КЛИМАТИЧЕСКАЯ КАМЕРА Российский патент 2002 года по МПК A61G10/02 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для нормализации деятельности почек (при почечной недостаточности), снижения массы тела, для лечения онкологических заболеваний.

Известна климатическая камера по патенту РФ 2112144, кл. Е 21 F 11/00, 1996 (принята за прототип), включающая палату, образованную в соляной толще земной коры, с полком для размещения пользователя, систему подачи и удаления воздуха.

Недостатком климатической камеры является невозможность использования ее в случае, когда соляная толща сложена высокогигроскопичными соляными горными породами с несбалансированным по медицинским нормам ионным составом минеральных солей. Исследования показали, что в воздухе горных выработок, ограждающие поверхности которых сложены высокогигроскопичными карналлитовыми породами (основной породообразующий минерал - карналлит KCl•MgCl₂•6H₂O имеет величину точки гигроскопичности - величину критической относительной влажности воздуха - см. Е.В. Хамский. Кристаллические вещества и продукты. - М.: Химия, 1986. С. 83-86 - около 50%), содержание легких отрицательных аэроионов не превышает 100 е/см³, что ниже предельно допустимого уровня 600±300 е/см³, установленного для помещений с кондиционированным воздухом. У горнорабочих в данных условиях наблюдается дисбаланс в крови ионов К⁺, Na⁺, Mg⁺⁺, с преобладанием катиона магния, что приводит к возникновению патологических процессов в организме, вплоть до нарушений в иммунной системе и метаболизме.

Вместе с тем известно, что сухой воздух способствует обильному выделению влаги легкими и кожей, способствует лечению почечных заболеваний и больных ожирением, является важным элементом климатотерапии, облегчает функционирование организма, постепенно тренирует его механизмы адаптации, расширяет возможности компенсации нарушенных функций (Курортология и физиотерапия. Руководство. - М.: Медицина, 1985. С. 76). При этом воздух считается сухим при влажности менее 55% (там же. С. 10).

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по расширению функциональных свойств климатической камеры, образованной в соляной толще земной коры.

Решение данной задачи опосредованно новым техническим результатом, заключающимся в использовании высокого градиента парциального давления паров воды, возникающего в пространстве, ограниченном высокогигроскопичными солями, для удаления из организма избыточной влаги, стимулирования биологических процессов преобразования жировых тканей в углекислый газ и воду, утилизации болезненно измененных тканей, при одновременном исключении патологических воздействий природных составляющих подземного воздуха на организм пользователя.

Существенные признаки заявленного технического решения:
ограничительные - наличие в конструкции климатической камеры палаты, образованной в соляной толще земной коры, с полком для размещения пользователя, системы подачи и удаления воздуха;
отличительные - в качестве соляной толщи используется толща соляных горных пород, основные породообразующие минералы которых гигроскопичны и имеют величину точки гигроскопичности (величину критической относительной влажности воздуха), соответствующую величине относительной влажности сухого воздуха, место размещения пользователя на полке защищено предохранительным перекрытием, заключено в парогазопроницаемую оболочку с образованием лечебного бокса, который подключен к системе подачи свежего воздуха и в котором размещен лежак и обогреватель; в палате размещен источник УФ-лучей и она снабжена системой для сбора и удаления раствора, образующегося при растворении солей в процессе эксплуатации климатической камеры; она дополнительно снабжена устройством для насыщения воздуха лекарственными веществами, которое подключено к системе подачи свежего воздуха; парогазопроницаемая оболочка содержит прокладку, выполненную из перфорированного электропроводящего материала, с величиной отверстий (перфораций) в пределах от 5 до 10 мкм, камера дополнительно снабжена средствами контроля содержания газов и защиты пользователя от них; в качестве соляной толщи используются толща карналлитовых горных пород или бишофита; устройство для насыщения воздуха лекарственными веществами выполнено в виде слоя монолитообразных источников лекарственных веществ, размещенных на воздухопроницаемом основании.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и техническим результатом заключается в следующем.

Известно, что некоторые соляные горные породы обладают высокой гигроскопичностью. Специальными исследованиями установлено, что в определенном диапазоне влагопоступления к соляным поверхностям минерал карналлит - KCl•MgCl₂•6H₂O (один из основных слагающих карналлитовую горную породу минералов) способен длительное время поддерживать в окружающей среде парциальное давление паров воды в пределах (49,8-0,158t)±0,38%; бишофит - MgCl₂•6H₂O - (37,45-0,295t)±0,12%, где t - температура соляных поверхностей, ^oС, в интервале от 0 до 25^oС, т.е. в соответствии параметрам сухого воздуха. Допустимая интенсивность влагопоступления в эксперименте составила 0,0005 г/ м⁵•с. Многолетние наблюдения за горнорабочими горных участков по добыче карналлитовой горной породы свидетельствуют о положительном влиянии микроклимата карналлитовых горных выработок на гармонизацию форм их тела. Эксперименты с биологическими объектами, помещенными в изолированное пространство с ограждающими поверхностями из карналлитовой горной породы, показали значительное (до 48% от первоначальной массы) иссушающее действие карналлита.

Предохранительное перекрытие обеспечивает защиту пользователя от механических воздействий отдельностей, образующихся при спонтанном геомеханическом разрушении соляных горных пород кровли палаты и от капель рассола, образующегося при растворении гигроскопичных минералов. Заключение места размещения пользователя в парогазопроницаемую оболочку с образованием лечебного бокса, который подключается к системе подачи свежего воздуха и в котором размещается лежак и обогреватель, обеспечивает создание изолированного от конвективных потоков объема с комфортными по медицинским нормам условиями для пользователя при сохранении свободного влаго- и газообмена с соляными ограждающими поверхностями и окружающей лечебный бокс средой. Выполнение оболочки с прокладкой из перфорированного электропроводящего материала с величиной отверстий (перфораций) в пределах от 5 до 10 мкм исключает температурные потери в лечебном боксе за счет радиационного излучения, при сохранении возможности для парогазообмена разделенных оболочкой объемов пространства палаты.

Размещение в палате источника УФ-лучей обеспечивает постоянную дезинфекцию лечебных помещений не только по отношению к современным микроорганизмам, но и к сравнительно недавно открытым древним микроорганизмам, находящимся практически во всех минеральных солях в состоянии анабиоза. Бактерицидные облучатели монтируют на высоте 2-3 м от пола из расчета 0,8 - 1 Вт потребляемой мощности на 1 м³ объема лечебного помещения при постоянно действующей приточно-вытяжной вентиляции и четырех- пятикратном обмене воздуха при направлении его потоков снизу вверх.

Система для сбора и удаления раствора, образующегося при растворении солей в процессе эксплуатации климатической камеры, повышает уровень комфортности в палате и обеспечивает удаление растворившихся в них респираторных отбросов.

Снабжение климатической камеры устройством для насыщения воздуха в лечебном боксе лекарственными веществами позволяет непрерывно подавать через органы дыхания в кровяное русло пользователя электрически заряженные кластеры лекарственных веществ, тем самым обеспечить поступление в организм пользователя электрического заряда и ионов биологически активных веществ в сбалансированном соотношении, оказывающих катализирующее влияние на процессы метаболизма и деятельность иммунной и эндокринной систем.

Снабжение климатической камеры средствами контроля содержания газов и защиты пользователя от них создает уверенность безопасности пребывания пользователя в подземных условиях, оказывает на него положительное, успокаивающее психологическое действие.

На чертеже показана схема климатической камеры. Климатическая камера содержит палату 1, образованную в толще соляных горных пород 2, с ограждающими поверхностями 3. В палате 1 установлен полок 4 с лежаком 5 для размещения пользователя при приеме процедур. Место размещения пользователя на полке 4 защищено предохранительным перекрытием 6 и заключено в парогазопроницаемую оболочку 7 с образованием лечебного бокса 8, который через устройство для насыщения воздуха лекарственными веществами 9, воздухопроводы 10, коллектор 11, воздухопровод 12, образующие систему подачи свежего воздуха, подключены к источнику свежего воздуха (на чертеже не показан). В лечебном боксе 8 установлен обогреватель 13, средства контроля содержания газов 14 и защиты пользователя от них 15. Палата 1 через воздухопроводы 16, 17, 18, образующие систему подачи свежего воздуха, подключена к источнику свежего воздуха (на чертеже не показан), а через вентиляционное окно 19 к вентиляционной выработке (на чертеже не показана), образующих систему удаления воздуха. В верхней части палаты 1, под перекрытием 6, размещен источник УФ-лучей 20, а в нижней части палаты 1 в соляной толще 2 образованы канавки 21 для сбора и удаления раствора, образующегося при растворении солей в процессе эксплуатации камеры. В качестве толщи соляных горных пород используются толща соляных горных пород 2, основные породообразующие минералы которых гигроскопичны и имеют величину точки гигроскопичности (величину критической относительной влажности воздуха), соответствующую величине относительной влажности сухого воздуха.

Климатическая камера работает следующим образом. Свежий воздух от источника свежего воздуха (на чертеже не показан) по воздухопроводам 18, 17, 16, а также по воздухопроводу 12, коллектору 11, воздухопроводам 10, через устройства лечебный бокс 8, оболочку 7 поступает в палату 1, где участвует в комплексе тепло- паро- газо- массообменных процессов, и через вентиляционное окно 19 удаляется за пределы палаты 1. После замера обслуживающим персоналом содержания в атмосфере палаты 1 природных газов и принятия в случае необходимости соответствующих мер по нормализации атмосферы, включается источник УФ-лучей 20 и обогреватель 13.

При приеме процедур пользователь размещается на лежаке 5 в лечебном боксе 8 - в уникальной среде обитания, на формирование которой оказывают влияние физические свойства ограждающих поверхностей 3, их высокая влагопоглащающая способность, а также электрически заряженные кластеры лекарственных веществ, образующиеся при прохождении свежего воздуха через устройство 9. Микрофлора, поступающая и образующаяся в палате 1, постоянно нейтрализуется ультрафиолетовым излучением источника УФ-лучей 20. С помощью средств контроля содержания газов 14 пользователь имеет возможность самостоятельно контролировать газовую обстановку в палате 1 и лечебном боксе 8 и в случае необходимости использовать средства защиты от них 15. Раздача свежего воздуха в палату 1 через воздухопровод 16, выходное отверстие которого расположено над предохранительным перекрытием 6, способствует эффективному разжижению местных скоплений легких газов.

Пример конкретного выполнения
Размеры климатической камеры устанавливаются конструктивно с учетом санитарно-гигиенических требований по необходимому расходу воздуха, площади для размещения пользователя и зазоров относительно ограждающих поверхностей; соблюдения условий для генерирования электрически заряженных кластеров лекарственных веществ, минимизации рекомбинационных процессов, протекающих в объеме лечебного бокса 8; влаго-массообменных процессов на/над ограждающих поверхностях 3. Так, при образовании климатической камеры в соляной толще, сложенной карналлитовой горной породой, подаче по воздухопроводу 18 - 6 м³/мин свежего воздуха (соответствует требованиям Правил безопасности в подземных условиях, на 1 человека) и по воздухопроводу 12 - 0,17 м³/мин, температуре воздуха 8^oС, его относительной влажности 70 %, выделении паров воды пользователем 3 г/мин, величине допустимой интенсивности влагопоступления 0,0005 г/ м⁵•с оптимальными габаритами палаты 1 являются: ширина 2,5 м, длина 3 м, высота 2,5 м.

Применение предлагаемой климатической камеры позволяет впервые в подземных стационарных условиях, не используя медикаментозных средств, воздействовать на ткани, органы и функциональные системы организма пользователя естественными физическими агентами, обеспечивая его выздоровление и гармонизацию.

Изобретение может быть использовано в медицине для нормализации работы почек и коррекции массы организма. Изобретение решает задачу удаления из организма избыточной воды, стимулирования биохимических процессов перевода жировых тканей в углекислый газ и воду с последующей ее сорбцией солями. Используется толща соляных горных пород, основные породообразующие минералы которых гигроскопичны и имеют величину точки гигроскопичности, соответствующую величине относительной влажности сухого воздуха. Место размещения пользователя на полке защищено предохранительным перекрытием, заключено в парогазопроницаемую оболочку с образованием лечебного бокса, который подключен к системе подачи свежего воздуха и в котором размещен лежак и обогреватель. 6 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Климатическая камера, включающая палату, образованную в соляной толще земной коры, с полком для размещения пользователя, систему подачи и удаления воздуха, отличающаяся тем, что в качестве соляной толщи используется толща соляных горных пород, основные породообразующие минералы которых гигроскопичны, имеют величину точки гигроскопичности, соответствующую величине относительной влажности сухого воздуха, место размещения пользователя на полке защищено предохранительным перекрытием, заключено в парогазопроницаемую оболочку с образованием лечебного бокса, который подключен к системе подачи свежего воздуха. 2. Климатическая камера по п.1, отличающаяся тем, что в лечебном боксе размещены лежак и обогреватель. 3. Климатическая камера по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в палате размещен источник УФ-лучей, и она снабжена системой для сбора и удаления раствора, образующегося при растворении солей в процессе эксплуатации климатической камеры. 4. Климатическая камера по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством для насыщения воздуха лекарственными веществами, которое подключено к системе подачи свежего воздуха. 5. Климатическая камера по п.2, отличающаяся тем, что парогазопроницаемая оболочка содержит прокладку, выполненную из перфорированного электропроводящего материала с величиной отверстий (перфораций) в пределах от 5 до 10 мкм, камера дополнительно снабжена средствами контроля содержания газов и защиты пользователя от них. 6. Климатическая камера по п.1, отличающаяся тем, что в качестве соляной толщи используется толща карналлитовых горных пород или бишофита. 7. Климатическая камера по п.4, отличающаяся тем, что устройство для насыщения воздуха лекарственными веществами выполнено в виде слоя монолитообразных источников лекарственных веществ, размещенных на воздухопроницаемом основании.