Ручной ионизатор воздуха
Изобретение относится к области медицины, в частности к устройствам, генерирующим аэроионы и предназначено для создания повышенной отрицательной ионизации вдыхаемого человеком воздуха. Технический результат: увеличение концентрации отрицательных аэроионов в ионизируемом воздухе и улучшение качества его очистки. Аэроионизатор содержит корпус, входные отверстия, выходное отверстие, выпрямитель, ионообразующий электрод, пьезоэлектрический элемент, воздушный фильтр, рычаг, входной патрубок, выходной патрубок, нагнетающий насос, состоящий из эластичной камеры, впускного клапана, выпускного клапана. К корпусу прикреплен рычаг, взаимодействующий с камерой насоса и через нее с пьезоэлементом. Воздушный фильтр закреплен у входных отверстий. Насос установлен между входными и выходными отверстиями. Пьезоэлемент через выпрямитель соединен с ионообразующим электродом. 1 ил.
Предлагаемое устройство относится к области медицины, в частности к электротерапии, а именно к использованию ионизированных газов, а именно к устройствам, генерирующим аэроионы и создающим повышенную ионизацию вдыхаемого человеком воздуха.
Известны стационарные ионизаторы для ионизации воздуха в больших производственных и в жилых помещениях с питанием от стационарной электрической сети, описанные в книге: Чижевский А.Л. "Аэроионификация в народном хозяйстве" - М.: Стройиздат, 1960, с.169-178. Известны также компактные аэроионизаторы с использованием радиоизотопов для целей ионизации воздуха, которые не требуют электропитания и обладают свойством постоянной готовности к работе, описанные в книге: Портнов Ф.Т. "Аэроионификация и лечебное применение" - Рига: Издательство АН Латвийской ССР, 1961, с.25-41.
Однако вышеописанные устройства, тем более радиоизотопные, имеют существенный недостаток, так как не могут быть использованы людьми в целом ряде бытовых ситуаций, когда им необходим, образно говоря, глоток свежего воздуха, например, в транспорте, дальней поездке, в условиях запыленного воздуха, в то время когда часть населения страдает заболеваниями органов дыхания. Многие хронические заболевания связаны с пребыванием людей в производственных и бытовых помещениях с крайне низкой степенью отрицательной аэроионизации воздуха. Отрицательная аэроионизация оказывает прямое воздействие на эритроциты крови, увеличивая их энергонасыщенность, что и приводит к нормализации обменных процессов в клетках и тканях организма.
Использование аэроионизатора воздуха для таких людей явилось бы надежным и эффективным методом их оздоровления. Введение такого аэроионизатора, недорогого и компактного, позволило бы решить многие проблемы профилактики заболеваемости.
Многие портативные аэроионизаторы, за исключением радиоизотопных, имеют встроенную батарею электропитания, обеспечивающую работу высоковольтного преобразователя для электрода-ионизатора, но обладают низкой производительностью. Низкая производительность такого рода "пассивных" аэроионизаторов, когда не создается направленный поток воздуха например, с помощью вентиляторов, объясняется возникновением пространственного отрицательного заряда аэроионов вблизи аэроионизатора и возникновением электрического поля торможения для аэроионов, выходящих или стекающих с острия электрода. Для обеспечения оптимальной концентрации отрицательных аэроионов в объеме воздуха 1-2 м3 им требуется время порядка 5-10 мин работы, например, как для аэроионизатора по А.С. 1138173, МКИ А 61 N 1/44, "Аэроионизатор", опубл. 07.02.1985, бюлл. №5. Другие ионизаторы обладают большой производительностью, они используют воздушный лопастный вентилятор, который прокачивает аэроионизированный воздух, однако они отличаются недостатком - необходимостью использования мощного источника питания для двигателя вентилятора [А.С. 827079, МКИ А 61 N 1/44, "Аэроионизатор", опубл. 07.05.1981, бюлл. №17]. Аэроионизаторы описанных выше типов не обеспечивают повышения чистоты ионизируемого воздуха, что является их существенным недостатком. Частицы пыли, дыма, микробы, вирусы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе, также проходят через ионизационную камеру, где ионизируются электронами и поступают в помещение, где и вдыхаются.
Необходим такой портативный аэроионизатор, который обладал бы большой производительностью в импульсном режиме работы, например, генерировал бы аэроионы в небольшом объеме воздуха (0,5-2 литра) в течение 3-5 с для вдоха этого воздуха человеком, и далее переходил в режим прекращения генерации аэроионов в течение 20-40 с в силу отсутствия необходимости в ней, так как человек в это время выдыхает. Далее осуществляется повторная генерация аэроионов для вдоха и вновь прекращение генерации аэроионов. Таким образом периодический повтор процесса проводится в течение необходимого времени, например, 30-40 мин.
Ближайшим аналогом изобретения является аэроионизатор по А.С. 1138173 А 61 N 1/44, "Аэроионизатор", опубл. 07.02.1985, бюлл. №5, содержащий корпус, пьезоэлектрический трансформатор, схему возбуждения, источник питания, выключатель питания, ионообразующий электрод, съемную ионизационную камеру, входные отверстия, выходное отверстие, дополнительный ускоряющий электрод.
Недостатком известного устройства является то, что он не обеспечивает необходимой производительности и требует сравнительно дорогого в эксплуатации батарейного источника питания.
Технический результат: увеличение объема аэроионизируемого воздуха и улучшение качества его очистки.
Это достигается тем, что в аэроионизатор, содержащий корпус, входные отверстия, выходное отверстие, выпрямитель, ионообразующий электрод, дополнительно введены пьезоэлектрический элемент, воздушный фильтр, рычаг, входной патрубок, выходной патрубок, нагнетающий насос, состоящий из эластичной камеры, впускного клапана, выпускного клапана, причем корпус выполнен с вырезом, в котором шарнирно закреплен рычаг, опирающийся на эластичную камеру насоса и через нее на пьезоэлемент, а воздушный фильтр закреплен у входных отверстий, входной патрубок установлен у входных отверстий, в выходном патрубке укреплен ионизирующий электрод, выходной патрубок установлен у выходного отверстия корпуса, а нагнетающий насос установлен между входным и выходным патрубками, причем впускной клапан камеры соединен с входным патрубком, а выпускной клапан камеры соединен с выходным патрубком.
Существенным отличием и преимуществом данной конструкции аэроионизатора являются его небольшие размеры, наличие воздушного фильтра, повышающего чистоту вдыхаемого ионизированного воздуха, малая стоимость, использование пьезоэлемента в качестве источника высокого напряжения позволяет обходиться без заменяемых источников питания и без аккумуляторов, требующих периодической подзарядки, а наличие нагнетательного насоса делает конструкцию ионизатора отличной от всех известных конструкций.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство.
Устройство содержит корпус 1 с вырезом, пьезоэлемент 2, выпрямитель 3, ионообразующий электрод 4, входные отверстия 5, выходное отверстие 6, насос 7, включающий камеру 8,впускной клапан 9, выпускной клапан 10, входной патрубок 11, выходной патрубок 12, а также рычаг 13 и воздушный фильтр 14.
Устройство работает следующим образом:
Устройство берется в руку и выходное отверстие 6 подносится к носу или ко рту. Во время вдоха осуществляется многократное (5-10 раз) нажатие на рычаг 13. При этом нагнетающий насос 7 осуществляет прокачку воздуха через воздушный фильтр 14, входные отверстия 5, входной патрубок 11, впускной клапан 9, камеру насоса 8, выпускной клапан 10, выходной патрубок 12 и выходное отверстие 6.
Воздух, очищенный с помощью воздушного фильтра 14, проходит через зону ионизации электрода 4, расположенного в выходном патрубке 11, ионизируется отрицательными зарядами, стекающими с острия электрода 4 и поступает в зону дыхания человека.
При нажатии на рычаг 13, закрепленный шарнирно в вырезе корпуса 1, механическое давление передается на эластичную камеру 8 и давление воздуха в ней увеличивается. При этом открывается выпускной клапан 10 и воздух под избыточным давлением из камеры 8 проходит через выпускной клапан 10 в выходной патрубок 12, где ионизируется. Впускной клапан 9 при этом закрывается и воздух через него не проходит.
При отпускании рычага 13 за счет сил упругости эластичная камера 8 восстанавливает свою форму и давление воздуха в ней начинает уменьшаться. При этом закрывается выпускной клапан 10, а впускной клапан 9 открывается и воздух через него из входного патрубка 11 проходит в эластичную камеру 8, камера 8 наполняется очищенным воздухом.
Одновременно с нажатиями на рычаг 13 через упругую камеру 8 механическое давление передается на пьезоэлемент 2, жестко закрепленный в корпусе 1. Пьезоэлемент 2 вырабатывает высоковольтное напряжение, которое поступает на выпрямитель 3, где оно выпрямляется и отрицательный потенциал высоковольтного напряжения подается на ионообразующий электрод 4.
После этого при отсутствии нажатия на рычаг 13 устройство находится в пассивном состоянии. В это время прокачка воздуха не производится, высоковольтное напряжение не вырабатывается.
При однократном нажатии на рычаг 13 устройство выдает порцию очищенного от пыли ионизированного воздуха.
Технико-экономический эффект.
Технический эффект заключается в том, что предлагаемый ионизатор является портативным и не нуждается в батарейном источнике питания, что создает возможность его использования в любых условиях, а малые вес и габариты устройства, постоянная готовность к работе выгодно отличает его от аналогов. За счет применения нагнетающего насоса производительность ионизатора увеличена по сравнению с прототипами не менее чем в 5 раз.
Экономический эффект заключается в том, что сохранение здоровья позволяет исключить расходы, связанные с неработоспособностью человека (лекарства, оплата больничного листа и т.д.). Предварительные экономические расчеты показали, что при серийном производстве стоимость аэроионизатора составит не более 400 руб. Годовая экономическая эффективность на одно устройство вычисляется с учетом расходов на лекарства, сокращением времени пребывания на больничном, улучшении самочувствия человека при проведении профилактического воздействия и составит не менее 950 рублей в год.
Прибор может найти широкое применение для профилактики и лечения заболеваний различной этиологии.
Формула изобретения
Аэроионизатор, содержащий корпус, входные отверстия, выходное отверстие, выпрямитель, ионообразующий электрод, отличающийся тем, что в него введены пьезоэлектрический элемент, воздушный фильтр, рычаг, входной патрубок, выходной патрубок, нагнетающий насос, состоящий из эластичной камеры, впускного клапана, выпускного клапана, причем корпус выполнен с вырезом, в котором шарнирно закреплен рычаг, опирающийся на эластичную камеру насоса и через нее на пьезоэлемент, а воздушный фильтр закреплен у входных отверстий, входной патрубок установлен у входных отверстий, в выходном патрубке укреплен ионизирующий электрод, выходной патрубок установлен у выходного отверстия корпуса, а нагнетающий насос установлен между входным и выходным патрубками, причем впускной клапан камеры соединен с входным патрубком, а выпускной клапан камеры соединен с выходным патрубком.
РИСУНКИ
