СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА (ЖИВОТНЫХ) ОТ УКУСОВ КРОВОСОСУЩИХ НАСЕКОМЫХ Российский патент 2010 года по МПК A01M1/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области защиты человека, сельскохозяйственных и домашних животных от укусов кровососущих насекомых (комаров, москитов, гнуса и др.), в том числе распространяющих малярию и другие инфекционные заболевания, и может быть использовано в быту, в общественных местах (школах, кинозалах, ресторанах), а также в полевых условиях (при проведении различного рода работ, в турпоходах, на охоте) и в сельскохозяйственном производстве (в животноводстве).

Уровень техники

Известно, что на расстояниях до 100 м кровососущие насекомые определяют зону нахождения людей (животных) по повышенной концентрации углекислого газа и запаху пота. На расстояниях около 10 м они находят цели (жертвы) по их тепловому излучению.

Последний факт широко используется в известных устройствах защиты человека и животных от укусов кровососущих насекомых. В состав таких устройств отлова или уничтожения насекомых вводят специальные тепловыделяющие элементы, которые выполняют функцию приманок. Для этого их температура поддерживается на уровне близком к температуре тела человека (животных). В качестве тепловых приманок находят применение различного рода светильники, спектр излучения которых содержит инфракрасную составляющую, специальные газовые и электрические нагреватели. Такого рода устройства защиты от укусов кровососущих насекомых имеются в продаже и, в частности, описаны в следующих патентах США:

- патент №6594946 от 22.07.2003 г.,

- патент №6655078 от 02.12.2003 г.,

- патент №6860061 от 01.03.2005 г.

Описанный способ и устройства защиты человека (животных) от укусов кровососущих насекомых с применением тепловых приманок имеют недостатки, ограничивающие их эффективность и возможные условия применения, а именно:

- невозможно гарантировать, что насекомые обязательно выберут именно приманку, а не людей (животных). И наоборот, люди (животные), находящиеся в зонах размещения приманок, могут получить большее количество укусов насекомых, поскольку из-за приманок общее количество насекомых в защищаемых зонах может увеличиться, особенно если тепловые приманки используются в совокупности с газовыми, имеющими большой радиус действия;

- если в качестве тепловых приманок используются световые приборы, они могут мешать людям, создавая нежелательную подсветку чего-либо. К тому же световые устройства приманивают и приводят к уничтожению целый ряд насекомых, полезных для ведения сельского хозяйства и поддержания экологического равновесия;

- известные устройства отлова (уничтожения) насекомых с тепловыми приманками имеют такие габариты и энергопотребление, которые практически исключают их применение в походных условиях (на охоте, на рыбалке, в условиях кемпинга и др.);

- уровень электрической и пожарной опасности устройств с тепловыми приманками может быть достаточно большим из-за использования в них высоковольтных питающих напряжений для уничтожения насекомых или газовых горелок в качестве нагревателей приманок;

- относительно высокая конструктивная сложность, а также относительно большая материалоемкость такого рода устройств делают их достаточно дорогими. Не каждый может позволить себе приобретение таких устройств, тем более в нескольких экземплярах, как это нужно, например, для эффективной защиты дома.

В устройствах, реализующих другой способ защиты человека (животных) от укусов кровососущих насекомых, тепловыделяющие устройства используют для разогрева и испарения в воздушной среде защищаемой зоны различного рода репеллентов, веществ, влияющих на поведение насекомых или инсектицидов. К устройствам такого класса, в частности, относятся приборы, известные под торговыми марками РАПТОР и ФУМИГАТОР (ФУМИТОКС). Известным устройствам, работающим на таком принципе, также присущи недостатки и ограничения, к которым можно отнести:

- возможность неблагоприятного (и даже опасного) воздействия испаряемых химических веществ на человека (животных), например, в виде аллергических реакций;

- ограниченную (как правило, несколькими месяцами) действенность активных химических веществ из-за наличия у насекомых способности адаптироваться к ним;

ПРИМЕЧАНИЕ: Всемирная Организация Здравоохранения в информационном бюллетене №94 (май, 2007 г.) отмечает возрастающую устойчивость комаров - переносчиков малярии к инсектицидам и сокращающееся число инсектицидов, которые можно использовать в борьбе против переносчиков малярии. Аналогичная тенденция наблюдается и с репеллентами.

- инерционность, исключающую оперативность включения режима защиты;

- ограниченную емкость картриджей (контейнеров) испаряемых химических веществ, приводящую к необходимости регулярных затрат на их производство и утилизацию;

- необходимость регулярного выполнения человеком операций по смене (перезарядке) картриджей (контейнеров) таких устройств защиты, периодического включения и отключения устройств защиты, а также проветривания помещений после применения устройств защиты, то есть невозможность (дороговизна) реализации принципа «включил и забыл»;

- относительно высокое энергопотребление.

Среди аналогов наиболее близким к изобретению является способ, используемый в военной технике, для дезориентации средств наземной противовоздушной обороны противника. Способ заключается в постановке активных радиопомех, исключающих возможность пеленгации местонахождения самолетов наземными радиолокационными станциями (РЛС). РЛС теряет способность обнаружения полезных сигналов на фоне помех из-за того, что ее приемник, имеющий ограниченный динамический диапазон входных сигналов, перегружается активными радиопомехами, чья мощность существенно выше мощности полезных сигналов, обычно принимаемых РЛС. То есть более мощная помеха маскирует слабые полезные сигналы, лишая РЛС способности определять положение самолетов противника в воздушном пространстве.

Раскрытие изобретения

Цели изобретения:

- повышение эффективности защиты человека и животных;

- значительное расширение возможных условий применения защиты;

- снижение энергопотребления средств защиты;

- уменьшение материалоемкости, габаритов и стоимости средств защиты;

- повышение эксплуатационной надежности средств защиты;

- уменьшение электрической, пожарной и экологической опасности средств защиты.

Достижение целей обеспечивается способом, использующим тепловыделяющие устройства для создания внутри защищаемых зон помех обнаружению кровососущими насекомыми людей (животных). Способ основывается на том, что кровососущие насекомые активно нападают на людей и животных только ночью, в сумерках или в тени растений, то есть в условиях, наиболее благоприятных для выявления слабого инфракрасного излучения тел людей и животных. Способ состоит в размещении в защищаемой зоне одного или нескольких источников инфракрасного излучения, имеющих широкую диаграмму направленности, и мощность, существенно превышающую мощность инфракрасного излучения от уязвимых частей тела человека (животных). Должна быть создана ситуация, когда защищаемая зона перекрывается множеством прямых лучей, лучами отражений и рассеянной мощностью источников инфракрасного излучения, что при определенном уровне мощности источников излучения гарантирует перегрузку тепловых сенсоров насекомых, защищая людей (животных) от их укусов.

При этом источники инфракрасного излучения могут быть включены постоянно или включаться периодически с частотой (0,3-1) Гц и длительностью включения, равной (20-50)% от периода повторения. Выбор режима периодического включения источников инфракрасного излучения существенно уменьшает энергопотребление устройств защиты. Непрерывное управление частотой и длительностью включения источников излучения исключает возможность подбора алгоритма обработки сигналов, который позволил бы насекомым распознавать тепловое излучение людей и животных в интервалах отключения излучения источников инфракрасного излучения.

Способ реализуется с использованием светодиодов, эффективно преобразующих электрическую энергию в излучение инфракрасного диапазона. Быстродействие светодиодов обеспечивает возможность мгновенного включения режима защиты и простоту реализации режима периодического включения излучения. Светодиоды и микроэлектронные устройства управления имеют высокую эксплуатационную надежность, длительный срок службы, низкую цену, малые габариты, используют безопасные для человека и животных питающие напряжения.

Краткое описание чертежей

На чертеже изображен вариант реализации устройства, реализующего способ.

Осуществление изобретения

На чертеже изображен вариант схемы электрической функциональной устройства, реализующего способ. Устройство состоит из генератора прямоугольных импульсов 2, электронного ключа 3 и источника инфракрасного излучения 4, выполненного из светодиодов 5. Генератор 2 формирует импульсы напряжения (тока), чья длительность и период повторения меняются по случайному (иному) закону. Ключ 3 обеспечивает подключение светодиодного источника инфракрасного излучения к источнику питания устройства 1 на время, равное длительности импульсов, поступающих с генератора. Инфракрасные светодиоды преобразовывают электрическую энергию источника питания в инфракрасное излучение.

В простейшем случае возможно формирование генератором 2 импульсов с постоянной частотой и скважностью.

Приведенный вариант схемы позволяет реализовать средство защиты в виде дешевого миниатюрного изделия микроэлектронного исполнения, пригодного для самых разных условий и вариантов использования, например для встраивания в элементы мебели и интерьера помещений, и даже для вшивания или крепления к элементам одежды, головных уборов и к постельному белью.

Изобретение относится к области защиты человека, сельскохозяйственных и домашних животных от укусов кровососущих насекомых и может быть использовано в быту, в общественных местах, а также в полевых условиях и в сельскохозяйственном производстве. Изобретение направлено на более эффективную защиту человека и животных от кровососущих насекомых. Способ защиты людей и животных от укусов кровососущих насекомых с использованием тепловыделяющих устройств заключается в размещении в защищаемой от насекомых зоне источников инфракрасного излучения, мощность которых превышает мощность инфракрасного излучения уязвимых частей тела человека и животных, а включение источников происходит с частотой 0,3÷1 Гц на время 20÷50% от длительности периода повторения. Диаграммы излучения и места размещения источников излучения организуют так, чтобы это излучение поступало бы на тепловые сенсоры насекомых в большинстве возможных точек наблюдения ими людей и животных. 1 ил.

Способ защиты человека и животных от укусов кровососущих насекомых с использованием тепловыделяющих устройств, отличающийся тем, что в защищаемой от насекомых зоне размещают источники инфракрасного излучения, мощность излучения которых превышает мощность инфракрасного излучения уязвимых частей тела человека и животных, а включение источников происходит с частотой 0,3÷1 Гц на время 20÷50% от длительности периода повторения, причем диаграммы излучения и места размещения источников инфракрасного излучения организуют так, чтобы это излучение поступало бы на тепловые сенсоры насекомых в большинстве возможных точек наблюдения ими людей и животных.