DE3519753C2

DE3519753C2 -

Info

Publication number: DE3519753C2
Application number: DE3519753A
Authority: DE
Inventors: Kazu Tokio/Tokyo Jp Itoh
Original assignee: Itoh Seiki Kk Tokio/tokyo Jp
Current assignee: Itoh Seiki Kk Tokio/tokyo Jp
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1985-06-01
Publication date: 1989-03-09
Also published as: JPS60195049U; JPH0238764Y2; US4633868A; DE3519753A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Sauerstoffatemgerät mit ge schlossenem Atemkreislauf, dessen Ausatemteil im wesent lichen aus

- einem Ausatemschlauch mit Ausatemrückschlagventil und
- einem Atembeutel besteht, der die ausgeatmete Atem luft, sowie Sauerstoff aus einer Sauerstoffversor gungseinrichtung über ein automatisches druckge steuertes Sauerstoffzuführventil erhält, und

dessen Einatemteil aus

- einem mit dem Atembeutel verbundenen Einatem schlauch mit Einatemrückschlagventil besteht,

wobei

- der Einatemschlauch und der Ausatemschlauch an eine Atemmaske anschließbar sind,
- ein Abblasventil im Ausatemteil angeordnet ist, dessen Ventilgehäuse mit einer ersten Ventilöff nung mit dem Atemkreislauf im Ausatemteil und mit einer zweiten Ventilöffnung mit der Atmosphäre verbunden ist,
- in der ersten Ventilöffnung ein erstes Rückschlag ventil angeordnet ist, und
- in der zweiten Ventilöffnung ein über eine Druck taste zu betätigendes zweites Ventil angeordnet ist.

Ein derartiges Sauerstoffatemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft ist aus der DE-PS 9 28 505 bekannt. Das darin beschriebene Sauerstoffatemschutzgerät weist einen Einatemschlauch und einen Ausatemschlauch auf, die mit einem Mundstück oder einer Maske verbunden werden können und die jeweils mit einem Rückschlag ventil versehen sind. Die ausgeatmete Luft wird über eine Luftreinigungspatrone und einen Atembeutel wieder dem Einatemschlauch zugeführt. Dem Atembeutel wird ferner über ein membrangesteuertes Sauerstoffzuführ ventil Sauerstoff aus einer Sauerstoffflasche zuge führt. Ein im Ausatemteil des Kreislaufs angeordnetes Überdruck-Entlüftungsventil besteht aus einem Ventil gehäuse, das über eine erste Ventilöffnung und ein Rückschlagventil mit einer Ausatemleitung, über eine zweite Ventilöffnung und ein drucktastenbetätigtes Entlüftungsventil mit der Atmosphäre und über eine dritte Ventilöffnung permanent mit einer Druckkammer verbunden ist, die die Membran des membrangesteuerten Sauerstoffzuführventils enthält. Dabei ist das Rück schlagventil an der ersten Ventilöffnung gegen das drucktastenbetätigte Entlüftungsventil über eine Feder abgestützt, so daß bei Betätigung des Entlüftungsven tils das Rückschlagventil stets geschlossen ist. Das Entlüftungsventil dient dazu, die Druckkammer des membrangesteuerten Sauerstoffzuführventils zu entlasten und damit die Sauerstoffzufuhr bei Betätigung des Ent lüftungsventils zu unterbrechen. Dabei wird das Ent lüftungsventil von einer starren Wand des Atembeutels jedesmal dann betätigt, wenn der Atembeutel in seine ausgedehnte Position gelangt, wodurch dann eine weitere Sauerstoffzufuhr unterbrochen wird. Das Überdruckent lüftungsventil dient also dazu, einerseits die Druck kammer mit dem Ausatemdruck über das Rückschlagventil zu beaufschlagen und andererseits, wenn der Atembeutel in seiner ausgedehnten Position ist, die Druckkammer zu entlasten, um eine weitere Sauerstoffzufuhr zu unter brechen. Dabei wird dieses Überdruckentlüftungsventil stets automatisch bei jedem Atemzug betätigt. Eine Sauerstoffzufuhr erfolgt grundsätzlich unabhängig davon, ob dies notwendig ist oder nicht. Das Überdruckentlüf tungsventil dient nicht dazu, die Sauerstoffzufuhr einzuleiten, sondern sie zu beenden.

Die DE-AS 11 37 645 beschreibt ein Tauchgerät, bei dem beim Abstieg ein Atembeutel über ein Handzusatzventil zum Ausgleich der Volumenverkleinerung durch den höhe ren Wasserdruck zusätzlich direkt mit Sauerstoff ge füllt wird. Dieses Handzusatzventil erlaubt nicht das Abblasen ausgeatmeter Luft, um die Sauerstoffkonzen tration indirekt zu erhöhen.

Aus der DE-OS 22 18 173 ist ein Atmungsschutzgerät be kannt, das ein von dem Atembeutel in dessen ausgedehn tem Zustand betätigtes Überdruckentlastungsventil auf weist. Dieses Überdruckentlastungsventil wird automa tisch und regelmäßig, d.h. bei jedem Atemzug in dessen Endphase betätigt. Ein stets automatisch und regelmäßig betätigtes Überdruckentlastungsventil ermöglicht ledig lich, bei jedem Atemvorgang ein bestimmtes konstantes Volumen der Ausatemluft abzublasen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sauer stoffatemgerät mit geschlossenem Atemkreislauf zu schaffen, bei dem das Risiko eines Sauerstoffmangels unter statischen Bedingungen verringert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese hen, daß das zweite Ventil jederzeit und beliebig lang betätigbar ist, und daß der Druckabfall im Atemkreis lauf das Sauerstoffzuführventil betätigt.

Durch das Abblasen eines Teils der ausgeatmeten Luft in die Atmosphäre wird der Druck in dem Atemkreislauf redu ziert, wodurch Sauerstoff entsprechend dieser abgebla senen ausgeatmeten Luft über das automatisch betätigte Sauerstoffzuführventil zugeführt werden kann und die Sauerstoffkonzentration in dem Atemgerät erhöht werden kann.

Die Erfindung ermöglicht eine Anpassung der Sauerstoff konzentration an den tatsächlichen Verbrauch, wobei durch Betätigung des Abblasventils beliebig viel Aus atemluft an die Atmosphäre abgegeben werden kann. Ein Sauerstoffmangel kann jederzeit durch Betätigung des Abblasventils vermieden werden, während gleichzeitig der Sauerstoffverbrauch dadurch gesenkt werden kann, daß nicht bei jedem Atemvorgang ein Luftaustausch Atemkreislauf/Atmosphäre stattfinden muß.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Abblasventil an dem unteren vorderen Ende der Atemmaske angeordnet ist.

Aufgrund von Versuchen hat sich bestätigt, daß die Sauerstoffkonzentration unter statischen Bedingungen bei Verwendung des erfindungsgemäßen Atemgeräts im wesentlichen konstant auf jeden gewünschten Wert ungefähr von oberhalb 27% bis 100% gehalten werden kann.

Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Sauerstoffatem gerät als Atemgerät für die Notfallmedizin mit offenem Kreislauf verwendet werden, um ein toxisches Gas aus zuwaschen, das in die Lunge eingedrungen ist, und um auch eine Inhalation von hochkonzentriertem Sauerstoff zu ermöglichen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Abblasventil,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsge mäßen Sauerstoffatemgerätes.

Bei dem Sauerstoffatemgerät gemäß Fig. 2 sind ein Ein atemschlauch 5 und ein Ausatemschlauch 3 mit einer Maske 1 über ein Einatemventil 2 und ein Ausatemventil 4 verbunden. Die ausgeatmete Luft, die über den Aus atemschlauch 3 abgeblasen wird, wird durch einen Rei nigungskanister 7 (Kohlendioxid-Entfernungseinrichtung) hindurchgeführt, der mit einem Absorptionsmittel 6 (wie beispielsweise Ca(OH)₂) gefüllt ist, um Kohlendioxidgas zu entfernen. Die gereinigte Luft wird durch einen Be hälter 9, der einen mit der offenen Atmosphäre in Ver bindung stehenden Atmungsbeutel 8 aufnimmt, geführt, um dann in den Einatemschlauch 5 zurückgeführt zu werden.

Sauerstoff wird aus einem unter Druck stehenden Sauer stoffbehälter 10 dem Behälter 9 über ein Sauerstoffzu führventil 11 in einem Umfang zugeführt, der dem ent fernten Kohlendioxid entspricht.

Ein Abzweigungsschlauch 13 ist mit dem Ausatemschlauch 3 verbunden. Am Ende des Abzweigschlauches 13 ist ein Ausatembeutel 14 angeschlossen. Der Beutel 14 besteht aus einem elastischen Beutelmaterial mit leichtem Wie derherstellvermögen. Der Beutel zieht sich von selbst in seine ursprüngliche Form, wie mit der durchgezogenen Linie 14 gezeigt, zusammen. Wenn er aber durch eine schnelle oder tiefe Atmung mit Gas gefüllt wird, dehnt er sich in eine Form, wie durch die gestrichelte Linie 14′ gezeigt, aus. Wenn das Einströmen des Gases beendet ist, wird das Gas in dem Beutel über den Schlauch 13 durch die Rückstellkraft des Beutels in das System wie der zurückgeführt. Am Ende des Ausatembeutels 14 ist eine Öffnung gebildet. Eine Kapillarleitung 15 extrem kleinen Durchmessers ist mit dieser Öffnung verbunden. Die Ausatemluftführung 19 besteht aus dem Abzweig schlauch 13, dem Ausatembeutel 14 und der Kapillar leitung 15. Am Ende der Kapillarleitung 15 ist ein Druckentlastungsventil 16 für den statischen Druck an geschlossen.

Bei dem innerhalb der Ausatemeinrichtung (Rücklauf system) bestehenden Druck wird die durch das Atmen er zeugte dynamische Atemdruckkomponente gedämpft und über die abgezweigte Ausatemluftführung entfernt, so daß nur die statische Druckkomponente das Druckentlastungs ventil für den statischen Druck erreicht. Wenn der statische Druck einen vorgeschriebenen Wert übersteigt, wird der Überdruck nach außen abgelassen, um eine ex zessive Zunahme des statischen Drucks zu verhindern, und um die Funktion des Atembeutels unter normalen Be dingungen aufrechtzuerhalten. Die Einrichtung kann da her eine exzessive Zunahme der Sauerstoffkonzentration in der inhalierten Luft verhindern.

Einzelheiten des Abblasventils 12 sind in Fig. 1 ge zeigt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Abblasventil 12 an dem unteren vorderen Ende der Maske 1 angebracht.

Ein innerhalb der Maske 1 befestigter Stützring 20, ein in dem Ring 20 fest eingefügtes Ringteil 21 und ein an dem Ringteil 21 befestigter Zylinder 22 mit auf beiden Seiten offenen Enden, bilden ein Gehäuse 23 des Abblas ventils 12. Der durch den Stützring 20 und das Ringteil 21 begrenzte Raum im Zentrum bildet einen mit der Aus atemeinrichtung des Zirkulationssystems verbindenden Durchlaß 26. Ein scheibenähnliches Teil 24 ist an dem Zylinder 22 ausgeformt und Entlüftungsöffnungen 24 a und 22 a sind in das scheibenähnliche Teil 24 bzw. in die Außenwand des Zylinders 22 gebohrt. Diese Entlüftungs öffnungen 24 a und 22 a bilden jeweils einen mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Durchlaß.

Ein scheibenähnliches Rückschlagventil 27, das sich in dem mit der Ausatemeinrichtung in Verbindung stehenden Durchlaß 26 erstreckt, ist außen an einem ringförmigen Ventilsitz 25 derart vorgesehen, daß es auf dem an dem äußeren Ende (in Richtung auf die Atmosphäre) des Ring teils 21 gebildeten Ventilsitz 25 aufliegt, wenn keine ausgeatmete Luft zugeführt wird. Das Rückschlagventil 27 besteht aus einem flexiblen Material, wie beispiels weise Gummi oder Kunststoff, so daß, wenn ausgeatmete Luft zugeführt wird, sein äußerer Umfangsbereich um gebogen wird, um die Luft nach außen zu lassen. Ein scheibenähnliches manuelles Ventil 28 aus steifem Kunststoff o.dgl., das sich zu den Entlüftungsöffnungen 24 a erstreckt, ist im Inneren des scheibenähnlichen Teils 24 vorgesehen. Eine Drucktaste 29 ist an dem Handventil 28 befestigt, und ein Schaft 29 a der Druck taste 29 ist gleitend beweglich in eine Öffnung ein gefügt, die in das scheibenähnliche Teil 24 gebohrt ist. Eine Schraubenfeder 32 ist zwischen der Drucktaste 29 und dem scheibenähnlichen Teil 24 angeordnet, und das Handventil 28 wird gegen einen innerhalb des schei benähnlichen Teils 24 gebildeten ringförmigen Ventil sitz 31 gedrückt. Auf diese Weise öffnet sich das Hand ventil 28 nur, wenn die Drucktaste 29 gedrückt wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des obigen Ausfüh rungsbeispiels beschrieben.

Ein Benutzer zieht zunächst das Sauerstoff-Atemgerät mit geschlossenem Atemkreislauf an und stülpt die Maske 1 über, damit sie anliegt. Nachdem überprüft worden ist, daß die Maske fest angebracht ist, atmet der Anwen der zwei- oder dreimal tief ein, während die Drucktaste 29 des Abblasventils 12, bis sie einen abgestuften in dem Zylinder 22 gebildeten Bereich 30 berührt, gedrückt wird. Die ausgeatmete Luft strömt durch das Rückschlag ventil 27, durch den Zwischenraum zwischen dem zu die sem Zeitpunkt offenen Handventil 28 und dem Ventilsitz 31 und wird nach außen über die Entlüftungsöffnungen 24 a und 22 a abgeblasen. Das Rückschlagventil 27 dient dazu, zu verhindern, daß Einatemluft von außen in die Maske 1 eindringt. Als Ergebnis wird der Druck in dem Kreislaufsystem unvermeidbar reduziert und das Bedarfs ventil 11 wird betätigt, um Sauerstoff in das Exhala tionssystem mit einem zischenden Geräusch einzuführen, wodurch die Sauerstoffkonzentration erhöht wird. Das Zischgeräusch kann als Bestätigung der Betätigung des Sauerstoffeinführventils 11 dienen. Wenn die Drucktaste 29 losgelassen wird, wird das Handventil 28 automatisch durch die Rückstellkraft der Schraubenfeder 32 geschlos sen, um unmittelbar die ausgeatmete Luft von außen zu trennen. Durch Ausführung der obigen Operation zu Be ginn der Benutzung tritt selten ein Abfall der Sauer stoffkonzentration in dem Atemgerät mit geschlossenem Kreislauf während der Benutzung auf, selbst wenn die Luftzirkulation ausgesetzt ist. Die Sauerstoffkonzen tration kann jedoch, falls während der Benutzung erfor derlich, in dem Zirkulationssystem auf einfache Weise durch Wiederholen der obigen Vorgänge erhöht werden.

Indem man den Widerstand des Abblasventils genügend kleiner als den Widerstand der Ausatemeinrichtung hält oder indem das Abblasventil 12 und das Ausatemventil 4 gekoppelt werden, um zu bewirken, daß das Ausatemventil sich gleichzeitig mit der Betätigung des Abblasventils schließt oder um zu bewirken, daß der Widerstand des Ausatemschlauches sich vergrößert, wird die ausgeatmete Luft direkt nach außen über das Abblasventil entlastet, anstelle in den Ausatemschlauch einzuströmen. Daher arbeitet das Atemgerät mit geschlossenem Kreislauf wie ein Sauerstoff-Atemgerät mit offenem Kreislauf, wobei das Abblasventil wie zuvor betätigt wird. Während eines solchen Vorgangs wird die ausgeatmete Luft bei jeder Atmung nach außen entlastet und als Folge davon, Sauer stoff in den Ausatemschlauch eingeführt, um schnell die Sauerstoffkonzentration in der ausgeatmeten Luft zu erhöhen. Die auf diese Weise erhöhte Konzentration wird danach aufrechterhalten. Auf diese Weise kann das Sau erstoff-Atemgerät mit geschlossenem Kreislauf als ein Gerät für Notfälle verwendet werden, um provisorisch Substanzen, wie beispielsweise giftige Gase in der Lunge auszuwaschen, und um auch die Inhalation von Sau erstoff in hoher Konzentration zu bewirken. Wenn die Notfallbehandlung beendet ist, nimmt das Gerät unmittel bar und automatisch ihre ursprüngliche Funktion als Sauerstoff-Atemgerät mit geschlossenem Atemkreislauf zur Anwendung über lange Zeitspannen ein, indem die Drucktaste des Abblasventils losgelassen wird.

Obwohl bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Ab blasventil 12 manuell mit Hilfe der Drucktaste 29 geöffnet bzw. geschlossen wird, ist die Betätigung des Ventils nicht auf eine Handbetätigung beschränkt. Ein Sauerstoff-Konzentrationssensor kann an das Atemgerät mit geschlossenem Kreislauf angeschlossen werden, um automatisch das Abblasventil zu öffnen, um Sauerstoff in das System einzuführen, wenn die von dem Sensor ge messene Sauerstoffkonzentration unter einen vorbestimm ten Wert fällt. Die Lage des Abblasventils 12 ist nicht auf die in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gezeigte beschränkt. Es kann in jeder beliebigen Lage in der Ausatemeinrichtung, die sich beispielsweise von der Maske 1 zu dem Inhalationsbehälter 9 erstreckt, ange ordnet sein. Wenn das Ventil an der Stelle, wie in Fig. 2 dargestellt, angeordnet ist, kann das Ventil durch Drücken des Knopfes 29 gegen eine Wand, einen Tisch, o.dgl., ohne Benutzung der Hand geöffnet werden, was sehr vorteilhaft ist, wenn beide Hände anderweitig beschäftigt sind.

Claims

1. Sauerstoffatemgerät mit geschlossenem Atem kreislauf, dessen Ausatemteil im wesentlichen aus

- einem Ausatemschlauch mit Ausatemrückschlag ventil und
- einem Atembeutel besteht, der die ausgeatmete Atemluft, sowie Sauerstoff aus einer Sauer stoffversorgungseinrichtung über ein auto matisches druckgesteuertes Sauerstoff zuführventil erhält, und

dessen Einatemteil aus

wobei

- der Einatemschlauch und der Ausatemschlauch an eine Atemmaske anschließbar sind,
- ein Abblasventil im Ausatemteil angeordnet ist, dessen Ventilgehäuse mit einer ersten Ventilöffnung mit dem Atemkreislauf im Ausatemteil und mit einer zweiten Ventilöffnung mit der Atmosphäre verbunden ist,
- in der ersten Ventilöffnung ein erstes Rück schlagventil angeordnet ist, und
- in der zweiten Ventilöffnung ein über eine Drucktaste zu betätigendes zweites Ventil angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß das zweite Ventil (28) jederzeit und beliebig lang betätigbar ist, und
- daß der Druckabfall im Atemkreislauf das Sauerstoffzuführventil (11) betätigt.

2. Sauerstoffatemgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abblasventil (12) an dem unteren vorderen Ende der Atemmaske (1) angeordnet ist.