DE10108748A1

DE10108748A1 - Sauerstoff-Beatmungsgerät für medizinische Anwendungen

Info

Publication number: DE10108748A1
Application number: DE10108748A
Authority: DE
Original assignee: CRYO ANLAGENBAU GmbH; M & R Oxytec
Current assignee: CRYO ANLAGENBAU GmbH; M & R Oxytec
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sauerstoff-Beatmungsgerät mit einem Vorrats-Druckbehälter (1) für flüssigen Sauerstoff (LO¶2¶) innerhalb eines Vakuum-Superisolierbehälters (2). Letzterer besitzt ein Kopfteil (3) mit jeweils einem sich bis in den Bodenbereich des Vorrats-Druckbehälters (1) erstreckenden Füllrohr (4) und Entnahmerohr (5). Der Kopfteil (3) weist einen als Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfer auf, der mit den zum Betrieb erforderlichen Armaturen ausgestattet ist. Das Füllrohr (4) und das Entnahmerohr (5) sind separat in vergleichsweise geringem Abstand miteinander parallel angeordnet. Füllrohr (4) und Entnahmerohr (5) sind in dem zwischen dem Oberteil (6) des Druckbehälters (1) und dem Oberteil (7) des Isolierbehälters (2) vorhandenen Abstand zwischen Dichtungen (8, 9) mit einem Rohr (10) gasdicht ummantelt.

Description

Die Erfindung betrifft Sauerstoff-Beatmungsgerät mit einem Vorrats-Druckbehälter für flüssigen Sauerstoff (LO₂) innerhalb eines Vakuum-Superisolierbehälters, wo bei dieser ein Kopfteil mit jeweils einem sich bis in den Bodenbereich des Vorrats- Druckbehälters erstreckenden Füllrohr und Entnahmerohr besitzt und der Kopfteil einen als Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfer aufweist, der mit den zum Betrieb erforderlichen Armaturen ausgestattet ist.

Sauerstoffbeatmungsgeräte sind in der Medizin allgemein bekannt. Sie umfassen einen Vorratsbehälter für flüssigen Sauerstoff mit einem als Verdampfer ausgebil deten Kopfteil, worin flüssiger Sauerstoff (LO₂) in den gasförmigen Zustand über führt wird, der dann zur Beatmung eingesetzt werden kann. Es ist weiterhin be kannt, bei der Akutmedizin dem Behälter entnommenen Sauerstoff im Bedarfsfall atmosphärischen Sauerstoff hinzuzufügen, um im Notfall genügend Sauerstoffgas einem Patienten zur Verfügung stellen zu können.

Bei einer Langzeittherapie wird bei den auf dem Markt befindlichen Geräten das Sauerstoffgas über eine Befeuchteinheit geleitet und befeuchtet, um für den Pati enten möglichst natürliche Atmungsbedingungen zu gewährleisten.

Das Dokument DE 299 19 697 U1 beschreibt ein Sauerstoffbeatmungsgerät mit einem Vorratsbehälter, in den ein Füllrohr und ein Abnahmerohr hinein ragt, sowie mit einer Verdampfungseinrichtung, die mit dem Abnahmerohr verbunden ist.

Zur Befüllung mit LO₂ und zur LO₂ Abnahme ragt bis in den Bereich des Bodens des Vorratsbehälters ein konzentrisches Doppelrohr hinein, wobei das äußere Rohr als Füllrohr und das innere Rohr als Steigrohr für den flüssigen Sauerstoff dient, und in dem Steigrohr Elemente zur Verwirbelung des aufsteigenden flüssi gen Sauerstoffs angeordnet sind. Demnach soll ein nicht laminar der Verdamp fereinrichtung zuströmender flüssiger Sauerstoff besser verdampfen und dadurch den Patienten Sauerstoff ohne weitere Zumischung eines anderen Sauerstoffs zugeführt werden können. Es wurde aber festgestellt, daß bei längerer Sauerstoff zufuhr für die Notfalltherapie mit Mengen in der Größenordnung bis zu 30 Litern pro Minute zeitweilige Unterbrechungen der Sauerstoffgas-Lieferung eintraten. Diese sind mit großer Wahrscheinlichkeit durch die dann erhöhte Verwirbelung des im Entnahmerohr aufsteigenden flüssigen Sauerstoffs zurückzuführen, wobei im Bereich der Verwirbelungselemente jeweils örtlich erhöhte Bildung von Sauer stoffgas bzw. -dampf zu zeitweiligen Unterbrechungen der im Entnahmerohr auf steigenden flüssigen Phase des Sauerstoffes führen.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein druckgesteuertes LO₂-Beatmungsgerät der im Oberbegriff von An spruch 1 genannten Art zu verbessern und insbesondere die bekannten Schwie rigkeiten und Funktionshindernisse bei erhöhtem Bedarf von Atmungsgas in Not fällen auch über längere Applikation-Zeit zu gewährleisten und dabei in besonde rer Weise eine gleichmäßige Zufuhr von O₂-Gas zu ermöglichen.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Sauerstoff-Beatmungsgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Füllrohr und das Entnah merohr separat in vergleichsweise geringem Abstand miteinander parallel ange ordnet verlaufen, und daß Füllrohr und Entnahmerohr in dem zwischen dem Oberteil des Druckbehälters und dem Oberteil des Isolierbehälters vorhandenen Abstand zwischen Dichtungen mit einem Rohr gasdicht ummantelt sind.

Überraschender Weise hat sich mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und An ordnung von Füllrohr und Entnahmerohr im Bereich des Druckbehälters heraus gestellt, daß eine einwandfreie Verdampfung von flüssigem Sauerstoff zur Gas lieferung im Regelbereich von 0 bis 30 Liter pro Minute ohne Schwierigkeiten mit zufriedenstellender Gleichmäßigkeit der O₂-Zufuhr ermöglicht wird. Zurückzufüh ren ist dieser Vorteil insbesondere auf die erfindungsgemäße Vermeidung eines konzentrischen Doppelrohres und auf die Vermeidung von Verwirblungselementen im Entnahmerohr.

Eine Ausgestaltung des Sauerstoff-Beatmungsgerätes sieht weiter vor, daß am Kopfteil ein innerhalb der Ummantelung des Rohres vertikal nach unten in den Gasraum des Druckbehälters hinein ragendes Abgas-Rohr vorhanden und an ei ner Austrittsbohrung im Kopfteil mit einem Absperrventil, vorzugsweise mit einer Krankenhauskupplung versehen ist. Damit kann im Bedarfsfall zusätzliches Sau erstoffgas aus dem Gasraum des Druckbehälters regelbar entnommen werden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Sauerstoff-Beatmungsgerätes sieht vor, daß der Kopfteil die folgenden Armaturen umfaßt eine Füll- und Entnahmekupp lung, eine Entnahmestelle nach DIN 13260, eine Verdampfereinheit, ein Sicher heitsventil, einen Druckaufbauregler sowie einen Druckabbauregler ferner ein Ma nometer, eine Differenzdruck-Inhaltsanzeige, ein Absperrventil und ein Vakuum- und Sicherheitsventil.

Eine erfindungswesentliche Bauart des Sauerstoff-Beatmungsgerätes sieht weiter vor, daß das obere Ende des Entnahmerohres in eine seitliche abzweigende Ver schraubung einmündet, die zum Anschluß eines äußeren Verdampferrohres aus gebildet ist und ein inneres, gelochtes Verdampferrohr aufnimmt, wobei das äuße re Verdampferrohr punktförmige Eindrückungen zur Abstandshaltung der beiden Verdampferrohre aufweist und am Ende des inneren Verdampferrohres mit einem Blindstopfen verschlossen ist. Bei der neuartigen Verdampfereinheit entfällt die Befeuchtung des Sauerstoffgases, da die Austrittstemperatur des Sauerstoffgases gleich der Einatmungstemperatur ist.

Dabei ist vorgesehen, daß die punktförmigen Eindrückungen in einer Spirallinie entlang des äußeren Verdampferrohres angeordnet sind. Und schließlich ist zur problemlosen Verwendung des Sauerstoffbeatmungsgerätes beispielsweise in einer Klinik, vorgesehen, daß der äußere Vakuum-Superisolierbehälter mit Fahr rollen und einem Handgriff zum ortsveränderlichen Transport ausgebildet ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachste henden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispieles.

Es zeigen

Fig. 1 ein Sauerstoff-Beatmungsgerät nach der Erfindung, im Schnitt entlang einer Mittelachse x-x;

Fig. 2a bis 2c das Gerät gemäß Fig. 1 in Ansichten von Außen;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Sauerstoff-Beatmungsgerätes, ebenfalls im Schnitt entlang der Mittelachse x-x;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung vom Anschluß des Verdampferrohres an den Kopf des Gerätes.

Das im Schnitt nach Fig. 1 gezeigte Gerät verfügt über einen mit einer Mehr schichten-Vakuum-Superisolation versehenen Druckbehälter 1 für maximalen Be triebsdruck von 10,00 bar in einem Vakuum-Isolierbehälter 2. Im Vakuum- Isolierbehälter 2 ist ein Füllrohr 4 und im Entnahmerohr 5 für LO₂ angeordnet, fer ner ein Abgasrohr 11 für O₂. Füllrohr 4, Entnahmerohr 5 und Abgasrohr 11 sind von einem Rohr 10 umgeben, das zwischen Oberteil 6 des Druckbehälters 1 und Oberteil 7 des Vakuum-Isolierbehälters 1 zwischen Dichtungen 8, 9 angeordnet ist. Das Abgasrohr 11 ist mit einem Absperrventil 21 versehen.

Wie dazu gemäß der Schnittdarstellung der Fig. 3 aus dem Armaturenschema ersichtlich ist, besitzt der Kopfteil 3 eine Verdampfereinheit 15 und eine Entnah mestelle 14 mit genormter Krankenhauskupplung. Zur Aufrechterhaltung eines erforderlichen Betriebsüberdruckes ist ein Druckaufbauregler 17 vorgesehen, an dem zugleich eine Füll- und Entnahmekupplung 13 angeschlossen ist. Ein Druck abbauregler 18 ist zur optimalen Nutzung des LO₂-Inhaltes des Druckbehälters 1 vorgesehen. Eine batterie- und netzunabhängige Differenzdruck-Füllstandsan zeige weist die Positionsziffer 20 auf.

Weiterhin besitzt das Beatmungsgerät eine Sicherheitseinrichtung bestehend aus Manometer 19 und Sicherheitsventil 16. Mit der Positionsziffer 22 ist ein Vakuum- und Sicherheitsventil bezeichnet. Es ist am Deckel des Vakuum-Isolierbehälters 2 angeordnet und kontrolliert den Druck innerhalb dieses Behälters.

Die zur Beatmung eines Patienten jeweils erforderliche Sauerstoff-Gaszufuhr er folgt überlicherweise mit einem erforderlichen Vordruck von 4,5 bar.

Damit sichergestellt ist, daß der für den jeweiligen Einsatz zweckerforderliche mi nimale Betriebsüberdruck gewährleistet bleibt, wird der automatische Druckauf bauregler 17 verwendet.

Wird beispielsweise das druckgesteuerte Beatmungsgerät mit einem Flow von mehr als 15 Liter pro Minute betrieben, wird durch den automatischen Druckauf bauregler 17 verhindert, daß der voreingestellte Betriebsüberdruck unterschritten wird.

Weiterhin wird zur Erhöhung der Standzeit und optimaler Nutzung des LO₂ des druckgesteuerten Beatmungsgerätes ein automatischer Druckabbauregler 18 ver wendet.

Im Stillstand steigt der Betriebsüberdruck, bedingt durch die natürliche Verdamp fung von ca. 0,8 kg LO₂ in 24 Stunden kontinuierlich an.

Ist beispielsweise der Betriebsüberdruck auf diese Weise, bedingt durch eine län gere Stillstandsphase, auf 6,0 bar angestiegen, wird das Gerät zur Beatmung ein gesetzt. Über das geöffnete Druckregelventil 18 wird O₂-Gas aus der Gasphase des LO₂-Behälters der Verdampfereinheit 15 zugeführt.

In der Fig. 4 ist der Anschluß des äußeren Verdampferrohres 24 an das obere Ende des Entnahmerohres 5 mit einer seitlich abzweigenden Verschraubung 23 gezeigt. Diese Verschraubung 23 nimmt ein inneres, gelochtes Verdampferrohr 25 auf, welches punktförmige Eindrückungen 26 zur Abstandhaltung der beiden Ver dampferrohre 24 und 25 aufweist und wobei letzteres an seinem Ende mit einem Blindstopfen 27 verschlossen ist. Vorzugsweise sind die punktförmigen Eindrük kungen 26 in einer Spirallinie entlang des äußeren Verdampferrohres 24 angeord net.

Weiterhin ist zur besseren Handhabung und zum raschen ortsveränderlichen Transport der äußere Vakuum-Superisolierbehälter 2 mit zwei Fahrrollen 28 und an der Abdeckhaube 30 einem Handgriff 29 ausgestattet. Damit läßt sich das Ge rät mit einer Hand und ohne größere Kraftanstrengung innerhalb des Klinikums von einem Einsatzort zum anderen bewegen.

Bezugszeichenliste

1

Vorrats-Druckbehälter

2

Vakuum-Isolierbehälter

3

Kopfteil

4

Füllrohr

5

Entnahmerohr

6

Oberteil (

1

)

7

Oberteil (

2

)

8

Dichtungen

9

Dichtungen

10

Rohr

11

Abgas-Rohr

12

13

Füll- und Entnahmekupplung

14

Entnahmestelle DIN 13260

15

Verdampfungseinheit

16

Sicherheitsventil

17

Druckaufbauregler

18

Druckabbauregler

19

Manometer

20

Füllstauchanzeige

21

Absperrventil

22

Vakuum- und Sicherheitsventil

23

Verschraubung

24

äußeres Verdampferrohr

25

inneres Verdampferrohr

26

Eindrückung

27

Blindstopfen

28

Fahrrolle

29

Handgriff

30

Abdeckhaube

Claims

1. Sauerstoff-Beatmungsgerät mit einem Vorrats-Druckbehälter (1) für flüssigen Sauerstoff (LO₂) innerhalb eines Vakuum-Superisolierbehälters (2), wobei dieser ein Kopfteil (3) mit jeweils einem sich bis in den Bodenbereich des Vorrats-Druckbehälters (1) erstreckenden Füllrohr (4) und Entnahmerohr (5) besitzt und der Kopfteil (3) einen als Wärmetauscher ausgebildeten Ver dampfer aufweist, der mit den zum Betrieb erforderlichen Armaturen ausge stattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllrohr (4) und das Entnahmerohr (5) separat in vergleichsweise geringem Abstand miteinander parallel angeordnet verlaufen, und dass Füll rohr (4) und Entnahmerohr (5) in dem zwischen dem Oberteil (6) des Druck behälters (1) und dem Oberteil (7) des Isolierbehälters (2) vorhandenen Ab stand zwischen Dichtungen (8, 9) mit einem Rohr (10) gasdicht ummantelt sind.

2. Sauerstoff-Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopfteil (3) ein innerhalb der Ummantelung des Rohres (10) vertikal nach unten in den Gasraum des Druckbehälters (1) hineinragendes Abgas- Rohr (11) vorhanden und an einer Austrittsbohrung im Kopfteil (3) mit einem Absperrventil (21), vorzugsweise mit einer Krankenhauskupplung, versehen ist.

3. Sauerstoff-Beatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil (9) die folgenden Armaturen umfasst:

- eine Füll- und Entnahmekupplung (13)
- eine Entnahmestelle nach DIN 13260 (14)
- eine Verdampfereinheit (15)
- ein Sicherheitsventil (16)
- einen Druckaufbauregler (17)
- einen Druckabbauregler (18)
- ein Manometer (19)
- eine Differenzdruck-Inhaltsanzeige (20)
- ein Absperrventil (21)
- ein Vakuum- und Sicherheitsventil (22)

4. Sauerstoff-Beatmungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende des Entnahmerohres (5) in eine seitlich abzweigende Verschraubung (23) einmündet, die zum Anschluss eines äusseren Ver dampferrohres (24) ausgebildet ist und ein inneres, gelochtes Verdampfer rohr (25) aufnimmt, wobei das Verdampferrohr (25) punktförmige Eindrük kungen (26) zur Abstandshaltung der beiden Verdampferrohre (24, 25) auf weist und das Verdampferrohr (25) an seinem Ende mit einem Blindstopfen (27) verschlossen ist.

5. Sauerstoff-Beatmungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die punktförmigen Eindrückungen (26) in einer Spirallinie entlang des äusseren Verdampferrohres (24) angeordnet sind.

6. Sauerstoff-Beatmungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Vakuum-Superisolierbehälter (2) zwei Fahrrollen (28) und einen Handgriff (29) zum ortsveränderlichen Transport aufweist.

7. Sauerstoff-Beatmungsgerät nach einem oder mehren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl Füllrohr (4) als auch das Entnahmerohr (5) keine inneren Ver wirbelungselemente aufweisen.