DE1248226B - Tidal volumeter - Google Patents

Description

Atemvolumeter Die Erfindung betrifft ein Atemvolumeter, mit dem das Atemvolumen bzw. Atemminutenvolumen narkotisierter und künstlich beatmeter Patienten gemessen wird. Außerdem kann es in Anästhesiemaschinen und Atemgeräten in den Atemkreislauf bzw. den Atemweg zur Kontrolle der Beatmung eingeschaltet werden. Mit dem Atemvolumeter wird fernerhin die Art der Atmung, wie z. B. eine ruhige, stoßartige oder schnappende Atmung, festgestellt, so daß der praktizierende Arzt die notwendigen Maßnahmen treffen kann.Respiratory volumeter The invention relates to a respiratory volumeter with which the Tidal volume or respiratory minute volume of anesthetized and artificially ventilated patients is measured. It can also get into the breathing circuit in anesthesia machines and breathing equipment or the airway can be switched on to control ventilation. With the respiratory volumeter is also the type of breathing, such. B. a quiet, jerky or snapping Breathing, determined so that the practicing physician take the necessary measures can.

Es ist ein Atemvolumeter bekannt, bei dem das Atemzeitvolumen gemessen wird, indem die aus den Lungen des Patienten ausgestoßene Luft tangential angreifend einen in einem Gehäuse angeordneten Rotor in Drehung versetzt und dieser über eine geeignete Uhrwerksvorrichtung mit Zeiger an einer Skala die Volumenanzeige bewirkt. Der Rotor ist ähnlich einem Turbinenrad mit einer Vielzahl nach außen verstärkt ausgebildeter Flügel versehen. Wird das Atemvolumeter benutzt, so ist zu Beginn und am Ende eines jeden Atemzuges der durch die Uhrwerksvorrichtung auf die Zeiger übertragene und von ihnen angezeigte Meßwert des Atemvolumens ungenau. Infolge der relativ großen Massenträgheit des Rotors reagiert dieser in vorgenannten Atemphasen nur sehr langsam bzw. verzögert. Erst wenn der Rotor die Massenträgheit überwunden hat, wird ein fehlerfreies Atemvolumen angezeigt. Die Meßfehler zum Beginn und zum Ende der Atemphasen summieren sich mit jedem Atemzug, so daß besonders bei Messungen über einen längeren Zeitraum die Meßergebnisse beträchtlich von dem tatsächlich durchströmenden Luftvolumen abweichen. Außerdem erfolgt durch einseitige Verschmutzung oder Anfeuchtung der Flügel des Rotors eine Veränderung seines Schwerpunktes und damit eine Verschlechterung seiner Drehbarkeit. Diese Nachteile sind immer dann gegeben, wenn infolge der seitlichen Anordnung der Luftleitung sich im unteren Gehäuseteil die kondensierte Feuchtigkeit der Atemluft ansammelt und so den Rotor in seiner Drehbewegung behindert. A tidal volumeter is known in which the tidal volume is measured by tangentially attacking the air expelled from the patient's lungs a rotor arranged in a housing is set in rotation and this via a Suitable clockwork device with pointer on a scale causes the volume display. The rotor is similar to a turbine wheel with a large number of reinforcements on the outside trained wing provided. If the respiratory volumeter is used, this is the beginning and at the end of each breath of the clockwork device on the hands the measured value of the tidal volume transmitted and displayed by them inaccurate. As a result of relatively large inertia of the rotor, it reacts in the aforementioned breathing phases only very slowly or with a delay. Only when the rotor has overcome the inertia an error-free tidal volume is displayed. The measurement errors at the beginning and at the The end of the breathing phases add up with each breath, so this is particularly the case with measurements over a longer period of time the measurement results differ considerably from the actual the volume of air flowing through. In addition, there is one-sided contamination or moistening the blades of the rotor changes its center of gravity and thus a deterioration in its rotatability. These disadvantages are always then given when due to the lateral arrangement of the air duct in the lower part of the housing the condensed moisture of the breath collects and so the rotor in its Rotational movement obstructed.

Es ist weiterhin ein Meßgerät bekannt, dessen mit axialen Flügeln versehener Rotor von einem Stator rundherum umschlossen ist. Der Stator besitzt mehrere parallel zur Rotorachse und tangential zum mittleren Flügelumlaufkreis verlaufende Schlitze, über die das in den vom Gehäuse und Stator gebildeten Außenraum einströmende Atemgas gedrückt wird und auf die Flügel des Rotors auftrifft. It is also known a measuring device with axial blades provided rotor is surrounded by a stator all around. The stator owns several parallel to the rotor axis and tangential to the central wing circle Slots through which the flowing into the outer space formed by the housing and stator Breathing gas is pressed and hits the blades of the rotor.

Nach dem Auftreffen verläßt das Atemgas in einem spiraligen Weg und in Richtung der Rotorachse den Innenraum. Die Volumenanzeige bzw. Anzeige der Atmungsart erfolgt durch ein vom Rotor angetriebenes Zahnradgetriebe.After the impact, the breathing gas leaves in a spiral path and in the direction of the rotor axis Inner space. The volume display or display of the breathing type is carried out by a gear drive driven by the rotor.

Bei diesem Meßgerät bildet sich durch die erst vertikal, dann kreisende und schließlich horizontal zur Rotorachse strömende Atemluft ein Wirbelstrom im Statorinnenraum aus, welcher die Drehbewegung des Rotors negativ beeinflußt und somit Ungenauigkeiten im Meßbereich hervorruft. With this measuring device, the first vertical, then circular and finally breathing air flowing horizontally to the rotor axis creates an eddy current in the Stator interior, which negatively affects the rotation of the rotor and thus causing inaccuracies in the measuring range.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Meßgeräte so zu verbessern, daß der Rotor durch die ihn bewegenden Atemluftströmungen oder andere Unzulänglichkeiten in seiner Funktionstüchtigkeit nicht beeinträchtigt wird. The invention is based on the object of the known measuring devices to improve so that the rotor by the breathing air currents moving it or other deficiencies are not impaired in its functionality.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der zylinderförmige Stator als Halbzylinder ausgebildet ist, dessen äußere Mantelfläche dem Lufteintrittsstutzen zugekehrt ist und dessen Kanten unter Zwischenlage von Dichtungskörpern gegen die Gehäuseinnenwand abgestützt sind, und daß auf der dem Lufteintrittsstutzen gegenüberliegenden Seite des Gehäuses ein Rohrstutzen zum Auslassen der Atemluft angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Atemvolumeters entsteht kein Gasstromstau bzw. Wirbelstrom, wodurch wiederum die erzielten Meßergebnisse sehr genau sind. Infolge der fast masselosen Ausbildung des Rotors und der senkrechten Lage der Rotorachse zum Luftstrom ist eine Drehung des Rotors auch bei sehr schwachen Luftströmen garantiert. Durch eine im Nebenschluß zum Atemluftweg liegende Justiereinrichtung kann der Durchtrittsquerschnitt des Nebenschlußkanals verändert werden. According to the invention the object is achieved in that the cylindrical The stator is designed as a half cylinder, the outer surface of which is the air inlet nozzle is facing and its edges with the interposition of sealing bodies against the Housing inner wall are supported, and that on the opposite of the air inlet nozzle Side of the housing a pipe socket for discharging the breathing air is arranged. By the inventive design of the respiratory volumeter does not result in a gas flow congestion or Eddy current, which in turn means that the measurement results obtained are very accurate. As a result the almost massless formation of the rotor and the vertical position of the rotor axis In relation to the air flow, rotation of the rotor is guaranteed even with very weak air flows. The passage cross-section can be adjusted by means of an adjusting device located in the shunt to the airway of the bypass channel can be changed.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt des Atemvolumeters nach der Erfindung und Fig. 2 eine Seitenansicht mit Teilschnitt nach Fig. 1. In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely, FIG. 1 shows a longitudinal section of the respiratory volumeter according to the invention and FIG. 2 shows a side view with partial section according to FIG. 1.

Die Ein- und die Austrittsöffnung des mit 1 bezeichneten Gehäuses sind mit Anschlußkonen 2,3 versehen. Im Gehäuseinneren befindet sich ein mit einem doppelseitigen Flügel 4 ausgerüsteter Rotor, welcher zentrisch in der untersten Ebene eines halbkreisförmigen, mit dem Gehäuse 1 verbundenen Stators 6 angeordnet ist. Durch die Verbindung des Stators 6 mit dem Gehäusel mittels Dichtungskörpern 7, 8 wird das Atemvolumeter in zwei Kammern 9, 10 unterteilt. Der Stator 6 besitzt seine Mantelfläche in tangentialer Richtung zum Rotorumlaufkreis durchsetzende Schlitze 11 zum Anblasen des Rotors. Die Anzeige erfolgt über ein Meßwerk 12, das von der Rotorwelle 5 angetrieben wird. The inlet and outlet openings of the housing labeled 1 are provided with connection cones 2,3. Inside the case there is a with a double-sided wing 4 equipped rotor, which is centrically in the lowest Arranged level of a semicircular stator 6 connected to the housing 1 is. By connecting the stator 6 to the housing by means of sealing bodies 7, 8, the respiratory volumeter is divided into two chambers 9, 10. The stator 6 has its outer surface in the tangential direction to the rotor circle penetrating slots 11 to blow the rotor. The display takes place via a measuring mechanism 12, which is of the Rotor shaft 5 is driven.

Ist das Atemvolumeter in den Atemkreislauf eingeschaltet und strömt Atemgas in die obere Kammer 9 ein, dann wird beim Überströmen in die untere KammerlO der Gesamtstrom in Teilströme zerlegt. Die als Gasstrahlen aus den Schlitzen 11 austretenden Teilströme treiben den Rotor und somit das Meßwerk 12 an. Um die Anzeige mit dem tatsächlich durchgetretenen Volumen abstimmen zu können, besitzt das Atemvolumeter eine von außen zugängliche Justiereinrichtung, die aus dem Lochkörper 13 und der Drehscheibe 14 besteht. Mit dieser Justiereinrichtung kann durch Verschließen der Bohrungen im Lochkörper 13 die Anzeige verkleinert werden, d. h., je mehr Löcher durch die Drehscheibel4 verschlossen werden, desto weniger Luft kann ungemessen über den Nebenverschluß 15 durch das Atemvolumeter strömen. Is the tidal volumeter switched on in the breathing circuit and flowing Breathing gas into the upper chamber 9, then as it flows over into the lower chamber 10 the total flow is broken down into partial flows. As gas jets from the slots 11 escaping partial flows drive the rotor and thus the measuring mechanism 12. To the ad The breathing volumeter is able to coordinate with the volume actually passed through an externally accessible adjusting device, which consists of the perforated body 13 and the Turntable 14 consists. With this adjusting device, by closing the Holes in the perforated body 13, the display can be reduced, d. i.e., the more holes are closed by the rotary disc4, the less air can be unmeasured Flow via the secondary closure 15 through the respiratory volumeter.

Das Atemvolumeter ist fernerhin mit einer Rückstell-, einer Stopp- und einer Freigabeeinrichtung ausgerüstet, die unabhängig voneinander durch Rückstellknopf 16, Stoppknopf 17 und Freigabeknopf 18 betätigt werden können. Mit dem Rückstellknopf 16 kann das Meßwerk in Nullstellung gebracht werden, der Stoppknopf 17 dient zur Blockierung des Meßwerkes 12 in beliebiger Stellung bzw. nach bestimmter Zeit, z. B. nach einer Minute (Messung des Atemminutenvolumens), und der Freigabeknopf 18 gibt das Meßwerk 12 wieder frei. Die Anzeige erfolgt auf einem Zifferblatt, das eine große Milliliter- und eine kleine Literskala besitzt. The tidal volumeter is also equipped with a reset, a stop and a release device, which can be operated independently of one another by means of a reset button 16, stop button 17 and release button 18 can be operated. With the reset button 16 the measuring mechanism can be in zero position are brought, the stop button 17 is used to Blocking of the measuring mechanism 12 in any position or after a certain time, for. B. after one minute (measurement of the minute ventilation), and the release button 18 releases the measuring mechanism 12 again. The display takes place on a dial that has a large milliliter and a small liter scale.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Atemvolumeter, bestehend aus einem ein Meßwerk antreibenden, mit Schaufeln versehenen Rotor, der innerhalb eines zylinderförmigen Stators angeordnet ist und dessen Schaufeln über die Mantelflächen des Stators in tangentialer Richtung zum Umlaufkreis des Rotors durchsetzende Schlitze angeblasen werden, sowie aus einem den zylinderförmigen Stator unter Freilassung eines Hohlraumes umschließenden zylindrischen Gehäuse mit einem dessen Mantelfläche durchsetzenden Rohrstutzen zur Einführung der Atemluft, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Stator (6) als Halbzylinder ausgebildet ist, dessen äußere Mantelfläche dem Lufteintrittsstutzen (2) zugekehrt ist und dessen Kanten unter Zwischenlage von Dichtungskörpern (7, 8) gegen die Gehäuseinnenwand abgestützt sind, und daß auf der dem Lufteintrittsstutzen gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (1) ein Rohrstutzen (3) zum Auslassen der Atemluft angeordnet ist. Claims: 1. Respiratory volumeter, consisting of a measuring mechanism driving, bladed rotor, which is inside a cylindrical Stator is arranged and its blades over the outer surfaces of the stator in blown through slots in the tangential direction to the circumferential circle of the rotor be, as well as from a cylindrical stator leaving a cavity surrounding cylindrical housing with one penetrating the jacket surface Pipe socket for the introduction of breathing air, characterized in that the cylindrical Stator (6) is designed as a half cylinder, the outer surface of which is the air inlet nozzle (2) and its edges with the interposition of sealing bodies (7, 8) are supported against the inner wall of the housing, and that on the air inlet nozzle opposite side of the housing (1) a pipe socket (3) for discharging the Breathing air is arranged. 2. Atemvolumeter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Nebenschluß zum Atemluftweg liegende Justiereinrichtung, mit deren Hilfe der Durchtrittsquerschnitt des Nebenschlußkanals verändert werden kann. 2. Respiratory volumeter according to claim 1, characterized by a shunt Adjusting device located to the airway, with the help of which the passage cross-section of the bypass channel can be changed. In Betracht gezogene Druckschriften: Britsche Patentschrift Nr. 765 206; USA.-Patentschrift Nr. 2 326 925. References considered: British Patent No. 765 206; U.S. Patent No. 2,326,925.