Еластичний дихальний резервуар

Реферат: Еластичний дихальний резервуар на основі осесиметричного сильфона має виготовлену із пружного полімерного матеріалу подовжньо гофровану оболонку й засіб для приєднання обмеженою оболонкою порожнини до зовнішнього дихального контуру. Оболонка сильфона має глибокі прямі гофри, зовнішні бічні ребра гофрів з однієї сторони сильфона зв'язані круглим пружним кільцем, яке одночасно служить зазначеним засобом для приєднання до дихального контуру, проміжки між цим кільцем, стінками й внутрішніми бічними ребрами гофрів закриті перегородками, інша сторона сильфона перекрита центральною зіркоподібною в плані в'ялою мембраною й вставками між її променями, які приєднані до торців стінок гофрів і з'єднані між собою й із зазначеними променями, при цьому зазначені перегородки, в'яла мембрана й вставки виготовлені з еластичного полімерного матеріалу. UA 82576 U (12) UA 82576 U UA 82576 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до конструкцій еластичних дихальних резервуарів багаторазового застосування. Такі резервуари можуть бути використані: для оснащення переважно переносних малогабаритних пристроїв для зворотного дихання газовими сумішами (як правило, на основі атмосферного повітря) з метою об'єктивної діагностики індивідуальної здатності переносити дефіцит кисню, тренування здорових людей для підвищення їх стійкості до кисневого голодування й терапевтичного лікування багатьох захворювань дихальної, серцево-судинної й імунної систем і для оснащення апаратів для короткочасної штучної вентиляції легенів (наприклад для потреб загальної анестезії при хірургічних операціях). Крім цього запропоновані резервуари можуть служити самі по собі засобами зберігання поновлюваного запасу лікувальних газів (наприклад чистого кисню й штучних газових сумішей на його основі) і збірниками видихуваного повітря для наступного хімічного й/або мікробіологічного дослідження накопичених проб. Фахівцям зрозуміло, що дихальні резервуари багаторазового застосування повинні задовольняти таким важко сумісним вимогам, як стабільність граничної величини робочого об'єму, зручність стерилізації після кожного чергового використання й мінімальний опір видиху. Роздільне виконання цих вимог не є істотно трудним. Так, в WO 2004/052453 А1 і US 2006/0130839 А1 розкритий еластичний дихальний резервуар у вигляді мішка, вставленого у жорстку камеру-обмежник, яка телескопічно зв'язана з порожнистим корпусом. У робочому положенні широка горловина мішка затиснена по периметру усередині зазначеного корпуса й відкрита в контур зворотного дихання. Така конструкція дозволяє регулювати й підтримувати на заданому рівні граничну величину робочого об'єму дихального резервуара, але вкрай незручна для стерилізації через важкодоступність зони защемлення горловини для стерилізуючих агентів, що утруднює вдихвидих внаслідок витрат енергії на подолання тертя в телескопічному вузлі. В US 2009/0183738 А1 розкритий еластичний дихальний резервуар у виді мішка з вузькою горловиною, за яку він підвішений на впускному патрубку пристрою для комплексного тренування людей до дихання в умовах дефіциту або надлишку кисню. Цей дихальний резервуар придатний для ефективної стерилізації. Однак його робочий об'єм і, відповідно, опір видиху можуть змінюватися в широких межах. В PCT/UA2010/000071 зазначена можливість використання сильфонів як дихальних резервуарів у стаціонарних пристроях для зворотного дихання газовими сумішами. Класичний сильфон має вигляд багатосекційної металевої судини з поперечно гофрованою поверхнею (див., наприклад: Большой энциклопедический словарь ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ. - М.: Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", 1998. - С. 481). Один торець сильфона звичайно герметично закритий твердою кришкою. Металеві сильфони мають стабільну граничну величину робочого об'єму й зручні для стерилізації. Однак вони масивні, а їх використання як дихальні резервуари змушує оснащувати відповідні діагностичні й/або лікувальні пристрої (особливо в тракті видиху) додатковими засобами типу повітродувок для полегшення зворотного дихання. Зрозуміло, що компактні портативні пристрої для зворотного дихання повинні мати легкі дихальні резервуари, придатні для експлуатації без згаданих допоміжних вузлів. В WO 2007/086764 А1 показаний і описаний еластичний дихальний резервуар-найближчий аналог у вигляді осесиметричного сильфона, який має форму, подібну до видовженої дині. Оболонка сильфона виготовлена із пружного полімерного матеріалу й має дугоподібні дрібні поздовжні гофри, що збігаються вгорі й унизу. Щонайменше на одному кінці цей сильфон оснащений засобом (а саме - вузькою горловиною) для приєднання обмеженою оболонкою порожнини до зовнішнього дихального контуру діагностичного й/або лікувального або іншого пристрою. Такий дихальний резервуар легкий, має стабільну граничну величину робочого об'єму, обмежену розтяжністю гофрованих стінок сильфона, і зручний для стерилізації. Однак при включенні в контур зворотного дихання він реагує на коливання тиску як цілісний об'єкт. Це тим більше віддаляє умови вдиху й видиху від природних, чим більше повітря або іншої газової суміші знаходиться в резервуарі. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконаленням конструкції сильфона створити такий еластичний дихальний резервуар, який здатний сам по собі механічно адаптуватися до коливань внутрішнього тиску й, тим самим, суттєво нормалізувати зусилля вдиху й видиху в процесах діагностичного, тренувального або лікувального зворотного дихання. Поставлена задача вирішується тим, що в еластичному дихальному резервуарі на основі осесиметричного сильфона, що має виготовлену із пружного полімерного матеріалу подовжньо 1 UA 82576 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 гофровану оболонку й засіб для приєднання обмеженою оболонкою порожнини до зовнішнього дихального контуру, згідно з корисною моделлю, оболонка сильфона має глибокі прямі гофри, зовнішні ребра гофрів з однієї сторони сильфона зв'язані круглим пружним кільцем, яке одночасно служить зазначеним засобом для приєднання до дихального контуру, проміжки між цим кільцем, стінками й внутрішніми ребрами гофрів закриті перегородками, інша сторона сильфона перекрита центральною зіркоподібною в плані в'ялою мембраною й вставками між її променями, які приєднані до торців стінок гофрів і з'єднані між собою й із зазначеними променями, при цьому зазначені перегородки, в'яла мембрана й вставки виготовлені з еластичного полімерного матеріалу. Такий дихальний резервуар може сам по собі механічно адаптуватися до коливань внутрішнього тиску переважно внаслідок провисання й підйому в'ялої мембрани в такт вдихам і видихам. Це суттєво згладжує коливання тиску в процесах діагностичного, тренувального або лікувального зворотного дихання. Додаткова відмінність полягає в тому, що сильфон має форму, що вписується в круговий циліндр або усічений конус. Обидві ці форми зручні у виготовленні й експлуатації. Суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції й роботи еластичного дихального резервуара з посиланнями на креслення, де в аксонометричній проекції показані: фіг. 1 - еластичний дихальний резервуар, що вписується в усічений конус; фіг. 2 - еластичний дихальний резервуар, що вписується в круговий циліндр. Найкращі втілення корисної моделі. Еластичний дихальний резервуар на основі осесиметричного сильфона незалежно від вибраної (конусоподібної або циліндроподібної форми, як видне на фігурах 1 і 2) має: виготовлену з придатного пружного полімерного матеріалу подовжньо гофровану оболонку 1 із глибокими прямими гофрами й такий засіб для приєднання обмеженою оболонкою порожнини до зовнішнього дихального контуру, що має вид круглого пружного кільця 2. Зовнішні ребра 3 гофрів з однієї сторони сильфона зв'язані із зазначеним кільцем 2. Проміжки між цим кільцем 2, стінками 4 і внутрішніми ребрами 5 гофрів закриті перегородками 6. Інша сторона сильфона перекрита центральною зіркоподібною в плані в'ялою мембраною 7 і вставками 8 між її променями, які приєднані до відповідних торців стінок 4 гофрів і з'єднані між собою й із зазначеними променями. Перегородки 6, в'яла мембрана 7 і вставки 8 виготовлені з придатного еластичного полімерного матеріалу. Фахівцю зрозуміло, що еластичний дихальний резервуар, який вписується в усічений конус, може мати два варіанти форми, а саме: або варіант, у якому кільце 2 і малогабаритна в'яла мембрана 7 розташовані відповідно на широкому й вузькому торцях сильфона, як це показане на фіг. 1; або не показаний особливо варіант, в якому кільце 2 й істотно більша по площі в'яла мембрана 7 розташовані відповідно на вузькому й широкому торцях сильфона. Перший конусоподібний сильфон доцільно застосовувати в дихальних резервуарах, використовуваних у відносно короткочасних сеансах діагностичного й лікувального зворотного дихання. Другий конусоподібний (так само як і циліндроподібний) сильфон доцільно застосовувати в дихальних резервуарах, використовуваних у тривалих сеансах лікувального або тренувального зворотного дихання. Описаний еластичний дихальний резервуар працює в такий спосіб. Резервуар приєднують до не показаного тут адаптера зовнішнього дихального контуру за допомогою герметизуючого пружного кільця 2. При подачі газу в резервуар тиск у ньому підвищується, й складки оболонки 1, утворені зовнішніми ребрами 3, стінками 4 і внутрішніми ребрами 5 розсовуються, а в'яла мембрана 7 і вставки 8 між її променями розправляються доти, поки поданий об'єм газу не заповнить збільшену в такий спосіб порожнину оболонки 1. При відборі газу з резервуара в ньому створюється розрідження, і зазначені складки оболонки 1 збігаються, а в'яла мембрана 7 і вставки 8 між її променями провисають, зменшуючи тим самим порожнину оболонки 1 на величину відібраного об'єму газу. Таким чином, в'яла мембрана 7, яка випинається при подачі газу в резервуар або втягується при відборі газу з нього, служить регулятором об'єму порожнини оболонки 1 і засобом згладжування коливань тиску в процесах діагностичного, тренувального або лікувального зворотного дихання. 2 UA 82576 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Еластичний дихальний резервуар на основі осесиметричного сильфона, що має виготовлену із пружного полімерного матеріалу подовжньо гофровану оболонку й засіб для приєднання обмеженою оболонкою порожнини до зовнішнього дихального контуру, який відрізняється тим, що оболонка сильфона має глибокі прямі гофри, зовнішні бічні ребра гофрів з однієї сторони сильфона зв'язані круглим пружним кільцем, яке одночасно служить зазначеним засобом для приєднання до дихального контуру, проміжки між цим кільцем, стінками й внутрішніми бічними ребрами гофрів закриті перегородками, інша сторона сильфона перекрита центральною зіркоподібною в плані в'ялою мембраною й вставками між її променями, які приєднані до торців стінок гофрів і з'єднані між собою й із зазначеними променями, при цьому зазначені перегородки, в'яла мембрана й вставки виготовлені з еластичного полімерного матеріалу. 2. Еластичний дихальний резервуар за п. 1, який відрізняється тим, що сильфон має форму, що вписується в круговий циліндр або усічений конус. 3 UA 82576 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4