Надувний матрац

1 Надувний матрац, що має розташовані одне над одним два повітронепроникних полотнища, утворюючих плоску герметичну порожнину, розміщені в ній термопластичні стрічки, які точково закріплені до полотнищ з утворенням секцій матра ца, який відрізняється тим, що внутрішня порожнина кожної секції матраца в поперечному напрямку оснащена наскрізною трубчатою еластичною камерою з розміщеним в ній тепловидільним елементом, причому камера герметично з'єднана з краями порожнини секції 2 Надувний матрац за п 1, який відрізняється тим, що, тепловидільний елемент виконаний у вигляді герметичної трубки, наприклад, із поліпропілену, заповненої порошкоподібною глауберовою сіллю, а один із КІНЦІВ трубки виконаний у вигляді пробки, взаємодіючої з кінцем трубчатої камери Винахід відноситься до легкої промисловості, а більш конкретно — до виробництва надувних матраців для польових умов, переважно з низькими температурами навколишнього повітря і може бути використано також для виготовлення утеплювачів туристичного спорядження, одягу ПІВНІЧ 27/08, 1988 р), прийнятий авторами за прототип, який містить в собі розташовані одно над другим два повітряно непроникних полотнища, утворюючих плоску герметичну порожнину, розмішені в ній термопластичні стрічки для точечного кріплення до них сітчатого полотнища і утворення секцій матраца, і теплоізоляційний наповнювач, розміщений у порожнині між сітчатим і верхнім полотнищами матраца В якості наповнювача використовуються різні термоізоляційні матеріали, наприклад, поролон, гранульований пенопласт та ш Теплоізоляційні якості такого матраца примірно вдвоє вище, ніж у аналогів, оскільки теплопередача в цьому випадку зменшується як повітряним прошарком матраца, так і теплоізоляційним наповнювачем НОГО виконання ВІДОМІ різні надувні матраци серійного виробництва, наприклад, надувний матрац полуторний ТУ 38 005114-83, містить в собі розташовані одно над другим два повітряно непроникних (із прогумованої тканини) полотнища, утворюючих плоску герметичну порожнину, розмішені в ній термопластичні, стрічки для точечного закріплення до них полотнині утворення секцій матраца Заповнена повітрям герметична порожнина матраца володіє теплоізоляційними властивостями внаслідок чого зменшується температура від холодної основи наприклад, поверхні землі, до верхнього полотнища матраца Проте, у зв'язку з тим, то мала питома теплоємність повітря, ВІДОМІ надувні матраци володіють низькими теплоізоляційними (експлуатаційними) якостями, і тому порівняно швидко охолоджуються Особливо процес охолодження матраца інтенсифікується в умовах низьких температур основи і навколишнього повітря, наприклад, в ПІВНІЧНИХ районах у зимовий період Відомий також надувний теплоізоляційний матрац (див а с СРСР №1431729, М , кл А 47 С Не менше відомий надувний матрац також, як і аналог, володіє порівняно низькими експлуатаційними (термоізоляційними) якостями, особливо в умовах низьких температур основи і навколишнього повітря У цьому випадку підвищити експлуатаційні якості надувного матраца, тобто збільшити тривалість збереження температури повітря в матраці, можливо, коли у середину порожнини матраца ввести спеціальні тепловиділяючі елементи з питомою теплоємністю повітря В основу винаходу поставлена задача створити надувний матрац з підвищеними експлуатаційними якостями Вирішення вказаної задачі досягається тим, що у відомому надувному матраці, який містить в 44044 особі розташовані одне над одним два повітронепроникні полотнища, що утворюють плоску герметичну порожнину, розміщені в ній термопластичні стрічки для точкового закріплення до них полотнищ і утворення секцій матраца, внутрішня порожнина кожної секції матраца в його поперечному напрямку оснащена наскрізною трубчатою еластичною камерою з розміщеним в ній тепловидільним елементом, причому камера герметично з'єднана з краями порожнини секції Тепловидільний елемент виконаний у вигляді герметичної трубки, наприклад, із поліпропілену, заповненої порошкоподібною глауберовою сіллю, а один кінець трубки виконаний у вигляді пробки, взаємодіючої з кінцем трубчатої камери Винахід пояснюється кресленнями Фіг 1—загальний вигляд надувного матраца, Фіг 2 — вузол І на фіг 1 кріплення трубчатої камери і взаємодії з нею тепловиділяючого елемента, Фіг 3 — перетин А-А на фіг 1 (секції матраца) Надувний матрац (фіг 1,3) містить в собі розташовані одно над другим два повітрянонепроникних (прогумових) полотнища — верхнє 1 та нижнє 2, утворюючих плоску герметичну порожнину, розміщені в ній термопластичні стрічки 3 для закріплення до них полотнищ і утворення секцій на траса 4, трубчасті еластичні камери 5 з розміщеними в них тепловиділяючими елементами 6 Еластичні камери, наприклад із полімерних еластомерів (фіг 2), на краях закінчуються пластмасовими трубками 7, які герметично з'єднані з краями порожнин матраца У кожну з еластичних камер з обох боків матраца (фіг 1) вставлені тепловиділяючі елементи (можливо виконання одного і однобічного тепловиділяючого елемента) Конструктивно тепловиділяючі елементи являють собою герметичну трубку, заповнену порошкоподібною глауберовою сіллю 8, причому один із КІНЦІВ трубки виконаний у вигляді пробки, закриваючої пластмасові КІНЦІ трубчатої камери Трубка тепловиділяючих елементів виконана з поліпропілену, володіючого МІЦНІСТЮ, СТІЙКІСТЮ до багаторазових вигинів, високою температурою плавлення (160° — І70°С) Пропонований надувний матрац працює таким чином Спочатку здійснюють підготовку до роботи тепловиділяючих елементів Матрац із транспортного стану розгортають, виймають з нього тепловиділяючі елементи 6 (гнучкі герметичні трубки), розміщують і витримують їх у киплячій воді майже годину (в польових умовах) "кипятять" у відрі з водою на вогнищі За цей час порошкоподібна глауберова сіль 8 (мірабіліт Na2SO4 — 10 ЬЬО), перебуваюча в герметичних трубках 6, під час нагрівання (більше 26°С) розкладається на безводний сульфонат натрія Na2SO4 і його насичений розчин (див М 6 Пазін "Технологія мінеральних солей", ч 1, вид 4-е, Л , 1974, с 99—135) Ця редакція супроводжується поглинанням значної КІЛЬКОСТІ тепла, оскільки питома теплоємність глауберової солі у 50 разів більше питомої теплоємності води (4,2 кДж/кг°С) і у 200 раз більше питомої теплоємності повітря (1,01 кДж/кг°С) Після ТОГО, як тепловиді ляючі елементи 6 "кип'ятінням" у ВОДІ запасуть КІЛЬКІСТЬ теплоти, їх вставляють з двох боків у трубчасті камери 5 і фіксують в них пробками Матрац у такому зібраному стані (фіг 1) заповнюють повітрям Дякуючи теплообміну охолодження повітря в порожнині матраца відбувається спільно з тепловиділяючими елементами Під час остигання сульфонат натрія з безводної модифікації знову поступово переходить у 10-водну, виділяючи при цьому внаслідок реакції гідратації раніше запасене КІЛЬКІСТЬ теплоти і, отже, тепловиділяючи елементи, віддаючи теплоту повітрю внутрішньої порожнини матраца, тим самим підтримують його температуру Таким чином, зростає час охолодження повітря в матраці і, отже, підвищуються його експлуатаційні якості Для виявлення ефективності запропонованого технічного рішення відносно аналога і прототипу проводились зіставлювальні дослідження, для чого паралельно знімались криві охолодження повітря всередині матраців — аналога (матрас без наповнювача), прототипа (матрац з термоізоляційним наповнювачем) і запропонованого матраца з тепловиділяючими елементами (фіг 4) Згідно технічного завдання маса глауберової солі в кожному тепловиділяючому елементі складала ЮО г Матрац складався з 4х секцій, в кожній з яких співвісно розташовувались по два тепловиділяючих елемента, введені в еластичні камери з обох боків Із графіків (фіг 4) випливає, що теплоізоляційні властивості надувного матраца суттєво погіршуються із зменшенням температури основи і навколишнього повітря Так за 6 годин повітря в матраці — аналозі (крива 2) охолонуло з 20°С до 14°С (матрац знаходився в приміщенні з температурою повітря 10°С), а при температурі повітря мінус 5°С - до 4°С (крива 1) Крім того, теплоізоляційні властивості надувного матраца підвищуються при введенні в нього теплоізоляційного наповнювача Наприклад, за цей же час температура повітря в матраці — прототипі (крива 3) при температурі навколишнього повітря мінус 5°С знизилась до 11 °С, тобто експлуатаційні якості матраців з наповнювачем значно вище, ніж у аналогів Згідно графіка 4 температура повітря всередині матраца після введення в нього нагрітих до 90°С тепловиділяючих елементів, спочатку зростає за 4 години до 40°С (температура навколишнього повітря мінус 5°С), а потім поступово охолоджується за 12 годин до 20°С, а за 24 години до 11 °С Таким чином, якщо за 12 годин температура повітря в матраці прототипі виявилась всього лише 5°С (крива 3), то в пропонованому матраці — 28°С Отже, експлуатаційні якості надувного матраца з тепловиділяючими елементами суттєво вище, ніж у матраца прототипа Використання пропонованого надувного матраца в порівнянні з прототипом підвищує експлуатаційні якості надувногоматраца, оскільки забезпечує більш тривале (в 3-4 рази) збереження значно більш високих (в 5-6 раз) температур повітря у внутрішній порожнині матраца 44044 •--. id Фіг. З 44044 so о О а Ё / §30 \ \ 1 L 4 4 б \г \ъ Година охолодження» год Фіг. 4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90