FI122446B - Menetelmä suolapölyn tuottamiseksi ja suolapölygeneraattori - Google Patents

Abstract

Keksinnön kohteena on menetelmä suolahoidoissa käytettävän suolapölyn (9f) tuottamiseksi ja suolapölygeneraattori. Menetelmässä käytetään suolapölygeneraattoria, jossa suolapöly saadaan aikaan ilmavirran avulla liikkeelle saatujen suolapartikkeleiden törmäyksillä toisiaan ja suolapölygeneraattorin osia vasten ja ilmavirran (7a-7d) nopeutta ja sitä kautta sen kantokykyä muuttamalla. Suolarakeiden törmäyksien määrää voidaan lisätä ja siten suolapölyn (9f) muodostumista tehostaa esteillä, kuten esim. verkoilla (8), jotka asetetaan suolageneraattorin astiaan (1).

Description

MENETELMÄ SUOLAPÖLYN TUOTTAMISEKSI JA SUOLAPÖLYGENERAATTORI

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä hienojakoisen suolapölyn tuottamiseksi hengitysilmaan suolapölyttimessä eli suolapölygeneraattorissa ja tässä menetelmässä käytettävä suolapöly generaattori.

Keksinnönmukaista menetelmää ja generaattoria käytetään mm. suolahuonehoidossa, jossa suolalla vuorattuun huoneeseen pölytetään hienojakoista suolapölyä suolapöly-generaattorilla. Suolapöly saa huoneen ilmassa aikaan negatiivisesti varautuneita partikkeleja jotka sisään hengitettynä pienentävät tulehduksia, irrottavat hengitysteissä olevaa limaa avaten siten hengitysteitä ja helpottaen hengitystä. Suolahuonehoidossa elimistöön kulkeutuu niin vähäinen suolamäärä, ettei se aiheuta ylimääräistä turvotusta tai haitallista verenpaineen nousua. Hoito kestää tyypillisesti aikuisella n. 40 min ja pienellä lapsella n. 5-10 min kerrallaan.

Edellä kuvatuissa tilanteissa käytetään nykyään menetelmää, jossa suolapöly-generaattori annostelee automaattisesti oikean määrän rakeista suolaa teräkammioon, jossa moottorin pyörittämät terät sitten rouhivat suolan hienojakoiseksi. Näin aikaansaatu suolapöly johdetaan sitten edelleen ilmavirran mukana suolahuoneen ilmaan potilaan hengitettäväksi. Suolapartikkeleilla on tunnetusti hoitava vaikutus kun niiden koko on alle 5 pm.

Toinen tunnetun tekniikan mukainen menetelmä hienojakoisen suolapölyn tuottamiseksi on johtaa ilmavirta verkollisen pohjan ja kannen omaavan astian läpi. Astian sisälle asetetut suolarakeet leijuvat ilmavirrassa, törmäilevät toisiinsa ja hajoavat pienemmiksi partikkeleiksi. Tässä menetelmässä voidaan käyttää lisäksi astian sisälle asetettuja esteitä, kuten esim. verkkoja lisäämään törmäysten määrää. Kun esteet ohittaneet suolahiukkaset saapuvat astian toiseen päähän, niin osa niistä on pienentynyt terveysvaikutukseltaan edullisen kokoisiksi, eli alle 5 pm:n kokoisiksi.

Tunnetun tekniikan suurimpana epäkohtana voidaan pitää sitä, että suuri osa sen mukaisilla menetelmillä muodostettavista suolapartikkeleista on yli 5 pm:n kokoisia jotka ovat hoidollisesti hyödyttömiä tai vain vähän hyötyä antavia. Kohtuulliseksi 2 katsottavalla vaivalla ei siis päästä näiden menetelmien avulla optimiin lopputulokseen suolahiukkasten koon suhteen.

Edellä kuvattua tunnettua tekniikkaa käytetään yleisesti suolamaskeilla ja suolahuo-neissa annettavissa suolahoidoissa. Eräs tunnetun tekniikan mukainen menetelmä ja laite hienojakoisen suolapölyn tuottamiseksi esitellään patenttijulkaisussa nro: WO 2008/060173. Tämän julkaisun mukainen laite käsittää astian, jonka sisälle hienonnettava suola-aines asetetaan ja samoin se käsittää astian sisälle, kahden verkon väliin asennetun suodattimen. Kim ilmavirta johdetaan astian sisälle sen alapäässä olevan aukon kautta, niin suolarakeet törmäilevät toisiinsa ja tunkeutuvat sitten suodattimen läpi. Osa maskiin johdettavista suolarakeista on edullisesti alle 5 pm:n kokoluokkaa. On selvää, että suodattimen tiheyttä ei voida asettaa tässä tunnetussa tekniikassa niin tiheäksi, että vain alle 5 pm:n kokoiset hiukkaset voisivat läpäistä sen, koska tästä seuraisi suodattimen tukkeutuminen hyvinkin nopeasti. Tällöin joudutaan tyytymään lopputulokseen, jossa vain osa hoitoon menevistä suolahiukkasista on alle 5 pm:n suuruisia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen menetelmä ja siinä käytettävä laite joilla vältetään tunnetussa tekniikassa esiintyviä epäkohtia. Keksinnönmu-kaiselle menetelmälle tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksen 1 tun-nusmerkkiosassa ja suolageneraattorille tunnusomaiset piirteet patenttivaatimuksen 2 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön tärkeimpänä etuna tunnettuun tekniikkaan nähden voidaan pitää sitä, että sen mukaisella menetelmällä muodostetut suolapartikkelit ovat olennaisesti kaikki hoidollisesti hyödyllisiä, kooltaan alle 5 pm.n suuruisia. Tästä syystä menetelmällä annettava hoito on turvallisempaa ja tarkemmin kohdennettavissa kuin mihin tunnetulla tekniikalla voidaan päästä. Esimerkkinä keksinnönmukaisen menetelmän käytön tuomista hyödyistä voidaan mainita, että kuivat, alle 5 pm:n suolapartikkelit tunkeutuvat tehokkaasti myös hengitysteiden äärialueille. Ja että ihohuokosiin joutuessaan ne imevät ympäröivästä ilmasta itseensä kosteutta entistä paremmin ja pitävät siten ihon kosteana ja kimmoisena.

3

Kiistaton etu saavutetaan keksinnönmukaisessa menetelmässä käytettävän laitteen yksinkertaisen rakenteen ja toimintaperiaatteen ansiosta. Suolapartikkeleiden hienontaminen siinä perustuu yksinkertaiseen mekaaniseen ilmiöön ja hoitoon soveltuvien partikkelien erottaminen isommista partikkeleista perustuu erittäin yksinkertaiseen fysikaaliseen ilmiöön. Tästä johtuen keksinnönmukaisessa menetelmässä käytettävä laite on rakenteeltaan hyvin yksinkertainen ja helposti valmistettavissa. Tämä tuo tullessaan taloudellisen edullisuuden.

Keksintöä kuvataan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa, fig 1, esittää toiminnassa olevan keksinnönmukaisen suolapölygeneraattorin periaatekuvan pystyleikkausta, fig 2, esittää keksinnönmukaisen suolapölygeneraattorin astian alaosan leikkauskuvaa, fig 3, esittää keksinnönmukaisessa menetelmässä käytettävien laitteiden kaaviokuvaa..

Seuraavassa selitetään keksinnön erään edullisen sovelluksen rakenne ja toiminta esimerkin avulla edellä mainittuihin kuvioihin viittaamalla.

Kuviossa 3 on esitetty kaaviomaisesti, ilman todellisia mittasuhteita laitteet, jotka vähintään tarvitaan keksinnönmukaisen menetelmän käytössä. Alimmaisena on puhallin ja tuloilmaputki U. Tuloilmaputki on kiinnitetty suolapölygeneraattorin V astian 1 pohjan 3 aukkoon. Suolapölygeneraattorin V putki 13 on kiinnitetty hoitolaitteeseen W, kuten esim. suolahuoneeseen, suolatelttaan tai suolamaskiin.

Suolapölygeneraattori on koostettu tässä esimerkissä lieriön muotoisesta pystysuorassa olevasta astiasta 1 (kuvio 1), jonka korkeus on edullisesti n. 300 mm ja halkaisija Dl n. 80 mm, ja astian 1 päällä olevasta virtaustilasta 2, joka on tässä esimerkissä olennaisesti kananmunan muotoinen, sen suurimman halkaisijan D2 ollessa n. 250 mm. Astian 1 pohja 3 on osittain verkkomainen. Verkko 4 on pohjan keskellä, kattaen noin puolet pohjan 3 halkaisijaa Dl vastaavasta pinta-alasta AI. Pohjan reunoilla on siis umpinainen, rengasmainen alue 5. Pohjan 3 päälle laitetaan n. 20 mm:n vahvuinen kerros rakeista suolaa 6 (kuvio 2). Suolarakeet ovat kooltaan pohjan 3 keskiosan verkon 4 silmäkokoa suurempia, jolloin ne pysyvät astian 1 sisällä. Astian 4 pohjan verkon 4 läpi johdetaan puhaltimella aikaansaatu ilmavirta 7a, jolloin suola-rakeet lähtevät liikkeeseen. Suolarakeet törmäilevät liikkuessaan toisiaan vasten ja astian 1 sisälle, sen alaosaan asetettuja törmäysesteitä, kuten verkkoja 8 vasten, jolloin niiden koko pienenee ja lukumäärä kasvaa. Koska pohjan 3 reuna-alue 5 on umpinainen, niin ilmavirta 7a kulkee vain pohjan verkkomaisen keskiosan läpi jättäen lieriön alapään reuna-alueen 10a suvantoon. Kun ilmavirran 7a voimakkuus säädetään sopivaksi, niin isoimmat leijuvista suolarakeista 9a putoavat takaisin pohjalle joutuessaan tälle heikomman ilmavirran alueelle 10a. Vahvemman ja heikomman virtauksen välisestä paine-erosta johtuen nämä rakeet tulevat imetyksi astian pohjalla takaisin vahvempaan ilmavirtaan 7a ja nousevat uudestaan ylös ja törmäävät taas toisiinsa ja verkkoihin 8. Kun pienemmiksi hioutuneet ja murskaantuneet suolarakeet sekä suuremmat, astian 1 keskiosan ilmavirrassa 7a nousuun kykenevät suolarakeet 9b nousevat astian 1 päällä olevaan virtaustilaan 2, niin virtaustilan poikkileikkauspinta-alan suurentuessa virtaussuuntaan eli ylöspäin mentäessä ilmavirran 7b nopeus laskee ja sen kantokyky ei riitä pitämään raskaampia suolapartikkeleita ilmassa, vaan ne lähtevät putoamaan alaspäin. Osa ns. keksikokoisista partikkeleista, jotka ovat vielä suolahoitoon soveltumattomia, jatkavat kulkuaan suoraan ylöspäin ja törmäävät virtaustilan 2 yläpäässä olevaan levyyn 11, koska niiden paino on liian suuri, jotta ne voisivat muuttaa suuntaa ilmavirran 7c mukaan ja ohittaa levyn 11 sen ulkokehällä olevien aukkojen 12 kautta. Näiden aukkojen 12 yhteenlaskettu pinta-ala on edullisesti jäljempänä tarkemmin esiteltävän putken 13 vaakasuoran osan 15 halkaisijaa D3 vastaavaa pinta-alaa A3 pienempi. Prosessin tätä vaihetta varten riittävän pieniksi muodostuneet suolarakeet 9c muuttavat suuntaa tämän ilmavirran 7c mukana ja poistuvat virtaustilasta 2 näiden aukkojen 12 kautta. Ne etenevät putkeen 13, jonka vaakasuoran osan 15 poikkileikkauspinta-ala on suurempi kuin aukkojen 12 pinta-ala yhteensä ja putken 13 pystysuoran osan poikkileikkauspinta-ala. Edellä mainittujen pinta-alojen erosta johtuen ilmavirran 7d nopeus laskee putken 13 vaakasuoralle osalle 15 tultaessa ja sen voima ei riitä kuljettamaan putkessa eteenpäin niitä suola-rakeista 9c, joiden koko on hoidon kannalta epäedullisesti yli 5 pm. Nämä suolarakeet 9d putoavat putken 13 vaaka-suoran osan 15 pohjalle 14. Kun astiassa 1 olevien suolarakeiden kierto astian alaosan reuna-alueilla 10a on jatkunut riittävän kauan ja suolarakeiden törmäysten määrä on riittävä, muodostuu kaikista suolarakeista niin keveitä, että ne voivat siirtyä ilmavirran 7a mukana virtaustilaan 2. Kun sinne saapuneiden, vielä ilmavirran 7c mukana suunnanmuutokseen kykenemättömien suolara- 5 keiden 9e törmäily suvantoalueella 10b olevaan levyyn 11 on jatkunut riittävän kauan ja niistä on muodostunut tähän suunnanmuutokseen kykeneviä, niin ne poistuvat virtaustilasta 2 aukkojen 12 kautta. Ilmavirrassa 7d mukana pysyvä suolapöly 9f johdetaan hoitolaitteeseen W, kuten suolamaskiin, suolatelttaan tai suolahuoneeseen. Tämän suolapölyn 9f partikkelien koko on lähes kauttaaltaan alle 5 pm.

Keksinnönmukaisen suolapölygeneraattorin astian 1, virtaustilan 2 ja putken 13 muoto ja koko voivat olla myös jotakin muuta kuin edellä mainitussa esimerkissä on kuvattu. Nämä piirteet voidaan valita aina kulloinkin valitsevan tilanteen mukaan. Putken 13 pystysuora osa voi olla valmistettu joustavasta aineesta, jolloin hoitolaitteen W, kuten esim. suolamaskin ja suolapölygeneraattorin keskinäistä asemaa voidaan vaihdella tietyissä rajoissa. Olennaista on jäljestää laitteen eri osissa ilmavirtojen nopeudet ja niiden keskinäiset nopeuserot edullisesti siten, että suolarakeiden törmäilyllä saadaan aikaan niiden hienontuminen ja ilmavirtojen kantokyvyllä saadaan aikaan erikokoisten rakeiden erottelu sillä lopputuloksella, että hoitoon päätyvät lähes pelkästään vain alle 5 pm:n kokoiset suolahiukkaset.

Samoin käytettävä suolamäärä voi vaihdella ja olla sidoksissa suolageneraattorin em. ominaisuuksiin ja muihin sen yhteydessä vallitseviin olosuhteisiin. Käytettävien suolarakeiden koko ei rajoita keksinnönmukaisen menetelmän ja suolageneraattorin toiminta-aluetta vaan ne voidaan asettaa toimimaan aina käytettävän raekoon mukaan.

Putken 13 vaakasuoran osan 15 pohjalle 14 päätyvät suolarakeet 9d poistetaan putkesta riittävän usein hoitojaksojen välissä. Putken 13 pohja 14 voidaan muotoilla siten, että nämä suolarakeet 9d kasaantuvat tiettyyn kohtaan, kuten esim. niitä varten putken 13 pohjalle 14 tehtyyn syvennykseen. Suolarakeiden 9d poistaminen voidaan toteuttaa esim. irrottamalla suolapölygeneraattori hoitolaitteesta W.

Keksinnönmukaiseen menetelmään kuuluvan suolapölygeneraattorin astian pohjan 3 umpinaisen reuna-alueen 5 koon suhde pohjan verkkomaisen keksialueen 4 kokoon nähden voi olla mikä tahansa käyttökelpoinen suhde.

6

Keksinnön mukainen suolapölygeneraattori voidaan koostaa myös ilman astian 1 sisälle asetettuja verkkoja 8, jolloin suolapöly 9f saadaan aikaan pääsääntöisesti suola-partikkeleiden yhteentörmäyksillä ja niiden törmäyksillä astiaan 1 ja levyyn 11.

Keksinnönmukainen suolageneraattorin osat voidaan asentaa myös joihinkin muihin kuin aiemmassa esimerkissä mainittuihin asentoihin. Mikä tahansa astian 1, virtausti-lan 2 ja putken 13 asento, joka on edullinen suolapölyn 9f tuottamiseksi patenttivaatimuksien esittelemän keksinnöllisen ajatuksien puitteissa, voi tulla kysymykseen.

Keksinnön mukainen suolageneraattori voidaan koostaa mistä tahansa sen käyttötarkoitukseen soveltuvasta materiaalista. Eräs astian 1, virtaustilan 2 ja putken 13 vaakasuoran osan 15 edullinen materiaali on lasi, jolloin voidaan helposti seurata suola-pölyn 9f muodostumista.

On huomattava, että vaikka tässä selityksessä on pitäydytty määrätyntyyppisessä keksinnölle edullisessa toteuttamisesimerkissä, niin tällä ei kuitenkaan haluta mitenkään rajoittaa keksinnön käyttöä vain tämän tyyppistä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (3)

1. Menetelmä hienojakoisen suolapölyn tuottamiseksi hengitysilmaan suolapölygeneraattorissa, jonka menetelmän mukaan: • suolageneraattorin astiaan (1), sen pohjan (3) päälle asetetaan suolarakeita (6), • suolageneraattorin astian (1) verkon (4) käsittävän pohjan (3) läpi johdetaan ilmavirta (7a), jonka suunta on oleellisesti alhaalta ylös ja joka etenee astian (1) läpi, • ilmavirran (7a) johdosta ylöspäin liikkeelle lähtevät suolarakeet törmäävät toisiinsa ja astiaan (1), • virtaustilan (2) poikkileikkauspinta-alan muuttuessa virtaussuuntaan, ylöspäin mentäessä suuremmaksi kuin mitä sen alapään poikkileikkauspinta-ala on, ilmavirran (7b) nopeus laskee virtaustilan suurimman , poikkileikkauspinta-alan (A2) kohdalle saakka ja ilmavirran (7b) kantokyky ei riitä nostamaan raskaimpia virtaustilaan (2) tulleista suolarakeista (9b) ylemmäksi tai pitämään niitä paikallaan, jolloin ne putoavat takaisin astiaan (1) gravitaation voimasta, • ilmavirta (7d) etenee putkeen (13), joka käsittää vaakasuoran osan (15), tunnettu siitä, että: • pohjan (3) verkko (4) ulottuu vain pohjan (3) keskiosalle, kattaen pohjan (3) pinta-alasta 1/10- 8/10, joten pohjan (3) umpinaisen reuna-alueen (5) päälle muodostuu keskiosan ilmavirtaa (7a) heikomman ilmavirran tila, eli suvanto (10a), jolloin ilman kantokyky ei riitä pitämään tähän tilaan joutuneita leijuvia suolarakeita (9a) ilmassa ja ne laskeutuvat takaisin pohjan (3) päälle gravitaation voimasta, • Ilmavirran (7a) voimakkuus säädetään siten, että suolarakeiden pysyessä siinä ne nousevat astian (1) yläpuolella olevaan virtaustilaan (2) ja että ilmavirran (7a) ja suvannon (10a) välisestä paine-erosta johtuen suvantoalueen pohjalla eli reuna-alueella (5) olevat suolarakeet siirtyvät ilmavirtaan (7a), • isoimmat suolarakeista jotka nousevat edelleen (9e) virtaustilan (2) ilmavirrassa (7b), mutta eivät kykene liian suuren massansa takia suunnanmuutokseen ilmanvirran (7c) kanssa, jatkavat ylöspäin ja törmäävät suvannossa (10b) levyyn (11), kun samanaikaisesti pienemmät, ilmavirran (7c) mukana suunnanmuutokseen kykenevät suolarakeet (9c) poistuvat virtaustilasta (2) sen keskiosaa kapeamman yläpään reunoilla, levyn (11) ulkokehällä olevien aukkojen (12) kautta, • astiassa (1) ja virtaustilassa (2) olevat suolarakeet (9a ja 9e) kiertävät pystysuunnassa kehää ja törmäilevät toisiinsa, astiaan (1), ja levyyn (11) niin kauan, kunnes ne kaikki pienenevät törmäysten voimasta sen kokoisiksi, että kykenevät suunnanmuutokseen ilmavirran (7c) kanssa ja poistuvat virtaustilasta (2) aukkojen (12) kautta, • ilmavirran (7d) edetessä putkeen (13) jonka vaakasuoran osan (15) poikkileikkauspinta-ala (A3) on suurempi kuin aukkojen (12) yhteinen pinta-ala ja putken 13 pystysuoran osan poikkileikkauspinta-ala ilmavirran (7d) nopeus pienenee niin paljon, ettei sen kantokyky riitä siitä johtuen kuljettamaan yli 5 pm:n kokoisia suolarakeita (9d) eteenpäin, vaan ne putoavat putken (13) pohjalle (14) gravitaation voimasta, • suolapöly (9f) etenee putkea (13) pitkin hoitolaitteeseen (W), joka on suolamaski, suolateltta, suolahuone tai joku vastaava.

2. Suolapölygeneraattori, joka käsittää: • olennaisesti pystyasennossa olevan astian (1), • astian pohjassa (3) olevan aukon, johon on asetettu verkko (4), • astian pohjalle asetetut suolarakeet (6), • astian (1) yläpuolelle astiaan tiiviisti kiinnitetyn virtaustilan (2), joka on muotoiltu siten, että virtaussuunnassa ylöspäin edetessä sen poikkipinta-ala ensin suurenee ja sitten pienenee, • virtaustilan (2) yläpuolelle tiiviisti kiinnitetyn putken (13), joka käsittää oleellisesti vaakasuoran osan (15), ja jossa, • astia (1), virtaustila (2) ja putki (13) muodostavat yhtenäisen tiiviin sisätilan, • astian (1) läpi johdettu ilmavirta on johdettu myös virtaustilan (2) ja putken (13) läpi, • astian (1) läpi johdetun ilmavirta suunta on alhaalta ylöspäin, tunnettu siitä, että: • astian (1) pohjan (3) verkolla (4) varustettu aukko on asetettu ulottumaan vain pohjan (3) keskiosalle siten, että aukon/ verkon (4) pinta-ala on 1/10-8/10 osaa pohjan (3) pinta-alasta, jolloin pohjan (3) reuna-alue (5) on umpinainen, • sen sisältämän virtaustilan (2) sisälle, oleellisesti sen yläosaan on kiinnitetty levy (11), jonka keskiosa on umpinainen ja jonka reunoilla on aukkoja (12), • putken (13) vaakaosan (1 S) poikkileikkauspinta-ala (A3) on suurempi kuin virtaustilan (2) sisällä olevan levyn (11) aukkojen (12) yhteenlaskettu pinta-ala ja putken (13) pystysuoran osan poikkileikkauspinta-ala, • virtaustilan (2) suurin poikkileikkauspinta-ala (A2) on suurempi kuin suurin astian (1) poikkileikkauspinta-ala (AI).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suolapölygeneraattori tunnettu siitä, että sen astia (1) käsittää vähintään yhden törmäysesteen, kuten verkon (8).