CH701755B1 - Durchflussmessfühler. - Google Patents

Abstract

Der Durchflussmessfühler (10) weist einen ein zylindrisches Gehäuse (10) definierenden Durchgang mit einer ersten Durchgangsöffnung (13) und einer zweiten Durchgangsöffnung (29), einen im Durchgang des Gehäuses angeordneten Strömungswiderstand (23), welcher das Gehäuse in einen ersten und einen zweiten Gehäuseteil (11 und 27) unterteilt, eine erste Anschlussstelle (17) mit einer Verbindung zum Innern des ersten Gehäuseteils (11), und eine zweite Anschlussstelle (19) mit einer Verbindung zum Innern des zweiten Gehäuseteils auf. Dadurch sind die ersten und zweiten Anschlussstellen (17, 19) in einem Abstand voneinander auf dem gleichen Gehäuseteil angeordnet und/oder ist im Innern des zweiten Gehäuseteils (27) ein Leitelement (51) angeordnet.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Durchflussmessfühler gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Durchflussmessfühler dient zur Bestimmung der Atemluftströmung eines Patienten. Beim Durchströmen durch den Durchflussmessfühler wird über angeschlossene Sensorschläuche und ein Druckmessgerät der Druckunterschied auf gegenüberliegenden Seiten eines Strömungswiderstands gemessen. Die erhaltenen Messwerte dienen zur Bestimmung der Atemluftströmung und erlauben die Beobachtung eines Patienten über seine Atmung und/oder die Regelung eines Beatmungsgerätes.

Stand der Technik

[0002] Durchflussmessfühler sind aus dem Patent US 4 083 245 bekannt. Der Inhalt dieses Patents ist durch Referenz in der vorliegenden Anmeldung enthalten. Dieser Durchflussmessfühler zeichnet sich durch ein zylindrisches Gehäuse mit einem Durchgang für die Atemluft, einen im Durchgang des Gehäuses angeordneten Strömungswiderstand und Anschlussstellen für Sensorschläuche beidseitig des Strömungswiderstands aus. Die Sensorschläuche werden senkrecht zur Durchflussrichtung aus dem zylindrischen Gehäuse herausgeführt. Das zylindrische Gehäuse wird üblicherweise aus zwei identischen Teilen aufgebaut. Solche Gehäuseteile sind somit relativ einfach und kostengünstig herzustellen.

[0003] Ein wesentlicher Nachteil bekannter Durchflussmessfühler ist die Abknickgefahr der Sensorschläuche. Das Abknicken hat fehlerhafte Messergebnisse und somit falsche Patientenzustandsinformationen zur Folge. Eine auf fehlerhaften Messergebnissen beruhende Regelung eines Beatmungsapparates kann medizinische Komplikationen für den Patienten nach sich ziehen.

[0004] Ein weiterer Nachteil bekannter Durchflussmessfühler resultiert aus dem Zusammenschluss des Messfühlers mit beweglichen Schlauchteilen des Beatmungsapparates. Da die Lage diese beweglichen Teile die Messungsergebnisse beeinflussen kann, sind diese mit einem erhöhten Messfehler behaftet. Dies wiederum erschwert die Regelung eines Beatmungsgeräts und kann zu Komplikationen für den Patienten führen. Ein weiterer Nachteil beruht darauf, dass die beiden Gehäuseteile identisch sind. Dadurch ist eine individuelle Anpassung an patientenseitige und/oder geräteseitige Luftversorgungsröhren nur über spezielle Adapterteile möglich. Solche zusätzlichen Teile erhöhen das Risiko fehlerhafter Handhabung und das Totvolumen.

Aufgabe der Erfindung

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, die oben dargestellten Nachteile zu beseitigen und einen verbesserten Durchflussmessfühler herzustellen.

Beschreibung

[0006] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei einem Durchflussmessfühler gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die erste und zweite Anschlussstelle für Sensorschläuche in einem Abstand voneinander auf dem gleichen Gehäuseteil angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, die abgehenden Sensorschläuche gegen die Geräteseite zu richten wodurch diese direkt zum Druckmessgerät geführt werden können. Vorteilhaft werden die Sensorschläuche parallel zu- und mit der geräteseitigen Luftversorgungsröhre weggeführt. Im Gebrauch sind keine Sensorschläuche gegen den Patienten gerichtet. Die Patientenseite bleibt frei von störenden Schläuchen, und das Risiko, dass die Schläuche im Gebrauch abgeknickt werden, ist reduziert. Die Beatmung wird dadurch für den Patienten und das Pflegepersonal sicherer und unkomplizierter.

[0007] Vorteilhafterweise ist die erste Anschlussstelle als erster Anschlussstutzen und die zweite Anschlussstelle als zweiter Anschlussstutzen für den Anschluss einer Verbindungsleitung zu zumindest einem Drucksensor ausgebildet. Dadurch wird eine robuste Verbindung von Sensorschlauch und Durchflussmessfühler gewährleistet. Ein Einknicken direkt an der Anschlussstelle wird ebenfalls verhindert.

[0008] In einer vorteilhaften Ausführung sind die Anschlussstutzen im Wesentlichen parallel zur Längsachse des zylindrischen Gehäuses ausgerichtet. Dadurch können die Sensorschläuche parallel und mit der Luftversorgungsröhre Richtung Beatmungsgerät und Druckmessgerät geführt werden.

[0009] Vorteilhafterweise ist das Gehäuse zweiteilig, wobei am ersten Gehäuseteil und am zweiten Gehäuseteil zur Verbindung der Gehäuseteile Flansche ausgebildet sind. Dieser zweiteilige Aufbau ist vorteilhaft bei der Herstellung der Teile. Es ist zum Beispiel möglich, die Gehäuseteile anwendungsspezifisch auszugestalten, d.h., Anschlussformen und -grössen können gemäss Kundenwunsch gewählt und kombiniert werden. Zweckmässigerweise können beide Gehäuseteile auf den sich abgewandten Enden gleiche oder unterschiedliche Form und/oder Grösse aufweisen. Durchgangsöffnungen (13, 29) mit Anschluss (d.h. Anschlussöffnungen) sind anpassbar an Form und Durchmesser der angeschlossenen Luftversorgungsröhren. Die Gehäuseteile werden durch Verkleben, insbesondere Ultraschallverkleben, Verpressen oder Verschweissen der Flanschflächen (auch Flanschdruckflächen genannt) fixiert.

[0010] In einer vorteilhaften Ausführung sind an den Flanschen Mittel zur gegenseitigen relativen Ausrichtung der Gehäuseteile vorgesehen. Diese Mittel sind zweckmässigerweise an den Flächen, d.h. Druckflächen, der Flansche angebracht. Das Vorhandensein solcher Mittel vereinfacht den Zusammenbau der Durchflussmessfühler und sichert die gegenseitig korrekte Positionierung. Nur bei korrekter Positionierung der Gehäuseteile ist eine offene Verbindung zwischen Anschlussstellen und jeweiligen Kammern im Gehäuseinnern gewährleistet.

[0011] In einer vorteilhaften Ausführung sind an den Flanschen Mittel zur stoffschlüssigen Verbindungsbildung vorgesehen. Die stoffschlüssige Verbindung ist zweckmässigerweise luftundurchlässig, damit Beatmung und Druckmessung nicht durch Leckagen beeinträchtigt werden.

[0012] Die Mittel zur stoffschlüssigen Verbindungsbildung bestehen vorteilhafterweise aus Profilstrukturen, insbesondere Ultraschall-Schweissprofilen. Diese Mittel lassen sich durch Verschweissen, Verpressen oder Verkleben zu stoffschlüssigen Verbindungen verarbeiten. Bevorzugt wird zur stoffschlüssigen Verbindung von diesen Profilen Ultraschallverschweissen angewandt.

[0013] Mit Vorteil sind Profilstrukturen – bestehend aus Erhebungen – und Nutstrukturen – bestehend aus Vertiefungen – zur Materialaufnahme auf den Druckflächen des ersten Flansches und des zweiten Flansches sich gegenseitig ergänzend angeordnet, sodass ein maximaler Stoffschluss beim Verbinden der beiden Flanschdruckflächen erzielt wird.

[0014] Vorteilhafterweise führt von der ersten Anschlussstelle eine erste Verbindung zu einer ersten gehäuseinnenseitigen Öffnung im Innern des ersten Gehäuseteils und von der zweiten Anschlussstelle eine zweite Verbindung zu einer zweiten gehäuseinnenseitigen Öffnung im Innern des zweiten Gehäuseteils. Diese Verbindungen führen durch die Gehäusewand hindurch. Konstruktion und Material sollten so kombiniert und ausgelegt sein, dass eine derartige Verbindung möglich ist, d.h., die Wandstärken sollten genügend hoch sein, und das Material sollte eine gewisse Festigkeit besitzen. Das verwendete Material besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff, insbesondere ein Thermoplast, der physiologisch unbedenklich und bevorzugt transparent ist. Zweckmässigerweise ist der Durchflussmessfühler so konstruiert, dass die gehäuseinnnenseitigen Öffnungen im Innern der Gehäuseteile und der Ursprung der beweglichen Klappe des Strömungswiderstands während ihrer Verwendung an der oberen, d.h. höher gelegenen Seite liegen, damit Flüssigkeit und Schleim entlang der Unterseite abfliessen können, ohne in die Sensorschläuche zu gelangen oder die Funktion der Klappe zu beeinflussen.

[0015] Vorteilhafterweise verlaufen die Verbindungen teilweise in den Flanschdruckflächen und/oder treten als dichtungsflächenseitige Öffnungen durch die Flanschdruckflächen aus. Die Verbindungen können abschnittsweise in nur einer Flanschdruckfläche liegen. Dies hat die folgenden Vorteile: Eine periphere Anordnung der Anschlussstellen an einem Flanschfortsatz ist möglich, woraus auch eine freie Wahl von Position und Anschlusswinkel der Sensorschläuche auf dem Flanschfortsatz folgt.

[0016] Vorteilhafterweise sind die Verbindungen teilweise als Schlitze in den Flanschdruckflächen und teilweise als Kanäle durch die Gehäuseteile ausgebildet. Die Kombination von Kanälen und Schlitzen vereinfacht die Herstellung der Teile zum Beispiel im Spritzguss. Denn Schlitze und/oder Kanäle sind konstruktiv bedingt gegebenenfalls nur auf einer Flanschdruckfläche nötig. Dadurch kann das Gegenstück unter Umständen konstruktiv einfacher gestaltet werden.

[0017] Vorteilhafterweise sind dichtungsflächenseitige Öffnungen, die auf die Flanschdruckflächen münden, durch ununterbrochene Oberflächenstrukturen, z.B. Erhebungsstrukturen oder Nutstrukturen, eingefasst. Dadurch wird im zusammengebauten Durchflussmessfühler ein störender, die Messresultate verzerrender Einfluss durch Leckagen verhindert.

[0018] Vorteilhafterweise sind dichtungsflächenseitige Öffnungen auf der ersten Flanschdruckfläche, die eine Verbindung zum Innern des ersten Gehäuseteils bilden, gemeinsam durch eine ununterbrochene Struktur eingefasst, und dichtungsflächenseitige Öffnungen auf der zweiten Flanschdruckfläche, die eine Verbindung zum Innern des zweiten Gehäuseteils bilden, gemeinsam durch eine zweite ununterbrochene Struktur eingefasst; und der Durchgang des zylindrischen Gehäuses durch eine weitere ununterbrochene Strukturen eingefasst, wobei diese Strukturen Öffnungsgruppen, d.h. die genannten gemeinsam eingefassten Öffnungen, voneinander abgrenzen. Dadurch wird im zusammengebauten Durchflussmessfühler ein störender, die Messresultate verzerrender Einfluss durch Leckagen zwischen den verschiedenen Verbindungswegen verhindert.

[0019] Vorteilhafterweise sind die gehäuseinnnenseitigen Öffnungen im Innern der Gehäuseteile in je gleichem Abstand zum Strömungswiderstand sich gegenüberliegend angeordnet. Dies erhöht die Messgenauigkeit des Druckunterschieds.

[0020] Vorteilhafterweise weisen beide Verbindungen zum Innern der Gehäuseteile gleiche Länge auf. Dies erhöht ebenfalls die Messgenauigkeit des Druckunterschieds.

[0021] Vorteilhafterweise sind an den Flanschdruckflächen Mittel zur Anordnung des Strömungswiderstands vorgesehen. Hierbei kann es sich zum Beispiel um Stifte handeln, die mit Aussparungen am Strömungswiderstand zusammenwirken.

[0022] Vorteilhafterweise haben die Flansche einen Durchmesser, welcher grösser als der Gehäusedurchmesser ist. Dadurch ist eine periphere Anordnung der Anschlussstellen möglich, woraus auch eine freie Wahl von Position und Anschlusswinkel der Sensorschläuche folgt.

[0023] Vorteilhafterweise besitzt der Durchgang des Gehäuses im Mittelteil einen Bereich mit vergrössertem Durchmesser, wobei der Strömungswiderstand innerhalb dieses Bereichs angeordnet ist und den Durchgang in zwei Kammern aufteilt. Dies ist für die Beatmung besonders vorteilhaft. Denn dadurch wird verhindert, dass abfliessende Flüssigkeit und Schleim die Messung merklich beeinflussen. Die bewegliche Klappe kann so gross konstruiert werden, dass sie – falls sie abbricht – im Durchflussmessfühler verbleibt und somit nicht in die Atemwege des Patienten gelangen kann.

[0024] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe der Erfindung alternativ bei einem Durchflussmessfühler gemäss Oberbegriff des Anspruchs 22 dadurch gelöst, dass im Innern des zweiten Gehäuseteils ein Leitelement angeordnet ist. Dieses ermöglicht es, die Luftströmung so zu beeinflussen, dass die Strömung im Wesentlichen unbeeinflusst von Position und Biegung des vor der Durchgangsöffnung (29) liegenden Schlauchstücks durch den Messfühler fliesst. Es wird angenommen, dass vorhandene Strömungswirbel oder Querströmungsanteile reduziert werden und der laminare Anteil der Strömung durch das Leitelement erhöht wird. Dadurch ist es möglich, einen Differenzialdruck zu messen, der unabhängig von Position und Biegung des vor der Durchgangsöffnung (29) liegenden Schlauchstücks ist. Die Messung der Beatmungswerte und somit die Beatmungskontrolle eines Patienten wird dadurch verbessert. Die Störungsanfälligkeit künstlicher Beatmung wird somit reduziert. Im Weiteren ermöglicht das Leitelement eine Strömungskorrektur auf kurzer Strecke. Da die Strömungsinhomogenität vor allem bei kurzen Schlauchsystemen immer ein Problem war, bietet die vorliegende Ausführungsform zusätzlich den Vorteil, dass die Länge eines Schlauchsystems zwischen Durchflussmessfühler und Lunge reduziert werden kann, ohne eine Verschlechterung der Messergebnisse in Kauf nehmen zu müssen. Dies wiederum lässt eine Reduktion des Totvolumens zu. Dies ist für kleine Patienten mit geringem Lungenvolumen, wie Kinder und Neugeborene, von besonderer Bedeutung.

[0025] In einer Ausführungsform ist im Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 1 im Innern des zweiten Gehäuseteils ein solches Leitelement angeordnet. Dies führt zu denselben, im vorhergehenden Absatz erwähnten Vorteilen.

[0026] In einer Ausführungsform besteht das Leitelement aus mehreren zusammenwirkenden Teilen. Dadurch können Strömungsbedingungen an die jeweilige Situation angepasst werden.

[0027] Vorteilhafterweise erstreckt sich das Leitelement in Durchflussrichtung im Gehäusedurchgang und unterteilt dadurch den Durchgang des Gehäuses in Durchgangskammern, sodass das Leitelement eine Symmetrieebene aufweist, welche durch die Achse der Durchgangsöffnung und den Mittelpunkt der gehäuseinnenseitigen Öffnung aufgespannt ist. Durch diese zur gehäuseinnenseitigen Öffnung symmetrische Anordnung des Leitelements wird eine gleichermassen zur gehäuseinnenseitigen Öffnung symmetrische Luftströmung erwirkt. Hierdurch werden besser reproduzierbare Messungsergebnisse erzielt.

[0028] In einer bevorzugten Ausführung ist das Leitelement als Plättchen ausgebildet, welches den Durchgang des Gehäuseteils abschnittsweise in zwei spiegelbildlich aneinanderliegende Durchgangskammern unterteilt, die in ihrer Verlängerung links und rechts der Öffnungen liegen. Herstellungstechnisch ist interessant, dass alleine schon durch eine einfache Plättchenform des Leitelements ein hohes Mass an Lageunempfindlichkeit der Messergebnisse erreicht wird.

[0029] In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das Leitelement in Richtung der Durchgangsöffnung, d.h. zur Durchgangsöffnung hin bzw. durchgangsöffnungsseitig, vom inneren Gehäuse beabstandet, um ein Einstecken eines Schlauchstücks zu erlauben, was wiederum eine Reduktion des Totvolumens zur Folge hat und somit besonders für kleine Patienten mit geringem Lungenvolumen vorteilhaft ist.

[0030] In einer bevorzugten Verwendung des Durchflussmessfühlers nach Anspruch 1 oder Anspruch 22 wird das erste Gehäuseteil geräteseitig und das zweite Gehäuseteil patientenseitig angeschlossen. Dies hat die folgenden Vorteile: Zum einen in Verbindung mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 können die Messschläuche, die zum Differenzialdruckmessgerät führen, direkt und parallel zueinander vom Patienten weggeführt werden. Die Gefahr des Abknickens dieser wird verringert, der Komfort für Patient und Pflegepersonal erhöht. Zum andern in Verbindung mit der Vorrichtung nach Anspruch 22 wird die Luftströmung der ausgeatmeten Luft durch ein Leitelement ausgerichtet. Hierdurch wird erstens ein bewegungsbedingter Lageeinfluss auf die Differenzialdruckmessergebnisse verringert oder aufgehoben. Zweitens wird es möglich, lungen- bzw. patientenseitig ein kürzeres Schlauchsystem zu benutzen. Dies wiederum hat ein geringeres Totvolumen zur Folge.

[0031] Zusammenfassend kann herausgestrichen werden, dass die beiden Varianten der Erfindung gemäss Anspruch 1 und Anspruch 22 und insbesondere deren Kombination bekannte Probleme lösen, die Lage und Länge des Schlauchsystems mit sich bringen.

[0032] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in schematischer Darstellung näher im Detail beschrieben. Es zeigt: <tb>Fig. 1 :<SEP>Perspektivische Ansicht eines Durchflussmessfühlers in drei Teilen; <tb>Fig. 2 :<SEP>Längsschnitt durch den zusammengesetzten Durchflussmessfühler; <tb>Fig. 3 :<SEP>Geräteseitiges Gehäuseteil in perspektivischer Ansicht; <tb>Fig. 4a :<SEP>Vorderansicht und Oberansicht des geräteseitigen Gehäuseteils; <tb>Fig. 4b<SEP>Längsschnitt des geräteseitigen Gehäuseteils; <tb>Fig. 5 :<SEP>Patientenseitiges Gehäuseteil in perspektivischer Ansicht; <tb>Fig. 6a<SEP>Vorderansicht und Oberansicht des patientenseitigen Gehäuseteils; <tb>Fig. 6b :<SEP>Längsschnitte des patientenseitigen Gehäuseteils von Fig. 6a ; <tb>Fig. 7 :<SEP>Patientenseitiges Gehäuseteil in perspektivischer Ansicht mit Leitelement <tb>Fig. 6b :<SEP>Längsschnitte des patientenseitigen Gehäuseteils von Fig. 6a ; <tb>Fig. 7 :<SEP>Patientenseitiges Gehäuseteil in perspektivischer Ansicht mit Leitelement <tb>Fig. 8a :<SEP>Vorderansicht und Oberansicht des patientenseitigen Gehäuseteils mit Leitelement; <tb>Fig. 8b :<SEP>Längsschnitte des patientenseitigen Gehäuseteils von Fig. 8a ; <tb>Fig. 9 :<SEP>Längsschnitt durch den zusammengesetzten Durchflussmessfühler mit Leitelement;

[0033] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Durchflussmessfühlers in drei Teilen: einem ersten Gehäuseteil 11, einem Strömungswiderstand 23 und einem zweiten Gehäuseteil 27. Der erste Gehäuseteil 11 verfügt über eine Durchgangsöffnung 13 mit Anschluss zur geräteseitigen Luftversorgungsröhre (nicht abgebildet), einen ersten Flansch 15 mit einem Flanschfortsatz 16, zwei Anschlussstellen 17, 19 mit je einem Anschlussstutzen 18, 20 und einen ersten Verbindungskanal 21 von der Dichtungsfläche des ersten Flansches 15 zum Innern des ersten Gehäuseteils 11. Der Strömungswiderstand 23 besteht aus einer dünnen Membran, die derart eingeschnitten ist, dass eine bewegliche mittige Klappe 25 entsteht. Der zweite Gehäuseteil 27 verfügt über eine Durchgangsöffnung 29 mit Anschluss zur patientenseitigen Luftversorgungsröhre (nicht abgebildet), einen zweiten Flansch 31 mit Flanschfortsatz 32, einen zweiten Verbindungskanal 33 (hier nur die dichtungsflächenseitige Öffnung des Verbindungskanals zu sehen) von der Dichtungsfläche des zweiten Flansches 31 zum Innern des zweiten Gehäuseteils 27. Am Flanschfortsatz 32 des zweiten Gehäuseteils 27 befinden sich zwei Schlitze (erster Schlitz 35 und zweiter Schlitz 37) die – wie weiter unten dargestellt – die Verbindung von den Anschlussstellen (erste Anschlussstelle 17 und zweite Anschlussstelle 19) zu den Verbindungskanälen (erster Verbindungskanal 21 und zweiter Verbindungskanal 33) und somit zum Innern der Gehäuseteile ermöglichen. Im Weiteren sind an den sich gegenüberliegenden Flanschdruckflächen (erste Flanschdruckfläche 15 und zweite Flanschdruckfläche 31) Stifte 41 (siehe Fig. 4b ) und dazu passende Ausnehmungen 39 ausgebildet, die sowohl die Positionierung des Strömungswiderstands mit Bezug auf die Gehäuseteile als auch die gegenseitige Positionierung der beiden Gehäuseteile sicherstellen.

[0034] Fig. 2 zeigt die stoffschlüssige Anordnung von erstem Gehäuseteil 11, zweitem Gehäuseteil 27 und zwischenliegendem Strömungswiderstand 23. Zur stoffschlüssigen Anordnung wird eine Ultraschall-Schweissverbindung 43 verwendet, die nach Verschweissen der Gehäuseteile luftdicht ist.

[0035] In Fig. 3 ist in einer weiteren perspektivischen Ansicht der erste Gehäuseteil dargestellt. Hier wird die nicht mittige Anordnung der dichtungsflächenseitigen Öffnung des ersten Verbindungkanals 21 zwischen den Anschlussstellen 17 und 19 verdeutlicht. In Fig. 4a ist weiter erkennbar, dass der Verbindungskanal 21 zum Innern des ersten Gehäuseteils 11 führt. Die gehäuseinnenseitige Öffnung 12 liegt hierbei mittig unter dem ersten Flanschfortsatz 16.

[0036] Wie in Fig. 4a und 4b sichtbar, laufen ununterbrochene Schweissstrukturen 45, als Erhebungen ausgebildet, am äusseren Rand der Dichtungsflächen des ersten Flansches 15 und seines Fortsatzes 16 entlang. Zusätzlich werden die dichtungsflächenseitigen Öffnungen der Anschlussstellen 17, 19 und des Verbindungskanals 21 mit der Schweissstruktur 45 so eingefasst, dass zum einen die dichtungsflächenseitige Öffnung der zweiten Anschlussstelle 19 mit der Schweissstruktur eingefasst ist und davon getrennt zum anderen die beiden dichtungsflächenseitigen Öffnungen der ersten Anschlussstelle 17 und des ersten Verbindungskanals 21 mit der Schweissstruktur 45 eingefasst sind. Im Weiteren sind in Fig. 4a und 4b Positionierungsstifte 41 erkennbar. Diese sind auf der Flanschdruckfläche auf einem Kreis um den Mittelpunkt des Gehäusedurchgangs angeordnet.

[0037] In Fig. 5 ist in einer weiteren perspektivischen Ansicht der zweite Gehäuseteil dargestellt. Die nicht mittige Anordnung des zweiten Verbindungkanals 33 mit Bezug auf den Flanschfortsatz 32 ist erkennbar. In Fig. 6a ist weiter erkennbar, dass der Verbindungskanal 33 zum Innern des zweiten Gehäuseteils 27 führt. Die gehäuseinnenseitige Öffnung 28 liegt hierbei mittig unter dem zweiten Flanschfortsatz 32.

[0038] Wie in Fig. 6a , 6b und 6c sichtbar, laufen ununterbrochene Nutstrukturen 47 am äusseren Rand der Dichtungsflächen des zweiten Flansches 31 und seines Fortsatzes 32 entlang. Zusätzlich werden die dichtungsflächenseitigen Öffnungen der Schlitze 35, 37 und des Verbindungskanals 33 mit der Nutstruktur 47 so eingefasst, dass zum einen die dichtungsflächenseitige Öffnung des ersten Schlitzes 35 mit der Nutstruktur eingefasst ist und davon getrennt zum anderen die beiden dichtungsflächenseitigen Öffnungen des zweiten Schlitzes 37 und des zweiten Verbindungskanals 33 mit der Nutstruktur 47 eingefasst sind. Im Weiteren sind in Fig. 6a und 6c Positionierungsausnehmungen 39 erkennbar. Diese sind auf der Flanschdruckfläche auf einem Kreis um den Mittelpunkt des Gehäusedurchgangs angeordnet.

[0039] Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel passen der Strömungswiderstand (23, Fig. 1 ) mit seinen Aussparungen 49 und der zweite Gehäuseteil 27 mit seinen Ausnehmungen 39 auf die Stifte 41 (Fig. 4a ) des ersten Gehäuseteils 11. Dadurch sind erster Gehäuseteil 11 und zweiter Gehäuseteil 27 passend aufeinander positioniert sowie stoffschlüssig und luftdicht miteinander verbunden. In dieser stoffschlüssigen Anordnung sind die erste Anschlussstelle 17, der erste Schlitz 35 und der erste Verbindungskanal 21 so verbunden, dass ein Gasdruckaustausch zwischen dem Innern des ersten Gehäuseteils 11 und einem Drucksensorschlauch, der an der ersten Anschlussstelle 17 angeschlossen ist, möglich ist. Im Weiteren sind die zweite Anschlussstelle 19, der zweite Schlitz 37 und der zweite Verbindungskanal 33 so verbunden, dass ein Gasdruckaustausch zwischen dem Innern des zweiten Gehäuseteils 27 und einem Sensorschlauch, der an der zweiten Anschlussstelle 19 angeschlossen, möglich ist. Über einen Drucksensor ist es mit dieser Anordnung möglich, kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit eine Druckdifferenz zwischen den Innenräumen des ersten und zweiten Gehäuseteils, d.h. beidseitig des Strömungswiederstands, zu messen. Die erhaltenen Messwerte können zur Beobachtung eines Patienten und/oder Regelung eines Beatmungsgeräts verwendet werden.

[0040] In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist im Innern des zweiten Gehäuseteils 27 ein Leitelement 51 angeordnet. Das in Fig. 7 , 8a , 8b und 9 gezeigte Leitelement ist als Plättchen ausgebildet. Dieses Plättchen wirkt als Strömungsrichter und ist dazu in Durchflussströmungsrichtung im Innern des zweiten Gehäuseteils 27 ausgerichtet. Wie in Fig. 8a und 8b dargestellt, wird der Gehäusedurchgang durch das Leitelement 51 abschnittsweise in zwei Kammern 53, 55 aufgeteilt. Das Leitelement ist zwischen der Durchgangsöffnung 29 und der zweiten gehäuseinnenseitigen Öffnung 28 im Innern des zweiten Gehäuseteils angeordnet. Wie in Fig. 8a zu sehen, ist das Plättchen auf der Ebene ausgerichtet, die durch die Achse 57 der Durchgangsöffnung 29 und den Mittelpunkt 59 der Öffnung 28 ausgebildet wird. Das Leitelement 53 ist an zwei seiner sich gegenüberliegenden Kanten über Laschen mit der zylindrischen Gehäusewand verbunden (Fig. 8b ). In Richtung Durchgangsöffnung 29 ist das Leitelement als frei ausstehende Nase ausgebildet. Gemäss Fig. 8b ist das Leitelement in Durchgangsrichtung von der zweiten Öffnung 28 im Innern des zweiten Gehäuseteils um ungefähr den Durchmesser jener Öffnung 28 beabstandet. In Fig. 9 ist ein Schnitt durch den gesamten Durchflussmessfühler abgebildet. Das Leitelement 51 ist im zweiten, patientenseitigen Gehäuseteil 27 integriert, während die beiden Anschlussstutzen 18 (nicht dargestellt) und 20 auf dem ersten, geräteseitigen Gehäuseteil 11 dem Flanschfortsatz entspringen.

[0041] Ein derartiges Leitelement kann auch in handelsübliche Durchflussmessfühler integriert werden. Zum Beispiel kann ein solches Leitelement als Variante in den bekannten Durchflussmessfühler nach Patentdokument US4 083 245 (insbesondere nach Fig. 1 und den Ansprüchen 1–5) integriert werden.

Legende:

[0042] <tb>10<SEP>Zylindrisches Gehäuse <tb>11<SEP>Erstes Gehäuseteil <tb>12<SEP>Erste gehäuseinnenseitige Öffnung im Innern des ersten Gehäuseteils <tb>13<SEP>Durchgangsöffnung (oder Anschlussöffnung genannt) zur geräteseitigen Luftversorgungsröhre <tb>15<SEP>Erster Flansch, mit erster Flanschdruckfläche <tb>16<SEP>Erster Flanschfortsatz, mit erster Flanschfortsatzfläche <tb>17<SEP>Erste Anschlussstelle <tb>18<SEP>Erster Anschlussstutzen <tb>19<SEP>Zweite Anschlussstelle <tb>20<SEP>Zweiter Anschlussstutzen <tb>21<SEP>Erster Verbindungskanal <tb>23<SEP>Strömungswiderstand <tb>25<SEP>Klappe <tb>27<SEP>Zweites Gehäuseteil <tb>28<SEP>Zweite gehäuseinnenseitige Öffnung im Innern des zweiten Gehäuseteils <tb>29<SEP>Durchgangsöffnung (oder Anschlussöffnung genannt) zur patientenseitigen Luftversorgungsröhre <tb>31<SEP>Zweiter Flansch, mit zweiter Flanschdruckfläche <tb>32<SEP>Zweiter Flanschfortsatz, mit zweiter Flanschfortsatzfläche <tb>33<SEP>Zweiter Verbindungskanal <tb>35<SEP>Erster Schlitz <tb>37<SEP>Zweiter Schlitz <tb>39<SEP>Ausnehmungen <tb>41<SEP>Stifte <tb>43<SEP>Ultraschall-Schweissverbindung (hier dargestellt eine Überlagerung von ursprünglicher Schweissprofilerhebung und ursprünglicher Nut) <tb>45<SEP>Ultraschall-Schweissprofil <tb>47<SEP>Nutstruktur <tb>49<SEP>Aussparungen <tb>51<SEP>Leitelement <tb>53<SEP>Erste Durchgangskammer <tb>55<SEP>Zweite Durchgangskammer <tb>57<SEP>Achse der Durchgangsöffnung (29) <tb>59<SEP>Mittelpunkt der gehäuseinnenseitigen Öffnung (28)

Claims (25)

1. Durchflussmessfühler (10) mit – einem ein zylindrisches Gehäuse (10) definierenden Durchgang mit einer ersten Durchgangsöffnung (13) und einer zweiten Durchgangsöffnung (29), – einem im Durchgang des Gehäuses angeordneten Strömungswiderstand (23), welcher das Gehäuse in einen ersten und einen zweiten Gehäuseteil (11 und 27) unterteilt, – einer ersten Anschlussstelle (17) mit einer Verbindung zum Innern des ersten Gehäuseteils (11), und – einer zweiten Anschlussstelle (19) mit einer Verbindung zum Innern des zweiten Gehäuseteils, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Anschlussstellen (17, 19) in einem Abstand voneinander auf dem gleichen Gehäuseteil angeordnet sind.

2. Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 1, wobei die erste Anschlussstelle (17) als erster Anschlussstutzen (18) und die zweite Anschlussstelle (19) als zweiter Anschlussstutzen (20) für den Anschluss einer Verbindungsleitung zu zumindest einem Drucksensor ausgebildet ist.

3. Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 2, wobei die Anschlussstutzen (18, 20) im Wesentlichen parallel zur Längsachse des zylindrischen Gehäuses (10) ausgerichtet sind.

4. Durchflussmessfühler gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am ersten Gehäuseteil (11) und am zweiten Gehäuseteil (27) zur Verbindung der Gehäuseteile Flansche mit Flanschdruckflächen (15, 16, 31, 32) ausgebildet sind.

5. Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 4, wobei an den Flanschen Mittel zur gegenseitigen relativen Ausrichtung der Gehäuseteile (11, 27) vorgesehen sind.

6. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 4–5 wobei an den Flanschdruckflächen (15, 31) Mittel zur stoffschlüssigen Verbindungsbildung vorgesehen sind.

7. Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 6, wobei die stoffschlüssige Verbindungsbildung auf einer Verschweissung, insbesondere einer Ultraschallverschweissung, beruht.

8. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 6–7, wobei die Mittel zur stoffschlüssigen Verbindungsbildung aus Nut und Schweissstruktur bestehen.

9. Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 8, wobei Nut und Schweissstruktur auf den Flächen des ersten Flansches (15,16) und des zweiten Flansches (31, 32) sich gegenseitig ergänzend angeordnet sind.

10. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 4–9, wobei die Verbindungen teilweise in den Flanschdruckflächen verlaufen und/oder als dichtungsflächenseitige Öffnungen (17, 19, 21, 33, 35, 37) durch die Flanschdruckfläche austreten.

11. Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 10, wobei die Verbindungen teilweise als Schlitze (35, 37) in den Flanschdruckflächen und teilweise als Kanäle (21, 33) durch die Gehäuseteile (11, 27) ausgebildet sind.

12. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 10–11, wobei die dichtungsflächenseitigen Öffnungen (17, 19, 21, 33, 35, 37), welche auf die Flanschdruckflächen münden, durch ununterbrochene Nutstrukturen (47) oder Profilerhebungsstrukturen (45) eingefasst sind.

13. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 10–12, wobei die dichtungsflächenseitigen Öffnungen (17, 21) der ersten Flanschdruckfläche, welche eine Verbindung zum Innern des ersten Gehäuseteils bilden, gemeinsam durch eine ununterbrochene Struktur eingefasst sind, und wobei die dichtungsflächenseitigen Öffnungen (33, 37) der zweiten Flanschdruckfläche, welche eine Verbindung zum Innern des zweiten Gehäuseteils bilden, gemeinsam durch eine zweite ununterbrochene Struktur eingefasst sind; und wobei der Durchgang des zylindrischen Gehäuses durch eine weitere ununterbrochene Struktur eingefasst ist, und wobei diese Strukturen entweder Nutstrukturen (47) oder Schweissstrukturen (45) sind.

14. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 4–13, wobei an den Flanschdruckflächen (15, 31) Mittel zur Anordnung des Strömungswiderstands (23) vorgesehen sind.

15. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 4–14, wobei die Flansche einen Durchmesser haben, welcher grösser als der Gehäusedurchmesser ist.

16. Durchflussmessfühler gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Gehäuseteile (11, 27) auf den sich abgewandten Enden unterschiedliche Form oder Grösse aufweisen.

17. Durchflussmessfühler gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von der ersten Anschlussstelle (17) eine erste Verbindung zu einer ersten gehäuseinnenseitigen Öffnung (12) im Innern des ersten Gehäuseteils (11) und von der zweiten Anschlussstelle (19) eine zweite Verbindung zu einer zweiten gehäuseinnenseitigen Öffnung (28) im Innern des zweiten Gehäuseteils (27) führt.

18. Durchflussmessfühler gemäss Anspruch 17, wobei die gehäuseinnenseitigen Öffnungen (12, 28) im Innern der Gehäuseteile (11, 27) in je gleichem Abstand zum Strömungswiderstand (23) sich gegenüberliegend angeordnet sind.

19. Durchflussmessfühler gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungen zum Innern der jeweiligen Gehäuseteile gleiche Länge aufweisen.

20. Durchflussmessfühler gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchgang des Gehäuses im Mittelteil einen Bereich mit vergrössertem Durchmesser besitzt, wobei der Strömungswiderstand (23) innerhalb dieses Bereichs angeordnet ist.

21. Durchflussmessfühler gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Innern des zweiten Gehäuseteils (27) ein Leitelement angeordnet ist.

22. Durchflussmessfühler gemäss dem Anspruch 21, wobei das Leitelement (51) aus mehreren zusammenwirkenden Teilen besteht.

23. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 21–22, wobei das Leitelement sich in Durchflussrichtung im Gehäusedurchgang erstreckt und dadurch den Durchgang des Gehäuses in Durchgangskammern unterteilt, und wobei das Leitelement eine Symmetrieebene aufweist, welche durch die Achse der Durchgangsöffnung (29) und den Mittelpunkt der gehäuseinnenseitigen Öffnung (28) aufgespannt ist.

24. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 21–23, wobei das Leitelement als Plättchen ausgebildet ist, welches den Durchgang des zweiten Gehäuseteils (27) abschnittsweise in zwei spiegelbildlich aneinanderliegende Durchgangskammern unterteilt, die in ihrer Verlängerung links und rechts der gehäuseinnenseitigen Öffnung (28) liegen.

25. Durchflussmessfühler gemäss einem der Ansprüche 21–24, wobei das Leitelement zur Durchgangsöffnung (29) hin vom zweiten Gehäuseteil beabstandet ist, um ein Einstecken eines Schlauchstücks zu erlauben.