DE19727640C2 - Anordnung zur Versorgung von Personen mit Atemgas - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Versorgung von Personen mit Atemgas, bei der in einer Zentraleinheit ein Verdichter für atmosphärische Luft und/oder ein Speicher zur Bevorratung von verdichteter Luft vorgesehen ist, Leitungen für die verdichtete Luft zu den Orten vorhanden sind, an denen die Personen unterge­ bracht sind und den Personen Atemmasken zur Inhalation des Atemgases zugeordnet sind.

Die Verabreichung von Atemgas an Personen, insbesondere an pflegebedürftige Perso­ nen in Krankenhäusern und Altenheimen, ist aus den verschiedensten Gründen erfor­ derlich. Unter Atemgas sei im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sowohl Luft mit einem den natürlichen Umgebungsbedingungen entsprechenden Anteil an Sauerstoff als auch ein mit Sauerstoff angereichertes Produktgas zu verstehen. Als Atemmaske soll jede Vorrichtung gelten, die der Zuführung des Atemgases durch Mund, Nase, Haut und/oder andernwegs dienen kann.

Nach dem bekannten Stand der Technik wird eine Atemgas-Versorgung mit Hilfe von Anordnungen vorgenommen, bei denen an einer zentralen Stelle, das sind meist Tech­ nikräume, in denen weitere Versorgungseinrichtungen untergebracht sind, ein mit Sau­ erstoff hoch angereichertes Produktgas erzeugt oder in Speichern bevorratet wird und dieses Produktgas über ein Leitungssystem von der zentralen Stelle zu den einzelnen Behandlungsorten, die in der Regel mit den Patientenbetten identisch sind, geschickt wird.

Diesbezüglich ist in der Deutschen Patentschrift 634 919 eine Einrichtung dargestellt, bei der mehrere Patienten gleichzeitig mit Atemluft versorgt werden können. Dabei ist jedem der Patienten eine besondere Einrichtung zur Aufbereitung der benötigten Luft zugeordnet. Dadurch ist es möglich, jedem Patienten individuell Atemluft der Beschaf­ fenheit zuzuführen, die für dessen Zustand am geeignetsten ist. Allerdings enthält die­ se Veröffentlichung lediglich Hinweise zur Aufbereitung der benötigten Atemluft im Hinblick auf deren Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt und bei Bedarf auch deren Ioni­ sierung, während zu Herkunft oder Bevorratung der benötigten Atemluft keine Aussa­ gen enthalten sind.

Es ist bekannt, zur Bereitstellung von Atemluft an zentraler Stelle Sauerstoff in Sauer­ stoffflaschen und Flüssigsauerstofftanks zu bevorraten, die an ein solches Leitungsnetz angeschlossen sind. Dieser Sauerstoff wird dann bedarfsweise mit Luft gemischt und in unterschiedlichen, jeweils erforderlichen Mischungsverhältnissen über das Leitungs­ netz bereitgestellt und an die Patienten verabreicht. Allerdings besteht hier ein wesent­ licher Nachteil darin, daß das in den Vorratsbehältern begrenzt verfügbare Volumen an Sauerstoff ein häufiges Nachfüllen erfordert, wobei die Vorratsbehälter jeweils zu Füll­ stationen und zurück transportiert werden müssen, was einen verhältnismäßig hohen Aufwand bedeutet.

Es ist auch bekannt, in der Zentralstation einen Kompressor anzuordnen und diesem unmittelbar eine Einrichtung zur Ausscheidung von Stickstoff aus der vom Kompressor verdichteten Luft und damit zur Erhöhung des Sauerstoffanteiles in der Luft nachzu­ schalten. Dazu wird die verdichtete Luft durch sogenannte Molekularsiebe gedrückt, die den Stickstoff festhalten und den Sauerstoff sowie einen geringen Restanteil an Stick­ stoff passieren lassen. Die mit Stickstoff angereicherten Molekularsiebe regenerieren sich, sobald sie wieder druckentlastet sind und unter atmosphärischem Druck stehen, wobei sie den gespeicherten Stickstoff wieder abgeben.

Das so erzeugte und mit Sauerstoff hoch angereicherte Produktgas wird in die Leitun­ gen geschickt und erreicht über das Leitungssystem die Patientenbetten. Hier steht es zur Verabreichung an die Patienten mit Hilfe der Atemmasken zur Verfügung.

Diese Atemmasken können beispielsweise mit einer "Vorrichtung zum Dosieren eines Gemisches aus Luft und unter Druck stehendem Sauerstoff" verbunden sein, wie diese beispielhaft in der Patentschrift DE 22 29 468 C2 dargestellt ist. Eine derartige Vorrich­ tung ist etwa vergleichbar mit einem Mischventil und dient dazu, komprimierte atmo­ sphärische Luft mit Sauerstoff zu mischen und dieses Gemisch als Atemluft über die Atemmaske dem Patienten zuzuführen. Hiermit ist zwar ebenfalls eine individuell an­ gepaßte Versorgung mehrerer Patienten, die mit einundderselben Versorgungszentrale verbunden sind, möglich, jedoch ist hier ebenfalls von der weiter oben schon beschrie­ benen Ausstattung der zentralen Versorgungsstelle mit Vorratsbehältern und/oder Kompressoren auszugehen.

Auch ist die Kopplung der Atemmasken mit einem Atemphasenregler denkbar, der bei­ spielsweise in der Offenlegungsschrift DE 43 12 118 A1 beschrieben ist. Auch ein sol­ cher Atemphasenregler, bei dem der Sauerstoff individuell dosiert dem Patienten zuge­ führt wird, geht von einer Bevorratung an konzentriertem Sauerstoff aus. Das heißt der zur Atmung bzw. zur Mischung mit atmosphärischer Luft zum Zweck der Aufbereitung eines Atemgases benötigte Sauerstoff wird erstens unabhängig vom Bedarf des Patien­ ten und zweitens völlig getrennt vom Verbrauchsort gewonnen und in Vorratsbehältern zum Verbrauch bereitgestellt. Mit anderen Worten: Der erforderliche Sauerstoff wird irgendwann, irgendwie und irgendwo hergestellt und gespeichert, transportiert und für den Fall eines in seinem Ausmaß nicht definierbaren späteren Bedarfs bereitgehalten, was nachteiligerweise mit erheblichem technischen Aufwand und mit hohen Kosten verbunden ist, zumal sicherheitshalber ein über dem tatsächlichen Bedarf liegender Vorrat vorzusehen ist.

Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß die Bereitstellung von Sauerstoff an zentraler Stelle und dessen Zuführung über weite Strecken durch ein Leitungssystem zum Patien­ ten Verluste, beispielsweise durch Leckstellen im Leitungssystem, zur Folge hat und das Leitungssystem mit hohem Aufwand und in kurzen Zeitabständen gewartet und in Stand gehalten werden muß, um diese Verluste in Grenzen zu halten. Bei dieser Tech­ nik besteht nachteiligerweise auch eine erhöhte Brandgefahr, die durch Leckstellen in der Sauerstoffleitung bedingt ist.

Außerdem steht an jedem Patientenbett das hoch angereicherte Atemgas auch dann bereit, wenn der angebotene hohe Anreicherungsgrad zu einer speziellen Behandlung gar nicht erforderlich ist. Wird ein geringerer Anteil an Sauerstoff im Produktgas benö­ tigt, ist ein Heruntermischen erforderlich, was wiederum mit Verlusten und zusätzli­ chem Aufwand verbunden ist.

Ausgehend davon besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Anordnung zur Ver­ sorgung von Personen mit Atemgas der vorbeschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine unter wirtschaftlichem Gesichtspunkt effiziente Versorgung sowohl mit kompri­ mierter Luft als auch mit einem mit Sauerstoff hoch angereicherten Atemgas möglich ist.

Erfindungsgemäß ist bei einer Anordnung zur Versorgung von Personen mit Atemgas der vorbeschriebenen Art mindestens eine der Atemmasken mit einer Einrichtung zur Anreicherung der verdichteten Luft mit Sauerstoff verbunden. Die so mit Sauerstoff angereicherte Luft ist zur unmittelbaren Verabreichung an die zu versorgende Person vorgesehen.

Mit dieser Anordnung wird vorteilhaft erreicht, daß der benötigte Sauerstoff erst unmit­ telbar am Patientenbett erzeugt wird und damit die vorbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik entfallen. Ohne diese Nachteile stehen an jedem Patientenbett sowohl komprimierte Luft als auch mit Sauerstoff hoch angereichertes Atemgas zur Verfügung. Es wird nicht mehr für jeden eventuell eintretenden Fall schon vorher ange­ reichertes Atemgas erzeugt, das dann unter Umständen wieder heruntergemischt wer­ den muß. Auch werden durch die Erzeugung unmittelbar beim Patienten vor Ort Lei­ stungs- und Leckverluste vermieden, so daß sich die erfindungsgemäße Anordnung in mehrfacher Hinsicht durch wirtschaftliche Vorteile auszeichnet.

Die Anreicherung der verdichteten Luft mit Sauerstoff erst unmittelbar am Behand­ lungsort hat weiterhin den Vorteil, daß die Anreicherung auf jede zu versorgende Per­ son individuell angepaßt werden kann, und zwar in Abhängigkeit vom Bedarf sowohl hinsichtlich des Volumenstromes des mit Sauerstoff angereicherten Atemgases als auch im Hinblick auf den Sauerstoffanteil im Atemgas. Außerdem ist so eine direkte Funkti­ onskontrolle und Überwachung der Einrichtung zu Anreicherung durch die behandeln­ de Fachkraft oder auch durch den Patienten selbst möglich.

Die vorgeschlagene Anordnung ist insbesondere zur Anwendung in Krankenhäusern und Altenheimen geeignet, bei denen die Verdichtung der atmosphärischen Luft in ei­ nem zentralen Technikbereich erfolgt und die Zuführung in die einzelnen Patienten­ zimmer über ein Leitungssystem vorgesehen ist. Innerhalb der Patientenzimmer kann nochmals eine Verteilung vorgesehen sein, so daß an jedem Patientenbett ein Anschluß vorhanden ist.

Diesbezüglich sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß für jede der vorhandenen Atemmasken eine gesonderte Einrichtung zur Anreicherung der verdichte­ ten Luft mit Sauerstoff vorgesehen und diese Einrichtung jeweils am Ort der Verabrei­ chung positioniert ist. Damit kann von der zentralen Technikstation bis zu jedem Bett die Zuführung von verdichteter Luft erfolgen, die hier wahlweise unmittelbar als Atem­ gas genutzt oder aber bedarfsweise am Behandlungsort mit Sauerstoff angereichert werden kann.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß als Einrichtungen zur An­ reicherung der Luft mit Sauerstoff Sauerstoffkonzentratoren vorgesehen sind, wobei am Eingang eines Sauerstoffkonzentrators jeweils eine der Leitungen anliegt, die verdichte­ te Luft führen und der Ausgang des Sauerstoffkonzentrators mit der zugeordneten Atemmaske verbunden ist. So steht der zu versorgenden Person über die Atemmaske in jedem Falle mit Sauerstoff angereichertes Atemgas zur Verfügung.

Eine sehr bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem Aus­ gang des Sauerstoffkonzentrators und der zugeordneten Atemmaske ein Mischventil vorhanden ist, daß die Leitung, die am Eingang des Sauerstoffkonzentrators anliegt, vor dessen Eingang verzweigt ist und einer der Zweige über den Sauerstoffkonzentrator mit einem ersten Eingang des Mischventiles und ein zweiter Zweig direkt mit einem zweiten Eingang des Mischventiles verbunden ist und daß das Mischventil über einen manuell und/oder automatisch ansteuerbaren Einstellregler für das Mischungsverhältnis der Gasströme verfügt, die an seinem ersten und zweiten Eingang anliegen. Damit ist eine Bereitstellung von Atemgas mit den verschiedensten Anreicherungsgraden gewährlei­ stet bzw. eine individuelle Behandlung für jeden Patienten möglich.

Eine weitere sehr bevorzugte Variation der Erfindung sieht vor, daß eine Sensoranord­ nung zur Erkennung der Inhalationsphase und der Exhalationsphase der Atmung der versorgten Person vorgesehen ist, daß der Ausgang der Sensoranordnung mit dem Steuereingang eines automatisch ansteuerbaren Einstellreglers verbunden ist und daß die Ansteuerung des Einstellreglers in Abhängigkeit vom Anfangsabschnitt der Inhala­ tionsphase erfolgt, wobei infolge der Ansteuerung mit dem Einstellregler während des Endabschnittes der Inhalationsphase eine Erhöhung des Volumenstromes durch den ersten, mit dem Sauerstoffkonzentrator verbundenen Eingang des Mischventiles und zugleich eine Drosselung des Volumenstromes durch den zweiten, direkt an die Leitung für die verdichtete Luft angeschlossenen Eingang des Mischventiles erfolgt und so eine Erhöhung des Sauerstoffanteiles im ausgangsseitigen Volumenstrom des Mischventiles veranlaßt wird. Damit wird vorteilhaft die Tatsache ausgenutzt, daß nur zu Beginn eines jedem Atemzuges der eingeatmete Sauerstoff zum Gasaustausch in die Lunge gelangt. Der restliche mit dem Atemgas in die Lunge gelangende Sauerstoff dient allein der Tot­ raumventilation und wird ungenutzt wieder ausgeatmet. Damit ist ein Sauerstoff- Sparsystem geschaffen, das dafür sorgt, daß dem Patienten bei der Atmung nicht kon­ tinuierlich mit Sauerstoff hoch angereichertes Atemgas zugeführt wird, sondern nur am Anfang des Atemvorganges, da hierbei der Sauerstoff tatsächlich vom Körper effektiv aufgenommen und auch umgesetzt wird. Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung wird erreicht, daß an jedem Behandlungsort bzw. an jedem Patientenbett die Anreicherung des Atemgases nur mit soviel Sauerstoff erfolgt, wie zur Behandlung effektiv erforder­ lich ist. Damit ist eine wirtschaftliche Betriebsweise von Atemgasversorgungsanlagen, beispielsweise in Krankenhäusern und Altenheimen, gewährleistet.

Die Sauerstoffkonzentratoren können dabei vorteilhaft bestehen aus ein oder mehreren Adsorbtionszylindern, die mit einem Stickstoff adsorbierenden Material gefüllt und über Wegeventile alternierend mit einem Ausgleichsbehälter und der freien Atmosphäre ver­ bunden sind, wobei die Wegeventile mit einem im Zeittakt gesteuerten Umschalter ver­ knüpft sind. Damit wird auf einfache Weise erreicht, daß mit dem adsorbierenden Mate­ rial, auch als Molekularsieb bezeichnet, der Stickstoff im Adsorbtionszylinder festgehal­ ten wird, während der Luftsauerstoff mit einem um ein Wesentliches reduzierten Anteil an Stickstoff den Adsorbtionszylinder passiert.

Die so um den Stickstoff verminderte und insofern mit Sauerstoff angereicherte Luft verläßt den Adsorbtionszylinder, erreicht über das Wegeventil den Ausgleichsbehälter und wird dort in einem so geringen Umfang gespeichert, daß der Vorrat lediglich für den unmittelbaren Verbrauch ausreicht (damit wird eine geringe Baugröße der Einrich­ tung erzielt). Sind beispielsweise zwei Adsorptionszylinder vorgesehen und ist das Mo­ lekularsieb im ersten Adsorbtionszylinder mit Stickstoff gesättigt, wird nach Ablauf des Zeittaktes das Umschalten des Wegeventiles veranlaßt. Mit dem Umschalten des Wege­ ventiles wird der zweite Adsorbtionszylinder an den Ausgleichsbehälter angeschlossen, während der erste, mit Stickstoff gesättigte Adsorbtionszylinder mit der freien Atmo­ sphäre verbunden wird.

Das mit Stickstoff angereicherte Molekularsieb des ersten Adsorbtionszylinders setzt diesen Stickstoff frei, sobald es mit der Atmosphäre in Verbindung steht und wird so für den nächsten Abscheidungsprozeß vorbereitet. Dem Zeittakt entsprechend erfolgt in einem der Adsorbtionszylinder die Abscheidung von Stickstoff, während der andere Adsorbtionszylinder den Stickstoff wieder in die freie Atmosphäre abgibt. Damit steht im Ausgleichsbehälter stets eine zur Versorgung einer Person erforderliche Menge hoch angereichertes Atemgas zu Verfügung. Die Anreicherung kann bis zu etwa 95% Sauer­ stoffanteil erfolgen, das der Erfindung entsprechend unmittelbar dem Patienten zuge­ führt werden kann oder, einer Ausführungsvariante der Erfindung entsprechend, zur Beimischung zur ebenfalls am Behandlungsort verfügbaren Druckluft in einem beliebi­ gen, über das Mischventil einstellbaren Mischungsverhältnis genutzt werden kann.

Die Leitungen zur Führung des Atemgases sollten vorteilhaft für einen Durchlaß von 0,1 bis 15 Liter pro Minute und für einen Druck von etwa 3,5 × 10⁵ Pascal ausgelegt sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß eine Meßeinrich­ tung zur Erfassung des aktuellen Verbrauchs an Atemgas durch die versorgte Person vorhanden ist, daß in die Leitung vor der Atemmaske ein steuerbares Drosselventil ein­ geordnet ist und daß der Ausgang der Meßeinrichtung mit dem Steuereingang des Drosselventiles verbunden ist. So wird die Erfindung weiter ausgestaltet, indem die Sauerstoffzufuhr zum Patienten in Abhängigkeit von der Indikation dosiert werden kann. Steht beispielsweise die zu versorgende Person unter körperlicher Belastung, wird die Meßeinrichtung zur Erfassung der aktuellen Verbrauchsmenge einen höheren Verbrauch signalisieren und das Drosselventil so ansteuern, daß der Volumenstrom in der Leitung vor der Maske erhöht wird, so daß dem Patienten eine höhere Verbrauchs­ menge zur Verfügung steht. Hört die körperliche Belastung auf, reduziert sich die Ver­ brauchsmenge, die Meßeinrichtung veranlaßt über das Drosselventil eine Reduzierung des Volumenstromes und damit eine Verringerung der zugeführten Menge des Atem­ gases. Damit ist die Sauerstofferzeugung bzw. die Aufbereitung und Zuführung von mit Sauerstoff hoch angereichertem Atemgas optimal dem Verbrauch angepaßt.

Weiterhin sollte vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß die vom Kompressor ausge­ hende Leitung und/oder die Leitungszweige mindestens abschnittweise schallabsorbie­ rend ausgeführt sind. Das kann beispielsweise durch elastische Leitungsabschnitte erfolgen, so daß Schwingungen des Kompressors nicht über das Leitungsnetz zum Ort der Behandlung übertragen werden.

Denkbar ist weiterhin, die erfindungsgemäße Anordnung mit einer Einrichtung zur künstlichen Beatmung von Patienten zu kombinieren, so daß das bereitgestellte Atem­ gas zwangsweise bzw. unabhängig von der natürlichen Atmung des Patienten zuge­ führt werden kann.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfin­ dungsgemäßen Anordnung.

Nach Fig. 1 ist in einer Zentraleinheit 1 ein Kompressor 2 zur Verdichtung von atmo­ sphärischer Luft und ein Speicher 3 zur Bevorratung von verdichteter Luft vorgesehen. Der vom Kompressor angesaugte Luftstrom ist mit 4 bezeichnet. Der Druck der ver­ dichteten Luft im Speicher ist dabei ≧ 3,5 × 10⁵ Pascal. An die Zentraleinheit 1 bzw. an den Speicher 3 angeschlossen ist eine Leitung 5, die in einzelne Leitungswege 5.1, 5.2, 5.3 bis 5.n aufgezweigt ist. Die Leitung 5 besteht teilweise aus elastischem Schlauch 14, durch den eine Überkopplung der Schwingungen des Kompressors in das Leitungs­ netz verhindert wird.

Wie beispielhaft anhand des Leitungszweiges 5.1 dargestellt, ist jeder der weiteren Zweige 5.2 bis 5.n über einen Sauerstoffkonzentrator 6 und ein Mischventil 7 mit einer Atemmaske 8 verbunden, die der Person 9 zugeordnet ist. In jedem Sauerstoffkonzen­ trator 6 können dabei ein oder mehrere Adsorbtionszylinder (nicht dargestellt) vorge­ sehen sein, die mit einem Stickstoff adsorbierenden Material gefüllt sind. Die Adsorbti­ onszylinder sind über Wegeventile periodisch wechselnd mit einem Ausgleichsbehälter und der freien Atmosphäre verbunden. So ist es beispielhaft möglich, zwei Adsorpti­ onszylinder vorzusehen, diese über Wegeventile abwechselnd mit dem Ausgleichsbe­ hälter und der freien Atmosphäre zu verbinden und das Wegeventil mit einem im Zeit­ takt gesteuerten Umschalter zu verknüpfen. Während einer der Adsorbtionszylinder mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, so daß dieser mit hoch angereichertem Pro­ duktgas gefüllt wird, ist der andere mit der freien Atmosphäre verbunden und regene­ riert das Stickstoff adsorbierende Material durch Abgabe des Stickstoffs an die Atmo­ sphäre. Ein zusätzlicher Kompressor zur Beschickung der Adsorbtionszylinder ist nicht erforderlich, da den Adsorbtionszylindern die bereits verdichtete Luft von der Zen­ traleinheit 1 zugeführt wird, wobei der Eingangsdruck hinreichend groß ist, um den Durchsatz durch den jeweiligen Adsorbtionszylinder zu bewirken.

Der Leitungszweig 5.1 ist nochmals aufgeteilt in einen Zweig 5.1.1 und einen Zweig 5.1.2. Der Zweig 5.1.1 liegt über den Sauerstoffkonzentrator 6 an einem ersten Eingang des Mischventiles 7 an, während der Zweig 5.1.2 direkt mit einem zweiten Eingang des Mischventiles 7 verbunden ist.

Der Person 9 ist weiterhin eine Sensoranordnung 10 zugeordnet, die der Erkennung der Inhalationsphase und der Exhalationsphase der Atmung der Person 9 dient. Der Aus­ gang der Sensoranordnung 10 ist über einen Signalweg 11 mit einem Steuereingang 13 des Mischventiles 7 verbunden.

Das Betreiben der Anordnung soll im folgenden anhand des Leitungszweiges 5.1 erläu­ tert werden. Soll die Person 9 mit Atemgas versorgt werden, so wird ihr die vom Spei­ cher 3 in die Leitung 5 bzw. den Leitungszweig 5.1 und den Zweig 5.1.1 eingespeiste verdichtete Luft zugeführt, nachdem diese den Sauerstoffkonzentrator 6, den Mischer 7 und die Atemmaske 8 passiert hat. Mit Hilfe des Sauerstoffkonzentrators 6 wird dabei der Stickstoffanteil der Luft in der bereits beschriebenen Art und Weise reduziert und dadurch der Person 9 ein Atemgas zugeführt, das mit Sauerstoff hoch angereichert ist. Der Sauerstoffgehalt im Atemgas kann bis über 95% betragen. Aus diese Weise ist die Person 9 in hohem Maße mit Sauerstoff versorgt.

Das Mischventil 7 sei beispielhaft mit Hilfe des manuellen Einstellreglers 12 so konfigu­ riert, daß der Volumenstrom durch den Zweig 5.1.2 gleich Null ist, der Volumenstrom durch den Zweig 5.1.1 bzw. über den Sauerstoffkonzentrator 6 durch den ersten Ein­ gang des Mischventiles 7 dagegen ein Maximum aufweist.

Wird zusätzlich die Sensoranordnung 10 in Betrieb genommen, so wird das Mischventil 7 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Sensoranordnung 10 über den automati­ schen Einstellregler 13 so eingestellt, daß beispielsweise im ersten Drittel der Inhalati­ onsphase die ebengenannte Einstellung, d. h. im Zweig 5.1.2 Volumenstrom gleich Null, im Zweig 5.1.1 Volumenstrom gleich Maximum, beibehalten wird, aber nach diesem Anfangsabschnitt der Inhalationsphase der Volumenstrom im Zweig 5.1.1 gedrosselt und zugleich der Volumenstrom im Zweig 5.1.2 erhöht wird, wodurch der Person 9 Atemgas zugeführt wird, das nicht mehr in so hohem Maße mit Sauerstoff angereichert ist. Das ist nach Ablauf des Anfangsabschnittes der Inhalationsphase auch nicht mehr notwendig, da, wie bereits vorher beschrieben, nur der zu Beginn eines jeden Atemzu­ ges eingeatmete Sauerstoff zum Gasaustausch verwendet wird, während der dann wei­ terhin der Lunge zugeführte Sauerstoff allein der Totraumventilation dient und unge­ nutzt wieder ausgeatmet wird. Diese Funktion kann aber auch das Atemgas mit gerin­ gerem Anreicherungsgrad übernehmen.

Auf diese Weise ist eine in jeder Hinsicht sparsame und damit unter wirtschaftlichem Gesichtspunkt optimierte Sauerstoffanreicherung des Atemgases gewährleistet.

Bezugszeichenliste

1

Zentraleinheit

2

Kompressor

3

Speicher

4

Ansaugluftstrom

5

Leitung

5.1-5.n

Leitungszweige

5.1.1

,

5.1.2

Zweige

6

Sauerstoffkonzentrator

7

Mischventil

8

Atemmaske

9

Person

10

Sensoranordnung

11

Signalweg

12

manueller Einstellregler

13

automatischer Einstellregler

14

Schlauch

Claims (8)

1. Anordnung zur Versorgung von Personen mit Atemgas, bei der in einer Zen­ traleinheit ein Verdichter für atmosphärische Luft und/oder ein Speicher (3) zur Bevorratung von verdichteter Luft vorgesehen ist, Leitungen für die verdichtete Luft zu den Orten vorhanden sind, an denen die Personen untergebracht sind und den Personen Atemmasken zur Inhalation des Atemgases zugeordnet sind, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Atemmasken (8) mit einer Ein­ richtung zur Anreicherung der verdichteten Luft mit Sauerstoff verbunden und die mit Sauerstoff angereicherte Luft zur Verabreichung an die zu versorgende Person (9) vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtungen zur Anreicherung der Luft mit Sauerstoff Sauerstoffkonzentratoren (6) vorgesehen sind und jede der vorhandenen Atemmasken (8) mit einem gesonderten Sauer­ stoffkonzentrator verbunden ist, wobei am Eingang eines Sauerstoffkonzentrators jeweils eine der Leitungen für die verdichtete Luft anliegt und der Ausgang des Sauerstoffkonzentrators (6) mit der zugeordneten Atemmaske (8) verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Sauerstoffkonzentrators (6) und der zugeordneten Atemmaske (8) ein Mischventil (7) vorgesehen ist, daß die Leitung, die am Eingang des Sauer­ stoffkonzentrators (6) anliegt, vor dessen Eingang verzweigt ist und einer der Zweige (5.1.1) über den Sauerstoffkonzentrator (6) mit einem ersten Eingang des Mischventiles (7) und ein zweiter Zweig (5.1.2) direkt mit einem zweiten Eingang des Mischventiles (7) verbunden ist und daß das Mischventil (7) über einen manu­ ell und/oder automatisch ansteuerbaren Einstellregler für das Mischungsverhält­ nis der Gasströme verfügt, die an seinem ersten und zweiten Eingang anliegen.

4. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoranord­ nung (10) zur Erkennung der Inhalationsphase und der Exhalationsphase der At­ mung der versorgten Person (9) vorgesehen ist, daß der Ausgang der Sen­ soranordnung (10) mit dem Steuereingang eines automatisch ansteuerbaren Ein­ stellreglers (13) verbunden ist und daß die Ansteuerung des Einstellreglers (13) in Abhängigkeit vom Anfangsabschnitt der Inhalationsphase erfolgt, wobei infolge der Ansteuerung mit dem Einstellregler (13) während des Anfangsabschnittes der Inhalationsphase eine Erhöhung des Volumenstromes durch den ersten, mit dem Sauerstoffkonzentrator (6) verbundenen Eingang des Mischventiles (7) und eine Drosselung des Volumenstromes durch den zweiten, direkt an die Leitung für die Luft angeschlossenen Eingang des Mischventiles (7) veranlaßt und so eine Erhö­ hung des Sauerstoffanteiles im ausgangsseitigen Volumenstrom des Mischventi­ les (7) bewirkt wird.

5. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffkonzentratoren (6) im wesentlichen bestehen aus ein oder meh­ reren Adsorbtionszylindern, die mit einem Stickstoff adsorbierenden Material ge­ füllt und über Wegeventile alternierend mit einem Ausgleichsbehälter und der freien Atmosphäre verbunden sind, wobei die Wegeventile mit einem im Zeittakt gesteuerten Umschalter verknüpft sind.

6. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen für einen Durchlaß von 0,1 bis 15 Liter pro Minute und für ei­ nen Druck von etwa 3,5 × 10⁵ Pascal ausgelegt sind.

7. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung zur Erfassung der aktuellen Verbrauchsmenge an Atem­ gas durch die versorgte Person vorgesehen ist, daß in die Leitung vor der Atem­ maske ein steuerbares Drosselventil eingeordnet ist und der Ausgang der Meßeinrichtung mit dem Steuereingang des Drosselventiles verbunden ist.

8. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (5) und/oder die Leitungszweige (5.1, 5.2 ... 5.n) mindestens ab­ schnittweise schallabsorbierend ausgeführt sind.