DE2512607A1

DE2512607A1 - METHOD AND DEVICE FOR HUMIDIFYING AND HEATING A GAS

Info

Publication number: DE2512607A1
Application number: DE19752512607
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Higelin; Hans-Peter Hirt; Peter Vogel
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: Kontron Instruments Holding NV
Priority date: 1974-03-28
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DK134875A; DD117036A5; DE2512607C2; NL7502668A; GB1509011A; IT1034183B; FR2265352B1; CH576791A5; JPS50130294A; SE7503305L; NL159885C; JPS547392B2; FR2265352A1; NL159885B

Description

DR. ING. F. WUESTHOFF _{8 MÜNCnE}N 9ΟDR. ING. F. WUESTHOFF _{8 MUNE} N 9Ο Dn.E.T.PEOHMANN SCIIWEIGEnsTRASSE 2Dn.E.T.PEOHMANN SCIIWEIGEnsTRASSE 2 DH. ING. D. BKHKENS 2512607 tklkpow (0811) 66 80 31DH. ING. D. BKHKENS 2512607 tklkpow (0811) 66 80 31 DIPL. ING. R. GOETZ «'" 3 a* 070DIPL. ING. R. GOETZ «'" 3 a * 070 PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS PflOTKOTPATKKT MÜNCHKNPflOTKOTPATKKT MUNICHKN

Beschreibung zu der Patentanmeldung Description of the patent application

F. Hoffmann-La Roche & Co., Aktiengesellschaft, Basel, SchweizF. Hoffmann-La Roche & Co., Aktiengesellschaft, Basel, Switzerland

Verfahren und Vorrichtung; zur Anfeuchtung und Erwärmung eines Gases.Process and device; for humidifying and heating a gas.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anfeuchtung und Erwärmung eines Ganes, insbesondere des für die künstliche Patientenbeatmung verwendeten Atemgases, bei welchem das trockene Gas in einem erwärmten Wasserbad angefeuchtet und auf eine vorgegebene Temperatur eingeregelt wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, umfassend einen von dem A+fimga« durchströmten, boclenseitig beheizten topfartigen Behälter, in welchem ein Wasserbad gespeichert ist, init einem Zufuhranschluss für das trockene und einem Austraganschluss für das angefeuchtete und erwärmte Gas sowie mit einer Anordnung zur Temperaturregelung des Wasserbades.The invention relates to a method for moistening and heating a goose, in particular for the artificial patient ventilation used breathing gas, in which the dry gas is moistened in a heated water bath and is regulated to a predetermined temperature, as well as to a device for carrying out this method, comprising one through which the A + fimga «flows and is heated on the bocl side Pot-like container in which a water bath is stored, with a supply connection for the dry and a discharge connection for the humidified and heated gas as well as with an arrangement for regulating the temperature of the water bath.

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Das für die künstliche Patientenbeatmung benötigte Atemgas sollte idealerweise eine relative Luftfeuchtigkeit besitzen, die bei JJOO/o liegt, und ausserdem möglichst unabhängig von der Betriebsweise der für die Therapie eingesetzten Geräte, insbesondere unabhängig von den bei der Beatmung auftretenden Fluss- und Druckwechseln, auf einer vorbestimmten Temperatur, gehalten werden können. Ferner sollte das Anfeuchtungsmedium dampfförmig und nicht als Aerosol im Gas enthalten sein. Mit den bislang bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Anfeuchtung und Erwärmung von Gasen lassen sich diese Idealanforderungen aus verschiedenen Gründen nicht erfüllen»The breathing gas required for artificial patient ventilation should ideally have a relative humidity of JJOO / o , and also as independently as possible of the mode of operation of the devices used for therapy, in particular regardless of the changes in flow and pressure occurring during ventilation, on one predetermined temperature can be maintained. Furthermore, the humidifying medium should be contained in the gas in vapor form and not as an aerosol. With the previously known methods and devices for humidifying and heating gases, these ideal requirements cannot be met for various reasons »

Ein wesentlicher Nachteil ergibt sich bei bekannten Verdampfer-Geräten einerseits daraus, dass für den Betrieb ein relativ grosses Wasservoluinen in der Grössenordnung von 0,5 "bis 1\ verwendet wird, da bei derart grossen Volumina die Temperaturregelung des angefeuchteten Atemgases nur unter Berücksichtigung eines vergleichsweise hohen thermischen Trägheitsgrades vorgenommen werden kann. Vor allem dann, wenn bei einer Beatmung die Aenderung des Gasdurchflusses (Atemminutenvolumen) grössere Werte annimmt, kann eine Temperaturregelung bei bekannten Verdampfersystemen die sich dabei einstellende vorübergehende Temperaturabweichung nur wenig reduzieren und nur sehr langsam ausregeln, was zu grossen und sehr lange anhaltenden Temperaturschwankungen am patientenseitigen Anschluss des Beatmungsgerätes führt, von denen vor allem die Temperaturüberhöhungen schädlicheA major disadvantage arises with known evaporator devices on the one hand from the fact that a relatively large volume of water in the order of magnitude of 0.5 "to 1 \ is used because with such large volumes the temperature control of the humidified breathing gas is only taken into account a comparatively high degree of thermal inertia can be made. Especially if during ventilation the change in gas flow (minute ventilation) assumes greater values, temperature control in known vaporizer systems can be used Reduce the resulting temporary temperature deviation only slightly and only very slowly regulate what leads to large and very long-lasting temperature fluctuations at the patient-side connection of the ventilator leads, of which above all the excess temperatures are harmful

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Folgen für den Patienten haben können. Ebenfalls bedingt durch die grosse Wassermenge ergeben sich relativ grosse Betriebsbereitschaftszeiten, sowie vergleichsweise grössere Druckabfälle über dem Verdampfersystem. Auch ist es bei bekannten Verdampfergeräten üblich, den gesamten Wasservorrat für den Anfeuchtungsvorgang heranzuziehen, so dass nach dessen Verbrauch der Betrieb der Anlage unterbrochen werden muss,um den Wasservorrat wieder nachfüllen zu können.Can have consequences for the patient. Also due to the large amount of water results in relatively long standby times and comparatively greater pressure drops above the evaporator system. It is also common in known evaporator devices to use the entire water supply for the humidification process to be used, so that after its consumption, the operation of the system must be interrupted to restore the water supply to be able to refill.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Anfeuchtung und Erwärmung von Atemgas zu schaffen, bei welchem iiiöuesoiidere die vorstehenden I-Tachleile vermieden und mil dem die Idealanforderungen für die Aufbereitung von Atemgasen möglichst weitgehend erfüllt werden, so dass am patientenseitigen Anschluss des Beatmungsgerätes ein Atemgas mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 100?$ bei einer vorgegebenen Temperatur zur Verfügung steht, und bei welchem vor allem auch Aenderungen des Gasdurchflusses.(Atemminutenvolumen) keinen nachteiligen Einfluss auf die Austragtemperatur des angefeuchteten Atemgases ausüben können, ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zu schaffen, welche konstruktiv möglichst einfach aufgebaut und funktionell zuverlässig im Betrieb ist.It is therefore the object of the invention to provide a method for To create humidification and heating of breathing gas, in which iiiöuesoiidere the above I-Tachleile avoided and with the the ideal requirements for the preparation of breathing gases are met as far as possible, so that on the patient side Connection of the ventilator to a breathing gas with a relative humidity of about 100? $ At a given temperature is available, and in which, above all, changes in the gas flow (respiratory minute volume) are not disadvantageous Can exert an influence on the discharge temperature of the humidified breathing gas, furthermore a device for carrying out a to create such a method, which constructively as possible is simply structured and functionally reliable in operation.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs definierten Art erfindungsgeiiiäss dadurch gelöst, dass das Gas in eine Wasservorlage geringen Volumens fein vertex]t eingeblasen wird, dass die aus der Wasservorlage während des Betriebs ver-In a method of the type defined at the outset, this object is achieved according to the invention in that the gas in a small volume of water, finely vertically blown in that the water removed from the water seal during operation

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brauchte Wassermenge aus einem Wasservorrat über einen von der Wasservorlage abgeschiedenen Nachfüllbereich unter gleichzeitiger Regulierung des Wasservorlageniveaus kontinuierlich zugegeben wird, und dass die der Wasservorlage zugeführte Wärmemenge in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des angefeuchteten und erwärmten Gases geregelt wird.Required amount of water from a water supply via a refill area separated from the water reserve while at the same time Regulation of the water reserve level is added continuously, and that the amount of heat supplied to the water reserve in Depending on the outlet temperature of the humidified and heated gas is regulated.

Bei diesem erfindungsgemässen Verfahren wird zur Anfeuchtung und Erwärmung des Gases eine Wasservorlage mit einem geringen Volumen verwendet, welches in der Grössenordnung von etwa 30 ml liegt. Durch die Verwendung einer derart geringen Wassermenge kann ein sehr regulierempfindliches dynamisches Temperaturverhalten erzielt werden, was dann, wenn sich aufgrund von Plussänderungen, beispielsweise beim Beatmungsvorgang, Temperaturerhöhungen am Austragabschnitt einstellen, eine rasche Regelung der der Wasservorlage zugeführten Wärmemenge gestattet.In this method according to the invention, a water seal with a small amount of water is used for humidifying and heating the gas Volume used, which is of the order of about 30 ml. By using such a small amount of water can have a dynamic temperature behavior that is very sensitive to regulation can be achieved what happens when, due to positive changes, for example during the ventilation process, temperature increases set on the discharge section, allows rapid regulation of the amount of heat supplied to the water seal.

Ferner wird durch die Einleitung des trockenen Gases in die Wasservorlage in feinverteilter Form erreicht, dass einerseits das Gas nahezu vollständig mit Wasserdampf gesättigt werden kann und anderseits der Druckabfall über der Anfeuchtungseinrichtung sehr klein bleibt. Das Gas verlässt die Wasservorlage mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von nahezu 100$ und erfährt auf seinem weiteren Weg durch das Gerät bis zum Ausgang ein Temperaturgefälle. Dabei bleibt die gewünschte hohe relative Luftfeuchtigkeit erhalten, so dass nach der Anfeuchtung und Erwärmung des Gases nur noch eine Temperaturregelung vorgenommen zu werden braucht,Furthermore, by introducing the dry gas into the water reservoir in finely divided form, that on the one hand the gas can be almost completely saturated with water vapor and, on the other hand, the pressure drop across the humidifying device remains very small. The gas leaves the water seal with a relative humidity of almost $ 100 and experiences on its further way through the device to the exit there is a temperature gradient. The desired high relative humidity is retained, so that after the moistening and heating of the gas only a temperature control still needs to be carried out,

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währenddessen sich eine Regulierung des Feuchtigkeitsgehaltes vorteilhafterweise erübrigt.meanwhile a regulation of the moisture content advantageously unnecessary.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist ausgehend von den eingangs definierten Vorrichtungsmerkmalen erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Behälters ein zu dessen Bodenfläche hin offener, mit dem Austraganschluss verbundener Gehäuseteil eingesetzt ist, dessen Seitenwandung einen gegenüber der Behälterwand zurückgesetzten Querschnitt besitzt, dass die. Seitenwandung an ihrer auf der Bodenfläche abgestützten Stirnfläche eine Vielzahl kerbförmiger Ausnehmungen aufweist, dass im Mittelabschnitt der Behälterbodenfläche ferner ein den Nachfüllbereich umgrenzendes, in den Innenraum des Gehäuseteils hineinragendes Wandelement vorgesehen ist, welches den Nachfüllbereich von dem WasserVorlagebereich abscheidet, wobei jedoch in diesem Wandelement zur Verbindung der- Bereiche mindestens ein Drosseldurchlaß ausgebildet ist und daß eine von der Behälteroberseite her den Gehäuseteil durchsetzend in den Nachfüllbereich hineinragende Halterungshülse für einen Wasservorratsbehälter vorgesehen ist, deren untere, eine verschließbare Austrittsöffnung ausbildende Hülsenstirnfläche in einem Abstand von der Behälterbodenfläche endet.A device for carrying out the method described above is based on those defined at the beginning Device features according to the invention characterized in that in the interior of the container a to its bottom surface is inserted towards the open, connected to the discharge connection housing part, the side wall of which is opposite the container wall has recessed cross-section that the. Side wall on its end face supported on the bottom surface has a plurality of notch-shaped recesses that furthermore a in the central portion of the container bottom surface A wall element that delimits the refill area and projects into the interior of the housing part is provided, which is the refill area from the water supply area separates, but formed in this wall element to connect the areas at least one throttle passage and that one of the top of the container penetrates the housing part into the refill area protruding mounting sleeve is provided for a water reservoir, the lower one, a lockable The sleeve end face forming the outlet opening ends at a distance from the container bottom face.

Eine konstruktiv besonders einfache Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ferner dadurch erhalten, daß die Seitenwandungen des Gehäuseteils und dieA particularly simple construction of the device according to the invention is also obtained by that the side walls of the housing part and the

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Behälterwand zylinder förirdg ausgebildet sind, daß der Gehäuseteil im Innenraum des Behälters konzentrisch zurContainer wall cylinders are formed that the Housing part in the interior of the container concentric to

Behälterlängsachse unter Ausbildung eines kroisringförmigen Zwischenraumes zwischen den einander benachbarten Wandungen abgestützt ist und daß das Wandelement ein ebenfalls zylinderförmiger, an seiner Oberseite offener Ringteil ist, der konzentrisch zur Behälterlängsachsc auf der Behälterbodenfläche befestigt ist.Longitudinal container axis with the formation of a kroisring-shaped Space between the adjacent walls is supported and that the wall element is a also more cylindrical, more open at the top The ring part is fastened concentrically to the longitudinal axis of the container on the container bottom surface.

Bei der vorgenannten Vorrichtung, welche mit ihrem Zufuhranschluß an einen herkömmlichen Respirator angeschlossen werden kann, wird das trockene Atemgas während des Inspiriums von dem Zufuhranschluß in den kreisringförmigen Zwischenraum zwischen den benachbarten Wandungen des Behälters und des Gehäuseteiles eingeleitet. Aus diesem Zwischenraum strömt das Atemgas durch den Gasverteiler, der durch die Vielzahl der kerbförmigen Ausnehmungen an der auf der Bodenfläche des Behälters abgestützten Stirnfläche des Gehäuseteils gebildet wird, in den Wasservorlagebereich, in|dem das Atemgas erwärmt und angefeuchtet wird. Dabei wird im Anfangsstadium des Inspiriums das über die kerbförmigen Ausnehmungen in ö.en kreisringförmigen Zwischenraum eingeflossene Wasser in den Wasservorlagetaereich hineingedrückt, so daß der Wasserstand in diesem Bereich, gemessen von der Behälter-Bodenfläche, etwa fünf bis sieben Millimeter im betriebsbereiten Zustand beträgt.In the aforementioned device, which can be connected to a conventional respirator with its supply connection, the dry breathing gas is introduced during inspiration from the supply connection into the annular space between the adjacent walls of the container and the housing part. From this space, the breathing gas flows through the gas distributor, which is formed by the large number of notch-shaped recesses on the end face of the housing part supported on the bottom surface of the container, into the water reservoir area, in which the breathing gas is heated and humidified. In the initial stage of inspiration, the water that has flowed into the notch-shaped recesses in an annular gap is pressed into the water reservoir area, so that the water level in this area, measured from the bottom of the tank, is about five to seven millimeters when it is ready for operation.

Das aus dem Wasservorlagebereich austretende, angefeuchtete und erwärmte Atemgas strömt über denThe humidified and heated breathing gas emerging from the water reservoir area flows over the

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Innenraum des Gehäuseteils zu dessen Austraganschluß und weiter über einen dort angebrachten, zum Benutzer hinführenden Schlauch. Da dieser Schlauch gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur eine Länge von etwa einem Meter besitzt, sind zur Abscheidung des Kondenswasser im Schlauchabschnitt vorteilhafterweise keine Kondenswasserkugeln erforderlich, welche sonst periodisch entleert werden müßten, da das Kondenswasser ohne den Betrieb der Anlage nachteilig beeinflussen zu können in den Gehäuseteil zurückfließen kann. Ferner besitzt das beschriebene Funktionsprinzip nur einen äußerst geringen Druckabfall, der bei einem Durchfluß von 30 l/min nur etwa 2 cm HpO-Säule beträgt.Interior of the housing part to its discharge connection and further via a hose attached there that leads to the user. Since this hose according to a Another advantageous embodiment of the device according to the invention only has a length of about one meter has, there are advantageously no condensation balls for separating the condensation in the hose section required, which would otherwise have to be emptied periodically, since the condensation water without operation to be able to adversely affect the system can flow back into the housing part. Furthermore, the Functional principle described only an extremely small pressure drop, which at a flow rate of 30 l / min only is about 2 cm HpO column.

Aus der Wasservorlage wird während des Betriebs ständig Wasser verbraucht, welches zur Aufrechterhaltung eines möglichst gleichbleibenden Wasservorlageniveaus kontinuierlich nachgefüllt werden muß, wozu der vom Wasservorlagebereich abgeschiedene Nachfüllbereich und ein mit diesem verbundener Wasservorratsbehälter dient. Dieser Wasservorratsbehälter ist über seinen Halsabschnitt •in die in den Nachfüllbereich hineinragende Halterungs-, hülse,- die kurz vor der Bchältcrbodcnflache endet, von der Behälteroberscite her einsetsbar, so daß das im Vorratsbehälter enthaltene Wasser in den NachfüllbereichThe water reserve becomes during operation constantly consumes water, which is used to maintain a water reserve level that is as constant as possible must be refilled continuously, including the refill area separated from the water reservoir area and a water storage tank connected to this is used. This water reservoir is over its neck portion • into the mounting bracket protruding into the refill area, sleeve, - which ends shortly before the container bottom surface, of the top of the container can be used, so that the Reservoir containing water in the refill area

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einströmen kann, bis der Wasserstand etwa mit der Stirnfläche der Halterungshülse abschließt. Gleichzeitig kann das Wasser aus dem Nachfüllbereich über den im Wandelement ausgebildeten Drosseldurchlaß in den Wasservorlagebereich einlaufen, bis dort ebenfalls der vorgenannte Wasserstand erreicht ist.can flow in until the water level closes approximately with the end face of the mounting sleeve. At the same time, the water from the refill area can over the throttle passage formed in the wall element run into the water reservoir area until there as well the aforementioned water level has been reached.

Während des Betriebs der Vorrichtung wird mit der Atemfrequenz auch der Druck im Innenraum des Gehäuseteils entsprechend verändert, was bewirkt, daß zu Beginn einer Druckwechselperiode bei ansteigendem Druck (Inspirium) der Wasserstand im Nachfüllbereich zunächst abgesenkt wird, wodurch das den Druckanstieg verursachende Atemgas an der Stirnfläche der Halterungshülse vorbei in den Innenraum des Vorratsbehälters hineinströmen kann. Dadurch erhöht sich entsprechend der Innendruck im Vorratsbehälter, was bewirkt, daß bei einem sich an den Druckanstieg anschließenden Druckabfall im Innenraum des Gehäuseteiles (Expirium) durch den Behälterüberdruck ein entsprechender Wasseranteil aus dem Vorratsbehälter in den Nachfüllbereich gefördert wird, wodurch das Niveau im Nachfüllbereich ansteigt. Durch diese Pumpwirkung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Nachfüllbereich wird der Viasserstand im Nachfüllbereich mit der Atemfrequenz ständig angehoben und abgesenkt, wobei ab einem gewissen Füllstand im Nachfüll-During the operation of the device, the pressure in the interior of the Housing part changed accordingly, which has the effect that at the beginning of a pressure change period with increasing Pressure (Inspirium) the water level in the refill area is initially lowered, which causes the pressure to rise causing breathing gas to flow past the end face of the holding sleeve into the interior of the storage container can. This increases the internal pressure in the storage container accordingly, which causes at a pressure drop in the interior of the housing part (expirium) following the increase in pressure the container overpressure, a corresponding proportion of water is conveyed from the storage container into the refill area which increases the level in the refill area. This pumping action between the reservoir and In the refill area, the level in the refill area is constantly raised and lowered with the breathing rate, where from a certain level in the refill

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bereich bei einem Druckanstiegmaximum kein Atemgas mehr in den Vorratsbehälter einströmen kann, wobei sich ein Gleichgewicht zwischen dem Gasdruck im Gehäuseteil-Innenraum und dem Druck im Vorratsbehälter zuzüglich dem Druck der Wassersäule des Vorratsbehälters einstellt. area in the event of a pressure increase maximum no more breathing gas can flow into the reservoir, whereby an equilibrium between the gas pressure in the housing part interior and the pressure in the storage container plus adjusts to the pressure of the water column of the reservoir.

Von den im Nachfüllbereich erfolgenden Niveauschwankungen bleibt das Niveau der Wasservorlage weitgehend unberührt, da durch den Drosseldurchlaß, welcher bevorzugterweise aus mindestens einer kleinen Bohrung besteht, die das Wandelement nahe der Behälter-Bodenfläche durchsetzt, gerade diejenige Viassermenge hindurchtreten kann, die beim Betrieb aus dem Wasservorlagebereich durch Spritzer in den Nachfüllbereich und durch Verdampfen verbraucht wird. Ferner dient der Drosseldurchlaß auch zur Abscheidung des den Wasservorlage~ bereich durchsetzenden Atemgases von dem im Nachfüllbereich zirkulierenden Viasservorrat, damit ein möglichst beruhigtes Nachfüllniveau aufrecht erhalten bleibt, da ansonsten keine definierte Regulierung über dieses Niveau vorgenommen werden könnte.Of the level fluctuations occurring in the refill area, the level of the water reserve remains largely unaffected, since by the throttle passage, which preferably consists of at least one small There is a hole that the wall element close to the container bottom surface interspersed, just that amount of water can pass through, which during operation from the water reservoir area is consumed by splashing into the refill area and by evaporation. The throttle passage is also used also for separating the breathing gas that penetrates the water reservoir area from that in the refill area circulating viass reserve, so that a refill level that is as calm as possible is maintained, there otherwise no defined regulation could be made above this level.

Damit aus dem Gehäuseteil möglichst wenig Spritzwasser ausgetragen wird, kann bevorzugterweise im Innenreim des Gehäuseteils oberhalb des V/andelcnientes ein von der Seitenwandung radial nach innen gerichtetes Abfangblech vorgesehen sein, dessen innere Randfläche die Halterungshülse auf Abstand umgibt. 509840/07 7 4 So that as little splash water as possible is discharged from the housing part, a catch plate directed radially inward from the side wall can preferably be provided in the interior of the housing part above the flange, the inner edge surface of which surrounds the holding sleeve at a distance. 509840/07 7 4

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Zwischen dem Vorratsbehälter und dem Nachfüllbereich kann ferner auch eine Ventilanordnung ausgebildet sein, die beim Einsetzen des Vorratsbehälters in die Halterungshülse automatisch geöffnet und beim Herausziehen des Behälters wieder verschlossen wird. Eine derartige Ventilanordnung ermöglicht eine Herausnahme des Vorratsbehälter z.B. um diesen nachfüllen zu können, ohne daß der Betrieb der gesamten Vorrichtung unterbrochen werden muß.Between the reservoir and the refill area can also be formed a valve arrangement that when inserting the storage container is automatically opened in the holder sleeve and closed again when the container is pulled out. Such a valve arrangement enables the storage container to be removed, for example in order to refill it can without the operation of the entire device having to be interrupted.

Die für die Erwärmung und Anfeuchtung desThe ones used for heating and moistening the

Atemgases verwendete Wasservorlage umfaßt - wie erläutert ein vergleichsweise geringes Volumen, wodurch vor alleu ein günstiges, d.h. insbesondere rasch nachregclbares dynamisches Temperaturverhalten erzielt wird.· Diesem Erfordernis ist insbesondere deshalb eine entscheidende Bedeutung beizumessen, weil sich unter gex^issen Betriebsbedingungen, wie einem raschen Anstieg j3es _Atemminutenvoiumens "während des Inspiriums,vas eine entsprechend rasche Verkleinerung des Temporaturgefälles zwischen dem Austraganschluss und dem benutzerseitigen Ende des Schlauches, an welchem die Temperaturmeßsonde vorgesehen ist, zur Folge hat, eine plötzliche Temperaturüberhöhung an diesem benutzerseitigen Anschluß einstellen kann, was wiederum für die Therapie schädliche Folgen haben kann. Bei dein erfinctungsgc Verfahren sowie bei der vorgenannten Vorrichtung zuBreathing gas used water reserve includes - as explained a comparatively low volume, which means above all a favorable, i.e. in particular rapidly adjustable dynamic temperature behavior is achieved The requirement is particularly important because under extreme operating conditions, like a rapid increase in the volume of breath minutes "during the inspiration, vas a correspondingly rapid reduction of the gradient between the discharge connection and the user-side end of the hose on which the temperature measuring probe is provided, a result sudden temperature increase at this user-side connection can set, which in turn for the therapy can have harmful consequences. With your inventionsgc Method as well as in the aforementioned device

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dessen Durchführung können nun derartige Temperatur-Überhöhungen wesentlich eingeschränkt werden, da mit einer vorzugsweise verwendeten elektronischen Regelanordnung zur Regelung der über die Heiaplattenanordnung erfolgenden Zufuhr von Wärmemenge zur Wasservorlage in Abhängigkeit von Meßdaten der am benutzerseitigen Abschnitt des Beatmungsgerätes ausgebildeten Meßsonde bei einer an dieser Meßsonde festgestellten, schon geringfügigen Temperaturüberhöhung eine Reduzierung der Heizleistung erfolgt. Da das kleine Volumen der Wasservorlage bei einer Verringerung der Heizleistung sehr rasch abkühlen kann, wird die an der Meßsonde festgestellte Temperaturüberhöhung auch entsprechend schnell wieder auf den vorgegebenen Temperaturwert heruntergeregelt.its implementation can now be significantly restricted, since with such temperature increases a preferably used electronic control system for controlling the heating plate system subsequent supply of heat to the water reserve depending on the measurement data on the user-side section of the ventilator formed measuring probe with one determined on this measuring probe, already insignificant If the temperature is too high, the heating output is reduced. Because the small volume of the water reserve can cool down very quickly when the heating power is reduced, the one determined on the measuring probe The temperature increase is also quickly regulated down to the specified temperature value.

Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung nach der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläiitert. Es zeigen:Embodiments of a device according to the invention are described below with reference to drawings explained in more detail. Show it:

Pig. 1. eine teilperspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Anfeuchtung und Erwähnung von Atemgas mit den Merkmalen der Erfindung;Pig. 1. a partial perspective view of a device for moistening and mention of Breathing gas with the features of the invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung verwendbaren Temperaturmeß- und -regelanordnung. "" Fig. 2 is a schematic representation of a in the device shown in Fig. 1 usable temperature measurement and control arrangement. ""

Die in Fig. 1 dargestellte Verrichtung aur Anfeuchtung und Erwärmung von Atemgas umfaßt einenThe performance shown in Fig. 1 aur Humidification and heating of breathing gas includes one

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topfförmigen Behälter 1 rait einer zylindrischen Behälterwand 6, einer Bodenfläsche 2 sowie mit einer Deckelfläche 36, an deren gemäß Fig. 1 rechtem Flächenabschnitt ein Zufuhranschluß 27, der an einen nicht dargestellten Respirator angeschlossen werden kann, ausgebildet ist. Im Innenraum des Behälters 1 ist ein Gehäuseteil 4 vorgesehen, der aus einer ebenfalls zylinderförmigen Seitenwandung 5 und einer oberen Abschlußfläche 37 gebildet wird, an deren gemäß Fig. 1 linkem Flächenabschnitt ein Austraganschluß 3 angebracht ist, der die Deckelfläche 36 des Behälters 1 durchsetzt. Der Gehäuseteil k ist bezüglich der Behälterlängsachse konzentrisch im Behälter abgestützt, wodurch zwischen den einander benachbarten Wandungen 5» 6 ein kreisringförmiger Zwischenraum ausgebildet wird, der mit einem weiteren, zwischen der Deckelfläche 36 und der oberen Abschlußfläche 37 liegenden Raumabschnitt in Verbindung steht.Cup-shaped container 1 rait a cylindrical container wall 6, a bottom surface 2 and a cover surface 36, on the right surface section of FIG. 1 a supply connection 27 which can be connected to a respirator, not shown, is formed. In the interior of the container 1, a housing part 4 is provided, which is formed from a likewise cylindrical side wall 5 and an upper end surface 37, on the left surface section of which according to FIG. The housing part k is supported concentrically in the container with respect to the longitudinal axis of the container, whereby an annular gap is formed between the adjacent walls 5 »6, which is connected to a further space section lying between the cover surface 36 and the upper end surface 37.

.Die Seitenwandung 5 steht mit ihrer gernäß Fig. 1 unteren Stirnfläche 7 auf der Bodenfläche 2 auf und weist an dieser Stirnfläche eine Vielzahl von über den Stirnflächenumfang verteilten kerbförmigen Ausnehmungen 8 auf, die einen Gasverteiler darstellen, über den aus einem Respirator über den Zufuhransehluß 27 eingebrachtes trockenes Atemgas, welches durch den kreis™.The side wall 5 is with her like Fig. 1 lower end face 7 on the bottom surface 2 and has a plurality of over on this end face the end face circumference distributed notch-shaped recesses 8, which represent a gas distributor, over the dry breathing gas introduced from a respirator via the supply connection 27, which through the circle ™

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ringförmigen Zwischenraum zwischen Behälter 1 und Gehäuseteil 4 gefördert wird, in feinverteilter Form in den Innenraum des Gehäuseteils 4 eingeleitet werden kann. Eine besonders feine Verteilung und damit wirksame Funktionsweise des Gasverteilers ist dann gegeben, wenn etwa 120 kerbförmige Ausnehmungen auf dem Stirnflächenumfang gleichmäßig verteilt vorgesehen sind.annular space between container 1 and housing part 4 is promoted, in finely divided form can be introduced into the interior of the housing part 4. A particularly fine distribution and therefore effective The gas distributor works when there are around 120 notch-shaped recesses on the circumference of the end face are provided evenly distributed.

Im Mittelabschnitt der Behälterbodenfläche 2 ist ein den Nachfüllbereich 9 umgrenzendes, in den Innenraum des Gehäuseteils 4 hineinragendes Wandelement vorgesehen, welches gemäß der Darstellung ein ebenfalls Zylinderförmiger, an seiner· Oberseite offener Ringteil ist, der konzentrisch zur Behälterlängsachse an der Behälterbodenfläche angebracht ist. Im Innenbereich dieses Wandelementes 10 ist der Nachfüllbereich 9 ausgebildet, während in dem Ringabschnitt zxfischen der Außenwandung des Wandelementes und dem Gehäuseteil 4 der Wasservorlageber eich 11 vorgesehen ist. Das Wandelement 10 besitzt ferner an seiner der Bodenfläche 2 zugewandten Randseite einen Drosseldurchlaß 12, der aus einer oder mehreren Bohrungen 17 bestehen kann, über welche Wasser aus dem Nachfüllbereich 9 in den Viasservorlagebereich einlaufen kann. Die Querschnittsweite der Bohrungen 17 ist derart bemessen, daß durch diese Bohrungen gerade so viel Wasser in den Wasservorlagebereich 11 hineinlaufenIn the middle section of the container bottom surface 2 is a refill area 9 bounding into the Interior of the housing part 4 projecting wall element is provided, which according to the illustration is also a Cylindrical ring part open on its upper side which is attached concentrically to the longitudinal axis of the container on the container bottom surface. Indoor the refill area 9 is formed in this wall element 10, while the outer wall is located in the ring section of the wall element and the housing part 4 of the water reservoir calibration 11 is provided. The wall element 10 also has on its bottom surface 2 facing Edge side a throttle passage 12, which can consist of one or more bores 17 through which water can run from the refill area 9 into the Viassvorlagebereich. The cross-sectional width of the bores 17 is dimensioned so that straight through these holes so much water run into the water reservoir area 11

kann, wie während des Betriebs (durch Spritzer in den Nachfüllbereich und durch Verdampfen) verbraucht wird.can, as during operation (by splashing into the refill area and by evaporation) is consumed.

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In dem Behälterinnenraum ragt von der Behälteroberseite her eine Halterungshülse 13 in den Nachfüllbereich 9 hinein, welche, die obere Abschluß fläche 37 des Gehäuseteiles 4 durchsetzt und zur Aufnahme eines Wasservorratsbehälters 14 dient. An dem der Behälterbodenfläche 2 zugewandten Ende besitzt die Halterungshülse 13 eine Austrittsöffnung 15, welche in einer etwa parallel zur Behälterbodenfläche 2 verlaufenden Hülsenstirnfläche 16 endet. Diese Hülsenstirnfläche 16 besitzt einen Abstand von der Behälterbodenfläche 2, der etwa fünf bis sieben Millimeter betragen kann. Die Austrittsöffnung 15 ist über eine Ventilanordnung verschließbar, die aus einem Ventilteller 22 besteht, x^elcher auf einem Führungszapfen 20 gleitend verschieboar gelagert ist, der an dem der Austrittsöffnung 15 gegenüberliegenden -Abschnitt der Behälterbodenfläche 2 befestigt ist. Der Ventilteller 22 weist einen zentralen hohlen Ansatz 38 auf, der den Führungszapfen 20 umgreift und in seinem Hohlraum zwischen dem freien Ende des Führungszapfens und seiner inneren Stirnfläche eine Feder 21 aufnimmt, welche den Ventilteller 22 in Richtung auf die Hülsenstirnfläche 16 federnd vorbelastet.In the interior of the container, a mounting sleeve 13 protrudes from the top of the container into the refill area 9 into it, which penetrates the upper end surface 37 of the housing part 4 and for receiving a Water reservoir 14 is used. The mounting sleeve has at the end facing the container bottom surface 2 13 an outlet opening 15, which in an approximately The sleeve end face 16 running parallel to the container bottom face 2 ends. This sleeve end face 16 has a distance from the container bottom surface 2, which can be about five to seven millimeters. The outlet opening 15 can be closed by a valve arrangement, which consists of a valve disk 22, x ^ elcher a guide pin 20 is slidably mounted on the one opposite to the outlet opening 15 -Section of the container bottom surface 2 is attached. The valve disk 22 has a central hollow extension 38, which engages around the guide pin 20 and a spring 21 in its cavity between the free end of the guide pin and its inner end face receives, which resiliently biases the valve disk 22 in the direction of the sleeve end face 16.

Im Innenraum des Gehäuseteils 4 ist oberhalb des Wandelementes 10 ein von der Seitenwandun«⁷ 5 des Gehäuseteiles radial nach innen gerichtetes AbfangblechIn the interior of the housing part 4, above the wall element 10, there is an intercepting plate directed radially inward ^{from the side wall 7 5 of the housing part}

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vorgesehen, dessen innere Randfläche 19 die Halterungshülse 13 auf Abstand umgibt, wobei der die Randfläche tragende Ringabschnitt des Abfangbleches 18 in Richtung auf den Nachfüllbereich 9 abgebogen ausgeführt ist.provided, the inner edge surface 19 of which surrounds the holding sleeve 13 at a distance, the edge surface bearing ring section of the intercepting plate 18 in the direction is executed bent on the refill area 9.

Der Wasservorratsbehälter 14, welcher von der Oberseite des Behälters 1 in die Halterungshülse 13 eingesetzt werden kann, besitzt einen Halsabschnitt 23, dessen Außendurchmesser an die lichte Weite der Halterungs hülse 13 derart angepaßt ist, daß eine gleitfähige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen aufrechterhalten werden kann. Zwischen dem Behälterkragenbereich 39 und dem Halsabschnitt 23 ist ein Behälterverschlußventil 25 vorgesehen, welches über einen im Innenraum des Halsabschnittes 23 verlagerbar geführten Ventilstößel 24 betätigt werden kann. Am Ventilstößel 24 greift ein Federeloment 26 an, welches den Ventilstößel in Schließrichtung des Behälterverschlußventils 25 vorbelastet und dessen Federkraft größer ist als die Federkraft der den Ventilteller 22 vorbelastenden Feder 21.The water reservoir 14, which of the top of the container 1 can be inserted into the holding sleeve 13, has a neck portion 23, whose outer diameter is adapted to the inside diameter of the mounting sleeve 13 so that a slidable connection can be maintained between these two parts. Between the container collar area 39 and the neck portion 23 is a container closure valve 25 is provided, which via an in the interior of the neck portion 23 displaceably guided valve tappet 24 can be actuated. The valve tappet 24 engages Spring torque 26, which moves the valve stem in the closing direction the container closure valve 25 is preloaded and the spring force is greater than the spring force of the spring 21 biasing valve disk 22.

Das Behälterverschlußventil 25 bildet gemeinsam mit der den Ventilteller 22 umfassenden Ventilanordnung eine aus einfachen Bauteilen bestehende, doppelt wirksame Verschlußeinrichtung. Wenn der Viasservorratsbehälter 14 mit seinem Haisabschnitt 23 aus der Halterungshülse 13 herausgezogen ist, wiixl aufgrund der* Vorbelastung derThe container closure valve 25 forms together with the valve arrangement comprising the valve disk 22, a double-acting one consisting of simple components Locking device. When the viass reservoir 14 with its neck section 23 from the holding sleeve 13 is pulled out, wiixl due to the * preload of the

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Feder 21 der Ventilteller 22 gegen die Hülsenstirnfläche 16 angedrückt, wodurch der Nachfüllbereich 9 abgeschlossen ist, so daß kein Wasser aus diesem Nachfüllbereich in die Halterungshülse 13 eintreten kann. Bereits während des Herausziehens des Wasservorratsbehälters aus der Haiterungshülse 13 wird auch dessen InnenraAim vom Behälterverschlußventil 2 5 abgeschlossen, da das Federelement 26 den Ventilstößel 24 gemäß Fig. 1 nach unten verlagert. Wenn nun der Wasservorratsbehälter 14 beispielsweise nach erfolgtem Auffüllen seines Wasservorrats wieder in die Halterungshülse 13 eingeschoben werden soll, trifft zunächst der Ventilstößel auf die Oberseite des Ansatzes 38 auf und verlagert beim weiteren Einschieben den Ventilteller 22 in Richtung auf die Behälterbodenfläche 2, bis der Ventilteller fest auf der Bodenfläche anliegt. Im Velauf des weiteren Einschiebens des Itfasservorratsbehälters 14 wird die Vorbelastungskraft des Federelementes 26 überwunden, so daß auch das Behälterverschlußventil 25 von seinem Ventilsitz abgehoben wird und damit ein Einströmen des im Vorratsbehälter enthaltenen Wassers in den Nachfüllbereich 9 zuläßt. Das aus dem Vorratsbehälter 14 ausströmende Wasser sammelt sich im Nachfüllbereich 9 und läuft ferner über die Öffnungen 1? in den Wasservorlagc-· bereich 11 ein, bis der Wasserstand irn NachfüllbereichThe spring 21 of the valve disk 22 is pressed against the sleeve end face 16, whereby the refill area 9 is closed off, so that no water can enter the mounting sleeve 13 from this refill area. Even while the water storage container is being pulled out of the retaining sleeve 13, its inner space is also closed off by the container closure valve 25, since the spring element 26 moves the valve tappet 24 downward as shown in FIG. If the water storage container 14 is to be pushed back into the holding sleeve 13, for example after its water supply has been filled, the valve tappet first hits the top of the extension 38 and, as it is further pushed in, shifts the valve disk 22 towards the container bottom surface 2 until the valve disk sticks rests on the floor surface. As the storage tank 14 is pushed in further, the preloading force of the spring element 26 is overcome so that the tank closure valve 25 is also lifted from its valve seat and thus allows the water contained in the storage tank to flow into the refill area 9. The water flowing out of the reservoir 14 collects in the refill area 9 and also runs through the openings 1? into the water reservoir area 11 until the water level in the refill area

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und im Wasservorlagebereich etwa mit der Hülsenstirnfläche 16 abschließt bzw. um den Betrag des Druckes der Wassersäule des Wasservorratsbehälters etwas höher liegt als die Hülsenstirnfläche. Da - wie eingangs erläutert - während des Betriebs der Vorrichtung insbesondere innerhalb des Nachfüllbereiches 9 ein wechselweises Ansteigen und Absinken des Wasserstandes entsprechend der Atemfrequenz auftritt, ist es erforderlich, die Höhe des das Wandelement 10 bildenden Ringteiles von der Bodenfläche 2 derart zu bemessen, daß der Viasserspiegel bei seinen Schwankungen innerhalb des Nachfüllbereiches nicht über den oberen offenen Rand dieses Ringteiles hinaustritt. Die Bemessung der Höhe des Ringteiles hängt von den zu ermittelnden Druckwechselwerten der Vorrichtung ab, die erfahrungsgemäß während des Inspiriums bis zu 100 cm HpO-Säule betragen können, wobei dieser Druck während des Expiriums wieder auf Atmosphärendruck oder sogar auf einen etwas darunter liegenden Viert absinkt.and in the water reservoir area closes approximately with the sleeve end face 16 or by the amount of the pressure the water column of the water reservoir is slightly higher than the face of the sleeve. There - as at the beginning explained - during operation of the device, in particular within the refill area 9, an alternating one Rising and falling of the water level occurs according to the respiratory rate, it is necessary that The height of the ring part forming the wall element 10 from the bottom surface 2 is to be dimensioned in such a way that the Viasser mirror with its fluctuations within the refill area not over the upper open edge of this ring part steps out. The dimensioning of the height of the ring part depends on the pressure change values to be determined Device from which, experience has shown, can be up to 100 cm HpO column during inspiration, this being the case Pressure during expirium back to atmospheric or even to a fourth slightly below sinks.

Der Behälter 1 kann an seiner Behälterwand etwa in der Höhe der in Fig. leingezeichneten Doppelpfeile teilbar ausgeführt sein und gemeinsam mit dem Wasservorratsbehälter 1 J^ über ein nicht dargestelltes Spannmittel auf der Fläche der Heizplattenanordnung aufgespannt sein. Durch die Teilbarkeit des BehältersThe container 1 can on its container wall approximately at the height of the double arrows drawn in FIG be designed divisible and together with the water reservoir 1 J ^ via a not shown Clamping means be clamped on the surface of the heating plate assembly. Due to the divisibility of the container

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sind die innerhalb dieses Behälters liegenden Vorrichtungsteile leicht zugänglich, damit der von der Heizplattenanordnung abgenommene, geöffnete Behälter sowie.auch der Wasservorratsbehälter auf einfache Weise, z.B. in Dampf sterilisierbar sind. Der Wasservorratsbehälter 14 kann ferner aus einem durchsichtigen Material bestehen, womit eine leichte optische Kontrolle des Wasserstandes möglich ist.the device parts lying within this container are easily accessible so that of the Opened containers removed from the heating plate arrangement and also the water storage container in a simple manner Manner, e.g. can be sterilized in steam. The water reservoir 14 can also consist of a transparent Material exist, with which an easy visual control of the water level is possible.

"Dazu können mit Vorteil in Krankenhäusern gebräuchliche Infusionsflaschen aus Glas oder starrem Kunststoff gebraucht werden, wozu z.B. das Gewinde am Behälterkragenteil 39 des Halsabschnitts 23 nach für solche Flaschen normierten Massen ausgeführt ist. Ferner können solche Vorratsflaschen vor Inbetriebnahme mit dem Halsabschnitt 23 und mit einer dichten Schutzkappe, z.B. aus Kunststoff, die leicht abnehmbar ist, versehen, schon steril bereitgehalten werden"."This can be done with advantage in hospitals Used infusion bottles made of glass or rigid plastic including, for example, the thread on the container collar part 39 of the neck section 23 according to dimensions standardized for such bottles is executed. Furthermore, such storage bottles can be sealed with the neck section 23 and with a before being put into operation Protective cap, e.g. made of plastic, which is easily removable, provided, already kept sterile ".

Am Austraganschluß 3 des Gehäuseteils 4 ist ein zum patientenseitigen Ende führender Schlauch 28 angebracht, dessen Länge etwa 1 m betragen kann. Nahe dem benutzerseitigen Schlauchende ist eine Meßsonde 31 vorgesehen, über welche die Tempercvtur des auszutragenden angefeuchteten und erwärmten Atemgases, welches vom Innenraum des Gehäuseteils 4 abgezogen wurde, gemessen wird und vor welcher die entsprechenden Meßdaten an eine elektronische Regelanordnung 29 zur Regelung der über die Heizplattenanordnung 30 erfolgenden Zufuhr vonAt the discharge connection 3 of the housing part 4 there is a hose 28 leading to the end on the patient side attached, the length of which can be about 1 m. A measuring probe is located near the end of the hose on the user side 31 provided, over which the temperature of the humidified and heated breathing gas to be discharged, which was withdrawn from the interior of the housing part 4, is measured and in front of which the corresponding measurement data to an electronic control arrangement 29 for regulating the supply of via the heating plate arrangement 30

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~ 19 -~ 19 -

Wärmemenge zum Wasservorlagebereich 11 abgegeben werden.Amount of heat given off to the water reservoir area 11 will.

Die Regelanordnung 29 ist in einem Gehäuse untergebracht, welches über einen thermischen Isolationskörper 33 mit der Heizplattenanordnung 30 verbunden ist. Im thermischen Kontaktbereich zwischen der Heizplattenanordnung 30 und der Regelanordnung 29 ist ein Thermostat 34 vorgesehen, über welches die Temperatur der Heizplattenanordnung gemessen und die entsprechenden Werte der Regelanordnung 29 zugeführt werden«The control arrangement 29 is accommodated in a housing, which has a thermal insulation body 33 is connected to the heating plate assembly 30. In the thermal contact area between the heating plate arrangement 30 and the control arrangement 29, a thermostat 34 is provided, via which the temperature of the The heating plate arrangement is measured and the corresponding values are fed to the control arrangement 29 «

Die elektronische Regelanordnung 29 umfaßt einen nichtlinearen Regler mit einer automatischen Sollwert-Umschaltung, womit bezweckt wird, daß die verbleibende Regelabweichung möglichst klein gehalten werden kann, so daß die relative Luftfeuchtigkeit des angefeuchteten und erwärmten Atemgases in bezug auf den Temperatursollwert auf einem hohen Wert gehalten werden kann, welcher den Idealanforderungen von. 100 % relativer Luftfeuchtigkeit weitgehend angenähert ist. Die hohe Regelgenauigkeit ist auch deshalb notwendig, damit die vorwählbare Temperatur des Atemgases,The electronic control arrangement 29 comprises a non-linear controller with an automatic setpoint switching, the purpose of which is that the remaining control deviation can be kept as small as possible, so that the relative humidity of the humidified and heated breathing gas in relation to the temperature setpoint is kept at a high value which meets the ideal requirements of. 100 % relative humidity is largely approximated. The high control accuracy is also necessary so that the preselectable temperature of the breathing gas,

welche wahlweise 32°C, 3k°C und 36°C betragen kann, am austragseitigen Ende auch zur Verfügung steht. In der Startphase der Vorrichtung kommt es - wie eingangs ausgeführt - sehr leicht zu Temperaturüberschvingungen, welche über die elektronische Regelanordnung 29 gedämpft \-t?.s auf einf s.che ^Art ct'i^^Vi **ί^η** >»o-? -t-i ·ΐ γ·υ> 509840/0774 which can optionally be 32 ° C, 3k ° C and 36 ° C, is also available at the discharge end. In the initial phase of the device it is - as stated at the beginning - very easy to Temperaturüberschvingungen which damped the electronic control arrangement 29 \ -t .s on einf s.che ^A rt ct'i ^^ Vi ** ^ί η **>? "O-? -ti γ υ> 509840/0774

begrenzte Unterbrechung der Zufuhr von Wärmeenergie zum Wasservorlagebereich bei Überschreiten einer bestimmten vorgegebenen Temperatur vorgenommen wird. Damit ferner bei möglichen Betriebsstörungen jegliches Risiko für den Patienten ausgeschaltet werden kann, umfaßt die Regelanordnung einen unabhängigen Überwachungsschaltkreis, über welchen die Vorrichtung bei bestimmten Betriebsstörungen wie z.B. bei einem Überschreiten der Austrittstemperatur des angefeuchteten und erwärmten Atemgases um einen gewissen Betrag und Tür einelimited interruption of the supply of thermal energy to the water reservoir area when a certain one is exceeded predetermined temperature is made. So furthermore everything in the event of possible malfunctions The risk to the patient can be eliminated, the control arrangement comprises an independent monitoring circuit, over which the device can be used in the event of certain malfunctions, e.g. if the value is exceeded the outlet temperature of the humidified and heated breathing gas by a certain amount and door one

gewisse Zeit, vonJder Netzspeisung unterbrochen ,wird._.' for a certain time, interrupted by the mains supply. _. '

Anstelle der vorstehend beschriebenen elektronischen Regelanordnung 29 kann xiivterhalb der Heizplattenanordnung 30 auch die in Fig. 2 dargestellte manuell verstellbare Temperaturmeß- und steueranordnung angebracht werden.Instead of the electronic control arrangement 29 described above, xiiv outside the heating plate arrangement 30 also the manually adjustable temperature measuring and control arrangement shown in FIG be attached.

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Claims

PatentansprücheClaims

Γ)Γ)

\ l.i Verfahren zur Anfeuchtung und Erwärmung eines Gases insbesondere des für die künstliche Patientenbeatmung verwendeten Atemgases, bei welchem das trockene Gas in einem erwärmten Wasserbad angefeuchtet und auf eine vorgegebene Temperatur gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas in eine Wasservorlage fein verteilt und praktisch ohne Druckabfall eingeblasen wird, dass die aus der Wasservorlage während des Betriebs verbrauchte Wassermenge aus einem Wasservorrat über einen von der Wasservorlage getrennten Nachfüllbereich unter gleichzeitiger Regulierung des Wasservorlageniveaus kontinuierlich zugegeben wird, und dass die der Wasservorlage zugeführte Wärmemenge in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des angefeuchteten und temperierten Gases geregelt wird. \ li Method for humidifying and heating a gas, in particular the breathing gas used for artificial patient ventilation, in which the dry gas is humidified in a heated water bath and brought to a predetermined temperature, characterized in that the gas is finely distributed in a water seal and practically without Pressure drop is blown in, that the amount of water consumed from the water reservoir during operation is continuously added from a water reservoir via a refill area separate from the water reservoir with simultaneous regulation of the water reservoir level, and that the amount of heat supplied to the water reservoir is dependent on the outlet temperature of the humidified and tempered gas is regulated.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend einen Behälter zur Aufnahme eines Wasserbades mit einem Zufuhranschluss für das angefeuchtete und temperierte Gas sowie mit einer Anordnung zur Temperaturregelung des Wasserbades, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Behälters (l) ein zu dessen Bodenfläche (2) hin offener, mit dem Austraganschluss (3) verbundener Gehäuseteil (4) eingesetzt ist, dessen Seitenwandung (5) einen gegenüber der Behälterwand (6) zurückgesetzten Querschnitt2. Apparatus for performing the method according to claim 1, comprising a container for receiving a Water bath with a supply connection for the humidified and tempered gas and with an arrangement for regulating the temperature of the water bath, characterized in that im The interior of the container (1) is a housing part which is open towards its bottom surface (2) and is connected to the discharge connection (3) (4) is used, the side wall (5) of which has a cross-section set back relative to the container wall (6)

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besitzt, dass die Seitenwandung (5) an ihrer auf der Bodenfläche (2) abgestützten Stirnfläche (7) kerbförmige Ausnehmung (8) aufweist, und dass eine von der Behälteroberseite her in - den Gehäuseteil (4) hineinragende Halterungshülse (13) für einen Wasservorratsbehälter (14) vorgesehen ist, deren untere, die Austrittsöffnung (15) bildende Hülsenstirnfläche (16) in einem Abstand von der Behälterbodenfläche (2) endet.has that the side wall (5) on its end face (7) supported on the bottom surface (2) notch-shaped recess (8), and that a holding sleeve (13) for a water reservoir (14) is provided, the lower, the outlet opening (15) forming the sleeve end face (16) in ends at a distance from the container bottom surface (2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass im Mittelabschnitt der Behälterbodenfläche (2) ferner ein den Nachfüllbereich (9) umgrenzendes, in den Innenraum des Gehäuseteils (4) hineinragendes WändeIelement (10) vorgesehen ist, "welches" den Kachfüllbereich (9) von dem Wasservorlagebereich (ll) abscheidet, wobei in diesem Wandelelement zur Verbindung der Bereiche (9;ll) mindestens ein Drosseldurchlass (12) ausgebildet ist3. Apparatus according to claim 2, characterized in that in the middle section of the container bottom surface (2) furthermore a refill area (9) bounding into the interior of the housing part (4) projecting walls element (10) is provided, "which" the Kachfüllbereich (9) from the water reservoir area (ll) separates, with at least one throttle passage (12) being formed in this wall element to connect the areas (9; II)

4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandungen (5) des Gehäuseteiles (4) und die Behälterwand (6) zylinderförmig ausgebildet sind, dass der Gehäuseteil (4) im Innenraum des Behälters (l) konzentrisch zur Behälterlängsachse unter Ausbildung eines kreisringförmigen Zwischenraumes zwischen den einander benachbarten Wandungen (5,6) abgestützt ist und dass das Wandelelement (10) ein ebenfalls zylinderförmiger, an seiner Oberseite offener Ringteil ist, der konzentrisch zur Behälterlängsachse auf der Behälterbodenfläche (2) befestigt ist.4. Apparatus according to claim 3> characterized in that that the side walls (5) of the housing part (4) and the container wall (6) are cylindrical, that the Housing part (4) in the interior of the container (1) concentric to the longitudinal axis of the container, forming a circular ring Space between the adjacent walls (5,6) is supported and that the wall element (10) a likewise cylindrical one on its upper side is an open ring part which is fastened concentrically to the longitudinal axis of the container on the container bottom surface (2).

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5. Vorrichtung einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosseldurchlass (12) des Wandelelementes (10) aus mindestens einer kleinen Bohrung (17) besteht, die das Wandelelement nahe der Behälterbodenfläche (2) durchsetzt.5. Device to one of claims 2-4, characterized in that the throttle passage (12) of the convertible element (10) consists of at least one small hole (17), which the wall element near the container bottom surface (2) interspersed.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Gehäuseteils (4) oberhalb des Wandelelementes (10) ein von der Seitenwandung (5) des Gehäuseteiles radial nach innen gerichtetes Abfangblech (18) vorgesehen ist, dessen innere Randfläche (19) die HalterungehülsG (13) auf Abstand umgibt.6. Device according to one of claims 2-4, characterized in that in the interior of the housing part (4) Above the wall element (10) an intercepting plate directed radially inward from the side wall (5) of the housing part (18) is provided, the inner edge surface (19) of which surrounds the mounting sleeve G (13) at a distance.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungshülse (13) konzentrisch im Behälter (l) befestigt ist, dass deren Hülsenstirnfläche (l6) von der Behälterbodenfläche (2) etwa 5 bis 7 mm entfernt angeordnet ist und dass an dem der Austrittsöffnung (15) gegenüberliegenden Abschnitt der Behälterbodenfläche (2) ein Pührungüzapfen (20) befestigt ist, auf welchem ein von einer Feder (21) in Richtung auf die Austrittsöffnung (15) vorbelasteter Ventilteller (22) verschiebbar gelagert ist.7. Device according to one of claims 2-4, characterized in that the holding sleeve (13) is concentric is fixed in the container (l) that its sleeve face (l6) is arranged about 5 to 7 mm away from the container bottom surface (2) and that at that of the outlet opening (15) opposite portion of the container bottom surface (2) is a guide pin (20) is attached, on which one of a spring (21) in the direction of the outlet opening (15) preloaded valve plate (22) is mounted displaceably.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnt, dass der Wasservorrat sbehälter (.14) einen in die Halte rungs-8. Apparatus according to claim 7, characterized in that that the water storage tank (.14) is inserted into the holding

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hülse (13) einschiebbaren Halsabschnitt (23) aufweist, in welchem ein Ventilstössel (24) zur Betätigung eines Behälterverschlussventils (25) und des die Austrittsöffnung (15) verschliessenden Ventiltellers (22) während der Relativverlagerung des Halsabschnittes in der Halterungshülse längsverschiebbar geführt ist,sleeve (13) has a retractable neck portion (23) in which a valve stem (24) for actuating a container closure valve (25) and the outlet opening (15) closing valve disk (22) during the relative displacement of the neck portion in the holding sleeve is led

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstössel (24) in Schliessrichtung des Behälterverschlussventils (25) über ein Federelement (26) vorbelastet ist und dass dieses Federelement eine grössere Federkraft besitzt als die den Ventilteller (22) vorbelastende Feder (21)9. The device according to claim 8, characterized in that the valve stem (24) in the closing direction of the container closure valve (25) is preloaded via a spring element (26) and that this spring element has a greater spring force than the spring (21) preloading the valve disk (22)

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, "dass an der der Behälterbodenfläche (2) zugewandten Stirnfläche10. The device according to claim 2, characterized in that “that on the end face facing the container bottom surface (2)

(7) des Gehäuseteils- (4) etwa 120 auf dem Stirnflächenumfang gleichmässig verteilte kerbförmige Ausnehmungen (8) vorgesehen sind.(7) of the housing part (4) about 120 evenly distributed notch-shaped recesses (8) are provided on the end face circumference are.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (l) an seiner Behälterwand (6) teilbar ausgeführt und gemeinsam mit dem Wasservorratsbehälter (14) über ein Spannmittel auf der Heizplattenfläche aufgespannt ist.11. The device according to claim 2, characterized in that the container (l) is divisible on its container wall (6) executed and clamped together with the water storage tank (14) via a clamping device on the heating plate surface is.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasservorratsbehälter (14) aus einem durchsichtigen Material besteht.12. The device according to claim 2, characterized in that that the water reservoir (14) consists of a transparent material.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Halsabschnitt (23) so ausgeführt ist, dass er auf in Kliniken gebräuchliche Flaschen aufgesetzt werden kann, welche Flaschen somit als Wasservorratsbehälter (14) verwendet werden können.13. The device according to claim 8, characterized in that the neck portion (23) is designed so that it is on Bottles commonly used in clinics can be put on, which bottles are thus used as water storage containers (14) can be.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasservorratsbehälter (14) mit dem daran befestigten Halsabschnitt (23) vor Gebrauch mit einer darüber dicht angelegten und leicht abnehmbaren Schutzkappe versehen ist, welche erlaubt, den Halsabschnitt (23), zusammen mit dem Inhalt des Behälters (14), unter dieser Schutzkappe steril zu halten.14. The device according to claim 13, characterized in that the water storage container (14) with the attached thereto Neck section (23) is provided with an easily removable protective cap that is tightly fitted over it before use, which allows the neck section (23), together with the contents of the container (14), to be sterile under this protective cap to keep.

15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Austraganschluss (3) des Gehäuseteils (4) ein zum Benutzer fahrender Schlauch (28) angebracht ist, dessen länge etwa 1 m beträgt.15. The device according to claim 2, characterized in that the discharge connection (3) of the housing part (4) is a for User moving hose (28) is attached, the length of which is about 1 m.

16. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Regelanordnung (29) zur Regelung der über die Heizplattenanordnung (30) erfolgenden Zufuhr von16. The device according to claim 2, characterized in that an electronic control arrangement (29) for controlling the via the heating plate assembly (30) taking place supply of

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Wärmemenge zum Wasservorlagebereich (11) in Abhängigkeit von Messdaten der am benutzerseitigen Abschnitt des Beatmungsgerätes auggebildeten Messsonde (31) vorgesehen ist.Amount of heat to the water reservoir area (11) as a function of Measurement data of the measuring probe (31) formed on the user-side section of the ventilator is provided.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet _f dass die Regelanordnung (29) einen nicht linearen Regler mit einer automatischen Sollwert-Umschaltung aufweist.17. Apparatus according to claim 16, characterized _f in that the control arrangement (29) has a non-linear regulator with an automatic reference value switching.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelanordnung (29) einen Uberwachungsschaltkreis zur Unterbrechung der Hetzspeisung des Gerätes bei bestimmten Betriebsstörungen aufweist,18. The device according to claim 17, characterized in that the control arrangement (29) has a monitoring circuit to interrupt the power supply of the device with certain Has operational disruptions,

19r Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-18, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelanordnung (29) in einem Gehäuse· (32) untergebracht ist, welches über einen thermischen Isolationskörper (33) mit der Heizplattenanordnung (30) verbunden ist und dass im thermischen Kontaktbereich zwischen der Heizplattenanordnung und der Regelanordnung ein Thermostat (34) vorgesehen ist.19r device according to one of claims 16-18, characterized in that the control arrangement (29) is accommodated in a housing · (32) which has a thermal Insulation body (33) is connected to the heating plate arrangement (30) and that in the thermal contact area between a thermostat (34) is provided for the heating plate arrangement and the control arrangement.

20. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, .dass an der Heizplattenanordnung (30) eine manuell verstellbare Temperaturmess- und -steueranordnung (35) vorgesehen ist.20. The device according to claim 2, characterized in .that on the heating plate arrangement (30) a manually adjustable Temperature measurement and control arrangement (35) is provided.

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