Домашние медицинские кислородные концентраторы были изобретены в начале 1970-х годов. Производство продукции этих устройств увеличилось в конце 1970-х годов. Union Carbide Corporation (UCC) и Bendix Corporation были ранними производителями. До этого времени домашняя медицинская кислородная терапия требовала использования тяжелых кислородных баллонов высокого давления или небольших криогенных жидкостных кислородных систем. Обе эти системы доставки требовали частых домашних визитов поставщиков для пополнения запасов кислорода. В Соединенных Штатах Medicare в середине 1980-х годов перешла от платы за обслуживание к плоской ежемесячной ставке для домашней кислородной терапии, в результате чего индустрия прочного медицинского оборудования (DME) быстро охватила концентраторы как способ контроля затрат. Это изменение возмещения резко сократило количество первичных систем подачи высокого давления и жидкого кислорода, используемых в домах в Соединенных Штатах в то время. Кислородные концентраторы стали предпочтительным и наиболее распространенным средством доставки домашнего кислорода. В результате этого изменения число экспонентов, входящих в рынок кислородного концентратора, увеличилось экспоненциально. Union Carbide Corporation (UCC) изобрела молекулярное сито в 1950-х годах, что сделало эти устройства возможными. UCC также изобрел первые криогенные жидкие домашние медицинские кислородные системы в 1960-х годах.
Как работают кислородные концентраторы
Это раздел нуждается в дополнительных ссылок для проверки. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив ссылки в надежные источники. Неиспользованный материал может быть оспорен и удален. (Октябрь 2013 г.) (Узнайте, как и когда удалять это сообщение шаблона)
Дополнительная информация: Адсорбция под давлением
Концентраторы кислорода обычно используют технологию адсорбции под действием давления (PSA) и очень широко используются для обеспечения кислорода в медицинских приложениях, особенно там, где жидкий или находящийся под давлением кислород слишком опасен или неудобен, например, в домах или портативных клиниках. Для других целей существуют также концентраторы, основанные на мембранной технологии.
Концентратор кислорода принимает воздух и очищает его для использования людьми, нуждающимися в медицинском кислороде, из-за низкого уровня кислорода в крови. [1] Кислородные концентраторы также используются для обеспечения экономичного источника кислорода в промышленных процессах, где они также известны как генераторы кислородного газа или установки для генерации кислорода. Кислородные концентраторы используют молекулярное сито для адсорбции газов и работают по принципу быстрой адсорбции под давлением атмосферного азота на цеолитные минералы и затем выделяют азот. Таким образом, этот тип адсорбционной системы функционально представляет собой скруббер азота, который пропускает другие атмосферные газы. Это оставляет кислород в качестве основного газа. Технология PSA является надежным и экономичным методом для генерации кислорода в малых и средних масштабах, причем криогенное разделение более подходит при больших объемах, а внешняя поставка обычно более подходит для небольших объемов. [2]
При высоком давлении пористый цеолит адсорбирует большие количества азота из-за его большой площади поверхности и химического характера. После того, как кислород и другие свободные компоненты собираются, происходит падение давления, которое позволяет десорбировать азот.
Концентратор кислорода оснащен воздушным компрессором, двумя цилиндрами, заполненными цеолитами, резервуаром для выравнивания давления и некоторыми клапанами и трубами. В первом полупериоде первый цилиндр получает воздух от компрессора, который длится около 3 секунд. В это время давление в первом цилиндре поднимается от атмосферного до примерно 2,5-кратного нормального атмосферного давления (обычно 20 фунтов на квадратный дюйм / 138 кПа, или 2,36 атмосферы), и цеолит становится насыщенным азотом. Поскольку первый цилиндр достигает почти чистого кислорода (в первом полупериоде присутствуют небольшие количества аргона, СО2, водяного пара, радона и других незначительных составляющих атмосферы), открывается клапан и обогащенный кислородом газ поступает в резервуар, уравнивающий давление , который соединяется с кислородным шлангом пациента. В конце первой половины цикла происходит другое изменение положения клапана, так что воздух из компрессора направляется во второй цилиндр. Давление в первом цилиндре падает, когда обогащенный кислород поступает в резервуар, что позволяет десорбировать азот обратно в газ. Пройдя через вторую половину цикла, есть другое изменение положения клапана, чтобы выпустить газ в первом цилиндре обратно в окружающую атмосферу, сохраняя концентрацию кислорода в резервуаре, уравнивающем давление, ниже 90%. Давление в шланге, подающем кислород из уравнивающего резервуара, поддерживается постоянным клапаном снижения давления.
Старые юниты циклировались с периодом около 20 секунд и подавали до 5 литров в минуту 90 +% кислорода. С 1999 года были доступны блоки, способные поставлять до 10 л / мин.