DE1491856C - Behandlungseinrichtung zur Anwendung in der Hochdruck-Sauerstofftherapie - Google Patents
Behandlungseinrichtung zur Anwendung in der Hochdruck-SauerstofftherapieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Behandlungseinrichtung zur Anwendung in der Hochdruck-Sauerstoffiherapie
mit einer zur Aufnahme eines Patienten dienenden, durch.eine Tür druckdicht abschließbaren Behandlungskammer,
die mit einer Zuleitung für die kontinuierliche Zuführung von Sauerstoff unter Druck sowie
mit einem Sauerstoffauslaß versehen ist, der zur Bildung eines die Behandlungskammer enthaltenden,
im wesentlichen geschlossenen Gaskreises mit der Sauerstoffzuleitung durch eine Rückleitung verbunden
ist, in der eine sowohl zur Rückführung von Gas zur Zuleitung als auch zur Zuführung von unter
Druck stehendem frischem Sauerstoff in die Zuleitung dienende Strahlpumpe angeordnet ist.
Durch die französische Patentschrift 739 905 ist eine Behandlungseinrichtung dieser Art bekannt, die
entweder mit höherem oder auch mit niedrigerem Druck als Atmosphärendruck betrieben werden kann.
Aus den Angaben der Patentschrift zu dem Betrieb mit höherem Druck ist jedoch zu entnehmen, daß ao
dieser höhere Druck nur wenig höher ist als der Atmosphärendruck. Demgemäß sind bei dieser bekannten
Einrichtung auch keine besonderen Anordnungen zur Regelung der Unterdrucksetzung und der
Druckentlastung sowie einer konstanten Druckflußmenge vorgesehen, obwohl die Möglichkeit zur Anwendung
von Überdruck erwähnt ist. Ohne solche besonderen Anordnungen ist aber die Bedienungsperson
gezwungen, die Ventile während der Behandlung ständig zu bedienen und den Erfordernissen entsprechend
zu verstellen. Dies stellt einen erheblichen Nachteil dar, da bei der geringsten Nachlässigkeit
bzw. Unachtsamkeit der Patient schweren Schaden erleiden kann.
Weiterhin ist durch die britische Patentschrift 907 524 eine Behandlungseinrichtung der genannten
Art bekannt, die mit erheblich höherem Druck als Atmosphärendruck betrieben wird und als ausdrücklich
zur Anwendung in der Hochdruck-Sauerstofftherapie bestimmte Einrichtung auch mit einer automatischen
Regelung versehen ist. Diese bekannte Behandlungseinrichtung arbeitet aber ohne Gasrückführung,
so daß sie einen hohen Sauerstoffbedarf erfordert. Auch erfolgt die Regelung durch ein einfaches
Motorgesteuertes Ventil in der Auslaßleitung, während in der Zuführungsleitung ein einfaches handbetätigtes
Ein- und Ausschaltventil und ein ebensolches Einstellventil für den Maximaldruck in der
Druckkammer angeordnet sind. Eine Vorrichtung, die während der gesamten Behandlung sowie beim
Unterdrucksetzen und bei der Druckentlastung wirksam ist und das Druckverhältnis konstant hält, ist jedoch
bei dieser bekannten Einrichtung ebenfalls nicht angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungseinrichtung der angegebenen Art derart
auszubilden, daß sie zur Anwendung in der Hochdruck-Sauerstofftherapie
und zum Betrieb mit hohem Überdruck bei sparsamem Sauerstoffverbrauch mit
einfachen Mitteln und unter Gewährleistung einer sicheren Betriebsweise eine automatische Druckregelung
sowohl für den Aufbau des Betriebsdruckes und seiner Aufrechterhaltung als auch für die Drucken
tlastuiig ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Er- (>s
llndung darin, daß in der den Gaskreislauf mit der Zuleitung für den frischen Sauerstoff verbindenden
Leitung ein Ventil mit einem ihm zugeordneten Durchflußregler für den Druckablauf in der Behandlungskammer
und in der mit der Rückleitung verbundenen Auslaßleitung ein den Druckabbau in
der Behandlungskammer regelndes Ventil mit einem diesem zugeordneten Druckregler angeordnet ist und
daß zwischen der den frischen Sauerstoff unter Druck liefernden Gasquelle und der Strahlpumpe ein durch
eine Steuerrohrleitung mit dem Druck der Behandlungskammer verbundener Druckverhältnisregler zum
Aufrechterhalten eines gleichbleibenden Verhältnisses zwischen dem absoluten Druck des der Strahlpumpe
aus der Gasquelle zugeführten Gases und dem absoluten Druck des Gases in der Behandlungskammer
angeordnet ist.
Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Behandlungseinrichtung ist in einfacher Weise eine einwandfreie
Druckregelung erreicht, die während der gesamten Behandlung wirksam ist und beim Unterdrucksetzen
der Behandlungskammer sowie beim Betrieb mit hohem Überdruck und bei der Druckentlastung
ein konstantes Druckverhältnis gewährleistet. Dabei ist die Gefahr von plötzlichen Druckstößen,
die bei handbedienten Ventilen ohne Regelvorrichtung immer besteht, vermieden und der Patient vor
schnellen und gefährlichen Druckschwankungen geschützt.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausführungsform beschrieben. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 die Behandlungseinrichtung nach der Erfindung
in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine bei der Einrichtung verwendete Strahlpumpe in vergrößerter Darstellung,
F i g. 3 und 4 schematische Darstellungen von zwei in Verbindung mit der Strahlpumpe verwendbaren
Düsen,
F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine Auslaßvorrichtung
der Behandlungseinrichtung und
F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen Druckverhältnisregler der Einrichtung.
Die in F i g. 1 gezeigte Behandlungseinrichtung ist zur Anwendung in der Hochdruck-Sauerstofftherapie
mit einer zum Aufnehmen eines Patienten dienenden Behandlungskammer 1 versehen, die in der Zeichnung
nur angedeutet ist und durch eine nicht gezeigte Tür druckdicht abschließbar ist. Zur Zuführung von
Sauerstoff ist eine Zuleitung 2 angeordnet, und zum Abführen der verbrauchten Gase ist eine Auslaßleitung
bzw. Rückleitung 3 vorgesehen. Der benötigte frische Sauerstoff wird der Zuleitung 2 durch eine
Speiseleitung 4 über ein Absperrventil 5 zugeführt. Die Speiseleitung 4 ist in der Strömungsrichtung hinter
dem Absperrventil 5 mit einem Druckmesser 6 verbunden und führt zunächst zu einem Druckminderventil
7, hinter dem ein Druckmesser 8 zum Anzeigen des herabgesetzten Drucks sowie ein Warnschalter 9
angeordnet sind, der ein Warnsignal erzeugt, sobald der Druck bis unter einen vorbestimmten Wert absinkt.
Anschließend teilt sich die Speiseleitung 4 in zwei Zweigleitungen 10 und 18. Die eine Zweigleitung
10 führt zu einem durch einen Elektromagneten zu betätigenden Zweiwegeventil 11 und über einen
Druckverhältnisreyler 60 zu einer Strahlpumpe 12. Das Ventil 11 kann durch Kontakte, die der Tür der
Etehandlunykammer I zugeordnet sind, derart betätigt
werden, daß das Ventil offen ist, wenn die Tür geschlossen ist, und ilaß das Ventil bei offener Tür geschlossen
ist. Die Strahlpumpe 12 ist in einem im
wesentlichen geschlossenen Gaskreis angeordnet, der über die Zuleitung 2 und die Rückleitung 3 mit der
Behandlungskammer 1 verbunden ist. In die zur Strahlpumpe 12 führende Rückleitung 3 ist eine Vorrichtung
13 zum Absorbieren von Kohlensäure eingeschaltet, die mit Natronkalkkörnern gefüllt ist. Der
Auslaß der Strahlpumpe 12 ist mit der Behandlungskammer 1 über die Zuleitung 2 verbunden, in der der
Reihe nach ein zugleich zum Regeln des Feuchtigkeitsgrades dienender Kühler 14, ein Filter 15, eine
Heizvorrichtung 16 und ein Rohrverbindungsstück 17 angeordnet sind. Der Filter IS dient zum Beseitigen
organischer Dämpfe und Gerüche und enthält z. B. aktivierte Tonerde oder Holzkohle. Der Strahlpumpe
12 ist ein Strömungsschalter 12/4 zugeordnet, der betätigt
wird, wenn die Durchströmmenge der Strahlpumpe 12 unter einen vorbestimmten Wert zurückgeht.
Die andere Zweigleitung 18 der Speiseleitung 4 führt in der Strömungsrichtung hinter dem Warn- ao
schalter 9 über einen Druckregler 19 zu einem durch einen Elektromagneten zu betätigenden Dreiwegeventil
20, das ebenfalls durch die Tür der Behandlungskammer 1 über nicht gezeigte Kontakte beim
öffnen bzw. Schließen der Tür geschlossen bzw. ge- as
öffnet wird. Außerdem ist ein ebenfalls nicht gezeigtes Zeitverzögerungsrelais in den Stromkreis der
Kontakte und des Ventils 20 eingeschaltet. Das Ventil 20 weist zwei Auslaßleitungen 21 und 23 auf. Die
Auslaßleitung 21 führt zu einer Leitung 22, die ihrerseits in das Verbindungsstück 17 mündet und somit
auch mit der Zuleitung 2 und der Behandlungskammer 1 verbunden ist. Die andere Auslaßleitung 23
des Ventils 20 führt über ein Nadelventil 24 und einen ihm zugeordneten Durchflußregler 25 für den Druckaufbau
in der Behandlungskammer 1 zu der Leitung 22. Eine zusätzliche Leitung 26 verbindet die Leitung
23 an einer in der Strömungsrichtung Vor dem Nadelventil 24 liegenden Stelle unmittelbar mit dem Durchfiußregler
25, so daß dieser auf einen Druckabfall in dem Ventil 24 anspricht und einen gleichmäßigen
Sauerstoffstrom in der Leitung 23 aufrechterhält, wenn diese Leitung durch öffnen des Ventils 20 mit
der Speiseleitung 4 verbunden wird. Mit dem Nadelventil 24 ist ein anderes Nadelventil 27 mechanisch
gekuppelt, das den Druckabbau in der Behandlungskammcr 1 regelt und am Ende einer Auslaßleitung 28
angeordnet ist, die mit der Rückleitung 3 in der Strömungsrichtung vor der Kohlensäure-Absorptionsvorrichtung
13 verbunden ist; Dem Ventil 27 ist ein Druckregler 29 zugeordnet, der in der Auslaßleitung
28 in der Strömungsrichtung vor dem Nadelventil 27 angeordnet und so eingestellt ist, daß sich ein konstanter
niedriger Auslaßdruck ergibt, der z. B. etwa 0,2 atü beträgt. Die Nadelventile 24 und 27 sind so
miteinander gekuppelt, daß drei verschiedene Betriebszustände ermöglicht sind. Beim ersten Betriebszustand
sind beide Ventile 24 und 27 und damit auch die Leitung 23 und die Leitung 28 geschlossen. Beim
zweiten Betriebszustand ist das Ventil 24 und damit die Leitung 23 geöffnet, während das Ventil 27 und
die Leitung 28 geschlossen sind. Beim dritten Betriebszustand sind das Ventil 24 und die Leitung 23
geschlossen, jedoch sind das Ventil 27 und die Leitung 28 zur Atmosphäre geöffnet. Die Ventile 24 und
27 werden zweckmäßig mit Hilfe eines hier nicht gezeigten Drehknopfes betätigt, der einen gegenüber
einer Skala bewegbaren Zeiger trägt. Die Skala kann in der Mitte die Beschriftung »Druck wird gehalten«
tragen, was dem ersten Betriebszustand entspricht. Auf beiden Seiten dieser Beschriftung sind in Uhrzeigerrichtung
bzw. in entgegengesetzter Richtung weisende Pfeile mit den Beschriftungen »Druckerhöhung«
bzw. »Druckabbau« vorgesehen. Außerdem trägt die Skala Eichstriche, durch welche die für die Druckerhöhung
bzw. für den Druckabbau vorgesehene Geschwindigkeit angezeigt wird.
An die Auslaßleitung 28 ist eine Zweigleitung 30 angeschlossen, die über ein durch eine Vorsteuereinrichtung
zu betätigendes Überdruckventil 31 zur Atmosphäre führt. Außerdem ist die Auslaßleitung 28
durch eine Steuerrohrleitung 61 mit dem Druckverhältnisregler 60 verbunden. In der Strömungsrichtung
hinter der Zweigleitung 30 ist die Auslaßleitung 28 mit einer Auslaßvorrichtung 32 verbunden. Zur Steuerung
des Überdruckventils 31 ist dieses mit der Speiseleitung 4 an einer in der Strömungsrichtung hinter
dem Warnschalter 9 liegenden Stelle durch eine Steuerrohrleitung 33 verbunden. Diese führt über
einen Druckregler 34 zum Einstellen des Maximaldruckes in der Behandlungskammer 1 sowie über ein
durch einen Elektromagneten zu betätigendes Ventil 35 und ein Vorsteuer-Dreiwegeventil 36 zu dem
Überdruckventil 31. Das Ventil 35 wird durch die Tür der Behandlungskammer 1 in der gleichen Weise betätigt
wie das Ventil 20, so daß es denjenigen Teil der Steuerrohrleitung 33, der sich an das Ventil 36 anschließt,
zur Atmosphäre öffnet, wenn die Tür geschlossen wird. Das bereits erwähnte Zeitverzögerungsrelais,
das ebenfalls dem Ventil 20 zugeordnet ist, schaltet das Ventil 35 um, sobald nach dem
Schließen der Tür eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist. Die Steuerrohrleitung 33 ist zwischen
dem Druckregler 34 und dem Ventil 35 mit einem Gerät 37 zum Messen des maximalen Drucks in der
Kammer 1 verbunden. Bei dem Überdruckventil 31 handelt es sich um ein membranbetätigtes Ventil mit
großem Durchfiußquerschnitt, dessen Membran normalerweise durch den Vorsteuerdruck in der Steuerrohrleitung
33 derart belastet wird, daß das Ventil geschlossen bleibt, solange der Druck in dem geschlossenen Gaskreis niedriger ist als der Vorsteuerdruck.
Jedoch öffnet das Überdruckventil, um den geschlossenen Gaskreis mit der Atmosphäre zu verbinden,
wenn der Druck in dem Gaskreis höher wird als der Vorsteuerdruck. Das Ventil 36 wird mit Hilfe
eines Druckknopfes betätigt, um den zu dem Ventil 31 führenden Teil der Steuerrohrleitung 33 mit der
Atmosphäre zu verbinden.
Zwischen dem Kühler 14 und dem Holzkohlefilter 15 der Zuleitung 2 ist diese mit dem in der Strömungsrichtung
vor der Kohlensäure-Absorptionsvorrichtung 13 liegenden Teil der Rückleitung 3 durch
einen Kohlensäureanalysator verbunden. Dieser weist eine mit der Zuleitung 2 verbundene Leitung 38 auf,
die über einen Druckregler 39, eine zweite Vorrichtung 40 zum Absorbieren von Kohlensäure" in Form
einer mit Natronkalk gefüllten Absorptionspatrone und einen Trockner 41 zu einer Kapillardrossel 42
führt, die mit der einen Seite einer Kohlensäureanalysatorzelle 43 verbunden ist. Ferner führt eine Leitung
44 von der Rückleitung 3 aus über einen Druckregler
45 und einen Trockner 46 zu einem durch einen Elektromagneten zu betätigenden Dreiwegeventil 47.
Die Leitung -14 kann über das Ventil 47 und die Kapillardrossel 48 mit der anderen Seite der Kohlen-
dioxidanalysatorzelle 43 verbunden werden. Das Ventil
47 kann betätigt werden, um die Leitung 38 mit beiden Seiten der Zelle 43 zu verbinden, während die
Leitung 44 verschlossen bleibt. An die Zelle 43 sind eine nicht gezeigte Warnvorrichtung und ein ebenfalls
nicht gezeigtes Anzeigegerät angeschlossen, so daß der Kohlcnsäuregchalt im Gaskreis angezeigt und
ein Warnsignal ausgelöst wird, sobald der Kohlensäuregehalt einen gefährlichen Wert erreicht. Die
Zelle 43 arbeitet nach dem katharometrischen Prm- ίο
zip, gemäß dem die Leitfähigkeit einer zu analysierenden Gasprobe mit der Leitfähigkeit eines Normalgases
verglichen wird.
Die Behandlungskammcr 1 ist mit einem Druckmesser 49 verbunden, der den Druck in der Kammer
1 anzeigt. Weiterhin kann ein nicht gezeigtes Thermometer und ein ebenfalls nicht gezeigter Feuchtigkeitsmesser
an die Kammer 1 angeschlossen sein. Zur Steuerung der Heizvorrichtung 16 kann in der
Bchandlungskammer 1 auch ein Thermostat angeord- ao net sein. Auch der Kühler 14 kann durch einen Thermostaten
gesteuert werden.
Die Treibdüse 50 der in F i g. 2 größer dargestellten Strahlpumpe 12 ist mit der Zweigleitung 10 der
Speiseleitung 4 verbunden, so daß der von dem Elektromagnctventil
11 kommende frische Sauerstoff zum Betrieb der Strahlpumpe der Treibdüse 50 zugeführt
wird. Der Einlaß 51 der Strahlpumpe 12 ist mit der Rückleitung 3 verbunden. Die Mündungen der Düse
50 und des Einlasses 51 sind dabei am Eingang des Venturirohres 52 konzentrisch angeordnet. In F i g. 3
und 4 sind zwei verschiedene Beispiele für die Ausbildung der Treibdüse 50 dargestellt. F i g. 3 zeigt
eine Form, die für Geschwindigkeiten des Sauerstoffstroms geeignet ist, die unter der Schallgeschwindigkeit
liegen, während F i g. 4 eine Düsenform zeigt, mittels deren Geschwindigkeiten des Sauerstoffstroms
oberhalb der Schallgeschwindigkeit erzielt werden können.
Die Auslaßvorrichtung 32 kann einfach durch eine Drosselöffnung von konstantem Querschnitt gebildet
werden. Sie kann aber auch durch eine gemäß F i g. 5 ausgebildete Vorrichtung gebildet sein. Diese Vorrichtung
besteht aus einem Zylinder 53 und einem in ihm geführten Kolben 54, der eine mittlere Drossclöffnung
55 aufweist und durch eine Feder 56 gegen das über ein Anschlußstück 57 mit der Auslaßleitung
28 verbundene Ende des Zylinders gedrückt wird. Mit der Drosselöffnung 55 arbeitet eine ortsfeste
Nadel 58 zusammen, um diese Öffnung fortschreitend zu schließen, wenn sich der Kolben 54 entgegen
der Kraft der Feder 56 von dem Anschlußstück 57 weg bewegt. Eine Öffnung 59 im oberen Teil der Zylinderwand
verbindet den Raum oberhalb des Kolbens 54 mit der Atmosphäre. Die Stellung des KoI-bens
54 richtet sich nach dem Gleichgewicht zwischen dem auf die Unterseite des Kolbens wirkenden Druck
in der Bchandlungskammer 1 und der Kraft der Feder 56. Die ortsfeste Ventilnadel 58 ist so geformt, daß
innerhalb eines bestimmten Bereichs bei jedem Druck in der Kammer 1 eine konstante Gasmenge
durch die Auslaßvorrichtung 32 hindurch abströmen kann.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform
des Druckverhältnisrqjlers 60 weist dieser zwei Meinbranen
62 und 63 auf, die mit ihren mittleren Teilen mechanisch durch ein Abstandsorgan 64 miteinander
gekuppelt sind und mit ihren äußeren Rändern durch die gegenüberliegenden Stirnflächen eines Rings 65
festgespannt sind. Die zwischen den Membranen 62 und 63 liegende Kammer ist durch eine Bohrung 66
in dem Ring 65 mit der Atmosphäre verbunden. Eine Kappe 67 überdeckt die von dem Ring 65 abgewandte
Seite der Membran 62 und begrenzt zusammen mit dieser eine Kammer 68, mit welcher die Steuerrohrleitung
61 verbunden ist, so daß das unter dem in der Kammer herrschenden Druck stehende Gas gemäß
F i g. 6-auf die Oberseite der Membran 62 wirkt. Eine in der Kammer 68 angeordnete Feder 69 drückt auf
die Membran 62, um auf diese zusätzlich zu der pneumatischen Kraft, die durch das in der Kammer 68
unter Überdruck stehende Gas aufgebracht wird, eine nach unten gerichtete Kraft aufzubringen. Die Membran
63 ist auf ihrer Unterseite durch ein Ventilgehäuse 70 überdeckt, das mit einem Einlaß 71 für
den von dem Ventil 11 aus zugeführten Sauerstoff sowie mit einem Auslaß 72 versehen ist, der mit dem
zu der Strahlpumpe 12 führenden Teil der Zweigleitung 10 verbunden ist. Zwischen der Unterseite der
Membran 63 und dem Ventilgehäuse 70 ist eine Kammer 74 gebildet, die durch einen Schrägkanal 73
mit dem Auslaß 72 verbunden ist, so daß der unter dem Auslaßdruck stehende Sauerstoff auf die Unterseite
der Membran 63 wirkt.
In dem Ventilgehäuse 70 ist ein mittlerer, pilzförmiger
Ventilkörper 75 geführt, der durch eine Feder 76 nach oben gegen einen Sitz gedrückt wird, der
durch das untere Ende eines inneren hohlzylindrischen Ansatzes 77 des Ventilgehäuses 70 gebildet
wird. Der Ansatz 77 mündet nach oben in der Kammer 74 und enthält einen gleichachsig zu ihm angeordneten
Verlängerungsschaft 78 des Ventilkörpers 75. Der Verlängerungsschaft 78 ist mit einem oberen
kugelförmigen Ende 79 versehen, der von einer mittleren Ausnehmung einer kreisrunden Platte 80 aufgenommen
wird, zwischen der und dem Abstandsorgan 64 der mittlere Teil der Membran 63 eingespannt
ist. Das kugelförmige Ende 79 verschließt eine Öffnung der Platte 80, die den Eingang zu Kanälen
81 bildet, die sich durch das Abstandsorgan 64 erstrecken und, wenn das kugelförmige Ende 79 von
seinem Sitz abgehoben ist, dazu dienen, Sauerstoff aus der Kammer 74 zur Atmosphäre entweichen zu
lassen. Wenn der Ventilkörper 75 von dem zylindrischen Gehäuseansatz 77 abgehoben wird, führt ein
Kanal für Sauerstoff vom Einlaß 71 über den Innenraum des Ansatzes 77, die Kammer 74 und den geneigten
Kanal 73 zu dem Auslaß 72.
Bei Betrieb des Druckverhältnisreglers 60 füllt sich die Kammer 68 mit Gas, das unter dem Druck P9 in
der Kammer steht, und dieses Gas wirkt auf eine wirksame Fläche A9 der Membran 62. Der unter
einem Druck P1 stehende Sauerstoff drückt nach
oben auf die wirksame Fläche A, der Membran 63,
wobei der Druck P1 der Druck des Sauerstoffs im Auslaß 72 ist, d. h. der Druck des Sauerstoffs, welcher
der Strahlpumpe 12 zugeführt wird, wenn das Ventil 11 offen ist. Die auf die Membran 63 nach
unten wirkende resultierende Kraft wirkt über das kugelförmige Ende 79 und den Verlängerungsschaft
78 normalerweise derart, daß der Ventilkörper 75 von dem Ansatz 77 abgehoben bleibt, so daß Sauerstoff
vom Einlaß 71 zum Auslaß 72 strömen kann. Bei diesem Gleichgewichtszustand, und wenn man
annimmt, daß die resultierende, nach unten wirkende Kraft der Federn 69 und 76 gleich K und der Atmo-
sphärcndruck gleich P1, ist. gilt die nachstehende
Gleichung:
An(P,, PJ <-λ -/I1(P1 -P.); (I)
diese Gleichung kann wie folgt umgewandelt werden: P1 ^ (AnA1)Pn · P1, ■ KA1 (A11A1)P11: (2)
diese Gleichung kann wie folgt umgewandelt werden: P1 ^ (AnA1)Pn · P1, ■ KA1 (A11A1)P11: (2)
wählt man
K = PJAn A1).
erhält man
P.
P.
(3)
(4)
Der Druck P1 des über den Auslaß 72 des Druck-
\erhällnisreglers 60 abgegebenen Sauerstoffs ist somit direkt proportional zu dem Druck Ρ,,'ϊη der Behandlungskammer
1. In allen vorstellenden Gleichungen handelt es sich bei den Drücken P11. P1 und P11 um
absolute Drücke, Fs sei bemerkt, daß anfänglich,
d. h. wenn der Druck in der Kammer 68 gleich dem Atmosphärendruck ist. die. Feder 69 eine ausreichende
Kraft aufbringt, um das Ventil in dem Gehäuse 70 gerade geölfnet zu halten, so daß Sauerstoff
von Finlaß 71 zum Auslaß 72 strömen kann.
Wenn sich der Druck in der Ikhandlungskammcr 1
erhöht, wird der Ventilkörper 75 so bewegt, daß der Strahlpumpe 12 eine größere Sauerstolfmengc zugeführt
wird und umgekehrt. Wenn der Druck in der Behandliingsküinmer auf einen solchen Wert zurückgeht,
daß sich der Ventilkörper 75 an den Sitz an dem Ansatz 77 anlegt und der Druck des Sauerstoffs
in der Kammer 74 die Membran 63 nach oben bewegt, so daß das kugelförmige F.nde 79 von dem
Sitz in der Platte 80 abgehoben wird, entweicht Sauerstoff aus dem Auslaß 72 über die Bohrung (»6
/ur Atmosphäre. Der Druckverhältnisregler 60 ist bestrebt, in dem Gaskreis ein konstantes Volumen
der Strömung aufrechtzuerhalten, und hält bei höheren
Drücken den Teildruck der Kohlensäure niedrig.
Bei dem Strömungsschalter 12.·! handelt es sich,
um eine Vorrichtung, die dazu dient, einen Kontakt /u schließen bzw. zu öffnen, wenn der Differentialdruck
zwischen dem Auslaß und dem engsten Querschnitt des Vemurirohrs der Strahlpumpe unter einen
vorbestimmten Wert absinkt, der dem noch gefahrlosen Minimum für den geschlossenen Gaskreis entspricht.
Der Kontakt kann dazu dienen, eine nicht gezeigte akustische \Yarnvorrichtung zu betätigen
und mi! Hilfe eines ebenfalls nicht gezeigten Relais ilen Kühler 14 und die Heizeinrichtung 16 abzuschalten.
Zum Betrieb der Behandlungseinrichtung wird das Absperrventil 5 geöffnet, so daß Sauerstoff über das
Druckminderventil 7 zu den Zweigleitungen 10 und 18 strömt, wobei die Ventile 24 und 27 für den ersten
Betriebszustand eingestellt sind, bei dem die Leituncen
23 und 28 geschlossen sind: Dann wird die Tür der Behandlungskammer 1 geschlossen und hierdurch
der Betriebszustand hergestellt, bei dem die 1 .eitung 23 abgesperrt ist und Sauerstoff von der
Zweigleitung 18 aus unter l'mgehung des Ventils 24 und des Durchflußreglers 25 zu der Leitung 21 strömen
kann. Durch diesen Schließvorgang werden auch das den Sauerstoff zu der Strahlpumpe 12 führende
Ventil 11 sowie das Ventil 35 betätigt und die Rückleitung 3 über die Leitung 28. die Zweigleitung
30 und das Oberdruckventil 31 mit dem Auslaß verbunden. Hierbei werden der Behandlunuskammer 1
relativ große Sauerstoffmengen zugeführt, durch welche die in der Kammer enthaltene Luft über das
Ventil 31 herausgespült wird. Während dieser Spülperiode wird der maximale Druck, der in der Kammcr
1 während der Behandlung vorhanden seih soll. mit Hilfe des Reglers 34 eingestellt, der den Sauerstoff von der Speiseleitung 4 zu dem Meßgerät 37
gelangen läßt. Der Regler 34 wird so eingestellt, daß der Druckmesser 37 weiterhin diesen maximalen
ίο Druck während der ganzen Betriebsdauer der Behandlungseinrichtung
anzeigt. '■
Nach Ablauf einer bestimmten Zeit schaltet das Zeiverzögerungsrelais das Ventil 35 um, so daß
Sauerstoff mit dem maximal eingestellten Druck über die Steuerrohrleitung 33 und das Ventil 36 zu dem
Überdruckventil 31 gelangt. Da hierbei der Druck in. der Steuerrohrleitung 33 höher ist als in der
Zweigleilung'30. wird infolge der Belastung der
Membran des Überdruckventils mit dem höheren
»ο Steuerdruck das weitere Ausströmen von Luft über
das Überdruckventil unterbunden. Durch das Zeitverzögerungsrelais wird gleichzeitig das Ventil 20
umgeschaltet, so daß es die Leitung 21 absperrt und der Sauerstoff dem offenen Ventil 24 zugeführt wird.
Nunmehr ist der geschlossene Gaskreis hergestellt. Der Bchandlungskaminer 1 wird dabei sowohl über
die Strahlpumpe 12 als auch über die Rohrleitung 22 weiterhin Sauerstoff zugeführt, -wobei die Menge des
die l.eitung 22 durchströmenden Sauerstoffes durch den Durchflußregler 25 bestimmt wird. Der Druck in
der Behandlungskammer 1 steigt somit an. wobei das Überdruckventil 31 infolge des in der Steuerrohrleitung
33 herrschenden Maximaldruckes geschlossen gehalten wird, bis der Druck in dem geschlossenen
Gaskreis diesen eingestellten Maximaldruck überschreitet. Die Auslaßvorrichtung 32 läßt zu. daß eine
bestimmte Gasmenge aus dem geschlossenen Gaskreis entweicht, um die Zufuhr von Sauerstoff zu dem
geschlossenen Gaskreis über die nicht geregelte
4" Strahlpumpe 12 auszugleichen. Hierdurch wird verhindert,
daß sich der Druck in der Behandlungskammer 1 zu schnell aufbaut. Außerdem kann die Nadel
des Ventils 24 verstellt werden, um die Geschwindigkeit des Druckaufbaues zu erhöhen oder zu verrin-
gern.
Wenn der gewünschte Druck in der Behandlungskammer 1 erreicht ist. wird das Ventil 24 betätigt.
um die Zweigleitung 18 vollständig abzusperren. Dem geschlossenen Gaskreis wird dann weiterhin Sauerstoff
über die Strahlpumpe 12 zugeführt. Fin Teil der aus der Behandlungskammer 1 abströmenden
(Jase strömt weiterhin über die Auslaßvorrichtung 32 aus. während das übrige Gas durch die Kohlensäure-Absorptionsvorrichtung
13 hindurch .wieder der Strahlpumpe 12 zuströmt. Durch diese wird der über
die Leitung 10 zugeführte frische Sauerstoff zusammen mit den zurückgeführten gereinigten Gasen zunächst
zu dem Kühler 14 gefördert, in welchem ein Teil der in dem Gas enthaltenen Feuchtigkeit kondensiert
wird. Das Gasgemisch durchströmt dann den Filter 15 und die Heizvorrichtung 16. durch die das
Gas auf die für den Patienten in der Behandlungskammer 1 gewünschte Temperatur gebracht wird.
Der Kohlensäureanalysator wird nach dem Aufbauen des Drucks durch Betätigen des Ventils 47 eingestellt,
so daß beiden Seiten der Zelle 43 Sauerstoff von der Leitung 38 aus zugeführt wird. Die Zelle 43 wird so
eingestellt, daß der Kohlensäureanzeiger den Wert
009 647/52
Null anzeigt. Dann wird das Ventil 47 so umgestellt, daß die eine Seite der Zelle 43 mit der Zuleitung 2
und die andere Seite der Zelle mit der Rückleitung 3 verbunden wird. Die Absorptionsvorrichtung 40 in
der Leitung 38 entfernt alle noch vorhandenen Spuren von Kohlensäure, die nach dem Durchgang der
Gase durch die Absorptionsvorrichtung 13 noch vorhanden sein können. Das zusätzlich gereinigte Gas
wird als Normalgas verwendet, das dem geschlossenen Gaskreis und nicht direkt der Sauerstolfquelle
entnommen wird. Hierdurch wird erreicht, daß der in dem geschlossenen Gaskreis vorhandene Stickstoff
auf beide Seiten der Analysatorzelle 43 wirkt und Fehler vermieden werden, die sich ergeben könnten,
wenn reiner Sauerstoff einer Seite der Zelle und Stickstoff enthaltendes Gas der anderen Seite der Zelle
zugeführt würde. Während des Betriebs der Behandlungseinrichtung gewährleistet das Druckminderventil
7 die Zufuhr von Sauerstoff unter konstantem Druck zu der Strahlpumpe 12. Der Rückumwälz- ao
strom hat dabei ein im wesentlichen konstantes Volumen, wenn die Strahlpumpe mit einer im Bereich der
Schallgeschwindigkeit arbeitenden Düse ausgerüstet ist und das durch den Vorsteuerdruck zu betätigende
Überdruckventil geschlossen bleibt. Sollte sich der Druck über den eingestellten maximalen Wert hinaus
erhöhen, öffnet der Druck in dem geschlossenen Gaskreis das Überdruckventil, so daß Gas aus dem Gaskreis
entweichen kann, bis der Druck entsprechend abgenommen hat. Das durch den Vorsteuerdruck zu
betätigende Überdruckventil 31 kann auch von Hand betätigt werden. Zu diesem Zweck wird der Druckknopf
des Vorsteuerventils 36 niedergedrückt und dieses Ventil so eingestellt, daß der von dem Ventil
35 ausgehende Teil der Steuerrohrleitung 33 abgesperrt und der zwischen dem Ventil 36 und dem
Überdruckventil 31 verlaufende Teil der Steuerrohrleitung 33 zur Atmosphäre geöffnet wird. Der Druck
in der Zweigleitung 30 öffnet dann das Überdruckventil 31, so daß Gas über dieses aus dem geschlossenen
Gaskreis entweichen kann.
Wenn die Behandlung des Patienten beendet ist. wird der Druck in der Behandlungskammer 1 verringert,
indem das Ventil 27 so eingestellt wird, daß Gas aus dem geschlossenen Gaskreis über die Auslaßleitung
28 und das Ventil entweichen kann. Die mechanische Kupplung zwischen dem Ventil 27 und dem
Ventil 24 bewirkt, daß das Ventil 24 geschlossen bleibt. Die Geschwindigkeit der Druckherabsetzung
kann durch geeignetes Verstellen der Nadel des Ventils
27 eingestellt werden. Wenn sich der Druck in der Kammer 1 dem Atmosphärendruck nähert, verringert
sich die über das Nadelventil 27 entweichende Gasmenge, da der Druckunterschied an diesem Ventil
zurückgeht. Um eine unerwünschte Verzögerung zu vermeiden, kann man den Druckknopf des Vorsteuerventils
36 niederdrücken, damit das Gas aus der Kammer 1 über das Überdruckventil 31 schneller entweichen
kann. Wenn in der Behandlungskammer 1 der gleiche Druck herrscht wie außerhalb der Kammer,
wird die Tür der Kammer geöffnet. Hierdurch wird das Elektromagnetventil 11 geschlossen, und der
Patient kann aus der Kammer herausgebracht werden.
Wenn /.. B. eine Störung in der Stromversorgung auftritt, oder wenn der Kühler 14 oder die Heizvorrichtung
16 versagen, kann die Behandlungseinrichtung mit offenem Kreislauf betrieben werden. Hierzu
wird das Ventil 24 ganz geöffnet, so daß der Behandlungskammer 1 über die Leitung 22 eine ausreichende
Menge an frischem Sauerstolf zugeführt wird. Jeder Aufbau eines Drucks wird hierbei durch das Überdruckventil
31 verhindert.
Claims (3)
- Patentansprüche:L Behan'dlungseinrichtung zur Anwendung in der Hochdruck-Sauerstofftherapie mit einer zur Aufnahme eines Patienten dienenden, durch eine Tür druckdicht abschlieübaren Behandlungskammer, die mit einer Zuleitung für die kontinuierliche Zuführung von Sauerstoff unter Druck sowie mit einem Sauerstoffauslaß versehen ist, der zur Bildung eines die Behandlungskammer enthaltenden, im wesentlichen geschlossenen Gaskreises mit der Sauerstoffzuleitung durch eine Rückleitung verbunden ist, in der eine sowohl zur Rückführung von Gas zur Zuleitung als auch zur Zuführung von unter Druck stehendem frischem Sauerstoff in die.Zuleitung dienende Strahlpumpe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Gaskreislauf mit der Zuleitung (10) für den frischen Sauerstoff verbindenden Leitung (23) ein Ventil (24) mit einem ihm zugeordneten Durchflußregler (25) für den Druckaufbau in der Behandlungskammer (1) und in der mit der Rückleitung (3) verbundenen Auslaßleitung (28) ein den Druckabbau in der Behandlungskammer (1) regelndes Ventil (27) mit einem diesem zugeordneten Druckregler (29) angeordnet ist und daß zwischen der den frischen Sauerstoff unter Druck liefernden Gasquelle und der Strahlpumpe (12) ein durch eine Steuerrohrleitung (61) mit dem Druck der Behandlungskammer verbundener Druckverhältnisregler (60) zum Aufrechterhalten eines gleichbleibenden Verhältnisses zwischen dem absoluten Druck des der Strahlpumpe (12) aus der Gasquelle zugeführten Gases und dem absoluten Druck des Gases in der Behandlungskammer (1) angeordnet ist.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (24 und 27) so miteinander gekuppelt sind, daß entweder beide Ventile geschlossen sind oder das eine Ventil geöffnet und das andere Ventil geschlossen ist.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem in der Leitung (23) angeordneten Ventil (24) und dem in der Strömungsrichtung hinter diesem angeordneten Durchflußregler (25) eine Umgehungsleitung (21) mit einem Ventil (20) zum öffnen derselben zugeordnet ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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