Система подогрева постели

Система подогрева постели

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Система относится к бытовым приборам класса А47С 21/04.

Целью является создание простой недорогой эффективной системы, подходящей для быстрого массового выпуска.

За уровень техники к 2013 году и прототипы приняты описанные в [1], [2], [3]. Кровать с термосифонной вентиляцией описана в [1]. Она позволяет подогревать человека в постели и стерилизовать воздух под крышкой с помощью электроспирали. Однако это сложное и дорогостоящее устройство.

Матрас с регулируемым электрообогревом [2] содержит гибкий электронагреватель из изолированных металлических проводов или углеродных волокон, питаемых от сети переменного тока. Недостатками являются наличие вредного электрического поля, незащищенность от воздействия напряжения в случае протекания жидкости на матрас, большой расход энергии и высокая стоимость.

Гибкий жидкостно-электрический нагреватель постели не создает электрическое поле, однако содержит насос и котел с электронагревателем, что делает его дорогим и сложным. Предлагаемая система подогревателя не содержит описанных недостатков.

На чертежах:

фиг.1 - общий вид системы подогрева постели;

фиг.2 - лампа накачивания и выключатель предельной температуры;

фиг.3 - электрическая схема системы подогрева постели.

Система состоит (фиг. 1) из маломощных постоянно включенных ламп накаливания, установленных на дне теплового ящика, образованного корпусом кровати и ортопедическим матрасом 9, заключенных (фиг. 2) в заземляемые вертикальные металлические экраны 6 с прорезами внизу и верхними отверстиями, закрытыми густой металлической сеткой или стальной «шерстью» 11, укрепленных на дне ящика, сигнальной прокладки 11 из натуральной шерстяной ткани, пропитанной глиной, двух прокладок 5 из войлока, скрепленных между собой с узким промежутком 7, выключателя предельной температуры 2, тиристорного регулятора температуры Т (фиг. 3), экранированных проводов питания с заземляемыми экранами.

Устройство работает от сети 50 Гц. Принцип работы устройства основан на поддержании постоянной комфортной температуры за счет постоянной компенсации тепловых потерь в небольшом пространстве пребывания человека в постели. Система включена в течение суток. Световое излучение ламп нагревает холодный воздух, поднимающиеся через нижнее отверстие в экранах. Энергия светового излучения ламп при этом превращается в более в низкочастотное, «мягкое», инфракрасное излучение. Ортопедический матрас, сигнальную прокладку и прокладки из войлока изготавливают из диэлектриков с микропористыми структурами, которые пропускают воздух и «мягкое» инфракрасное излучение, которые нагревают тело и создают ощущения комфорта. Небольшая часть нагретого воздуха уходит из под одеяла в районе головы, увлекая пары воды, выделенным теплом при потении.

Лампы накаливания расположены непосредственно в районе расположения тела, соответственно наибольшее выделение тепла происходит в местах расположения тела.

Периферийные зоны постели имеют меньшую температуру, соответственно меньше потери тепла.

Все электротехнические элементы системы, находящиеся под напряжением 220 В, отделены от тела воздушной прослойкой и заключены в заземляемые экраны. Это обеспечивает защиту от вредного воздействия электрического поля и от поражения током при случайном попадании жидкости на матрас.

Не большие тепловые потери позволяют в комнатах с температурой +10°C и теплым одеялом использовать лампы небольшой мощности 20 Вт, допускающие держать систему в постоянно включенном состоянии, иметь небольшой расход электроэнергии и не иметь опасности пожара. Для исключения пожарной опасности при применении недопустимо больших (100 Вт) ламп используют сигнальную прокладку из шерстяной ткани. При сильном нагревании происходит выделение запаха, предупреждающего об опасности. Пропитка ткани раствором глины не позволяет загореться самой прокладке.

Тиристорным регулятором Т вручную регулируют температуру постели. При достижении 70° срабатывает выключатель предельной температуры.

Температуру срабатывания выключателя выбирают в зависимости от конкретных условий в определенном диапазоне. В системе возможно автоматическое поддержание заданной температуры. Для этого необходимо устанавливать задатчик температуры ЗТ.

Для создания комфортного воздухообмена войлочные прокладки устанавливают с узким промежутком, через который поступает воздух, конвекция которого уносит излишки водяного пара при потении тела.

Результаты испытания системы. Система испытывалась в апреле и в сентябре месяцах 2011 года на кровати размером 2*1,6 м с корпусом из ДСП и ящиками для одежды под поднимающимся матрацем. Температура в комнате 16°С, ночью на улице 8-11°С. Мощность лампы 20 Вт. Первые три ночи автор спал на новой постели без подогрева, под ватным одеялом. Этих ночей хватило, чтобы застудить спину. Три последующие ночи в постели, обогреваемой системой, устранили боль, и автор о ней забыл. Месяц в апреле и месяц в сентябре в нетопленной комнате проведены в комфортных условиях.

Список цитируемых документов

1. Описание изобретения SU 1602434 Al, А47С 21/04, 30.10.90 №40. Кровать с термосифонной вентиляцией.

2. Егорова И.Д. Матрас с регулируемым электрообогревом. RU 2419370 C1, F47C 21/04 (2006.01).

3. Шевяков А.С., Березной Н.И. Гибкий жидкостно-электрический нагреватель. RU 2447823 C1, F47C, 20/04/2012 №11.

Система подогрева постели, характеризующаяся тем, что состоит из двух параллельно включенных ламп накаливания, установленных на дне теплового ящика, образованного корпусом кровати и ортопедическим матрасом, и заключенных в заземляемые вертикальные цилиндрические металлические экраны, с прорезами внизу и верхними отверстиями, закрытыми густой металлической сеткой или стальной «шерстью», укрепленных на дне ящика, сигнальной прокладки из натуральной шерстяной ткани, пропитанной глиной, двух прокладок из войлока, скрепленных между собой с узким промежутком, выключателя предельной температуры, тиристорного регулятора температуры и экранированных проводов питания с заземляемыми экранами, причем между человеком, располагающимся на матрасе, и электротехническими элементами системы имеется воздушный промежуток.