DE2933224A1

DE2933224A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des verhaeltnisses zwischen einem gas oder einer gasmischung und dem dampf einer fluechtigen anaesthetischen fluessigkeit sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens und zur vorzugsweise automatischen dosierung der anaesthetischen fluessigkeit

Info

Publication number: DE2933224A1
Application number: DE19792933224
Authority: DE
Inventors: Arnaldo Lombardi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1980-03-13
Also published as: IT1162176B; FR2435031A1; GB2029572B; GB2029572A; IT7882542A0; SE7907094L; FR2435031B3

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen einem Gas oder einer Gasmischung und dem Dampf einer flüchtigen anästhetischen Flüssigkeit sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und zur vorzugsweise automatischen Dosierung der anästhetischen Flüssigkeit.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen einem Gas oder einer Gasmischung und dem Dampf einer anästhetischen Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und zur vorzugsweise automatischen Dosierung.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,

- daß die Verdampfung der anästhetischen Flüssigkeit in einer von dem Gasstrom durchlaufenen Zone durchgeführt wird,

- daß vor und hinter dieser Zone die Temperatur des gasförmigen Mediums gemessen wird

- und daß die Differenz zwischen den beiden Temperaturen mit einem elektrischen Bezugssignal verglichen wird, das einem vorgegebenen Prozentwert des genannten Verhältnisses äquivalent ist und mit dem die Differenz zwischen den beiden Temperaturen kennzeichnenden Signal übereinstimmen soll.

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Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben, auf die hiermit zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird.

Man läßt bei dem Verfahren gemäß der Erfindung also die zu verdampfende Flüssigkeit mit regulierter Durchsatzmenge zu einem schwamm-, netzartigen oder allgemein mit großer Oberfläche versehenen Körper fließen, der von dem Gasstrom umspült wird und ermittelt die Differenz zwischen den Temperaturen des gasförmigen Mediums unmittelbar vor und hinter der Zone, in der die Verdampfung der Flüssigkeit stattfindet, wobei gleichzeitig der Wärmeaustausch mit anderen Körpern so gering wie möglich gehalten wird. Wenn die Flüssigkeit zuvor auf die Temperatur des Gases gebracht wurde, ist der Prozentwert des in dem Gas oder der Gasmischung enthaltenen Dampfes eine Funktion auch der latenten Verdampfungswärme der Flüssigkeit und der Temperatur des Gases.

Gemäß dem derzeitigen Stand der Technik wird der Prozentsatz der in den inhalierten Gasen enthaltenen anästhetischen Dämpfe am Anwendungsort präsumptLv als Funktion des Mischungsverhältnisses von dampffreien Gasen mit dampfgesättigten Gasen ermittelt; eine Berücksichtigung der gegenseitigen Abhängigkeit zwischen den Temperaturen der Flüssigkeit und der Gase ist auf jeden Fall nicht vorgesehen (oder gefordert).

Außerhalb des Ortes der unmittelbaren Anwendung wird die Dosierung in bereits vorbereiteten Mischungen ermittelt, wobei man sich herkömmlicher Analysiermethoden bedient, beispielsweise der Refraktometrie, der Spektrophotometrie, der Massenspektrometrie,der Gaschromatographie, der Änderung der elastischen Eigenschaften spezieller in die Flüssigkeit getauchter Gummiarten.

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Derzeit wird eine automatische Regulierung der Dosierung am Anwendungsort nicht durchgeführt, da ein geeignetes Signal, das eine Funktion der geregelten Größe bildet, nicht zur Verfugung steht.

Die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung erlaubt die Herstellung von Verdampfern für flüchtige Anästhetika, die mit Anzeigevorrichtungen zur Anzeige des Prozentwertes des Anästhetikums ausgestattet sind und mit denen sich Anästhesierapparate ausrüsten lassen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 4.Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 5 bis 7 beschrieben.

Diese Vorrichtungen bilden Verdampfer und bestehen aus drei wärmeisolierten Räumen, die miteinander in Verbindung stehen und in aufeinanderfolgenden Zeiten von dem mit den anästhetischen Dämpfen anzureichernden Gasstrom durchlaufen werden. In den mittleren Raum läßt man die anästhetische Flüssigkeit mit regulierter Durchsatzmenge zufließen, wobei sie sich auf eine Oberfläche verteilt, die solche Abmessungen besitzt, daß sie eine vollständige Verdampfung ermöglicht und die Bildung von Flüssigkeitsansammlungen verhindert. In jedem der seitlichen Räume befindet sich ein Temperaturfühler. Die Differenz der Meßwerte der beiden Temperaturfühler liefert eine Information, die sowohl zur Anzeige des Prozentwertes der in den Gasen enthaltenen Dämpfe ermöglicht als auch - im Falle einer automatischen Regelung - das Signal, das eine Funktion der zu regelnden Größe darstellt.

Eine Kategorie von Temperaturfühlern bedient sich der temperaturabhängigen Änderung entweder des elektrischen Widerstandes oder eines elektrischen Spannungsschwellwertes oder der elektromotorischen Kraft an der Kontaktstelle

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zwischen zwei Leitern unterschiedlicher Zusammensetzung.

Eine andere Kategorie von Temperaturfühlern nutzt die Verformung einer Struktur aus, die aus Substanzen zusammengesetzt ist, welche unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, 04er die Druckänderung von Gasen, die sich in mit deformierbaren Teilen verschlossenen Behältern befinden. Temperaturfühler dieser Kategorie können mit ihrer Bewegung sowohl eine Anzeige des Verhältnisses zwischen Gas und Dampf abgeben als auch unmittelbar die geeignete Zuflußdrosselung der Flüssigkeit in die Verdampfungszone bewirken.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert;

Fig. 1, 2 und 3 zeigen drei auf dem Verfahren gemäß der Erfindung basierende Konstruktionen in schematischer Schnittdarstellung.

Zunächst sei das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben:

Durch eine Leitung B treten die Gase ein, die mit den Dämpfen einer anästhetischen Flüssigkeit gemischt werden sollen. Letztere kommt von einer Leitung A und benetzt die poröse Oberfläche eines Körpers D. Die Mischung aus Gas und Dampf tritt durch eine Leitung C aus. Vor und hinter der im Bereich des Körpers D liegenden Verdampfungszone befinden sich zwei Temperaturfühler E bzw. F. Ihre Meßergebnisse, die in geeigneter Weise elektrisch oder elektronisch mit einer vorbestimmten eine Funktion der latenten Verdampfungswärme der speziellen zu verdampfenden anästhetischen Flüssigkeit darstellenden elektrischen Größe verarbeitet werden, betätigen eine Anzeigevorrichtung und/oder ein Drosselorgan G, das über einen Schieber H eine Regelung des auf die Oberfläche des Körpers D

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fließenden Flüssigkeitsdurchsatzes bewirkt. Eine Wandung I zwischen den Leitungen A und B ermöglicht einen Wärmetausch zwischen die eintretenden Flüssigkeit und dem zuströmenden Gas bzw. Gasgemisch, während die anderen Wandungen als schlechte Wärmeleiter ausgebildet sind und zu Prüfzwecken gegebenenfalls aus transparentem Material bestehen.

Fig. 2 zeigt die Querschnittszeichnung einer mechanisch arbeitenden Anzeigevorrichtung. Die Bezugszeichen A, B, C, D und I bezeichnen gleiche oder gleichartig wirkende Bauteile wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Die Temperaturfühler E und F sind von zwei geeignet geformten temperaturempfindlichen Bimetallplättchen gebildet und an einem Sperrelement G befestigt, das in einem Zapfen H drehbar gelagert ist. Der verstärkte Rand der Bimetallplättchen kennzeichnet den Werkstoff mit dem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten. Das Bimetallplättchen E stützt sich gegen ein manuell bewegbares Sperrstück M, wobei sich sein Berührungspunkt längs des Profils L verschiebt. Hierdurch werden Änderungen in der Anzeige der Dosierung in Abhängigkeit von der Temperaturänderung des ankommenden Gases und der ankommenden Flüssigkeit kompensiert.

Die Bewegung des Bimetallplättchens F bildet die gewünschte Anzeige. Sie kann entweder direkt oder über eine kinematische Kette oder durch die partielle Unterbrechung oder Umleitung eines Lichtstrahles ermittelt werden. Die Anzeige kann dazu benutzt werden, über einen geeigneten Wandler die Drosselung des Zuflusses der flüchtigen Flüssigkeit zu steuern. Sie kann auch im Falle einer automatischen Regelung mit der Bezugsgröße verglichen werden.

Zur Vereinfachung der Zeichnung ist in Fig. 2 und in Fig.3 ein elastisches Element, das eine Berührung zwischen den Teilen E und M bewirkt, nicht dargestellt.

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Fig. 3 zeigt eine Anordnung zur automatischen Regelung, bei der die Bezugsgröße durch die Position des bewegbaren Elementes M gebildet wird, (das ein Organ zum Nullabgleich darstellt). Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen wieder gleiche oder gleichartig wirkende Bauteile, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2. Ein Körper N bildet das bewegliche Element eines Spindelventils, das den Zufluß der Flüssigkeit in den den Körper D mit der Verdunstungsfläche enthaltenden Raum steuert. Durch Betätigung des Elementes N kann der Flüssigkeitsdurchtritt auch unterbrochen werden.

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Claims

Patentansprüche

1A Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen einem Gas oder einer Gasmischung und dem Dampf einer anästhetischen Flüssigkeit,
-dadurch gekennzeichnet,

- daß die Verdampfung der anästhetischen Flüssigkeit in einer von dem Gasstrom durchlaufenen Zone durchgeführt wird,

- daß vor und hinter dieser Zone die Temperatur des gasförmigen Mediums gemessen wird

- und daß die Differenz zwischen den beiden Temperaturen mit einem elektrischen Bezugssignal verglichen wird, das einem vorgegebenen Prozentwert des genannten Verhältnisses äquivalent ist und mit dem die Differenz zwischen den beiden Temperaturen kennzeichnenden Signal über-einstimmen soll.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der zugeführten Flüssigkeit derjenigen des ankommenden Gases angeglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Differenz zwischen den beiden Temperaturen kennzeichnende Signal zur Änderung der Durchsatzmenge der verdampfbaren anästhetischen Flüssigkeit verwendet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3

- mit einer Leitung für den Durchgang des mit dem Dampf der anästhetischen Flüssigkeit anzureichernden Gases

- sowie mit einem Einspeisesystem für die genannte Flüssigkeit mit einem einstellbaren Dosierorgan,

gekennzeichnet durch

- einen Körper (D), der eine von dem Gasstrom in der genannten Leitung (B) umspülte große Verdunstungsober-

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fläche bildet und auf den die Flüssigkeit durch das Dosierorgan (H) aufbringbar ist,

- zwei in der Leitung (B-C) für den Durchgang des Gases stromaufwärts und stromabwärts des Körpers (D) angeordnete Temperaturfühler (E, F) zur Ermittlung der Temperatur des ankommenden Gases und der Temperatur des mit dem Dampf der auf den Körper (D) aufgebrachten Flüssigkeit vermischten Gases

- sowie Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das eine Funktion d?s vorgegebenen Prozentwertes des in dem Gas enthaltenen Flüssigkeitsdampfes bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (I) zum Wärmetausch zwischen dem ankommenden Gas und der zufließenden anästhetischen Flüssigkeit vorgesehen sind, die eine Temperaturangleichung herbeiführen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Temperaturfühler (E, F) Bimetallplättchen umfassen, die gemeinsam auf einem schwenkbaren Bauteil (G) montiert sind, daß die Position eines (E) der Bimetallplättchen (E, F) durch manuelle Steuerung über ein Berührungsprofil (L) regulierbar ist, längs dessen sich der Berührungspunkt sowohl bei der Verformung des Bimetallplättchens (E) als auch bei der manuellen Regulierung verschiebt, daß das andere Bimetallplättchen (F) zur Steuerung eines Wandlers angeordnet ist, der ein seiner Änderung kennzeichnendes elektrisches Signal liefert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte andere Bimetallplättchen (F) ein Betätigungsorgan zur Steuerung des Doslerorgans (N) für die anästhetische Flüssigkeit bildet.

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