Спосіб формування життєзабезпечуючого повітряного середовища, що поліпшує умови життєдіяльності біологічних об’єктів та система для його здійснення

Изобретение относится к формированию жизнеобеспечивающей воздушной среды, а именно к способам и системам улучшения условий жизнедеятельности биологических объектов в помещениях, в частности, человека, например, в процессе работы, отдыха и/или лечения, посредством введения в воздушн ую среду помещений ингредиентов, выделяемых растениями (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 способы и устройства формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей условия жизнедеятельности биологических объектов в помещениях посредством выделения в воздушную среду растительных биологически активных веществ, например, летучи х ароматических соединений {эфирные масла и др.), путем испарения исходных субстанций (в частности, жидкостей). К данной группе технических решений относится известное устройство для ароматизации, принцип действия которого основан на естественном испарении летучих ароматических компонентов из исходных веществ [1], Недостатком этого устройства является невозможность оперативного изменения спектра и интенсивности испарения летучи х ароматических компонентов. К указанной группе известных способов и устройств также относятся способ и устройство для выделения в воздушн ую среду летучи х ве ществ, действие которого основано на испарении летучих ароматических компонентов из исходных ве ществ с использованием дополнительного нагрева [2]. Недостатком указанного технического решения являются ограниченные возможности в отношении спектра биологически активных веществ, выделяемых в воздушн ую среду. Известны способы и устройство формирования жизнеобеспечивающей 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 ве ществ, выделяемых растениями в процессе вегетации. Так, например, в устройстве [3] 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 способа и устройства является использование более широкого спектра летучи х ве ществ, выделяемых растениями непосредственно в процессе вегетации. К их недостаткам, однако, следует отнести ограниченные возможности в отношении интенсивности выделения летучих ве ществ, а также в отношении управления процессом выделения летучи х веществ (в частности, в отношении полного прекращения выделения этих веществ в воздушную среду помещений, поскольку сосуды с растениями установлены непосредственно в помещениях). Наиболее близким по назначению и принципу реализации к заявляемому те хническому решению являются выбранные в качестве прототипа способ и система для улучшения жизнеобеспечивающей воздушной среды помещений посредством введения в воздушную среду, подаваемую в помещения, летучих ингредиентов, выделяемых растениями в процессе вегетации [4]. Особенностью этого известного технического решения является размещение выращиваемых растений в отдельной камере, соединенной с помещениями 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 данного известного технического решения также являются 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. Принимая во внимание изложенное, задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в осуществлении мер, обеспечивающих возможность оперативного изменения свойств формируемой жизнеобеспечивающей воздушной среды в соответствии с необходимыми изменениями условий жизнедеятельности и состояния биологических объектов. Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем. Согласно заявляемому 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, и пропускания через эту камеру и подачи в помещения воздушной среды, обогащенной веществами, выделяемыми указанными растениями в воздушн ую среду в процессе вегетации, при этом особенность заключается в том, что раздельно в изолированных друг о т др уга секциях камеры выращивают по меньшей мере два различных вида растений, характеризующи хся различным воздействием на биологические объекты выделяемыми веществами, и воздушн ую 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 могут чередовать используемые виды растений, характеризующиеся различным воздействием на биологические объекты выделяемыми веществами, либо после пропускания через секции камеры и перед подачей в помещения могут производить смешивание потоков воздушной среды, насыщенных веществами, выделяемыми различными видами растений, либо перед подачей в помещения воздушную среду могут пропускать последовательно по меньшей мере через две секции камеры с растениями, характеризующимися различным воздействием на биологические объекты. Наряду с этим при формировании жизнеобеспечивающей воздушной среды могут чередовать используемые виды растений, вещества, выделяемые которыми, близки по оказываемому на биологические объекты общему аффекту воздействия, но различаются в отношении ароматических характеристик. В системе формирования жизнеобеспечивающей воздушной среды, улучшающей 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, особенность заключается в том, что 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 вегетации растений. Между секциями камеры и помещениями может быть введен узел коммутации потоков воздушной среды, предназначенный для управляемого соединения любых секций камеры с любыми помещениями. Узел коммутации потоков воздушной среды может быть выполнен в виде каналов, имеющих функциональную конфигурацию матричного коммутатора с элементами коммутации, включенными в узлах пересечения каналов, соединенных с секциями с камеры, и каналов, соединенных с помещениями, при этом функции элементов коммутации выполняют заслонки каналов. В устройство управления дополнительно могут быть введены измерители и регуляторы параметров, характеризующи х интенсивности потоков воздушной среды по меньшей мере в каналах, соединенных с помещениями. Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения, состоит в том, что при использовании способа и системы для его осуществления реализуются меры, обеспечивающие 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 заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом подтверждается тем, что именно благодаря секционированному выполнению камеры, в которой размещены растения, снабжению каждой секции устройством обеспечения вегетации растений и приспособлением для создания потока воздушной среды, а также введении в систему устройства управления с центральным процессором достигается возможность оперативного изменения свойств формируемой жизнеобеспечивающей воздушной среды. Сущность заявляемого способа поясняется приводимым ниже описанием примера реализации системы для осуществления способа. Блок-схема системы представлена на чертеже. 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 2732. 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 59 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, секции 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 из заслонок 3956. 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 текущее значение 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 соотве тствующие помещения, по отношению к количеству помещений, подключенных с помощью узла 26 коммутации потоков к той или иной из секций 2 -4 камеры 1 выращивания 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 соответствующи х помещениях.