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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.
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Stand der Technik
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Ein Durchflussmessfühler ist aus dem Patent
US 4 083 245 A 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.
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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.
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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.
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Aus der
US 6 585 662 B1 ist ein gattungsgemäßer Durchflussmessfühler bekannt, welcher zur Bestimmung einer Atemluftströmung eines Patienten geeignet und ausgebildet ist. Der aus dieser Druckschrift bekannte Durchflussmessfühler weist ebenfalls zwei Gehäusebauteile auf, welche längs eines die beiden Gehäusebauteile jeweils an ihren aufeinander zuweisenden Längsenden umgebenden Flansches miteinander verbunden sind. Die Flansche an den beiden Gehäusebauteilen dienen nicht nur der Verbindung der beiden Gehäusebauteile miteinander, sondern dienen auch als Spannvorrichtung zur Einspannung eines gewebe- oder gitterartigen Strömungswiderstands, welcher folglich den vollständig innerhalb der Flansche gelegenen Bereich des Durchflussmessfühlers durchsetzt.
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Damit durchsetzt der Strömungswiderstand des aus der
US 6 585 662 B1 bekannten Durchflussmessfühlers auch Anschlussstellen-Verbindungen, welche Anschlussstellen zum Anschluss einer Verbindungsleitung an den Durchflussmessfühler zur Verbindung mit einem Drucksensor mit dem Inneren des Gehäuses verbinden. Somit unterliegt die Verbindungsleitung zwischen Drucksensor und Innenbereich des Gehäuses des aus der
US 6 585 662 B1 bekannten Durchflussmessfühlers ebenso der Wirkung des Strömungswiderstands wie der Durchgang für das Atemgas. Deshalb müssen die Anschlussstellen zur Verbindung mit dem Drucksensor durch einen Bakterienfilter vor Verschmutzung geschützt sein.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben dargestellten Nachteile zu beseitigen und einen verbesserten Durchflussmessfühler herzustellen.
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Beschreibung
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Durchflussmessfühler mit allen Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erste und zweite Anschlussstelle für Sensorschläuche sind in einem Abstand voneinander auf dem gleichen Gehäuseteil angeordnet. 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.
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Erfindungsgemäß 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.
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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.
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Vorteilhafterweise ist das Gehäuse zweiteilig, wobei erfindungsgemäß 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 mit Anschluss 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.
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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.
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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.
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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.
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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 Flanschflächen erzielt wird.
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Erfindungsgemäß führt von der ersten Anschlussstelle eine erste Verbindung zu einer ersten Öffnung im Innern des ersten Gehäuseteils und von der zweiten Anschlussstelle eine zweite Verbindung zu einer zweiten 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 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.
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Erfindungsgemäß treten die Verbindungen als Öffnungen durch die Flanschflächen aus. Vorteilhafterweise verlaufen die Verbindungen zusätzlich teilweise in den Flanschflächen. Die Verbindungen können abschnittsweise in nur einer Flanschfläche 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.
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Vorteilhafterweise sind die Verbindungen teilweise als Schlitze in den Flanschflächen 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 Flanschfläche nötig. Dadurch kann das Gegenstück unter Umständen konstruktiv einfacher gestaltet werden.
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Erfindungsgemäß sind Öffnungen, die auf die Flanschflächen münden, durch ununterbrochene Oberflächenstrukturen, z. B. Erhebungsstrukturen oder Nutstrukturen, eingefasst. Dadurch wird im zusammengebauten Durchflussmessfühler ein störender, die Messresultate verzerrender Einfluss durch Leckagen verhindert.
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Vorteilhafterweise sind Öffnungen auf der ersten Flanschfläche, die eine Verbindung zum Innern des ersten Gehäuseteils bilden, gemeinsam durch eine ununterbrochene Struktur eingefasst, und Öffnungen auf der zweiten Flanschfläche, die eine Verbindung zum Innern des zweiten Gehäuseteils bilden, gemeinsam durch eine zweite ununterbrochene Struktur eingefasst.
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Die Durchgangsöffnung des zylindrischen Gehäuses ist erfindungsgemäß durch eine weitere ununterbrochene Struktur eingefasst, wobei die ununterbrochenen 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.
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Vorteilhafterweise sind die Öffnungen im Innern der Gehäuseteile in je gleichem Abstand zum Strömungswiderstand sich gegenüberliegend angeordnet. Dies erhöht die Messgenauigkeit des Druckunterschieds.
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Vorteilhafterweise weisen beide Verbindungen zum Innern der Gehäuseteile gleiche Länge auf. Dies erhöht ebenfalls die Messgenauigkeit des Druckunterschieds.
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Erfindungsgemäß sind an den Flanschflächen Mittel zur Anordnung des Strömungswiderstands vorgesehen. Hierbei kann es sich zum Beispiel um Stifte handeln, die mit Aussparungen am Strömungswiderstand zusammenwirken.
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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.
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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.
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In einer Ausführungsform ist im Durchflussmessfühler im Innern des zweiten Gehäuseteils ein Leitelement angeordnet. Dieses ermöglicht es, die Luftströmung so zu beeinflussen, dass die Strömung im Wesentlichen unbeeinflusst von Position und Biegung des vor der Öffnung (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 Öffnung (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.
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In einer Ausführungsform besteht das Leitelement aus mehreren zusammenwirkenden Teilen. Dadurch können Strömungsbedingungen an die jeweilige Situation angepasst werden.
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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 Öffnung aufgespannt ist. Durch diese zur Öffnung symmetrische Anordnung des Leitelements wird eine gleichermaßen zur Öffnung symmetrische Luftströmung erwirkt. Hierdurch werden besser reproduzierbare Messungsergebnisse erzielt.
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In einer bevorzugten Ausführung ist das Leitelement als Plättchen ausgebildet, welches den Durchgang des Gehäuseteils abschnittsweise in zwei spiegelbildlich aneinander liegende 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.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das Leitelement in Richtung der Durchgangsöffnung vom Inneren Gehäuse beabstandet, um ein Einstecken eines Schlauchstücks zu erlauben. Solche Steckverbindungen sind in der Praxis leicht zu handhaben. Es ist kein Weiteres Zwischenstück nötig: Beatmungsschlauch und Durchflussmessfühler werden direkt miteinander zusammengefügt. Die Länge des Schlauchsystems zwischen Durchflussmessfühler und Lunge kann dadurch weiter reduziert werden, was wiederum eine Reduktion des Totvolumens zur Folge hat und somit besonders für kleine Patienten mit geringem Lungenvolumen vorteilhaft ist.
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In einer bevorzugten Verwendung des erfindungsgemäßen Durchflussmessfühlers wird das erste Gehäusebauteil geräteseitig und das zweite Gehäusebauteil patientenseitig angeschlossen. Die Messschläuche, die zum Differenzialdruckmessgerät führen, können direkt und parallel zueinander vom Patienten weggeführt werden. Die Gefahr des Abknickens dieser wird verringert. Der Komfort für Patient und Pflegepersonal erhöht. Bei Verwendung des oben beschriebenen Leitelements wird die Luftströmung der ausgeatmeten Luft durch das 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.
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Zusammenfassend kann herausgestrichen werden, dass die vorliegende Erfindung bekannte Probleme löst, die Lage und Länge des Schlauchsystems mit sich bringen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in schematischer Darstellung näher im Detail beschrieben. Es zeigt:
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1: Perspektivische Ansicht eines Durchflussmessfühlers in drei Teilen;
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2: Längsschnitt durch den zusammengesetzten Durchflussmessfühler;
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3: Geräteseitiges Gehäuseteil in perspektivischer Ansicht;
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4a: Vorderansicht und Oberansicht des geräteseitigen Gehäuseteils;
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4b: Längsschnitt des geräteseitigen Gehäuseteils;
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5: Patientenseitiges Gehäuseteil in perspektivischer Ansicht;
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6a: Vorderansicht und Oberansicht des patientenseitigen Gehäuseteils;
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6b: Längsschnitte des patientenseitigen Gehäuseteils von 6a;
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7: Patientenseitiges Gehäuseteil in perspektivischer Ansicht mit Leitelement
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8a: Vorderansicht und Oberansicht des patientenseitigen Gehäuseteils mit Leitelement;
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8b: Längsschnitte des patientenseitigen Gehäuseteils von 8a;
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9: Längsschnitt durch den zusammengesetzten Durchflussmessfühler mit Leitelement.
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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 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 Flanschflächen (erste Flanschfläche (15) und zweite Flanschfläche (31)) Stifte 41 (siehe 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.
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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.
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In 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 4a ist weiter erkennbar, dass der Verbindungskanal (21) zum Innern des ersten Gehäuseteils (11) führt. Die innenseitige Öffnung (12) liegt hierbei mittig unter dem ersten Flanschfortsatz (16).
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Wie in 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 dichtungsseitigen Öffnungen der Anschlussstellen (17, 19) und des Verbindungskanals (21) mit der Schweißstruktur (45) so eingefasst, dass zum einen die dichtungsseitige Öffnung der zweiten Anschlussstelle (19) mit der Schweißstruktur eingefasst ist und davon getrennt zum anderen die beiden dichtungsseitigen Öffnungen der ersten Anschlussstelle (17) und des ersten Verbindungskanals (21) mit der Schweißstruktur (45) eingefasst sind. Im Weiteren sind in 4a und 4b Positionierungsstifte (41) erkennbar. Diese sind auf der Flanschdruckfläche auf einem Kreis um den Mittelpunkt des Gehäusedurchgangs angeordnet.
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In 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 6a ist weiter erkennbar, dass der Verbindungskanal (33) zum Innern des zweiten Gehäuseteils (27) führt. Die innenseitige Öffnung (28) liegt hierbei mittig unter dem zweiten Flanschfortsatz (32).
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Wie in 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 dichtungsseitigen Öffnungen der Schlitze (35, 37) und des Verbindungskanals (33) mit der Nutstruktur (47) so eingefasst, dass zum einen die dichtungsseitige Öffnung des ersten Schlitzes (35) mit der Nutstruktur eingefasst ist und davon getrennt zum anderen die beiden dichtungsseitigen Öffnungen des zweiten Schlitzes (37) und des zweiten Verbindungskanals (33) mit der Nutstruktur (47) eingefasst sind. Im Weiteren sind in 6a und 6c Positionierungsausnehmungen (39) erkennbar. Diese sind auf der Flanschdruckfläche auf einem Kreis um den Mittelpunkt des Gehäusedurchgangs angeordnet.
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Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel passen der Strömungswiderstand (23, 1) mit seinen Aussparungen (49) und der zweite Gehäuseteil (27) mit seinen Ausnehmungen (39) auf die Stifte 41 (4a) des ersten Gehäuseteils (11). Dadurch sind erster Gehäuseteil (11) und zweiter Gehäuseteil (27) und 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.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist im Innern des zweiten Gehäuseteils (27) ein Leitelement (51) angeordnet. Das in 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 8a und 8b dargestellt, wird der Gehäusedurchgang durch das Leitelement (51) abschnittsweise in zwei Kammern (53, 55) aufgeteilt. Das Leitelement ist zwischen der Anschlussöffnung (29) und der zweiten Öffnung (28) im Innern des zweiten Gehäuseteils angeordnet. Wie in 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 (8b). In Richtung Anschlussöffnung ist das Leitelement als frei ausstehende Nase ausgebildet. Gemäß 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 9 ist ein Schnitt durch den gesamten Durchflussmessfühler abgebildet. Das Leitelement (51) ist im zweiten, patientenseitigen Gehäuseteil (28) integriert, während die beiden Anschlussstutzen (18 (nicht dargestellt) und 20) auf dem ersten, geräteseitigen Gehäuseteil (11) dem Flanschfortsatz entspringen.
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Ein derartiges Leitelement kann auch in handelsübliche Durchflussmessfühler integriert werden. Zum Beispiel kann ein solches Leitelement als Variante in den bekannten Durchflussmessfühler nach Patentdokument
US 4 083 245 A (insbesondere nach
1 und den Ansprüchen 1 bis 5) integriert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zylindrisches Gehäuse
- 11
- Erstes Gehäuseteil
- 12
- Erste Öffnung im Innern des ersten Gehäuseteils
- 13
- Anschlussöffnung zur geräteseitigen Luftversorgungsröhre
- 15
- Erster Flansch, mit erster Flanschfläche
- 16
- Erster Flanschfortsatz, mit erster Flanschfortsatzfläche
- 17
- Erste Anschlussstelle
- 18
- Erster Anschlussstutzen
- 19
- Zweite Anschlussstelle
- 20
- Zweiter Anschlussstutzen
- 21
- Erster Verbindungskanal
- 23
- Strömungswiderstand
- 25
- Klappe
- 27
- Zweites Gehäuseteil
- 28
- Zweite Öffnung im Innern des zweiten Gehäuseteils
- 29
- Anschlussöffnung zur patientenseitigen Luftversorgungsröhre
- 31
- Zweiter Flansch, mit zweiter Flanschfläche
- 32
- Zweiter Flanschfortsatz, mit zweiter Flanschfortsatzfläche
- 33
- Zweiter Verbindungskanal
- 35
- Erster Schlitz
- 37
- Zweiter Schlitz
- 39
- Ausnehmungen
- 41
- Stifte
- 43
- Ultraschall-Schweißverbindung (hier dargestellt eine Überlagerung von ursprünglicher Schweißprofilerhebung und ursprünglicher Nut)
- 45
- Ultraschall-Schweißprofil
- 47
- Nutstruktur
- 49
- Aussparungen
- 51
- Leitelement
- 53
- Erste Durchgangskammer
- 55
- Zweite Durchgangskammer
- 57
- Achse der Durchgangsöffnung (29)
- 59
- Mittelpunkt der Öffnung (28)
