DE2908528C2

DE2908528C2 - Lungengesteuertes Atemgerät mit Überdruck im Maskeninnenraum

Info

Publication number: DE2908528C2
Application number: DE2908528A
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(grad.) 2400 Lübeck Gdulla
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1984-04-05
Also published as: DE2908528A1; SE7909661L; GB2044110B; US4276877A; SE437612B; FR2450615A1; FR2450615B3; GB2044110A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren unter Anwendung des Überdrucksystems bei lungengesteuerten Atemgeräten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus dem Firmenprospekt Drägerwerk AG 1412.6, 2. Ausgabe, Juni 1978 bekannt.

In den anatomischen Toträumen der äußeren Atemwege des Menschen ergibt sich durch die Funktion der Lunge während der Einatemphase ein Unterdruck und während der Ausatemphase ein Überdruck. Dieser Druckwechsel beim Atemzyklus wird bei Anschluß _J5 eines Atemschutzgerätes durch den Atemanschluß — Maske oder Mundstück - auf das Gerät übertragen und für die Funktion des Gerätes nutzbar gemacht.

Diese Art der Ventilation der Lunge durch die Lungenmuskulatur, wobei die natürlichen Ventilationswege durch das Atemschutzgerät nur künstlich verlängert werden, entspricht den normalen atemphysiologischen Vorgängen. Dieses System ist somit optimal, wenn die durch das Atemschutzgerät entstehenden zusätzlichen Atemwiderstände bzw. die Druckänderungen für Ein- und Ausatmung und die Totraumvergrößerung durch das Gerät niedrig genug gehalten werden können, so daß die Atmung nicht wesentlich erschwert wird.

Ein bekanntes Problem bei Atemschutzgeräten ist der dichte Anschluß des Atemgerätes an die Atemwege des Geräteträgers. Die Atemschutzmaske muß dabei dem Gesicht des Trägers dicht anliegen. Bedingt durch den Unterdruck beim Einatmen entsteht in der Atemmaske ein Unterdruck, durch den dann ein Druckgefälle zur Umgebungsatmosphäre vorhanden ist. Aus diesem Druckgefälle resultiert die Leckrate mit dem Eindringen von Umgebungsluft in den Maskeninnenraum.

Ein stetiger Überdruck in der Maske, auch beim Einatmen, verhindert das Eindringen von Umgebungs- _bo luft. Er führt jedoch zu atemphysiologisch ungünstigen Atemwiderständen. Der natürlichen Atmung entspricht während der Einatemphase ein geringer Unterdruck und nur während der Ausatemphase ein geringer Überdruck. ^b5

Aus dem Firmenprospekt Drägerwerk AG 1412.6, 2. Ausgabe, Juni 1978, ist ein lungengesteuertes Atemgerät mit einem mit einer Atemschutzvollmaske, die eine Innenmaske enthält, verbundenen atemgesteuerten Dosierventil bekannt, in der dann mit unter Druck zugeführter Atemluft eine definierte Luftführung derart erreicht wird, daß es nicht zum Beschlagen der Panorama-Sichtscheibe kommt.

Die Innenmaske berücksichtigt hier nicht die Überdruckverhältnisse in dem Augenraum, der zwischen Vollmaske und der Innenmaske besteht. Die Innenmaske besitzt zwar Steuerventile, die den Augenraum mit dem Innenraum der Innenmaske verbinden, sie dienen der Durchführung der Atemluft und verhindern eine Rückströmung der Atemluft aus dem Innenraum zum Augenraum. Es handelt sich hier um normale Rückschlagventile, die hier eine möglichst geringe Druckdifferenz verursachen sollen. Der Innenraum der Innenmaske besitzt also praktisch den gleichen Überdruck wie im Augenraum mit all den atemphysiologischen Nachteilen für den Träger. Er muß zum Beispiel gegen diesen hohen Überdruck ausatmen. Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren unter Anwendung des Überdrucksystems bei lungengesteuerten Atemgeräten der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß im Innenraum der Innenmaske normale, der Umgebung entsprechende Druckverhältnisse bestehen, während im Augenraum während der Ein- und Ausatemphasen stetig ein Überdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre gewährleistet werden soll.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Verfahren unter Anwendung des Überdrucksystems bei lungengesteuerten Atemgeräten der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Der wesentliche Vorteil für den Träger liegt in der Beibehaltung des Normaldruckes um die Atemorgane. Der Innenraum der Innenmaske ist durch die Steuerventile gegenüber dem Augenraum der Vollmaske abgeschlossen. Zur Einleitung der Einatemphase muß nur der normale Unterdruck aufgebracht werden, um die gegen den Überdruck auf der anderen Seite gerade schließenden Steuerventile zu öffnen. Für die Ausatemphase gelten auch die bisher bekannten Werte der Atemgeräte ohne Anwendung des Überdrucksystems. Die Steuerventile schließen durch die nur vom Differenzdruck bewegte Schließfeder. Das Ausatemventil öffnet wie üblich von einem Innenraum mit Normaldruck gegenüber dem Umgebungsdruck. Die Lösung iut einfach und wirkt sicher.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das komplette Atemgerät, jedoch ohne Atemluftvorrat,

Fig.2 eine Einzelheit der Innenmaske mit den Ventilen.

Das Atemgas, im allgemeinen Druckluft, wird dem Anschluß 1 des druckgesteuerten Einatemventils 2 mit einem Druck, der normalerweise zwischen 3 und 10 bar liegt, zugeführt. Dabei kann dieser Anschluß 1 mit dem Druckminderer eines Behältergerätes oder mit einem Druckluftschlauchgerät verbunden werden. Das druckgesteuerte Einatemventil 2 enthält eine Membran 3, die auf der mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung stehenden Membranseite durch eine Membranfeder belastet ist. Der Membran 3 liegt ein Steuerhebel 5 an. Dieser Steuerhebel 5 steht mit dem Druckluftventil 6 derart in Verbindung, daß bei Bewegung der Membran in Richtung zum Steuerhebel 5 das Druckluftventil 6 geöffnet wird, so daß vom Anschluß 1 her Druckluft in

den Steuerraum 7 einströmen kann-

Der Steuerraum 7 ist der Vollmaske 8 vorgeschaltet, so daß der sich in den Steuerraum 7 einstellende Druck auf den Augenraum 9 übertragen wird.

In dem Augenraum 9 ist eine Innenmaske 10 "> angeordnet, die mit zwei Steuerventilen 11 versehen ist Diese Steuerventile 11 sind mit einer Schließfeder 12 versehen. Die Innenmaske 10 deckt die Atemorgane des Maskenträgers, d. h. Mund und Nase, ab. Der innenraum 13 der lnnenreaske 10 ist mit der Umgebungsatmosphä- '" re durch ein auf geringste Druckunterschiede ansprechendes übliches Ausatemventil 14 verbunden. Der Dichtungsrand 16 der Innenmaske 10 läuft der Gesichtshaut anliegend flach aus, so daß der Überdruck im Augenraum 9 zusätzlich den Anpreßdruck zum i"· Abdichten vergrößert

Die die Atemorgane abdeckende Innenmaske 10 mit den erwähnten Ventilen 11 und 14 ist in Fig.2 genauer dargestellt Die Ventilfläche 15 ergibt sich d_bei aus der Bohrung in der Wand der Innenmaske 10. *>

Die Menibranfeder 4 ist so bemessen, daß sich im Steuerraum 7 und damit auch im Augenraum 9 der gewünschte Überdruck von z. B. 4 mbar einstellt Damit herrscht dieser Druck auch an der Dichtung oder Dichtungslinie 17, die den Augenraum 9 gegenüber der r> Umgebungsatmosphäre absperrt Dieser Druck vor: 4 mbar ist somit der Überdruck, der in dem System gegenüber der Umgebungsatmosphäre bei eventuellen Undichtigkeiten an der Dichtungslinie 17 oder an sonstigen Teilen des gesamten Überdruckraumes zur «i Auswirkung kommt, d. h. bei Leckagen strömt Luft aus dem System nach außen ab und nicht in umgekehrter Richtung, wie es bei einem normalen Behältergerät mit Unterdruckphase während der Einatmung der Fall wäre. ^J>

Damit nun bei diesem statischen Zustand nicht die Steuerventile 11 der Innenmaske IO geöffnet werden und sich dann auch im Innenraum 13 etwa der gleiche Druck einstellen würde, sind die Steuerventile 11 mit Schließfedern 12 versehen, die der Kraft, die aus dem Überdruck von 4 mbar mal Ventilfläche der Steuerventile 11 gebildet wird, mindestens <las Gleichgewicht halten. Zweckmäßiger sind die Schließfedern 12 jedoch so bemessen, daß eine geringe Überschußkraft vorhanden ist

Das aus dem Innenraum 13 ableitende Ausatemventil 14 ist ein normales Ausatemventil mit sehr geringem Öffnungswiderstand.

Mit dem Einatmen öffnet der Maskenträger bereits durch Erzeugung eines geringen Unterdruckes im Innenraum 13 die Steuerventile 11. Damit strömt Luft aus dem Augenraum !) in den Innenraum 13 ein und weiter zu den Atemorganen des Maskenträgers. Mit dem Druckabbau im Augenraum 9 durch diese Luftentnahme wird durch die Membranfeder 4 des Einatemventils 2 die Membran 3 gegen den Steuerhebel 5 bewegt und damit das Druckluftventil 6 so lange geöffnet, bis nach Deckung des Atemluftbedarfs der Gleichgewichtszustand wieder hergestellt ist Dabei bleibt in dem verbundenen System des Steuerraumes 7 und des Augenraumes 9 stets der Überdruck erhalten. Ein Unterdruck tritt beim Einatmen nur im Innenraum 13 auf.

Mit der Ausatmung bildet sich im Innenraum 13 ein positiver Druck aus, mit dem die Steuerventile 11 sofort schließen, sich dagegen das Ausatemventil 14 bei üblichem Überdruck öffnet, so daß die Ausatemluft ohne zusätzliche Belastung durch den Überdruck im Augenraum 9 ins Freie abgeführt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren unter Anwendung des Uberdrucksystems bei lungengesteuerten Atemgeräten, m denen über ein atemdruckgesteuertes Einatemventil Atem- , luft bis zu einem gewünschten Überdruck in den Augenraum zwischen einer Vollmaske und einer Innenmaske, deren Innenraum mit dem Augenraum durch Steuerventile verbunden ist, eingeleitet wird, aus diesem über die Steuerventile zu den Atemorga- ι _n nen des Trägers fließt und in der Ausatemphase bei geschlossenen Steuerventilen durch ein Ausatemventil nach außen abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließdruck der Steuerventile (11) dem gewünschten Oberdruck des ₎₅ Augenraumes (9) gegenüber dem Innenraum (13) entspricht, dessen physiologische Druckverhältnisse dem Druck der umgebenden Atmosphäre entsprechen.

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