воды поддерживалась на уровне 25°С, но распыление осуществлялось в течение 2 минут с использованием общего количества воды в объеме 2 литров и одного цикла подъема и опускания кольца. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Данные в столбце 1 свидетельствуют о снижении качества помывки при увеличении расстояния. Между тем, даже при расстоянии 18 дюймов (45.72 см) качество помывки, тем не менее, составляет 40%. Данные в столбце 2 свидетельствуют о том, что при расстоянии 10 дюймов (25.4 см) качество помывки составляет 56% по сравнению с 74% при этом же расстоянии, но с горячей водой.
Это свидетельствует о том, что для повышения качества помывки предпочтительно использовать подогретую воду. Данные в столбце 3 свидетельствуют о значительно более
высоком качестве помывки даже при расстоянии 18 дюймов (45.72 см). При 10 дюймах (25.4 см) степень помывки составила 92% по сравнению с 56% в течение одной минуты в столбце 2. Таким образом, 2-минутный душ предпочтителен по сравнению с 1-минутным душем, однако при этом увеличивается расход воды.
Пример 2. Влияние расположения форсунок под разным углом и разной длины форсунок на образование измороси и расстояние выброса
Было изготовлено несколько комплектов с тремя сопланарными форсунками из нержавеющей стали, расположенными на трех трубках из нержавеющей стали. Как отмечалось ранее, в каждом из комплектов все средние форсунки были соединены с источником сжатого воздуха, а две другие форсунки из каждого комплекта были соединены с источником обыкновенной воды. В ходе первой серии испытаний углы между форсунками, как отмечалось ранее, менялись. Длина всех форсунок была одинаковой, а наконечники всех форсунок в каждом из комплектов совпадали.
В ходе второй серии испытаний угол оставался неизменным у всех комплектов, но расстояние между наконечником средней форсунки и двух примыкающих к ней форсунок было изменено, т.е. наконечник средней форсунки находился сзади или спереди наконечников двух других форсунок каждого комплекта.
В ходе обоих испытаний давление воздуха поддерживалось на уровне 4 бар, а расход воды составлял 100 мл/минуту. Целевой объект, также как и в примере 1, находился на фиксированном расстоянии в 18 дюймов (45,72 см). Результаты испытаний приведены в таблицах 2 и 3.
Данные из таблицы 2 показывают, что предпочтительно величина углов находится в диапазоне от 20° до 60°. Данные из таблицы 3 свидетельствуют о том, что расстояние свыше 0.4 см нежелательно.
Пример 3: Влияние на размер капель
Цель данной серии испытаний заключалась в определении влияния разного давления воздуха, разного диаметра форсунок и разного расхода воды на размер капель. Размер капель измерялся при разном расстоянии. Данная серия испытаний проводилась без использования целевого объекта для помывки. Углы между форсунками оставались неизменными и составляли 45°.
Примечание: В данной таблице и во всех последующих таблицах D10# означает статистически значимый размер 90% образованных частиц в um.
В таблице 5 приведены данные исследований, полученные при диаметре форсунок в 0,5 мм, переменном давлении воздуха от 4 до 7 бар и расходе воды в 100 мл/минуту.
В таблице 6 приведены данные исследований, полученные при диаметре форсунок в 0,7 мм, переменном давлении воздуха от 4 до 7 бар и расходе воды в 100 мл/минуту.
В таблице 7 приведены данные исследований, полученные при диаметре форсунок в 0,7 мм, давлении воздуха в 5 бар и расходе воды от 100 до 250 мл/минуту.
В таблице 8 приведены данные исследований, полученные при диаметре форсунок в 0,5 мм, давлении воздуха в 5 бар и расходе воды от 100 до 250 мл/минуту.
размер капель продолжал оставаться значительно больше предельно допустимой безопасной величины в 8 urn. Подобные данные имеют важное статистическое значение.
В приведенных примерах использовалась душевая установка, обеспечивающая более тщательное удаление жировых выделений при меньшем расходе воды, за более короткое время. Раскрываемая душевая установка обеспечивает более тщательную помывку и отвечает поставленной задаче ресурсосбережения и срокам. Установка может использоваться в тех местах, где происходит большое скопление людей, которым нужно быстро освежиться. К числу подобным местам относятся собрания на религиозной и социальной почве, транспортные узлы, станции, вокзалы, самолеты, корабли и поезда.
Хотя в качестве иллюстрации использовался предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будут очевидны различные изменения, дополнения и замены, которые могут быть осуществлены, не выходя за объем изобретения, раскрытый в описании изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Душевая установка, содержащая кожух для объекта (4), характеризующаяся тем, что установка содержит также
множество комплектов сопланарных форсунок внутри кожуха для одновременного распыления струи из сжатого газа и жидкости на указанный объект; в которой каждый из комплектов содержит:
(i) форсунку (7а, 7Ь, 7с) для распыления указанного газа; и
(ii) примыкающую к ней по меньшей мере одну форсунку (6а, 6Ь, 6с) для распыления указанной жидкости,
и в которой наконечник указанной форсунки (7а, 7Ь, 7с) для распыления указанного газа расположен под острым углом (X) к наконечнику каждой из форсунок (6а, 6Ь, 6с) для распыления указанной жидкости.
2. Установка по п. 1, в которой каждый из указанных комплектов содержит три форсунки:
(i) среднюю форсунку (7а, 7Ь, 7с) для распыления указанного газа; и
(ii) две форсунки (6а, 6Ь, 6с, 8а, 8Ь, 8с), примыкающие к ней с каждой из боковых сторон, для распыления указанной жидкости,
в которой наконечник каждой из указанных средних форсунок (7а, 7Ь, 7с) расположен по острым углом (X) к наконечнику каждой из указанных двух форсунок (6а, 6Ь, 6с, 8а, 8Ь, 8с).
3. Установка по п. 1 или п. 2, в которой наконечник указанной форсунки для распыления указанного газа оканчивается на расстоянии до 0,4 см сзади или до 1 см спереди от наконечника каждой из форсунок для распыления указанной жидкости.
4. Установка по любому из п.п. 1-3, в которой расстояние между указанным множеством комплектов сопланарных форсунок и указанным объектом составляет от 7,62 см до 45,72 см (от 3 до 18 дюймов).
5. Установка по любому из п.п. 1-4, в которой рабочее давление указанного газа составляет от 2 до 8 бар.
6. Установка по любому из п.п. 1-5, в которой величина указанного острого угла составляет от 20° до 60°.
7. Установка по любому из п.п. 1-6, в которой внутренний диаметр каждой из указанных форсунок составляет от 0,5 мм до 0,8 мм.
8. Установка по любому из п.п. 1-7, в которой указанное множество комплектов форсунок может перемещаться в одном или нескольких направлениях относительно указанного объекта.
3.
9. Установка по любому из п.п. 1-8, содержащая от десяти до ста комплектов форсунок.
10. Установка по любому из п.п. 1-9, содержащая множество трубок, образующих кольцо вокруг указанного объекта, в которой указанные форсунки расположены на указанных трубках.
11. Установка по п. 10, в которой каждая из указанных трубок содержит от десяти до ста форсунок.
12. Установка по п. 10 или п. 11, содержащая по меньшей мере одну группу из трех трубок, содержащую среднюю трубку с расположенными на ней форсунками для распыления указанного газа, и две смежные трубки, по боковым сторонам от нее, в каждой из которых имеются форсунки для распыления указанной жидкости.
13. Установка по любому из п.п. 1-12, в которой расход жидкости составляет от 100 до 300 мл/минуту.
14. Установка по любому из п.п. 1-13, в которой температура жидкости составляет от 10°С до 60°С.
15. Установка по любому из п.п. 1-14, в которой указанная установка обеспечивает принятие одного душа за одну или две минуты.
3.
9.
WO 2013/139588
PCT/EP2013/054358
Fig. 3
2/2
2/2
|
