Устройство для получения дыхательных смесей Советский патент 1992 года по МПК A61M16/10 

1

(21)4937721/14 (22)08.04.91 (46)07.10.92. Бюл №37 (76) Л.М.Богатырчук и Д.Л.Богатырчук (56)Нормобарическая гипокситерапия. Методические рекомендации. М., 1988.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ (57) Использование в медицине, в частности для воздействия на дыхательную систему пациента дыхательными смесями для

профилактики, лечения и реабилитации больных с различными заболеваниями, для подготовки организма к экстремальным нагрузкам. Сущность изобретения: в устройстве применен мембранный волоконный газоразделитель, соединенный с газопроводами гипоксической и гипероксической смесей, которые через трехпозиционный переключатель газовых потоков соединены с дыхательной маской. Для контроля и настройки параметров смесей применены контрольно-измерительные средства. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения дыхательных смесей, используемых с лечебными или профилактическими целями.

Известен дыхательный аппарат, использующий уже приготовленные дыхатель- ные смеси и обеспечивающий регулирование параметров дыхательных смесей или изменение конструкции элементов дыхательной аппаратуры.

Известен также дыхательный аппарат для получения гипоксической смеси, содержащий маску, клапанную коробку, адсорбер и дыхательный резервуар. Углекислый газ поглощается химически активным адсорбентом в адсорбере.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для получения гипоксических смесей, содержащее фильтр, вентилятор, мембранный газоразделитель, водокольцевой вакуум-насос, газопровод гипоксических смесей и контрольно-измерительные средства. В газоразделителе используют плоские полимерные мембраны, через которые

компоненты воздуха проникают с различной скоростью. Движущим фактором газоразделения является перепад давлений до и после мембраны.

К недостаткам указанного устройства относятся большие габариты и масса газоразделителя, которые обусловлены доста точно большой газоразделительной поверхностью плоских мембран; необходимость использования водокольцевых вакуум-насосов; образование трещин на мембранах при переменных нагрузках, возникающих при пуске, остановке и нарушениях режима работы, что ухудшает газоразделение; накапливание на поверхности плоских мембран статического заряда, который отрицательно влияет на процесс газоразделения; непродолжительный срок работы (1-2 года); возможность получения только одной дыхательной смеси с удалением отбросных продуктов в атмосферу.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства.

СО

с

VJ о§

ю со

CJ

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для получения дыхательных смесей, содержащем источник сжатого воздуха, блок фильтров, мембранный газоразделитель, соединенный газопроводом гипокси- ческих газовых смесей через переключатель газовых потоков с дыхательной маской, а также контрольно-измерительные средства, газоразделитель выполнен в виде мембранного волоконного газоразделителя и дополнительно соединен с переключателем газовых потоков газопроводом гиперокси- ческой дыхательной смеси, при этом переключатель газовых .потоков выполнен трехпозиционным.

Большая газоразделительная поверхность волоконных мембранных элементов плотно скомпонована в небольшом цилиндрическом аппарате (при массообменной поверхности 300-ЮООм габариты аппарата 185-250 мм, масса 20-50 кг),

Рабочее давление от 0,3 до 2,5 МПа при подаче воздуха как в капилляры полых волокон, так и снаружи волокна (в этом случае воздух проникает через наружную поверхность волокна в его каналы).

При наружной подаче воздуха ресурс работы элементов увеличивается в 5 раз в связи стем, что волокна, работая на сжатие, более износоустойчивы чем при работе на растяжение.

Предлагаемое устройство позволяет плавно изменять режим выдачи готовых дыхательных смесей как подавлению, так и по расходу. Избыточное давление полученных дыхательных смесей достаточно для преодоления сопротивления дыхательной аппаратуры и газопроводов, т.е. дыхательные смеси подаются на различные расстояния к пациенту без каких-либо дополнительных устройств.

Имеется возможность реверсивной подачи воздуха в волоконный газоразделитель и получения при этом нормальных дыхательных смесей. Реверсивностью подачи можно изменять расход, концентрацию смесей и ресурс работы устройства.

Примененная конструкция дает возможность получения одновременно готовых гипоксической (10-21 % кислорода) и гипер- оксической (21-35% кислорода) дыхательных смесей, которые переключателем газовых потоков можно попеременно подавать пациенту при настроенной дыхательной процедуре.

К тому же газовые дыхательные смеси получаются стерильно чистыми, т.е. не содержат загрязнений, бактерий и аллергенов, так как они продуцированы на молекулярном уровне, который служит надежным барьером для высокомолекулярных соединений.

На чертеже приведена схема устройства.

5Атмосферный воздух через заборный

фильтр засасывается источником 1, компри- мируется в нем до 0,6-0,8 МПа, частично отделяется от влаги и масла и направляется в масловлагоотдёлитель 2, где происходит 0 удаление масла, а затем в два последовательно подключенных фильтра 3, в которых очищается до необходимой кондиции Затем воздух подается на регулятор 4 давления (обеспечивается постоянное давление 5 воздуха в системе 0,5-0,6 МПа). Через ротаметр 5 воздух поступает в волоконный мембранный газоразделитель 6. Проходя по капиллярам полого волокна, воздух обогащается азотом и обедняется кислородом, Из 0 газоразделителя отводят гипоксическую дыхательную смесь, содержащую 10-21% кислорода, 79-90% азота, с давление 0,4-0,5 МПа, которая через ротаметр 7 подается в охладитель 8, в котором охлаждается с 25 до 5 20°С, а затем в переключатель газовых потоков.

В том же газоразделителе 6 компоненты воздуха, проникающие через стенку полого волокна, образуют газовую 0 дыхательную смесь, содержащую 21-35% кислорода и 78,09-65% азота с давлением 0,1 МПа, которая через ротаметр 10 подается в охладитель 1, в котором охлаждается на 5°С и поступает в переключатель 9 газовых 5 потоков.

Необходимая дыхательная смесь поступает в наркозный или дыхательный аппарат 12 и через газопровод, тройник 13 пациента и дыхательную маску 14 в дыхательную сис- 0 тему пациента.

Переключение дыхательной смеси производят без отрыва дыхательной маски от лица пациента, который уже настроился на дыхательный сеанс

5 Технико-экономические показатели устройства:

Производительность компрессорной установки, м3/ч 0,8 Рабочее давление, МПа0,8 0 Мощность, кВт 7,5 Холодоп роизводител ь- ность, кВт 0,35 Диапазон регулирования параметров газовых дыхательных смесей: 5 Содержание кислорода, % 10-35 Содержание азота, % 65-90 Устройство работает с марта 1988 г. по настоящее время в Житомирской городской поликлинике № 2, с его помощью проведено учение около 700 пациентов. Ни в одном

случае не получено отрицательного резупь- тата.

Формула изобретения Устройство для получения дыхательных смесей, содержащее последовательно установленные источник сжатого воздуха, блок фильтров и мембранный газоразделитель, соединенный газопроводом гипоксических смесей с дыхательной маской, и контрольно-измерительные средства, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет чередования подачи пациенту гипоксической и гипероксической дыхательных смесей, в него введен газопровод гипероксических смесей, соединенный

0

5

с мембранным газоразделителем, и трехпо- зиционный переключатель газовых потоков, подсоединенный первым и вторым каналом между дыхательной маской и газопроводом гипоксических смесей, а третьим каналом связанный с газопроводом гипероксических смесей, при этом контрольно-измерительные средства включают установленные на входе мембранного газоразделителя, выполненного волоконным, регулятор давления и расходомер, установленные в газопроводах гипоксичес ки и гипероксических смесей расходомеры и установленные за трехпозиционным переключателем газовых потоков газоанализатор и влагомер.

я