Система формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях

 

Изобретение относится к формированию жизнеобеспечивающей воздушной среды. Технический результат состоит в обеспечении возможности использования летучих биологически активных веществ, выделяемых растениями в процессе вегетации при выращивании в естественном грунте. Сущность изобретения: система содержит камеру, в которой размещены растения и которая имеет входное и выходное отверстия. Выходное отверстие камеры соединено магистралью с помещениями, и последняя снабжена приспособлением для создания потока воздушной среды. При этом растения 2 размещены на естественном грунте, а камера выполнена в виде установленной на грунте над растениями оболочки, пропускающей естественное освещение, причем в зонах контакта с грунтом оболочка снабжена уплотнительными элементами. Внутреннее пространство камеры разделено на несколько зон, между которыми установлено приспособление для чередования используемых зон камеры. 4 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к формированию жизнеобеспечивающей воздушной среды, а именно, к системам улучшения условий жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, в частности, человека, например в процессе работы, отдыха и/или лечения, посредством введения в воздушную среду помещений выделяемых растениями ингридиентов (в частности, таких биологически активных веществ как летучие ароматические соединения, фитонциды и, др.).

Уровень техники в области, к которой относится заявляемое изобретение, характеризуется следующими данными.

Известны устройства формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, посредством выделения в воздушную среду растительных биологически активных веществ, например, летучих ароматических соединений (эфирные масла и др.), путем испарения предварительно извлеченных из растений исходных субстанций (в частности, жидкостей).

К данной группе известных устройств относятся, в частности, устройства для выделения в воздушную среду летучих веществ, действие которых основано на испарении летучих ароматических компонентов из исходных веществ либо с использованием дополнительного нагрева, либо посредством естественного испарения этих веществ [1,2,3,4].

Недостатком известных устройств этой группы являются ограниченные возможности в отношении спектра биологически активных веществ растений, выделяемых в воздушную среду.

Известны способы и устройства формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, в частности, в помещениях для работы и/или отдыха человека, основанные на введении в воздушную среду помещений летучих веществ, выделяемых растениями в процессе вегетации.

Так, например, в устройствах [5, 6, 7] воздух помещений очищается и насыщается биологически активными веществами, выделяемыми растениями в процессе вегетации, посредством пропускания воздушной среды через пористые сосуды, в которых размещены корни выращиваемых растений и которые установлены непосредственно в помещениях.

Положительной особенностью этих известных устройств является использование более широкого спектра летучих веществ, выделяемых растениями непосредственно в процессе вегетации, однако к их недостаткам следует отнести ограниченные возможности в отношении интенсивности выделения летучих веществ, а также необходимость использования части полезной площади помещений и необходимость искусственного обеспечения условий вегетации растений.

Наиболее близким по назначению и принципу реализации к заявляемому техническому решению являются выбранные в качестве прототипа способ и система для улучшения состояния жизнеобеспечивающей воздушной среды помещений посредством введения в воздушную среду, подаваемую в помещения, летучих ингридиентов, выделяемых растениями в процессе вегетации [8, 9].

Особенностью этих известных технических решений является размещение выращиваемых растений в отдельной камере, соединенной с помещениями подающей магистралью для подачи в них воздуха, пропускаемого через камеру и обогащаемого летучими ингридиентами, выделяемыми растениями.

При этом интенсивность выделения растениями летучих биологически активных веществ может быть существенно увеличена (по сравнению с известными устройствами предыдущей группы).

Вместе с тем, существенным недостатком данных технических решений является необходимость существенных затрат, в частности, на обеспечение теплового режима, питательных сред и энергии, а также в некоторых выполнениях системы [9] и на обеспечение искусственного освещения растений.

Принимая во внимание изложенное, задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в осуществлении мер, обеспечивающих возможность использования летучих биологически активных веществ, выделяемых растениями в процессе вегетации, при выращивании растений непосредственно в естественном грунте, что при выборе соответствующих видов растений, в том числе, растений с продолжительной или круглогодичной вегетацией, в частности, в условиях южных курортно-рекреационных регионов, например, на Южном Берегу Крыма, на Черноморском побережье Кавказа, в районе Кавказских минеральных вод.

Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.

В систему формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, посредством использования летучих веществ, выделяемых растениями в процессе вегетации, содержащую имеющую входное и выходное отверстия камеру, в которой размещены растения, выращиваемые на естественном грунте, и которая выполнена в виде установленной на грунте над растениями оболочки, пропускающей естественное освещение, причем выходное отверстие камеры соединено с помещениями магистралью, и последняя снабжена приспособлением для создания потока воздушной среды, введены разделительные элементы для разделения внутреннего пространства камеры на несколько зон, расположенные радиально, и приспособление для чередования используемых зон камеры, установленное между зонами камеры и ее выходным отверстием, при этом зоны имеют радиальную пространственную структуру, между зонами расположена центральная внутренняя часть камеры, каждая из зон имеет входное и выходное отверстия, при этом входные отверстия расположены в периферических частях зон.

Кроме того, приспособление для чередования используемых зон камеры может быть выполнено в виде незамкнутого цилиндрического кольца, установленного с возможностью вращения вокруг оси и с возможностью соединения выходных отверстий зон камеры с выходным отверстием камеры.

При этом в систему могут быть введены привод, кинематически связанный с незамкнутым цилиндрическим кольцом, выполняющим функции приспособления для чередования зон камеры, и устройство управления, при этом привод может быть соединен с устройством управления.

Кроме того, разделительные элементы для разделения внутреннего пространства камеры на несколько зон, могут быть установлены с возможностью формирования зигзагообразного или спирального канала.

Наряду с этим, с входным отверстием камеры может быть дополнительно сопряжено заборное приспособление, которое может быть выполнено в виде вертикально ориентированной трубы или в виде горизонтально установленного заборного канала, входная зона которого размещена на побережье, преимущественно в зоне берегового прибоя.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения, состоит в том, что при реализации системы формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды обеспечивается возможность использования летучих биологически активных веществ, выделяемых растениями в процессе вегетации, при выращивании растений непосредственно в естественном грунте, а также обеспечивается существенное расширение функциональных возможностей системы.

Сущность заявляемого изобретения поясняется приводимым ниже описанием примеров его осуществления, реализация которых иллюстрируется чертежами: на фиг. 1 представлена общая схема системы; на фиг. 2 - поперечный разрез камеры (в одном из возможных ее выполнений); на фиг. 3 изображен вид в плане камеры, зоны которой имеют радиальную пространственную структуру; на фиг. 4 приведены зависимости текущего и среднего значений интенсивности поступления в помещения биологически активных веществ, выделяемых растениями; на фиг. 5 и фиг. 6 показаны выполнения камеры с зигзагообразным и спиральным каналами соответственно; на фиг. 7 представлено одно из выполнений заборного приспособления камеры; на фиг. 8 приведено другое выполнение заборного приспособления (для случая размещения входной зоны горизонтально установленного заборного канала на побережье, преимущественно в зоне берегового прибоя).

Система формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, посредством использования летучих веществ, выделяемых растениями в процессе вегетации, содержит (фиг. 1) камеру 1, в которой размещены растения 2, выращиваемые на естественном грунте, и которая имеет входное и выходное отверстия 3 и 4. Выходное отверстие 4 камеры 1 соединено магистралью 5 с помещениями 6, и последняя снабжена приспособлением 7 для создания потока воздушной среды. При этом растения 2 размещены на естественном грунте 8 (фиг. 2), а камера 1 выполнена в виде установленной на грунте 8 над растениями 2 оболочки 9, пропускающей естественное освещение, причем в зонах контакта с грунтом 8 оболочка 9 снабжена уплотнительными элементами 10 (фиг. 1 и фиг. 2).

Отводящая магистраль 5 присоединена к камере 1 в ее центральной внутренней части 11 (фиг. 3). Кроме того, внутреннее пространство камеры 1 разделено на несколько зон 12-16, при этом зоны имеют радиальную пространственную структуру и каждая из зон имеет входное и выходное отверстия, при этом входные отверстия 17-21 зон 12-16 расположены в периферических частях зон.

Между зонами 12-16 камеры 1 и выходным отверстием, расположенным в ее центральной внутренней части 11, введены расположенные радиально разделительные элементы и приспособление 22 для чередования используемых зон камеры 1, которое выполнено в виде незамкнутого цилиндрического кольца, установленного с возможностью вращения вокруг оси и с возможностью соединения выходных отверстий зон 12-16 камеры 1 с ее выходным отверстием.

Кроме того, в состав системы введены привод 23, кинематически связанный с незамкнутым цилиндрическим кольцом, выполняющим функции приспособления 22 для чередования зон 12-16 камеры 1, и устройство 24 управления, при этом привод 23 соединен с устройством 24 управления.

В ряде возможных выполнений системы разделительные элементы образуют каналы различной формы. Так, в примере, представленном на фиг. 5, разделительные элементы 25 установлены с возможностью формирования зигзагообразного канала 26, а в примере, представленном на фиг. 6, разделительный элемент 27 образует спиральный канал 28, при этом внешний участок 29 последнего с помощью первого согласующего элемента 30 и внутренний участок 31 с помощью второго согласующего элемента 32 сопряжены со смежными элементами системы, в частности, с промежуточным элементом 33.

Наряду с этим, с камерой может быть дополнительно сопряжено заборное приспособление, которое может быть выполнено либо в виде вертикально ориентированной трубы 34 с защитным элементом 35 (фиг. 7), либо в виде горизонтально установленного заборного канала 36, входная зона 37 которого размещена на побережье, преимущественно в зоне 38 берегового прибоя и снабжена защитно-фильтрующим элементом 39 (фиг. 8).

Система функционирует следующим образом.

Создаваемый приспособлением 7 (фиг. 1, 2) поток воздушной среды через входное отверстие 3 поступает в камеру 1, в которой размещены растения 2 (в частности, различных видов), выращиваемые на естественном грунте в зонах 12-16 камеры 1 и выделяющие в воздушную среду летучие биологически активные вещества.

Выбор одной из зон 12-16 для прохождения потока воздушной среды осуществляют с помощью устройства 24 управления, формирующего команды управления приводом 23, обеспечивающим установку в соответствующее угловое положение незамкнутого цилиндрического кольца приспособления 22 для чередования используемых зон камеры 1.

Одним из возможных режимов функционирования системы в данном выполнении является режим последовательного чередования используемых зон камеры, реализация которого осуществляется посредством формирования соответствующих этому режиму команд управления (с помощью устройства 24 управления приводом 23).

Характерный для данного режима закон изменения во времени интенсивности поступления в воздушную среду помещений летучих биологически активных веществ, выделяемых растениями, представлен на фиг. 4 (где пунктиром изображено среднее значение указанной интенсивности). Вид данной функциональной зависимости обусловлен последовательным циклическим накоплением в зонах 12-16 камеры 1 и выведением из используемой в соответствующей фазе цикла зоны выделяемых растениями веществ, благодаря чему обеспечивается соответствующая модуляция интенсивности воздействия и/или вида выделяемых растениями веществ, например, ароматических (в частности, на обонятельный анализатор, чем исключается адаптация к данному воздействию и снижение эффективности его информационной составляющей, при сохранении заданного среднего значения интенсивности поступления в помещения биологически активных веществ, выделяемых растениями).

В выполнении системы с заборным приспособлением в виде трубы 34 (фиг. 7) с защитным элементом 35 (защита от осадков) обеспечивается использование более чистого атмосферного воздуха, а создание в зонах камеры непрямолинейных каналов способствует улучшению взаимодействия потока воздушной среды с растениями.

Выполнение системы, представленное на фиг. 8, предназначено для условий расположения помещений и камеры на побережье, преимущественно морском, и обеспечивает формирование жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях (например, людей в процессе отдыха и/или лечения в санаторно-курортном учреждении), посредством использования для обогащения подаваемой в помещения воздушной среды одновременно как летучих биологически активных веществ растений, так и веществ, выделяемых в воздушную среду из морской воды, преимущественно в зоне берегового прибоя (при этом в воздушную среду выделяются такие терапевтически и профилактически значимые вещества как соединения брома и других солей морской воды, фитонциды и другие биологически активные вещества морских растений, а также происходит ионизация воздуха вследствие проявления балоэлектрического эффекта).

Источники информации 1. Патент Российской Федерации по заявке N 5044780/13, МКИ А 61 9/00, 1992.

2. Патент Российской Федерации по заявке N 5044783/13, МКИ А 61 9/00, 1992.

3. Патент Российской Федерации по заявке N 92-004178/13, МКИ А 61 9/00, 1992.

4. Патент США N 5121881, МКИ А 61 L 9/04, 1992.

5. Патент США N 5180522, МКИ A 61 L 9/00, 1993.

6. Патент США N 5078972, МКИ A 61 L 9/00, 1992.

7. PCT 93/02716 (US 92/06556), МКИ A 61 L 9/00, 1993.

8. Пат. заявка Японии N 2-289258, МКИ A 61 L 9/04, 1989.

9. Пат. заявка ЕПВ N 0855703, МКИ F 24 F 3/16, 1990.

Формула изобретения

1. Система формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, посредством использования летучих веществ, выделяемых растениями в процессе вегетации, содержащая имеющую входное и выходное отверстия камеру, в которой размещены растения, выращиваемые на естественном грунте, и которая выполнена в виде установленной на грунте над растениями оболочки, пропускающей естественное освещение, причем выходное отверстие камеры соединено с помещениями магистралью, и последняя снабжена приспособлением для создания потока воздушной среды, отличающаяся тем, что в нее введены разделительные элементы для разделения внутреннего пространства камеры на несколько зон, расположенные радиально, и приспособление для чередования используемых зон камеры, при этом зоны камеры имеют радиальную пространственную структуру, между зонами расположена центральная внутренняя часть камеры, каждая из зон имеет входное и выходное отверстия, причем входные отверстия расположены в периферических частях зон, а приспособление для чередования используемых зон камеры установлено между зонами камеры и ее выходным отверстием.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что приспособление для чередования используемых зон камеры выполнено в виде незамкнутого цилиндрического кольца, установленного с возможностью вращения вокруг оси и с возможностью соединения выходных отверстий зон камеры с выходным отверстием камеры.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в нее введены привод, кинематически связанный с незамкнутым цилиндрическим кольцом, выполняющим функции приспособления для чередования зон камеры, и устройство управления, при этом привод соединен с устройством управления.

4. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что разделительные элементы установлены с возможностью формирования зигзагообразного или спирального канала.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что с входным отверстием камеры дополнительно сопряжено заборное приспособление, которое выполнено в виде вертикально ориентированной трубы или в виде горизонтально установленного заборного канала, входная зона которого размещена на побережье, преимущественно в зоне берегового прибоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8