Устройство для подогрева, увлажнения и озонирования воздуха в области изголовья спального места

Полезная модель относится к конструкции подогревателя с озонированием и увлажнением воздуха в области изголовья спального места, используемого для профилактики и лечения различных заболеваний и создания комфортных условий для сна и отдыха.
Озон используют в быту и медицине для уничтожения болезнетворных бактерий и вирусов, проведения окислительных и восстановительных реакций в организме, оказывая, антиоксидантное воздействие на организм, положительно воздействует на систему кроветворения, разжижает кровь (уменьшается ее свертываемость), повышает защитные свойства организма, улучшает дыхание тканей и органов, обладает обезболивающим эффектом.
Кроме того, даже у здоровых людей вдыхаемый холодный сухой воздух может вызывать раздражение верхних дыхательных путей и легких, что затрудняет дыхание, поскольку происходит сужение верхних дыхательных путей и нарушается слой влаги, выстилающий нижние дыхательные пути в легких.
Такой воздух особенно опасен больным с хроническими респираторными заболеваниями, такими как астма, бронхит и хроническая обструктивная болезнь легких. Холодный воздух может вызывать у больных с хроническими респираторными заболеваниями кашель, одышку и хрипы.
Другая потенциальная проблема, которую вызывает холодный воздух -это то, что он провоцирует попадание большего количества воспалительных клеток в дыхательные пути человека, что особенно опасно при наличии у человека хронических респираторных заболеваний.
Указанные негативные явления наиболее часто могут проявляться во время сна, когда человек в меньшей степени способен контролировать свое дыхание.
При этом повышение температуры тела - это защитная: реакция организма. В это время возрастает скорость биохимических реакций - при повышении температуры всего на 1 градус (с 36,6 до 37,6) эта скорость увеличивается в 10 раз. Быстрее образуются защитные антитела, быстрее утилизируются продукты обмена веществ, и тем самым человеческий организм более эффективно борется с нарушениями, вызвавшими повышение температуры. Так как чаще всего повышение температуры вызывается какой-либо инфекцией, по своей эволюционно-биологической сущности этот процесс следует рассматривать как меру защиты от инфекционных возбудителей.
В связи с этим целью предложенного изобретения является создание устройства, обеспечивающего комфортные условия для сна и отдыха человека в профилактических, лечебных и лечебно-профилактических целях, в особенности для людей с хроническими заболеваниями, в особенности дыхательных путей, а также в периоды воспалительных процессов, возникающих на фоне различных заболеваний.
Из RU 2107482 U1, 27.03.1998 известна кровать, поверх которой устанавливается колпак, выполненный из прозрачного или полупрозрачного жесткого или пленочного материала. К одному из отверстий в колпаке закрепляется выходная часть воздуховода, к входу которого последовательно соединены увлажнитель воздуха, абсорбер, фильтр очистки воздуха, нагреватель, охладитель и побудитель расхода. В верхней части колпака закреплены ионодатчик с электронным высоковольтным блоком. Во внутренней части колпака устанавливается пульт управления с подключенными к нему первичными преобразователями температуры, влажности и содержания кислорода.
Недостатком данного устройства является сложность и громоздкость конструкции, отсутствие возможности озонирования воздуха для создания комфортных условий для дыхания человека, отсутствие возможности корректировать и поддерживать заданные параметры воздуха во времени.
Наиболее близким к предложенной полезной модели по технической сущности является патент RU 2268633 С2, 27.01.2006, в котором раскрыта кровать, содержащая опорную конструкцию, вентиляторный элемент в виде электрического двигателя и сообщающегося канала, направляющего воздух в зону кровати для поддержания микроклимата.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности точечного подогрева зоны кровати вокруг головы пользователя, громоздкость конструкции, отсутствие возможности озонирования воздуха для создания комфортных условий для дыхания человека в лечебных и профилактических целях, отсутствие возможности корректировать и поддерживать заданные параметры воздуха во времени.
В основу данной полезной модели поставлена задача разработать конструкцию устройства подогрева, увлажнения и озонирования воздуха (далее по тексту, воздушная смесь), устраняющую указанные недостатки.
Техническим результатом является повышение точности задания и поддержания заданных параметров (температура, озонирование и влажность) подаваемой воздушной смеси в режиме реального времени в зоне расположения головы (подушки) на спальном месте, для создания заданного микроклимата в лечебно-профилактических целях.
Данный технический результат достигается тем, что устройство для подогрева, увлажнения и озонирования воздуха в области изголовья спального места включает:
емкость для нагрева жидкости, содержащую трубчатый электронагреватель (ТЭН) в области ее дна,
кожух-распределитель, имеющий отверстие в своем дне для его совмещения и установки на емкости для нагрева жидкости, при этом кожух-распределитель включает трубку подачи озона с клапаном, выходные патрубки, для вывода готовой воздушной смеси, выведенные к области головы, и нагревательные элементы, также размещенные в зоне кожуха-распределителя,
блок управления, содержащий панель управления и контроллер, взаимодействующий с установленными внутри кожуха-распределителя датчиками температуры, влажности и уровня озонирования, при этом блок управления связан с ТЭН, нагревательными элементами и клапаном подачи озона, для управления микроклиматом устройства.
На выходных патрубках установлены вентиляторы, связанные с блоком управления.
Нагревательные элементы размещены в зоне выходных патрубков.
Контроллер блока управления выполнен с возможностью задания корректирующих данных.
Кожух-распределитель имеет с наружной стороны утеплитель.
Далее предложенная полезная модель будет подробно рассмотрена с учетом иллюстрации, где на фиг. 1 представлен вид сбоку устройства для подогрева, увлажнения и озонирования воздуха в области изголовья спального места, на фиг. 2 представлен вид слева устройства для подогрева, увлажнения и озонирования воздуха в области изголовья спального места.
Позиции на фигурах:
1 - емкость для нагрева жидкости;
2 - трубчатый электронагреватель (ТЭН);
3 - кожух-распределитель;
4 - трубка подачи озона;
5 - выходные патрубки;
6 - нагревательные элементы;
7 - блок управления;
8 - клапан;
9 - датчики.
Устройство для подогрева, увлажнения и озонирования воздуха в области изголовья спального места, например, кровати, кушетки, дивана и пр., включает емкость 1 для нагрева жидкости. Емкость 1 представляет собой элемент определенной формы, например, в виде параллелепипеда, как изображено на фиг. 1, 2 или цилиндра или емкость иной формы, пригодной для заполнения ее жидкостью. В области дна емкости 1 для нагрева жидкости установлен трубчатый электронагреватель (ТЭН) 2. Как вариант, ТЭН может быть встроен в дно емкости 1 для нагрева жидкости.
Кожух-распределитель 3 представляет собой кожух, в котором имеется отверстие в его дне по форме, соответствующее форме сечения емкости 1 для нагрева жидкости. Данным отверстием кожух-распределитель 3 одевается на емкость I для нагрева жидкости. Кожух-распределитель 3 выполняется, как правило, из пластика, например ПВХ и предпочтительно имеет с наружной стороны утеплитель, например вспененный каучук или вспененный полипропилен или иной утепляющий материал.
Кожух-распределитель 3 включает трубку 4 подачи озона, расположенную, как правило, с его задней части, симметрично по центру кожуха-распределителя 3. Данное размещение обеспечивает более равномерное распределение озона, его прогрев, увлажнение и выход к двум выходным патрубкам 5 кожуха-распределителя 3.
Трубка 4 включает регулировочный клапан 8, например, электромагнитный регулировочный клапан или клапан иной конструкции, позволяющий осуществлять регулировку его открытия/закрытия, предпочтительно в полностью автоматизированном режиме.
Кожух-распределитель 3 включает выходные патрубки 5 для вывода готовой воздушной смеси, выведенные к области головы. Предпочтительно использовать симметричное количество патрубков, например, один или два с каждой из сторон от головы пользователя.
В зоне кожуха-распределителя 3 размещаются нагревательные элементы 6, например нагревательные пластины или нагревательная спираль, вокруг кожуха или иные нагревательные элементы, размещаемые с внешней и/или внутренней стороны кожуха-распределителя 3.
Аналогичные нагревательные элементы 6 могут быть также размещены в зоне выходных патрубков 5, что повышает точность регулировки температуры на выходе из патрубков.
На выходных патрубках 5 могут быть установлены вентиляторы, обеспечивающие более интенсивное и равномерное распределение воздушной смеси.
Наличие и конструкция данного кожуха-распределителя 3 влияет на повышение точности задания и поддержания заданных параметров воздушной смеси, поскольку выполняет функцию емкости для получения, подготовки и подачи готовой воздушной смеси с заданными параметрами.
Внутри кожуха-распределителя 3 и выходных патрубков 5 размещены датчики 9 температуры, влажности и уровня озонирования. Данные датчики могут быть как проводными, так и беспроводными, например WI-FI, ИК (инфрокрасный), Bluetooth, GPS и другие технологии/протоколы передачи данных. Данные датчики контролируют и периодически (например, каждые 30 сек) считывают параметры воздушной смеси и передают данные на контроллер блока управления 7. Контроллер передает команду на блок управления 7 для корректировки того или иного параметра во времени.
Датчики 9 могут быть расположены внутри кожуха-распределителя 3 и в области выходных патрубков 5. Как вариант, датчики 9 могут быть размещены снаружи, а чувствительный элемент (термистор/термощуп и пр.) размещен внутри кожуха-распределителя 3 и выходных патрубков 5. Цель данных датчиков 9 считывать параметры воздушной смеси и передача данных о ее параметрах на контроллер блока управления 7.
Наличие и конструкция датчиков 9 влияет на повышение точности задания и поддержания заданных параметров воздушной смеси, поскольку корректируют параметры подачи воздушной смеси на выходе из выходных патрубков 5.
Управление работой устройства обеспечивает блок управления 7, содержащий панель управления и контроллер, взаимодействующий с установленными внутри кожуха-распределителя 3 датчиками 9 температуры, влажности и уровня озонирования. Блок управления 7 связан с ТЭН 2, нагревательными элементами 6 и клапаном 8 подачи озона, для управления микроклиматом устройства, то есть поддержания нужной температуры, влажности и уровня озонирования в зависимости от заданных параметров. Блок управления 7 отдает команду, в случае необходимости, на включение/выключение данных узлов и открытие/закрытие и регулировку интенсивности открытия клапана 8 подачи озона.
Панель управления блока управления 7 включает органы управления устройством, то есть управление заданной температурой, влажностью, степенью озонирования, работой вентиляторов, включением-выключением устройства, работой ТЭНОВ и пр.
Предпочтительно, чтобы контроллер блока управления 7 был выполнен с возможностью проведения его калибровки. Калибровка контроллера осуществляется, например, при каждом его включении или по временному реле, например один раз в сутки. Калибровка контроллера сведет к минимуму неточности полученных данных. При этом предпочтительно, чтобы контроллер блока управления 7 был выполнен с возможностью задания корректирующих данных, способных поднимать или опускать температуру, уровень влажности, степень озонирования на определенный шаг, связанный, например, с зависимостью от температуры воздуха в помещении и других факторов. Например, корректировка может сводиться к тому, чтобы задать корректирующие данные - повысить температуру на 0,5 градусов, влажность на 2% и озонирование на 1%. Возможность задания такой корректировки также обеспечивает повышение точности задания и поддержания заданных параметров воздушной смеси.
Принцип работы устройства следующий (пример):
Пользователь ложится на спальное место, где установлено устройство.
На панели управления блока управления 7 задаются параметры воздушной смеси, температуры нагрева, влажности, степени озонирования, время работы, скорость вращения вентиляторов (при необходимости) и пр.
Устройство для подогрева, увлажнения и озонирования воздуха в области изголовья спального места включается в работу.
Тэн 2 включается и нагревает жидкость в емкости I до установленной температуры, обеспечивающей подогрев озона и его увлажнение. Контроллер блока управления 7 поддерживает эту температуру.
Через трубку 4 подачи озона, посредством клапана 8 в кожух-распределитель 3 поступает озон, например из баллона.
Нагревательные элементы 6 в зоне кожуха-распределителя 3 подогревают воздушную смесь до указанной температуры.
Блок управления 7 связан с ТЭН 2, нагревательными элементами 6 и клапаном 8 подачи озона, для управления микроклиматом устройства.
Датчики 9 температуры, влажности и уровня озонирования передают данные о параметрах воздушной смеси через определенный интервал времени в контроллер блока управления 7.
Блок управления 7 отдает команду на корректировку данных параметров воздушной смеси при их отклонении от заданных параметров.
Готовая воздушная смесь выходит или самотеком (посредством выдавливания поступающей новой порции озона) или посредством воздействия вентиляторов, через выходные патрубки 5.
Пользователь вдыхает подогретую, увлажненную и озонированную до заданных параметров воздушную смесь.
Предложенное устройство обеспечивает повышение точности задания и поддержания заданных параметров (температура, озонирование и влажность) подаваемой воздушной смеси в режиме реального времени в зоне расположения головы (подушки) на спальном месте для создания микроклимата в лечебно-профилактических целях.