Барокамера

 

382416

Союа Соеетсыиа

Сециалистичесыил

Реолублиы

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. А 61m 16/02

Заявлено 25.11.1971 (№ 1629715/31-16) с .присоединением заявки №

Комитет ло лелем изобретений и открытиЯ ори Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 23.Ч.1973. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 21.VIII.1973

УДК 615.836(088.8) Авторы изобретения

В. В. Рыбников и Ю. А. Набатов

Всесоюзный научно-исследовательский институт хирургической аппаратуры и инструментов

Заявитель

БАРОКАМЕРА

Изобретение относится к медицинской технике, применяемой для лечения повышенным давлением кислорода или смесью его с другими газами, а именно к барокамерам.

Известны барокамеры, содержащие корпус, предохранительный клапан, манометр, впускной и выпускной патрубки, системы терморегуляции, очистки газов, рециркуляции, управления компрессии и декомпрессии и индикатор кислорода. Известные барокамеры, однако, не обеспечивают достаточной эффективности лечения, кроме того, они не надежны в работе.

Предлагаемая барокамера отличается от известных тем, что она снабжена системой увлажнения, включающей блок автоматического поддержания влажности и распылттель, и устройством для каталитической очистки смеси газов от окиси углерода и горючих углеводородов с подогревателем и охладителем. Индикатор потока кислорода выполнен в виде магнита, связанного с дифференциальным датчиком перепада давления, в магнитном поле которого расположен герметичный контакт, связанный с электропитанием системы рециркуляции.

Блок поддержания влажности может быть выполнен в виде двух электрических мостов, в плечах которых вмонтированы датчики температуры и давления, и электрически связанных с ними задатчика, сравнивающего устройства и усилителя с электромагнитным клапаном, установленным в линии подачи кислорода в распылитель. Распылитель мо5 жет быть выполнен в виде расширяющего по ходу газа сопла с вмонтированным в него эжектором.

Устройство для каталитической очистки смеси газов может быть выполнено в виде

10 металлического цилиндра с входным и выходным патрубками, заполненного катализатором, например палладием, на активной окиси алюминия.

На фиг. 1 изображена принципиальная

15 схема предлагаемой барокамеры; на фиг. 2— принципиальная схема системы увлажн ения, на фиг. 3 — распылитель в разрезе; на фиг. 4 — устройство для каталитической очистки смеси газов.

20 Барокамера 1 содержит линию 2 г отока газа, в которую вмонтированы сухой датчик

8 температуры и влажный датчик 4 температуры, подсоединенной к барокамере при помощи впускного патрубка 5. К барокамере

25 подсоединены манометр о и предохранительный клапан 7, а в самой барокамере находятся влажньш датчик 8 температуры и датчик давления 9, подсоединенные к системе 10 регулирования влажности, составленного из

30 электрического моста камеры 11 и электри382416 ч еского моста 12 тр у бопр овода, подсоединенный к сравнивающему устройству 13, выход которого связан со входом электронного усилителя я 14. Вы ход усилителя 14 соединен с обмоткой клапана 15, установленного на трубопроводе 16 подачи газа к эжектору 17, вмонтированного в распылитель 18, и к увлажнителю 19. Трубопровод 16 соединен с высоконапорным соплом эжектора 17 распылителя через дроссель 20. К увлажнителю 19 присоединен трубопровод 21 подачи воды в низконапорное сопло эжектора 17 распылителя 18. На трубопроводе 21 расположен ионообменный фильтр 22 и дроссель 23. Вход распылителя 18 подсоединен при помощи впускного патрубка 24 к трубопроводу 25 системы рециркуляции, другой конец которого соединен с эжектором 26. Выход распылителя подсоединен при помощи впускного патрубка

27 к линии 2 подачи газа в барокамеру 1, к которой при помощи выпускного патрубка

28 подсоединен трубопровод системы рециркуляции 29, соединенный другим концом со входом устройства 30 предварительного подогрева кислорода. Устройство 30 при помощи трубопровода 31 соединено со входом устройства 32 каталитической очистки смеси газов от окиси углерода при помощи входного патрубка 33.

Корпус 34 устройства 32 заполнен палладиевым катализатором 35 и подсоединен к входу кислородо-воздушного теплообменника

36 (при помощи трубопровода 37) через выходной патрубок 38 устройства 32. Выход кислородо-воздушного теплообменника 36 через тройник 39 и трубопровод 40 системы рециркуляции подсоединен к входу блока поглощения углекислого газа и запахов.

Выход блока углекислого газа и запахов 41 поглощения соединен со входом реле давления 42, с н.з. контактом 43 при помощи трубопровода 44 системы рециркуляции. Выход реле давления 42 соединен со входом камеры охлаждения 45, с влагоотстойником 46, при помощи трубопровода 47 системы рециркуляции. Камера охлаждения при помощи трубопровода 48 системы рециркуляции соединена с камерой 49 нагрева, выход которой присоединен к низконапорному соплу эжектора 26 при помощи трубопровода 50 и тройника 51 системы рециркуляцив. Вход и выход эжектора 26 соединен с дифференциальным датчиком перепада давлений 52, гибкая мембрана

53 которого жестко связана с тягой 54.

Тяга 54 связана с постоянным магнитом 55, в магнитном поле которого расположен герметизированный н, о. контакт 56, расположенный на линии подачи электропитания от блока 57 питания электроустройств в системе 58 автоматического регулирования температуры и к системе 59 автоматического охлаждения при помощи электропроводов 60.

Система автоматического регулирования температуры 58 соединена электропроводами 60 с нагревателем 61, который присоединен тру5

4 бопроводом 62 к камере 49. Система автоматического охлаждения 59 соединена электропроводами с холодильником 63, который присоединен трубопроводом 64 к камере охлаждения 45. К системе рециркуляции через тройник 39 при помощи трубопровода 40 подсоединен главный регулирующий клапан давления газа 65 в барокамере 1. Клапан 65 соединен трубопроводом бб через двухходовый электромагнитный клапан 67 и клапан

68 экстренного сброса давления с задатчиком давления 69 в барокамере 1. Задатчик давления соединен при помощи трубопровода

70 с регулятором 71 питания цепей управления, который при помощи трубопровода 72 соединен с блоком подачи кислорода 73. Регулятор питания при помощи трубопровода

74 соединен с пневмоуправляемым клапаном

75 и задатчиком скорости декомпрессии 76, который при помощи трубопровода 77 через клапан 75 соединен с трубопроводом 44 системы рециркуляции барокамеры 1. Регулятор питания 71 при помощи трубопровода 78 через одноходовый электромагнитный клапан

79 соединен с пневмоуправляемым клапаном

80, который при помощи трубопровода 8! соединен с регулятором питания эжектора 82 двухходовым электромагнитным клапаном 15 и одноходовым электормагнитным клапаном

83. Электромагнитный клапан 83 при помощи трубопровода 84 соединен через тройник 51 с высоконапорным соплом эжектора 26. Трубопровод 40 системы рециркуляции барокамеры 1 соединен при помощи трубопровода

85 через регулятор опорного давления декомпрессии 86 и дросселирующий задатчик

87 скорости декомпрессии с атмосферой. Трубопровод 40 при помощи трубопровода 85 через одноходовый электромагнитный клапан

88 тоже соединен с атмосферой. Переключатель режимов 89 при помощи электропроводов 60 соединен с электромагнитными клапанам и 67, 68, 79, 88 и 83 и блоком питания электроустройств 57. Клапан 68 экстренного сброса давления соединен с атмосферой через трубопровод 90. Электропитание клапана

88 осуществляется через н.з. контакт 91 прибора для определения момента приближения токсического действия кислорода, который является самостоятельным устройством.

Описанная барокамера работает следующим образом.

Перед началом сеанса в режиме продувки барокамеры 1 под нормальным атмосферным давлением подают питание от блока 57 электропитания через н.з, контакт 43, реле давления 42 и переключатель режимов 89 на электромагнитный клапан 67, при срабатывании которого перекрывается трубопровод бб задачи давления, и на регулирующее устройство главного регулирующего клапана 65 при помощи трубопроводов 85 и бб подается давление, равное атмосферному, в результате чего клапан 65 полностью открыт. Напряжение питания от блока 57 питания подают, 3824!6

60

65 кроме того, при помощи электропроводов 60 на электромагнитные клапаны 88 и 88. В результате трубопровод 40 рециркуляции соединен с трубопроводом 85 и с атмосферой (лля пропускания большего количества смеси газов из камеры в атмосферу) помимо клапана 65, а магистраль высоконапорного сопла

84 эжектора 26 перекрывается клапаном 88.

Клапан 79, находясь в нормально-закрытом состоянии, перекрывает трубопровод 78, в результате чего газ не поступает к пневмоуправляемому клапану 80. Клапан 80 открыт, и кислород по трубопроводу 81 от регулятора 82 питания поступает на вход барокамеры 1, минуя эжектор 26, тем самым встречая небольшое сопротивление на своем пути. В результате протекания кислорода по обводному трубопроводу 81 разности давлений на входе и выходе эжектора 26 не будет, а мембрана 58 датчика 52 будет неподвижной. Неподвижными будут тяга 54 и магнит

55, вследствие чего не срабатывает контакт

56, цепь питания систем 58, 59, 10 регулирования температуры, охлаждения и влажности будет разорвана. В результате выход из строя нагревателя и холодильника из-за отсутствия потока в системе рециркуляции невозможен.

Для подъема давления в барокамере 1 в режиме закрытой системы при помощи переключателя 89 режимов и электропроводов 60 отсоединяют клапаны 67, 88, 88 от блока 57 питания электроустройств и соединяют с ним клапан 79. Кроме того, при помощи залатчика 69 давления в барокамере 1 залают нужное для сеанса давление, а с помощью залатчика 76 скорости компрессии задают нужную скорость подъем а давления.

В результате переключения клапан 67 перекрывают трубопровод 85, а трубопровод 66 соединяют с трубопроводом 65, подавая на регулирующее устройство главного регулирующего клапана 65 давление, пропорциональное заданному при помощи задатчика 69.

При переключении клапана 83 кислород по трубопроводу 81 и 84 подают на высоконапорное сопло эжектора 26, поэтому происходит процесс рециркуляции газа в системе.

При переключении клапана 88 перекрывают трубопровод обвода 85 главного регулирующего клапана 65. При срабатывании клапана 79 соединяют управляющую полость клапана 80 с выходом регулятора 71 питания цепей управления при помощи трубопровода

78. В результате клапан 80 перекрывает обводной трубопровод 81, усиливая процесс рециркуляции.

При ручном воздействии оператора на задатчик 76 кислород от регулятора 71 питания через трубопровод 74, задатчик 76 и клапан

75 подается в барокамеру 1 через систему рециркуляции, поднимая давление в соответствии с нужной для данного сеанса программой.

Вследствие работы эжектора 26 происходит перепал давлений на его входе и выходе, и мембрана 58 латчика 52 выгибается вверх, тяга 54 перемещается, приближая магнит 55

5 к герметизпрованному контакту 56, который замыкается и присоединяет системы 58, 59, 10 регулирования температуры охлаждения и влажности к блоку 57 питания электроустройств прп помощи электропроводов 60.

10 Системы 58, 59 и 10 регулирования автономны, но с обратными связями по регулируемой среде. В системе 10 регулирования влажности сигнал с датчиков 8 и 4 на линии

2 подают на мост 12, а с датчика 8 темпера15 тур и поправочного датчика 9 давления к барокамере 1 на мост 11. Разбаланс с диагоналей обоих мостов подают через сравнивающее устройство 18 на вход усилителя 14, выходное реле которого воздеиствует на элек20 тромагнптньш клапан 15. При срабатывании клапана 15 происходит подача кислорода в высоконапорное сопло эжектора 17 распылителя 18 (через трубопровод 16 с дросселем

20) и подача кислорода в увлажнитель 19.

25 В результате волу пз увлажнителя 19 подают по трубопроводу 21 через ионообменный фильтр 22 и лроссель 28 в низконапорное сопло эжектора 17; происходит впрыск распыленной влаги в поток кислорода и увлаж30 нение атмосферы внутри камеры 4. В режиме продувки впрыск осуществляется постоянно, в режиме закрытой системы блок регулирования 10 работает по заданию. Вследствие работы эжектора 26 и главного регулирую35 щего клапана 65 происходит рецпркуляция потока кислорода по главному контуру, составленному пз трубопроводов 29, 81, 40, 44, 48 и 50 с частичным выбросом газов через главный регулирующий клапан 65. В резуль40 тате прохождения смеси кислорода с окисью углерода через устройство 80, фильтр 82 каталитической очистки, теплообменник 86 происходит реакция окисления окиси углерода в присутствии палладиевого катализатора

35 с подогревом газа до 200 — 300 С для ускорения реакции окисления (при меньших затратах катализатора и охлаждения до 40—

50 С) .

Таким образом, полученный углекислый газ из окиси углерода в смеси с кислородом с выхода фильтра 82 подают на вход фильтра 41, в котором происходит его очистка ur углекислого газа и запахов. С выхода фильтра 41 при помощи трубопровода 44 газ подают на вход реле 42 давления, которое срабатывает при давлении, превышающем атмосферное. При срабатывании реле 42 н.з. контакты 48 его размыкаются, разрывая цепь питания клапана 67, тем самым предохраняя барокамеру от случайного экстренного сброса давления при переключении переключателя режимов 89 в режим открытой системы. С выхода реле 42 по трубопроводу

47 газ подают на вход камеры 45 охлаждения — происходит взаимодействие темпера382416 турной среды камеры и потока рециркуляции с последующим охлаждением рециркулирующего газа при помощи автоматической подачи хладагента холодильником 68 через трубопровод 64 в камеру 45 с последующим воз- 5 действием датчиков в камере 45 на систему охлаждения 59. С выхода камеры 45 охлаждения газ подают на вход камеры нагрева

49 при помощи трубопровода 48 — происходит взаимодействие температурной среды ка- 10 меры 49 и потока рециркуляции с последующим нагревом при помощи автоматического включения нагревателя 61, связанного с камерой 49 полостью 62, с последующим воздействием датчиков в камере 49 на систему 15

58 регулирования температуры. С выхода камеры 49 нагрева через тройник 51 и трубопровод 50 газ подают на вход эжектора 26, а с выхода эжектора на вход распылителя

18. Увлажненный кислород с выхода увлаж- 20 нителя 18 по линии 2 через патрубок (входной) 5 подают в барокамеру 1.

Для декомпрессии пациента оператор воздействует на ручку задатчика 87 скорости декомпрессии, перекрывая задатчик 86 скорости компрессии. В результате соединяют трубопровод 40 системы рециркуляции с трубопроводом 85 выброса газа в атмосферу.

Вследствие дросселирующих свойств регулятора 86 опорного давления и задатчика 87 чо скорости декомпрессии происходит плавный сброс давления согласно заданной программе по обводному трубопроводу 85.

В случае необходимости быстрого сброса давления в барокамере 1 оператор нажимает на кнопку клапана 68 экстренного сброса, в результате чего соединяет трубопровод 66 через трубопровод 65 с трубопроводом 90 атмосферы, тем самым подавая иа регулирующее устройство главного регулирующего 40 клапана 65 атмосферное давление. Клапан полностью открывается и сбрасывает давление в барокамере 1.

В случае появления у пациента признаков токсического действия кислорода, не заме- 45 ченных медицинским персоналом, прибор посылает сигнал на контакт 91, который размыкается, обесточивая электрические обмотки клапан 88. Клапан 88 открывается и происходит плавный, медленный сброс давления в барокамере 1 через трубопроводы 40 и 85.

Предмет изобретения

1. Барокамера, содержащая корпус, предохранительный клапан, манометр, впускной и выпускной патрубки, системы терморегуляции, очистки газов, рециркуляции, управления компрессией и декомпрессией и индикатор потока кислорода, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности лечения и надежности работы, она снабжена системой увлажнения, включающей блок автоматического поддержания влажности и распылитель, и устройством для каталитической очистки смеси газов от окиси углерода и горючих углеводородов с подогревателем и охладителем, а индикатор потока кислорода выполнен в виде магнита, связанного с дифференциальным датчиком перепада давления, в магнитном поле которого расположен герметичный контакт, связанный с электропитанием системы рециркуляции.

2. Барокамера по п. 1, отличающаяся тем, что блок поддержания влажности выполнен в виде двух электрических мостов, в плечах которых вмонтированы датчики температуры и давления, и электрически связанных с ними задат ика, сравнивающего устройства и усилителя с электромагнитным клапаном, установленным в линии подачи кислорода в распылитель.

3. Барокамера по и. 1, отличающаяся тем, что распылитель выполнен в виде расширяющегося по ходу газа сопла с вмонтированным в него эжектором.

4. Барокамера по и. 1, отличающаяся тем, что устройство для каталитической очистки смеси газов выполнено в виде металлического цилиндра с входным и выходным патрубками, заполненного катализатором, например палладием, на активной окиси алюминия.

382416

Фиг 4

Составитель Е. Ланцбург

Редактор А. Либкина Техред Г. Дворина Корректор В. Жолудева

Заказ 2332(8 Изд. № 563 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2