用于休息及睡眠的微环境系统及运行方法技术方案

用于休息及睡眠的微环境系统及运行方法，包括空气调节装置(2)、呼吸装置(1)、系统控制单元(21)；空气调节装置(2)输出的可吸入气体对外密闭的进入输气单元内腔(110)，可吸入气体从输气单元内侧面(111)上遍布气孔的可吸入气体输出区域(112)流出，其特征在于，输气单元(11)两侧连有沿与水平面垂直或倾斜方向分布的侧向隔离单元(13)，将可吸入气体与外部空气至少部分阻隔；使用者躺卧状态下的呼吸道开口区域(M0)位于因此形成的呼吸装置内腔(10)中的两个侧向隔离单元(13)之间,可吸入气体流经呼吸道开口区域(M0)；侧向隔离单元上缘(133)高于呼吸道开口最高点。

Microenvironment System and Operation Method for Rest and Sleep

Microenvironment system and operation method for rest and sleep, including air conditioning device (2), breathing device (1), system control unit (21), air conditioning device (2) output of inhalable gas into the closed inner chamber of the gas transmission unit (110), inhalable gas from the inner surface of the gas transmission unit (111) throughout the stomata of the inhalable gas output area (112), for example, gas transmission. A lateral isolation unit (13) which distributes vertically or obliquely along the horizontal plane is connected on both sides of the unit (11) to block at least part of the inhalable gas from the external air; the open area of the respiratory tract (M0) in the user's lying state is located between two lateral isolation units (13) in the respirator's inner chamber (10), and the inhalable gas flows through the open area of the respiratory tract (M0); The upper margin (133) was higher than the highest point of the respiratory opening.

【技术实现步骤摘要】
用于休息及睡眠的微环境系统及运行方法
本专利技术涉及用于休息及睡眠的人体微环境系统及运行方法，属人体微环境

技术介绍
人体在卧床休息尤其是睡眠期间，植物神经通常以副交感神经兴奋为主；心率及呼吸变缓、骨骼肌松弛、代谢率下降、体温下降、支气管收缩管径变小、心脏冠状动脉供血减少、皮肤微循环血量减少、呼吸道粘液分泌减少、气管及支气管上皮纤毛摆动减弱，免疫力及综合抵抗力下降。人体在卧床状态下的微环境通常只是室内、室外环境在接近人体体表区域的过渡，开放状态下人体对微环境的影响非常微弱，而外部环境对人体微环境的影响极大。睡眠时人体的头面部通常裸露，其对环境空气因素极为敏感，气流温度过高过低均会干扰皮肤热平衡影响细胞代谢；空气含水量过大则会影响不显汗发生，含水量过小则导致呼吸道及面部皮肤不同程度的脱水。睡眠时其他易于裸露的部位，如被服部分脱离后暴露的肩部、背部、腹部、膝关节、踝关节等均会因环境温度较低而不同程度受到影响，不仅是局部皮肤、筋膜、肌肉，内脏也会因外部低温而发生功能紊乱，如腹部受凉导致的腹泻等。另外，承载头颈部的枕体以及床垫其形状、硬度以及温度会显著影响睡眠；被服因与人体皮肤持续接触而参与皮肤热平衡以及被服对皮肤的压力均可影响睡眠；较强光线、噪音以及较少的空气负离子、不佳气味均可显著降低睡眠质量。而从睡眠中醒来也需要环境同步发生变化，类似人类历史漫长岁月中的黎明光线唤醒或伴有类似鸡鸣的声音唤醒。人体呼吸系统是对空气环境完全开放的系统，环境空气中的致病因子诸如花粉、尘螨、霉菌、空气中的各种颗粒物、甲醛等有害气体在呼吸系统自身防御最为脆弱的睡眠期间会对人体造成较清醒时更为严重的伤害；哮喘、COPD、呼吸暂停、心肌缺血等疾患更易于在睡眠中发作。即使在全屋净化的环境中，个体化的睡眠还需要环境气体状况在睡眠过程中不断调整，全屋的空气参数调节难以及时满足睡眠者需求。人类的体力恢复、成长发育、精神休养、免疫力调节、疾病康复严重依赖睡眠质量，而个体化的睡眠呼吸及躯体微环境是保证良好睡眠的关键。当然，人体即便不在休息及睡眠状态也需要一个良好的微环境。CN102859288B公开一种思路，通过向呼吸微环境提供温度略低于外部环境的干净的呼吸气流而阻止外部环境空气的混入，以此保证微环境的稳定，但人在睡眠中会不自觉的翻转，如无系统的约束外部气流极易将呼吸微环境污染。CN105617564A提出将干净的呼吸气流从人呼吸道开口的两个相对的方向释放，从而保证微环境的稳定，但此两股气流对撞后会有多个逃逸方向且与人呼出气流碰撞后易于将呼出的二氧化碳等混入湍流，且向上开放的空间虽远离了幽闭恐惧也使外部空气易于混入。CN101033882A强调睡眠时影响人体温度的空调器的目标温度应个体化设定，以适应人体在不同睡眠阶段的环境温度需求，其无任何缓冲地直接将空调温度与人体温度对接，难以满足睡眠期间对人体微环境的要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提供了一种用于休息及睡眠的人体微环境系统及运行方法。本专利技术的目的是这样实现的：人体微环境通常是空间非限定的开放式的微环境，由外部环境与人体表面自然过渡形成，包括人体周边空气以及躺卧状态和人体接触的枕体、床垫等；尤其是人体周边空气与外部环境空气全面直接连通，无清晰的立体边界。而本专利技术的装置内部环境即为部分或完全空间限定的人体微环境，具有清晰的边界；所述部分限定是指如装置仅容纳头颈部或其他身体局部时，所述完全限定是指装置容纳整个人体，限定后的微环境不与人体直接接触的区域包绕人体周边数厘米至数十厘米不等，局部也可达百厘米左右。本专利技术所述的休息及睡眠时的人体微环境是指在此状态下的将人体局部或全部包覆的微小环境；除必须与人体接触的微环境物体表面如枕体、床垫等，其他人体微环境的构成部分与人体表面留有距离；人体微环境可以是仅将头部有距离的包覆，从而对呼吸有显著影响称为呼吸微环境，呼吸微环境也包括与头颈及胸肩等部位接触的枕体，枕体上的加温、体位调节、生理监测等功能模块也属于呼吸微环境的构成部分；仅包覆呼吸微环境外的躯体如部分胸部、腹部四肢则为躯体微环境；而将整个人体有距离的包覆，则为完整的人体微环境；本专利技术中所指人体微环境由呼吸微环境及躯体微环境两部分构成，本文中因语境不同所称的微环境、微环境系统、睡眠微环境、睡眠微环境系统均指人体微环境；人体微环境的构成装置则称微环境系统简称系统；人体微环境外的则为外部环境；人体微环境保护人体一定程度的免除外部环境的不利影响，尤其是空气中颗粒物、有害气体、噪音、光线、电磁波等；当设置空间较大时，人体在微环境系统内可以进行如转头、翻身、抬腿等一定幅度的自由的肢体活动；人体通过人体微环境系统与外部环境相关联，仅就睡眠而言人体可位于睡眠人体微环境内而不直接面对外部环境。不同个体对睡眠微环境相关调节参数需求不同，同一个体在不同生理心理状态下的微环境需求不同，同一个体在一次睡眠的不同时间阶段对微环境的要求不同，如不同睡眠深度均会对吸入气体的氧气含量、温湿度有相应的不同需求；包括中医子午流注等在内的时间医学、时间药理学相关原理和事实在睡眠过程中充分体现，如多种疾病具有易发睡眠时间阶段等；空气中的微小颗粒物会对呼吸、心血管等各生理系统造成伤害；大量文献表面：将吸入人体的颗粒物降至尽可能最低，不仅阻隔了多种疾病的发生且可显著延长人的寿命。一种用于休息及睡眠的人体微环境系统，包括空气调节装置、呼吸装置、系统控制单元，其中的呼吸装置设有一个沿与水平面垂直或倾斜方向分布的具有内腔的输气单元；空气调节装置输出的可吸入气体对外密闭的进入输气单元内腔，可吸入气体从输气单元内侧面上遍布气孔的可吸入气体输出区域流出，可吸入气体流经水平躺卧的使用者呼吸道开口区域，输气单元两侧连有沿与水平面垂直或倾斜方向分布的侧向隔离单元，将可吸入气体与外部空气至少部分阻隔；使用者呼吸道开口区域位于因此形成的呼吸装置内腔中的两个侧向隔离单元之间；侧向隔离单元上缘高于呼吸道开口最高点。空气调节装置通过过滤、加湿、除湿等功能而将外部环境气体处理成适合人体个体化需求的可吸入气体；系统控制单元由核心处理器、硬盘、内存等电子模块构成。本系统的呼吸装置使用时放置于床面或床垫之上，底部对外隔离，两个侧向隔离单元阻止外部气体从两侧混入呼吸道开口区域；输气单元输出的可吸入气体以多股流向呼吸道开口区域，可以是水平导向的层流也可是与水平面呈一定角度的流动。优选的，在可吸入气体输出区域处的内腔设置多孔的均流部件，可吸入气体先经过均流部件后再从可吸入气体输出区域流出；可以是纤维织物通气海绵如聚氨酯海绵、多孔陶瓷、金属网状物等以使从外部空气调节装置输送来的气流均匀的流出；当然，可吸入气体输出区域设置密集的微小孔洞也可起到均流部件的作用，如直径在1-5毫米而间距小于2毫米的密集孔洞，或每平方厘米多于50个孔洞；输出区域划分成多个的分流的设计也可有助于均流；输气单元内侧面上至少一部分为可吸入气体输出区域，也可全部为可吸入气体输出区域；所述可吸入气体是指经过调节后的使用者在躺卧状态下可能被吸入人体的气体，包括但不限于净化、湿化、除湿、雾化、温化、降温、增氧、增加负离子、增加氢气含量、添加芳香物质等单一或复合处理后的气体；躺卧状态包括仰卧、侧卧、俯卧状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于休息及睡眠的人体微环境系统，包括空气调节装置(2)、呼吸装置(1)、系统控制单元(21)，其中的呼吸装置(1)设有一个沿与水平面垂直或倾斜方向分布的具有内腔(110)的输气单元(11)；空气调节装置(2)输出的可吸入气体对外密闭的进入输气单元内腔(110)，可吸入气体从输气单元内侧面(111)上遍布气孔的可吸入气体输出区域(112)流出，其特征在于，输气单元(11)两侧连有沿与水平面垂直或倾斜方向分布的侧向隔离单元(13)，将可吸入气体与外部空气至少部分阻隔；使用者躺卧状态下的呼吸道开口区域(M0)位于因此形成的呼吸装置内腔(10)中的两个侧向隔离单元(13)之间,可吸入气体流经呼吸道开口区域(M0)；侧向隔离单元上缘(133)高于呼吸道开口最高点。

【技术特征摘要】
1.一种用于休息及睡眠的人体微环境系统，包括空气调节装置(2)、呼吸装置(1)、系统控制单元(21)，其中的呼吸装置(1)设有一个沿与水平面垂直或倾斜方向分布的具有内腔(110)的输气单元(11)；空气调节装置(2)输出的可吸入气体对外密闭的进入输气单元内腔(110)，可吸入气体从输气单元内侧面(111)上遍布气孔的可吸入气体输出区域(112)流出，其特征在于，输气单元(11)两侧连有沿与水平面垂直或倾斜方向分布的侧向隔离单元(13)，将可吸入气体与外部空气至少部分阻隔；使用者躺卧状态下的呼吸道开口区域(M0)位于因此形成的呼吸装置内腔(10)中的两个侧向隔离单元(13)之间,可吸入气体流经呼吸道开口区域(M0)；侧向隔离单元上缘(133)高于呼吸道开口最高点。2.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：输气单元内腔(110)设有多孔的均流部件(101)，可吸入气体先经过均流部件(101)后再从可吸入气体输出区域(112)流出。3.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：侧向隔离单元(13)设有可延展结构，使侧向隔离单元(13)局部或整体可向前和或向上延展；可延展结构选择但不限于中空部分充盈流体、多部件套叠、可形变材料、多部件重合方式。4.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：侧向隔离单元(13)上开设有透明窗体(1322)或透明度可调节的窗体。5.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：侧向隔离单元(13)或输气单元(11)上设有与使用者目标身体部位相对应的非接触加温单元。6.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：侧向隔离单元(13)前部设有便于调节呼吸装置内腔(10)大小的可相对侧向隔离单元(13)主体部分进行外展及内收移动的活动部分(134)。7.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：输气单元内侧面(111)与躺卧状态下使用者头顶相对的一部分区域(112e)为非输气区域或弱输气区域。8.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：输气单元内侧面(111)与躺卧状态下使用者头顶之间设有头顶填充部件(123)或板条状的气流阻隔部件。9.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：在呼吸装置内腔(10)左、右两侧之每一侧设有至少一个释放方向朝向使用者呼吸道开口区域(M0)的负离子发生单元(N)。10.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：输气单元内侧面(111)高于使用者呼吸道开口区域(M0)的位置设有至少一个负离子发生单元(N)；左右两个侧向隔离单元内侧面(131)区域设有至少一个负离子发生单元(N)。11.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：还包括枕体(12)，枕体(12)上表面有向内的可承载头部的凹陷(121)、颈部突出(122)、侧向限位突出体(124)之一种或多种头部限位结构。12.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：还包括枕体(12)，枕体(12)内设有体位调节、加热降温、睡眠唤醒、人体生理参数监测之一种或多种功能模块。13.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：还包括床垫(17)，其上表面与输气单元(11)和或侧向隔离单元(13)相连，也可通过一基座(19)与输气单元(11)和或侧向隔离单元(13)相连。14.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：还包括立体被服(S16)，立体被服(S16)上设有可将其部分或全部撑起的立体支撑单元(S161)，使用者躯体大部分位于立体被服内腔(S160)。15.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：还包括具有上缘部分(151)、下缘部分(152)、侧缘部分(153)的薄片状或条块状的衔接单元(15)，衔接单元的侧缘部分(153)与侧向隔离单元连接部分(1321)为包括磁力连接在内的易于分离的可活动的连接。16.根据权利要求15所述的一种系统，其特征在于：衔接单元的下缘部分(152)可与遮盖使用者躯体的被服(16、S16)相连，从而使呼吸装置内腔(10)顶部开放，前部由被服(16、S16)覆盖并与被服(16、S16)内腔(160、S160)连通。17.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：还包括位于呼吸装置内腔(10)呈膜片状的躯体隔离部件(18)，躯体隔离部件(18)设有躲避躯体部位的躯体让位缺口(181)或凹陷。18.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：还包括从输气单元上缘部分(115)或侧向隔离单元上缘部分(133)探出的顶部隔离单元(14)；顶部隔离单元侧缘部分(142)悬空或与两个侧向隔离单元上缘部分(133)可移动的连接；顶部隔离单元(14)将可吸入气体输出区域(112)流出的气流与外部空气至少部分隔离,从而形成顶部被封闭的呼吸装置内腔(10)，顶部隔离单元前缘(141)构成呼吸装置(1)气体出口的上部边界。19.根据权利要求18所述的一种系统，其特征在于：顶部隔离单元(14)可经输气单元上缘部分(115)的开口，部分或全部回收至输气单元内腔(110)。20.根据权利要求18所述的一种系统，其特征在于：顶部隔离单元(14)可部分或全部移动至使用者仰卧状态时身体所处的最低水平面(P0)之下。21.根据权利要求18所述的一种系统，其特征在于：还包括衔接单元(15)，其与侧向隔离单元(13)和或顶部隔离单元前缘部分(141)为包括磁力连接在内的易于分离的可活动的连接；衔接单元的下缘部分(152)可与遮盖使用者躯体的被服(16、S16)相连，从而形成的呼吸装置内腔(10)顶部可与外部隔离，前部由被服(16、S16)覆盖并与被服(16、S16)内腔(160、S160)连通。22.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：输气单元内侧面(111)的可吸入气体输出区域(112)表面至少一部分为凹侧朝向使用者呼吸道开口区域(M0)的曲面形状，该曲面形状可为球面或椭球面。23.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：输气单元内侧面(111)的可吸入气体输出区域(112)周边设有气流不经过呼吸道开口和或使用者身体表面的隔离气体输出区域(114)。24.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：输气单元内侧面(111)的可吸入气体输出区域(112)周边设有气流不经过呼吸道开口的隔离气体输出区域(114)，隔离气体流速大于可吸入气体。25.根据权利要求1所述的一种系统，其特征在于：可吸入气体输出区域(112)设有挥发物质释放...

【专利技术属性】
技术研发人员：董东生，张薇，徐晓明，王茹，王晶，张琳琳，徐亚云，宋玲玲，樊藜洺，曾五一，张帅，
申请(专利权)人：北京仰生恒泰科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11