DE2516496B2

DE2516496B2 - Vorrichtung zum befeuchten des atmungsgases

Info

Publication number: DE2516496B2
Application number: DE19752516496
Authority: DE
Priority date: 1975-04-15
Filing date: 1975-04-15
Publication date: 1977-08-04
Also published as: SE7603987L; NL7603894A; DE2516496C3; FR2307552A1; DE2516496A1; BE840711A; US4028445A; CH595110A5; GB1502516A; SE407016B; FR2307552B3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befeuchten des Atmungsgases mit einem in einem Gehäuse angeordneten, mit einer Heizeinrichtung zum Verdampfen des zugeführten Wassers versehenen Verdampfer und in das Gehäuse eingeführtem Atmungsgas.

Beim Ausatmen geht dem Beatmeten mit der in der Lunge aufgefeuchteten Ausatmungsluft in jeder Ausatmungsphase Wasser verloren. Es muß daher bei der Beatmung eines Patienten dafür gesorgt werden, daß dem Atmungsgas in jeder Beatmungsphase Wasserdampf zugeführt wird, um den Wasserverlust auszugleichen.

Es ist ein Zerstäuber zum Zuführen von Flüssigkeitspartikeln in einen Hauptgasstrom, der zu einem Patienten geführt wird, bekannt, bei denen die Zerstäuberdüse von einem Mantel umgeben ist. Dessen unteres Ende ragt, um die Flüssigkeitspartikel vom Hauptgasstrom abzuschirmen, in den Hauptgasstrom bis unter die Stelle, an welcher die Flüssigkeit auf die Prallfläche zum Zerteilen der Flüssigkeitspartikel auf'trifft. Die Flüssigkeitspartikel werden mit dem 2'.erstäuberluftstrom innerhalb des Mantes verteilt. Die größeren, für die Therapie unerwünschten Flüssigkeitspartikel, tropfen herab, während die kleinen Feuchtigkeitspartikel in den Hauptgasstrom eintreten und dem F'atienten zugeführt werden. Diese Einrichtung ist aufwendig im Aufbau und dient der Zuführung von zerstäubten Medikamenten für eine Langzeittherapie. Nachteilig ist, daß eine Erwärmung der Beatmungsluft nicht möglich ist. Soweit eine Anfeuchtung erfolgt, ist sie nicht genau kontrollierbar. Die Sterilisierung des Gerätes bereitet Schwierigkeiten (DT-PS 1491 651).

Eine bekannte Vorrichtung zur Befeuchtung und Erwärmung von Luft, die durch einen künstlich beatmeten Patienten eingeatmet werden soll, besteht aus einem Behälter für das bei einer gewünschten s Temperatur in Wasserdampf umzuwandelnde Wasser. Der Behälter ist von außen beheizt. Er kann zum Zwecke der Sterilisation aus der Heizung genommen werden. Der Behälter besitzt eine Abdeckung, die oberhalb des Wasserniveaus einen Luftraum ergibt. lu Leiteinrichtungen leiten die Wärme zu den Verdampfungsoberflächen im Luftraum oberhalb des Wasserniveaus. Der Wasserdampf im Luftraum wird von der durch den Luftraum fließenden Atemluft aufgenommen und dem Patienten zugeführt. Wärmesteuerungseinrichtungen steuern die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt. Eine weitere Heizeinrichtung in einem, ein Rohr bildenden Teil der Befeuchtungseinrichtung ist so aufgebaut, daß der Temperaturanstieg der Atemluft in diesem Teil der Einrichtung gleich oder größer ist, als der Temperaturabfall, der so erwärmten Luft auf ihrem Weg zwischen dem Ausgang dieser weiteren Heizeinrichtung und dem Patienten. Die maximal gewünschte Temperatur wird dabei nicht überschritten. Mit dieser zusätzlichen, die Anlage komplizierenden Heizung, soll der Anfall vor Kondensat vermieden werden. Der bauliche Aufwand der gesamten Einrichtung ist sehr umfangsreich. Die gesamte Wassermenge muß aufgeheizt werden. Es sind besondere Regel- und Steuereinrichtungen notwendig. Des weiteren ist nachteilig, daß die Vorrichtung nur nach Trennung der empfindlichen elektrischen Bauteile sicher sterilisierbar ist. Der große Luftraum im Behälter erschwert die Einhaltung der Volumenkonstanz der durchzuleitenden Atemluft (DT-PS 20 32 421).

Ein anderer bekannter Gasbefeuchter für ein Beatmungsgerät enthält eine Wasserverdampfungskammer zum Verdampfen von Wasser am Wasserspiegel. Das zu verdampfende Wasser wird über einen Wasserfüllanschluß mit einem Schwimmerverschluß zugeführt. Der Schwimmerverschluß verhindert ein zu hohes Ansteigen des Wasserspiegels in der Verdampferkammer. Der Schwimmerverschluß kann auch in einer gesonderten Schwimmkammer vorgesehen sein. Dann sind die beiden Kammern, Verdampfungskammer und Schwimmerkammer, über einen Wasserkanal miteinander verbunden. Dem Druckausgleich zwischen den Gasräumen der beiden Kammern dient eine Gasverbindung in Form einer öffnung oder eines Rohres mit geringem Querschnitt. Um die Verdunstung bzw. Verdampfung des Wassers an der Oberfläche in der Verdampfungskammer sicherzustellen, befindet sich im Wasser der Verdampfungskammer ein Heizelement. Die Schwimmerkammer besitzt einen durch ein schwimmerbetätigtes Ventil abgeschlossenen Überlaufkanal, mit dem ein Ansteigen des Wasserspiegels bei mangelhafter Funktion des Schwimmerverschlusses am Wasserfüllanschluß infolge vor Kalkablagerung, Verschmutzung od. dgl. verhindert werden soll.
Bei diesem komplizierten Gasbefeuchter erfolgt die Anreicherung des zu befeuchtenden Gases mit Wasser oberhalb einer Wasseroberfläche. Um eine ausreichende Wasserdampfmenge zu erhalten, muß die Verdampfungsfläche große sein, damit also die ganze Wasserverdampfungskammer. Die Verdunstung ist außerdem sehr

^h5 stark abhängig von der Temperatur des Wassers und auch von der Geschwindigkeit des vorbeiströmenden Gases sowie der daraus resultierenden Abkühlung der Wasseroberfläche. Eine genaue Steuerung ist daher sehr

kompliziert, es sei denn, es wird auf eine genaue Dosierung verzichtet. Eine Sterilisation der Verdampfungskammer muß entweder zusammen mit der Schwimmerkammer, also auch mit dem Schwimmerverschluß, und dem Überlaufventil erfolgen oder der Gasbefeuchter muß vorher demontier·, werden (DT-OS

22 40 904).

Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Befeuchten der Beatmungsluft mit einer Auffangvorrichtung für Kondensat enthält in einem Gehäuse, das sowohl von der Beatmungsluft als auch vor der Ausatmungsluft durchströmt wird, einen Verdampfereinsatz. Dieser Verdampfereinsatz besitzt eine Heizeinrichtung. Er wird vor einem Wusserkanal, in den das zu verdampfende Wasser eingeleitet wird, durchsetzt. Unterhalb des Gehäuses ist eine Wasserauffangvorrichtung angeschlossen, in die entweder durch eine Düse oder durch ein Schwimmerventil das nicht verdampfende Wasser oder das anfallende Kondensat eingeleitet wird.

Die Mischung des aus dem Wasserkanal austretenden Dampfes mit der Beatmungsluft erfolgt im Totraum des Gehäuses, in dem die Beatmungsluft eingeleitet wird. Sie verläßt diesen wieder in das Luftführungssystem zum Patienten hinein, nachdem sie durch die Heizung aufgeheizt wurde und sich mit dem aus dem Wasserkanal austretenden Dampf vermischt hat.

Die Regelung des zufließenden zu verdampfenden Wassers muß sehr empfindlich durchgeführt werden, denn aus dem Wasserkanal soll nur Dampf austreten. Bei zu hohen Heizungstemperaturen kommt es jedoch zu Verpuffungen, so das Wasser und Dampf ausgestoßen werden. Der Totraum des Gehäuses ist, bedingt durch die Durchführung der Armungsluft, verhältnismäßig groß. Dies wirkt einer guten Durchmischung entgegen. Im Totraum herrscht außerhalb des Verdampfereinsatzes, an dem sowohl die Beatmungs- als auch die Ausatmungsluft vorbeiströmt, eine geringe Temperatur, wie sie für die Aufwärmung der Beatmungsluft richtig ist, auf der anderen Seite aber dadurch das Keimwachstum begünstigt. Die dann notwendige Desinfektion ist nicht einfach, sie kann nur nach völliger Demontage der Vorrichtung erfolgen (DT-OS

23 36 045).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befeuchten des Beatmungsgases von Patienten zu schaffen, die einfach im Aufbau, einfach zu regulieren sowia zu sterilisieren ist. Der Befeuchtungsraum, in dem die Mischung des Wasserdampfes mit dem Atmungsgas erfolgt, soll klein sein, damit in ihm jeweils nur ein geringes Atmungsgasvolumen vorhanden ist. Der Befeuchtungsraum soll nicht zur Quelle einer möglichen Verunreinigung des Atmungsgases mit Keimen werden.

Die Erfindung besteht darin, daß der Verdampfer aus einer mit einer elektrischen Heizung und mit Verdampfungskanälen versehenen Siedepatrone, über der eine Wasserführungshülse befestigt ist, die mit Dampfabführlöchern versehen ist, besteht und der Verdampfer in einer die Wasserzuführung und die Beatmungsgasführung enthaltenen Aufnahme des Gehäuses angeordnet ist, wobei axial oberhalb und innerhalb der Wasserführungshülse ein mit der Wasserführung verbundener, um die Siedepatrone gelegener Ringraum vorhanden ist und die Wasserführungshülse in den Befeuchtungsraum der Beatmungsgasführung hineinragt.

Die mit dieser Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das zu verdampfende Wasser der heißen Siedepatrone über den Ringrauni auf kürzestem Wege zugeführt wird und durch die Wasserführungshülse nahe an der Siedepatronenoberfläche gehalten wird, so daß es zu einer spontanen Verdampfung kommt. Der entstandene Wasserdampf s wird durch die Dampfabführlöcher direkt in das den Verdampfer umströmende Beatmungsgas eingeleitet. Es ist weiterhin sehr vorteilhaft, daß das Beatmungsgas durch die innige Umströmung der Hülse so weit aufgewärmt wird, daß in der weiteren Füllung des

ι υ Beatmungsgases eine Kondensation vermieden wird. Die hohe Temperatur der Siedepatrone in der Nähe des Siedepunktes verhindert wirkungsvoll das Wachsen von Bakterien. Dies ist im Sinne einer keimarmen Behandlung des Patienten von außerordentlicher Wichtigkeit.

In Ausbildung der Erfindung ist die Wasserführungshülse auf die Siedepatrone aufgeschraubt. Die Dampfabführlöcher besitzen einen Durchmesser, der größer ist, als die Verdampfungskanäle voneinander entfernt sind.

Mit dieser vorteilhaften Ausführung wird ein einfacher Aufbau möglich, der im Sinne eines ohne Schwierigkeiten zu demontier- und wiedermontierbares Gerätes notwendig ist, denn nur so ist sichergestellt, daß die notwendigen Reinigungen und Desinfektionen auch wirklich vom Personal durchgeführt werden. Die großen Dampfabführlöcher machen eine Vorzugsstellung der Wasserführungshülse auf der Siedepatrone unnötig.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung besitzt die Wasserführungshülse gegenüber der Aufnahme eine umlaufende Dichtung.

Diese umlaufende Dichtung, durch die in konstruktiv einfachster Weise der Ringraum mit der Wasserzuführung von der Leitungsführung der Beatmungsluft und

.15 dem Befeuchtungsraum, in dem die homogene Vermischung des Wasserdampfes mit dem Beatmungsgas erfolgt, getrennt ist, erlaubt den Einbau des Verdampfers ohne Vorzugsstellung. Damit wird die leichte Handhabung bei der Reinigung und Desinfektion unterstützt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung des Verdampfers.

Die Vorrichtung zum Befeuchten des Beatmungsgases enthält in dem Gehäuse 1 in der Aufnahme 23 den Verdampfer 2. Der Verdampfer 2 besteht aus der Siedepatrone 3 und der Wasserführungshülse 8. Er ist gegenüber dem Gehäuse durch die Dichtung 17 an der Siedepatrone 3 thermisch isoliert und abgedichtet. Die Befestigung in der Aufnahme 23 erfolgt durch die Befestigung 18. Die Siedepatrone 3 enthält die Heizung

19. Zur Vergrößerung der Verdampfungsoberfläche die Verdampfungskanäle 4. Die Wasserführungshülse 8 ist über die Siedepatrone 3 geschoben. Die beiden Teile sind z. B. durch eine Verschraubung 24 miteinander verbunden. Zwischen der Siedepatrone 3 und der

fto Wasserführungshülse 8 ist der ringförmige Raum 9 gebildet. Die Wasserführungshülse 8 besitzt Dampfabführlöcher 20, deren Durchmesser größer ist, als die Verdampfungskanäle 4 voneinander entfernt sind. Die Abdichtung der Wasserführungshülse 8 gegenüber der

i\s Wand der Aufnahme 23 erfolgt durch die umlaufende Dichtung 25. Diese Dichtung 25 dichtet den ringförmigen Raum 9 gegenüber der Beatmungsgasführung 10, die durch die Tülle 26 in den Befeuchtungsraum 22

erfolgt, ab. Das Beatmungsgas wird dann durch die Tülle 11 und das nicht dargestellte Luftführungssystem dem Patienten zugeleitet. Die Ausatmungsluft des Patienten durchströmt die Vorrichtung von dem Beatmungsgas getrennt durch die mit den Tüllen 12 und 13 versehene Rohrleitung 21. Der Wärmeinhalt der Ausatmung dient mit zur Erwärmung des angefeuchteten Beatmungsgases. Der Befeuchtungsraum 22 ist nach unten mit dem Auffangbehälter 14 verbunden. Die Verbindung erfolgt über das Schwimmerventil 16. In den Auffangbehälter fließt das überschüssige Wasser ab. Der Druckausgleich erfolgt durch die Öffnung 15.

Das zur Befeuchtung des Beatmungsgases notwendi ge Wasser wird über die Wasserführung 5 aus den" Wasservorrat 6 in den ringförmigen Raum 9 eingeleitet Dabei ist mittels der Rollenklemme 7 eine Regulierung möglich. An der geheizten Siedepatrone 3 verdampfl das Wasser. Der Wasserdampf tritt durch die Dampfabführlöcher in die Beatmungsgasführung 10 ein unc vermischt sich dann endgültig im Befeuchtungsraum 22 mit dem Beatmungsgas.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Befeuchten des Atmungsgases mit einem in einem Gehäuse angeordneten, mit einer Heizeinrichtung zum verdampfen des zugeführten Wassers versehenen Verdampfer und in das Gehäuse eingeführtem Atmungsgas, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (2) aus einer mit einer elektrischen Heizung (19) und mit Verdampfungskanälen (4) versehenen Siedepatrone (3) befestigt ist, über der eine Wasserführungshülse (8), die mit Dampfabführlöchern (20) versehen ist, besteht und der Verdampfer (2) in einer die Wasserführung (5) und die Beatmungsführung (10) enthaltenen Aufnahme (23) des Gehäuses (1) angeordnet ist, wobei axial oberhalb und innerhalb der Wasserführungshülse (8) ein mit der Wasserführung (5) verbundener, um die Siedepatrone (3) gelegener Ringraum (9) vorhanden ist und die Wasserführungshülse (8) in den Befeuchtungsraum (22) der Beatmungsgasführung (10) hineinragt.

2. Vorrichtung zum Befeuchten des Atmungsgases nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserführungshülse (8) auf die Siedepatrone (3) aufgeschraubt ist und die Dampfabführlöcher (20) einen Durchmesser besitzen, der größer ist, als die Verdampfungskanäle (4) voneinander entfernt sind.

3. Vorrichtung zum Befeuchten des Atmungsgases nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserführungshülse (8) der Aufnahme (23) im Gehäuse (1) eine umlaufende Dichtung (25) besitzt.