RU2445128C2 - Respiratory trainer - Google Patents
Respiratory trainer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445128C2 RU2445128C2 RU2010122187/14A RU2010122187A RU2445128C2 RU 2445128 C2 RU2445128 C2 RU 2445128C2 RU 2010122187/14 A RU2010122187/14 A RU 2010122187/14A RU 2010122187 A RU2010122187 A RU 2010122187A RU 2445128 C2 RU2445128 C2 RU 2445128C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air pump
- pressure
- hypoxicator
- output
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области здравоохранения и спорта, в частности к устройствам (аппаратам, приборам), обеспечивающим лечебное воздействие воздухом высокогорья. Оно необходимо как для здоровых людей, совершающих высокогорные подъемы, так и для лечения и реабилитации больных, при различных формах патологий, которые излечиваются в горноклиматических условиях.The invention relates to the field of health and sports, in particular to devices (devices, devices) that provide a therapeutic effect with high altitude air. It is necessary both for healthy people making high-altitude climbs, and for the treatment and rehabilitation of patients with various forms of pathologies that can be cured in mountain climatic conditions.
Известен ингалятор [1], представляющий наружный сосуд, в котором коаксиально расположена трубка, представляющая собой аэрозольную камеру. На боковой поверхности нижнего конца трубки выполнены отверстия для прохода ингалируемого вещества и воздуха. Устройство используется как ингалятор и для насыщения воздуха ингалируемым веществом, обеспечения лечебного воздействия, но имеет недостаток, не может использоваться как дыхательный имитатор высокогорья.Known inhaler [1], representing the outer vessel, in which the tube is coaxially located, which is an aerosol chamber. On the side surface of the lower end of the tube holes are made for the passage of inhaled substance and air. The device is used as an inhaler and for saturating the air with an inhaled substance, providing a therapeutic effect, but has a drawback, cannot be used as a respiratory simulator of highlands.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является гипоксикатор [2] (прототип), используемый в медицине и спортивной медицине, в сельском хозяйстве и других областях, являющийся источником обогащенного и обедненного кислородом воздуха. Гипоксикатор, фигура 1, содержит 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.The closest in technical essence to the proposed device is a hypoxicator [2] (prototype), used in medicine and sports medicine, in agriculture and other areas, which is a source of enriched and depleted in oxygen air. The hypoxicator, figure 1, contains 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 the air intake of the main compressor , which significantly increases the efficiency of gas separation.
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. При этом гипоксикатор может быть снабжен фильтром и/или увлажнителем, установленными между газоразделительным модулем и соответствующим выходным патрубком корпуса.The indicated result is also achieved by the specific features of the implementation of the membrane module itself, which, in contrast to 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. 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.
Формула изобретенияClaim
1. Гипоксикатор, содержащий источник давления, выполненный в виде основного компрессора, сообщенного с газоразделительным модулем, выполненным в виде последовательно соединенных мембранных модулей с двумя выходами, первый из которых через вентиль, установленный на входе датчика расхода, сообщен со вторым выходом последнего мембранного модуля, а вывод вакуумного компрессора - 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 со 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 is with the air intake of the main compressor, while both compressors, a gas separation module, a valve and a flow sensor are located in the housing, the cat inlet It is in communication with the air intake of the main compressor, one of the outlet pipes of the housing with the second output of the first membrane module, and the second output pipe is connected at one end to the means of connection to the consumer, and the other through the valve and flow sensor with the first output of the last membrane module.
2. Гипоксикатор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен фильтром и/или увлажнителем, установленными между газоразделительным модулем и соответствующим выходным патрубком корпуса.2. The hypoxicator according to
3. Гипоксикатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен вентилятором, установленным с возможностью обдува основного и вакуумного компрессоров.3. Hypoxicator according to
4. Гипоксикатор по пп.13, отличающийся тем, что датчик расхода гипоксикатора снабжен циферблатом, размещенным на корпусе.4. The hypoxicator according to paragraph 13, wherein the hypoxicator flow sensor is equipped with a dial placed on the case.
5. Гипоксикатор по пп.14, отличающийся тем, что мембранный модуль выполнен в виде цилиндрического корпуса с входным и двумя выходными патрубками, первый 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.5. Hypoxicator according to claim 14, wherein the membrane module is made in the form of a cylindrical body with inlet and two outlet pipes, the first 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, fixed on porous gaskets.
6. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что осевой коллекторный канал выполнен в виде полого опорного цилиндра с боковыми отверстиями.6. The hypoxicator according to
7. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что тарельчатые диафрагмы выполнены вогнутыми в сторону входного патрубка корпуса мембранного модуля.7. The hypoxicator according to
8. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что тарельчатые диафрагмы выполнены профилированными с двусторонними выступами.8. The hypoxicator according to
9. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что он снабжен втулками с боковыми фланцами, между которыми размещены тарельчатые диафрагмы соответствующих пакетов.9. The hypoxicator according to
10. Гипоксикатор по п.9, отличающийся тем, что втулки выполнены с осевыми двусторонними выступами, расположенными на их внутренней поверхности.10. The hypoxicator according to claim 9, characterized in that the bushings are made with axial bilateral protrusions located on their inner surface.
11. Гипоксикатор по п.9, отличающийся тем, что боковые фланцы втулок выполнены с кольцевой проточкой для газонепроницаемых прокладок.11. The hypoxicator according to claim 9, characterized in that the side flanges of the bushings are made with an annular groove for gas-tight gaskets.
12. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что тарельчатые диафрагмы выполнены из полистирола.12. The hypoxicator according to
13. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что пористые прокладки выполнены из металлокерамики.13. The hypoxicator according to
14. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что газоразделительная мембрана выполнена из поливинилтриметилсилана.14. The hypoxicator according to
15. Гипоксикатор по п.5, отличающийся тем, что корпус мембранного модуля выполнен из стеклопластика.15. The hypoxicator according to
16. Гипоксикатор по пп.1-15, отличающийся тем, что средство для подсоединения к потребителю выполнено в виде маски.16. The hypoxicator according to claims 1-15, characterized in that the means for connecting to the consumer is made in the form of a mask.
В гипоксикаторе [2] не предусмотрены средства, задающие давление вдыхаемого воздуха в соответствии с предполагаемой высотой подъема, и поэтому его нельзя использовать в качестве дыхательного имитатора высокогорья.The hypoxicator [2] does not provide means that specify the pressure of the inhaled air in accordance with the expected height of rise, and therefore it cannot be used as a respiratory simulator of highlands.
Таким образом, техническим результатом, ожидаемым от использования изобретения, является создание малогабаритного автономного и недорогого тренажера, поддерживающего давление вдыхаемого воздуха в соответствии с предполагаемой высотой подъема и очищающего выдыхаемую воздушную смесь от углекислого газа.Thus, the technical result expected from the use of the invention is the creation of a small-sized autonomous and inexpensive simulator that maintains the pressure of the inhaled air in accordance with the expected height of rise and cleans the exhaled air mixture of carbon dioxide.
Поставленная задача решена следующим образом: в дыхательный индивидуальный тренажер, содержащий патрубок с дыхательной маской, введены согласно предлагаемому изобретению следующие существенные отличительные признаки: сосуд с двумя отверстиями для сообщения с воздушным насосом и для патрубка с дыхательной маской, систему автоматической стабилизации давления в сосуде, включающающую воздушный насос, представляющий собой управляемый двигатель с вентилятором, создающий разрежение воздуха в сосуде в соответствии с заданной высотой над уровнем моря, датчик давления, закрепленный внутри сосуда, регулятор давления, управляемый вручную в соответствии с заданной высотой подъема, устройство регулировки оборотов двигателя воздушного насоса.The problem is solved as follows: in the individual respiratory simulator containing a pipe with a breathing mask, the following significant distinguishing features are introduced according to the invention: a vessel with two openings for communication with an air pump and for a pipe with a breathing mask, a system for automatically stabilizing the pressure in the vessel, including an air pump, which is a controllable engine with a fan, creating a vacuum in the vessel in accordance with a given height above Exactly the sea, a pressure sensor mounted inside the vessel, pressure regulator, a manually operated according to a predetermined lifting height, the unit of the air pump motor speed control.
Тренажер дыхательный, фигура 2, содержит следующие узлы: патрубок с дыхательной маской 1, сосуд 2 с двумя отверстиями, воздушный насос 3, датчик давления 4, регулятор давления 5, устройства регулировки оборотов 6, причем патрубок с дыхательной маской 1 соединен через первое отверстие с сосудом 2, а второе его отверстие соединено с воздушным насосом 3, а датчик давления 4 расположен внутри сосуда 2, выход датчика давления 4 соединен с первым входом устройства регулировки оборотов 6, второй вход которого соединен с регулятором давления 5, а выход устройства регулировки оборотов подсоединен к двигателю воздушного насоса 3.The breathing simulator, figure 2, contains the following nodes: a pipe with a
Работает устройство следующим образом. Атмосферный воздух попадает в сосуд 2 через отверстие, подсоединенное к воздушному насосу 3, представляющему собой двигатель-вентилятор, верхнее отверстие соединено с патрубком дыхательной маски 1. Регулятор давления 5 задает давление, 4 соответствующее выбранной высоте над уровнем моря. Электрический сигнал с выхода датчика давления 4 поступает на один из входов устройства регулировки оборотов 6 двигателя-вентилятора. На второй вход устройства регулировки оборотов 6 подается сигнал с регулятора давления 5. Сигнал с выхода устройства регулировки оборотов 6 подается на двигатель воздушного насоса 3. Постоянство давления в сосуде 2 при дыхании обеспечивается автоматическим слежением за ним и соответствующим изменением числа оборотов двигателя воздушного насоса 3 и направлением вращения его при каждом вдохе и выдохе. При вдохе и выдохе углекислый газ внутри тренажера не накапливается, так как двигатель-вентилятор изменяет не только число оборотов, но и направление вращения в зависимости от вдоха и выдоха тренируемого человека.The device operates as follows. Atmospheric air enters the
Организм человека хранит генетическую память о жизни при низком содержании кислорода в окружающей среде и легко адаптируется к гипоксии. Тренеру любого вида спорта известно, что из всех физических качеств (быстрота, сила и др.) выносливость тренируется легче других.The human body keeps a genetic memory of life with a low oxygen content in the environment and is easily adapted to hypoxia. The trainer of any sport knows that of all physical qualities (speed, strength, etc.), endurance is easier to train than others.
Все известные в мире анклавы долгожителей расположены в селениях среднегорья на высоте 1400-2500 метров над уровнем моря. Продолжительность жизни населения внизу, в долинах и на уровне моря значительно короче.All the long-lived enclaves known in the world are located in the villages of the midlands at an altitude of 1400-2500 meters above sea level. The life expectancy of the population below, in the valleys and at sea level, is much shorter.
При подъеме на высоту одновременно уменьшаются атмосферное давление, парциальное давление кислорода в атмосфере и легочных альвеолах. На высоте 4500 м, где расположены самые высокогорные поселения человека, парциальное давление кислорода в легочных альвеолах в два с лишним раза ниже, чем на уровне моря. Даже при подъеме на меньшие высоты организм начинает ощущать недостаток кислорода, несмотря на высокую способность гемоглобина крови к связыванию кислорода. При быстром подъеме в горы возникает совокупность физиологических расстройств, называемых горной болезнью, что в основном связано с кислородной недостаточностью.When rising to a height, atmospheric pressure and the partial pressure of oxygen in the atmosphere and pulmonary alveoli decrease simultaneously. At an altitude of 4500 m, where the highest altitude human settlements are located, the partial oxygen pressure in the pulmonary alveoli is more than two times lower than at sea level. Even when climbing to lower heights, the body begins to feel a lack of oxygen, despite the high ability of blood hemoglobin to bind oxygen. With a quick climb to the mountains, a set of physiological disorders called mountain sickness occurs, which is mainly associated with oxygen deficiency.
Тренажер позволяет менять разрежение воздуха, плавно помогая организму адаптироваться к условиям высокогорья. Во время занятий на тренажере происходит положительная перестройка деятельности основных регуляторных систем дыхания и кровообращения.The simulator allows you to change the vacuum, smoothly helping the body to adapt to high altitude conditions. During classes on the simulator, there is a positive restructuring of the activities of the main regulatory systems of respiration and blood circulation.
Начинать тренировочные и лечебно-профилактические занятия на тренажере надо постепенно, наращивая время и «высоту подъема» от занятия к занятию.It is necessary to begin training and treatment-and-prophylactic classes on the simulator gradually, increasing the time and the "height of rise" from class to class.
При выборе границ тренировочных диапазонов авторы руководствовались следующими соображениями: тренировка, создаваемая при сеансе дыхания обедненной кислородом смесью, может считаться в том случае полезной, если при различных концентрациях кислорода частота сердечных сокращений при проведении сеанса не повысится более чем на 10-15 ударов в минуту, а давление крови останется в пределах физиологической нормы.When choosing the boundaries of the training ranges, the authors were guided by the following considerations: the training created during a breathing session using an oxygen-depleted mixture can be considered useful if, at various oxygen concentrations, the heart rate during the session does not increase by more than 10-15 beats per minute, and blood pressure will remain within the physiological norm.
Продолжительность каждого сеанса занятий на тренажере в среднем составляет 20-30 минут, количество сеансов - 1-2 в день для лечебных целей и соответственно большее количество для спортивных тренировок. Каждый сеанс занятий проводится в режиме обычного дыхания.The duration of each training session on the simulator is on average 20-30 minutes, the number of sessions is 1-2 per day for therapeutic purposes and, accordingly, a larger number for sports training. Each session is conducted in the usual breathing mode.
Для облегчения привыкания и увеличения комфорта предусмотрена дыхательная маска, позволяющая организовать дыхание ртом или носом по своему выбору.To facilitate addiction and increase comfort, a breathing mask is provided that allows you to organize breathing with your mouth or nose of your choice.
Авторы уверены, что тренажер будет полезен всем, кто желает улучшить здоровье и увеличить продолжительность жизни.The authors are sure that the simulator will be useful to anyone who wants to improve health and increase life expectancy.
ЛитератураLiterature
1. Патент ГДР №55757, кл. А61М 15/00, 1967.1. GDR patent No. 55757, cl. A61M 15/00, 1967.
2. Патент РФ №2074742, 1995 г.2. RF patent No. 2074742, 1995
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122187/14A RU2445128C2 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Respiratory trainer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122187/14A RU2445128C2 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Respiratory trainer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010122187A RU2010122187A (en) | 2011-12-10 |
| RU2445128C2 true RU2445128C2 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=45405124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010122187/14A RU2445128C2 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Respiratory trainer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2445128C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2642727C2 (en) * | 2012-07-03 | 2018-01-25 | Конинклейке Филипс Н.В. | Control of patient interface means fixation |
| RU2689871C1 (en) * | 2019-02-18 | 2019-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Спорт Технолоджи" | Device for breath training |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114917438A (en) * | 2022-05-17 | 2022-08-19 | 山东大学 | Breathing machine working method based on flow rate control and breathing machine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1457929A1 (en) * | 1987-02-24 | 1989-02-15 | Предприятие П/Я А-3757 | Apparatus for training respiratory muscles |
| SU1729541A1 (en) * | 1990-02-26 | 1992-04-30 | Государственный центральный институт физической культуры | Device for training breathing |
| RU2074742C1 (en) * | 1995-05-17 | 1997-03-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Фирма Климби" | Hypoxicator |
| RU2365384C1 (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВНИИМИ" | Device for carrying out of complex interval atmospheric diving hypoxic-hyperoxic training |
-
2010
- 2010-05-31 RU RU2010122187/14A patent/RU2445128C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1457929A1 (en) * | 1987-02-24 | 1989-02-15 | Предприятие П/Я А-3757 | Apparatus for training respiratory muscles |
| SU1729541A1 (en) * | 1990-02-26 | 1992-04-30 | Государственный центральный институт физической культуры | Device for training breathing |
| RU2074742C1 (en) * | 1995-05-17 | 1997-03-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Фирма Климби" | Hypoxicator |
| RU2365384C1 (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВНИИМИ" | Device for carrying out of complex interval atmospheric diving hypoxic-hyperoxic training |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2642727C2 (en) * | 2012-07-03 | 2018-01-25 | Конинклейке Филипс Н.В. | Control of patient interface means fixation |
| RU2689871C1 (en) * | 2019-02-18 | 2019-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Спорт Технолоджи" | Device for breath training |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010122187A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9132251B2 (en) | Medical breathing mask | |
| US5850833A (en) | Apparatus for hypoxic training and therapy | |
| US7210479B2 (en) | Hyperoxic breathing system | |
| ES2560638T3 (en) | Blood / air mass exchange apparatus | |
| CN106536000B (en) | Respiration training | |
| US11123514B2 (en) | Apparatus and method to provide breathing support | |
| WO2021022921A1 (en) | Positive pressure ventilation equipment | |
| RU2445128C2 (en) | Respiratory trainer | |
| US5988161A (en) | Altitude adjustment method and apparatus | |
| US20150209533A1 (en) | Respiratory assistance device, nasal appliance and respiratory assistance mask | |
| DK3154615T3 (en) | Device to assist with respiration, nasal and respiratory aids | |
| CA3171426A1 (en) | Modular ventilation system for time controlled adaptive ventilation | |
| KR20230016165A (en) | Inspiratory resistance valve system with expiratory port | |
| CN110681027B (en) | Closed anesthetic mask capable of preventing anesthetic gas from escaping | |
| CN204864785U (en) | Exercising device for aspiration function | |
| ES2539187T3 (en) | Procedure for the control of a training apparatus | |
| RU171354U1 (en) | Breathing simulator | |
| KR102663808B1 (en) | Digital type inhale and exhale respiration monitoring device and manual ventilator equipped with thereof | |
| CN216358746U (en) | Prevent expired gas backtracking trachea structure | |
| CN211798103U (en) | Anesthesia respiratory system for recycling medical anesthesia gas | |
| WO2022003720A1 (en) | A nasal system for sequential breathing | |
| CN218046366U (en) | Artificial airway patient breathes training ware | |
| CN217163097U (en) | Breathe internal medicine with recovered training ware of pulmonary function | |
| CN212369396U (en) | Constant-current type low-ineffective-cavity breathing machine | |
| US20210322695A1 (en) | Method and Device for Assisting and Enforcing a breathing process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120601 |