Un concentrador de oxígeno es un aparato para separar las moléculas de oxígeno de la atmósfera circundante , concentrarlas y emitirlas como una corriente de oxígeno puro.
Se utiliza en la oxigenoterapia : al paciente se le suministra oxígeno en una concentración más alta que en el aire atmosférico . Se utiliza como alternativa al oxígeno comprimido, ya que es más seguro y menos costoso por litro.
El principio de funcionamiento de un concentrador de oxígeno es el siguiente: consta de dos cilindros, el aire de la habitación pasa a través de una red de bolas de zeolita ubicadas dentro de los cilindros , un " tamiz molecular ", que retiene las moléculas de nitrógeno y pasa las moléculas de oxígeno. Como resultado, el concentrador de oxígeno produce una mezcla de oxígeno al 95 % [1] .
La tasa de suministro de oxígeno en los modelos más populares tiene un promedio de 3 a 5 litros por minuto, sin embargo, desde el año 2000, han aparecido modelos con un rendimiento de 10 l/min, manteniendo sus propiedades de peso y tamaño. A principios del siglo XXI, muchos fabricantes comenzaron a producir concentradores portátiles, su velocidad no suele ser superior a 2 l/min, pero también hay modelos más raros con velocidades de hasta 6 l/min [2] .
Los concentradores de oxígeno portátiles que se pueden colocar en un automóvil también son bastante populares: funcionan con una batería o se llevan como una mochila, lo que le da al usuario total libertad para llevar un estilo de vida activo, también funcionan de forma autónoma, en promedio, hasta a 7 horas. Así, comenzaron a utilizarse en ambulancias e incluso en aviones, incluidos los militares, con el fin de suministrar oxígeno al piloto y la tripulación a gran altura, así como transportar pacientes.
Los concentradores de oxígeno portátiles utilizan principalmente el modo de operación de dosis pulsada. En este caso, el oxígeno se suministra solo en la etapa de inhalación que, en promedio, es dos veces más corta que la etapa de exhalación. Este algoritmo permite reducir significativamente el tamaño del concentrador de oxígeno debido a la reducción de la potencia requerida, el tamaño del compresor y otras unidades del dispositivo. El peso de los concentradores de oxígeno modernos, que pueden alcanzar un caudal de hasta 5 litros por minuto, puede ser inferior a 3 kg.
Los concentradores de oxígeno tienen la ventaja sobre los cilindros de oxígeno comprimido de que, en caso de fuga, no contribuyen a que el fuego se propague más rápidamente y no son propensos a explosiones. Es por eso que se usan con más frecuencia en las fuerzas armadas y los equipos de rescate. Los concentradores de oxígeno también se pueden usar en el hogar como tratamiento adyuvante para diversas afecciones, como la EPOC , el enfisema , la neumonía u otras afecciones respiratorias [3] .
El paciente que fuma durante la oxigenoterapia puede provocar un incendio en el tubo de oxígeno.
La instalación del generador de oxígeno incluye: un compresor de aire, una unidad de preparación de aire comprimido para el generador de oxígeno (filtros, un secador de aire comprimido), un generador de oxígeno, depósitos de aire y oxígeno y una unidad de control. Las plantas en contenedores pueden equiparse con estaciones para llenar cilindros con el oxígeno producido, que pueden usarse como fuente de oxígeno de respaldo. [cuatro]
Se requieren presiones de flujo más altas en los procesos de fabricación, y específicamente para esto, Carburos Metálicos desarrolló un proceso llamado adsorción por oscilación de vacío . Utiliza un ventilador de baja presión y una válvula que cambia el flujo a través del ventilador para que el paso de regeneración se lleve a cabo en el vacío. Los concentradores de oxígeno industriales a menudo están disponibles en una gama más amplia de capacidades que los concentradores médicos.
A veces se los denomina generadores de oxígeno en las industrias del oxígeno y el ozono , para evitar confusiones con los concentradores de oxígeno médicos. La distinción se utiliza en un intento de aclarar que los concentradores de oxígeno industriales no son adecuados para uso médico. Sin embargo, el uso del término generador de oxígeno no es del todo correcto, ya que el oxígeno no se produce, sino que se concentra del aire.
El aire bombeado por un compresor sin aceite ingresa a la primera columna llena de zeolita. La zeolita es un silicato inorgánico que es un adsorbente natural. A presión atmosférica, absorbe perfectamente la humedad, y cuando se crea una presión mayor, adquiere la capacidad de retener nitrógeno y otros gases distintos al oxígeno. En la columna de zeolita, se adsorbe nitrógeno y otros gases, y el oxígeno, que pasa a través de la primera válvula unidireccional, ingresa al acumulador. Luego, el oxígeno sale para su uso a través del regulador de flujo y el humidificador. Se requiere un humidificador si se usa un concentrador de oxígeno para respirar. Una pequeña cantidad de oxígeno, que pasa por el canal de salida, ingresa a la segunda columna de zeolita y, junto con los gases desorbidos, se libera al aire desde la válvula abierta. Después de este medio ciclo, el proceso se refleja.