Аппарат для создания микроклимата соляной пещеры
APPARATUS FOR CREATING MICROCLIMATE OF SALT CAVE

Изобретение относится к технологии галотерапии и галооздоровления (воссоздания микроклимата подземных соляных шахт и подземных соляных спелеолечебниц), а именно к устройствам для генерирования аэрозолей при проведении ингаляционных процедур в искусственно созданном микроклимате соляной пещеры.
Галотерапия и галооздоровление - метод профилактики, лечения, реабилитации заболеваний, а также метод укрепления здоровья, основанный на использовании воссозданного микроклимата подземных соляных спелеолечебниц (галокамер, галокомплексов, галопалат, «соляных комнат», «соляных пещер» и др.). Основным действующим фактором метода является сухой высокодисперсный ионизированный аэрозоль природной каменной соли (NaCl). Таким образом, галотерапия и галооздоровление - это лечебно-профилактическое, а также оздоровительное мероприятие в условиях помещений, созданных искусственно для применения микроклимата подземных соляных спелеолечебниц (галокамер, галокомплексов, галопалат, «соляных комнат», «соляных пещер» и др.).
Известные солевые покрытия стен и пола (солевая штукатурка, многослойное солевое покрытие, соляная плитка, соляные блоки) не являются источником высокодисперсного ионизированного аэрозоля в каких-либо значимых количествах. Использование таких приемов, как пропускание воздуха через дробленую породу соли, вентиляционные ходы, «обдувание» солевого покрытия стен не позволяет достичь необходимых характеристик аэрозоля.
Именно поэтому для воссоздания лечебной среды стали использовать галогенераторы и аппараты для создания микроклимата соляных пещер, которые подают в лечебное помещение ионизированный аэрозоль необходимой дисперсности и в достаточном количестве. Солевой аэрозоль обеспечивает лечебный и оздоровительный эффект, а также поддерживает гипобактериальную и гипоаллергенную воздушную среду. Важнейшую же роль в методике галотерапии и галооздоровления играет дисперсность ионизированного аэрозоля. Именно наличие в аэрозоле респирабельных частиц (размеры 1-5 мкм), позволяет проникать ему глубоко в дыхательные пути, что имеет решающее значение для лечебного действия. Для целей галотерапии и галооздоровления применяют исключительно сухой солевой аэрозоль, который позволяет полностью моделировать и воспроизводить лечебные факторы подземной спелеолечебницы, в то время как процедура с помощью капельно-жидкого солевого аэрозоля практически ничем не отличается от обычных ингаляций солевых растворов, для чего не требуется возведение специальных помещений и применения сложных технических средств. Более того, применение капельножидкого солевого аэрозоля небезопасно для пациента с той точки зрения, что в процессе поступления аэрозоля влажность воздуха в помещении увеличивается и достигает 85-95%, что у многих людей вызывает субъективное ощущение нехватки воздуха. В этих условиях в ряде случаев могут возникать осложнения в виде отека дыхательных путей и бронхоспазма. Распыление других природных солей (морской соли, сильвинита и др.) в виде сухих аэрозолей в лечебном помещении не находит своего применения. Аэрозоль хлорида натрия, как показано многими исследованиями, оказывает намного более выраженное лечебное действие по сравнению с действием хлорида калия, йода, солей магния и других солей. Ингаляция солей йода и брома вызывают частые осложнения - аллергизацию и бронхоспазм. При этом используемая в галотерапии пищевая каменная соль является гиппобактериальной, не содержит каких-либо примесей (например, йод, который содержится в морской соли) способных вызвать аллергическую реакцию.
Известно устройство для галотерапии, состоящее из заключенного в корпус с панелью управления генератора, соединенного с ним распылителя и подводящей трассы, одна ветка которой соединяет генератор с распылителем, а другая служит для доставки лекарственного вещества, характеризующееся тем, что для лечения воспалительных заболеваний среднего уха и слуховой трубы, дополнительно корпус содержит микрокомпрессор, в распылителе расположен трубчатый электронагреватель, а ветка подводящей трассы, доставляющая лекарственное вещество, снабжена насадкой в виде ушной оливы, см. патент РФ №9390.
Известен галогенератор, содержащий корпус и расположенный в нем генератор аэрозолей, который характеризуется тем, что корпус выполнен в виде монолита каменной соли с внутренней полостью и сквозными каналами в стенках монолита, а в качестве генератора аэрозоля используют источник квантовой энергии, см. патент РФ №31961. В другом варианте исполнения корпус галогенератора выполнен в виде каркаса с двойными цельными или решетчатыми стенками, заполненного дробленой каменной солью, а в качестве генератора аэрозоля используют источник квантовой энергии. В третьем варианте исполнения корпус галогенератора выполнен в виде стеклянной камеры со сквозными отверстиями, на поверхность которой наносят слой кристаллов каменной соли, а в качестве генератора аэрозоля используют источник квантовой энергии.
Известен универсальный генератор аэрозолей, содержащий распылитель с газовым и жидкостным каналами, выходной патрубок, резервуар для лекарственной жидкости и корпус, который характеризуется тем, что он снабжен дополнительным патрубком, имеющим суженное выходное отверстие и наружное и внутреннее конусные посадочные места и образующим сочлененный сборник конденсата с выходным патрубком, снабженным штуцером подвода пара, при этом оба патрубка установлены в корпус соосно друг с другом и с осью распылителя, а корпус выполнен в виде полого цилиндра с правым и левым конусными посадочными местами на противоположных концах и третьим резьбовым посадочным местом, расположенным по центру под углом к оси цилиндра, при этом распылитель установлен в нижнем конусном посадочном месте корпуса и снабжен сепаратором в виде съемной втулки или поворотного флажка с выступающей навстречу потоку аэрозоля цилиндрической частью, установленным соосно с выходным отверстием распылителя на расстоянии 3-5 диаметров выходного отверстия от его среза до торца цилиндрической части, диаметр которой равен 3-4 диаметрам выходного отверстия, выходной и дополнительный патрубки установлены в правом конусном посадочном месте, а резервуар для лекарственной жидкости - на резьбовом посадочном месте, см. патент РФ №2145886.

Известен аппарат для создания микроклимата соляной пещеры по патенту РФ №104066, содержащий размещенные в корпусе средства для подготовки ионизированного аэрозоля и средства для его распыления в помещении, характеризующийся тем, что средства для распыления ионизированного аэрозоля выполнены в виде вентилятора и распылительного трубопровода, сообщенного с помещением, а средства для подготовки ионизированного аэрозоля выполнены в виде стакана, в котором размещена смесь природной соли и препарата «Аэрогалит», причем нижняя часть стакана сообщена с нагнетательным патрубком воздуходувного устройства, а верхняя часть стакана сообщена с полостью распылительного трубопровода, при этом воздуходувное устройство выполнено с параметрами, обеспечивающими перевод смеси природной соли и препарата «Аэрогалит» в состояние «кипящего слоя» и выноса полученного сухого ионизированного аэрозоля в полость распылительного трубопровода, а вентилятор выполнен с параметрами, обеспечивающими подачу ионизированного аэрозоля по распылительному трубопроводу в помещение.
Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа.

В данном устройстве смесь природной соли и препарата «Аэрогалит» под воздействием потока ионизированного и обогащенного кислородом воздуха от воздуходувного устройства переводится в состояние «кипящего слоя», т.е. псевдоожиженного слоя, в котором достигается тесный контакт между частицами твердых сыпучих материалов, их трение и истирание друг о друга, в результате чего они интенсивно перемешиваются, приобретают электрический заряд и образуют сухой высокодисперсный ионизированный аэрозоль, который вентилятором подается по распылительному трубопроводу в помещение.

Недостатком данного устройства, равно как и всех других известных решений аналогичного назначения, является то, что в нем организовано два потока воздуха, для чего использовано воздуходувное устройство, которое подает поток воздуха на смесь природной соли и препарата «Аэрогалит», и вентилятор для подачи ионизированного аэрозоля в помещение. Это увеличивает потребляемую устройством электроэнергию и снижает надежность работы и срок службы устройства, так как вентиляторы часто выходят из строя, поскольку работают в агрессивной среде. Кроме того, в данном устройстве, в силу недостаточной длины стакана, в котором образуется ионизированный аэрозоль, не достигается равномерное перемешивание компонентов смеси и не достигается постоянная плотность выходящего из стакана потока, что вкупе не позволяет в полной мере воссоздать микроклимат подземных соляных спелеолечебниц (галокомплексов, галокамер, галопалат, «соляных комнат», «соляных пещер», спелеокамер и др.) и снижает эффективность проводимых в них лечебно-оздоровительных мероприятий. Также ввиду недостаточной длины стакана не достигается необходимая сепарация аэрозоля и крупные частицы также попадают в лечебное/оздоровительное помещение, когда при помощи первого потока они поднимаются в аэрозольном стакане, а второй поток подает их а лечебное/оздоровительное помещение.
Задачей изобретения является повышение эффективности лечебно-профилактических и оздоровительных мероприятий с использованием галогенераторов и аппаратов для создания микроклимата соляных пещер за счет обеспечения возможности получения равномерно перемешенного ионизированного аэрозоля с постоянной плотностью и размером частиц не более 5 мк, а также упрощение конструкции устройства, снижение потребляемой электроэнергии и повышение надежности работы.
Сущность изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Аппарат для создания микроклимата соляной пещеры, содержащий корпус со средством для подачи воздуха и системой управления, а также средства для подготовки ионизированного аэрозоля хлорида натрия и распыления его в помещении, характеризуется тем, что средства для подготовки ионизированного аэрозоля размещены снаружи корпуса аппарата и выполнены в виде цилиндрического сепаратора, в нижней части которого размещена смесь природной соли и мелкодисперсной фракции природной соли, а внутри сепаратора расположен патрубок, открытый конец которого размещен в нижней части сепаратора в смеси природной соли и мелкодисперсной фракции природной соли, а другой конец сообщен с размещенным в корпусе воздуходувным устройством для подачи через него воздуха с параметрами, обеспечивающими перевод смеси природной соли и мелкодисперсной фракции природной соли в состояние «кипящего слоя» и выноса полученного сухого ионизированного аэрозоля с размером частиц не более 5 мк из полости сепаратора и распыление ионизированного аэрозоля в помещении, при этом длина сепаратора выбрана из условия исключения подъема полученного в сепараторе сухого ионизированного аэрозоля с размером частиц более 5 мк до уровня верхней кромки сепаратора.
В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:

- в качестве мелкодисперсной фракции природной соли может быть использован препарат «Аэрогалит»;
- аппарат может быть снабжен распылительным соплом в верхней части сепаратора;
- вентилятор может быть снабжен входным фильтром;
- аппарат может быть снабжен бактерицидной лампой для обеззараживания сухого ионизированного аэрозоля;
- аппарат может быть снабжен кислородным обогатителем воздуха;
- аппарат может быть снабжен искусственным ионизатором воздуха.

За счет реализации заявленной совокупности существенных признаков изобретения достигается технический результат, заключающийся в том, что смесь природной соли и мелкодисперсной фракции природной соли (препарат «Аэрогалит») под воздействием потока воздуха от воздуходувного устройства переводится в состояние «кипящего слоя», т.е. псевдоожиженного слоя, в котором достигается тесный контакт между частицами твердых сыпучих материалов, их трение и истирание друг о друга, в результате чего они интенсивно перемешиваются и образуют сухой высокодисперсный ионизированный аэрозоль, причем в верхнюю часть сепаратора поднимается аэрозоль с размером частиц не более 5 мк, при этом в верхней части сепаратора создается давление аэрозоля, достаточное для его поступления в распылительное сопло и распыления с постоянной плотностью в помещение.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлен продольный разрез по разрез заявленного аппарата.

Средства для подготовки ионизированного аэрозоля и распыления их в помещении размещены снаружи корпуса 1 аппарата и выполнены в виде цилиндрического сепаратора 2, в нижней части которого размещена смесь природной соли и мелкодисперсной фракции природной соли (препарат «Аэрогалит») 3. Внутри сепаратора 2 расположен патрубок 4, открытый конец которого размещен в нижней части сепаратора 2 в смеси природной соли и мелкодисперсной фракции природной соли (препарат «Аэрогалит») 3, а другой конец сообщен с размещенным в корпусе 1 воздуходувным устройством (условно не показано). Внутри объема сепаратора 2 образуются сухой высокодисперсный ионизированный аэрозоль 5 с различными размерами частиц, уменьшающимися по мере их подъема по высоте сепаратора 2. В верхней части сепаратора 2 расположено распылительное сопло 6.
Заявленный аппарат работает следующим образом.

Обслуживание заявленного аппарата для создания микроклимата соляных пещер (галогенератора) производится оператором с пульта управления, расположенного на лицевой панели корпуса 1. Аэрозольную смесь приготавливают на основе мелкодисперсной фракции природной соли (препарат «Аэрогалит», разработанного по специальной технологии высокодисперсного порошка на основе пищевой каменной соли. Препарат «Аэрогалит» выпускается по ТУ 9192-002-11140112 и поставляется в виде дозированных упаковок, каждая из которых рассчитана на проведение одного сеанса галотерапии/галооздоровления. Герметичность упаковки гарантирует постоянство свойств «Аэрогалита» в процессе использования, что позволяет сохранять высокую эффективность препарата в течение всего срока хранения и быстро воссоздавать микроклимат соляных пещер.

Полученную вышеописанным способом смесь всыпают в сепаратор 2. Воздуходувное устройство подает очищенный фильтром и обеззараженный бактерицидной лампой воздух в патрубок 4, что приводит к переводу смеси природной соли и мелкодисперсной фракции природной соли (препарат «Аэрогалит») в нижней части сепаратора 2 в состояние «кипящего слоя», т.е. псевдоожиженного слоя, в котором под влиянием проходящего через него потока воздуха достигается тесный контакт между частицами твердых сыпучих материалов, их трение и истирание друг о друга, в результате чего они интенсивно перемешиваются, образуют сухой высокодисперсный ионизированный аэрозоль. Длина сепаратора 2 выбрана из условия исключения подъема полученного в сепараторе 2 сухого ионизированного аэрозоля с размером частиц более 5 мк до уровня распылительного сопла, в результате чего в верхнюю части сепаратора 2 поднимается аэрозоль с размером частиц не более 5 мк, при этом в верхней части сепаратора 2 создается давление аэрозоля, достаточное для его поступления в распылительное сопло 6,которое обеспечивает его распыление с постоянной плотностью в помещение.
Заявленный аппарат является новым прибором среди оборудования для галотерапии/галооздоровления. Аппарат обладает рядом технических новшеств и предназначен для установки внутри помещения соляной пещеры объемом до 100 м. куб.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно его осуществление в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения. Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных технологий и технических средств.