Система воздействия на пациентов воздушной средой, обогащенной летучими биологически активными веществами

 

Изобретение относится к системам для реализации профилактических или лечебных воздействий на пациентов посредством формирования в помещении соответствующей воздушной среды. Технический результат состоит в обеспечении возможности рационального распределения в помещении выделяемых в воздушную среду веществ за счет формирования пространственного распределения потока воздушной среды и индивидуальной адаптации параметров потока воздушной среды в зоне размещения пациентов. Система для воздействия на пациентов воздушной средой содержит помещение с приспособлениями для размещения пациентов, приспособление для cоздания потока воздушной среды, устройства для выделения в воздушную среду биологически активных веществ, емкости с растениями, подводящую и отводящую магистрали, формирователь структуры потока воздушной среды и устройство управления, при этом указанный формирователь установлен в зоне расположения приспособлений для размещения пациентов и соединен с отводящей магистралью. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам для реализации профилактических или лечебных воздействий на пациентов посредством формирования в помещении воздушной среды, обогащенной летучими биологически активными веществами, например ароматическими веществами и/или фитонцидами, выделяемыми растениями в процессе вегетации.

Наиболее близким по назначению и принципу реализации к заявляемому техническому решению является выбранная в качестве прототипа система для воздействия на пациентов воздушной средой, обогащенной летучими биологически активными веществами, например ароматическими соединениями и/или фитонцидами, выделяемыми растениями в процессе вегетации, содержащая помещение для размещения пациентов (пользователей), например, на предназначенных для этого приспособлениях, устройства для выделения в воздушную среду биологически активных веществ, выполненные в виде емкостей, в которых размещены растения, приспособленные для создания потока воздушной среды и подводящую и отводящую магистрали, причем подводящая магистраль соединяет приспособление для создания потока воздушной среды с устройствами для выделения в воздушную среду биологически активных веществ (через элементы подачи воздушной среды - с емкостями, в которых размещены растения) (5130091 A).

Особенностью этой известной системы является то, что она имеет как подводящие, так и отводящие магистрали, используемые для организации тракта для потока воздушной среды, проходящего через помещение, предназначенное для размещения пациентов.

Однако недостатки данной системы состоят в нерациональном распределении по объему помещения - в зонах размещения пациентов - выделяемых растениями летучих биологически активных веществ, в отсутствии возможности индивидуальной адаптации параметров отдельных составляющих общего потока воздушной среды в зонах размещения пациентов, а также в удаленности помещений, в которых установлены емкости с растениями, от центрального помещения, предназначенного для размещения пациентов, вследствие чего снижается эффективность реализуемого воздействия на пациентов (что обусловлено невозможностью визуального восприятия пациентами растений в естественном виде, увеличением степени окисления биологически активных органических веществ и снижение степени ионизации выделяемых растениями летучих веществ и воздушной среды, предназначенной для дыхания пациентов).

Принимая во внимание изложенное, задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в осуществлении мер, обеспечивающих возможность рационального распределения в помещении выделяемых в воздушную среду летучих биологически активных веществ за счет формирования динамической пространственной структуры распределения общего потока воздушной среды на составляющие, проходящие через помещение из зоны расположения емкостей с растениями в зону расположения приспособлений для размещения пациентов и создающие непосредственно в зонах размещения пациентов повышенные концентрации используемых летучих веществ, причем с возможностью реализации различных индивидуально устанавливаемых параметров взаимодействия указанных составляющих общего потока с отдельными пациентами, в частности с возможностью адаптации указанных параметров с учетом индивидуальных антропометрических данных пациентов.

Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.

В системе для воздействия на пациентов воздушной средой, обогащенной летучими биологически активными веществами, например ароматическими соединениями и/или фитонцидами растений, содержащей помещение с приспособлениями для размещения пациентов, приспособление для создания потока воздушной среды, устройства для выделения биологически активных веществ в воздушную среду, выполнение преимущественно в виде сопряженных с элементами подачи воздуха емкостей, в которых размещены растения, и подводящую и отводящую магистрали, причем подводящая магистраль соединяет приспособление для создания потока воздушной среды с устройствами для выделения биологически активных веществ в воздушную среду, дополнительно введены формирователь пространственной структуры потока воздушной среды, проходящего через помещение, и устройство управления, при этом указанный формирователь установлен в зоне расположения приспособлений для размещения пациентов и соединен с отводящей магистралью.

При этом формирователь пространственной структуры потока воздушной среды может быть выполнен секционированным.

Количество секций формирователя пространственной структуры потока воздушной среды может соответствовать количеству приспособлений для размещения пациентов, а каждая из указанных секций может быть выполнена в виде заборного элемента и отводящего канала, соединяющего указанный заборный элемент с отводящей магистралью.

Наряду с этим каждый заборный элемент может быть выполнен в виде по меньшей мере двух патрубков, входы которых размещены симметрично относительно продольной оси соответствующих приспособлений для размещения пациентов, а выходы сопряжены с соответствующими отводящими каналами, а также указанный элемент и/или приспособление для размещения пациентов могут быть выполнены с возможностью изменения относительного положения в вертикальном направлении.

Кроме того, устройство управления может быть выполнено в виде заслонок, встроенных в отводящие каналы секций формирователя пространственной структуры потока воздушной среды, при этом указанные заслонки могут быть кинематически связаны с приводными приспособлениями.

При этом каждое из приводных приспособлений может быть выполнено в виде механизма, состоящего из элемента задания индивидуального режима и кинематической передачи, соединяющей указанный элемент задания с заслонкой отводящего канала соответствующей секции.

Устройство управления может быть выполнено в виде установленных в приспособлениях для размещения пациентов детектора наличия пациентов, при этом выход каждого из указанных детекторов может быть соединен с заслонкой отводящего канала соответствующей секции.

Наряду с этим, выход детектора наличия пациента может быть соединен с заслонкой соответствующего отводящего канала через приспособление для автоматического закрывания заслонки при отсутствии пациента.

Устройство управления может быть выполнено в виде последовательно соединенных измерителей положения заслонок, блока формирования управляющего воздействия и регулятора производительности приспособления для создания потока воздушной среды, причем указанный блок формирования управляющих воздействий может быть выполнен в виде сумматора, входы которого соединены с измерителями положения заслонок, а выход - с регулятором производительности приспособления для создания потока воздушной среды.

Механизм, выполняющий функции приводного приспособления может состоять из элемента задания индивидуального режима, выполненного в виде рычага первого рода, который посредством тяги и Г-образного рычага, снабженного вилкой, кинематически связан с пальцем штока заслонки отводящего канала соответствующей секции.

Кроме того, детектор наличия пациента может быть выполнен в виде встроенной в приспособление для размещения пациента платформы, установленной на упругих элементах, снабженных ограничителями их деформации, и кинематически связанной с заслонкой отводящего канала соответствующей секции.

Приспособление автоматического закрывания заслонки при отсутствии пациента может быть выполнено в виде рычага второго рода, шарнирно установленного на опоре и снабженного воспринимающим элементом, который размещен на упомянутом рычаге с возможностью взаимодействия с платформой детектора наличия пациента и толкателем, который размещен на указанном рычаге с возможностью взаимодействия с возвратной пружиной, сопряженной с заслонкой отводящего канала соответствующей секции.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения, состоит в том, что при использовании системы осуществляется реализация мер, обеспечивающих формирование пространственной структуры потока воздушной среды, проходящего через помещения, необходимой для создания непосредственно в зонах размещения пациентов увеличенных концентраций выделяемых в воздушную среду биологически активных соединений (например, растений, находящихся в состоянии вегетации).

Одновременно обеспечивается возможность индивидуальной адаптации параметров и потока воздушной среды непосредственно в зоне размещения каждого из пациентов в помещении.

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

Сущность заявляемого изобретения поясняется приводимым ниже описанием примеров реализации предложенной системы и ее отдельных функциональных узлов и элементов.

На фиг. 1 представлена общая компоновка системы; на фиг. 2 - вид сверху с некоторыми элементами управления; на фиг. 3 - вариант выполнения приспособления для размещения пациента.

Система для воздействия на пациентов воздушной средой, обогащенной летучими биологически активными веществами, в частности ароматическими соединениями и фитонцидами, выделяемыми растениями в процессе вегетации, содержит помещение 1 (фиг. 1 и 2) с приспособлениями 2 для размещения пациентов, приспособление 3 для создания потока воздушной среды, устройства 4 для выделения в воздушную среду биологически активных веществ, выполненные в виде сопряженных с элементами 5 подачи воздуха емкостей 6, в которых размещены растения 7, подводящую магистраль 8, отводящую магистраль 9, формирователь 10 пространственной структуры потока воздушной среды, проходящего через помещение 1, и устройство 11 управления. При этом подводящая магистраль 8 соединяет приспособление 3 для создания потока воздушной среды с устройством 4 для выделения в воздушную среду биологически активных веществ (с элементами 5 подачи воздуха в зоны размещения емкостей 6 с растениями 7), формирователь 10 пространственной структуры потока воздушной среды установлен в зоне расположения приспособлений 2 для размещения пациентов и выполнен секционированным с количеством секций 12, соответствующим количеству приспособлений 2 для размещения пациентов.

Каждая из секций 12 формирователя 10 выполнена в виде заборного элемента 13 и отводящего канала 14, соединяющего указанный элемент с отводящей магистралью 9, при этом заборный элемент 13 выполнен в виде по меньшей мере двух патрубков 15, входы которых размещены симметрично относительно продольной оси соответствующего приспособления 2 для размещения пациента, а выходы сопряжены с соответствующим отводящим каналом 14 (возможно также выполнение системы с установкой приспособления 3 для создания потока воздушной среды в отводящей магистрали 9 и использованием его в режиме источника вакуума).

Патрубки 15 заборного элемента 13 выполнены в виде эластичных (например гофрированных) трубчатых элементов, чем обеспечивается возможность изменения их положения относительно приспособления 2 для размещения пациентов (посредством смещения входных зон указанных трубчатых элементов в вертикальном направлении).

В одном из выполнений системы устройство 11 управления состоит из заслонок 16, встроенных в отводящие каналы 14 секций 12 формирователя 10 и кинематически связанных с приводными приспособлениями 17, установленными на приспособлениях 2 для размещения пациентов, и выполнено в виде механизма, состоящего из элемента 18 (фиг. 3) задания индивидуального режима, кинематически связанного с заслонкой 16 отводящего канала 14 соответствующей секции 12 формирователя 10.

В другом выполнении системы устройство 11 управления дополнено детекторами 19 наличия пациентов в приспособлениях 2 для размещения пациентов, при этом выход каждого из указанных детекторов соединен с заслонкой 16 соответствующей секции 12 формирователя 10 через приспособление 20 автоматического закрывания заслонки 16 соответствующей секции 12 при отсутствии пациента в приспособлении 2 этой секции.

В еще одном возможном выполнении устройства 11 управления последнее состоит из последовательно соединенных измерителей 21 положения заслонок 16, блока 22 формирования управляющего воздействия и регулятора 23 производительности приспособления 3 для создания потока воздушной среды. При этом блок 22 формирования управляющего воздействия выполнен в виде сумматора 24, входы 25 которого соединены с измерителями 21 положения заслонок 16, а выход 26 сумматора 24 соединен с регулятором 23, подключенным к исполнительному органу 27, через который источник 28 питания соединен с электродвигателем 29 приспособления 3 для создания потока воздушной среды.

В одном из возможных выполнений детектор 19 наличия пациента состоит из встроенной в приспособление 2 для размещения пациента платформы 30, установленной на упругих элементах 31 (снабженных ограничителями 32 их деформации) и кинематически связанной с заслонкой 16 соответствующего отводящего канала 14 через приспособление 20 автоматического закрывания заслонки 16 при отсутствии пациента в данном приспособлении 2 для размещения пациента.

Приспособление 20 автоматического закрывания заслонки 16 и приводное приспособление 17, предназначенное для изменения положения заслонки 16, могут быть выполнены следующим образом.

Механизм, выполняющий функции приводного приспособления, состоит из элемента 18 задания индивидуального режима, выполненного в виде рычага первого рода, который посредством тяги 33 и Г-образного рычага 34, снабженного вилкой 35, кинематически связан с пальцем 36 штока 37 заслонки 16. Кроме того, тяга 33 связана, например фрикционно, с фиксирующим элементом 38, относительно которого тяга может быть смещена в требуемое положение при воздействии на элемент 18 и при условии наличия пациента в соответствующем приспособлении 2.

Приспособление 20 автоматического закрывания заслонки 16 выполнено в виде рычага 39 (второго рода), установленного на шарнире 40 и снабженного воспринимающим элементом 41 и толкателем 42, который размещен на рычаге 38 с возможностью взаимодействия с возвратной пружиной 43 и вилкой 35.

Система функционирует следующим образом.

Поток воздушной среды, создаваемый приспособлением 3, проходит через подводящую магистраль 8, элементы 5 подачи воздуха и зоны размещения растений 7 (в емкостях 6) помещения 1 и далее поступает в заборные элементы 13 тех секций 12 формирователя 10 пространственной структуры потока воздушной среды (при движении последнего через помещение), в которых находятся пациенты в приспособлениях 2 для размещения пациентов.

Далее воздух через отводящие каналы 14 соответствующих секций 12 поступает в отводящую магистраль 9 и затем либо проходит во внешнее пространство, либо возвращается - полностью или частично - ко входу приспособления 3 для создания потока воздушной среды (что на фиг. 1 и 2 иллюстрируется пунктирным изображением соответствующего возвратного канала).

При этом заборные элементы 13 смещены в вертикальном направлении относительно приспособлений 2 для размещения пациентов и зафиксированы - в соответствии с антропометрическими характеристиками пациентов - таким образом, что соответствующие составляющие общего потока воздушной среды проходят в зоне размещения лица пациента, находящегося в приспособлении 2, причем указанные составляющие потока воздушной среды направлены к лицу пациента и проходят через зону размещения его органа обоняния и далее омывают лицо с двух сторон, оказывая воздействие на тактильные и терморецепторы лица пациента.

Поскольку поток воздушной среды при прохождении через зону размещения в помещении 1 растений 7 насыщается выделяемыми ими летучими биологически активными веществами, например ароматическими соединениями, фитонцидами и другими веществами, продуцируемыми растениями в процессе вегетации, эти вещества перемещаются к пациентам по кратчайшим траекториям и в течение минимального необходимого времени после выделения их растениями в воздушную среду (т.е. при минимальных изменениях их свойств, в частности в результате взаимодействия с кислородом воздуха), причем указанные биологически активные вещества оказывают физиологически значимое влияние на пациентов как посредством воздействия на обонятельный анализатор (преимущественно информационное воздействие), так и биохимическим путем, проникая во внутренние среды организма в процессе дыхания через аэрогематическую мембрану легких.

Действием устройства 11 управления системы обеспечивается ароматическое изменение пространственной структуры потока воздушной среды, проходящего через помещение 1, в зоне установки приспособлений 2 для размещения пациентов в зависимости от фактического их количества и распределения в указанных приспособлениях. Одновременно обеспечивается возможность реализации индивидуально необходимых для каждого из пациентов значений интенсивности (скорости) соответствующих составляющих общего потока воздушной среды. Это достигается благодаря следующему взаимодействию отдельных блоков и элементов устройства управления 11.

Так, при размещении в приспособлении 2 вновь прибывшего пациента посредством детектора 19 (в результате взаимодействия платформы 30 посредством рычага 39 через воспринимающий элемент 41 с толкателем 42, освобождающим вилку 35) происходит разблокирование приспособления 20 автоматического закрывания заслонки 16 соответствующей секции 12, что обеспечивает возможность открывания заслонки 16 путем воздействия на элемент 18 задания индивидуального режима прохождения потока воздушной среды к лицу пациента в патрубки 15 заборного элемента 13.

Одновременно с изменением положения заслонки 16 происходит соответствующее изменение выходного сигнала измерителя 21 и сигнала на соответствующем входе сумматора 24, что приводит к изменению выходного сигнала последнего и задания, поступающего на вход регулятора 23, и, следовательно, к соответствующему изменению интенсивности общего потока воздушной среды, проходящего через помещение 1. В случае если какой-либо пациент покинет приспособление 2, под действием упругих элементов 31 и возвратной пружины 43 рычаг 39 и толкатель 42 переместятся (преодолевая приведенное к вилке сопротивление фиксирующего элемента 38), вследствие чего заслонка 16 полностью перекроет отводной канал 14 (при этом выходной сигнал измерителя 21 положения заслонки 16 станет равным нулю, что вызовет соответствующее уменьшение интенсивности общего потока воздушной среды, проходящего через помещение).

Таким образом, при функционировании системы автоматически - в следящем режиме - одновременно обеспечивается как оперативное формирование пространственной структуры потока воздушной среды, проходящего через помещение в зоне размещения пациентов в соответствии с их количеством и пространственным распределением в приспособлениях для их размещения, так и автоматическое регулирование производительности приспособления для создания потока воздушной среды для поддержания интенсивности общего потока в соответствии с суммарным значением индивидуально установленных интенсивностей составляющих общего потока, проходящих в зонах размещения пациентов, чем обеспечивается рациональное использование выделяемых растениями летучих веществ для создания необходимых их концентраций непосредственно в указанных зонах.

Формула изобретения

1. Система для воздействия на пациентов воздушной средой, обогащенной летучими биологически активными веществами, например ароматическими соединениями и/или фитонцидами растений, содержащая помещение с приспособлениями для размещения пациентов, приспособление для создания потока воздушной среды, устройства для выделения биологически активных веществ в воздушную среду, выполненные преимущественно в виде сопряженных с элементами подачи воздуха емкостей, в которых размещены растения, и подводящую и отводящую магистрали, при этом подводящая магистраль соединяет приспособление для создания потока воздушной среды с устройствами для выделения в воздушную среду биологически активных веществ, а указанные устройства в зоне их расположения образуют формирователь пространственной структуры потока воздушной среды, проходящего через помещение преимущественно в указанной зоне, отличающаяся тем, что формирователь пространственной структуры потока воздушной среды, проходящего через помещение, дополнительно снабжен устройствами для формирования пространственной структуры потока преимущественно в зоне расположения приспособлений для размещения пациентов и эти устройства выполнены в виде заборных элементов с отводящими каналами, соединяющими заборные элементы с отводящей магистралью, причем количество заборных элементов соответствует количеству упомянутых приспособлений и в отводящие каналы заборных элементов встроены заслонки, кинематически связанные с приводными приспособлениями.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый из заборных элементов выполнен в виде по меньшей мере двух патрубков, входы которых размещены симметрично относительно продольной оси соответствующего приспособления для размещения пациентов, а выходы соединены с соответствующим отводящим каналом.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что заборные элементы и приспособления для размещения пациентов выполнены с возможностью измерения относительного положения в вертикальном направлении.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждое из приводных приспособлений выполнено в виде механизма, состоящего из элементов задания индивидуального режима и кинематической передачи, соединяющей указанный элемент задания с заслонкой отводящего канала соответствующего заборного элемента.

5. Система по пп.1 и 4, отличающаяся тем, что элемент задания индивидуального режима выполнен в виде рычага первого рода, а кинематическая передача, соединяющая указанный элемент задания с заслонкой отводящего канала соответствующего заборного элемента, выполнена в виде последовательно соединенных тяги, Г-образного рычага, снабженного вилкой, и штока, снабженного пальцем, который кинематически связан с упомянутой вилкой Г-образного рычага.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что приводные приспособления дополнительно снабжены устройствами автоматического закрывания заслонок отводящих каналов заборных элементов и каждое из этих приспособлений выполнено в виде детектора наличия пациентов, установленного в приспособлении для размещения пациентов, при этом выход каждого из указанных детекторов соединен с заслонкой отводящего канала соответствующего заборного элемента.

7. Система по пп.1 и 6, отличающаяся тем, что детектор наличия пациентов выполнен в виде встроенной в приспособление для размещения пациента платформы, установленной на упругих элементах, снабженных ограничителями их деформации.

8. Система по пп.1, 5 - 7, отличающаяся тем, что устройство автоматического закрывания заслонок отводящих каналов заборных элементов выполнено в виде рычага второго рода, шарнирно установленного на опоре и снабженного воспринимающим элементом, который размещен на упомянутом рычаге с возможностью взаимодействия с платформой детектора наличия пациента, и толкателем, который размещен на указанном рычаге с возможностью взаимодействия с возвратной пружиной и вилкой Г-образного рычага, сопряженной посредством штока с заслонкой отводящего канала соответствующего заборного элемента.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в ее состав дополнительно введены последовательно соединенные измерители положения заслонок, блок формирования управляющего воздействия и регулятор производительности приспособления для создания потока воздушной среды.

10. Система по пп. 1 и 9, отличающаяся тем, что блок формирования управляющего воздействия выполнен в виде сумматора, входы которого соединены с измерителями положения заслонок, а выход - с регулятором производительности приспособления для создания потока воздушной среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3