DE2507261B2 - Narkosemittelverdunster mit einem der verdunsterkammer parallelgeschalteten bypass - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Narkosemittelverdunster mit einem durch die Verdunsterkammer geleiteten Verdunsterkammerstrom und einem parallel dazu geleiteten Bypass-Strom mit konzentrischen Einstell- und Regeleinrichtungen in den beiden Leitungsführungen, wobei die Bypass-Stromführung um die Einstelleinrichtung für den Verdunsterkammerstrom angeordnet ist und die Regeleinrichtung den Temperatureinfluß auf die Gasgemischzusammensetzung kompensiert.

In den Narkosemittelverdunstem wird der durchgeleitete Gasstrom mit einem in dem Verdunster enthaltenen Narkosemittel auf eine gewünschte Konzcntration angereichert. Der durch den Narkösemitte!- verdunster geleitete Gasstrom wird in zwei Teilströme aufgeteilt, den Bypass-Strom und den Verdunsterkammerstrom. Beide Teilströme sind durch Ventile, wovon mindestens eines zur Konzentrationsveränderung verstellbar ist, in einem genauen Strömungsverhältnis zueinander geregelt. Der Verdunsterkammerstrom wird durch eine Verdunsterkammer, in der sich im allgemeinen auch der Vorrat an flüssigem Narkosemittefbefindet, geleitet und in dieser entsprechend dem Dampfdruck, der abhängig von der Temperatur irt, 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 Temperatur 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 würde, 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, einstellbares Regelventil, und ein in dem dem Verdampfer paralle'geschalteten 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, trägt den kegeligen Ventilsitz des anderen Ventils. Die beweglichen Ventilkörper der beiden Ventile sind über einen im Verdampfer 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 Ventilkorper. Eine Schwierigkeit dieser Bauform liegt darin, daß das vom Temperaturfühler verstellte zentrale Ventil infolge seiner Lage nur einen geringen Durchmesser besitzt und deshalb zur Erzielung einer ausreichenden Durchgangsquerschnittsänderung lange Verstellwege erfordert. Derartige Verstellwege sind mit dem Temperaturfühler nur schwer zu verwirklichen. Der Temperaturfühler mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Faltenbalg regelt durch die temperaturabhängige Ausdehnung die Flüssigkeit. Ein nicht auszuschließendes Undichtwerden des Faltenbalges verändert oder verhindert die Funktion des Fühlers und kann damit in gefährlicher Weise die Narkosemittelkonzentration unkontrolliert verändern (DT-PS 19 22 404).

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

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kegeligen beweglichen Ventilkörper. Im Innern des beweglichen Ventilkörpers dieses Bypass-Ventils befindet sich konzentrisch angeordnet ein federbelastetes Überdruckventil. Bei Überschreiten des eingestellten Grenzdruckes des Beatmungsgases öffnet das Überdruckventil und gibt im Bypass-Strom einen zusätzlichen Querschnitt frei. Das Konzentratkmsregelventil und das Bypass-Ventil sind räumlich nebeneinander angeordnet. Der Ventilsitz des Konzentrationsregelventils besteht aus nichtrostendem Stahl und hai daher einen kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der bewegliche Vent^:!körper 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 Wärmeausdehnung der Werkstoffe des Ventilsitzes und des beweglichen Ventilkörpers ergibt sich neben der normalen Verstellung durch das I landrad eine weitere Änderung der Durchtrittsöffnung in Abhängigkeit von der Tempertur des Verdunsterkammerstroms und damit schon eine Teilkompensation des Temperatureinflusses. Eine vollständige Temperaturkompensation wird mit einer im Verdunsterkammerstrom dem Konzentrationsregelventil nachgeordneten weiteren Kompensationseinrichtung erreicht. Diese besteht in einem Ringspalt, der wiederum in Abhängigkeit von der Tempertur des Verdunsterkammerstroms durch Bauteile mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten gebildet wird, es sind dies wie im Konzentrationsregelventil nichtrostender Stahl und ein Kunststoff. Kunststoffe haben in Abhängigkeit von der Temperatur einen nichtlinearen Verlauf ihrer Ausdehung, 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 Druckbelastung zu einem Fließen neigen, das zusätzlich die Einstellung verändert (US-PS 34 20 232).

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

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 duirch die bei der Verdunstung eintretende Temperaturilnderung geänderten Volumens und der Konzentration des Verdunsterkammerstromes. Beide Aufgaben werden in einem Ventilquerschnitt erfüllt. Die Änderung des Ventilquerschnittes kann sowohl durch die Verstellung der Ventilspindel per Hand als auch durch die Wärmeausdehnung einer Fühlereinrichtung erfolgen. Die Fühlereinrichtung besteht aus der bis in die Verdunst:erkammer 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 Ventilkörper aus. Der dazu gehörende kegelige Ventilsitz liegt in gleicher Höhe, er ist Teil des Bypasses. Die Ventilspindel und Hülse bestehen aus Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Temperaturdifferenzen in der Verdunsterkainmer bewirken Längenänderungen sowohl in der Spindelverlängerung als auch in der Hülse. Diese wirken sich auf den offenen Ventilquerschnitt des Regelventils im Bypass aus. Der Bypass wird damit sowohl durch Drehung der Ventilspindel als auch durch Temperatureinflüsse geändert. Durch die Wahl der Materialien von Spindel und Hülse wird eine Temperaturkompensation erreicht. Bei diesem bekannten Narkosemittelverdunster erfordert die gasdichte und zugleich bewegliche Durchführung der Hülse durch die Wand der Verdunsterkammer einen beträchtlichen Aufwand. Ferner ergibt sich abhängig von der jeweiligen Einstellung des Bypass-Regelventils ein unterschiedlicher Einfluß der Temperaturkompensation auf den Durchlaß dieses Ventils. Schließlich besteht 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 15 66 596).

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

Die Erfindung besteht darin, daß die Regeleinrichtung, im Bypass-Strom liegend, aus einem U-förmigen, sich in die Verdunsterkammer erstreckenden Ringkörper eines Materials mit großem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem in diesem an der Anschlußstelle dicht eingesetzten Hohlzylinder mit kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem Ringkörper, der mittels durch das Gehäuse beweglich geführter Anker eines Materials mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der kleiner ist als der des Gehäusematerials, über eine Dichtung am Gehäuse aufgehängt ist, besteht, wobei 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 die eine Seite des Ringspaltes bildende Fläche des Hohlzylinders als ebener Flansch und die die andere Seite des Ringspaltes bildende Fläche des Ringkörpers als Ebene rechtwinklig zu deren Achse ausgebildet. Durch diese vorteilhafte Ausbildung des in der Höhe veränderlichen Ringspaites entsteht ein einfacher, direkt zu verändernder Öffnungsquerschnitt in der Regeleinrichtung für den BvDass.

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 Drehung 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 zugeführte Gas gelangt durch den Eingang 1 in das Gehäuse 2 des Narkosemittelverdunsters. Es teilt sich an der Trennungsstelle 3 in den Bypass-Strom durch die Bypass-Leitung 4 und den Verdunsterkammerstrom, der durch die Verdunsterkammerleitung 5 geführt wird. Die Verdunsterkammer 6 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 ti. Dieser besitzt eine Länge, die sicherstellt, daß der Gasaustritt des von der Verdunsterkammerleitung 5 über den Dochtschlauch 12 fließenden Verdunsterkammerstroms oberhalb 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 26 und trifft sich an der Vereinigung 27 wieder mit dem Bypass-Strom.

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 dei Hohlringkörper 18. Beide Teile sind durch Schrauben 34 dicht miteinander verbunden. Der Hohlringkörper It wird außen durch den Ring 10 und innen durch der Gewindering 35 gehalten. Die verschiedenen Wärme ausdehnungskoeffizienten des Hohlringkörpers 18 unc des Hohlzylinders 33 bewirken bei Temperaturänderun gen in der Verdunsterkammer einen Weg der ebener Fläche 32, mit dem die Höhe des Ringspaltes 2t verändert wird. Der Ringkörper 31 wird durcl· Schraubbolzen 36 über die Dichtung 37 am Gehäuse : gehalten. Die Schraubbolzen 36 sind aus einem Materia mit gegenüber dem Gehäuse kleinerem Wärmeausdeh nungskoeffizienten, so daß sich durch die verschieden Ausdehnung in Abhängigkeit von der Temperatur in Verdunsterkammerstrom die Ringspalthöhe änderl Durch Verstellung der Schraubbolzen 36 kann darübe hinaus zwecks Justierung über den Ringkörper 31 dii Höhe des Ringspaltes 28 und damit der frei« Querschnitt verändert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Narkosemittelverdunster mit einem durch die Verdunsterkammer geleiteten Verdunsterkammerstrom und einem parallel dazu geleiteten Bypass-Strom mit konzentrischen Einstell- und Regeleinrichtungen in den beiden Leitungsführungen, wobei die Bypass-Stromführung um die Einstelleinrichtung für den Verdunsterkammerstrom angeordnet ist und die Regeleinrichtung den Temperatureinfluß auf die Gasgemischzusammensetzung kompensiert, d a durch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung, im Bypass-Strom liegend, aus einem U-förmigen, sich in die Verdunsterkammer erstrekkenden Ringkörper (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 (36) eines Materials mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der kleiner ist als der des Gehäusematerials, über eine Dichtung (37) am Gehäuse (2) aufgehängt ist, besteht, wobei 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 die eine Seite des Ringspaltes (28) bildende Fläche (32) des Hohlzylindsrs (33) als ebener Flansch rechtwinklig zu dessen Achse ausgebildet ist.

3. Narkosemittelverdunster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die andere Seite des Ringspaltes (28) bildende Fläche (30) des Ringkörpers (31) als Ebene rechtwinklig zu dessen Achse ausgebildet ist.

4. Narkosemittelverdunster nacii einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker als Schraubbolzen (36) ausgebildet sind.

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

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