[go: up one dir, main page]

RU2802527C1 - Breathing air heater with humidifier installation - Google Patents

Breathing air heater with humidifier installation Download PDF

Info

Publication number
RU2802527C1
RU2802527C1 RU2022122973A RU2022122973A RU2802527C1 RU 2802527 C1 RU2802527 C1 RU 2802527C1 RU 2022122973 A RU2022122973 A RU 2022122973A RU 2022122973 A RU2022122973 A RU 2022122973A RU 2802527 C1 RU2802527 C1 RU 2802527C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tube
air
breathing
reservoir
air heater
Prior art date
Application number
RU2022122973A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Михайлов
Original Assignee
Владимир Викторович Михайлов
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Викторович Михайлов filed Critical Владимир Викторович Михайлов
Application granted granted Critical
Publication of RU2802527C1 publication Critical patent/RU2802527C1/en

Links

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: invention relates to a breathing air heater. The air heater includes a tube, a heating element, a control unit and a power supply. The heater contains an air humidifier consisting of a reservoir with a capillary tube and an ultrasonic membrane installed in the upper part of the reservoir, and a fan configured to supply air flow through the tube. The air humidifier is connected to the tube in the area of the tube outlet, and the ultrasonic membrane is installed in the side hole of the tube located in the area of the tube outlet.
EFFECT: technical result is the development of a design of a breathing air heater which will exclude air dehydration when it is heated.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам для проведения физиотерапии посредством нагретого воздуха.The invention relates to the field of medicine, namely to devices for conducting physiotherapy using heated air.

Уровень техникиState of the art

Известно решение №2239461 «Аппарат для дыхания воздухом», МПК А61М 16/00, содержащее дыхательную трубку, соединенную с теплоизоляционным корпусом, в днище которого выполнены отверстия для сообщения с атмосферой, нагревательный элемент, заключенный между перфорированными пластинами, которые размещены в корпусе с образованием зазоров с его стенками, сосуд, выполненный сужающимся к дыхательной трубке и с полым дном, которым он установлен на верхней перфорированной пластине с возможностью перекрытия ее каналов. Воздушная смесь, образованная подтягиванием основным потоком побочного потока воздуха, оказывает лечебное и профилактическое воздействие на органы дыхания.Known solution No. 2239461 “Apparatus for breathing air”, MPK A61M 16/00, containing a breathing tube connected to a heat-insulating body, in the bottom of which there are holes for communication with the atmosphere, a heating element enclosed between perforated plates, which are placed in the body to form gaps with its walls, a vessel made tapering towards the breathing tube and with a hollow bottom, with which it is installed on the upper perforated plate with the possibility of blocking its channels. The air mixture formed by the main flow of the side air flow has a therapeutic and preventive effect on the respiratory system.

Недостатком данного технического решения является возможность получения слишком большого количества обезвоженного воздуха, который пересушит слизистую. Еще одним недостатком является сравнительно высокая сложность и трудоемкость изготовления конструкции вследствие сложности форм деталей, а также их количества, сопряжения между собой, отсутствие возможности носить пользователю аппарат с собой, например, во время прогулки.The disadvantage of this technical solution is the possibility of receiving too much dehydrated air, which will dry out the mucous membrane. Another disadvantage is the relatively high complexity and labor intensity of manufacturing the structure due to the complexity of the shapes of the parts, as well as their quantity, interfacing with each other, and the inability for the user to carry the device with him, for example, while walking.

Известно изобретение SU 984481 А1 «Устройство подогрева воздуха для дыхания», МПК А61М 11/00, включающее корпус, маску и теплообменник с насыщенным углеводородом метанового ряда, корпус выполнен из эластичного воздухонепроницаемого материала в виде жилета, а теплообменник выполнен в виде установленных в жилете металлических трубок, соединенных электрическими проводниками. Трубки закреплены в обойме, выполненной из эластичного материала. Теплообменник помещается в корпус, выполненный из эластичного воздухонепроницаемого материала. В корпусе имеются воздухозаборное окно и клеммы для подключения источника питания. К корпусу присоединена трубка подвода воздуха с маской. Корпус выполнен в виде жилета. размещаемого под одеждой с помощью ремней. Трубки теплообменника соединены между собой электрическими проводами.The invention is known SU 984481 A1 “Device for heating air for breathing”, IPC A61M 11/00, including a housing, a mask and a heat exchanger with a saturated methane hydrocarbon, the housing is made of elastic airtight material in the form of a vest, and the heat exchanger is made in the form of metal parts installed in the vest tubes connected by electrical conductors. The tubes are fixed in a holder made of elastic material. The heat exchanger is placed in a housing made of elastic, airtight material. The housing has an air intake window and terminals for connecting a power source. An air supply tube with a mask is attached to the body. The body is made in the form of a vest. placed under clothing using belts. The heat exchanger tubes are connected to each other by electrical wires.

Недостатком данного технического решения является возможность получения слишком большого количества обезвоженного воздуха, который пересушит слизистую. Следующим недостатком является отсутствие вентилятора или другого нагнетающего воздух устройства, что может приводить к неэффективной подаче воздуха в зону дыхания либо затрудненному дыханию при эксплуатации устройства с дыхательной маской по причине сравнительно большого сопротивления потоку воздуха.The disadvantage of this technical solution is the possibility of receiving too much dehydrated air, which will dry out the mucous membrane. The next disadvantage is the absence of a fan or other air-injecting device, which can lead to ineffective air supply to the breathing zone or difficulty breathing when operating the device with a breathing mask due to the relatively high resistance to air flow.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является полезная модель RU 98686 U1 «Устройство нагрева воздуха для фильтрующих противогазов», МПК А62В 7/10, состоящая из нагревателя шлангового, аккумулятора, блока управления и составляющей устройства противогазовой фильтрующей коробки (ПФК).Of the known technical solutions, the closest in purpose and technical essence to the claimed object is the utility model RU 98686 U1 “Air heating device for filter gas masks”, MPK A62V 7/10, consisting of a hose heater, a battery, a control unit and a component of the gas filter box device (PFC).

Недостатком данного технического решения является возможность получения слишком большого количества обезвоженного воздуха, который пересушит слизистую. Следующим недостатком является отсутствие вентилятора или другого нагнетающего воздух устройства, что может приводить к неэффективной подаче воздуха в зону дыхания либо затрудненному дыханию при эксплуатации устройства с дыхательной маской по причине сравнительно большого сопротивления потоку воздуха.The disadvantage of this technical solution is the possibility of receiving too much dehydrated air, which will dry out the mucous membrane. The next disadvantage is the absence of a fan or other air-injecting device, which can lead to ineffective air supply to the breathing zone or difficulty breathing when operating the device with a breathing mask due to the relatively high resistance to air flow.

Технической задачей для решения вышеописанных недостатков является разработка конструкции нагревателя воздуха для дыхания, которая исключит обезвоживание воздуха при его нагреве.A technical challenge to solve the above-described disadvantages is to develop a design for a breathing air heater that will prevent dehydration of the air when it is heated.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Поставленная техническая задача решается за счет того, что нагреватель воздуха для дыхания включает увлажнитель воздуха (9), содержащий резервуар (9.1) с капиллярной трубкой (9.3) и ультразвуковую мембрану (9.2), установленную в верхней части резервуара (9.1), при этом увлажнитель воздуха (9) соединен с трубкой (1) в области выходного (3) отверстия трубки (1), а ультразвуковая мембрана (9.2) установлена в боковом отверстии трубки (1), расположенном в области выходного (3) отверстия трубки (1).The stated technical problem is solved due to the fact that the breathing air heater includes an air humidifier (9) containing a reservoir (9.1) with a capillary tube (9.3) and an ultrasonic membrane (9.2) installed in the upper part of the reservoir (9.1), while the humidifier air (9) is connected to the tube (1) in the area of the outlet (3) hole of the tube (1), and the ultrasonic membrane (9.2) is installed in the side hole of the tube (1), located in the area of the outlet (3) hole of the tube (1).

Нагреватель воздуха для дыхания содержит трубку (1) криволинейной формы, один конец которой имеет входное отверстие (2) с вентилятором (7). Вентилятор (7) имеет возможность регулировки частоты вращения. На внешней поверхности по всей длине трубки (1) расположен нагревательный элемент (8). В частном случае исполнения трубка (1) оборудована дыхательной маской.The breathing air heater contains a tube (1) of a curved shape, one end of which has an inlet (2) with a fan (7). The fan (7) has the ability to adjust the rotation speed. A heating element (8) is located on the outer surface along the entire length of the tube (1). In a particular case, the tube (1) is equipped with a breathing mask.

Нагревательный элемент (8) выполнен из токопроводящих материалов таких, как, например, проволочная спираль или резистивная лента из стеклонити. Материалы нагревательного элемента (8) имеют гибкую структуру, тем самым обеспечивают равномерную укладку путем навивки по типу пружины снаружи вокруг трубы (1) и по всей ее длине. Вышеописанный способ укладки обеспечивает равномерную передачу тепла по всей длине трубки (1). Нагревательный элемент (8) содержит регулятор температуры с термопарой (4), расположенной во внутреннем пространстве трубки (1) до увлажнителя (9). Нагревательный элемент (8) управляется в автоматическом режиме блоком управления (5).The heating element (8) is made of conductive materials such as, for example, a wire spiral or a resistive glass fiber tape. The materials of the heating element (8) have a flexible structure, thereby ensuring uniform installation by winding like a spring from the outside around the pipe (1) and along its entire length. The installation method described above ensures uniform heat transfer along the entire length of the tube (1). The heating element (8) contains a temperature regulator with a thermocouple (4) located in the internal space of the tube (1) before the humidifier (9). The heating element (8) is controlled automatically by the control unit (5).

Вентилятор (7) установлен таким образом, что ось вращения крыльчатки направлена вдоль мнимой оси трубки (1), а также соосно с ней для обеспечения движения воздушного потока вдоль трубки (1). Для обеспечения возможности изменения скорости потока нагнетаемого воздуха, вентилятор (7) подключен к блоку управления (5).The fan (7) is installed in such a way that the axis of rotation of the impeller is directed along the imaginary axis of the tube (1), as well as coaxially with it to ensure the movement of air flow along the tube (1). To make it possible to change the speed of the forced air flow, the fan (7) is connected to the control unit (5).

Во избежание подачи обезвоженного воздуха для дыхания, способного пересушить слизистую оболочку дыхательных путей, устройство оборудовано увлажнителем воздуха (9). Увлажнитель воздуха (9) соединен с трубкой (1) в области выходного отверстия (3) (Аэрозоль направлена непосредственно ко рту пользователя). Увлажнитель воздуха (9) содержит резервуар (9.1) для воды или, например, лекарственного препарата, ультразвуковую мембрану (9.2), выполненную в виде пьезоэлемента и установленную в верхней части резервуара (9.1), капиллярную трубку (9.3), погруженную в резервуар (9.1) для подачи жидкости на ультразвуковую мембрану (9.2). Ультразвуковая мембрана (9.2) установлена в боковом отверстии трубки (1), расположенном в области выходного (3) отверстия трубки (1). Ультразвуковая мембрана (9.2) предназначена для диспергирования жидкости в аэрозоль. При подаче напряжения на контакты ультразвуковая мембрана (9.2) вибрирует с высокой частотой, создавая эффект кавитации при котором жидкость разбрызгивается на микрочастицы. Ультразвуковая мембрана (9.2) подключена к блоку управления (5) через разъем подключения, что позволяет управлять частотой колебаний мембраны, тем самым изменяя дисперсность аэрозольных частиц в зависимости от вида жидкости.To avoid the supply of dehydrated breathing air, which can dry out the mucous membrane of the respiratory tract, the device is equipped with an air humidifier (9). The humidifier (9) is connected to a tube (1) in the area of the outlet (3) (The aerosol is directed directly to the user's mouth). The air humidifier (9) contains a reservoir (9.1) for water or, for example, a medicinal product, an ultrasonic membrane (9.2) made in the form of a piezoelectric element and installed in the upper part of the reservoir (9.1), a capillary tube (9.3) immersed in the reservoir (9.1 ) to supply liquid to the ultrasonic membrane (9.2). The ultrasonic membrane (9.2) is installed in the side hole of the tube (1), located in the area of the outlet (3) of the tube (1). The ultrasonic membrane (9.2) is designed to disperse liquid into an aerosol. When voltage is applied to the contacts, the ultrasonic membrane (9.2) vibrates at high frequency, creating a cavitation effect in which liquid is sprayed onto microparticles. The ultrasonic membrane (9.2) is connected to the control unit (5) via a connection connector, which allows you to control the vibration frequency of the membrane, thereby changing the dispersion of aerosol particles depending on the type of liquid.

Блок управления (5), установленный на трубке (1) осуществляет контроль и поддержание необходимого температурного режима воздуха для дыхания. Блок управления температурой (5) оборудован кнопками установки температурного режима и цифровым дисплеем для отображения температурного показателя. Также блок управления (5) содержит частотный преобразователь для изменения частоты колебания ультразвуковой мембраны (9.2) и частоты вращения крыльчатки вентилятора (7).The control unit (5) installed on the tube (1) controls and maintains the required temperature of the breathing air. The temperature control unit (5) is equipped with buttons for setting the temperature mode and a digital display for displaying the temperature indicator. Also, the control unit (5) contains a frequency converter for changing the vibration frequency of the ultrasonic membrane (9.2) and the rotation speed of the fan impeller (7).

Блок питания (6) фиг. 1, расположенный на трубке (1) рядом с блоком управления (5) имеет возможность работы, как от бытовой электросети, так и от автономного источника питания, что обеспечивает возможность носить устройство с собой во время эксплуатации.Power supply (6) fig. 1, located on the tube (1) next to the control unit (5), has the ability to operate both from a household power supply and from an autonomous power source, which makes it possible to carry the device with you during operation.

Вышеописанный вариант изобретения не ограничивает варианты исполнения конструкции осуществимые без отступления от сущности и объема изобретения.The above-described embodiment of the invention does not limit the design options that are feasible without departing from the essence and scope of the invention.

Технический результат заключается в обеспечении подачи увлажненного воздуха, исключающего пересушивание слизистой оболочки дыхательных путей.The technical result consists in providing a supply of humidified air, which prevents overdrying of the mucous membrane of the respiratory tract.

Краткое описание чертежей:Brief description of drawings:

На фигуре представлено схематичное изображение нагревателя воздуха для дыхания (изометрический вид).The figure shows a schematic representation of a breathing air heater (isometric view).

Краткое описание конструктивных элементов:Brief description of structural elements:

1 -трубка;1 - tube;

1.1 - резьбовой патрубок;1.1 - threaded pipe;

2 - входное отверстие;2 - inlet;

3 - выходное отверстие;3 - outlet;

4 -термопара;4 - thermocouple;

5 - блок управления;5 - control unit;

6 - блок питания;6 - power supply;

7 - вентилятор;7 - fan;

8 - нагревательный элемент;8 - heating element;

9 - увлажнитель воздуха;9 - air humidifier;

9.1 - резервуар;9.1 - reservoir;

9.2 - ультразвуковая мембрана;9.2 - ultrasonic membrane;

9.3 - капиллярная трубка.9.3 - capillary tube.

Осуществление заявленного решенияImplementation of the declared decision

Заявленное техническое решение работает следующим образом. Производят заправку резервуара (9.1) водой или необходимым лекарственным средством для ингаляции. Подключают нагреватель воздуха для дыхания к бытовой электросети или к автономному источнику питания, и находясь в зоне дыхания осуществляют пуск. Производят настройку температуры нагрева воздуха кнопками на блоке управления (5). При включении нагревателя воздуха для дыхания напряжение одновременно подается на вентилятор (7), нагревательный элемент (8) и ультразвуковую мембрану (9.2), которая вибрируя с высокой частотой, диспергирует жидкость на ее поверхности в аэрозоль. Воздушный поток, подаваемый вентилятором (7) через трубку (1), прогревается от внутренней поверхности трубки (1), нагреваемой нагревательным элементом (8), далее насыщается аэрозолью из резервуара (9.1). На выходе из выходного отверстия (3) воздушный поток, нагнетаемый вентилятором (7) рассеивается в зону дыхания. Затем производят несколько глубоких вдохов прогретого воздуха для оценки оптимального уровня температуры. Далее при необходимости производят регулировку температурного параметра нагрева и интенсивности воздушного потока.The claimed technical solution works as follows. Fill the reservoir (9.1) with water or the necessary medicine for inhalation. Connect the breathing air heater to a household power supply or to an autonomous power source, and start it while in the breathing zone. Adjust the air heating temperature using the buttons on the control unit (5). When the breathing air heater is turned on, voltage is simultaneously applied to the fan (7), the heating element (8) and the ultrasonic membrane (9.2), which, vibrating at high frequency, disperses the liquid on its surface into an aerosol. The air flow supplied by the fan (7) through the tube (1) is heated from the inner surface of the tube (1), heated by the heating element (8), and is then saturated with aerosol from the reservoir (9.1). At the exit from the outlet (3), the air flow forced by the fan (7) is dispersed into the breathing zone. Then take several deep breaths of heated air to assess the optimal temperature level. Next, if necessary, adjust the heating temperature parameter and air flow intensity.

Claims (1)

Нагреватель воздуха для дыхания, включающий трубку, нагревательный элемент, блок управления и блок питания, отличающийся тем, что содержит увлажнитель воздуха, состоящий из резервуара с капиллярной трубкой и ультразвуковой мембраны, установленной в верхней части резервуара, и вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздушного потока через трубку, при этом увлажнитель воздуха соединен с трубкой в области выходного отверстия трубки, а ультразвуковая мембрана установлена в боковом отверстии трубки, расположенном в области выходного отверстия трубки.A breathing air heater, including a tube, a heating element, a control unit and a power supply, characterized in that it contains an air humidifier consisting of a reservoir with a capillary tube and an ultrasonic membrane installed in the upper part of the reservoir, and a fan configured to supply air flow through a tube, wherein the air humidifier is connected to the tube in the area of the tube outlet, and the ultrasonic membrane is installed in the side hole of the tube located in the area of the tube outlet.
RU2022122973A 2022-08-26 Breathing air heater with humidifier installation RU2802527C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802527C1 true RU2802527C1 (en) 2023-08-30

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815646C1 (en) * 2023-07-12 2024-03-19 Владимир Викторович Михайлов Ultrasonic portable inhaler

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005007773A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-15 Weinmann Geräte für Medizin GmbH & Co. KG Device for humidifying respiratory air contains a component which can change place in a modular manner with an alternative part
US20080142010A1 (en) * 2006-09-20 2008-06-19 Next Safety, Inc. Systems, methods, and apparatuses for pulmonary drug delivery
US20140020687A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-23 Resmed Limited Discreet respiratory therapy system
US20160228658A1 (en) * 2014-08-26 2016-08-11 Innovosciences, Llc Thermal modulation of an inhalable medicament
RU2661142C2 (en) * 2012-08-21 2018-07-11 Филип Моррис Продактс С.А. System with apparatus for artificial ventilation of lungs, intended for aerosol supply
WO2019115802A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Chiesi Farmaceutici S.P.A. Pharmaceutical formulation comprising pulmonary surfactant for administration by nebulization
US20210128866A1 (en) * 2018-08-22 2021-05-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Humidification device and respiratory humidification and blowing apparatus including the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005007773A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-15 Weinmann Geräte für Medizin GmbH & Co. KG Device for humidifying respiratory air contains a component which can change place in a modular manner with an alternative part
US20080142010A1 (en) * 2006-09-20 2008-06-19 Next Safety, Inc. Systems, methods, and apparatuses for pulmonary drug delivery
US20140020687A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-23 Resmed Limited Discreet respiratory therapy system
RU2661142C2 (en) * 2012-08-21 2018-07-11 Филип Моррис Продактс С.А. System with apparatus for artificial ventilation of lungs, intended for aerosol supply
US20160228658A1 (en) * 2014-08-26 2016-08-11 Innovosciences, Llc Thermal modulation of an inhalable medicament
WO2019115802A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Chiesi Farmaceutici S.P.A. Pharmaceutical formulation comprising pulmonary surfactant for administration by nebulization
US20210128866A1 (en) * 2018-08-22 2021-05-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Humidification device and respiratory humidification and blowing apparatus including the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815646C1 (en) * 2023-07-12 2024-03-19 Владимир Викторович Михайлов Ultrasonic portable inhaler
RU229785U1 (en) * 2024-04-16 2024-10-30 Владимир Викторович Михайлов ULTRASONIC MOBILE NEBULIZER
RU2841526C1 (en) * 2024-07-09 2025-06-09 Владимир Викторович Михайлов Ultrasonic portable nebulizer inhaler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3954920A (en) Gas humidification system
JP3707791B2 (en) Humid heat exchanger
US4910384A (en) Position independent humidifier apparatus
CN1846802A (en) Humidifier system for artificial respiration
US12458773B2 (en) Humidification system
CN110876657B (en) Traditional chinese medical science gynaecology's physiotherapy hot compress device
CN217284786U (en) Atomizing device for heating atomization and electronic atomizer
RU2802527C1 (en) Breathing air heater with humidifier installation
CN110547961A (en) Medicine fumigation therapeutic instrument
CN2711606Y (en) Ultrasonic atomization air humidifier
CN205698790U (en) A kind of medical ventilator
CN211050688U (en) Atomizer for wound surface rehabilitation and respiratory tract humidification
CN219941202U (en) Portable eye fumigation instrument
CN111729159A (en) An integrated atomization inhalation therapy device
JP2014176479A (en) Breathing gas humidifier
CN208481711U (en) A kind of mixibustion bed buffering bed board
CN219983653U (en) A kind of heating and insulation atomization device for ventilator
KR20220045934A (en) Active and passive humidification devices for mounting on patient ventilation circuits
CN215504909U (en) A New Portable Stem Cell Nebulizer
CN216824123U (en) Intelligent constant-temperature moxibustion therapeutic device
CN108904272A (en) A kind of moxibustion device convenient for cleaning
CN109646771A (en) A kind of atomizer for pediatric respiratory tract treatment
EP3796964A1 (en) Active humidifier and thermoregulated circuit integrating such active humidifier
CN212369388U (en) Integrated atomizing inhalation therapeutic apparatus
CN214970509U (en) Portable medical atomizer