УСТРОЙСТВО НАСТОЛЬНОЕ ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА ПРИ ЛЕЧЕНИЯ ОРВИ ИЛИ ИНФЕКЦИЙ, ВЫЗВАННЫХ КОРОНАВИРУСАМИ
DESKTOP AIR HEATING DEVICE IN THE TREATMENT OF SARS OR INFECTIONS CAUSED BY CORONAVIRUSES

Изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам для проведения физиотерапии посредством ингаляции, а также может быть использовано при лечении и профилактике заболеваний органов дыхания.
Известно решение US20210339058 А1 «Смарт-маска с прозрачной частью, прикрывающей рот, и фильтрацией воздуха с помощью крыльчатки» по меньшей мере с одним воздушным фильтром с импеллерным приводом и по меньшей мере с одним пассивным воздушным фильтром, при этом воздушные фильтры сообщаются по текучей среде с пространством между прозрачной частью и ртом человека. Воздух может втягиваться в маску через воздушный фильтр с приводом от крыльчатки, в основном за счет крыльчатки, но воздух поступает в маску или выходит из нее через пассивный воздушный фильтр за счет дыхания человека.
Недостатками является сложность конструкции, возможность использования только в виде маски надетой на лицо человека. Отсутствует возможность прогрева поступающего в маску воздуха, воздух поступает как через фильтр в трубке, так и через фильтры в самой маске. Таким образом устройство неспособно прогревать воздух для дыхания, не может быть настольным, т. е. использоваться длительное время, соответственно неудобно в эксплуатации, имеет сложность конструкции, т. е. трудоемко.
Известно решение US20050150501A1 «Терапевтическое устройство для местного лечения простуды » в частности, в носовых полостях, лобных пазухах и области горла ионизированным нагретым потоком воздуха, подогретого по меньшей мере до температуры тела человека и воздействующего непосредственно и локально ограниченным образом через нос на эпителий носовых полостей и носовые полости. Устройство содержит: корпус Г-образной формы, содержащий: место забора холодного воздуха, сторона нагнетания теплого воздуха, устройство для создания потока воздуха между местом впуска холодного воздуха и стороной выпуска теплого воздуха; регулируемое нагревательное устройство для нагрева потока воздуха между впускным участком и нагнетательной стороной; а также сменный корпус, содержащий кристаллизованную соль, при этом поток теплого воздуха сталкивается с указанным корпусом перед выходом из указанного корпуса.
Недостатками является сложность конструкции, возможность использования только в контакте с носом или ртом человека. Воздух идет по короткому прямому пути, что требует более сильного нагревателя, вентилятор установлен в угловой части Г-образного корпуса, нагреватель установлен внутри корпуса после вентилятора, что приводит к сжиганию кислорода. Таким образом устройство не может быть настольным, т.е. использоваться длительное время, соответственно неудобно в эксплуатации, прогрев воздуха не эффективен, имеет сложность конструкции, т.е. трудоемко.
Известно решение CN 201042552 Y «Газоотводный патрубок увлажнителя» включает трубку по которой идет влажный воздух, на трубку одет нагревательный элемент: состоящий из двух полотен по длине равный длине трубки, а по ширине равный диамтеру трубки, по длинным краям имеющий части застежки молнии. Между полотнами ткани в виде змеевика расположен нагреватель.
Недостатком является то, что трубка не имеет нагнетателя воздуха, невозможность изменять форму трубы, воздух идет по прямой, нагревательный элемент в случае применения на трубе имеющей возможность изгибаться и удлиняться или укорачиваться, не способен повторять это и соответственно прогреть эффективно воздух. Таким образом устройство неудобно в эксплуатации, прогрев воздуха не эффективен, имеет сложность конструкции, т.е. трудоемко.
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.
Недостатком данного технического решения является отсутствие вентилятора или другого нагнетающего воздух устройства, что может приводить к затрудненному дыханию при эксплуатации устройства по причине сравнительно большого сопротивления потоку воздуха, проходящего через отверстия. Следующим недостатком 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 и т.д.
Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является решение SU 35329 А1 «Прибор для получения нагретого воздуха для дыхания больным», МПК А61М 15/00, содержащее электровентилятор с мотором и выключателем, придаток, присоединенный к электровентилятору, с рядом конических змеевиков, расположенных внутри него. Змеевики предназначены для циркуляции внутри них горячей воды, горячего воздуха или пара. Циркулирующая по этим змеевикам вода поступает из подогревательной коробки, снабженной нагревательным электрореостатом. Из коробки вода посредством насосного приспособления поступает в змеевики по трубкам с регулирующими вентилями, позволяющими включать или выключать любой из змеевиков. Отдельные змеевики могут соединяться и с резервуарами лекарственных препаратов и снабжаться по своим спиралям отверстиями, через которые могут впрыскиваться в струю воздуха те или иные лечебные препараты в жидком или парообразном состоянии. В вентилях устанавливаются термометры для измерения температуры поступающих препаратов.
Недостатком данного технического решения является сравнительно высокая сложность и трудоемкость изготовления конструкции вследствие большого количества деталей, а также необходимости обеспечения герметичности соединительных узлов змеевиков с термометрами, вентилями, емкостью с водой и т.д. Следующим недостатком является громоздкость конструкции и сравнительно большой вес. Следующим недостатком является сложность в эксплуатации вследствие отсутствия возможности автоматического поддержания температуры воздуха для дыхания. Еще одним недостатком является отсутствие возможности регулировки частоты вращения электровентилятора.
Технической задачей является уменьшение габаритов устройства, удобство эксплуатации, снижение трудоемкости.
Сущность изобретения
Поставленная техническая задача решается посредством того, что устройство настольного для лечения ОРВИ и Covid (далее устройство настольное) включает трубу, выполненную сложной формы, нагревательный элемент, установленный снаружи трубы по всей ее длине, вентилятор, установленный со стороны забора воздуха. Также предусмотрен частотный преобразователь для изменения частоты вращения крыльчатки вентилятора для возможность регулировки силы подачи воздуха, датчик температуры и блок автоматического управления температурой. Устройство установлено на штатив, обтянуто тканевым чехлом, на котором закреплено навесное оборудование.
Устройство настольное включает следующие основные элементы: трубу (1) вентилятор (2), частотный преобразователь (2.1), нагревательный элемент (3), датчик температуры (3.1), блок управления температурой (3.2), блок питания.
Труба (1) фиг. 1 является основой устройства настольного и служит для забора и нагрева проходящего через нее воздуха для дыхания. Труба (1) выполнена тонкостенной, например, из гофрированной пищевой нержавеющей стали или алюминия или меди. Труба (1) имеет сложную Z-образную форму, содержащую, как минимум один изгиб фиг. 1. В частном случае исполнения труба (1) может иметь сложную форму в виде горизонтальной спирали, содержащую, как минимум один виток фиг. 2. Еще в одном частном случае исполнения труба может иметь сложную форму в виде «змеевика», содержащую, как минимум одну петлю фиг. 3. Применение вышеописанных типов формы обусловлено необходимостью максимально эффективного прогрева, проходящего через трубу воздуха для дыхания. Изгибы (петли) увеличивают путь, преодолеваемый воздушным потоком, а также замедляют его, что способствует его максимальному прогреву за сравнительно короткий промежуток времени. Гофрированная поверхность трубы (1) повышает эффективность прогрева воздуха, увеличивая площадь теплообмена. Из гофрированной трубы возможно изготовить трубу различной зигзагообразной формы, что позволяет конструкцию сделать компактной.
В частном случае исполнения трубы (1) фиг. 1 Z-образной формы. В частном случае исполнения трубы (1) фиг. 2 в форме горизонтальной спирали. В частном случае исполнения трубы (1) фиг. 3 в форме змеевика.
На торцевой части трубы (1) фиг. 1 со стороны забора воздуха установлен патрубок с фланцем (1.2) для крепления вентилятора (2), который закрыт предохранительной решеткой (на фиг. не показана). Фланец с патрубком (1.2) выполнен, например, литым из пластика или какого-либо легкого сплава металлов. Патрубок с фланцем (1.2) закреплен на трубе (1) фиг. 1 посредством, например, посадки с натягом или хомута. Для установки вентилятора на фланце выполнены сквозные отверстия таким образом, чтобы ось вращения вентилятора (2) фиг. 1 находилась соосно с мнимой осью трубы (1) фиг. 1. В частном случае исполнения отверстия могут быть выполнены резьбовыми.
Для регулирования скорости потока воздуха вентилятор (2) фиг. 1 подключен к частотному преобразователю (2.1) фиг. 3.
Нагревательный элемент (3) фиг.1 выполнен из то ко про водящих материалов таких, как, например, проволочная спираль или резистивная лента из стеклонити. Материалы нагревательного элемента (3) 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 трубы (1). Нагревательный элемент (3) управляется в автоматическом режиме блоком управления температурой (3.3) фиг. 1-3.
Снаружи труба (1) фиг. 1 с установленным нагревательным элементом (3) фиг. 2 закрыта чехлом (3.1) фиг. 1.
На трубе (1) со стороны выхода нагретого воздуха установлен датчик температуры (3.2) фиг. 1, 2, который связан с блоком управления температурой (3.3) фиг. 1, 2. Блок управления температурой (3.3) служит для контроля и поддержания необходимого температурного режима нагрева воздуха для дыхания. Блок управления температурой (3.3) оборудован кнопками установки температурного режима и цифровым дисплеем, на который выводится температурный показатель. Схема работы блока управления температурой (3.3) представляет собой систему с обратной связью и работает по принципу двухпозиционного реле. Блок управления температурой (3.3) получает сигнал от датчика температуры (3.2), обрабатывает его и посылает управляющий импульс исполнительному устройству, то есть нагревательному элементу (3).
В частном случае исполнения устройство может быть оборудовано бесконтактным термометром для измерения температуры тела пользователя. Данная схема предусматривает обеспечение пользователя воздухом для дыхания, нагретым до величины температуры его тела. Бесконтактный термометр измеряет температуру тела пользователя по принципу пирометра и отправляет сигнал в блок управления температурой (3.3). Блок управления температурой (3.3) посылает управляющий импульс нагревательному элементу (3). В момент прогрева воздуха до необходимой температуры датчик температуры (3.2) отправляет сигнал в блок управления температурой (3.3). Далее происходит возврат реле или запирание электронного ключа и нагревательный элемент (3) отключается.
Все электрические приборы, установленные на устройстве настольном для лечения ОРВИ и Covid, запитаны от электрической сети посредством провода (4) или работают от автономного блока питания.
Чехол (5) фиг. 3, 4, помимо выполнения эстетической и теплозащитной функции, служит для закрепления навесного оборудования.
Снаружи чехол (5) фиг. 2, 3 оборудован местами крепления частотного преобразователя (2.1) фиг. 1, 2 и блока управления температурой (3.3) фиг. 1, 2. Также на наружной стороне чехла (5) предусмотрен карман (5.1) фиг. 3 который служит для хранения провода (4) в транспортировочном состоянии или в период, когда устройство не эксплуатируется.
Для фиксации устройства настольного на твердой поверхности служит штатив (6) фиг. 1-4, который состоит из основания (6.1) фиг. 1 и опоры (6.2) фиг. 1. Основание (6.1) в виде площадки круглой или прямоугольной формы выполнено, например, из пластика или металла. По центру основания (6.1) выполнено посадочное место для установки опоры (6.2). Опора (6.2) представляет собой вертикально установленный пруток, например, круглого сечения, выполненный из металла или армированного пластика. Фиксация опоры (6.2) к основанию (6.1) выполнена посредством резьбового соединения либо, например, посадки с натягом. В верхней части опоры (6.2) установлено крепление (6.3) фиг. 1 в виде клипсы для фиксации трубы (1) фиг. 1.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности прогрева воздуха, уменьшение габаритов устройства (использование трубы зигзагообразной формы), удобстве эксплуатации (настольная конструкция, автоматическое поддержание температуры воздуха), снижении трудоемкости (нет сложных узлов, требующих герметичности)
Краткое описание чертежей:
На фиг. 1 - схематическое изображение штатива и трубы для нагрева воздуха вертикального направления.
На фиг. 2 - горизонтального фронтального направления горизонтального фронтального направления.
На фиг. 3 - горизонтального фронтального направления горизонтального бокового направления.
На фиг. 4 - схематическое изображение использования заявленного устройства.
Краткое описание конструктивных элементов:
1 - труба;
1.1 - фланец с патрубком для крепления вентилятора;
2 - вентилятор;
2.1 - частотный преобразователь;
3 - нагревательный элемент;
3.1 - датчик температуры;
3.2 - блок управления температурой;
4 - провод;
5 - чехол;
5.1 - карман;
6 - штатив;
6.1 - основание;
6.2 - опора;
6.3 - крепление.
п
t - температура пользователя;
oc
t - температура окружающей среды;
нв
t - температура нагретого воздуха.
Осуществление заявленного решения:
Заявленное техническое решение работает следующим образом. Перед началом эксплуатации пользователю необходимо произвести подготовку устройства. Для этого пользователь должен установить устройство настольное на твердую ровную поверхность, например, стол. Далее извлечь из кармана (5.1) фиг. 3 провод (4) и подключить его к электросети.
Далее пользователь кнопками, расположенными на блоке управления температурой (3.3) фиг. 1, 2 производит установку необходимой температуры, значения которой отображаются на цифровом дисплее. Далее пользователь поворотом рукоятки регулировки частотного преобразователя (2.1) фиг. 1, 2 устанавливает необходимую частоту вращения крыльчатки вентилятора (2) фиг. 1. В течении короткого промежутка времени нагревательный элемент (3) фиг. 2 прогревает стенку трубы (1) фиг.1. Нагнетаемый вентилятором (2) фиг. 1 воздушный поток прогревается по мере прохождения внутри трубы (1) фиг. 1. Датчик температуры (3.2) фиг. 3, установленный на выходе из трубы (1), считывает температурные показания степени нагрева воздуха и отправляет сигнал на блок управления температурой (3.3). После обработки сигнала блок управления температурой (3.3) продолжает обеспечивать поступление питания на нагревательный элемент (3) при недостаточной температуре нагреваемого воздуха, либо прерывает работу нагревательного элемента (3) при достижении нагреваемого воздуха заданного температурного показателя.
Далее пользователь производит несколько пробных вдохов прогретого воздуха, выходящего из трубы (1). При необходимости пользователь производит регулировку температуры с помощью кнопок блока управления температурой (3.3), и интенсивности воздушного потока с помощью частотного преобразователя (2.1).
Далее при достижении необходимых параметров по температуре и интенсивности потока нагнетаемого воздуха пользователь начинает процедуру лечения, а именно совершает ровные глубокие вдохи ртом и выдохи носом.