DE2034097B2 - Respirometer airflow resistance chamber for pulmonary investigations - has differential pressure tube fitted with internal perforated baffles - Google Patents

Abstract

The respirometer cell is used in conjunction with a differential pressure manometer for pulmonary investigations. The measuring cell consists of a plastics or metal tube (1) at each end of which are inlet and outlet ports (2). Each port is connected to a transverse channel (10) which is aligned with vertical airways (7) forming spaces between sets of perforated baffles (14) stacked across the width of the tube and running the length of the tube between inlet and outlet. Each baffle has internal corrugations and perforated side walls. The airflow resistance of the device can be adjusted by varying the number of baffles.

Description

Versuche unternommen, auch Fleisch'sche Düsen erlaubt es, die einzelnen Bleche und Einsätze jederzeit,Attempts have been made, also Fleisch'sche nozzles allow the individual sheets and inserts at any time,

weiter zu verbessern; die Verbesserungsversuche 65 beispielsweise zum Zwecke einer Reinigung, aus demto further improve; the improvement attempts 65, for example, for the purpose of cleaning, from the

richteten sich im wesentlichen auf die querschnittgemit- Strömungsrohr zu entfernen und anschließend wiederwere directed essentially to remove the cross-sectional mit- flow tube and then again

telte Druckabnahme, wo also der Druck nicht mehr wie einzusetzen. Außerdem ist es möglich, Bleche gegentelte pressure decrease, so where the pressure no longer how to use. It is also possible to counteract sheet metal

bei der ursprünglichen Fleisch'schen Düse nur an zwei Einsätze oder umgekehrt auszutauschen und damit aufwith the original Fleisch nozzle only to be exchanged on two inserts or vice versa and thus on

einfache Weise dtn Strömungswiderstand in seiner Größe zu variieren.easy way to vary the size of the flow resistance.

Anhand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und d>e Wirkungsweise erläutert.An exemplary embodiment is based on the drawing of the invention described and the mode of operation explained.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Seiten- und Aufriß teilweise im Schnitt ein Sirömungsrohr 1 mit zwei Ableitstutzen 2 und 3, an denen die Meßgröße abgencnmen und über nicht gezeichnete Leitungen auf ein geeignetes Differenzdruckmcnometer gegeben wird. In das Strömungsrohr 1 ist ein den Strömungswiderstand bildender Stapel aus abwechselnd aneinander geschichteten wellenartig geformten Blechen 4 und Blechteilen 5 und 6 angeordnet.1 and 2 show in side and elevation partially in section a Sirömungsrohr 1 with two Discharge nozzles 2 and 3, at which the measured variable is decreased and via lines not shown a suitable differential pressure meter is given. In the flow pipe 1 is a flow resistance forming stack of alternately stacked wave-like shaped sheets 4 and Sheet metal parts 5 and 6 arranged.

Wie anhand einer perspektivischen Darstellung in F i g. 3 ersichtlich ist, ist jedes Blechteil 6 mit zwei bis zu seinem Boden 9durchgehenden Nuten 7 und 8 versehen. Jede dieser Nuten 7 und 8 verläuft beim im Strömungsrohr angeordnetem Blechteil 6 achsparallel zu den Ableitstutzen 2 Mnd 3.As based on a perspective illustration in FIG. 3 can be seen, each sheet metal part 6 is with two up to its bottom 9 provided through grooves 7 and 8. Each of these grooves 7 and 8 runs in the Sheet metal part 6 arranged in the flow tube, axially parallel to the discharge nozzle 2 Mnd 3.

Sämtliche Nuten 7 sind über einen ersten Sammelkanal 10 mit dem Ableiisuitzen 2 und sämtliche Nuten 8 über einen Sammelkanal 11 mit dem Ableitstutzen 3 verbunden. An jedem Blechteil 5 und 6 sind dabei entlang den Nuten 7 und 8 in Abständen entsprechend der Wellänge der Wellbleche 4 Bohrungen 12 und 13 vergesehen, die die einzelnen an die BlechteUe 5 und 6 angrenzenden Querschnittsöffnungen 14 der Wellbleche 4 mit den einzelnen Nuten 7 bzw. 8 verbinden.All of the grooves 7 are through a first collecting channel 10 with the Ableiisuitzen 2 and all the grooves 8 via a collecting duct 11 with the discharge nozzle 3 tied together. On each sheet metal part 5 and 6 are along the grooves 7 and 8 at intervals accordingly the shaft length of the corrugated sheets 4 holes 12 and 13 provided, which the individual to the sheet metal sheets 5 and 6 connect adjacent cross-sectional openings 14 of the corrugated metal sheets 4 with the individual grooves 7 and 8, respectively.

Das Strömungsrohr 1 kann aus Metall oder auch aus Kunststoff bestehen. Entsprechend können auch die Teile 4,5,6 aus Metall oder Kunststoff geformt sein. Die Kunststoff-Ausführung hat gegenüber der Metall-Ausführung den Vorteil der Leichtigkeit, ist jedoch schwierig zu beheizen, da ihr Wärmeleitvermögen gering ist.The flow tube 1 can be made of metal or plastic. The Parts 4,5,6 be molded from metal or plastic. the The plastic version has the advantage of lightness over the metal version, but it is difficult to heat because of its low thermal conductivity.

Eine metallische Ausführung hat außerdem den Vorteil, daß die Beheizung, beispielsweise durch Anlegen von geeigneten Heizkörpern an die Außenwandungen des Strömungsrohres, von außen erfolgen kann; auf stromgespeiste Heizwicklungen im Innern des Rohres — wie sie /. B. bei den Rezeptoren nach Fleisch erforderlich sind — kann also verzichtet werden. Dadurch läßt sich auch ohne Schwierigkeiten eine Heißsterilisation durchführen.A metallic design also has the advantage that the heating can take place from the outside, for example by applying suitable heating elements to the outer walls of the flow pipe; on powered heating coils inside the pipe - like them /. B. are required for the receptors of meat - can therefore be dispensed with. As a result, hot sterilization can also be carried out without difficulty.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Ringkanälen an der äußersten Randzone des Kapillar-Ring channels on the outermost edge of the capillary u röhrchen-Bündels, sondern über dem gesamten Strö-Pateatanspruch: mungsquerschnitt des Rohres erfaßt wird, so daß sich ο - u λ α. _m*_trnmrt> ein mittlerer Differenzdruck ergibt, der bei Eixspiration Stromungsmesser, msbesondere Atemstrom e- emrn't annähernd gleich groß ist. Diese zeptor fur die Lungenfunküonsd.agnost.k, beste- 5 uncmk V' _{he fflhrten jedoch insgesami} hend aus einem Strömungsrohr mit wenigstens zwei Verb^esseru ⁸ _{llstandigen oder sogar} Druckableitstutzen sowie einem Stromungsw.der- jg£JJ^ ^ _abwegige, £_ösunge, _{So b} ^g _eschre ™ stand, der aus einem Stapel von abwechselndI plan J^lSSielsweiiedieUS-PS30 71 160eine Düsenach anemandergeschichteten Well·^. A^JJ?*™ ,„ pTeS'scher Art. bei der bereits schon Kapillaröffnungeb.ldet ist, dessen vom Wellblech gebildete .o Hosen* _{|b des Rohres zusät}zlich zu den Randröhr-Stromungskanale zur Abnahme eines querschnuts- gen innerna _h pneumatisch verbungemitte ten Druckdifferenzwertes durch einen senk- cnen rau ucu iv.u«. ,=„._„ _pra\u, _K;_ru i_Pfwh ι, · fecht zur Strömungsrichtung üegenden Kanal mit den sind. Be, dieser Losung ergibt^ sich jedoch^ kern dem zugehörigen Ableitstutzen verbunden sind. echter V^W^ZJ^tetZotun, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen «5 gewählte Anzapfkonzeptledighch ^Anzapfung nur den Wellblechen (4) Einsätze aus je zwei Aboeckble- einiger wen.ger. nicht jedoch »mischer **Pfachen (5, 6) liegen von denen das eine Abdeckblech dien im Querschnitt zulaßt. Demgegenüber erlaubt (6) jede Einsatze mit je zwei als Kanal achsparallel jedoch der Stromungsmesser nach der US-PS 33 49 619, zu den Abteitstutzen (23) eingebrachten Nuter, (7,8) der eine we.tere Mod.fikat.on der FIe ch sehen Düse versehen ist, während das andere Abdeckblech (5) » darstellt, bereits eine querschn.ttgem.tteltc Druekabzur Abdeckung der Nuten dient, und daß entlang den nähme, jedoch auf Kosten der Lan mamat der Nuten (7, 8) jedes Abdeckbleches (6) in Abständen Strömung da der Stromungswidersumd be.m btroentsprechend der Wellänge des Wellbleches (4) mungsmesser nach der US-PS 33 49bl9 in insgesamt Bohrungen (12, 13) vorgesehen sind, die die vom drei Einzelwiderstände unterte.lt ist. die durch freie Wellblech gebildeten Strömungskanäle (14) über die 25 Lufträume voneinander getrennt sind, wobei die Nuten mit je einem über die Nutenstirnöffnungen Lufträume die Ausbildung eines durchgehenden lammaverlaufenden Sammelkanal (10, 11) und dem ren Strömungsprofiles also von vornherein verhindern, jeweiligen Ableitstutzen (2, 3) pneumatisch verbin- Damit ist keine Proportionalität zwischen dem e.gent_den lieh gesuchten Volumenstromwert der Atemströmung u tube bundle, but over the entire Strö-Pateat claim: mung cross section of the tube is recorded so that ο - u λ α. _m * _trnmrt > results in a mean differential pressure which, with Eixspiration, flowmeter, mspecial respiratory flow e-emrn't is approximately the same. This Zeptor for the Lungenfunküonsd.agnost.k, consisting uncmk 5 V _{'but he fflhrten insgesami} starting from a flow tube having at least two verb ^it seru ⁸ _{llstandigen or even} Druckableitstutzen and a Stromungsw.der- jg £ JJ ^ ^ _devious, £ _ösunge , _{So b} ^g _eschre ™ stood out, consisting of a stack of alternating I plan J ^ lSSielsweiiedieUS-PS30 71 160 a nozzle after one another layered well · ^. Is A ^ JJ * ™, "pTeS'scher style while already been Kapillaröffnungeb.ldet whose .o pants formed from corrugated iron * _{|?. B of the pipe zusät} zlich to Randröhr-flow channels for acceptance of a querschnuts- gen innerna _h pneumatically pressure differential value mediated by a submerged rough ucu iv.u «. , = "._" _pra \ u, _K ; _r u i _Pf wh ι, · fecht to the flow direction overlying channel with the are. However, this solution shows that the associated discharge nozzle is connected to the core. Genuine V ^ W ^ ZJ ^ tetZotun, characterized in that between «5 selected tapping concept lightch ^ tapping only the corrugated sheets (4) inserts from two subscription corner sheets a few. but not »mixer ** Pfachen (5, 6), one of which allows a cover plate to serve in cross section. In contrast, (6) allows each insert with two as a channel axially parallel, but the flow meter according to US-PS 33 49 619, to the Abteitstutzen (23) introduced grooves, (7,8) the one we.tere Mod.fikat.on the FIe ch see nozzle is provided, while the other cover plate (5) represents, already a cross-sectional pressure is used to cover the grooves, and that along the would take, but at the expense of the Lan mamat of the grooves (7, 8) each Cover plate (6) at intervals flow because the Stromungswidersumd be.m btro according to the wave length of the corrugated sheet (4) measurement meter according to US-PS 33 49bl9 in a total of holes (12, 13) are provided, which is Unterte.lt from the three individual resistors. the flow channels (14) formed by free corrugated sheet metal are separated from one another by the 25 air spaces, the grooves with one air space each over the groove end openings preventing the formation of a continuous collecting channel (10, 11) and the ren flow profile from the outset. 2, 3) pneumatically connected, so there is no proportionality between the e.gent and _the volume flow rate of the respiratory flow sought 30 und dem jeweils tatsächlich gemessenen (mittleren)30 and the actually measured (mean) Differenzdruckwert gegeben. Man erhält demnach auchDifferential pressure value given. So you also get völlig unkontrollierbare Druckmeßwerte, die einencompletely uncontrollable pressure readings, the one Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungsmes- Rückschluß auf die Größe des jeweiligen Volumenstro-The invention relates to a flow measurement inference on the size of the respective volume flow ser, insbesondere Atemstromrezeptor für die Lungen- nies nicht erlauben.water, especially the respiratory flow receptor for the lungs. funktionsdiagnostik. bestehend aus einem Strömungs- 35 Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Strö-functional diagnostics. consisting of a flow 35 The object of the present invention is to provide a flow rohr mit wenigstens zwei Druc':ableitstutzen sowie mungsmesser anzugeben, der die Abnahme einespipe with at least two pressures: discharge nozzle as well as flowmeter to indicate that the acceptance of a einem Strömungswiderstand, der aus einem Stapel von querschnittgemittelten Differenzdruckes bei ungestör-a flow resistance, which consists of a stack of cross-sectional mean differential pressure with undisturbed abwechselnd plan aneinandergeschichteten Well- und tem laminaren Strömungsprofil erlaubt.alternating planar layered corrugated and laminar flow profiles are allowed. Abdeckblechen gebildet ist. dessen vom Wellblech Die Aufgabe wird ausgehend von einem Siromungs-Cover plates is formed. from the corrugated iron The task is based on a Siromungs- gebildete Strömungskanäle zur Abnahme eines quer- 4° messer der eingangs genannten Art erfindungsgemäßformed flow channels for the removal of a transverse 4 ° knife of the type mentioned according to the invention schnittsgemittelten Druckdifferenzwertes durch einen dadurch gelöst, daß zwischen den Wellblechen EinsätzeAverage pressure differential value achieved by having inserts between the corrugated metal sheets senkrecht zur Sirömungsrichtung liegenden Kanal mit aus je zwei Abdeckblechen liegen, von denen das eineThe duct is perpendicular to the direction of flow and each has two cover plates, one of which dem zugehörigen Ableitstutzen verbunden sind. Abdeckblech jedes Einsatzes mit je zwei als Kanalare connected to the associated discharge nozzle. Cover plate of each insert with two each as a channel Für die Lungenfunktionsdiagnostik werden vorwie- achsparallel zu den Ableitstutzen eingebrachten NutenFor lung function diagnostics, grooves are mainly made parallel to the discharge nozzle gend Atemstromrezeptoren nach Fleisch verwendet. 45 versehen ist, während das andere Abdeckblech zurgend respiratory flow receptors used according to meat. 45 is provided, while the other cover plate for Diese Rezeptoren bestehen im Bereich der Meßstrecke Abdeckung der Nuten dient, und daß entlang den NutenThese receptors exist in the area of the measuring section covering the grooves and that along the grooves aus einer großen Anzahl von Kapillarröhrchen, womit jedes Abdeckbleches in Abständen entsprechend derfrom a large number of capillary tubes, with each cover plate at intervals corresponding to the eine große Gleichmäßigkeit, also eine wirbelfreie Wellänge des Wellbelches Bohrungen vorgesehen sind,a great evenness, i.e. an eddy-free shaft length of the corrugated belch holes are provided, Strömung und damit eine verhältnismäßig hohe die die vom Wellblech gebildeten StrömungskanäleFlow and thus a relatively high flow channels formed by the corrugated iron Meßgenauigkeit erreicht wird. Die Rezeptoren nach 50 über die Nuten mit je einem über die Nutenstirnöffnun-Measurement accuracy is achieved. The receptors after 50 over the grooves with one over the groove front opening Fleisch haben jedoch einen wesentlichen Nachteil, der gen verlaufenden Sammelkanal und dem jeweiligenHowever, meat have a major disadvantage, the gene running collecting channel and the respective sich aus der für diese Rezeptoren speziellen Art der Ableitstutzen pneumatisch verbinden.pneumatically connect from the special type of discharge nozzle for these receptors. Druckabnahme ergibt. Bei Rezeptoren nach Fleisch Der Strömungsmesser nach der Erfindung erlaubt diePressure decrease results. With receptors according to Fleisch The flow meter according to the invention allows kann nämlich das Differenzdrucksignal lediglich in zwei Abnahme eines querschnittgemittelten Differenzdruk-namely, the differential pressure signal can only be divided into two decreases of a cross-sectional mean differential pressure Ringkanälen an der äußersten Randzone des Kapillar- 55 kes bei ungestörtem laminaren Strömungsprofil. Hier-Ring channels at the outermost edge zone of the capillary with an undisturbed laminar flow profile. Here- röhrchen- Bündels abgenommen werden. Da sich bei bei durch ergibt sich ein mittlerer Differenzdruck, der beitube bundle are removed. Since at through there is a mean differential pressure that at Exspiration und bei Inspiration eine unterschiedliche Exspiration und Inspiration im wesentlichen immerExpiration and, in the case of inspiration, essentially always a different expiration and inspiration Geschwindigkeitsverteilung des Atemstromes über den gleich groß ist und zudem in guter Proportionalität zumSpeed distribution of the respiratory flow over which is the same and also in good proportionality to the Querschnitt des Bündels ergibt und der Unterschied der eigentlich zu messenden Volumenstromwert des Atem-Cross-section of the bundle and the difference between the actual volume flow value of the breathing beiden Geschwindigkeiten an der Randzone des 60 stromes steht. Zweckmäßig ist es, im Strömungsrohrboth speeds at the edge of the 60 stream. It is useful in the flow pipe Bündels besonders groß ist, ergeben sich bei Exspiration den Stapel aus abwechselnd aufeinander geschichtetenThe bundle is particularly large, the stack of layers alternately stacked on top of each other arise during expiration und bei Inspiration unterschiedlich große Druckdiffe- wellenartig geformten Blechen und Einsätzen vorzugs-and with inspiration, differently sized pressure difference- wave-like shaped sheets and inserts preferably- renzen. Zwar wurden in der Zwischenzeit bereits schon weise lösbar anzuordnen. Eine lösbare Anordnunglimit. It is true that in the meantime they have already been arranged wisely so that they can be solved. A detachable arrangement