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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ausatemventil sowie eine mehrere Ausatemventile beinhaltende Luftauslasseinheit für Beatmungsgeräte, insbesondere medizinisch-klinische Respiratoren.
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Moderne medizinische Beatmungsgeräte sind komplexe Maschinen, die zur Beatmung von Personen mit unzureichender oder ausgesetzter Eigenatmung dienen und bei denen zur Vermeidung von Gefährdungen der Patienten eine Vielzahl von Parametern überwacht werden. Zu diesen gehören insbesondere Eigenschaften des Atemgases wie inspiratorische Sauerstoffkonzentration, Temperatur, Feuchte aber auch Parameter des Gasaustauschs wie insbesondere Volumen, Atemfrequenz, Atemminutenvolumen sowie weitere Parameter wie Beatmungsdruck, Spitzendruck, Plateaudruck, PEEP etc. Dies gilt sowohl für Intensivrespiratoren als auch für Notfallrespiratoren.
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Durch die im Vergleich zur Umgebungsluft sehr warme und feuchte Atemluft kommt es in den Teilen von Beatmungsgeräten, die in Kontakt mit der Ausatemluft stehen, vermehrt zu Kondensation und damit zu unerwünschten Wasseransammlungen. Für die in solchen Beatmungssystemen verwendeten Schläuche werden häufig Wasserfallen eingesetzt, um das Kondensat zu sammeln und zu entfernen. Eine solche Wasserfalle für einen Beatmungsschlauch ist in der
DE 10 2009 017 274 A1 beschrieben.
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Auch in Ausatemventilen, durch die das ausgeatmete Gas das Beatmungsgerät verlässt, kommt es zur Kondensation der feuchten Luft. Das aus der feuchten Atemluft kondensierte Wasser scheidet sich unter anderem an den Wänden der Kammer ab und bildet mit Staubpartikeln o.ä. einen optimalen Nährboden für Mikroorganismen, was durch den direkten Kontakt von Beatmungssystem und Atemwegen des Patienten ein besonderes Problem darstellt. Aus der
EP 1 850 901 B1 ist es daher bekannt, die Ausatemluft in Kammern zu leiten, bei denen nach ausreichendem Druckaufbau ein ringförmiges Ventil mehrere Öffnungen freigibt, so dass die Ausatemluft durch diese in die Umgebung austreten kann und kondensiertes Wasser entfernt werden kann. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass das kondensierte Wasser nur unvollständig entfernt werden kann. Darüber hinaus können Teile der feuchten, noch nicht kondensierten Luft zurückdiffundieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Feuchte der Ausatemluft innerhalb eines Ausatemventils zu sammeln und aus dem Beatmungssystem sicher zu entfernen.
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Diese Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Ausatemventil zur Verwendung in einem Beatmungsgerät, wobei das Ausatemventil einen Ventikörper mit einem Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum über eine Luftzutrittsöffnung und eine Luftaustrittsöffnung zugänglich ist, wobei ein Ventildeckel die Luftzutrittsöffnung reversibel verschließbar ausgebildet ist und wobei eine Ventilkappe zur lösbaren Verbindung mit dem Ventilkörper vorgesehen ist, die wenigstens eine Luftauslassöffnung und eine Kondensatauslassöffnung aufweist, dadurch gelöst, dass im Hohlraum zwischen Luftzutrittsöffnung und Luftaustrittsöffnung eine Platte angeordnet ist, die an ihrem äußeren Rand eine Aussparung aufweist und die Kondensatauslassöffnung als Langloch ausgebildet ist, welches von einer kondensatsperrenden in eine kondensatauslassende Position verbringbar ist.
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Das erfindungsgemäße Vorsehen einer Platte zwischen Luftzutritts- und Luftaustrittsöffnung verlängert und verändert mit Vorteil den Weg, den ein Luftstrom im Benutzungsfall durch den Ventilkörper nehmen muß und erhöht damit mit Vorteil die Kondensatabscheideleistung, da der Luftstrom nunmehr durch die Aussparung allein zur Luftauslaustrittsöffnung gelangend ist und alle anderen Wege versperrt sind. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn wie bei der Erfindung, die Lufteinlaßöffnung und die Luftaustrittsöffnung derart zueinander orientiert sind, dass ein Luftstrom im Benutzungsfall nur durch Strömungsumkehrung von der einen zur anderen Öffnung gelangen kann. Die Platte, die im Betriebszustand mit anderen Worten die Strömungsrichtung von durch die Luftzutrittsöffnung einströmender Luft schneidend ist, ändert sich deren Strömungsrichtung und der Hohlraum ist in einen luftzutrittsseitigen und einen luftaustrittsseitigen Teil unterteilt. Gegenstromdruckfrei ist ein Verlassen des luftzutrittsseitigen Teils des Hohlraums durch die eingeströmte Luft lediglich über die Aussparung an der Platte in den luftaustrittsseitigen Teil des Hohlraums ermöglicht. Dadurch ist erfindungsgemäß der Strömungsweg der Luft verlängert und die zur Wasserabscheidung verfügbare Oberfläche innerhalb des Hohlraums, insbesondere innerhalb des luftaustrittsseitigen Teils, ist deutlich vergrößert. Ist die Kondensatauslassöffnung als Langloch ausgebildet, welches von einer kondensatsperrenden in eine kondensatauslassende Position verbringbar, so wird mit Vorteil ein zeitlich und volumenmäßig definiertes Entfernen des sich im luftaustrittsseitigen Teil des Hohlraumes befindlichen Kondensats bzw. das Sperren des Gleichen, ermöglicht, während das Ausströmen von Luft in beiden Positionen möglich ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Platte im Bereich der Lufteintrittsöffnung diese im wesentlichen radial umgebend angeordnet ist. Zylindrische Hohlräume sind bevorzugt, die Platte ist daher auch bevorzugt als Kreisscheibe ausgebildet, um den zylindrischen Hohlraum aufzuteilen, und daher die Lufteinlaßöffnung radial umgebend. Sie ist bevorzugt nicht unmittelbar um die Lufteinlaßöffnung angeordnet sondern vielmehr etwas axial zurückgesetzt in Richtung auf die Luftauslaßöffnung. Dies erleichtert und verbessert die Luftstromumlenkung.
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Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Aussparung an der Platte durch einen Kreissehnenschnitt entlang des äußeren Plattenrandes gebildet ist. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der Aussparung durch einen einzigen Schnitt entlang der Kreissehne.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgsehen, dass die den Hohlraum aufteilende Platte eine oder mehrere, insbesondere parallele Nuten aufweist. Die Oberfläche der Platte, die in Kontakt mit der feuchten Luft stehend ist, ist durch die eine oder mehrere Nuten vergrößert, womit mit großem Vorteil eine größere Fläche zur Wasserabscheidung der vorbeiströmenden Luft geschaffen ist.
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Es ist weiterhin erfindungsgemäß, dass der Ventikörper einen Anschluß, insbesondere einen Anschlußstutzen, zum Anschließen eines Schlauchs eines Expirationskreises eines Beatmungsgerätes aufweist, über den ein Luftstrom die Lufteinlaßöffnung erreichend ist.
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Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung, wonach der Ventildeckel als Membran ausgebildet ist, insbesondere mit verstärktem Mittenbereich. Dieser Mittenbereich ist die Lufteinlaßöffnung abdeckend ausgebildet, besteht in der Regel aus einem Metall und ist derart oberflächenstrukturiert, dass ein sicheres Abdecken dieser Öffnung gewährleistet ist. Durch die Ausbildung als Membran sind durch den Ventildeckel Schwingungen ausführbar, wodurch das erfindungsgemäße Ausatemventil in der HFO Beatmung einsetzbar ist.
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Außerdem ist es noch erfindungsgemäß, wenn der Ventilkörper in Form eines Hohlzylinders ausgestaltet ist, wobei die sich innerhalb des Hohlzylinders befindliche Platte entsprechend ringförmig ausgebildet ist.
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Diese Ausführungsform ermöglicht eine oberflächennahe Verbindung zwischen Platte und innerer und äußerer Hohlraumwand.
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Im Rahmen der Erfindung ist außerdem noch eine Luftauslasseinheit vorgesehen, in der mehrere erfindungsgemäße Auslassventile jeweils in einer Aufnahme angeordnet sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen
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1: eine Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt,
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2: in 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausatemventils im Schnitt durch die Ebene der Platte und
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3: Aufsicht auf die Erfindung in Lufteinströmrichtung in der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform.
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In der 1 ist die Erfindung in einer Ausführungsform im Längsschnitt gezeigt. Das Ausatemventil 2 weist einen Ventilkörper 4 auf, durch dessen Hohlraum 3 im Betriebszustand aus dem Anschluss 15 über eine Luftzutrittsöffnung 5 einströmende Luft 14 in Richtung einer Luftaustrittsöffnung 6 strömend ist. Durch Anschluss eines Beatmungsschlauches an einen Anschlussstutzen 22 ist die Erfindung in einen Beatmungskreislauf einbaubar. Ein Ventildeckel 7 ist die Luftzutrittsöffnung 5 reversibel verschließend. Innerhalb des Hohlraums 3 ist eine Platte 10 derart angebracht, dass sie die Luftzutrittsöffnung 5 umgebend ist und damit den Strom der Luft von der Luftzutrittsöffnung 5 zur Luftaustrittsöffnung 6 kreuzend ist. In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die Platte 10 derart mit der Luftzutrittsöffnung 5 verbunden, dass in Richtung der Luftzutrittsöffnung 5 eine konische Verjüngung 24 vorgesehen ist, die den Strömungsverlauf der Luft in Richtung des luftaustrittsseitigen Teils 17 glättend ist. Ein äußerer Rand 11 der Platte 10 weist eine Aussparung 12 auf. Gegenstromdruckfrei ist die Strömung von im Hohlraum 3 enthaltener Luft lediglich in Richtung der Aussparung 12 und von dort weiter über die Luftaustrittsöffnung 6 in die Umgebung ermöglicht. Die Umlenkung der Luft durch die Platte 10 ist eine Oberfläche vergrößernd, die der die Platte 10 umströmenden feuchten Luft zur Wasserabscheidung zur Verfügung steht. Zur weiteren Vergrößerung dieser Oberfläche ist auf der Platte 10 eine Nut 13 angebracht. Weiterhin ist ein Rückströmen von Luft aus einem luftaustrittsseitigen Teil 17 des Hohlraumes 3 in einen luftzutrittsseitigen Teil 16 durch die Platte 10 weitgehend unterbunden. Somit ist sich das Kondensat im luftaustrittsseitigen Teil 17 des Hohlraumes 3 sammelnd. Zur Dichtung des Ventilkörpers 4 ist ein O-Ring 23 am inneren Rand 25 der Platte 10 vorgesehen.
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Die 2 zeigt einen Schnitt des in der 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausatemventils entlang der Ebene der sich zwischen einer äußeren Hohlraumwand 20 und einer inneren Hohlraumwand 21 des Hohlraumes 3 des Ventilkörpers 4 befindlichen Platte 10. In der gezeigten Ausführungsform ist der Hohlraum 3 als Hohlzylinder ausgebildet und die Platte 10 ist entsprechend ringförmig ausgebildet, sodass sie an äußerer und innerer Hohlraumwandfläche 20, 21 optimal anliegend ist. Die Aussparung 12 der Platte 10 ist in der dargestellten, für die Strömungsführung günstigen Ausführungsform durch eine entlang dreier Kreissehnen des äußeren Randes geführte Schnittlinie 18 mit abgerundeten Ecken gebildet. Die Schnittlinie 18 kann jedoch auch beliebige andere Formen haben, beispielsweise in Form eines in der Herstellung einfach erstellbaren Kreissehnenschnittes ausgebildet sein. Eine Ventilkappe 8 ist lösbar verbindbar am Ventilkörper 4 angebracht.
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In der 3 ist eine Aufsicht auf die Erfindung in Lufteinströmrichtung 14 in der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform dargestellt. Durch eine Luftauslassöffnung 19 innerhalb der in dieser Ausführung als Schraubrad gefertigten Ventilkappe 8 ist das Ausströmen von Luft aus dem luftaustrittsseitigen Teil 21 des Hohlraumes 3 in die Umgebung ermöglicht. Über die als Langloch geformte Luftauslassöffnung 19 ist, je nach Position des Langlochs relativ zum im luftaustrittsseitigen Teil 21 des Hohlraumes gesammelten Kondensat, das Kondensat über das Langloch aus dem Ausatemventil 2 entfernbar. Je nach Position ist die Luftaustrittsöffnung 19 somit gleichzeitig eine Kondensatauslassöffnung 9 bildend während sie in anderer Position das Kondensat sperrend ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufnahme
- 2
- Ausatemventil
- 3
- Hohlraum
- 4
- Ventilkörper
- 5
- Luftzutrittsöffnung
- 6
- Luftaustrittsöffnung
- 7
- Ventildeckel
- 8
- Ventilkappe
- 9
- Kondensatauslassöffnung
- 10
- Platte
- 11
- äußerer Rand
- 12
- Aussparung
- 13
- Nut
- 14
- Lufteinströmrichtung
- 15
- Schlauch
- 16
- luftzutrittsseitiger Teil
- 17
- luftaustrittsseitiger Teil
- 18
- Schnittlinie
- 19
- Luftauslassöffnung
- 20
- äußere Hohlraumwand
- 21
- innere Hohlraumwand
- 22
- Anschlussstutzen
- 23
- O-Ring
- 24
- Verjüngung
- 25
- innerer Rand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009017274 A1 [0003]
- EP 1850901 B1 [0004]
