CS217465B1 - Pasivný pneumatický ventil, najma pre zariadenie na umelú ventilá ciu plúc - Google Patents

Abstract

Predmetom vynálezu je pasivný pneumatický ventil najma pre zariadenia na umelú ventiláeiu plúc, využívajúci membránu zo zo- silněným okrajem a tubým stredom. Podstatou vynálezu je, že vnútomý prie- stor ventilu je rozdělený membránou (1) na prietočniú komoru (2) a na riadiacu komoru (3) . V prietočnej komoře (2) je vyústěné cent- ricky sedlom i(4) vstupné vedenie (5), pričom je spojená s výstupným vedením (6). Ria- diaca komora (3) je (spojená dierou (7) s atmosférou a pri zdvihu membrány (1) ju překrývá výstupok (9), čím je vyvodené tlmenie pohybu membrány (1) ako pri otváraní sedla (4) ventilu, tak pri jeho zatváraní.

Description

Vynález sa týká pasivného pneumatického ventilu, najma pre dýahacie okruhy prístrojov pre umelú ventiláciu pl’úc.

Doteraz známe ventily, alebo ventilové systémy umožňujúce umělé dýcháme sú aktivně, čo znamená, že na funkciu vyžadujú spotřebu energie, čím je ich použitie obmedzené najma pri přenosných a terénnych přístroj och. Aktivně ventily, pretože sípobrebujú energiu sfcracujú dobu činnosti prístroja, oo je ich hlavnou nevýhodou. Ďalšou nevýhodou aktívnytíh ventilov je, že pozostávajú z dvoch častí, a to z pohonu 'buď pneumatického, .alebo elektromagnetického a zo sedlovej časti. Toto konstrukčně usporiadianie zváčšuje hmotnost ventilov a spósobu je ťažkosti pri sterilizácii. Před sterilizáciou je nutné vykonat demontáž ventilu, oddělit pohonnú část od sedlovej a sterilizovat iba sedlová část. Po sterilizácii je nutné vykonat montáž, pri ktorej sa sterilizácía sedlovej časti znehodnotí.

Uvedené nedostatky odstraňuje pasivný pneumatický ventil, najma pre izariadenia na umelú ventiláciu pfúc využiv,ajúci membránu so zosilneným okrajom a tuhým stredom, ktorá rozděluje válcový vnútorný priestor ventilu na prietočnú komoru a riadiacu podlá vynálezu, ktorého podstata je v tom, že v prietočnej komoře pod tuhým stredom membrány vyúsťuje centridky sedlám vstupné vedenie a os diery spájajúcej riadiacu komoru s atmosférou je v osi výstupku tuhého středu membrány.

Použitie pasivných pneumatických ventilov podlá vynálezu do vetvy dýchaciého okruhu je zvlášť vhodné pre přenosné a elektricky ovládané dýdhacie přístroje, u ktorých sa vyžaduje dlhá doba činnosti, a preto minimálna spotřeba energie na ich pohon a riadenie. Ventil je možné použit v dýchacích okrúhoch, ktoré rěalizujú doteraz známe sposoby umetej ventilácie pfúc.

Příklad pasivného pneumatického ventilu je znázorněný na výfcresoch, kde na obr. 1 je znázorněný priečny rez pasivným pneumatickým ventilom a na obr. 2 je znázorněné zapoij enie pasivných pneumatických ventilov do dýdhacieho okruhu s generátorom tlaku membránovým kompresoram pohádaným přerušované elektrickým servomotorom.

Vnútorný válcový priestor pasivného pneumatického ventilu je vytvořený v telese 26 a vo veku 27. Je rozdělený membránou 1 na prietočnú komoru 2 a na tlmiacu komoru 3. Membrána 1 je svojína zosilneným okrajom 10 uložená vo vybraní telesa 26, ktoré je dotlačené prostredníctvom prírúby veka 27 prevlečnou maiticou 28. Tlmiaca komora 3 je v osi výstupku 9 tuhého středu 8 dierou 7 spojená cez výustku 25 s atmosférou. Velkost diery 7 je k priemeru tlmiaoej komory 3 určená tak, aby bol pohyb membrány 1 na konci jej zdvihu tlmený. V telese 26 ventilu pod tuihým stredom 8 membrány 1 je cen tričky vytvořené sedlo 4, do ktorého ústi vstupné vedenie 5. Výstupné vedenie 6 je napojené cez stenu telesa 26 do prietočnej komory 2.

Pasivný pneumatický ventil podlá vynálezu má dve základné zapoj enia:

Pri prvom zapojení ventil bez náustky 25 a diera 7 spája prietočnú komoru s atmosférou. Ak pri tomto zapojení připojíme na vstupné vedenie 5 přetlak P5 vznikne cez ventil prietok Q s minimálnou tlakovou stratou. Sila na membránu 1 vznikla od rozdielu tlakov a P₃ = P₂ = Pa (Pa je atmosferický tlak) nadvihne membránu 1 a prietok Q preteká cez prietočnú komoru 2 do výstupného vedenia

6. V ďalšej fáze sa sila na membránu 1 zváčší o silu od dynamického účinku prietoku Q a od tlaku P₂, ktorý vznikni v prietočnej komoře 2. Touto silou sa urýohli pohyb membrány 1 smerom od sedla, 00 spósobí rýchle otvorenie ventilu. V konečnej fáze pohybu membrány 1 začne výstupok 9 tuhého středu 8 mebrány 1 překrývat dieru 7. Škrtením diery 7 a pohybom membrány 1 vznikne v tlmiacej komoře 3 přetlak P₃, ktorý stlmí dopad výstupku 9 na stenu tlmiacej komory 3. Ak pri tomto zapojení připojíme na výstupné vedenie 6 podtlak P4 ventilom nepreteká žiadny prietok. Membrána 1 silou vzniklou od rozdielu tlakov P₃ = Pj — P_A a P₂ = P4 uzatvorí svojim tuhým stredom 8 sedlo 4. Pretože efektívna plocha membrány 1 zmenšená o plochu sedla 4 je niekofkokrát váčšia ako plocha sedla 4 je sila od podtlaku P₂ dostatočná na utesnenie sedla 4.

Pri druhorn zapojení je náustka 25 spojená pneumatickým vedením so vstupným vedením 5. Ak pri tomto zapojení připojíme na vstupné vedenie 5 přetlak P5 ventilom nepreteká žiaden prietok. Membrána 1 silou vzniklou od rozdielu tlakov Pí = P₃ — P5 a P₂ uzatvorí 'svojim tuhým stredom 8 sedlo 4. Pretože efektívna .plocha membrány 1 je niekofkokrát váčšia ako plocha sedla 4, na uzatvorenie sedla 4 a jeho dokonalé utesnenie je dostatečný tlak P_t = P5 v sedle 4.

Účinok škrtenia medzi dierou 7 a výstupkom 9 sa pri tomto zapojení neprejaví, pretože uzatváranie sedla 4 ventilu prebieha vždy vtedy, keď je tuhý strěd 8 v blízkosti sedla 4.

Zvláštny případ nastáva, ak pri tomto zapojení na vstupné vedenie 5 připojíme objem o určitom přetlaku a náustku 25 odpojíme od vstupného vedenia 5 a připojíme na atmosféru. V prvej fáze vznikne cez ventil maxámálny prietok Q, pričom výstupok 9 překryje dieru 7. Postupné prietok klesá, čím sa zmenšuje sila na membránu 1 a nastáva jej pohyb smerom k sédlu 4. V tamto případe sa uplatňuje s výhodou škrtenie medzi dierou 7 a výstupkem 9, ktoré spomafuje pohyb membrány 1 a tým vyprázdňovanie připojeného objemu prebieha s menším odporem, čo je výhodné hlavně pri použití ventilu v exspiračnej vetve dýchaciého okruhu.

Popísané použitie ventilu je uvedené v zapojení podfa 2.

Generátor tlaku 21 s elektrickým pohonem dodává do dýchaciého okruhu v inspiračnej ddbe prúd Q, ktorý prúdi cez výkonové vedenie 22 do pasivného spatného ventilu 23 a ďalej cez pasivný pneumatický ventil 11 do inspiračnej hadice 12 a cez armatúru masky 13 do pacienta, kde prvky — výkonové vedenie 22, pasivný spatný ventil 23, pasivný pneumatický ventil 11 a inspiračná hadica 12 tvoria inspiračnú vetvu dýchacieho okruhu. Pretože pri prietoku cez prvky zaradené v inspiračně] vetve vznikne tlaková stnáta, naplní sa signálnym vedením 14 signálna komora 15 exspiračného ventilu 16 a exspiračná membrána 17 tohoto ventilu 16 uzatvorí exspiračné sedlo 18, pretože tlak v exspiračnotm sedle 18 je menší ako tlak v signálně] komoře 15. Uizatvorením exspir-aěnáho sedla 18 prúd Q z inspiračně] vetvy neuniká cez exlspiračnú hadiou 19 do .atmosféry, .ale musí pr.údiť cez armatúru 13 masky do pacienta. V signálnej komoře 15 vznikne dostatečný přetlak aj pri spojení signálneho vadenia 14 cez pneumatický odpor 20 na atmosféru. Po skončení prúdu v inspiračnej vetve odpojí pasivný spatný ventil 23 signálně vedenie 14 od tlaku pacienta a signálna komora 15 exspiračného ventilu 16 sa vyprázdni cez pneumatický odpor 20 do atmosféry, tým exspiračná membrána 17 uvolní exspiračné sedlo 18 a nastane expanzia plynov z pacienta cez exspiračnú hadicu 19 a exspiračný ventil 16 do .atmosféry, pričom prvky — exspiračný ventil 16 a exspiračná hadica 19 tvoria exispiračnú vetvu.

Pri podpornom dýchaní pacient prejaví na konci exsjpiračnej fázy umelej ventilácie aktivitu tým, že 'sa chce nadýchnut V armaitúre 13 masky vznikne prúd H, ktorému v inspiračně] vetve zabráni spoijenie s atmosférou pasivný pneumatický ventil 11 a v exspiračnej vetve exspiračný ventil 16, čím vznikne v dýohaoom okruhu podtlak. Podtlak zaznamená snímač tlaku 24. Tento signál sa spracuje v riiadení na změnu exispiračnej fáze na novů inspiračnú fázu umelej ventilácie píúc pacienta.

Uvedený pokus je iba příklad využitia ventilu podlá vynálezu v zapojení dýchacieho okruhu. Ventily je možné 1’ubovolne zapojovat bez toho, že by sa porušil rámec vynálezu.

Pasivný pneumatický ventil s náustkom 25 móžeme využit ako pneumatický nízkotlakový jednocestný ventil pre rožne použitie.

Claims (2)

1. PREDMET VYNALEZU

   1. Pasivný pneumatický ventil najma pre' zariadenita na umelu ventiláciu pl’úc využívajúci membránu so zesilněným okrajom a tuhým istredom, ktorá rozděluje válcový vnútormý priestor ventilu na prietočnú komoru a riadiacu komoru, vyznačený tým, že v prietočnej komoře (2) pod tuhým středním (8) membrány (1) vyúsťuje centricky sedlorn (4) vstupné vedenie (5) a os diery spájajúcej riadiacu komoru (3) s atmosférou je v oSi výstupku (9) tuhého středu (8) membrány (1).
2. 2. Pasivný pneumatický ventil podlá bodu 1 vyznačený tým, že diera (7) je umiestnená v náustku (25).