ТВЕРДЫЙ ИСТОЧНИК КИСЛОРОДА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПОРТАТИВНОМ УСТРОЙСТВЕ ДЛЯ ВДЫХАНИЯ КИСЛОРОДА

Полезная модель относится к устройству твердого источника кислорода для малогабаритных портативных устройств для вдыхания кислорода, предназначенным для использования в качестве профилактического средства или средства для оказания первой помощи в условиях периодической недостаточности кислорода, а также в качестве полезной для здоровья альтернативы традиционных сигарет.
Последнее десятилетие наблюдается неуклонное снижение количества атмосферного кислорода, особенно на территориях мегаполисов и крупных промышленных городов. Этот фактор дает основание говорить об экологической гипоксии, как об одной из причин ранней смертности, повышения онкологических, сердечно-сосудистых заболеваний, сердечной и легочной недостаточности.
В условиях повышенной гипоксии и усиленной физической нагрузки многие испытывают вестибулярные расстройства (головокружение, тошноту), боли в сердце функционального характера, хроническую усталость, одышку. Избежать подобных нарушений можно при вдыхании чистого или медицинского кислорода.
Из уровня техники широко известны устройства для вдыхания кислорода, представляющие собой заполненные кислородом баллоны с крышкой-маской и клапаном.
Подобные устройства обладают рядом недостатков. Во-первых, они являются одноразовыми, поскольку баллоны невозможно дозаправить. Во-вторых, они не обладают необходимыми эстетическими и эргономическими свойствами (привлекающий внимание окружающих внешний вид устройства, значительные габариты), что затрудняет их использование в повседневной жизни. В-третьих, баллоны невозможно использовать как альтернативу традиционных сигарет для замены отрицательного «рефлекса курильщика» на положительный. В-четвертых, использование и ношение баллонов небезопасно, поскольку они находятся под давлением кислорода.
Из уровня техники известно использование твердого источника кислорода в генераторах кислорода, применяемых в аварийных и чрезвычайных ситуациях в средствах защиты органов дыхания (Патент РФ №2147551, МПК С01В 13/02, опубл. 20.04.2000). Однако данные генераторы направлены на длительную работу и выработку большого количества кислорода, имеют значительные габаритные размеры и не предназначены для бытового использования в малогабаритных портативных устройствах для вдыхания кислорода.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка усовершенствованного твердого источника кислорода, предназначенного для использования в малогабаритном портативном устройстве для вдыхания кислорода для бытового использования, а также расширение арсенала технических средств указанного назначения.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении минимальных размеров устройства для вдыхания кислорода для бытового использования при одновременном обеспечении оптимальной производительность устройства для достижения положительного эффекта при его использовании
Технический результат достигается за счет того, что твердый источник кислорода для портативного устройства для вдыхания кислорода представляет собой уплотненную в цилиндрическую форму гранулированную массу из кислородовыделяющих компонентов, при этом длина его составляет не более 150 мм, а диаметр - не более 15 мм. Предпочтительно, чтобы длина его составляла около 110 мм, а диаметр - около 10 мм.
Целесообразно, чтобы гранулированная масса имела в составе гранулы размером от 0,5 до 3 мм, предпочтительно от 0,6 до 2 мм.
Целесообразно, чтобы в качестве кислородовыделяющих компонентов были использованы вещества из группы хлоратов или перхлоратов щелочных металлов, предпочтительно - хлорат натрия, оксид кобальта и перекись бария.
Оптимальная производительность устройства заключается в генерировании устройством необходимого количества кислорода за короткий промежуток времени (около 1 л/мин в течение 3-4 минут) для обеспечения организма человека кислородом в условиях экологической гипоксии, вывода из состояний, обусловленных гипоксией любой формы происхождения и проявления, за счет оксигенации крови после 2-3 вдохов кислорода.
На Фиг. представлен вариант исполнения портативного устройства для вдыхания кислорода «Кислородная сигарета» (в продольном разрезе) с использованием предложенного твердого источника кислорода, где
1 - корпус устройства;
2 - сменный кислородогенерирующий картридж, выполненный на основе предложенного твердого источника кислорода;
3 - нагревательный элемент устройства;
4 - пусковой элемент для активизации нагревательного элемента от источника электропитания;
5 - выходное отверстие для кислорода.
За счет использования предложенного твердого источника кислорода в кислородогенерирующем картридже 2 устройства могут быть обеспечены небольшие размеры устройства. Длина корпуса 1 может составлять около 252 мм и менее, при этом длина слоя твердого источника кислорода в кислородогенерирующем картридже 2 может составлять около 110 мм и менее при длине картриджа около 145 мм и менее. Диаметр корпуса 1 может составлять около 22 мм и менее, а диаметр твердого источника кислорода в кислородогенерирующем картридже 2 может составлять около 10 мм и менее при диаметре картриджа около 10,5 мм и менее.
Твердый источник кислорода может быть выполнен из веществ из группы хлоратов или перхлоратов щелочных металлов. В предпочтительном варианте исполнения твердый источник кислорода выполнен на основе хлората натрия, оксида кобальта и перекиси бария.
Твердый источник кислорода изготавливается следующим образом: синтезируются компоненты (в предпочтительном варианте исполнения используются хлорат натрия, оксид кобальта и перекись бария), готовятся смеси компонентов, из которых затем прессуются брикеты в форме таблеток. Готовые брикеты дробятся с отсевом целевой фракции (предпочтительно, 0,6-2,0 мм). Так получаются несколько составов, которые затем последовательно загружаются в картридж 2 с виброукладкой. По длине картриджа 2 располагаются слои с разным содержанием компонентов, чтобы обеспечить устойчивость процесса горения и его надежное инициирование.
Использование твердого источника кислорода позволяет обеспечить минимальные размеры устройства при одновременном обеспечении оптимальной производительность устройства для достижения положительного эффекта при его использовании.
Устройство с предложенным твердым источником кислорода работает следующим образом.
Пользователь воздействует на пусковой элемент 4 устройства для активизации нагревательного элемента 3 от источника электропитания. Твердый источник кислорода в кислородогенерирующем картридже 2 приводится в действие посредством теплового импульса от нагревательного элемента 3. После инициирования процесс генерации кислорода проходит в режиме самораспространения тепловой волны по частично газифицирующейся твердой среде насыпной плотности. Для снижения концентрации в кислороде вредных для дыхания примесей выделяемый кислород фильтруется через фильтр и вдыхается через мундштук пользователем.
Картридж 2 с предложенным твердым источником кислорода генерирует не менее 2 литров кислорода при температуре не более 20°С в течение не более 4 минут.
Короткий срок генерирования кислорода позволяет исключить поступление в организм избытка кислорода, как при непосредственном вдыхании его из устройства, так и выбросе его в окружающую среду. При производительности устройства кислорода примерно 1,2-1,5 л/мин, что превышает минутное потребление кислорода легкими (0,7-1,0 л/мин), нужно учитывать также дробность поступления его в организм при периодических затяжках. Так уже после 2-3 вдохов чистого кислорода оксигенация в легких увеличивается в 1,5-2 раза при экологической, бытовой, возрастной, профессиональной гипоксии.
Кислород оказывает антигипоксический и успокаивающий эффект, он может быть очень полезен и при эмоциональной разгрузке. В условиях часто неблагоприятной экологической обстановки с высокой задымленностью и загрязненностью атмосферного воздуха, дыхание кислородом оказывает лечебно-профилактическое действие на органы дыхания и способствует улучшению общего самочувствия человека. Кроме того, большое количество курящих людей в мире испытывает не только никотиновую, но и рефлекторную зависимость от сигарет, которая не позволяет избавиться от привычки. При использовании портативного устройства для вдыхания кислорода «Кислородная сигарета» с предложенным твердым источником кислорода, в особенности с использованием ароматизатора, имитирующего как запах никотина, так и другие, многие смогут заменить вредную привычку на полезную.