DE3310858A1

DE3310858A1 - Gasdosiervorrichtung fuer anaesthesiegeraete

Info

Publication number: DE3310858A1
Application number: DE19833310858
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 2407 Bad Schwartau Frankenberger; Winfried Ing.(grad.) 2400 Lübeck Kimmig; Lothar Dipl.-Ing. 2401 Krummsee Kleinschmidt
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1984-09-27
Also published as: GB8405412D0; JPS59174164A; FR2543002A1; GB2136703B; FR2543002B1; JPS6366B2; DE3310858C2; CH662738A5; GB2136703A

Description

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Π R Λ G F, R WHRK Ak tionqo.se U scha Π Moislin.qor Allee 53-55, 2400 1, ü hock

Gasdosiervorrichtung für Anästhesiegeräte

Die Erfindung betrifft eine Gasdosiervorrichtung für Anästhesiegeräte zur Erzeugung eines Gemisches aus Sauerstoff und einem Narkosegas (N2O) mit Durchflußmessern in den zu einer Sammelleitung zusammengeführten Gasleitungen und einem Regelventil in jeder Einzel.gasleitung, die in-einem Getriebe über Ritzel derart miteinander verbunden sind, daß eine Öffnungs- bzw. Schließdrehung eine gleiche Funktion in beiden Regelventilen auslöst. .

Über die Gasdosiervorrichtung wird der Atemkreislauf des Patienten mit Sauerstoff und Narkosegas versorgt. Sie hat sicherzustellen, daß im ganzen möglichen Einstellbereich dor Gase eine Mindestversorgung mit Sauerstoff erfolgt, also das Unterschreiten einer Mindestkonzentration von Sauerstoff im Atemgas verhindert wird.

Es sind verschiedene Gasdosiervorrichtungen für Anästhesiegeräte bekannt, die sich mit der gleichen Frage befassen. Sie verlangen jedoch einen komplizierten Aufbau und werden dadurch entsprechend aufwendig in der Benutzung und auch in der Überwachung und Pflege.

Eine bekannte Mischvorrichtung, insbesondere für Anästhesiegeräto, zur Erzeugung eines kontinuierlich strömenden Gasgnmisches besteht aus zwei an je eine Gasquelle angeschlossenen Druckreglern, denen von einem Einganqsdruckregler ein Steuerdruck zugeführt

wird, einer die zu mischenden Gase gegenläufig zueinander beeinflussenden Proportionierungseinrichtung und einem Durchflußmesser in jeder Einzelgasleitung zwischen dem Druckregler und der Mischleitung. · .

Da die Druckregler vom Steuerdruck derart gesteuert werden, daß in ihren Ausgangsleitungen stets der gleiche Druck herrscht, werden die Gase der Proportionierungseinrichtung mit gleichem Druck zugeführt. Damit wird unabhängig von der Einstellung der Proportionierungseinrichtung eine konstante Strömungsmenge in der Mischleitung erzielt. Die Gesamtströmungsmenge ergibt sich aus dem am Eingangsdruckregler einzustellenden Steuerdruck. Neben der nicht einfach durch den Druckzu regelnden Gesamtatemluftmenge ist es schwierig, eine Einstellung des Sauerstoffanteils unter einen minimalen Prozentsatz zu verhindern .(DE-AS 22 25 683).

Ein anderes bekanntes Anästhesiegerät mit Propor tio na !begrenz u ng s-S teuer sy stern, insbesondere ein Gerät, das getrennte .Zufuhren von Sauerstoff und Lachgas empfängt und ein Gemisch dieser beiden zu Anästhesiezwecken abgibt, kann zwar den Relativ-Anteil der einzelnen Gase in dem abgegebenen Gemisch wahlweise ändern und durch ein Sperrsystem verhindern, daß gewisse Gemischbereiche unbeabsichtigt durch den Benutzer eingestellt werden können. Es ist mechanisch jedoch sehr aufwendig und verlangt eine entsprechende Behandlung und pflege.

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; Das System enthält Durchflußmesser der Einzelütföme Ü2 und N₂O und einzelne Nadelventile, die zur Steuerung des Durchstromes der einzelnen Gase so eingestellt weiden können, daß der Relativ-Anteil der einzelnen Gase erreicht wird. Ein Sicherheitssystem verbindet die Nadelventile derar.t, daß die Bewegung eines jeden Ventils beim Öffnen oder Schließen durch die Bewegung des anderen Ventils beeinflußt oder begrenzt wird; z.B. sind sie in der Weise verbunden, daß das Sauerstoffnadelventil ohne Behinderung geöffnet werden kann, jedoch umgekehrt bei einem offenen ^O-Ventil ein Schließen dieses Ventils herbeigeführt wird. Die Zwangsverbindung zwischen den beiden Ventilen ist eine Kettenverbindung, die Ritzel an den drehbaren Ventilschäften zwangsverbindet. Dabei ist ein Ritzel fest auf dem Ventilschaft und das andere innerhalb vorbostimmter Bewegungsgrenzen auf seinem Ventilschaft bewegbar angebracht. Bei einer Betätigung des einen Ventils wird das andere erst mit einer bestimmten Verzögerung die gleiche Funktion ausführen (DK-OS 30 38 563).

Eine weitere Gasverhältnisregelvorrichtung für . Narkosegeräte will durch einen Differenzdruckaufnehmer den Sauerstoff.anteil im Gasgemisch, überwachen. Der Sammelleitung des Gasgemisches zum Narkosegerät wird über Einzelleitungen mit Einstellventilen, Drosseln und Durchflußmessern der Sauerstoff und das Lachgas zugeführt. Die Einstellventile sind von Hand

einstellbar, um den Gasdurchfluß zu bestimmen.

Die Überwachung des Sauerstoffante ils in der Sammelleitung erfolgt durch Vergleich des Sauerstoffdruckes aus dem Durchfluß des Sauerstoffs durch die Drossel in der (^-Leitung mit dem Lachgasdruck aus dem Lachgasdurchfluß durch die Drossel in dieser Leitung. Die Feststellung der Druckdifferenz erfolgt in Membrangruppen, die von den Gasdrücken beaufschlagt werden. Ein Verbindungsstück zwischen den Membrangruppen, das mit diesen bewegt wird, wirkt auf einen Durchflußregler ein, in dem ein Ventil in der ^O-Leitung entsprechend geöffnet oder geschlossen wird. Mit • z.B. einem Grenzwert von 25 % O₂ im Narkosegas überwiegt die vom 0₂-Einzeldruck auf die Membran ausgeübte Kraft die vom N₂O auf dessen Membran ausgeübte Kraft, so daß das Verbindungsstück das Ventil in der N20-Leitung öffnet und Lachgas fließen kann. Mit der folgenden Erhöhung des Lachgasdruckes vor der Drossel gleicht der Differenzdruckaufnehmer wieder aus (EP-OS 00 39 932).

Aufgabe der Erfindung ist eine Gasdosiervorrichtung für Anästhesiegeräte, die bei einfacher Bauform und Betätigung die voneinander unabhängige Einstellung von Sauerstoff und Narkosegas erlaubt, solange der Sauerstoffanteil über einem vorgegebenen Grenzwert liegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

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daß

a. das Getriebe ein das Narkosegas-Regelventil betätigendes Narkosegas-Stirnrad mit einem Einstellknopf und ein damit über ein Zwischenstirnrad ver-

. 5 zahntes, das (^-Regelventil betätigendes 02-Stirnrad, deren Übersetzungsverhältnis durch das gewählte Narkosegas / 0₂-Verhältnis bestimmt ist,besitzt und

b. das 02-Regelventil durch eine 02-Leitung, die ein 02-Feinregelventil enthält, umgangen ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins-

• besondere darin, daß in einfacher Weise, nämlich durch die Wahl der verschiedenen Stirnradgrößen, bereits mit dem kleinsten Öffnungsweg für die N2O / 02-Regelventile der notwendige Öffnungsweg, der einen für die Atmung notwendigen O^-Anteil in der Atemluft garantiert, gesichert ist. Der Umfang der Regelventilöffnung gibt bei immer gleichem C^-Mindestanteil die notwendige Atem-

2ü luftmenge. Das Feinregelventil in der Umgehungsleitung, um das O„-Regelventil herum, läßt den ⁿ2-Gehalt nur erhöhen. Mit seinem Schließen sinkt dieser minimal auf den durch die Übersetzung der Stirnräder bestimmten Ante i 1 ab .

Die Ansprüche 2 bis 4 nennen zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung. Die Ausführung nach Anspruch 2 legt das Mischungsverhältnis durch die Bemessung der Sitzquerschnitte fest. Sie kann verwendet werden, wenn die Ventile ohnehin für die Gasarten unterschiedlich sind,

und führt zu einem einfachen und gegen Montagefehler unempfindlichen Getriebe. Ein entsprechendes Ergebnis könnte auch erreicht werden, wenn statt der Sitzquerschnitte die Steigungen der Ventilspindeln in dem gewählten Verhältnis bemessen sind.

Die Ausführungen nach Anspruch 3 und 4 bieten mit der Zuordnung der Durchflußmesser unterschiedliche Möglichkeiten der Anzeige, die je nach der voraussichtlichen Anwendung vorgesehen werden. Dabei zeigt die Ausführung nach Anspruch 3 die Durchflußmengen der Gemischanteile an, während die Ausführung nach Anspruch 4 bei Verwendung allein der vorgegebenen Standardiiiischung eine unmittelbare Ablesung des gesamten Mischgas-Durchflusses ermöglicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.

Es zeigen Fig. 1 eine Ausführungsform der Gasdosiervorrichtung in schemattischer Darstellung,

Fig. 2 das Getriebe für die Regelventile, ...

Fig. 3 eine weitere Aus.führungsform der Gasdosiervorrichtung.

In Fig. 1 ist das ^O-Regelventil 1 mit der N20-Versorgung 2 verbunden. Der N20-Durchflußmesser 3 folgt

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in der N₂0-Versorgungsleitunq 4, die sich in der Vereinigung 5 mit der (^-Versorgungsleitung 6 zur Mischgasleitung 7 verbindet. . "

Die (^-Versorgung 8 enthält in der 0₂-Versorgungsleitung 6 das O„-Regelventil 9. mit dem folgenden 0₂-Durchflußmesser 10. Das 02-Regelventil 9 wird von der O^-Leitung 11, die ein O^-Feinregelventil 12 enthält, umgangen.

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Das 02-Regelventil 9 und das N₂O-Regelventil 1 sind über das Getriebe 13 miteinander zwangsgekuppelt. Das Getriebe 13 besteht nach Fig. 2 aus dem mit dem N₂O-Regelventil 1 verbundenen N O-Stirnrad 14 mit dem Einstellknopf 15 für die Mischgasmenge, dem eingreifenden Zwischenstirnrad 16 und dem 0₂-Stirnrad 17, verbunden mit dem O^-Regelventil 9. Das Übersetzungsverhältnis der beiden über das Zwischenstirnrad 16 verbundenen Stirnräder 14 und 17 ergibt das Mischungsverhältnis N₂O / O₂. Es kann z.B. 25 Vol.-Prozent O₂ qewählt werden. Die verschiedene Öffnung der Regelventile mittels des Einstellknopfes 15 ergibt die entsprechenden Gasmengen mit der durch die Übersetzung festgelegten Mischung. -

Das unabhängig davon zu betätigende 0„-Feinregelventil 12 kann zusätzlich in gewünschter Menge O₂ einfließen lassen, also die 0₂-Konzentration erhöhen. Geschlossene Regelventile 1 und 9 lassen eine 100 % 0₂-Konzentration erreichen.

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- ίο -

Die Einzelgasflußxnengen in den Versorgungsleitungen 4 und 6 werden in dem ^O-Durchflußmesser 3 und dem Ü2-Durchflußmesser 10 festgestellt und zur Anzeige gebracht.
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Bei. der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das in der NpO-Versorgungsleitung 18 angeordnete N20-Regelventil 1 mit der N^O-Versorgung 2 verbunden. Das Oo-Regelventil9 ist in der 02~Versorgungsleitung 19 angeordnet und mit der 02~Versorgung 8 verbunden. Die Regelventile 1,9 sind über das Getriebe 13 miteinander zwangsgekuppelt. Die ^O-Versorgungsleitung 18 und die 02~Versorgungsleitung 19 sind in einer Vereinigung 20 zu einer Versorgungsleitung 21 für Mischgas mit der durch die Übersetzung des Getriebes 13 festgelegten Mischung zusammengeführt, fn der Versorgungsleitung 21 ist ein Mischga-s-Durchflußmosspr 22 angeordnet.

Das 0~~ReqeJvont-.il 9 wird von der 02~Leitung 11 umgangen, die das 02-Feinregelventil 12 und den 02~Durchflußmesser.10 enthält. In der Vereingunq 23 verbindet sich die 02~Leitung 11 mit der Versorgungsleitung 21 zur Mischgasleitung 7.

Bei dieser Ausführungsform zeigt der 0_-Durchflußmesser 10 die Flußmenge an zusätzlichem Sauerstoff und der Mischgas-Durchflußmesser 22 die Flußmenge an Mischgas von der Standardzusammensetzung,die bei geschlossenem 02-Feinregelventil 12 auch die Gesamtflußmenge an Mischgas ist, an.

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Claims

Patentansprüche

Gasdosiervorrichtung für Anästhesiegeräte zur Erzeugung eines Gemisches aus Sauerstoff und einem Narkosegas (N₃O) mit Durchflußmessern in den zu einer Sammelleitung zusammengeführten Gasleitungen und einem Regelventil in jeder Einzelgasleitung, die in einem Getriebe über Ritzel miteinander derart verbunden sind, daß eine Öffnungsbzw. Schließdrehung eine gleiche Funktion in beiden Regelventilen auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß ■ a. das Getriebe (13) ein das Narkosegas-Regelventil (1) betätigendes Narkosegas-Stirnrad (14) mit. einem Einstellknopf (15) und ein damit über ein Zwischenstirnrad (16) verzahntes, das O₂-Regelventil (9) betätigendes 0₂-Stirnrad (17), . deren Übersetzungsverhältnis durch das gewählte Narkosegas / 0₂-Verhältnis bestimmt ist, besitzt und

b.. das Ü2-Kegelventil (9) durch eine 0₂-Leitung (11), die ein O₂-Feinregelventil (12) enthält, umgangen ist.
2. Gasdosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Übersetzungsverhältnis 1:1 des Getriebes (13) die Sitzquerschnitte des Narkosegas-Regelventils (1) und des 0₂-Regelventils (9) zueinander im gewählten Narkosegas / 0₂-Verhältnis bemessen sind.
3. Gasdosiervorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Narkosegas-Regelventil (1) abströmseitig mit einem Narkosegas-Durchflußmesser (3)

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und das (^-Regelventil (9) und das 02-Feinregelventil (12) abströmseitig mit einander und einem 02-Durchflußmesser (10) verbunden sind.
4. Gasdosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das O^-Feinregelventil (12) abströmseitig mit dem 0₂~Durchflußmesser (10) und das Narkosegas-Regelventil (1) und das 02-Regelventil (9) abströmseitig mit einander und einem Mischgas-Durchflußmesser (22) verbunden sind.