ОЗОНОВЫЙ НАКОПИТЕЛЬ

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для депонирования большого количества озоно-кислородной смеси из медицинских озонаторов с использованием ее в медицинских целях.
Известна капельница с насосной системой / Патент №2201263, А61М 5/14, БИПМ №9, 27.03.2003 г./, содержащая пару узлов клапанов, каждый из которых выполнен в виде камеры сообщения, снабженной впускным отверстием с первым одноходовым клапаном, которое связано со своим контейнером посредством сегмента впускного трубопровода, отверстием для сообщения с насосом, сопрягающим обе камеры через сегмент соединительного трубопровода, и выпускным отверстием со вторым одноходовым клапаном, которое связано с пациентом через сегмент выпускного трубопровода. Однако данное устройство не рассчитано на работу с агрессивными веществами типа озоно-кислородной смеси.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для одновременного заполнения емкостей газом / Патент №2337866, В65D 81/20, БИПМ №31, 10.11.2008 г./, содержащее соединенный раздельно, по меньшей мере, с одним источником вакуума через газовый выход и, по меньшей мере, с одним источником газа через газовый вход резервуар, в котором размещены емкости, закрытые предохранительно-пропускным средством, выполненным с возможностью пропускания воздуха или газа в сторону меньшего давления. Однако данное устройство не способно препятствовать преждевременному разложению нестойких газов типа озоно-кислородной смеси при длительной заправке его резервуара с емкостями.
Задачей предлагаемого устройства является поддержание необходимой концентрации озона в озоно-кислородной смеси внутри газовых резервуаров во время их длительной заправки озонаторами малой производительности.
Поставленную задачу решают за счет того, что озоновый накопитель содержит цепь из произвольного количества крестовин, соединенных в одном направлении при помощи трубок и снабженных по бокам каждой крестовины парой газовых емкостей в виде герметичных пакетов для озоно-кислородной смеси на противолежащих поперечных частях, содержащих по одной полой цилиндрической вставке так, что полые цилиндрические вставки имеют равные диаметры просветов в пределах каждой из крестовин, но отличительны по диаметру просвета у разных крестовин с последовательным уменьшением диаметров просветов от одной крайней крестовины, снабженной на свободной продольной части газовым входом в виде ниппельного клапана, содержащего ниппель-манжетку, до другой крайней крестовины, снабженной на свободной продольной части газовым выходом в виде выпускного крана, кроме того, крестовины, ниппельный клапан и выпускной кран изготовлены из твердого озоностойкого пластика; трубки, герметичные пакеты и полые цилиндрические вставки - из мягкого, эластичного озоностойкого полимера, а ниппель-манжетка ниппельного клапана - из упругого озоностойкого полимера с повышенной эластичностью.
Детали и материалы
Озоновый накопитель (Рис.1) выполнен сборным из простейших, доступных озоностойких деталей, которые легко моются, стерилизуются и заменяются на новые. Транспортировку его удобнее производить в разобранном состоянии ввиду значительного увеличения его компактности и мобильности. Устройство состоит из необходимого числа крестовин (1), снабженных двумя полыми цилиндрическими вставками (1А, 1Б), соответствующего количества трубок (3) и герметичных пакетов (2), а также из выпускного крана (5) и ниппельного клапана (4), содержащего ниппель-манжетку (4А). Крестовины (1), ниппельный клапан (4) и выпускной кран (5) изготовлены из твердого озоностойкого пластика, трубки (3), герметичные пакеты (2) и полые цилиндрические вставки (1А, 1Б) - из мягкого, эластичного озоностойкого полимера (например поливинилхлорида или силикона), а ниппель-манжетка (4А) ниппельного клапана (4) - из упругого озоностойкого полимера с повышенной эластичностью (например эластомеров на основе силикона и/или этилен-пропилен-диен-мономера).
Устройство и сборка
Озоновый накопитель собирают, соединяя между собой крестовины (1) в одном направлении при помощи трубок (3), концы которых надевают на параллельные, противоположные части крестовин (1). Далее перпендикулярно ходу полученной цепи крестовины (1) с двух сторон снабжают герметичными пакетами (2), подключая последние к выступающим поперечным частям крестовин (1). Сборку завершают подключением к свободным продольным частям крайних крестовин (1) цепи ниппельного клапана (4) и выпускного крана (5). До начала сборки в поперечных частях каждой из крестовин (1) размещают по одной полой цилиндрической вставке (1А, 1Б). При этом полые цилиндрические вставки (1А, 1Б) в пределах каждой из крестовин (1) имеют равные диаметры просветов, но отличительны по диаметру просвета у разных крестовин (1), располагаясь в порядке парного уменьшения диаметра просветов от крестовины (1) с ниппельным клапаном (4) к крестовине (1) с выпускным краном (5). Уменьшение диаметра просветов полых цилиндрических вставок (1А, 1Б) происходит за счет утолщения их стенок. Крестовину (1) с ниппельным клапаном (4) можно не снабжать полыми цилиндрическими вставками (1А, 1Б), а размещать их, начиная со следующей крестовины (1). Сборная конструкция озонового накопителя позволяет изменять его газовую вместимость путем добавления или уменьшения количества последовательных блоков в цепи. Для того, чтобы озоновый накопитель не создавал особых помех в медицинских помещениях, его удобнее разместить по их периметру.
Принцип работы
Необходимость создания озонового накопителя продиктована потребностью в значительных количествах озоно-кислородной смеси (ОКС) для перманентного или постепенного снабжения потребителей различной мощности в условиях недостаточной производительности существующих медицинских озонаторов и/или их дефиците в медицинских учреждениях. Работа озонового накопителя имеет два взаимосвязанных между собой режима.
1. Режим заправки
Собранное устройство подключают к медицинскому озонатору, соединяя свободный конец ниппельного клапана (4) с питающей трубкой медицинского озонатора. При этом выпускной кран (5) на противоположном конце цепи должен быть перекрыт. Далее производят подачу ОКС с нужной концентрацией озона. Конструкция озонового накопителя позволяет решить проблему значительного увеличения времени заправки газовых резервуаров из низкопроизводительных медицинских озонаторов при потребности в большом запасе ОКС, что становиться более актуальным с повышением концентрации озона подаваемой ОКС, сопровождающимся пропорциональным уменьшением ее притока. Известно, озон - нестойкое вещество с периодом полураспада в нерастворенном состоянии около получаса. Поэтому за время выработки низкопроизводительным медицинским озонатором значительного количества озона будет происходить постепенное разрушение озона в набранной ОКС с существенным падением его концентрации в ней. Это может повлиять на пригодность запасаемой ОКС, полученной для определенной медицинской процедуры. Технология устройства использует распространенное свойство медицинских озонаторов поднимать концентрацию озона в разрядной камере при возникновении препятствия на выходе из озонатора пропорционально степени преграды, изначальной величине концентрации озона и времени задерживания газа. Так как последовательное, парное уменьшение диаметра просветов полых цилиндрических вставок (1А, 1Б) постепенно сужает каналы поперечных частей от крестовины (1) с ниппельным клапаном (4) к крестовине (1) с выпускным краном (5), то при продвижении по цепи в этом направлении ОКС увеличивается временной интервал между заполнением последовательных пар герметичных пакетов (2) за счет затруднения при поступлении газа в них. При этом предлежащие пары герметичных пакетов (2) заполняются гораздо быстрее последующих и запирают каналы поперечных частей своих крестовин (1) за счет эластического сопротивления притоку ОКС, отправляя озоновый поток дальше по цепи, в следующие пары герметичных пакетов (2). С каждой накаченной парой герметичных пакетов (2) с одной стороны постепенно нарастает дефицит путей оттока ОКС из центрального ствола озонового накопителя, а с другой стороны возрастает сопротивление потоку ОКС за счет постоянного увеличения дистанции до функционирующих каналов и последовательного их сужения. Это создает необходимую возрастающую компрессию, вынуждающую медицинский озонатор постепенно повышать концентрацию озона в подаваемой ОКС в соответствии со временем заправки озонового накопителя. При этом каждая из последовательно расположенных в цепи пар герметичных пакетов (2) накапливает ОКС с разной концентрацией озона, которая увеличивается по ходу цепи от ниппельного клапана (4) до выпускного крана (5). После наполнения всех парных герметичных пакетов (2) ОКС подачу газа из медицинского озонатора выключают, при необходимости отсоединяя ниппельный клапан (4) озонового накопителя от питающей трубки медицинского озонатора. Полное заполнение озонового накопителя наступает в момент, когда ОКС из медицинского озонатора раздувает последнюю пару герметичных пакетов (2) на крестовине (1) с выпускным краном (5) до объема, равного объемам всех предлежащих пар герметичных пакетов (2). Сразу после этого подачу ОКС из медицинского озонатора нужно прекратить для профилактики разрывов и преждевременного износа герметичных пакетов (2) от переполнения.
2. Режим отдачи
В этом режиме заправленное устройство снабжает потребителя ОКС после подключения передающей магистрали последнего к выпускному крану (5) озонового накопителя и открытия его. При этом отток запасенной ОКС из озонового накопителя происходит активно или пассивно через его выпускной кран (5). Отдачу газа можно проводить как из отключенного от медицинского озонатора устройства, так и протянув его от медицинского озонатора до потребителя. Во втором случае отдачу газа потребителю можно осуществлять поочередно или одновременно с заправкой озонового накопителя из медицинского озонатора. В обоих случаях ниппельный клапан (4) выполняет функцию надежного разделителя сред, не зависимого от изменений давления в цепи озонового накопителя, не выпуская запасенную ОКС во внешнюю среду или обратно в медицинский озонатор, а также, не впуская внешний воздух или ОКС в озоновый накопитель при возникновении активной отрицательной тяги потребителей, от которой ниппельный клапан (4) предохраняет узлы медицинского озонатора. Не смотря на неравное удаление от выхода из озонового накопителя одинаковых по объему, но различных по содержанию озона в ОКС пар герметичных пакетов (2), их опорожнение происходит равномерно по количеству газа в общий ствол, где идет постоянное смешивание равных количеств ОКС из всех герметичных пакетов (2). Это происходит за счет последовательного, парного истончения стенок полых цилиндрических вставок (1А, 1Б) от крестовины (1) с выпускным краном (5) к крестовине (1) с ниппельным клапаном (4), которое расширяет каналы поперечных частей крестовин (1) в этом направлении по мере их отдаления от выпускного крана (5). При этом за весь период отдачи газа не происходит изменения потока и концентрации озона ОКС, выходящей из цепи озонового накопителя через выпускной кран (5), так как опустошение герметичных пакетов (2) заканчивается одновременно. После окончания процедуры выпускной кран (5) перекрывают и при необходимости отсоединяют от передающей магистрали потребителя. Если при эксплуатации устройства необходимо избавиться от определенного количества запасенной ОКС, то озоновый накопитель подключают перекрытым выпускным краном (5) к трубке, идущей в каталитическую камеру медицинского озонатора, и, открыв кран (5), освобождают устройство от газа, вручную выдавливая ненужное количество ОКС из герметичных пакетов (2), или используют активную вытяжку.
Озоновый накопитель выполнен в указанном виде по следующим причинам:
1) потребность в мгновенной, безопасной и экономичной замене быстро изнашивающихся газовых резервуаров в условиях озоновой агрессии без нарушения целостности систем озонатор-резервуар, резервуар-потребитель, озонатор-резервуар-потребитель;
2) необходимость раннего обнаружения утечки ОКС из газовых резервуаров при их разгерметизации по тем или иным причинам. Наличие большого количества резервуаров малого объема (до 3 литров) позволяет своевременно обнаружить и устранить газовую утечку, предотвратив существенный выброс токсичных доз озона в атмосферу;
3) предпочтение не громоздким, переносным газовым резервуарам в медицинских помещениях, являющимся частью или продолжением питающей трубки медицинского озонатора;
4) потребность в технологии, компенсирующей существенное падение концентрации озона в накапливаемой ОКС во время длительных заправок газовых резервуаров от существующих низкопроизводительных медицинских озонаторов. При использовании озонового накопителя концентрация озона в накапливаемой ОКС существенно не уменьшается, так как в процессе заправки происходит увеличение концентрации озона подаваемой ОКС, пропорциональное времени заправки.
Преимуществом предлагаемой полезной модели является способность поддерживать необходимую концентрацию озона в озоно-кислородной смеси внутри газовых резервуаров во время их длительной заправки озонаторами малой производительности.