RU2074742C1 - Hypoxicator - Google Patents
Hypoxicator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2074742C1 RU2074742C1 RU94017955/14A RU94017955A RU2074742C1 RU 2074742 C1 RU2074742 C1 RU 2074742C1 RU 94017955/14 A RU94017955/14 A RU 94017955/14A RU 94017955 A RU94017955 A RU 94017955A RU 2074742 C1 RU2074742 C1 RU 2074742C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hypoxicator
- module
- gas separation
- membrane module
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2213/00—Exercising combined with therapy
- A63B2213/005—Exercising combined with therapy with respiratory gas delivering means, e.g. O2
- A63B2213/006—Exercising combined with therapy with respiratory gas delivering means, e.g. O2 under hypoxy conditions, i.e. oxygen supply subnormal
Landscapes
- Storage Of Harvested Produce (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и хранению сельхозпродукции и музейных ценностей. Изобретение может быть использовано для создания газовой гипоксической смеси, т. е. смеси с пониженным содержанием кислорода, которая применяется для лечения и профилактики ряда заболеваний, для тренировки спортсменов, а также в качестве газовой среды в хранилищах овощей и фруктов, музейных помещениях и т.п. The invention relates to medicine and storage of agricultural products and museum valuables. The invention can be used to create a hypoxic gas mixture, i.e., a mixture with a low oxygen content, which is used to treat and prevent a number of diseases, to train athletes, and also as a gas medium in fruit and vegetable stores, museum rooms, etc. P.
Известны устройства для хранения плодов в виде камеры с холодильным агрегатом, увлажнителем и вентиляционными отверстиями, через которые в камеру от баллонного источника газа может подаваться соответствующая среда. Known devices for storing fruits in the form of a chamber with a refrigeration unit, a humidifier and ventilation holes through which an appropriate medium can be supplied to the chamber from a balloon gas source.
Однако необходимость использования баллонов с газом делает подобные устройства дорогостоящими, неавтономными и создают неудобства для пользователя. However, the need to use gas cylinders makes such devices expensive, non-autonomous and creates inconvenience for the user.
Известна также реанимационная установка, содержащая две камеры давления со средствами впуска дыхательной смеси от независимых источников, измерители давления, увлажнитель, средства поддержания температуры воздуха, соответствующие соединительные патрубки и вентили (см. патент США N 4481938, кл. А 61 Н 31/02, 1984). Also known is a resuscitation unit containing two pressure chambers with means for breathing inlet from independent sources, pressure gauges, a humidifier, means for maintaining air temperature, corresponding connecting pipes and valves (see US patent N 4481938, class A 61
Недостатком данной установки также является неавтономность, зависимость от наличия баллонов с газом, а также значительные габариты. The disadvantage of this installation is also the autonomy, the dependence on the presence of gas cylinders, as well as significant dimensions.
Известна также гипербарическая камера, которая при условии подачи в нее смеси с пониженным содержанием кислорода, может быть использована в качестве гипоксикатора (см. патент США N 4296743, кл. A 61 H 31/02, 1981). Камера включает корпус с патрубками, вентили, таймер, усилитель, увлажнитель, датчик расхода и датчик давления, причем все перечисленные элементы выполнены механическими и единственным источником энергии является давление газа, который подается от смесителя. Also known is a hyperbaric chamber, which, provided a mixture with a low oxygen content is supplied to it, can be used as a hypoxicator (see US Pat. No. 4,296,743, class A 61
Однако и данному устройству присущи те же недостатки, обусловленные использованием баллонных источников газовой смеси: высокие масса и габариты, неавтономность, высокие эксплуатационные расходы. However, this device also has the same disadvantages due to the use of balloon sources of the gas mixture: high mass and dimensions, autonomy, high operating costs.
Наиболее близкой к предложенному устройству является устройство для климатотерапии (см. а.с. СССР N 1526688, кл. A 61 G 10/00, 1989), содержащее источник давления, выполненный в виде основного компрессора, сообщенного с газоразделительным модулем, выполненным в виде последовательно соединенных газоразделительных мембранных модулей с двумя выходами, первый из которых через вентиль, установленный на входе датчика расхода сообщен со средством подачи гипоксической смеси к потребителю. Closest to the proposed device is a device for climatotherapy (see AS USSR N 1526688, class A 61 G 10/00, 1989), containing a pressure source made in the form of a main compressor in communication with a gas separation module made in the form sequentially connected gas separation membrane modules with two outputs, the first of which is connected through a valve installed at the inlet of the flow sensor with means for supplying the hypoxic mixture to the consumer.
Однако и данному устройству присущи те же недостатки, высокие масса и габариты, высокие эксплуатационные расходы, низкая эффективность газоразделения. However, this device also has the same disadvantages, high mass and dimensions, high operating costs, low gas separation efficiency.
Таким образом, техническим результатом, ожидаемым от использования изобретения, является создание малогабаритного автономного и недорогого гипоксикатора. Thus, the technical result expected from the use of the invention is the creation of a small-sized autonomous and inexpensive hypoxicator.
Указанный результат достигается тем, что известный гипоксикатор, содержащий источник давления газоразделительный модуль, вентиль и датчик расхода, снабжен подвижным корпусом с одним входным и двумя выходными патрубками, вакуумным компрессором, воздухозаборник которого сообщен со вторым выходом последнего мембранного модуля, а выход вакуумного компрессора с воздухозаборником основного компрессора, что существенно увеличивает эффективность газоразделения. Указанный результат достигается также особенностями выполнения самого мембранного модуля, который в отличие от известных решений, где элементы газоразделения выполнены в виде полимерных мембран в виде полого волокна, выполнен в виде пакета из газонепроницаемых прокладок, упругих тарельчатых диафрагм и газоразделительных мембран на пористых прокладках. This result is achieved by the fact that the known hypoxicator containing a pressure source, a gas separation module, a valve and a flow sensor, is equipped with a movable housing with one inlet and two outlet pipes, a vacuum compressor, the air intake of which is in communication with the second output of the last membrane module, and the output of the vacuum compressor with an air intake main compressor, which significantly increases the efficiency of gas separation. The indicated result is also achieved by the specific features of the implementation of the membrane module itself, which, unlike the known solutions, where the gas separation elements are made in the form of polymer membranes in the form of a hollow fiber, is made in the form of a package of gas-tight gaskets, elastic plate diaphragms and gas separation membranes on porous gaskets.
При этом гипоксикатор может быть снабжен фильтром и/или увлажнителем, установленными между газоразделительным модулем и соответствующим выходным патрубком корпуса. In this case, the hypoxicator may be equipped with a filter and / or humidifier installed between the gas separation module and the corresponding outlet pipe of the housing.
Рекомендуется гипоксикатор снабжать вентилятором, установленным с возможностью обдува основного и вакуумного компрессоров. It is recommended that the hypoxicator be equipped with a fan installed to blow the main and vacuum compressors.
Кроме того датчик расхода гипоксикатора снабжен циферблатом, размещенным на корпусе. In addition, the hypoxicator flow sensor is equipped with a dial placed on the case.
При этом мембранный элемент может быть выполнен в виде цилиндрического корпуса с соответствующими входным и двумя выходными патрубками, один из которых соединен с осевым коллекторным каналом пакета из газонепроницаемых прокладок, упругих тарельчатых диафрагм с профилированным центральным отверстием и газоразделительных мембран закрепленных на пористых прокладках. In this case, the membrane element can be made in the form of a cylindrical body with corresponding inlet and two outlet nozzles, one of which is connected to the axial collector channel of a package of gas-tight gaskets, elastic disk diaphragms with a profiled central hole and gas separation membranes mounted on porous gaskets.
Кроме того осевой коллекторный канал может быть выполнен в виде полого опорного цилиндра с боковыми отверстиями. In addition, the axial collector channel can be made in the form of a hollow support cylinder with side openings.
Рекомендуется выполнять тарельчатые диафрагмы вогнутыми в сторону входного патрубка корпуса мембранного модуля. It is recommended that the cup diaphragms be concave towards the inlet pipe of the membrane module housing.
Целесообразно также тарельчатые диафрагмы выполнять профилированными с двухсторонними выступами. Кроме того, гипоксикатор может быть снабжен втулками с боковыми фланцами, между которыми размещены тарельчатые диафрагмы соответствующих пакетов. It is also advisable to perform plate-shaped diaphragms profiled with bilateral protrusions. In addition, the hypoxicator can be equipped with bushings with side flanges, between which plate-shaped diaphragms of the respective packages are placed.
При этом втулки могут быть выполнены с осевыми двухсторонними выступами, расположенными на их внутренней поверхности. In this case, the bushings can be made with axial double-sided protrusions located on their inner surface.
Целесообразно также выполнить боковые фланцы втулок с кольцевой проточкой для газонепроницаемых прокладок. It is also advisable to perform side flanges of the sleeves with an annular groove for gas-tight gaskets.
Рекомендуется тарельчатые диафрагмы выполнять из полистирола. It is recommended that plate-shaped diaphragms be made of polystyrene.
Кроме того, пористые прокладки могут быть выполнены из металлокерамики. In addition, porous gaskets can be made of cermet.
При этом газоразделительная мембрана может быть выполнена из поливинилтриметилсилана. In this case, the gas separation membrane can be made of polyvinyltrimethylsilane.
Рекомендуется также корпус мембранного модуля выполнять из стеклопластика. It is also recommended that the membrane module housing be made of fiberglass.
Кроме того средство для подсоединения гипоксикатора к потребителю может быть выполнено в виде маски. In addition, the means for connecting the hypoxicator to the consumer can be made in the form of a mask.
На фиг. 1 и 2 представлены функциональные схемы двух вариантов гипоксикатора, используемых для медицинских целей и для хранения сельхозпродукции соответственно; на фиг.3 разрез мембранного модуля; на фиг.4,5 втулка (вид сбоку и поперечный разрез). In FIG. 1 and 2 are functional diagrams of two hypoxicator options used for medical purposes and for storing agricultural products, respectively; figure 3 is a section of a membrane module; Fig.5.5 sleeve (side view and cross section).
Показанный на фиг. 1 гипоксикатор содержит последовательно соединенные компрессор 1, газоразделительный модуль 2, фильтр 3, вентиль 4 и датчик расхода 5. Элементы 1 5 вместе с вентилятором 6 могут быть установлены в подвижном корпусе 7 с входным патрубком 8, выходным кислородным патрубком 9 и выходным азотным патрубком 10. Shown in FIG. 1, the hypoxicator comprises series-connected compressor 1, a gas separation module 2, a filter 3, a valve 4 and a
В представленном на фиг.2 устройстве газоразделительный модуль выполнен в виде двух мембранных модулей 11, 12. На выходе модуля 12 включен увлажнитель 13. Гипоксикатор содержит также компрессор 14 и вакуумный компрессор 15, воздухозаборник которого соединен с кислородным патрубком модуля 12 (вторым выходным патрубком последнего мембранного модуля). Выходной патрубок 16 может быть подключен к камере 17. In the device shown in Fig. 2, the gas separation module is made in the form of two
Мембранный модуль (фиг.3) размещен в цилиндрическом корпусе 18 с основаниями 19, 20, входным патрубком 21 и выходными 22, 23. Последний патрубок является продолжением коллекторного канала пакета, расположенного в полости корпуса 18 соосно с ним. Указанный пакет может удерживаться опорным цилиндром 24 с отверстиями в месте расположения пористых прокладок или втулками 24. Пакет образован газонепроницаемыми прокладками 25, втулками 26, на которых установлены упругие тарельчатые диафрагмы 27 и пористыми прокладками 28, на поверхности которых расположены газоразделительные мембраны (не показаны). The membrane module (Fig. 3) is placed in a
Втулки 26 имеют вид кольца с фланцами 29 и внутренними двусторонними выступами 30. На фланцах 29 выполнена кольцевая проточка 31. The
Выходной патрубок 10 (фиг.1) может быть подключен к маске 32. The output pipe 10 (figure 1) can be connected to the mask 32.
На фиг.2 показано также, что выходное давление компрессора 14 равно Р1, а процедуры указывают содержание азота в смеси. Figure 2 also shows that the output pressure of the
Особенностью предлагаемого гипоксикатора является то, что элементы гипоксикатора расположены в подвижном корпусе, а использование вакуумного компрессора и соединения его с кислородным выходом последнего мембранного модуля, а также использование мембранного модуля в виде пакета из газонепроницаемых прокладок и газоразделительных мембран, а также использование датчика расхода 5, который градуируется вместе с компрессором и газоразделительным модулем, позволяет существенно повысить эффективность газоразделения, снизить массу, габариты и стоимость устройства. A feature of the proposed hypoxicator is that the elements of the hypoxicator are located in a movable housing, and the use of a vacuum compressor and its connection with the oxygen outlet of the last membrane module, as well as the use of a membrane module in the form of a package of gas-tight gaskets and gas separation membranes, as well as the use of a
Фильтр 3 и увлажнитель 13 может быть установлен на выходе датчика расхода 5. The filter 3 and
Диафрагмы 27 представляют собой тарелки с круглым центральным отверстием и прилежащими к нему отдельными равномерно расположенными периферийными отверстиями для прохода воздуха возможно ближе к оси тарелки. Диафрагмы 27 могут быть также выполнены с одним центральным отверстием сложной формы, например, в виде окружности с выступами или впадинами, по форме напоминающими цветок ромашки. Двусторонние выступы (на чертеже не показаны) равномерно располагаются по поверхности диафрагмы 27. The
Указанные выше материалы для изготовления элементов модуля являются оптимальными для достижения вышеназванного результата, но могут быть заменены аналогичными. Например, вместо полистирола можно использовать полихлорвинил или резину, вместо металлокерамики пенопласт или полиуретан, а мембраны изготавливать из полисилоксанариалата или полиметилпентета. Разумеется в составе гипоксикатора может быть использован в иной мембранный газоразделительный модуль из числа известных (см. напр. патент Франции N 9006316, кл. B 01 D 46/54, 1990). Однако применение вышеописанного модуля предпочтительно, так как обеспечивает высокую степень разделения, высокую производительность устройства в целом, а также позволяет наиболее точно связывать состав смеси с расходом газа. The above materials for the manufacture of module elements are optimal to achieve the above result, but can be replaced by similar ones. For example, polyvinyl chloride or rubber can be used instead of polystyrene, foam or polyurethane can be used instead of cermet, and membranes can be made from polysiloxane arylate or polymethylpentet. Of course, in the composition of the hypoxicator can be used in another membrane gas separation module from among the known (see, for example, French patent N 9006316, CL B 01 D 46/54, 1990). However, the use of the above module is preferable, since it provides a high degree of separation, high productivity of the device as a whole, and also allows you to most accurately associate the composition of the mixture with gas flow.
Как явствует из изложенного (фиг.1-5) газоразделительный модуль представляет собой один или несколько соединенных последовательно мембранных модулей. Гипоксикатор работает следующим образом. Компрессор 1 (14) всасывает воздух через патрубок 8 и подает его в полость газоразделительного модуля 2 через патрубок 21 мембранного модуля 11 под давлением Р1, превышающим атмосферное давление. По мере прохождения воздуха через отверстия диафрагм 27 и над прокладками 28, кислород проникает через газоразделительные мембраны в коллекторный канал и воздух, обогащенный кислородом через патрубок 23 мембранного модуля 11 поступает на выходной патрубок 9 корпуса гипоксикатора, а обогащенный азотом воздух поступает через выходной патрубок 22 модуля 11 на входной патрубок 21 мембранного модуля 12. По мере прохождения газовой смеси через газоразделительные элементы модуля 12 происходит дальнейшее ее газоразделение подобно тому, как это происходит в модуле 11, только коллекторный канал модуля 12, через выходной патрубок 23 модуля 12 соединен с воздухозаборником вакуумного компрессора 15, выход которого соединен с воздухозаборником основного компрессора 14. Газовая смесь еще больше обогащенная азотом через фильтр 3 и/или увлажнитель 13 из патрубка 22 модуля 12 подается в маску 32 или камеру 17. При этом упругость диафрагм 27 и их форма способствует ламинарному прохождению смеси газов через полость корпуса 18 и одновременно позволяет модулю 1 выдерживать перегрузки при подключении компрессора 1 (14). Этому же способствует форма втулок 26, фиксирующих диафрагмы 27 в пакете. As appears from the foregoing (Figs. 1-5), the gas separation module is one or more membrane modules connected in series. Hypoxicator works as follows. The compressor 1 (14) draws air through the pipe 8 and delivers it to the cavity of the gas separation module 2 through the
При проведении испытаний гипоксикатора концентрация азота на выходе газоразделительного мембранного модуля 12 достигала 98% Изменение состава выходной смеси гипоксикатора обеспечивается уменьшением выходного давления компрессора 1 (14) и контролируется датчиком 5. When testing a hypoxicator, the nitrogen concentration at the outlet of the gas
Таким образом, предлагаемый гипоксикатор может с успехом быть использован в медицине и спортивной медицине, в сельском хозяйстве и других областях, поскольку является недорогим и компактным источником обогащенного и обедненного кислородом воздуха. Thus, the proposed hypoxicator can be successfully used in medicine and sports medicine, in agriculture and other fields, since it is an inexpensive and compact source of enriched and oxygen-depleted air.
Claims (16)
с воздухозаборником основного компрессора, при этом оба компрессора, газоразделительный модуль, вентиль и датчик расхода размещены в корпусе, входной патрубок которого сообщен с воздухозаборником основного компрессора, один из выходных патрубков корпуса с вторым выходом первого мембранного модуля, а второй выходной патрубок одним концом соединен со средством подсоединения к потребителю, а другим через вентиль и датчик расхода с первым выходом последнего мембранного модуля.1. A hypoxicator containing a pressure source, made in the form of a main compressor in communication with a gas separation module, made in the form of series-connected membrane modules with two outputs, the first of which is connected with the second output of the last membrane module through a valve installed at the inlet of the flow sensor, and the output of the vacuum compressor
with the air intake of the main compressor, while both compressors, a gas separation module, a valve and a flow sensor are placed in the housing, the inlet of which is in communication with the air inlet of the main compressor, one of the outlet pipes of the casing with the second output of the first membrane module, and the second output pipe with one end connected to means of connecting to the consumer, and others through the valve and flow sensor with the first output of the last membrane module.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94017955/14A RU2074742C1 (en) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | Hypoxicator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94017955/14A RU2074742C1 (en) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | Hypoxicator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94017955A RU94017955A (en) | 1996-08-20 |
RU2074742C1 true RU2074742C1 (en) | 1997-03-10 |
Family
ID=20155970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94017955/14A RU2074742C1 (en) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | Hypoxicator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2074742C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998009676A1 (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-12 | Tkatchouk Elena Nikanorovna | Apparatus for producing a gas mixture for hypoxia training |
RU2445128C2 (en) * | 2010-05-31 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Respiratory trainer |
DE202012012602U1 (en) | 2012-06-01 | 2013-08-06 | Ai Mediq S.A. | Device for the biologically controllable selection of individual courses for an interval hypoxia therapy (hypoxia training) |
-
1995
- 1995-05-17 RU RU94017955/14A patent/RU2074742C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1526688, кл. А 61 G 10/00, 1989. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998009676A1 (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-12 | Tkatchouk Elena Nikanorovna | Apparatus for producing a gas mixture for hypoxia training |
RU2445128C2 (en) * | 2010-05-31 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Respiratory trainer |
DE202012012602U1 (en) | 2012-06-01 | 2013-08-06 | Ai Mediq S.A. | Device for the biologically controllable selection of individual courses for an interval hypoxia therapy (hypoxia training) |
DE102012010806A1 (en) | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Al MEDIQ S. A. | Performing biological controllable selection of individual courses for interval hypoxia training, by monitoring arterial oxygen saturation (SaO2) level, switching hypoxic to normoxic gas supply, and restoring SaO2 at baseline |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94017955A (en) | 1996-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5838362B2 (en) | Thailand | |
GB1513144A (en) | Apparatus for providing air enriched with oxygen | |
US5827358A (en) | Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and apparatus | |
US4898174A (en) | Automatic ventilator | |
CA2227444A1 (en) | Hypoxic room system and equipment for hypoxic training and therapy | |
US4073089A (en) | Utilization of exhaust gases for plant growth | |
US3892533A (en) | Oxygenator gas distribution header | |
RU2074742C1 (en) | Hypoxicator | |
CN101217993B (en) | Continuous positive airway pressure device | |
SE7910642L (en) | FILTER FOR MEDICAL FLUIDS | |
US4157091A (en) | Respirator | |
JPH05322060A (en) | Dehumidifying device | |
JPS6475851A (en) | Air conditioner | |
US3941862A (en) | Gas diffusing assembly | |
RU2121854C1 (en) | Device for complex oxygenotherapy and hypoxitherapy (variants) | |
ES2305136T3 (en) | SEPARATION OF LIVING PARTICLES FROM A PRESSURE GAS. | |
JPS6374903A (en) | Oxygen inhalation apparatus | |
US20230001240A1 (en) | Intelligent air purifier apparatus | |
JP2004166957A (en) | Humidifier | |
JPS63132558U (en) | ||
GB815870A (en) | Improvements in and relating to lung ventilating apparatus, more especially for anaesthesia purposes | |
RU1693759C (en) | Diffused respirator | |
KR200298147Y1 (en) | Apparatus For Supplying Oxygen-rich Air Using Thin Film Membrane Having Refresh Fan | |
JPH0516186Y2 (en) | ||
EP0301732A3 (en) | Breathing apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040518 |
|
HK4A | Changes in a published invention |