ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР

Дыхательный тренажер
Полезная модель относится к области медицины, включая спортивную медицину, и может быть использована для лечения и профилактики ряда заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ, зависимого от функции дыхания, а также для тренировки спортсменов и в научных исследованиях.
Известен дыхательный тренажер, содержащий воздухозаборник, компрессор, блок разделения газов, снабженный последовательно соединенными газоразделительной колонкой на полупроницаемых мембранах, датчиком потока с регулятором; вход блока разделения газов соединен с компрессором, выход - соединен через датчик расхода со средством подсоединения к потребителю (дыхательная трубка и т.д.) (1). Принцип работы аппарата основан на разделении атмосферного воздуха под давлением на полупроницаемых мембранах на 2 потока, один из которых обеднен кислородом и используется для нужд потребителей. Недостаткам аналога является узкий диапазон регуляции концентраций кислорода (10-17%), повышенная шумность работы, невысокая надежность и производительность
Известен дыхательный тренажер, содержащий газоразделительный модуль, состоящий из последовательно соединенных мембранных модулей; двух компрессоров, один из которых подсоединен к газоразделительному модулю, а второй - к воздухозаборнику указанного кчшпрессора и к выходу последнего мембранного модуля. Газоразделительный модуль, компрессоры, вентиль и датчик расхода
МПК7А6Ш 16/00 Авторы: Татауров Ю.А., Кривощеков С.Г.
размещен в корпусе, входной патрубок которого сообщен с воздухозаборником основного компрессора, 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 (2). Недостатком указанного устройства является невозможность регуляции состава газовой смеси на выходе к потребителю в широком диапазоне.
Наиболее близким к заявленному решению является дыхательный тренажер, содержащий блок разделения газов с одним входом для забора атмосферного воздуха и двумя выходами; блок разделения газов включает компрессор, адсорбционные колонки, систем} клапанов, накопитель кислорода,систему контроля и управления, датчики кислорода и температуры; один выход блока разделения газов соединен через ротаметр (датчик потока газов с регулятором) со средством потребителя (дыхательная тр) бка и т.д ), второй - с атмосферой
11ринцип работы устройства заключается в том, что в адсорбционные колонки нагнетается сжатый воздух, где из него адсорбируется азот При прохождении атмосферного воздуха через адсорбционные колонки и систему клапанов образуются два потока, один с повышенной концентрацией кислорода (70-98%), другой - с пониженной концентрацией кислорода (14-20%) и повышенной концентрацией азота; первый подается потребителю, последний сбрасывается в атмосферу.
К недостаткам прототипа относится узость диапазона регулировки состава газовой смеси на выходе устройства, соединенном со средством потребителя  кислород в газовой смеси составляет от 70 до 98%
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение диапазона регулировки состава газовой смеси на выходе стройства, соединенном со средством потребителя.Решение
снабжено двумя газопроводами, один из которых соединяет выходы блока разделения газов и содержит смеситель газового потока с подвижным регулирующим элементом, соединенный со средством потребителя (дыхательной трубкой); другой газопровод соединяет вход блока разделения газов с его выходом в атмосферу и снабжен распределителем газового потока с подвижным регулирующим элементом, имеющим выход в атмосферу.
Описание полезной модели
Конструкция устройства приведена на рис. Устройство включает блок разделения газов 1, содержащий компрессор 2, адсорбционные колонки 3, систему клапанов 4, накопитель кислорода 5, систему контроля и управления 6, датчик концентрации кислорода 7 и датчик температуры 8. Блок разделения газов 1 имеет вход 9 и выходы 10 и 11. Через ротаметр 12, содержащий регулятор потока воздуха, газопровод 13 соединяет выходы 10 и 11 блока разделения газов 1 и снабжен смесителем газового потока 14 с подвижным регулирующим элементом. Смеситель газового потока 14 через выход 15 соединен со средством потребителя, например, с дыхательной трубкой. Газопровод 16 соединяет вход 9 блока разделения газов 1 и его выход 11, снабжен распределителем газового потока 17, содержащим подвижный регулирующий элемент и имеющим выход в атмосферу 18. Распределитель газового потока 17 расположен между входом 9 в блок разделения газов 1 и выходом газопровода 16.
Подвижный регулирующий элемент представляет из себя усеченный цилиндр с ручкой управления.
Система клапанов находится между компрессором и адсорбционными колонками, а также между адсорбционными колонками и
накопителем кислорода Элементы 13, 14, 16, 17 изготовлены из пищевой пластмассы
Способ работы устройства
Работа чефойства происходит следующим образом Атмосферный воздух (поток А) засасывается через вход 9 в блок разделения газов 1 входящим в его состав компрессором 2 Блок 1 с помощью адсорбционных колонок 3 и системы клапанов 4 разделяет воздух на два потока, один из которых обогащен кислородом (поток В), второй поток (  потоков С и D) обеднен кислородом Обедненный кислородом   через сисгемч клапанов к выход 11 в газопроводы 13 (поток С) и 16 (поток D) Обогащенный кислородом воздух поступает в накопитель кислорода 5, затем через систему клапанов 4, датчик кислорода 7. ротаметр 12 - в газопровод 13 (поток В)
Ротаметром 12 с регулятором потока можно менять поток В и концентрацию кислорода в нем. При хвеличении потока В снижается концентрация кислорода на выходе 11 блока разделения аюв 1 Для дальнейшего уменьшения концентрации кислорода па этом выходе, часть обедненного кислородом воздуха (поток D) через газопровод 16 и распределитель газового потока 17 подается обратно на вход 9 на дообогащение азотом Меняя положение подвижного реплирхющего элемента в распределителе газового потока 17, удается снизить минимальную концентрацию в потоке кислорода с 14°о до 7% Смеситель газового потока 14 объединяет потоки В и С в соотношении, определяемом положением подвижного регулирующего элемента смесителя 14 и давлениями в потоках В и С. Это дает возможность получать на выходе  стропе гва 15. соединенном со средством потребителя. концентрации кислорода ог 7% до 98%. что делает
устройство ниверсальным источником как гииоксических, так и i иттероксических газовых смесей.
Система контроля и управления, следя за концентрацией кислорода (датчик 7) и температурой (датчик 8). обеспечивает работу системы клапанов и компрессора по заданному алгоригм.