Els concentradors mèdics d'oxigen domèstics van ser inventats a principis dels anys setanta. La producció manufacturera d'aquests dispositius es va incrementar a la fi dels anys 70. Union Carbide Corporation (UCC) i Bendix Corporation van ser els primers fabricants. Abans d'aquesta època, l'oxigenoteràpia mèdica a casa requeria l'ús de cilindres d'oxigen d'alta pressió pesada o petits sistemes d'oxigen líquid criogènic. Tots dos sistemes de lliurament requerien freqüents visites domiciliàries per part dels proveïdors per a repostar subministraments d'oxigen. Als Estats Units, Medicare va passar del pagament per tarifa per servei a una tarifa plana mensual per a la teràpia d'oxigen a casa a mitjans dels anys vuitanta, i va provocar que la indústria de l'equip mèdic durable (DME) abastés ràpidament els concentradors com a forma de controlar els costos. Aquest canvi de reemborsament va disminuir dramàticament la quantitat de sistemes d'alta pressió primària i d'oxigen líquid que s'utilitzen a les llars dels Estats Units en aquell moment. Els concentradors d'oxigen es van convertir en els mitjans preferits i més comuns de lliurar oxigen domiciliari. El nombre de fabricants que ingressen al mercat del concentrador d'oxigen augmenta de manera exponencial com a conseqüència d'aquest canvi. Union Carbide Corporation (UCC) va inventar un tamís molecular en la dècada de 1950 que va fer possible aquests dispositius. UCC també va inventar els primers sistemes d'oxigen mèdic criogenic de llar a la llar dels anys seixanta.
Com funcionen els concentradors d'oxigen
Aquesta secció necessita cites addicionals per a la verificació. Ajudeu a millorar aquest article afegint cites a fonts fiables. El material no subratllat pot ser qüestionat i eliminat. (Octubre de 2013) (Apreneu com i quan eliminar aquest missatge de plantilla)
Més informació: Adsorció d'oscil lació de pressió
Els concentradors d'oxigen normalment utilitzen la tecnologia d'adsorció d'oscil lació de pressió (PSA) i s'utilitzen molt àmpliament per a la provisió d'oxigen en aplicacions sanitàries, especialment quan l'oxigen líquid o presurizado és massa perillós o inconvenient, com ara a les llars o a les clíniques portàtils. Per altres finalitats, també hi ha concentradors basats en tecnologia de membrana.
Un concentrador d'oxigen pren aire i el purifica per al seu ús per persones que necessiten oxigen mèdic a causa de baixos nivells d'oxigen a la sang. [1] Els concentradors d'oxigen també s'utilitzen per proporcionar una font econòmica d'oxigen en els processos industrials, on també es coneixen com a generadors d'oxigen de gas o plantes de generació d'oxigen. Els concentradors d'oxigen utilitzen un tamís molecular per adsorbir els gasos i funcionen amb el principi d'adsorció ràpida de l'oscil lació de pressió sobre els minerals de zeolita i després de la ventilació del nitrogen. Aquest tipus de sistema d'adsorció és, per tant, funcionalment un depurador de nitrogen deixant passar els altres gasos atmosfèrics. Això deixa l'oxigen com el gas primari restant. La tecnologia de PSA és una tècnica fiable i econòmica per a la generació d'oxigen a petita i mitja escala, la separació criogènica és més adequada a volums més elevats i, en general, la distribució externa és més adequada per a petits volums. [2]
A alta pressió, la zeolita porosa adsorbeix grans quantitats de nitrogen, a causa de la seva gran superfície i caràcter químic. Després de recollir l'oxigen i altres components lliures, les gotes de pressió permeten que el nitrogen es desorbés.
Un concentrador d'oxigen té un compressor d'aire, dos cilindres farcits de pellets de zeolita, un embassament d'igualació de pressió i algunes vàlvules i tubs. En el primer semicicle, el primer cilindre rep aire del compressor, que dura uns 3 segons. Durant aquest temps, la pressió en el primer cilindre s'eleva des de la pressió atmosfèrica atmosfèrica fins a aproximadament 2,5 vegades la pressió atmosfèrica normal (típicament de 20 psi / 138 kPa, o 2.36 atmosferes absolutes) i la zeolita es satura de nitrogen. A mesura que el primer cilindre arriba a prop de l'oxigen pur (hi ha petites quantitats d'argó, CO2, vapor d'aigua, radó i altres components atmosfèrics menors) en el primer semicicle, s'obre una vàlvula i el gas enriquit amb oxigen flueix cap a l'embassament d'igualació de pressió , que es connecta a la mànega d'oxigen del pacient. Al final de la primera meitat del cicle, hi ha un altre canvi de posició de la vàlvula perquè l'aire del compressor es dirigeixi al 2n cilindre. La pressió en el primer cilindre cau a mesura que l'oxigen enriquit passa al dipòsit, permetent que el nitrogen es torni a desorbar en el gas. Al final de la segona meitat del cicle, hi ha un altre canvi de posició de la vàlvula per a reactivar el gas en el primer cilindre cap a l'atmosfera ambiental, mantenint la concentració d'oxigen en el dipòsit d'igualació de pressió que cau per sota d'un 90% aproximadament. La pressió a la mànega que proporciona oxigen des de l'embassament d'equilibri es manté constant per una vàlvula reductora de pressió.
Unitats més avançades es van circular amb un període d'uns 20 segons i es van subministrar fins a 5 litres per minut de 90 +% d'oxigen. Des de 1999, hi ha disponibles unitats capaces de subministrar fins a 10 lpm.