Генератор респирабельного галоаэрозоля для создания микроклимата соляной пещеры

Полезная модель относится к области галотерапии, а именно, к устройствам для генерирования  респирабельных  частиц  галоаэрозоля при проведении ингаляционных процедур в искусственно созданном микроклимате соляной пещеры.

Известно устройство, обеспечивающее перевод смеси природной соли и препарата «Аэрогалит» в стакане в состояние «кипящего слоя» для получения высокодисперсного ионизированного аэрозоля, который выносится в полость распылительного трубопровода и затем потоком воздуха подается в помещение галокамеры (патент RU104066, МПК A61G 10/02, опубл. 10.05.2011 г.).
Известное устройство имеет низкую эффективность измельчения природной соли, не обеспечивает требуемой концентрации галоаэрозоля в лечебном помещении и не позволяет регулировать концентрацию.
Известно устройство для получения сухого аэрозоля, включающее корпус, основной воздуховод с побудителем потока воздуха, камеру измельчения с измельчителем солематериала в виде дробящего тела с приводом вращения и блок управления. Устройство дополнительно содержит две воздуходувки и два регулирующих клапана с приводом, при этом камера измельчения имеет два входных патрубка и два выходных патрубка, причем второй входной патрубок расположен снизу камеры измельчения и соединен со второй воздуходувкой, при этом первый выходной патрубок соединен с основным воздуховодом через первый регулирующий клапан, а второй выходной патрубок соединен с основным воздуховодом через второй регулирующий клапан (RU169202, МПК A61M13/00, опубл. 24.10.2016 г.).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для получения сухого аэрозоля, которое содержит корпус, воздуховод, побудитель потока воздуха, камеру измельчения, сообщенную с воздуховодом, измельчитель солематериала в виде дробящего тела, установленного на валу привода вращения, датчик  концентрации галоаэрозоля, соединенный с блоком управления, подключенным к выключателю привода измельчителя.   Вдоль продольной оси воздуховода  размещена подводящая воздухопроводная трубка,  через продольное отверстие в которой проходит двухсторонний вал привода вращения. Нижняя часть подводящей воздухопроводной трубки  расположена над дробящим телом, а верхняя часть расположена  под побудителем  потока воздуха, установленным на валу привода вращения со стороны, противоположной дробящему телу, и расположенным в кожухе. Кожух соединен  с верхней стороной воздуховода, на верхней стороне которого выполнен, по крайней мере, один воздухопроводный канал, а на боковой стороне воздуховода - воздухопроводные отверстия. Камера измельчения съёмно установлена на нижней стороне воздуховода, причем зазор между боковой стороной камеры и дробящим телом измельчителя составляет 3-10 мм, а зазор между основанием камеры  и дробящим телом  измельчителя составляет 1-5 мм (патент RU112830, МПК A61M 13/00, опубл. 27.01.2012 г.).
Данное устройство обеспечивает требуемую концентрацию галоаэрозоля в лечебном помещении, однако не обеспечивает достаточную эффективность  измельчения порошка соли дробящим телом с возможностью регулирования дисперсного состава получаемого галоаэрозоля.
Задачей полезной модели является эффективное генерирование   респирабельных  частиц  галоаэрозоля при проведении ингаляционных процедур в искусственно созданном микроклимате соляной пещеры.
Технический результат - повышение эффективности измельчения порошка соли дробящим телом с возможностью регулирования дисперсного состава получаемого галоаэрозоля.
Задача решается, а технический результат достигается устройством для получения сухого аэрозоля, содержащим корпус, воздуховод, побудитель потока воздуха, съемную камеру измельчения, сообщенную с воздуховодом, измельчитель солематериала в виде дробящего тела, соединенного валом с  приводом вращения,  блок управления и соединенный с ним датчик концентрации галоаэрозоля. В отличие от прототипа воздуховод выполнен в виде газового канала с фильтром, причем побудитель потока воздуха подключен к  блоку управления на его входе и сообщен выходом с галокамерой,  при этом камера измельчения установлена снизу газового канала и имеет, по крайней мере, одно входное отверстие и выходное отверстие, соединяющие газовый канал с камерой измельчения, а дробящее тело выполнено П-образным, при этом привод вращения размещен в корпусе генератора вне газового канала и  подключен к блоку управления, причем вал дробящего тела проходит перпендикулярно газовому каналу, коаксиально через выходное отверстие камеры измельчения, и расположен под углом к вертикальной оси корпуса генератора, а газовый канал имеет расположенные по ходу потока воздуха входной конус конфузора,  горловину и диффузор, по крайней мере, одно входное отверстие камеры измельчения расположено до начала конуса конфузора, а  выходное отверстие расположено вблизи окончания горловины.
Согласно полезной модели:
- вал дробящего тела расположен под углом 45±15° к вертикальной оси корпуса генератора;
- П-образное дробящее тело имеет загнутые концы, которые  направлены вниз относительно плоскости вращения дробящего тела;
- дробящее тело имеет четное количество лепестков, половина из которых загнута вниз, а половина загнута вверх относительно плоскости вращения дробящего тела.
Технический результат достигается следующим.
Расположение дробящего тела под углом к вертикали корпуса генератора позволяет повысить эффективность измельчения порошка соли дробящим телом, а выполнение газового канала в виде сопла Лаваля (газовый канал имеет расположенные по ходу потока воздуха входной конус конфузора,  горловину и диффузор, по крайней мере, одно входное отверстие расположено до начала конуса конфузора, а  выходное отверстие расположено вблизи окончания горловины) позволяет использовать эффект Вентури, заключающийся в разном давлении газа во входном и выходном отверстиях, что обеспечивает создание газовых потоков, выносящих из центральной зоны камеры измельчения респирабельную фракцию галоаэрозоля.
Вышесказанное позволяет повысить эффективность измельчения порошка соли дробящим телом с возможностью регулирования дисперсного состава получаемого галоаэрозоля.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлена общая схема генератора,
на фиг.2 - схема газового канала со снятой камерой измельчения.
Устройство содержит: корпус 1, камеру измельчения 2, установленную съемно относительно корпуса, дробящее тело 3, соединенное валом 4 с приводом 5 (например, электромотором), а также газовый канал 6, на входе которого установлен фильтр 7 и побудитель 8 потока воздуха  (например, вентилятор).  В газовом канале сформировано сопло Лаваля, имеющее  входной конус конфузора 9, горловину 10 и диффузор 11. В нижней части  газового канала до начала входного конуса конфузора имеется, по крайней мере, одно входное отверстие 12, соединяющее воздуховод газового канала с объемом камеры измельчения. Подача подготовленной респирабельной фракции галоаэрозоля в воздуховод газового канала происходит через выходное отверстие 13, в котором коаксиально проходит вал 4 дробящего тела 3 под углом fк вертикали. Угол fможет лежатьв пределах  (45±15).  В корпусе 1 генератора имеется пульт управления с монитором (на фиг.1 и 2 условно не показаны), в который встроен блок управления 14, соединенный с приводом 5, с побудителем потока воздуха 8 и датчиком концентрации 15, установленным в галокамере.
Выход газового канала сообщен с галокамерой (не показано), где создается микроклимат соляной пещеры. Дробящее тело имеет П-образную форму (может иметь  загнутые вниз концы или форму в виде нескольких лепестков, часть которых загнута вниз, а часть – загнута вверх, на фиг.1 и 2 лепестки, загнутые вверх,  условно не показаны).
Устройство работает следующим образом.
Управление заявляемым генератором респирабельного галоаэрозоля производит оператор с пульта управления, расположенного на лицевой панели корпуса. Оператор снимает камеру измельчения 2, насыпает в неё порцию порошка поваренной соли и встраивает камеру в корпус. Генератор имеет датчик, соединенный с блоком управления (на фиг.1 и 2 условно не показан),  разрешающий включение генератора только при наличии на корпусе генератора камеры измельчения (об отсутствии камеры измельчения на корпусе генератора сообщается на табло пульта управления). Оператор на табло монитора устанавливает требуемую по методике галотерапии концентрацию галоаэрозоля в галокамере и включает процесс генерации галоаэрозоля. После включения процесса генерации включается побудитель 8 потока воздуха, и в газовом канале 6 создается поток отфильтрованного фильтром 7 воздуха.  Блок управления 14 (при наличии камеры измельчителя на корпусе генератора) включает привод 5 и вал 4 начинает вращать дробящее тело 3, что обеспечивает измельчение порошка соли в камере измельчителя. Установка вала 4 под углом к вертикали корпуса повышает эффективность измельчения порошка соли дробящим телом. Дробящее тело подхватывает порошок соли  и заставляет его вращаться в камере измельчителя. При этом происходит сепарация порошка за счет циклонного эффекта. В центральной зоне камеры измельчителя остается высокодисперсная фракция галоаэрозоля, а ближе к стенкам – грубодисперсная фракция.
Форма газохода в виде сопла Лаваля обеспечивает появления эффекта Вентури. Давление газа в зоне входного отверстия превышает давление в зоне выходного отверстия, что создает газовые потоки, выносящие из центральной зоны камеры измельчения в газовый канал респирабельную фракцию галоаэрозоля. Изменение скорости движения воздуха в газовом канале позволяет изменять величину разности давлений в зоне входного и выходного отверстий,  что позволяет  увеличить или уменьшить количество галоаэрозоля, выдуваемое из центральной зоны камеры измельчения и позволяет  влиять на дисперсный состав галоаэрозоля, поступающего в галокамеру.
После достижения в галокамере заданной на табло монитора концентрации галоаэрозоля датчик концентрации 15 выдает  на блок управления 14 управляющий сигнал, по которому приостанавливается работа побудителя 8 потока воздуха и привода 5 дробящего тела 3. При уменьшении концентрации галоаэрозоля в галокамере  ниже установленной на табло концентрации работа побудителя потока воздуха и привода дробящего тела возобновляются.
Таким образом, применение полезной модели позволяет повысить  эффективность измельчения порошка соли дробящим телом с возможностью регулирования дисперсного состава получаемого галоаэрозоля.