DE2507261A1

DE2507261A1 - Narkosemittelverdunster mit einem der verdunsterkammer parallelgeschalteten bypass

Info

Publication number: DE2507261A1
Application number: DE19752507261
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Seidel
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1975-02-20
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1976-09-09
Also published as: CA1021663A; FR2301270A1; GB1503261A; DE2507261C3; NL7600188A; JPS5836976B2; BR7601005A; SE423038B; CH591868A5; DD122198A5; NL176750B; NL176750C; FR2301270B1; JPS51116086A; SE7601923L; DE2507261B2

Description

D r	a	q	e	r	W	e	r k Aktienqesell	schaft
24	L	Ü	b	e	C	_ki	, Moislinqer Allee	53/55

Narkosemittelverdunster mit einem der Vordunsterkammer parallelqeschalteten Bypass

Die Erfindung betrifft einen Narkosemittolverdunster mit einem durch die Verdunsterkammer geleiteten Verdunsterkammerstrom und einem parallel dazu geleiteten 3ypass-Strom mit Regeleinrichtungen in den beiden Leitungsführungen und Einrichtungen, um einen Temperatureinfluß auf die Gasgemischzusammensetzung zu verhindern.

In den Narkosemittelverdunstern wird der .lurchgeleitote Gasstrom mit einem in dem Verdunster enthnltenon Narkosemittel auf eine gewünschte Konzentration angoroirhert. Der durch den Narkor.emittelverduns ter gel ο ϊ to to Gasstrom wird in zwei Teilströme aufgeteilt, den ^r5yp<ir.:5-Strom und den Verdunsterkammorstrom. Beide Teilströme .sind durch

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Ventile, wovon mindestens eines zur Konzentrationsverän— derung verstellbar ist, in einem genauen Strömungsverhältnis zueinander geregelt. Der Verdunsterkammerstrom wird durch eine Verdunsterkammer, in der sich im allgemeinen auch der Vorrat an flüssigem Narkosemittel befindet, geleitet und in dieser entsprechend dem Dampfdruck, der abhängig von der Temperatur ist, mit dem Narkosemittel angereichert, dosiert und mit dem ebenfalls dosierten Bypass-Strom, der aus dem anderen Teil des Gasstromes in unveränderter Gaszusammensetzung besteht, wieder zusammengeführt. Aus dem Verhältnis der beiden Teilströme zueinander ergibt sich ein Gasgemisch mit der gewünschten Konzentration an Narkosemitteldampf. Aufgrund der Dampfdruckabhängigkeit von der Temepratur des flüssigen Narkosemittels ergibt sich eine von der Temperatur abhängige Konzentration. Um diese Abhängigkeit, die vor allem durch die bei der Verdunstung entstehende Verdunstungskälte das Mischungsverhältnis sehr stark ändern wurde, nicht wirksam werden zu lassen, besitzen bekannte Narkosemittelverdunster Temperaturkompensationseinrichtungen.

Ein bekannter Narkosemittelverdunster besitzt ein in der durch den Verdampfer, in dem das Narkosemittel verdunstet wird, führenden Leitung angeordnetes, einntel lbarer. Regelventil, und ein in dem dem Verdampfer parallel geschalteten

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Bypass angeordnetes, verstellbares Bypass-Ventil und Einstellmittel für diese Ventile. Das Regelventil und das Bypass-Ventil sind konzentrisch zueinander angeordnet. Der kegelige Ventilsitz entweder des Regel- oder des Bypass-Ventils ist mit dem Gehäuse fest verbunden. Der bewegliche Ventilkörper des Ventils, dessen Ventilsitz mit dem Gehäuse fest verbunden ist, tragt den kegeligen Ventilsitz des anderen Ventils. Die beweglichen Ventilkörper der beiden Ventile sind über einen im Vordampfer angeordneten Temperaturfühler miteinander verbunden. Die Einstellung der Konzentration des Gasgemisches übernimmt das konzentrisch um das innere zentrale Ventil angeordnete äußere Ventil. Das zentral angeordnete Ventil verhindert in Abhängigkeit von der Temperatur des Narkosemittels über den Temperaturfühler, daß bei Temperaturschwankungen Konzentrationsänderungen eintreten. Dazu verstellt der Temperaturfühler den inneren beweglichen Ventilkörper. Eine Schwierigkeit dieser Bauform liegt darin, daß das vorn Temperaturfühler verstellte zentrale Ventil infolge seiner Lage nur einen geringen Durchmesser besitzt und deshalb zur Erzielung einer ausreichenden Durchgangsquerschnitteänrierung lange Verstellwege erfordert. Derartige Verstellwego sind mit dem Temperaturfühler nur schwer zu verwirklichen. Der Temperaturfühler mit einem mit Flüssigkeit gefüllten 1·"<ι1 tenbal q regelt durch die temperaturabhängig'-' Ausdehnung der Flüssigkeit. Ein nicht auszuschließendes Undichtwerdon der F.ilLen-

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balges verändert oder verhindert die Funktion des Fühlers und kann damit in gefährlicher Weise die Narkosemittelkonzentration, unkontrolliert verändern. (DT-PS 1 922 404)

Ein anderer Narkosemittelverdunster besitzt in der Leitung, die vom Eingang über die Verdunsterkammer zum Ausgang führt, ein Konzentrationsregelventil. Es ist zwischen Verdunsterkammer und Ausgang angeordnet und mit Einrichtungen zur Temperaturkompensation versehen. Am Beginn einer zweiten, als Bypass dienenden Leitung ist ein justierbares Bypass-Ventil angeordnet. Es hat einen kegeligen Sitz und einen kegeligen beweglichen Ventilkörper. Im Innern des beweglichen Ventilkörpers dieses Bypass-Ventils befindet sich konzentrisch angeordnet ein federbelastetes Überdruckventil. Bei Überschreiten des eingestellten Grenzdruckes des Bnatmungsgases öffnet das Überdruckventil und gibt im Bypass-Strom einen zusätzlichen Querschnitt frei. Das Konzentrationsregelventil und das Bypass-Ventil sind räumlich nebeneinander angeordnet. Der Ventilsitz des Konzentrationsregelventils besteht aus nichtrostendem Stahl und hat daher einen kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der bewegliche Ventilkörper aus Kunststoff hat einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Der Ventilsitz und der bewegliche Ventilkörper sind kegelig geformt. Die Durchtrittsöffnung hat bei geöffnetem Konzentrationsregelventil die Form eines Kegelmantels. Die Betätigung erfolgt über ein Handrad. Durch die unterschiedliche Wärmeaus-

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dehnung der werkstoffe des Ventilsitzes und des beweglichen Ventilkörpers ergibt sich neben der normalen Verstellung durch das Handrad eine weitere Änderung der Druchtrittsöffnung in Abhängigkeit von der Temperatur des Verdunsterkammerstroms und damit schon eine Teilkompensation des Temperatureinflusses. Eine vollständige Temperaturkompensation wird mit einer im Verdunsterkammorstrom dem Konzentrationsregelventil nachgeordneten weiteren Kompensationseinrichtung erreicht. Diese besteht in einem Ringspalt, der wiederum in Abhängigkeit von der Tempera hur des Verdunsterkammerstroms durch Bauteile mit verschiedenen Wnrmeausdehnungskoeffzienten gebildet wird, es sind dies wie im Konzentrationsregelventil nichtrostender Stahl und ein Kunststoff. Kunststoffe haben in Abhängigkeit von der Temperatur einen nichtlinearen Verlauf ihrer Ausdehnung, dies führt bei bestimmten Temperaturen zu einer Über- oder Unterkompensation. Außerdem haben Kunststoffe bei Anwesenheit von gebräuchlichen Narkosemitteln ein Quellverhalten, dieser Effekt überlagert unkontrollierbar die Temperaturkompensation. Weiterhin muß beachtet werden, daß Kunststoffe bei Druckbelastunq zu einem Fließen neigen, das zusätzlich din Einstellung verändert.

(US-PS 3 420 232)

Ein weiterer Narkosemittelverdunster mit Verdunsterkammerleitung und Bypass besitzt in beiden Leitungen Regelventile mit kegeligen Sitzen und kegeligen beweglichen Ventilkörpern.

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Beide Regelventile sind räumlich nebeneinander angeordnet und derart miteinander gekoppelt, daß beim Verstellen des einen Regelventils im Öffnungssinn das andere Regelventil im Schließsinne verstellt wird. Das Regelventil im Bypass erfüllt zwei Aufgaben, nämlich die Regelung des Bypass-Stromes und eine Kompensation des durch die bei der Verdunstung eintretende Temperaturänderung geänderten Volumens und der Konzentration des Verdunsterkammerstromes. Beide Aufgaben werden mit einem Ventilquerschnitt erfüllt. Die Änderung des Ventilquerschnittes kann sowohl durch die Verstellung der Ventilspindel per Hand als auch durch die Wärmeaundehnung einer Fühlereinrichtung erfolgen. Die Fühlereinrichtung besteht aus der bis in die Verdunsterkammer verlängerten Ventilspindel, die von einer, mit ihr in der Verdunsterkammer verbundenen Hülse umgeben ist. Die Hülse läuft an ihrem oberen, der Verbindungsstelle mit der Ventilspindel entgegengesetzten Ende in einen kegeligen Vontilkörper aus. Der dazu gehörende kegelige Ventilsitz liegt in gleicher Höhe, er ist Teil des Bypasses. Die Ventilspindel und Hülse bestehen aus Materialien mit unterschiedlichen WHrmeausdehnungskoeffizien- ■ ten. Temperaturdifferenzen in der Verdünnterkamrner bewirken Längenänderungen sowohl in der Spindel Verlängerung als auch in der Hülse. Diese wirken sich auf den offenen Ventilquerschnitt des Regelventils im llypaso aus. Der Bypass wird damit" sowohl durch Drehung der Ventilspindel als auch durch Temperatureinflüsse geändert. Durch die Wahl der Materialien von

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Spindel und Hülse wird eine Temperaturkompensation erreicht. Bei diesem Narkosemittelverdunster erfordert die gasdichte und zugleich bewegliche Durchführung der Hülse durch die Wand der Vefdunsterkammer einen beträchtlichen Aufwand. Ferner ergibt sich abhängig von der jeweiligen Einstellung des Bypass-Regelventils ein unterschiedlicher Einfluß der Temperaturkompensation auf den Durchlaß dieses Ventils. Schließlichbesteht wegen des kegeligen Ringspaltes auch bei diesem Ventil die Schwierigkeit, daß-nur mit großen Baulängen der Spindelverlängerung die erforderlichen Verstellwege aus der unterschiedlichen Wärmeausdehnung zu gewinnen sind.

(DT-PS 1 566 596)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Narkosemittelverdunster mit Einrichtungen zur Verhinderung des Temperatureinflusses auf die Gasgemischzusammensetzung zu schaffen, der auch bei schnell wechselnden Entnahmemengen durch eine Regeleinrichtung im Bypass den Temperatureinfluß ausgleicht. Dazu sind kurze Stellwege notwendig. Der Aufbau soll einfach sein, um eine Betätigung und Wartung zu ermöglichen, or soll unter allen Umständen funktionssicher sein.

Die Erfindung besteht darin, daß die Regeleinrichtung für den Bypass konzentrisch um die Regeleinrichtung für den Verdunsterkammerstrom angeordnet ist und aus einem einseitig geschlossenen Hohlringkörper eines Materials mit großem Wärme-'ausdehnungskoeffizienten und einem in diosem an der Anschluß-

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stelle dicht eingesetzten Hohlzylinder mit kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem Ringkörper, der mittels durch das Gehäuse beweglich geführter Anker eines Materials mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der kleiner int als der des Gehäusematerials, über eine Dichtung am Gehäuse aufgehängt ist, besteht, und die sich gegenüberliegenden Flächen des Hohlzylinders und des Ringkörpers einen Ringspalt bilden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit der Anordnung der Regeleinrichtung für den Bypass konzentrisch um die Regeleinrichtung im Verdunsterkammerstrom ein großflächiger Ringspalt entsteht, dessen Querschnittsänderung bereits mit kurzen Hüben der Regeleinrichtung in axialer Richtung bewirkt wird. Diese Hübe gehen durch die rechtwinklige Anordnung des Ringspaltes direkt in den Querschnitt und nicht wie bei kegeligen Ringspalten über eine Winkelfunktion ein. Diese benötigten kurzen Hübe werden darüber hinaus noch sehr vorteilhaft, bedingt durch die bei der Kompensation doppelt vorhandenen Verstellwege, schnell erreicht, denn die Höhe des Ringspaltes verändert sich durch eine Bewegung der beiden ihn begrenzenden Flächen.

In Ausbildung der Erfindung sind die Fläche des Hohlzylinders als ebener Flansch und die Fläche des Ringkörpers als Ebene rechtwinklig zur Achse ausgebildet. Durch diese vorteilhafte Ausbildung den in der Höhe veränderlichen Ringspaltes entsteht ein einfacher direkt zu verändernder· Öi f nungs-

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querschnitt in der Regeleinrichtung für den Bypass.

Durch die Ausbildung der Anker als Schraubbolzen und der Verwendung einer elastischen Dichtung zwischen dem Gehäuse und dem Ringkörper ist es in einfacher Weise möglich, die Spalthöhe zur Justierung des Bypass-Stromes zu verändern, denn durch einfache Schraubdrehung wird der Ringkörper in seiner Höhe verstellt. Die elastische Dichtung erlaubt einen längeren Weg des Ringkörpers.

In weiterer Gestaltung des Narkosemittelverdunsters ist ein Gasführungskörper innerhalb des durch die Wand des Hohlringkörpers gebildeten Raumes angeordnet und bildet mit der Wand einen Durchlaßspalt. Dies ergibt eine vorteilhafte Führung des Verdunsterkammerstromes entlang des mit dem Hohlringkörper gebildeten Kompensationsteiles, so daß Temperaturänderungen direkt und schnell eingehen.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das zugefUhrte Gas gelangt durch den Eingang 1 in das Gehäuse 2 des Narkosemittelverdunsters. Es teilt sich an der Trennungsstelle 3 in den Bypars-Strom durch die Bypass- Leitung 4 und den Verdunstorkammorstrom, der durch die Verduns terkammerleitung 5 geführt wird. Die Verdu.rstrrkammer G

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enthält das flüssige Narkosemittel 7. Sie wird durch den Topf 8 gebildet, der über die Abdichtung 9 gasdicht mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Die Abdichtung 9 wird durch den Ring 10 gehalten. Er trägt an seiner Innenseite den Zylindermantel 11. Dieser besitzt eine Länge, die sicherstellt, daß der Gasaustritt des von der Verdunsterkammerleitung 5 über dan Dochtschlauch 12 fließenden Verdunsterkammers trorttsoberhalb des Narkosemittelflüssigkeitsspiegels 13 gewährleistet ist. Der Verdunsterkammerstrom wird innen und außen am spiralförmig aufgewickelten Dochtschlauch 12, der durch eine Spiralfeder 14 nach innen abgestützt ist, entlanggeleitet. Der Dochtschlauch 12 steht mit dem Dochtmantel 15 in Verbindung, der in das Narkosemittel 7 eintaucht und durch Kapillarwirkung den Dochtschlauch 12 damit versorgt. Der in der Verdunsterkammer 6 mit Narkosemitteldampf gesättigte Verdunsterkammerstrom fließt an dem Gasführungskörper 16 vorbei durch den durch die Wand 17 des Hohlringkörpers 18 mit dem Gasführungskörper 16 gebildeten Durchlaßspalt 19 in den Dosierkonus 20. In diesem wird er durch Bohrungen 21 in den Ringkanal 22 geleitet. Der Konusringspalt 23 wird von dem Gehäuse 2 und dem Dosierkonus 20 gebildet. Er ist mit Hilfe des Handrades 24 in seinem Querschnitt verstellbar. Zur Vermeidung des Mitdrehens des Dosierkonus 20 bei einer Drehung des Handrades 24 dient der Stift 25. Der Verdunsterkammerstrom fließt durch den Konusringspalt 23 in den Ringkanal ?6 und trifft sich an der Vereinigung 27 wieder mit dem ßypass-Strom.

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Der Bypass-Strom fließt durch die Bypass-Leitung 4 zum Ringspalt 28 und durch die'Bohrung 29 zur Vereinigung 27. Der Ringspalt 28 wird durch eine ebene Fläche 30 des Ringkörpers 31 und die ebene Fläche 32 des in dem Hohlringkörper 18 angeordneten Hohlzylinders 33 gebildet. Der Hohlzylinder 33 hat einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Hohlringkörper 18. Beide Teile sind durch Schrauben 34 dicht miteinander verbunden. Der Hohlringkörper 18 wird außen durch den Ring 10 und innen durch den Gewindering 35 gehalten. Die verschiedenen Wärmeausdehungskoeffizienten des Hohlringkörpers 18 und des Hohlzylinders 33 bewirken bei TemperaturSnderungen in der Verdunsterkammer einen Weg der ebenen Fläche 32, mit dem die Höhe des Ringspaltes 28 verändert wird. Der Ringkörper 31 wird durch Schraubbolzen 36 über die Dichtung 37 am Gehäuse 2 gehalten. Die SchraubbolzenB6 sind aus einem Material mit gegenüber dem Gehäuse kleinerem Wärmeausdehungskoeffizienten, so daß sich durch die verschiedene Ausdehnung in Abhängigkeit von der Temperatur im Verdunsterkammerstrom die Ringspalthöhe ändert. Durch Ver-

stellung der Schraubbolzen 36 kann darüber hinaus zwecks Justierung über den Ringkörper 31 die Höhe des Ringspaltes 28 und damit der freie Querschnitt verändert werden.

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Claims

Patentansprüche

1./ Narkoseraittelverdunster mit einem durch die Verdunsterkammer geleiteten Verdunsterkammerstrom und einem parallel dazu geleiteten Bypass-Strom mit Regeleinrichtungen in den beiden Leitungsführungen und Einrichtungen, um einen Temperatureinfluß auf die Gasgemischzusammensetzung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung für den Bypass konzentrisch um die Regeleinrichtung für den Verdunsterkammerstrom angeordnet ist und aus einem einseitig geschlossenen Hohlringkörper (18) eines Materials mit großem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem in diesem an der Anschlußstelle dicht eingesetzten Hohlzylinder (33) mit kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem Ringkörper (31), der mittels durch das Gehäuse beweglich geführter Anker eines Materials mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der kleiner ist als der des Gehäusematerials, über eine Dichtung (37) am Gehäuse (2) aufgehängt ist, besteht, und die sich gegenüberliegenden Flächen (30,32) des Hohlzylinders (33). und des Ringkörpers (31) einen Ringspalt (28) bilden.

2. Narkosemittelverdunster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (32) des Hohlzylinders (33) als ebener Flansch rechtwinklig zur Achse ausgebildet ist.

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3. Narkosemittelverdunster nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (30) des Ringkörpers (31) als Ebene rechtwinklig zur Achse ausgebildet ist.

4. Narkosemittelverdunster nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker als Schraubbolzen (36) ausgebildet sind.

5. Narkosemittelverdunster nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (37) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Ringkörper (31) elastisch ausgebildet ist.

6. Narkosemittelverdunster nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasführungskörper (16) innerhalb des durch die Wand (17) des Höh]ringkörpers (18) gebildeten Raumes angeordnet ist und mit der Wand (17) einen Durchlaßspalt (19) bildet.

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