DE102004054416B3

DE102004054416B3 - Vorrichtung zum Mischen von Narkosemitteldampf mit Narkosegas

Info

Publication number: DE102004054416B3
Application number: DE102004054416A
Authority: DE
Inventors: Karl-Ludwig Dr. Gippert; Claus Bunke; Matthias Witt; Rainer Dr. Kunz; Jürgen Müller; Sven Heyer; Michael Heidschmidt; Dirk-Stefan Reichert
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2004-09-25
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: FR2875703B1; GB2420981B; GB2420981A; US20060065269A1; GB0522870D0; FR2875703A1; US7730885B2

Abstract

Eine Vorrichtung zum Mischen von Narkosemitteldampf mit Narkosegas soll in der Weise verbessert werden, dass eine Druckbegrenzung auf einfache Weise realisiert ist. Zur Lösung der Aufgabe wird eine Ventilvorrichtung (11), mit der der Verdampfer ein- und ausgeschaltet wird, mit einer Überdruckentlastungseinrichtung (22) ausgestattet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Narkosemitteldampf mit Narkosegas.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der US 3,420,232 bekannt geworden. Bei dem nach dem Bypass-Prinzip arbeitenden Narkosemittelverdunster wird gesättigter Narkosemitteldampf aus einer Verdunsterkammer über eine Dosiereinrichtung dem Narkosegas zugemischt, um eine vorbestimmte Konzentration an Narkosemittel im Narkosegas einzustellen. Der Narkosemittelverdunster ist mit einem Absperrventil versehen, das dazu ausgebildet ist, in einer ersten Schaltstellung den Gasfluss aus der Verdunsterkammer heraus abzusperren, so dass das Narkosegas über eine Bypassleitung von einem Gaseingang zu einem Gasausgang gelangt. In einer zweiten Schaltstellung ist der Gasfluss über die Verdunsterkammer freigegeben, und Narkosemitteldampf kann mit der Dosiervorrichtung dem Narkosegas zugemischt werden. Das Absperrventil besteht aus einem mit Gaskanälen versehenen Unterteil, das Bestandteil des Verdunstergehäuses ist und einem drehbeweglich darauf befestigten Oberteil, das nierenförmig ausgeführte Gaskanäle aufweist. Je nach Winkelstellung des Oberteils verbinden die nierenförmig ausgebildeten Gaskanäle des Oberteils korrespondierende Gaskanäle im Unterteil, so dass ein Gasfluss über das Absperrventil freigegeben ist oder die Gaskanäle im Unterteil sind verschlossen. Das Oberteil besitzt einen Mitnehmerstift, der mit dem Einstellorgan für die Narkosemittelkonzentration verbunden ist. In der Nullstellung des Einstellorgans ist das Absperrventil geschlossen und das Narkosegas fließt über die Bypassleitung direkt vom Gaseingang zum Gasausgang. Wird das Einstellorgan aus der Nullstellung heraus auf eine bestimmte Narkosemittelkonzentration eingestellt, öffnet sich über dem Mitnehmerstift das Absperrventil und der Gasfluss aus der Verdunsterkammer wird freigegeben.

Aus der DE 196 13 754 C1 ist ein Narkosemittelverdunster bekannt, bei dem mittels einzelner Ventile, die von dem Einstellorgan betätigt werden, zwischen einer Transportposition, einer Nullposition und einer Dosierposition umgeschaltet werden kann. In der Transportposition des Einstellorgans ist die Verdunsterkammer vollständig verschlossen, so dass weder flüssiges noch dampfförmiges Narkosemittel entweichen kann. Beim Übergang von der Transportposition in die Nullposition wird ein Entlüftungsventil geöffnet, mit dem die Verdunsterkammer des Narkosemittelverdunsters druckentlastet werden kann. Beim Übergang des Einstellorgans in die Dosierposition wird das Entlüftungsventil wiedergeschlossen, so dass die Narkosemitteldosierung auf dem betriebsgemäßen Druckniveau vorgenommen werden kann.

Bei Narkosemitteln mit niedrigem Siedepunkt muss ein bestimmter Systemdruck innerhalb des Narkosemitteltanks aufrechterhalten werden, um ein Sieden des Narkosemittels zu verhindern. Bei derartigen Verdampfern wird für den Dosierzweig üblicherweise ein Druckregelkreis mit einem Differenzdrucksensor und ein Dosierventil verwendet. Der Differenzdrucksensor ist besonders empfindlich gegen hohe Druckamplituden und Druckstöße, wenn diese auch noch zeitversetzt auf die Differenzdruck-Membran treffen.

Ein Druckanstieg innerhalb des Narkosemittelverdampfers kann aber auch durch externe Ursachen, beispielsweise einen abgeknickten Versorgungsschlauch für Narkosegas, das mit Narkosemitteldampf angereichert werden soll, hervorgerufen werden. Derartige Druckstöße können sowohl bei eingeschaltetem als auch bei ausgeschaltetem Narkosemittelverdampfer auftreten.

Außerdem kann beim ausgeschalteten Narkosemittelverdampfer, wenn das Narkosegas an der Dosiervorrichtung vorbei direkt unmittelbar in das Anästhesiegerät geführt wird, durch geringe Leckagen an Dosierkomponenten innerhalb der Dosiervorrichtung ein Druckaufbau entstehen, der empfindliche Messsysteme schädigen kann. Zwar wäre es möglich, diese Messysteme mit einem separaten Druckbegrenzungsventil zu schützen, jedoch sind hierzu zusätzliche Bauteile erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art derart zu verbessern, dass eine Druckbegrenzung auf einfache Weise realisiert ist.

Die Lösung erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass in eine Ventilvorrichtung, mit der die Dosiervorrichtung für Narkosemittel entweder überbrückt oder freigegeben wird, eine Überdruckbegrenzungseinrichtung integriert wird. Hierzu ist vorgesehen; das Oberteil der Ventilvorrichtung, mit welchem die Umschaltfunktion ausgeführt wird, mittels einer Spannvorrichtung gegenüber dem Unterteil zu fixieren. Die Spannvorrichtung ist derart bemessen, dass das Oberteil vom Unterteil abhebt, wenn innerhalb der Gaskanäle, die zwischen dem Unterteil und dem Oberteil verlaufen, ein vorbestimmter Druck überschritten wird. Die Ventilvorrichtung, mit der die Dosiervorrichtung für Narkosemittel entweder überbrückt oder freigegeben wird, ist üblicherweise an einem Narkosemittelverdampfer vorhanden. Durch die Integration der Spannvorrichtung, die beide Ventilkomponenten, nämlich das Oberteil und das Unterteil, gegeneinander fixiert, wird die Ventilvorrichtung mit einer Überdruckbegrenzung versehen. Dadurch, dass die Ventilvorrichtung bei jedem Einschalten und Ausschalten des Narkosemittelverdampfers betätigt wird, werden das Oberteil und das Unterteil bei jedem Schaltvorgang gegeneinander bewegt, so dass ein Verkleben der Ventilkomponenten verhindert wird. Bei einem separat angeordneten Überdruckventil besteht demgegenüber die Gefahr, dass durch Alterung oder Narkosemitteldämpfe ein Verkleben des Ventilkörpers gegenüber dem Ventilsitz auftritt, so dass das Überdruckventil unter Umständen erst bei einem zu hohen Druck öffnet. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung ist darin zu sehen, dass nicht nur die Dosiervorrichtung sondern auch die das Narkosegas führenden Gaskanäle des Narkosemittelverdampfers gegen Überdruck geschützt sind. Ein zu hoher Druck kann beispielsweise durch eine abgeknickte Gasleitung entstehen, die dem Narkosemittelverdampfer nachgeschaltet ist.

In vorteilhafter Weise lässt sich die Ventilvorrichtung als ein Drehschalter oder Schiebeschalter ausführen.

In vorteilhafter Weise ist die Spannvorrichtung als selbstständig wieder schließend oder als offen bleibend ausgebildet. Eine selbstständig schließende Spannvorrichtung ist bevorzugt eine Blatt- oder Schraubenfeder oder ein Gewicht, mit dem das Oberteil gegen das Unterteil gedrückt wird.

Eine offen bleibende Spannvorrichtung kann als eine bei einer Grenzkraft überspringende Raste oder eine Sollbruchstelle in einem Spannelement ausgeführt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur gezeigt und im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Narkosemittelverdampfer im ausgeschalteten Zustand,
2 den Narkosemittelverdampfer nach der 1 mit geöffneter Ventilvorrichtung,
3 einen Narkosemittelverdampfer im eingeschalteten Zustand,
4 den Narkosemittelverdampfer nach der 3 mit geöffneter Ventilvorrichtung,
5 eine alternative Ventilvorrichtung mit einer offen bleibenden Spannvorrichtung.
1 zeigt schematisch einen Narkosemittelverdampfer 1, der einen Narkosemitteltank 2 für flüssiges Narkosemittel 3, ein Dosierventil 4, einen verstellbaren Dosierspalt 5, eine Bypassleitung 6 mit einem Bypassspalt 7, einen Differenzdrucksensor 8, eine Heizung 9 für das Narkosemittel und eine Steuerelektronik 10 enthält. Eine Ventilvorrichtung 11 an der Oberseite des Narkosemittelverdampfers 1 besitzt ein Unterteil 16 mit einem Gaseingang 13 und einem Gasausgang 14 und Gaskanälen 17, 18 und ein Oberteil 12 mit Gaskanälen 15, 19. Das Oberteil 12 ist gegenüber dem Unterteil 16 in Form eines Dreh- oder Schieberventils befestigt, so dass bei vorbestimmten Positionen des Oberteils 12 einzelne Gaskanäle 15, 19 des Oberteils 12 mit Gaskanälen 17, 18 des Unterteils 16 verbunden sind. Mittels einer Feder 22 wird das Oberteil 12 an das Unterteil 16 angedrückt.
Bei der in der 1 dargestellten Schaltstellung sind der Gaseingang 13 und der Gasausgang 14 über die Gaskanäle 15, 17 direkt miteinander verbunden, und das Narkosegas wird an der Dosiervorrichtung 2, 4, 5, 6, 7 vorbeigeleitet. Die Bypassleitung 6 bildet hierbei, zusammen mit den Gaskanälen 18, 19, eine Ringleitung. Die Gaskanäle 15, 17, 18, 19 kreuzen eine Grenzfläche 23 zwischen dem Oberteil 12 und dem Unterteil 16.
Kommt es innerhalb der Bypassleitung 6 oder an dem mit der Bypassleitung 6 verbundenen Differenzdrucksensor 8 zu einem erhöhten Druck oder Druckanstieg, wird über den Gaskanal 19 eine derartige Druckkraft auf das Oberteil 12 ausgeübt, dass, wie in der 2 veranschaulicht, das Oberteil 12 vom Unterteil 16 abhebt und der Druck längs des Pfeils 24 abgebaut werden kann. Gleiche Komponenten der 2 sind mit gleichen Bezugsziffern der 1 versehen. Da der Gaskanal 15 über die Gaskanäle 17 mit dem Gaseingang 13 und dem Gasausgang 14 verbunden ist, kommt es auch zum Druckabbau, wenn im Gaskanal 15 ein erhöhter Druck oder Druckanstieg vorliegt.
3 veranschaulicht den Narkosemittelverdampfer 1 in einer zweiten Schaltstellung im eingeschalteten Zustand. Der Gaseingang 13 ist hierbei über die Gaskanäle 17, 18, 20, 21 und die Bypassleitung 6 mit dem Gasausgang 14 verbunden. In dieser Schaltstellung der Ventilvorrichtung 11 sind die Gaskanäle 20, 21 im Oberteil 12 mit den entsprechenden Gaskanälen 17, 18 des Unterteils 16 verbunden. Kommt es innerhalb der Gaskanäle 20, 21 zu einem erhöhten Druckanstieg, wirkt an der Grenzfläche 23 zwischen dem Oberteil 12 und dem Unterteil 16 eine Kraft, durch die das Oberteil 12 vom Unterteil 16, entsprechend der 4, abhebt und überschüssiges Gas längs des Pfeils 24 entweichen kann. Der Grenzdruck, bei dem das Oberteil 12 gerade abhebt, kann zum Beispiel über die Steifigkeit der Feder 22 eingestellt werden. Zur Einstellung der Schließkraft der Feder ist eine in der 4 nicht näher dargestellte Justierschraube vorgesehen, mit der die Anpresskraft der Feder 22 verändert werden kann.
5 zeigt schematisch eine alternative Ventilvorrichtung 111 mit einer offen bleibenden Spannvorrichtung (30) in Form zweier Zungen 27 mit Sollbruchstellen 28. Die Zungen 27 besitzen hakenförmige Klammern 29, mit denen das Oberteil 121 gegen das Unterteil 161 gedrückt wird. Wenn der Druck an der Grenzfläche 231 zwischen dem Oberteil 121 und dem Unterteil 161 einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, brechen die Sollbruchstellen 28 und die Klammern 29 geben das Oberteil 121 frei. Es tritt eine sofortige und dauerhafte Druckentlastung ein.

Claims

Vorrichtung mit einer Dosiervorrichtung (2, 4, 5, 6, 7) zum Mischen von Narkosemitteldampf mit Narkosegas, einer Ventilvorrichtung (11, 111), welche dazu ausgebildet ist, in einer ersten Schaltstellung Narkosegas an der Dosiervorrichtung (2, 4, 5, 6, 7) vorbei von einem Gaseingang (13) zu einem Gasausgang (14) zu leiten und in einer zweiten Schaltstellung einen Gasweg über die Dosiervorrichtung (2, 4, 5, 6, 7) herzustellen, einem mit Gaskanälen (17, 18) versehenen Unterteil (16, 161) an der Ventilvorrichtung (11, 111) und einem verstellbar darüber angeordneten, mit Gaskanälen (15, 19, 20, 21) versehenen Oberteil (12, 121), wobei die Gaskanäle (17, 18) als vom Unterteil (16, 161) über das Oberteil (12, 121) zurück ins Unterteil (16, 161) in der Weise verlaufend ausgebildet sind, dass, je nach Position des Oberteils (12, 121) gegenüber dem Unterteil (16, 161), die erste Schaltstellung und die zweite Schaltstellung herstellbar sind, einer Spannvorrichtung (22, 30), welche das Oberteil (12, 121) gegenüber dem Unterteil (16, 161) in Form einer Druckbegrenzungseinrichtung für die Gaskanäle (15, 17, 18, 19, 20, 21) fixiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16, 161) in Kombination mit dem Oberteil (12, 121) als ein Drehschalter oder Schiebe schalter ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung als selbstständig wieder schließend ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung eine Feder (22) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft der Feder (22) mit einer Justierschraube einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung als offen bleibend ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung als bei einer vorbestimmten Grenzkraft überspringende Raste oder eine Sollbruchstelle (28) in einem Spannelement ausgeführt ist.