Способ формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды и система для осуществления способа

 

Изобретение относится к формированию жизнеобеспечивающей воздушной среды. Сущность изобретения: способ заключается в создании условий для вегетации растений при раздельном выращивании растений в секциях камеры и пропускании через секции камеры воздуха и подаче в помещения воздушной среды, обогащенной веществами, выделяемыми растениями в процессе вегетации, и различным воздействием на биологические объекты. Система для осуществления способа содержит камеру, выполненную в виде секций с растениями, устройства для обеспечения вегетации, приспособления для создания потока воздушной среды, каналы с заслонками, узел коммутации потоков воздушной среды, выполненный в виде каналов, имеющих функциональную конфигурацию матричного коммутатора, устройство управления с центральным процессором и соединенные с ним блоки воздействия, соответственно, на приспособления заслонки. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

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

Известны способы 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 исходных субстанций, в частности жидкостей.

К данной группе известных способов и 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 4] Недостатком известных способов и устройств этой группы являются ограниченные возможности в отношении спектра биологически активных веществ растений, выделяемых в воздушную среду.

Известны способы и устройства формирования воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, в частности в помещениях для работы и 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 этого известного способа и устройства 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 в отношении управления процессом выделения летучих веществ, в частности в отношении полного прекращения выделения этих веществ в среду помещений, поскольку сосуды с растениями установлены непосредственно в помещениях.

Наиболее близким по назначению и принципу реализации к предлагаемым техническим решениям являются выбранные в качестве прототипа способ и система для улучшения состояния жизнеобеспечивающей воздушной среды помещений посредством введения в воздушную среду, подаваемую в помещение, летучих ингредиентов, выделяемых растениями в процессе вегетации [8, 9] Особенностью этих известных технических решений является размещение растений в отдельной камере, соединенной с каналом для подачи в них воздуха, пропускаемого через камеру и обогащаемого летучими ингредиентами, выделяемыми растениями. При этом возможен режим полного прекращения подачи в помещения воздушной среды, содержащей летучие вещества растений.

Вместе с тем, существенным недостатком данных известных технических решений также является ограниченные возможности в отношении управления составом воздушной среды посредством оперативного изменения ее свойств, чем ограничивается сфера использования этого известного способа и системы для его осуществления.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в осуществлении мер, обеспечивающих возможность оперативного изменения свойств формируемой жизнеобеспечивающей воздушной среды в соответствии с необходимым изменением условий жизнедеятельности и состояния биологических объектов.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Согласно предлагаемому способу формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, путем создания условий вегетации и стимулирования физиологической активности растений, размещенных в камере, изолированной от помещений, пропускания через эту камеру воздуха и подачи в помещения воздушной среды, обогащенной веществами, выделяемыми растениями в воздушную среду в процессе вегетации, в раздельно изолированных друг от друга секциях камеры выращивают по меньшей мере два различных вида растений, характеризующихся различным воздействием на биологические объекты выделяемыми веществами, и воздушную среду, подаваемую в помещения, пропускают через одну или несколько секций камеры с теми растениями, действие веществ, выделяемых которыми, необходимо в данный период для соответствующего изменения условий жизнедеятельности и состояния биологических объектов.

При этом при формировании жизнеобеспечивающей воздушной среды используют виды растений, характеризующиеся различным воздействием на биологические объекты.

Наряду с этим при формировании жизнеобеспечивающей воздушной среды используют виды растений, вещества, выделяемые которыми, близки по оказываемому на биологические объекты общему эффекту воздействия, но различаются в отношении ароматических характеристик.

В системе формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, содержащей камеру, в которой размещены растения, устройства обеспечения вегетации растений, снабженные заслонками, каналы, соединяющие камеру с помещениями, и сопряженное с камерой и каналами по меньшей мере одно приспособление для создания потока воздушной среды, камера выполнена в виде секций, в которых размещены растения, характеризующиеся различным воздействием на биологические объекты выделяемыми веществами, каждая из секций камеры снабжена устройством обеспечения условий вегетации растений и приспособлением для создания потока воздушной среды и в систему введено устройство управления с центральным процессором и соединенными с ним блоками воздействия на приспособления для создания потока воздушной среды, заслонки каналов и устройства обеспечения условий вегетации растений.

Между секциями камеры и помещениями введен узел коммутации потоков воздушной среды, предназначенный для управляемого соединения любых секций камеры с любыми помещениями.

Узел коммутации потоков воздушной среды выполнен в виде каналов, имеющих функциональную конфигурацию матричного коммутатора с элементами коммутации, включенными в узлах пересечения каналов, соединенных с секциями камеры, и каналов, соединенных с помещениями, при этом функции элементов коммутации выполняют заслонки каналов.

В устройство управления дополнительно введены измерители и регуляторы параметров, характеризующих интенсивности потоков воздушной среды по меньшей мере в каналах, соединенных с помещениями.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в том, что при использовании способа и системы для его осуществления обеспечивается реализация мер, обеспечивающих возможность оперативного изменения свойств формируемой жизнеобеспечивающей воздушной среды в соответствии с необходимыми изменениями условий жизнедеятельности и состояния биологических объектов.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом является очевидным, а также подтверждается последующими разделами представленных материалов.

Сущность предлагаемого способа поясняется приводимым ниже описанием примера реализации систем для осуществления способа.

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, содержит камеру 1, выполненную в виде секций 2-4, в которых размещены растения различных видов 5-7, характеризующиеся различным воздействием на биологические объекты выделяемыми веществами. Каждая из секций 2 (3, 4) снабжена устройствами 8, 9 (10, 11 и 12, 13) обеспечения условий вегетации и стимулирования физиологической активности растений и приспособлением 14 (15, 16) для создания потока воздушной среды, включенным во входной канал 17 (18, 19), в который включена также заслонка 20 (21, 22).

Выходные каналы 23-25 секций 2-4 камеры 1 подключены к узлу 26 коммутации потоков воздушной среды, предназначенному для управляемого соединения любых секций камеры 1 с любым из помещений 27-32.

При этом узел 26 коммутации потоков воздушной среды выполнен в виде каналов, имеющих функциональную конфигурацию матричного коммутатора с элементами коммутации, включенными в узлы пересечения каналов 23-25, соединенных с секциями 2-4 камеры 1, и каналов 33-38, соединенных с помещениями 27-32, причем функции указанных элементов коммутации выполняют заслонки 39-56.

Устройство 57 управления содержит центральный процессор 58 и соединенные с ним блок 58 воздействия на приспособления 14-16 для создания потоков воздушной среды, блок 60 воздействия на заслонки 20-22 и 39-56, а также блок 61 воздействия на устройства 8-13 обеспечения условий вегетации и стимулирования физиологической активности растений. Кроме того, к устройству 57 управления относятся измерители 62-67 и регуляторы 68-70 параметров, характеризующих интенсивности потоков воздушной среды в каналах 33-38, соединенных с помещениями 27-32, а также пульты управления 71-76 (последние могут быть размещены, в частности, непосредственно в помещениях 27-32).

Система функционирует следующим образом.

Потоки воздушной среды, создаваемые приспособлениями 14-16 последовательно проходят через входные каналы 17-19 секций 2-4 камеры 1, в которых размещены растения 5-7 различных видов, характеризующиеся различным воздействием на биологические объекты веществами, выделяемыми в процессе вегетации, а также через узел 26 коммутации потоков и те из помещений 27-32, соответствующие каналы которых соединены с каналами 23-25 секций 2-4 посредством открывания требуемых заслонок 39-56.

При этом задание требуемого вида растения, выделяющего вещества необходимого вида воздействия на биологические объекты, осуществляется с помощью пультов 71-76 управления, из которых соответствующие сигналы поступают в центральный процессор 58 (устройства 57 управления), в котором формируют сигналы управления блоком 60 воздействия на заслонки. Наряду с этим в центральном процессоре 58 формируются сигналы управления блоком 61 воздействия на устройства 8-13 обеспечения условий вегетации и стимулирования физиологической активности растений, а также сигналы управления блоком 59 воздействия на приспособления 14-16 для создания потоков воздушной среды, причем текущие значения производительности приспособлений 14-16 корректируются регуляторами 68-70 в соответствии с выходными сигналами измерителей 62-67 параметров, характеризующих интенсивности потоков в каналах 33-38, соединенных с помещениями 27-32. Реализация указанной коррекции в номинальном режиме функционирования системы обеспечивает инвариантность интенсивности потоков воздушной среды, поступающей в соответствующие помещения, по отношению к количеству помещений, подключенных с помощью узла 26 коммутации потоков к той или иной из секций 2,3,4 камеры 1 растений. Таким образом, обеспечивается подача в любое из помещений воздушной среды, обогащенной выделенными соответствующими растениями веществами, вызывающими необходимые в данный период изменения условий жизнедеятельности и состояния биологических объектов, находящихся в соответствующих помещениях.

Источники информации: 1. Патент РФ по заявке N 5044780/13, кл. A 61 L 9/00, 1992.

2. Патент Российской Федерации по заявке N 5044783/13, кл. A 61 L 9/00, 1992.

3. Патент Российской Федерации по заявке N 92-004178/13, кл. A 61 L 9/00, 1992.

4. Патент США N 5 121 881, кл. A 61 L 9/04, 1992.

5. Патент США N 5 180 522, кл. A 61 L 9/00, 1993.

6. Патент США N 5 078 972, кл. A 61 L 9/00, 1992.

7. PCT WO 93/02716 (US 92/06555), кл. A 61 L 9/00, 1993.

8. Патентная заявка Японии N 2-289253, кл. A 61 L 9/04, 1989.

9. Патентная заявка ЕПВ N 0355703, кл. F 24 F 3/16, 1990.

Формула изобретения

1. Способ формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, путем создания условий вегетации и стимулирования физиологической активности растений, размещенных в камере, изолированной от помещений, пропускания через камеру воздуха и подачи в помещения воздушной среды, обогащенной веществами, выделяемыми растениями в воздушную среду в процессе вегетации, отличающийся тем, что раздельно в изолированных одна от другой секциях камеры выращивают по меньшей мере два различных вида растений, характеризующихся различными воздействиями на биологические объекты выделяемых веществ, а воздушную среду, подаваемую в помещения, пропускают через одну или несколько секций камеры с теми растениями, действие веществ, выделяемых которыми, необходимо в данный период для соответствующего изменения условий жизнедеятельности и состояния биологических объектов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при формировании жизнеобеспечивающей воздушной среды используют виды растений, характеризующиеся различным воздействием на биологические объекты выделяемых веществ.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при формировании жизнеобеспечивающей воздушной среды используют виды растений, вещества, выделяемые которыми, близки по оказываемому на биологические объекты общему эффекту воздействия, но различаются в отношении ароматических характеристик.

4. Система формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, содержащая камеру, в которой размещены растения, устройства обеспечения вегетаций растений, снабженные заслонками каналы, соединяющие камеру с помещениями, и сопряженное с камерой и каналами по меньшей мере одно приспособление для создания потока воздушной среды, отличающаяся тем, что камера выполнена в виде секций, в которых размещены растения, характеризующиеся различным воздействием на биологические объекты выделяемых веществ, каждая из секций камеры снабжена устройством обеспечения вегетации растений и приспособлением для создания потока воздушной среды, и в систему введено устройство управления с центральным процессором и соединенными с ним блоками воздействия на приспособления для создания потока воздушной среды, заслонки каналов и устройства обеспечения условий вегетации растений.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что между секциями камеры и помещениями введен узел коммутации потоков воздушной среды, предназначенный для управляемого соединения любых секций камеры с любыми помещениями.

6. Система по пп. 4 и 5 отличающаяся тем, что узел коммутации потоков воздушной среды выполнен в виде каналов, имеющих функциональную конфигурацию матричного коммутатора с элементами коммутации, включенными в узлах пересечения каналов, соединенных с секциями камеры, и каналов, соединенных с помещениями, при этом функции элементов коммутации выполняют заслонки каналов.

7. Система по пп. 4 и 5, отличающаяся тем, что в устройство управления дополнительно введены измерители и регуляторы параметров, характеризующих интенсивности потоков воздушной среды по меньшей мере в каналах, соединенных с помещениями.

РИСУНКИ

Рисунок 1