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Die Erfindung betrifft eine Spiroergometrievorrichtung zur mobilen Atemgasanalyse, umfassend ein von einem Anwender handführbares Gehäuse mit einem Strömungskanal, der sich in einer Strömungsrichtung eines Ausatemgases des Anwenders zwischen einem proximalen Ende und einem distalen Ende erstreckt.
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Eine Spiroergometrievorrichtung zur mobilen Atemgasanalyse ist bspw. aus der
WO 2018/029205 A1 bekannt. Vorrichtungen dieser Art dienen dazu, bestimmte Parameter der Atemluft eines Anwenders, bspw. eines Sportlers, zu bestimmen und Größen zu ermitteln, mit denen eine Aussage über die Leistungsfähigkeit des Anwenders getroffen werden kann.
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Es besteht Bedarf an einer einfach durchführbaren und dennoch möglichst genauen Atemgasanalyse, sodass Sportler, insbesondere Leistungssportler, eine aktuelle Leistungsfähigkeit bestimmen und zur Steuerung des Trainings nutzen können.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spiroergometrievorrichtung anzugeben, welche eine möglichst genaue Atemgasanalyse insbesondere zu Trainingszwecken ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei einer Spiroergometrievorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Sensorik mit einem Kohlenstoffdioxidsensor zur Erfassung einer Kohlenstoffdioxidkonzentration und mit einem Sauerstoffsensor zur Erfassung einer Sauerstoffkonzentration in der Strömungsrichtung gesehen nach einem Volumenstromsensor zur Erfassung eines Volumenstroms angeordnet ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Spiroergometrievorrichtung wird zuerst der Volumenstromsensor mit einem Ausatemgas des Anwenders beaufschlagt. Dies hat den Vorteil, dass ein Ausatemvolumen vollständig erfasst werden kann und unbeeinflusst ist von der Geometrie des in der Strömungsrichtung des Ausatemgases folgenden Strömungskanals. Auf diese Weise kann die Spiroergometrievorrichtung trotz kompakter Abmessungen und trotz des handführbaren Gehäuses auch große Ausatemvolumina zuverlässig erfassen, was insbesondere im Leistungssport vorteilhaft ist.
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Die Sensorik der Spiroergometrievorrichtung umfasst einen Kohlenstoffdioxidsensor und einen Sauerstoffsensor. Diese Sensoren sind dem Volumenstromsensor in Strömungsrichtung des Ausatemgases nachgeschaltet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Sensorik vor Störeinflüssen geschützt ist, welche an dem proximalen Ende des Strömungskanals einwirken (bspw. die Körperwärme des Anwenders).
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In vorteilhafter Weise ist der Volumenstromsensor als Differenzdrucksensor ausgebildet, der zwei in Strömungsrichtung gesehen zueinander versetzte Messstellen aufweist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Erfassung eines Differenzdrucks bei gleichzeitig kompakter Bauweise.
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Vorzugsweise beträgt ein Verhältnis einer ersten Querschnittsfläche des Strömungskanals auf Höhe einer ersten Messstelle zur Messung eines ersten Drucks des Atemgases zu einer zweiten Querschnittsfläche des Strömungskanals auf Höhe einer der ersten Messstelle in der Strömungsrichtung gesehen folgenden zweiten Messstelle zur Messung eines zweiten Drucks des Atemgases zwischen 2 und 3, insbesondere zwischen 2,2 und 2,8. Dieses Flächenverhältnis eignet sich insbesondere zur Erfassung hoher Volumenströme, beispielsweise eines für einen Leistungssportler typischen Volumenstroms von 200 l/min.
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Es ist ferner bevorzugt, dass der Sauerstoffsensor in der Strömungsrichtung gesehen nach dem Kohlenstoffdioxidsensor angeordnet ist. Dies ermöglicht einen optimalen Schutz des Kohlenstoffdioxidsensors vor äußeren Störeinflüssen (beispielsweise Körperwärme, Sonnenlicht und Partikeleintrag). Der Sauerstoffsensor ist vorzugsweise benachbart zu dem distalen Ende des Strömungskanals angeordnet, da er im Vergleich zu dem Kohlenstoffdioxidsensor gegenüber Störeinflüssen unempfindlicher ist. Die Anordnung benachbart zum distalen Ende bietet zudem den weiteren Vorteil, dass ein zwischen dem Sauerstoffsensor und dem distalen Ende vorhandenes Totvolumen minimiert ist. Dadurch erreicht bei inspiratorischer Betriebsweise (d.h. bei Einatmen des Anwenders durch die Spiroergometrievorrichtung) eingeatmete Umgebungsluft den Sauerstoffsensor sehr schnell, sodass der Sauerstoffsensor schnell und zuverlässig die Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft ermitteln kann. Diese Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft kann optional für eine Atemgasanalyse als Referenzwert verwendet werden.
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Es ist bevorzugt, dass der Strömungskanal benachbart zu dem proximalen Ende einen Eingangsbereich aufweist, der im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist. Hierdurch wird eine einfache Anschlussmöglichkeit für ein im Querschnitt rundes Mundstück oder für einen im Querschnitt runden Schlauch geschaffen. Auch der Anschluss einer Gesichtsmaske ist denkbar.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Strömungskanal an den Eingangsbereich anschließend einen Verengungsbereich auf, der im Vergleich zu dem Querschnitt des Eingangsbereichs im Querschnitt zumindest über einen Teilumfang des Strömungskanals verengt ist. Auf diese Weise kann zwischen dem Eingangsbereich und dem Verengungsbereich eine Stufe gebildet werden, welche als Anschlag für ein Mundstück oder einen Schlauch genutzt werden kann. Auf diese Weise können nachfolgende Bereiche des Strömungskanals, insbesondere dort angeordnete Sensoren, vor einer unbeabsichtigten mechanischen Einwirkung eines zu tief eingeschobenen Mundstücks oder Schlauchs geschützt werden.
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Es ist ferner bevorzugt, dass dem Verengungsbereich eine oder die erste Messstelle des Volumenstromsensors zur Messung eines oder des ersten Drucks des Atemgases zugeordnet ist. Auf diese Weise kann in einem mechanisch bereits geschützten Bereich ein erster Druck des Atemgases erfasst werden.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass der Strömungskanal einen Düsenbereich aufweist, der eine kleinste Querschnittsfläche des Strömungskanals aufweist und dem eine oder die zweite Messstelle zur Messung eines oder des zweiten Drucks des Atemgases zugeordnet ist. Auf diese Weise kann in einem Bereich des Strömungskanals, in welchem ein kleinster statischer Druck zu erwarten ist, ein zweiter Druck des Atemgases erfasst werden.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn dem Düsenbereich in der Strömungsrichtung gesehen ein Verjüngungsbereich vorgeschaltet ist, der sich in der Strömungsrichtung gesehen im Querschnitt verjüngt, insbesondere trichterförmig verjüngt. Auf diese Weise kann eine über den Verjüngungsbereich hinweg allmähliche Verkleinerung des Querschnitts des Strömungskanals realisiert werden, wodurch eine möglichst verlustfreie Beschleunigung des Atemgasstroms erfolgt, sodass ein Strömungswiderstand des Strömungskanals auch bei hohen Volumenströmen hinreichend niedrig bleibt und das physiologisch natürliche Atemverhalten des Anwenders möglichst wenig beeinflusst.
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In entsprechender Weise ist es bevorzugt, wenn dem Düsenbereich in der Strömungsrichtung gesehen ein Erweiterungsbereich nachgeschaltet ist, der sich in der Strömungsrichtung gesehen im Querschnitt erweitert, insbesondere trichterförmig erweitert. Diese Maßnahme trägt zu einer möglichst verlustfreien Verlangsamung des Atemgasstromes bei, was mit den zuvor beschriebenen Vorteilen einhergeht.
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Es ist ferner bevorzugt, wenn der Strömungskanal zur Anordnung der Sensorik einen zu dem distalen Ende benachbarten Sensorbereich aufweist.
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Es ist möglich, dass zumindest auf Höhe des Kohlenstoffdioxidsensors der Sensorbereich von einander gegenüberliegenden Wandabschnitten des Strömungskanals begrenzt ist, welche sich in zueinander parallelen Ebenen erstrecken. Auf diese Weise kann der Kohlenstoffdioxidsensor optimal angeströmt werden.
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Es ist zusätzlich oder alternativ hierzu auch möglich, dass der Sensorbereich zumindest auf Höhe des Sauerstoffsensors von einem sich in einer geraden Ebene erstreckenden Wandabschnitt des Strömungskanals begrenzt ist. Hierdurch wird die Anströmung des Sauerstoffsensors optimiert.
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Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es auch möglich, dass der Sensorbereich zumindest entlang eines Teilabschnitts des Sensorbereichs im Querschnitt rechteckförmig ist, wobei vorzugsweise der Sauerstoffsensor in diesem Teilabschnitt angeordnet ist. Ein solcher rechteckförmiger Querschnitt ermöglicht es, einen Querschnitt des Strömungskanals ausgehend von einer Kreisform auf eine Rechteckform zu erweitern, wodurch insgesamt eine Verringerung des Strömungswiderstands des Strömungskanals erreicht wird.
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Es ist ferner bevorzugt, dass zumindest eine dem Kohlenstoffdioxidsensor zugeordnete erste Begrenzungsfläche mit einem an die zumindest eine erste Begrenzungsfläche angrenzenden ersten Wandabschnitt des Strömungskanals bündig oder im Wesentlichen bündig ist. Auf diese Weise kann der Kohlenstoffdioxidsensor strömungsverlustfrei in den Strömungskanal integriert werden.
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In entsprechender Weise ist es bevorzugt, dass eine dem Sauerstoffsensor zugeordnete zweite Begrenzungsfläche mit einem an die zweite Begrenzungsfläche angrenzenden zweiten Wandabschnitt des Strömungskanals bündig ist. Somit kann der Sauerstoffsensor strömungsverlustfrei in den Strömungskanal integriert werden.
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Der Kohlenstoffdioxidsensor weist beispielsweise einen Emitter und mindestens einen Detektor auf, welche einander zugewandte erste Begrenzungsflächen aufweisen, die zueinander parallel orientiert sind und die vorzugsweise einen Abstand von 15 mm bis 20 mm zueinander haben. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Erfassung einer Kohlenstoffdioxidkonzentration von beispielsweise zwischen 0 und 6 Prozent und mit einer Auflösung von 500 ppm.
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Der Kohlenstoffdioxidsensor kann vorzugsweise als optischer Sensor, etwa in Form eines NDIR-Sensors mit einem IR-Emitter und mit mindestens einem IR-Detektor, ausgebildet sein. Dem Emitter und dem Detektor können Fenster zugeordnet sein, welche im relevanten Spektralbereich transparent sind, wobei die ersten Begrenzungsflächen in diesem Fall durch dem Strömungskanal zugewandte Oberflächen der Fenster gebildet sind. Den Fenstern und/oder den Oberflächen (also den ersten Begrenzungsflächen) kann eine Heizvorrichtung zugeordnet sein. Dies ermöglicht es, ein für die zuverlässige Ermittlung der Kohlenstoffdioxidkonzentration nachteiliges Beschlagen der Fenster auch bei sehr schwierigen Betriebsbedingungen (bspw. bei sehr kalter Umgebungsluft) zu verhindern.
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Es ist ferner bevorzugt, dass der Strömungskanal entlang der Strömungsrichtung gesehen eine Mehrzahl von Kanalabschnitten aufweist, denen jeweils eine zentrale Kanalabschnittsachse zugeordnet ist, wobei die zentralen Kanalabschnittsachsen zueinander parallel orientiert sind. Dies ermöglicht eine vergleichsweise kompakte Gestaltung des Strömungskanals mit einem vergleichsweise niedrigen Strömungswiderstand.
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Es ist möglich, dass sämtliche Kanalabschnittsachsen miteinander fluchten. Es ist aber auch denkbar, dass zumindest zwei der zentralen Kanalabschnittsachsen nicht miteinander fluchten, sondern zueinander versetzt angeordnet sind. Beispielsweise ist eine zentrale Achse des Eingangsbereichs zu einer zentralen Achse des Düsenbereichs versetzt angeordnet, um einen handelsüblichen Differenzdrucksensor mit dessen Messstellen einfacher in den Aufbau der Spiroergometrievorrichtung integrieren zu können.
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Es ist ferner bevorzugt, dass an dem distalen Ende des Strömungskanals eine atemdurchlässige Sperre angeordnet ist. Dies ermöglicht einen Schutz des Strömungskanals von dem distalen Ende her, insbesondere um eine Manipulation der Sensorik zu verhindern.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In der Zeichnung zeigt
- 1 eine perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform einer Spiroergometrievorrichtung, mit einem Gehäuse und mit einem Mundstück;
- 2 eine perspektivische Vorderansicht der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1, jedoch ohne Mundstück;
- 3 eine perspektivische Rückansicht der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1;
- 4 einen Vertikalschnitt entlang einer Längserstreckung der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1;
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Baugruppe der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1;
- 6 eine der 5 entsprechende Ansicht aus einer anderen Perspektive;
- 7 einen Horizontalschnitt der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1 mit Darstellung eines oberen Teils eines Strömungskanals der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1;
- 8 einen Horizontalschnitt der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1 mit Darstellung eines unteren Teils eines Strömungskanals der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1;
- 9 einen Vertikalschnitt der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1 entlang einer in 8 mit IX - IX bezeichneten Schnittebene; und
- 10 einen Vertikalschnitt der Spiroergometrievorrichtung gemäß 1 entlang einer in 8 mit X - X bezeichneten Schnittebene.
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Eine Ausführungsform einer Spiroergometrievorrichtung ist in der Zeichnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Spiroergometrievorrichtung 10 wird nachfolgend kurz als Vorrichtung 10 bezeichnet.
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Die Vorrichtung 10 weist ein handführbares Gehäuse 12 auf, das sich zwischen einer Vorderseite 14 und einer Rückseite 16 erstreckt.
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Das Gehäuse 12 weist eine zwischen der Vorderseite 14 und der Rückseite 16 gemessene Länge von maximal 14 cm, insbesondere von maximal 12 cm, auf. Das Gehäuse 12 weist eine Höhe von maximal 9 cm, insbesondere von maximal 7,5 cm, auf. Das Gehäuse 12 weist eine Breite von maximal 4 cm, insbesondere von maximal 3,5 cm, auf.
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In dem Gehäuse 12 ist ein Strömungskanal 18 angeordnet, vgl. 2, der sich von der Vorderseite 14 bis zu der Rückseite 16 des Gehäuses 12 erstreckt. Dabei ist der Vorderseite 14 ein proximales Ende 20 und der Rückseite 16 ein distales Ende 22 des Strömungskanals 18 zugeordnet. Eine Strömungsrichtung eines Ausatemgases eines Anwenders ist von dem proximalen Ende 20 zu dem distalen Ende 22 gerichtet und in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet, vgl. 4.
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Das Gehäuse 12 weist eine Vorderwand 26 auf, welche die Vorderseite 14 bildet. Das Gehäuse 12 weist ferner eine Rückwand 28 auf, welche die Rückseite 16 bildet. Zwischen der Vorderwand 26 und der Rückwand 28 ist eine umfangsseitig geschlossene Gehäusewand 30 vorgesehen, welche gemeinsam mit der Vorderwand 26 und der Rückwand 28 einen Innenraum 32 der Vorrichtung 10 begrenzt, vgl. 4.
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In dem Innenraum 32 ist eine umfangsseitig geschlossene Strömungskanalbegrenzung 34 angeordnet. Im Bereich des proximalen Endes 20 des Strömungskanals 18 kommuniziert eine Öffnung 36 der Strömungskanalbegrenzung 34 mit einer Öffnung 38 der Vorderwand 26.
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Im Bereich des distalen Endes 22 des Strömungskanals 18 kommuniziert eine Öffnung 40 der Strömungskanalbegrenzung 34 mit einer Öffnung 42 in der Rückwand 28.
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Die Strömungskanalbegrenzung 34 weist an dem distalen Ende 22 des Strömungskanals 18 eine atemdurchlässige Sperre 44 auf.
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Die Rückseite 16 und die Sperre 44 sind ferner durch einen schirmförmigen Vorsprung 46 geschützt, der insbesondere einstückig mit der Rückwand 28 ausgebildet ist.
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Die Öffnung 38 der Vorderwand 26 dient zur lösbaren Aufnahme eines Mundstücks 48, vgl. 1. Das Mundstück 48 weist einen Rand 49 auf, der von einem Mund eines Anwenders umschlossen werden kann.
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Der Rand 49 ist mit einem Schaft 51 verbunden, der in die Öffnung 38 der Vorderwand 26 und in die Öffnung 36 der Strömungskanalbegrenzung 34 einsteckbar ist.
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Der Strömungskanal 18 weist einen Eingangsbereich 50 auf, der im Querschnitt kreisförmig ist. Der Eingangsbereich 50 erstreckt sich in Strömungsrichtung 24 gesehen bis zu einer Stufe 52, welche einen dem Eingangsbereich 48 in Strömungsrichtung 24 folgenden Verengungsbereich 54 begrenzt. Die Querschnittsfläche des Verengungsbereichs 54 ist also im Bereich der Stufe 52 im Vergleich zu der kreisförmigen Querschnittsfläche des Eingangsbereichs 50 über einen Teilumfang hinweg verengt. Die Stufe 52 dient als Anschlag für ein freies Ende eines Schafts 51 eines in den Eingangsbereich 50 eingesteckten Mundstück 48.
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Dem Verengungsbereich 54 folgt in Strömungsrichtung 24 gesehen ein Verjüngungsbereich 56, in welchem sich der Querschnitt des Strömungskanals 18 stetig und trichterförmig verjüngt und welcher an einem Düsenbereich 58 mündet, der eine kleinste Querschnittsfläche des Strömungskanals 18 aufweist.
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Dem Düsenbereich 58 folgt in Strömungsrichtung 24 gesehen ein Erweiterungsbereich 60, in welchem sich der Querschnitt des Strömungskanals 18 stetig und trichterförmig erweitert. Zwischen dem Erweiterungsbereich 60 und dem distalen Ende 22 des Strömungskanals 18 ist ein Sensorbereich 62 vorgesehen.
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Die Vorrichtung 10 umfasst einen Volumenstromsensor 64 in Form eines Differenzdrucksensors 66, vgl. 4. Dem Differenzdrucksensor 66 sind eine erste Messstelle 68 und eine in Strömungsrichtung 24 folgende, zweite Messstelle 70 zugeordnet, vgl. 8. Die erste Messstelle 68 ist auf Höhe des Verengungsbereichs 54 oder im Bereich eines Übergangs zwischen dem Verengungsbereich 54 und dem Verjüngungsbereich 56 angeordnet. Der ersten Messstelle 68 ist eine erste Querschnittsfläche 72 zugeordnet, vgl. 7. Die erste Querschnittsfläche 72 wird begrenzt von der in der Schnittdarstellung gemäß 9 erkennbaren Innenkontur der Strömungskanalbegrenzung 34 an der in 8 mit IX - IX bezeichneten Stelle.
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Die zweite Messstelle 70 ist dem Düsenbereich 58 zugeordnet. Der Düsenbereich 58 weist eine zweite Querschnittsfläche 74 auf, vgl. 7. Die zweite Querschnittsfläche 74 wird begrenzt von der in der Schnittdarstellung gemäß 10 erkennbaren Innenkontur der Strömungskanalbegrenzung 34 an der in 8 mit X - X bezeichneten Stelle. Die zweite Querschnittsfläche 74 bildet die kleinste Querschnittsfläche des Strömungskanals 18.
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Die Vorrichtung 10 weist eine Sensorik 76 auf, welche in Strömungsrichtung 24 gesehen nach dem Volumenstromsensor 64 angeordnet ist, vgl. 4 bis 6. Die Sensorik 76 ist in dem Sensorbereich 62 angeordnet und umfasst einen Kohlenstoffdioxidsensor 78 zur Erfassung einer Kohlenstoffdioxidkonzentration und einen Sauerstoffsensor 80 zur Erfassung einer Sauerstoffkonzentration.
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Der Sauerstoffsensor 80 ist in der Strömungsrichtung 24 gesehen nach dem Kohlenstoffdioxidsensor 78 angeordnet.
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Der Kohlenstoffdioxidsensor 78 ist als NDIR-Sensor ausgeführt und weist einen IR-Emitter 82 auf, der mit zwei IR-Detektoren 84, 86 zusammenwirkt. Der Emitter 82 einerseits und die Detektoren 84, 86 andererseits weisen einander gegenüberliegende erste Begrenzungsflächen 88 bzw. 90 auf, die zueinander parallel orientiert sind und einen Abstand von 15 mm bis 20 mm zueinander haben. Diese ersten Begrenzungsflächen 88 und/oder 90 können durch im relevanten Spektralbereich transparente Fenster gebildet sein. Optional weisen die ersten Begrenzungsflächen 88 und/oder 90 eine Heizvorrichtung auf, bspw. einen mit Strom beaufschlagten Widerstand.
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Die ersten Begrenzungsflächen 88 bzw. 90 sind jeweils bündig oder im Wesentlichen bündig mit jeweils angrenzenden Wandabschnitten 92, 94 des Strömungskanals 18, vgl. 7 und 8.
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Der Sauerstoffsensor 80 weist eine zweite Begrenzungsfläche 96 auf, welche mit einem an diese zweite Begrenzungsfläche 96 angrenzenden zweiten Wandabschnitt 98 des Strömungskanals 18 bündig oder im Wesentlichen bündig ist, vgl. 8.
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Der zweite Wandabschnitt 98 erstreckt sich in einer Ebene und bildet einen Teil einer im Querschnitt rechteckförmigen Begrenzung des Strömungskanals 18 auf Höhe des Sauerstoffsensors 80.
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In 8 ist ein Übergangsbereich zwischen einem kreisförmigen Querschnitt des Strömungskanals 18 und einem rechteckförmigen Querschnitt des Strömungskanals 18 mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet. Ein im Querschnitt rechteckförmiger Teilabschnitt des Sensorbereichs 62 ist mit dem Bezugszeichen 102 bezeichnet.
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Der Volumenstromsensor 64 und die Sensorik 76 sind an einer Sensorplatine 104 der Vorrichtung 10 angeordnet, vgl. 4 bis 6. Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Hauptplatine 106 mit einem Prozessor 108 und mit einer Sende-/Empfangseinheit 110.
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Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Batterie oder einen Akkumulator 112 und einen Ladeanschluss 114, vgl. 3 und 4.
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Der Strömungskanal 18 erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer geraden Hauptachse (ohne Bezugszeichen). Der Strömungskanal 18 weist vorgenannte Kanalabschnitte (Eingangsbereich 50, Verengungsbereich 54, Verjüngungsbereich 56, Düsenbereich 58, Erweiterungsbereich 60, Sensorbereich 62) auf, welchen jeweils eine zentrale Kanalabschnittsachse zugeordnet ist. In der Zeichnung (vgl. 4) sind beispielhaft zentrale Kanalabschnittsachsen 116 bzw. 118 für den Eingangsbereich 50 bzw. den Sensorbereich 62 eingezeichnet.
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Zur Nutzung der Vorrichtung 10 kann ein Anwender, beispielsweise ein Leistungssportler, die Vorrichtung 10 in einfacher Weise mit sich führen und ortsunabhängig verwenden. Der Anwender bringt Ausatemgas in das Mundstück 48 ein; dieses Ausatemgas strömt entlang des Strömungskanals 18 ausgehend von dem proximalen Ende 20 in Richtung des distalen Endes 22 durch den Strömungskanal 18. Der Verjüngungsbereich 56 bewirkt eine Beschleunigung der Strömung des Atemgases, sodass ein statischer Druck auf Höhe der zweiten Messstelle 70 niedriger ist als ein statischer Druck auf Höhe der ersten Messstelle 68. Der Differenzdrucksensor 66 kommuniziert mit dem Prozessor 108.
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In Strömungsrichtung 24 folgend wird dann auf Höhe des Kohlenstoffdioxidsensors 78 eine Kohlenstoffdioxidkonzentration des Ausatemgases erfasst. Weiter in Strömungsrichtung 24 folgend wird mittels des Sauerstoffsensors 80 eine Sauerstoffkonzentration des Ausatemgases erfasst.
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Die Sensoren (Differenzdrucksensor 66, Kohlenstoffdioxidsensor 78, Sauerstoffsensor 80) kommunizieren mit dem Prozessor 108, welcher mittels der genannten Sensoren erfasste Werte zu Daten aufbereitet und mittels der Sende-/Empfangseinheit 110 an einen externen Empfänger weiterleitet. Bei diesem externen Empfänger kann es sich um ein Mobiltelefon handeln, das seinerseits mit einem Server kommuniziert, der wiederum eine Auswertung der Daten vornimmt und beispielsweise eine Größe bestimmt, die mit einer maximalen Sauerstoffaufnahme des Anwenders korreliert. Diese Größe kann der externen Einheit bereitgestellt und somit dem Anwender mitgeteilt werden.
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Die Vorrichtung 10 wurde vorstehend überwiegend unter Bezugnahme auf eine Analyse des Ausatemgases beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Vorrichtung 10 zusätzlich auch zur inspiratorischen Analyse verwendet werden kann, bei welcher ein Anwender also über das Mundstück 48 nicht nur ausatmet, sondern auch einatmet. In der inspiratorischen Phase des Atemzyklus durchströmt eingeatmete Umgebungsluft den Strömungskanal 18 in einer der Strömungsrichtung 24 des Ausatemgases entgegengesetzten (d.h. vom distalen Ende 22 zum proximalen Ende 20 gerichteten) Strömungsrichtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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