Kotitalouslääketieteelliset happikonsentraattorit keksittiin 1970-luvun alkupuolella. Näiden laitteiden valmistusteollisuus kasvoi 1970-luvun lopulla. Union Carbide Corporation (UCC) ja Bendix Corporation olivat molemmat varhaisia valmistajia. Ennen tätä aikakautta kotihoidon happea edellytettiin raskaspainesylinterien tai pienten kryogeenisten nestemäisten happijärjestelmien käyttöä. Molemmat näistä jakelujärjestelmistä vaativat usein toimittajien kotikäyntiä täydentämään hapen tarvikkeita. Yhdysvalloissa Medicare siirtyi maksullisista maksuista tasainen kuukausihinta kotihoidon terapialle 1980-luvun puolivälissä, mikä aiheutti kestävän lääketieteellisen laitteiston (DME) teollisuudelle nopeasti omaksuvan keskittimet keinona hallita kustannuksia. Tämä korvaus muutos vähensi huomattavasti primääri- suurpainetta ja nestemäistä hapenkulutusjärjestelmää, jota käytettiin Yhdysvalloissa kodeissa tuolloin. Hapen rikastamista tuli haluttu ja tavallisin keino toimittaa kotiin happea. Hapen keskittimien markkinoille tulevien valmistajien määrä kasvoi eksponentiaalisesti tämän muutoksen seurauksena. Union Carbide Corporation (UCC) keksinyt molekyyliseulon 1950-luvulla, mikä teki nämä laitteet mahdolliseksi. UCC myös kekseli ensimmäisen kryogeenisen nestemäisen lääketieteellisen happijärjestelmän 1960-luvulla.
Miten happirenkaat toimivat
Tämä osio tarvitsee lisää viittauksia tarkistusta varten. Auta parantamaan tätä artikkelia lisäämällä viittauksia luotettaviin lähteisiin. Luovuttamaton materiaali voidaan haastaa ja poistaa. (Lokakuu 2013) (Lue, miten ja milloin poistat tämän mallipohjan)
Lisätiedot: Paineentasaus adsorptio
Hengityskeskittimet käyttävät tyypillisesti painekytkentä adsorptiota (PSA) ja niitä käytetään hyvin laajasti hapen tarjontaan terveydenhuollon sovelluksissa, erityisesti silloin, kun nestemäinen tai paineistettu happi on liian vaarallinen tai epämukava, kuten koteihin tai kannettaviin klinikoihin. Muihin tarkoituksiin on myös kalvoteknologiaan perustuvia keskittimiä.
Happikonsentraattori ottaa ilmassa ja puhdistaa sen käytettäväksi ihmisille, jotka tarvitsevat lääketieteellistä happea, koska veressä on heikko happea. [1] Happisekoittajia käytetään myös tuottamaan taloudellista hapenlähdettä teollisissa prosesseissa, joissa niitä kutsutaan myös happikaasunkehittimiksi tai hapen tuotantolaitoksiin. Hapen rikastamijat käyttävät molekyyliseulaa kaasujen adsorboimiseksi ja toimivat noudattaen periaatetta, jonka mukaan ilmakehän typen nopea paineherkkyys adsorboidaan zeoliitti- mineraaleille ja sen jälkeen ilmaa typpeä. Tämän tyyppinen adsorptiojärjestelmä on siis toiminnallisesti typpipyyhe, joka lähtee muiden ilmakehän kaasujen läpi. Tällöin happi pysyy pääkaasuna jäljellä. PSA-tekniikka on luotettava ja taloudellinen tekniikka pienten ja keskisuurten hapen tuottamiseen, jossa kryogeeninen erotus sopii suuremmalle määrälle ja ulkoinen jakelu yleensä sopivampi pienille määrille. [2]
Korkeassa paineessa huokoinen zeoliitti adsorboi suuria määriä typpeä sen suuren pinta-alan ja kemiallisen luonteen vuoksi. Hapen ja muiden vapaan komponentin keräyksen jälkeen painehäviöt, joiden avulla typpeä voidaan desorboida.
Happikonsentraattorissa on ilmakompressori, kaksi sylinteriä, jotka on täytetty zeoliittipelletteillä, paineentasaussäiliö ja jotkut venttiilit ja putket. Ensimmäisessä puolisyklissä ensimmäinen sylinteri saa ilmaa kompressorista, joka kestää noin 3 sekuntia. Tuolloin paine ensimmäisessä sylinterissä nousee ilmakehästä noin 2,5 kertaa normaaliin ilmakehän paineeseen (tyypillisesti 20 psi / 138 kPa -mittarilla tai absoluuttisesti absoluuttisella tasolla 2.36) ja zeoliitti kyllästyy typellä. Kun ensimmäinen sylinteri saavuttaa lähellä puhdasta happea (pieniä määriä argonia, hiilidioksidia, vesihöyryä, radonia ja muita vähäisiä ilmakehän komponentteja) ensimmäisen puolikierron aikana, venttiili avautuu ja happipitoinen kaasu virtaa paineen tasausastiaan , joka kytkeytyy potilaan happiletkuun. Syklin ensimmäisen puoliskon lopussa on toinen venttiilin asento muuttuu siten, että kompressorin ilma johdetaan toiseen sylinteriin. Ensimmäisessä sylinterissä oleva paine laskee, kun rikastunut happi siirtyy säiliöön, jolloin typpi voidaan desorboida takaisin kaasuun. Syklin jälkipuoliskolla on toinen venttiilin asento muutoksesta kaasun sulkemiseksi ensimmäiseen sylinteriin takaisin ympäristön ilmakehään pitämällä hapen pitoisuus paineentasaussäiliössä laskemasta alle 90%: iin. Tasapainotusletkussa oleva happea sisältävä letku pysyy vakaana paineentasausventtiilillä.
Vanhemmat yksiköt kiertävät noin 20 sekunnin ajan ja toimitetaan jopa 5 litraa minuutissa 90% happea. Vuodesta 1999 lähtien on ollut saatavilla yksiköitä, jotka pystyvät toimittamaan jopa 10 l / min.