DE3329926A1

DE3329926A1 - Befeuchtungsgeraet

Info

Publication number: DE3329926A1
Application number: DE19833329926
Authority: DE
Inventors: Orlando D. Bristol Wis. Cambio jun.
Original assignee: Kendall Co
Current assignee: Teleflex Medical Inc
Priority date: 1982-08-23
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1984-02-23
Also published as: GB2126102B; ES525080A0; FR2531867B1; SE8304555L; DK386283A; NL185652C; AU552137B2; JPS5985669A; GB2126102A; BR8304497A; DK386283D0; DK165486C; DK165486B; NL8302894A; AU1831083A; JPS6345832B2; NL185652B; MX159625A; FR2531867A1; ES8501631A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Befeuchtungsgerät gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Beatmungsgerät zur Inhalationstherapie .

Die US-PS 3 771 721 beschreibt eine medizinische Inhalationstherapie mit Sauerstoff oder einer Mischung aus Sauerstoff und Luft mit hohem Feuchtigkeitsgehalt. Mehrere Arten von Vorrichtungen, u. a. Zerstäuber und Be-

-| 5 feuchter, sind für diese Behandlungen geeignet. Zerstäuber oder Nebelerzeuger weisen einen Behälter für reines Wasser auf, der mit einer Vorrichtung versehen ist, mit der der Behälter auf verschiedene Weise verwendet werden kann.

Die US-Patentschriften 4 110 419 und 4 172 105 beschreiben ein Patronen verwendendes Befeuchtungsgerät, das eine getrennte Heizvorrichtung mit einer zylindrischen Öffnung aufweist, in die zylindrische Einweg-Befeuchtungspatronen austauschbar eingesetzt werden. Die Patronen oder Patronenteile haben einen röhrenförmigen metallischen Hauptkörper, der in einen getrennt angeordneten, mit röhrenförmigen Wänden ausgestatteten Heizer einschiebbar ist. Der metallische, röhrenförmige Körper

2Q hat starre Deckel- und Bodenbereiche mit einem querverlaufenden Gasabgaberohr, wobei der Deckel einen geschlossenen Luftraum über einer Flüssigkeit bildet. Das zu befeuchtende Gas wird in einer hohlen Kammer zwischen dem konzentrisch in die Patrone ragenden Gasein-

3J- laßrohr, der radial im Abstand angeordneten Wand des

Hauptkörpers und einer Absorptionssäule verteilt. Das Einlaßrohr endet oberhalb des Wassers. Die Offenbarung der oben genannten Patentschriften wird hiermit in die Beschreibung aufgenommen. Um ein verbessertes Patronen-Befeuchtungsgerät zu erhalten, wird die in den genannten Patentschriften beschriebene Vorrichtung abgewandelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Befeuch- -|0 tungsgerät zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Befeuchtungsgerät der eingangs genannten Art mit Hilfe der im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Mit Hilfe der Erfindung wird daher eine wasserversorgte Anlage zur Abgabe von Wasser aus einem Behälter in ein Befeuchtungsgerät geschaffen, das mit einem Beatmungsgerät verbunden ist, welches in dem Beatmungsgerät einen

2Q abwechselnden Druck erzeugt. Die Anlage hält ein konstantes Wasservolumen in dem Befeuchtungsgerät aufrecht, während sie die Anpassung des Behälters von der des Systems trennt. Die Vorrichtung ist mit einem in dem Befeuchtigungsgerät angeordneten Niveau-Abtastrohr

pe versehen. Die Oberseite des Niveau-Abtastrohres ist über eine mit einem Rückschlagventil versehene Luftströmungsleitung mit dem Luftraum oben in dem Behälter für eine sterile Flüssigkeit verbunden. Dem Befeuchtungsgerät wird über eine Leitung Wasser zugeführt, die den

OQ Behälter mit der zylindrischen Patrone des Geräts verbindet. In diese Leitung ist ebenfalls ein Rückschlagventil angeordnet.

Zwar kann diese Vorrichtung zur Feuchtigkeitsbehandlung ^₅ sowohl von Erwachsenen als auch von Kindern herangezo-

gen werden, doch wird sie zur Vereinfachung der Beschreibung als Abwandlung der in der US-PS 4 110 419 beschriebenen, insbesondere der in der US-PS 4 172 105 beschriebenen Vorrichtung dargestellt, die atembare, mit großen Wassermengen befeuchtete Inhalationsgase zur Behandlung von Kindern liefern. Nicht erwähnte Teile der Vorrichtung sind mit der in der US-PS 4 172 105 beschriebenen identisch.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Befeuchtungsgeräts;
15

Figur 2 eine weitere perspektivische Ansicht des Befeuchtungsgeräts, bei der einzelne Teile im Schnitt dargestellt sind; und

Figur 3 einen Querschnitt eines Ventils und von Anschlagteile im einzelnen.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Bef euchtungs- und Zerstäubergerät 11 dargestellt. Es weist eine zusammengesetzte Patronen-Heiz- und Haltevorrichtung 12 mit einem in Figur 2 gezeigten wegwerfbaren oder teilweise wegwerfbaren Patronenteil 30 auf, das vorzugsweise mit einem nicht-metallischen oberen Gehäusedeckel 13 versehen ist. Einzelheiten der Heiz- und Haltevorrichtung 12 sind in der US-Patentschrift 4 110 419 genau beschrieben werden hier nicht wiederholt.

Die Haltevorrichtung 12 hat einen Bügel 14, der eine thermoplastische, als Vorratsbehälter für geeignet vorbereitetes Wasser dienende Flasche 15 hält, mit der das

dargestellte, erfindungsgemäße Gerät zusammenwirkt. Steril abgefüllte Flaschen sind als Concha, vorzugsweise Concha 1500 (1500 ml) bekannt und werden von der Respiratory Care Inc., Arlington Heights, Illinois vertrieben. Die Flasche 15 ist mit durchstechbaren Dichtungen 24 und 25 zur Aufnahme von Durchstechelementen 32 und 53 gemäß Figur 2 versehen. Der Gehäusedeckel 13 hat eine Gasabgabeöffnung 21. Zusammen mit der Gasabgabeöffnung 21 ist teilweise ein flexibler Schlauch 22 zur Abgäbe des behandelten Gases an den Patienten dargestellt. Als Flasche 15 wird vorzugsweise die genannte Concha-Einheit verwendet, die aufrecht neben der Haltevorrichtung 12 angeordnet wird. Die Einheit besteht aus einer dichten Wegwerf-Flasche 15 aus Kunststoff mit sterilem Wasser. Die Flasche weist eine Hauptkammer 23 mit durchstechbaren Dichtungen 24 und 25 sowie Verbindungsleitungen oder -schlauche 26 und 27 auf. Wesentlich bei dieser Erfindung ist das Verfahren, wie die Flasche 15 mit dem Patronenteil 30 des Befeuchtungsgeräts verbunden wird, und wie die Teile ausgelegt sind, die den Wasserstand im Patronenteil 30 steuern.

Der untere Verbindungsschlauch 26 ist über die das Durchstechelement 32 aufweisende Dichtung 25 mit dem Boden der Flasche 15 verbunden. Das andere Ende des Schlauches 26 ist über ein Verbindungsteil 34 mit dem Boden des Patronenteils 30 verbunden. Der obere Schlauch 27 ist über die Dichtung 24, an der das Durchsteckelement 53 angebracht ist, mit dem Oberteil der Flasche 15 verbunden. Das andere Ende des oberen Verbindungsschlauchs 27 ist über ein Verbindungsteil 38 mit einem im Patronenteil 30 des Befeuchtungsgeräts angebrachten Niveau-Abtastrohr 31 verbunden.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch Rückschlagventile 28 und 29 gemäß Figur 1 und 2. Sie weisen eine

sich zwischen einer ersten Stellung 54 und einer zweiten Stellung 60 hin- und herbewegende elastische Scheibe 39 auf. Wenn sich diese in der ersten Stellung 54 befindet, kann Wasser durch den unteren Verbindungsschlauch 26 und Luft durch den oberen Verbindungsschlauch 27 strömen. Wenn sich die Scheibe 39 in der zweiten Stellung 60 befindet, ist das Rückschlagventil 28, 29 geschlossen und Wasser kann nicht durch den unteren Verbindungsschlauch 2 6 und Luft nicht durch den oberen Verbindungsschlauch 27 strömen.

Im Betrieb steuern die Rückschlagventile 2 8 und 2 9 die Wasserströmung von der Flasche 15 durch das Patronenteil 30 des Befeuchtungsgeräts und den Luftstrom von einem Luftraum 40 zum Niveau-Abtastrohr 31. Gemäß Figur 1 sind Klammern 50 auf den Verbindungsschläuchen 26 und 27 angebracht. Das Befeuchtungsgerät ist mit einem Ein/Aus Schalter 51 und einem Steuerknopf 52 versehen.

Im Betrieb strömt, wenn die Befeuchtungspatrone zum ersten Mal angeschlossen wird, Wasser durch die Dichtung 25 und das Verbindungsteil 34 von der Flasche 15 zum Patronenteil 30 des Befeuchtungsgeräts. Das Wasser steigt im Patronenteil 30 und sperrt schließlich die Luftzufuhr von dem Niveau-Abtastrohr 31 ab.

Das Wasser steigt im Niveau-Abtastrohr 31 weiter und erzeugt einen Unterdruck im Luftraum 4 0 der Flasche 15. Der Unterdruck in der Flasche 15 ist gleich groß wie der hydrostatische Druck, der dem Niveau-Unterschied zwischen dem Wasser in der Flasche 15 und dem Wasser in dem Patronenteil 30 entspricht.

Bei Verwendung bei nichtzyklischen, kontinuierlichen Strömungen erzeugt Verdampfung einen Niveau-Abfall des

Wassers in dem Patronenteil 30, so daß das Unterteil des Niveau-Abtastrohres 31 der Luft ausgesetzt wird. Ein Teil des Wasser im Niveau-Abtastrohr 31 strömt aus und wird durch Luft aus dem Patronenteil 30 ersetzt. Dadurch wird ein Ungleichgewicht erzeugt, so daß Wasser aus der Flasche 15 über die Dichtung 25, den Verbindungsschlauch 26 und das Verbindung steil 34 in den Patronenteil 30 strömt. Dies wiederholt sich, wenn das Wasser im Patronenteil 30 verbraucht wird; es wird ein konstanter Wasserstand eingehalten.

Beim Einatmen während eines Beatmungsvorgangs steigt der Druck in dem Patronenteil 30 gegenüber dem in der Flasche 15 und wenn der Wasserstand im Patronenteil 30 oberhalb des Steuerniveaus ist, wird Wasser in den Verbindungsschlauch 27 gedrückt und das Rückschlagventil 2 8 öffnet sich. Wenn der Wasserstand im Patronenteil 30 unterhalb des Steuerniveaus ist, gelangt Luft über den Verbindungsschlauch 27 in die Flasche 15. In den Verbindungsschlauch 26 gedrücktes Wasser bewirkt, daß sich das Rückschlagventil 29 beim Ausatmen während des Beatmungsvorgangs schließt; gleichzeitig sinkt der Druck innerhalb des Patronenteils 30 wesentlich gegenüber dem in der Flasche 15. Dadurch schließt sich das Rückschlagventil 28, öffnet sich das Rückschlagventil 29 und Wasser strömt aus der Flasche 15 durch den Verbindungsschlauch 26 in den Patronenteil 30.

Die Vorrichtung wird immer versuchen, ein Gleichgewicht zu erreichen. Der Druck in der Flasche 15 wächst, bis die Luftversorgung abgeschnitten ist und sinkt dann, bis die Luftversorgung wieder geöffnet wird. Das Rückschlagventil 29 in dem unteren Verbindungsschlauch 26 verhindert, daß während des Einatmens Wasser zurück in die Flasche gedrückt wird und ermöglicht, daß Wasser

beim Ausatmen fließen kann. Das Rückschlagventil 28 in dem oberen Verbindungsschlauch 27 verhindert, daß der Druck in der Flasche 15 beim Ausatmen sinkt und ermöglicht es, daß Luft oder überschüssiges Wasser beim Einatmen durch den oberen Verbindungsschlauch 27 gedrückt wird. Auf diese Weise werden ein ziemlich konstanter Wasserstand und die Anpassung aufrechterhalten, d. h. die Ausdehnung und Zusammenziehung der Flasche 15 ist wesentlich vermindert.

Claims

Patentansprüche

Befeuchtungsgerät, bei dem ein Belüftungsgerät einen zyklischen Druck innerhalb eines Befeuchters erzeugt und ein konstantes Wasservolumen im Befeuchter aufrechterhalten wird, während dabei die Anpassung eines Behälters an das Beatmungsgeräts getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Befeuchtungs-Patronenteil (30) einen eine innere Außenwand aufweisenden Hauptkörper aufweist ;

b) das Patronenteil (30) einen oberen Endbereich mit einem am Hauptkörper befestigten Deckel (13) besitzt;

-Ίο.) das Patronenteil (30) einen unteren Endbereich aufweist, der in einer Querwand endet und geeignet und so aufgebaut ist, eine der Befeuchtung dienende Flüssigkeit zu halten, wobei die Querwand einen Einlaß hat, der über eine Leitung

(26) mit einem Flüssigkeitsauslaß einer externen Flüssigkeitsquelle verbunden ist;

d) das Patronenteil (30) eine Flüssigkeits-Absorptionsvorrichtung aufweist, die mit einem in der Mitte offenen, im wesentlichen röhrenförmigen

Säulenelement zur Flüssigkeitsabsorption versehen ist, das eine innere Außenfläche als Verdampfungsfläche für die Flüssigkeit hat, die praktisch an einen wesentlichen Teil des Hauptkörpers des Patronenteils (30) angrenzt und

gleichgroß wie dieser ist, und daß der untere Endbereich dafür ausgelegt und so aufgebaut ist, daß er direkt von der der Befeuchtung dienenden Flüssigkeit benetzt wird, wenn diese sich im unteren Endbereich befindet, wobei die

Flüssigkeit aufgrund der Kapillarwirkung in der Absorptionsvorrichtung nach oben und auf die Verdampfungsfläche transportiert wird;

e) ein Flüssigkeits-Niveau-Abtastrohr (31) in dem Patronenteil (30) parallel zum in der Mitte angeordneten, röhrenförmigen Säulenelement zur Flüssigkeitsabsorption angeordnet ist und in der Nähe der Unterseite des Patronenteil (30) ausgeht und sich bis zum Deckel (13) des oberen Endbereichs erstreckt;

f) der Deckel (13) des oberen Endbereichs des Patronenteils (30) mit einem Teil des Hauptkörpers einen Luftraum oberhalb des Flüssigkeitsniveaus im unteren Endbereich bildet;

g) der Deckel (13) ein Einlaßrohr für das Atemgas aufweist, das in dem Hauptkörper endet und das zu befeuchtende Gas in die Patrone leitet;
h) der Deckel (13) ein nach außen ragendes Abgaberohr als Auslaß für das befeuchtete Atemgas

aufweist, das mit dem Luftraum in Strömungsverbindung steht;

i) ein Einweg-Behälter (15) mit einer dicht eingeschlossenen, sterilen Flüssigkeit ein Flüssigkeitsauslaßrohr, eine Vorrichtung (14), mit der der Behälter (15) außen an dem Patronenteil (30) abnehmbar befestigt ist, sowie eine Flüssigkeitseinlaßvorrichtung aufweist, die über eine Leitungsvorrichtung eine Strömungsverbindung zwischen dem externen Behälter (15) für sterile Flüssigkeit und dem Patronenteil (30) herstellt, wobei die Leitungsvorrichtung ein erstes rohrförmiges Element (26) mit einem Rückschlagventil (29), dessen erstes Ende mit dem Flüssigkeitsauslaß des Behälters (15) verbunden ist und dessen zweites Ende mit dem Einlaß des Patronenteils (30) eine Verbindung herstellt, sowie ein zweites, rohrförmiges Element (27) mit einem Rückschlagventil (28) aufweist, dessen erstes Ende mit dem Niveau-Abtastrohr (31) verbunden ist und dessen zweites Ende über das Rückschlagventil (29) mit dem oberen Teil des Behälters (25) für sterile Flüssigkeit verbunden ist.
30
2. Befeuchtungsgerät zur Befeuchtung und Erwärmung eines atembaren Gases, beispielsweise mit Sauerstoff angereicherter Luft, die von einem Patienten bei einer Inhalationtherapie einzuatmen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Patronenteil (30) einen mit einer inneren Außenwand versehenen, röhrenförmigen Hauptkörper aufweist;

b) das Patronenteil (30) einen oberen Endbereich mit einem am Hauptkörper befestigten Deckel

(13) besitzt;

c) das Patronenteil (30) einen unteren Endbereich aufweist, der in einer Querwand endet und so aufgebaut ist, daß er die der Befeuchtung dienende Flüssigkeit zurückhält, wobei die Quer

wand einen Flüssigkeitseinlaß aufweist, der über eine Leitung mit einem Flüssigkeitsauslaß einer externen Flüssigkeitsquelle in Strömungsverbindung bringbar ist;

d) das Patronenteil (30) mit einer Flüssigkeitsabsorptionsvorrichtung versehen ist, die mit einem in der Mitte offenen, im wesentlichen röhrenförmigen Säulenelement zur Flüssigkeitsabsorption versehen ist, das eine innere Außenfläche als Verdampfungsfläche für die Flüssig

keit hat, die praktisch an einen wesentlichen Teil des Hauptkörpers des Patronenteil (30) angrenzt und gleichgroß wie dieser ist und daß der untere Endbereich so aufgebaut ist, daß er direkt von der der Befeuchtung dienenden Flüs

sigkeit benetzt wird und daß die Flüssigkeit durch die Kapillarwirkung in der Absorptionsvorrichtung nach oben und zu der Verdampfungsfläche transportiert wird;

e) ein Flüssigkeits-Niveau-Abtastrohr (31) in dem Patronenteil (30) neben dem in der Mitte angeordneten, röhrenförmigen Säulenelement zur Flüssigkeitsabsorption angeordnet ist und nahe des Bodens des Patronenteils (30) ausgeht und bis zum Deckel (30) des oberen Endbereichs verläuft;

f) der Deckel (13) des oberen Endbereichs des Patronenteils (30) mit einem Teil des Hauptkörpers einen Luftraum oberhalb des Niveaus der der Befeuchtung dienenden Flüssigkeit im unteren Endbereich bildet;

g) der Deckel (13) ein Einlaßrohr für das Atemgas aufweist, das im Hauptkörper endet und das zu befeuchtende Gas in die Patrone (30) leitet;

h) der Deckel (13) ein nach außen ragendes Abgaberohr als Auslaß für das befeuchtete Atemgas

aufweist, das mit dem Luftraum in Strömungsverbindung steht, wobei das Abgaberohr mit einem Ausgangsschlauch (22) verbindbar ist;
i) ein Einweg-Behälter (15) mit einer dicht eingeschlossenen, sterilen Flüssigkeit ein Flüssig

keitsauslaßrohr, eine Vorrichtung (14), mit der der Behälter (15) außen an dem Patronenkörper (30) abnehmbar befestigbar ist, sowie eine Flüssigkeitseinlaßvorrichtung aufweist, die über eine Leitungsvorrichtung eine Störmungsverbin-

dung zwischen dem externen Behälter (15) für sterile Flüssigkeit und dem Patronenteil (30) herstellt, wobei die Leitungsvorrichtung ein erstes rohrförmiges Element (26) mit einem Rückschlagventil (29), dessen erstes Ende mit dem

Flüssigkeitsauslaß des Behälters (15) verbunden ist und dessen zweites Ende mit dem Einlaß des Patronenteils (30) eine Verbindung herstellt, sowie ein zweites rohrförmiges Element (27) mit einem Rückschlagventil (28) aufweist, dessen

erstes Ende mit dem Niveau-Abtastrohr (31) verbunden ist und dessen zweites Ende über das Rückschlagventil (29) mit dem oberen Teil des Behälters (15) für sterile Flüssigkeit verbunden ist.
3. Befeucht xgungsger ät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (29) in der ersten Leitung (26) groß genug ist, diese abzuschließen, um einen Rückstrom von Wasser aus dem Patronenkörper (30) in den Behälter (15) zu verhindern.
4. Befeuchtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (28) in der zweiten Leitung (27) groß genug ist, die Leitung (27) abzuschließen und einen Rückstrom von Luft aus dem Behälter (15) zum Deckel (13) des oberen Endbereichs des Patronenteils (30) zu verhindern.