DE60020449T2

DE60020449T2 - Gleichdruckerzeuger

Info

Publication number: DE60020449T2
Application number: DE60020449T
Authority: DE
Inventors: Göran Skog
Original assignee: Maquet Critical Care AB
Current assignee: Maquet Critical Care AB
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2020-03-25
Also published as: DE60020449D1; SE9901690D0; EP1052561A3; US6910484B1; EP1052561A2; EP1052561B1; JP2001004026A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichdruckerzeuger (Konstantdruckerzeuger) und insbesondere einen solchen zur Verwendung in einem Patienten-Beatmungssystem, um einen Ausstoß an Atemgas, das einem Patienten zugeführt werden soll, mit konstantem Druck zu liefern.
Der Ausdruck "Patienten-Beatmungssystem" wird als allgemeine Beschreibung für einen Ventilator, einen Respirator, ein Anästhesiesystem oder ein anderes medizinisches System verwendet, das zum Zuführen eines Atemgases an einen Patienten eingesetzt wird, zusammen mit dem dazugehörigen Beatmungskreis, der zum Führen und Steuern der Zufuhr des Atemgases an den Patienten erforderlich ist.
In den meisten Krankenhäusern wird das Atemgas, das für den Betrieb von Patienten-Beatmungssystemen erforderlich ist, von zentralen Hochdruckquellen erhalten: Die meisten Patienten-Beatmungssysteme sind aber dafür ausgelegt, mit einem Atemgas bei Drücken zwischen 30 cm und 100 cm Wassersäule zu arbeiten. Von daher erfordert jegliches Gas, das von einer zentralen Hochdruckquelle zugeführt wird, eine beträchtliche Druckreduzierung, ehe es an einen Patienten weitergeleitet werden kann. Eine Druckreduzierung muss für gewöhnlich selbst dann vorgesehen werden, wenn in Flaschen abgefülltes Gas als Quelle verwendet wird.
Da darüber hinaus die Menge an Atemgas, die einem Patienten über ein Patienten-Beatmungssystem zugeführt werden soll, genau gesteuert werden muss, ist es äußerst wünschenswert, innerhalb solcher Beatmungssysteme eine Gaszufuhr mit konstantem Druck vorzusehen.
Es sind Patienten-Beatmungssysteme bekannt, in denen eine Quelle mit Atemgas meist über ein Ventil an einen Speicher mit veränderlichem Volumen angeschlossen wird. Der Speicher ist einer konstanten Kraft ausgesetzt, die dazu neigt, das Volumen des Speichers zu verringern, wenn die Menge an darin enthaltenem Atemgas abnimmt, um so das Gas über einen mehr oder weniger begrenzten Bereich von Speichervolumen auf einem bekannten konstanten Druck zu halten. Das Gas kann aus diesem Konstantdruckgenerator entnommen und dem Beatmungskreis des Beatmungssystems zugeführt werden. Durch sorgfältige Auswahl der konstanten Kraft kann der Generator auch eine effektive Druckreduzierung des Gases aus der Gasquelle vorsehen.
Ein bekannter Konstantdruckgenerator dieser Art mit veränderlichem Volumen ist in US 3,824,902 beschrieben. In diesem Dokument ist ein Speicher mit veränderlichem Volumen in Form eines Faltenbalgs offenbart. Der Balg besteht aus einem weichen Kunststoffmaterial und ist zwischen zwei steifen Platten angeordnet. Eine Platte ist fest im Raum angebracht, während die andere schwenkbar an einer Welle gelagert ist. Die Welle kann mittels einer Arm- und Federanordnung gedreht werden, um den Balg zusammenzudrücken. Durch eine geeignete Positionierung der Befestigungspunkte der Federn zusammen mit einer sorgfältigen Auswahl der Größe der Federn ist es möglich, über einen begrenzten Arbeitsbereich von Speichervolumen eine auf den Behälter ausgeübte konstante Kraft beizubehalten. Diese Feder- und Armanordnung ist aber in ihrem Aufbau verhältnismäßig kompliziert und von daher kostspielig in der Herstellung.
Ein weiterer Konstantdruckgenerator ist in der EP 0,744,184 A1 offenbart und umfasst einen Speicher mit veränderlichem Volumen in Form eines Faltenbalges. Die Wände des Balgs umfassen einen Bereich, der aus einem elastischen Material besteht, das eine Elastizität hat, die so gewählt ist, dass sie eine konstante Kraft vorsieht, die verursacht, dass der Balg zusammengedrückt wird und auf das darin enthaltene Atemgas einen konstanten Druck erzeugt. Der nützliche Bereich von Volumenänderungen, über den ein konstanter Druck erzeugt werden kann, ist jedoch relativ klein verglichen mit dem Gesamtvolumen des Balgs. Darüber hinaus müssen Positionssensoren an dem Balg zusammen mit Steuerventilen verwendet werden, um sicherzustellen, dass nur über den nützlichen Bereich Gas aus dem Speicher abgegeben wird. Dies macht den Generator ebenfalls kompliziert und zusammen mit den Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Herstellung eines zusammengesetzten Balgs ist es auch kostspielig, diesen zu bauen.
Ein weiterer Konstantdruckgenerator zur Verwendung in einem Patienten-Beatmungssystem ist in der EP 0,557,134 A1 beschrieben und umfasst einen Speicher in Form eines Faltenbalgs, der in einer weiteren Kammer angeordnet ist, in einem so genannten "Bag in Bottle"-System. Ein Treibgas ist an die weitere Kammer über Steuerventile angeschlossen, deren Aufgabe es ist, den Treibgasstrom in die bzw. aus der Kammer zu steuern, um wenigstens während einer Inspirationsphase eines Atemzyklus eines Patienten eine konstante Kraft auf die Außenseite des Balgs beizubehalten. Der Balg neigt dazu, sich unter dieser Kraft zusammenzuziehen und hält so das darin enthaltene Atemgas während der Inspirationsphase auf einem konstanten Druck. Um eine Exhalation durch den Patienten zu gestatten, wird das Treibgas aus der weiteren Kammer entfernt, wodurch der darin vorhandene Druck reduziert und dem Balg ermöglicht wird, sich auszudehnen. Dann kann das Gas aus den Lungen des Patienten fließen. Dieses so genannte "Bag in Bottle"-System ist verhältnismäßig kompliziert im Aufbau und Betrieb.
Die EP 0 279 708 B1 und die EP 0 266 253 B1 beschreiben ein Gasdruck-Reduzierungsventil mit einer Membran, deren eine Seite an einer Schwenkplatte befestigt und deren Rand in festem Kontakt zwischen den Teilen des Ventilkörpers angeordnet ist, um so eine gasdichte Unterteilung des Ventils in zwei Kammern zu erzeugen. In einer Kammer ist eine Feder angeordnet, um eine Vorspannkraft vorzusehen, die dazu neigt, die Platte zu schwenken, um den Ventileinlass entgegen dem Gasdruck in dem Ventileinlass zu verschließen. Jedoch hängt die Druckreduzierung in dem beschriebenen Ventil von der Ausdehnung des Gases in das Volumen der Kammer (B) ab. Um einen Konstantdruckgenerator zu erhalten, muss daher das Volumen des Fluidspeichers (B) konstant sein. Das Ventil dieser Art ist relativ komplex in seiner Montage und kostspielig, da es für seine Herstellung Teile benötigt, die mit hoher Präzision bearbeitet werden müssen.
Es ist jedoch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und effiziente Kammer mit veränderlichem Volumen vorzusehen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, wenigstens einige der Probleme im Zusammenhang mit den bekannten Konstantdruckgeneratoren zu mindern.
Dies wird durch einen ersten Aspekt der Erfindung gelöst, wie er im Anspruch 1 beschrieben und durch denselben gekennzeichnet ist. Indem man somit gestattet, dass sich die Kraft, die auf einen Speicher mit veränderlichem Volumen ausgeübt wird, auf bekannte Weise ändert, wenn sich das Volumen ändert, kann eine Fläche, über die die Kraft auf das enthaltene Fluid übertragen wird, vorgesehen werden, die sich gleichzeitig mit der ausgeübten Kraft ändert, um Schwankungen dieser Kraft auszugleichen. Auf diese Weise kann ungeachtet von Volumenänderungen ein konstanter Druck in dem Fluid aufrechterhalten werden. Folglich können die komplexen mechanischen Anordnungen, die bei den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik erforderlich waren, um sicherzustellen, dass eine konstante Kraft auf den Speicher beibehalten wird, vermieden werden.
Vorzugsweise wirkt die Kraft, beispielsweise eine linear variierende Kraft aus einer Feder, wie z. B. eine Schraubenfeder, auf eine bewegliche Wand, beispielsweise eine aufrollbare Membran, um die Wand entlang einer Achse eine Behälters mit fester Wand zu drücken, die so geformt ist, dass sie eine geeignete Änderung der Querschnittsfläche je nach Position entlang der Achse vorsieht. Wenn sich die Wand bewegt, passt sie sich den Abmessungen der inneren festen Wand an, um die Oberfläche mit veränderlicher Fläche vorzusehen. Die innere Geometrie des Behälters mit fester Wand kann beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt sein, unter Verwendung moderner Bearbeitungs- und Formgebungsverfahren, und macht eine einfache und verhältnismäßig kostengünstige Massenherstellung des Druckgenerators möglich.
Durch Vorsehen eines Behälters mit fester Wand mit einer regelmäßigen, beispielsweise kreisförmigen Querschnittsfläche, wird diese Herstellung sowie die Berechnung der erforderlichen inneren Geometrie vereinfacht.
Alternativ dazu kann die veränderliche Kraft aus der Elastizität des Materials resultieren, aus dem der Behälter mit veränderlichem Volumen hergestellt ist, und der Behälter kann so konstruiert sein, dass er sich über seine Länge auf- und abrollt, um sein Volumen zu ändern, so dass sich die Fläche, über die die veränderliche Kraft auf das Fluid innerhalb des veränderlichen Volumens übertragen wird, ändert, um den konstanten Druck auf das Fluid aufrechtzuerhalten.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Patienten-Beatmungssystem vorgesehen, an dem betriebsfähig ein Konstantdruckgenerator gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung angeschlossen ist, angeordnet in einer Gasverbindung mit einem Beatmungskreis des Systems, um demselben ein Atemgas mit konstantem Druck zuzuführen.
Ausführungsformen der Erfindung werden rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben, in denen zeigen:
1 eine Schnittansicht durch einen Generator gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 Darstellungen konstruktionstechnischer Einzelheiten aufrollbarer Membranen, die im Ausführungsbeispiel der 1 verwendet werden können,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Generators gemäß der vorliegenden Erfindung,
4 ein Patienten-Beatmungssystem, das einen Generator der 1 enthält.
Betrachtet man 1, so ist ein Konstantdruckgenerator 1 im Querschnitt gezeigt. Ein Gasspeicher 2 mit veränderlichem Volumen wird von der festen Seitenwand 3 und einer beweglichen Stirnwand, hier in Form einer rollbaren Membran 4, eines Behälters 5 mit kreisförmigem Querschnitt begrenzt. Im Behälter 5 sind ein Einlass/Auslass 6 vorgesehen, um das Innere des Speichers 2 mit außerhalb des Generators 1 zu verbinden. Die Membran 4 ist so angeordnet, dass sie sich entlang der Seitenwände 3 des Behälters 5 auf- und abrollen kann, um das Volumen des Speichers 2 zu verändern. Die Membran 4 ist so geformt, dass sie eine Oberfläche 7 mit veränderlicher Fläche vorsieht, die sich im wesentlichen der Querschnittsfläche des Behälters 5 anpasst, wenn sie entlang einer Achse X verschoben wird. Ein Endanschlag 8 ist nahe dem Einlass/Auslass 6 optional in dem Behälter 5 vorgesehen. Dieser Endanschlag 8 hat eine Oberfläche 9, die so geformt ist, dass sie in ihrer Form der Oberfläche 7 am Ende des Weges der Membran entspricht und mit ihr zusammenpasst. Dies verringert den Totraum innerhalb des Speichers 2. Eine schraubenförmig gewundene Feder 10 ist ebenfalls vorgesehen, um auf die zur Membran 4 gehörige Oberfläche 7 mit veränderlicher Fläche eine veränderliche Kraft auszuüben. Da die Feder 10 im Generator 1 angebracht ist, um sich auszudehnen, wenn sich die Membran 4 abrollt, nimmt dann diese Kraft linear ab, wenn die Fläche der Oberfläche 7 abnimmt.
Die Seitenwand 3 des Behälters 5 ist derart geformt, dass innerhalb eines Arbeitsbereichs des Generators (der so gewählt werden kann, dass er entweder einem Teil oder dem Gesamtvolumen des Speichers 2 entspricht), die Stirnwand 4 die Oberfläche 7, über die die Federkraft ausgeübt wird, so vorsehen wird, dass auf das Fluid in dem Speicher 2 ein konstanter Druck ausgeübt wird. Die Form der Seitenwände 3 innerhalb des Arbeitsbereichs kann daher anhand einer Kenntnis darüber bestimmt werden, wie sich die ausgeübte Kraft entlang der Achse X verändern wird. Man betrachtet beispielsweise den Generator 1 der 1 und nimmt folgendes an:
Wenn die Feder 10 gedehnt ist, um ein minimales Volumen des Speichers 2 vorzusehen, dann wird sich die Oberfläche 7 der rollbaren Membran 4 an einem Grenzpunkt ihrer Verschiebung entlang der Achse X befinden. Dies wird als x=0 angenommen, wobei x verwendet wird, um die Position der Oberfläche 7 entlang der Achse X zu identifizieren. Der Radius des kreisförmigen Querschnittes des Behälters 5 an einer beliebigen Stelle x entlang der Achse X wird durch y_x identifiziert (und ist durch Definition ebenfalls im wesentlichen der Radius der Oberfläche 7 der Membran 4). Die Kraft F_x, die von der Schraubenfeder 10 auf die Oberfläche 7 an einem beliebigen Punkt x entlang der Achse X ausgeübt wird, wird durch die bekannte Formel wiedergegeben: Fx = F0 + c.x (1)
Wobei F₀ die Kraft ist, die von der Feder 10 bei x=0 ausgeübt wird, und c die Federkonstante ist.
Die Kraft F_g, die von dem Fluid innerhalb des Speichers 2 auf die Oberfläche 7 ausgeübt wird, wird wiedergegeben durch: Fg = P.π.y2 x (2)
Wobei P der Druck des Fluids und gleich dem gewünschten konstanten Druck ist, der in dem Generator 1 aufrechterhalten bleiben soll.
An jeder beliebigen Stelle x der Oberfläche 7 entlang der Achse X muss dann, um ein Volumen an Fluid auf einem konstanten Druck P zu halten, die Kraft F_g, die von dem Fluid auf die Oberfläche 7 ausgeübt wird, gleich der Kraft F_x ist, die von der Feder 10 auf diese Oberfläche 7 ausgeübt wird, und somit ist: Fx = Fg (3)
Anhand der Gleichungen (1) und (2) kann die Gleichung (3) umgeschrieben werden als: F0 + c.x = P.π.y2 x (4)
Somit wird der Radius y des kreisförmigen Querschnittes des Behälters 5 an jeder beliebigen Stelle x entlang der Achse X wiedergegeben durch: yx = ((1/P.π).(F0 + c.x))1/2 (5)
Um auf ein Fluid in dem Speicher 2 einen konstanten Druck P unter Verwendung einer Feder 10 aufrechtzuerhalten, die so angeordnet ist, dass sie die variable Kraft F_x vorsieht, müssen die Seitenwände 3 des Behälters 5 so geformt sein, dass sie an jeder beliebigen Stelle x im wesentlichen den Radius y_x gemäß der Gleichung (5) vorsehen.
Betrachtet man nun 2, so ist die Membran 4 der 1 gezeigt, wobei die Unterseite 11 zu sehen ist, die mit der Feder 10 in Kontakt steht, wenn die Membran 4 in dem Behälter 5 angeordnet ist. Stabilisierungsringe 12a, 12b, 12c werden zusammen mit einer zentralen Platte 13 verwendet, um eine stabile obere Oberfläche 7 vorzusehen (vgl. 1) und ein Zusammenfallen dieser Oberfläche 7 im Gebrauch zu verhindern. Diese Ringe 12a..c und die Platte 13 sind aus einem verhältnismäßig steifen Material gebildet und weisen Radien auf, die gemäß der Gleichung (5) berechnet wurden. Wenn sich die Membran 4 entlang der Achse X abrollt, wird jeder Ring 12a..c wiederum mit der Seitenwand 3 an Stellen x in Eingriff kommen, an denen der Radius des Behälters 5 gleich dem des entsprechenden Rings 12a, 12b oder 12c ist. Die Platte 13 wird als letztes mit den Wänden 3 des Behälters 5 in Eingriff kommen und bestimmt effektiv die maximale Ausdehnung der Feder 10, d.h. für einen maximalen Arbeitsbereich des Generators 1 hat die Platte 13 gemäß der Gleichung (5) die Größe x=0. Für einen Fachmann auf diesem Gebiet wird es offensichtlich sein, dass mehr oder weniger Stützringe 12 verwendet werden können, was größtenteils von der Oberfläche 7 und der Eigensteifigkeit der Membran 4 abhängt. Darüber hinaus könnte eine Spiralanordnung mit Windungen mit Radien, die gemäß der Gleichung (5) bestimmt werden, leicht die Ringe 12a..c der 2 ersetzen. Außerdem versteht es sich, dass die Ringe 12a..c, die Platte 13 und die Spirale auf der Oberfläche 7 der Membran angeordnet werden könnten, um die gleiche Wirkung zu erzielen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Generators gemäß der vorliegenden Erfindung ist schematisch in 3 gezeigt. Ein Konstantdruckgenerator 14 umfasst einen Speicher 15 mit veränderlichem Volumen, der aus einer Hülle 16 aus undurchlässigem Material gebildet ist, die an einem Ende 17 abgedichtet und am entgegen gesetzten Ende 18 offen ist, um einen gemeinsamen Fluideinlass/-auslass für den Speicher 15 zu bilden. Die Hülle 16 ist so konstruiert, dass sie sich der Länge nach auf- und abrollen kann, um das Volumen des Fluidspeichers 15 zu verändern, beispielsweise auf eine Weise, die ähnlich der eines "Bourdon-Rohrs" ist. Die Hülle 16 besteht aus einem elastischen Material, das so geformt ist, dass die Hülle 16 eine Eigenspannung besitzt und dazu neigt, einen gerollten Abschnitt 19 in Richtung des Pfeils zu bewegen. Im aufgeblasenen Zustand erzeugt der Gasdruck in dem Speicher 15 eine Kraft, welche die Eigenspannung ausgleicht, die dazu neigt, das Speichervolumen zu verringern. Der Speicher 15 kann als eine Vielzahl von identischen Abschnitten 20 umfassend angesehen werden, die jeweils eine identische Vorspannkraft haben, die von einer identischen Gasdruckkraft ausgeglichen wird (die Volumen, Flächen und Gasdrücke sind für jeden Abschnitt 20 identisch). Wird somit Gas aus dem Speicher 15 mit veränderlichem Volumen entnommen, bewegt sich der gerollte Abschnitt 19 wie durch den Pfeil angedeutet, und entfernt somit einen Abschnitt 20, der dann nicht mehr zum Volumen des Speichers 15 mit veränderlichem Volumen beiträgt. Die gesamte automatische Vorspannkraft wird aufgrund der Beseitigung dieses Abschnittes 20 entsprechend reduziert. Auf diese Weise wird in dem Speicher 15 ein konstanter Druck auf das Fluid aufrechterhalten.
Betrachtet man nun das Patienten-Beatmungssystem 21 der 4, das einen Narkosegasmischer 22 und einen Beatmungskreis 23 umfasst. Der Konstantdruckgenerator 1 der 1 ist ebenfalls in betriebsfähiger Verbindung mit dem Beatmungssystem 21 gezeigt. Der Gasmischer 22 ist mit Gaseinlässen 24, 25, 26 versehen, durch die ein oder mehrere Gase von einem zentralen Gassystem oder aus Flaschen dem Mischer 22 zugeführt werden können. Beispielsweise können dem Mischer 22 während der Betäubung Sauerstoff und Lachgas und zum Aufwecken des Patienten Sauerstoff und Luft zugeführt werden. In dem gezeigten System 21 ist ein Karburator 27 mit dem Auslass des Mischers 22 verbunden und wird dazu verwendet, ein Narkosemittel als Zusatz zur Gasmischung in den gasförmigen Zustand zu überführen. Eine Leitung 28 ist vorgesehen, um das so gebildete Atemgas über ein Steuerventil 29 und den Einlass 6 des Konstantdruckgenerators 1 in den Speicher 2 zu leiten. Frisches Atemgas kann dann aus dem Speicher 2 über eine Leitung 30 durch einen Durchflussmesser 31 und ein Flusssteuerventil 32 zu einer Inspirationsleitung 33 des Beatmungskreises 23 geleitet werden. Die Fließrichtungen der Gase in der Inspirationsleitung 33 und einer Exspirationsleitung 34 des Beatmungskreises 23 werden mittels Einwegventilen 35, 36 gesteuert, die in der Inspirationsleitung 33 bzw. der Exspirationsleitung 34 installiert sind.
Während eines ersten Zeitraums ist das Ventil 32 geschlossen und das Ventil 29 ist geöffnet, um zu ermöglichen, dass Atemgas aus dem Karburator 27 in den Druckgenerator 1 eintritt (vgl. auch 1). Wenn das unter Druck gesetzte Atemgas in den Speicher 2 durch den Einlass 6 eintritt, wird die Membran 4 vom Einlass 6 weggedrückt, um das Volumen des Speichers 2 zu erhöhen und die Feder 10 so lange zusammenzudrücken, bis beispielsweise der Speicher 2 ein maximales Volumen erreicht hat oder die auf die Oberfläche 7 der Membran 4 ausgeübte Federkraft die Kraft des Gasdruckes auf diese Oberfläche 7 ausgleicht. Während eines zweiten Zeitraums wird das Ventil 29 geschlossen, um die Gaszufuhr aus dem Karburator 27 zum Generator 1 zu sperren, und das Ventil 32 wird abhängig von einem Fließwert, der von dem Durchflussmesser 31 gemessen wird, geöffnet, um den Fluss von Atemgas aus dem Generator 1 zu regulieren und der Inspirationsleitung 33 eine bekannte Menge an frischem Gas zuzuführen. Wenn das Ventil 32 offen ist, neigt die Feder 10 dazu, sich auszudehnen, um die Oberfläche 7 der Membran 4 in Richtung des Einlasses 6 zu drücken. Daher wird ein Gasausstoß mit konstantem Druck von dem Auslass 6 auf eine Weise vorgesehen, wie oben in Bezug auf die 1 beschrieben.
Obgleich dieses System unter Bezugnahme auf den Konstantdruckgenerator 1 der 1 beschrieben wurde, kann der Generator 14 der 3 leicht stattdessen verwendet werden, um das Gas mit konstantem Druck an das Beatmungssystem 21 der 4 zu liefern. Darüber hinaus versteht es sich, dass die Generatoren 1 und 14 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur auf eine Verwendung in Verbindung mit Narkosesystemen beschränkt sind, sondern selbstverständlich auch in Verbindung mit Respiratoren oder Ventilatoren oder anderen Beatmungssystemen verwendet werden können, die dazu eingesetzt werden, einem Patienten ein Atemgas zuzuführen.

Claims

Gleichdruckerzeuger (1; 14), umfassend einen Fluidspeicher (2; 15) mit veränderlichem Volumen, Mittel zum Übertragen eines konstanten Druckes auf das Fluid in dem Speicher unabhängig von dem Volumen des Speichers, und einen Auslass (6; 18) zum Übertragen des Fluids in dem Speicher (2; 15) mit dem konstanten Druck nach außerhalb des Erzeugers (1; 14), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Übertragen des konstanten Druckes einen Bereich (7; 20) mit veränderlicher Fläche umfassen, der in Druckverbindung mit dem Fluid in dem Speicher (2; 15) steht, sowie einen Krafterzeuger (10; 16), der mit dem Bereich (7; 20) mit veränderlicher Fläche in Eingriff gebracht werden kann, um eine veränderliche Kraft auf diesen auszuüben, wobei der Bereich (7; 20) mit veränderlicher Fläche durch eine rollbare Membran und/oder einen gerollten Abschnitt (4; 19) definiert ist, die bzw. der dazu geeignet ist, sich auf- und abzurollen, um die Fläche des Bereiches (7; 20) derart zu verändern, dass die Fläche und die Kraft voneinander abhängig veränderbar sind, wenn sich das Volumen ändert, um den übertragenen Druck konstant zu halten.
Gleichdruckerzeuger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (2) einen Behälter (5) umfasst, der feste Wände (3) hat, die zusammenwirken, um eine Querschnittsfläche des Behälters (5) senkrecht zu einer Achse (X) zu definieren, die sich mit ihrer Position entlang der Achse (X) verändert, sowie eine Stirnwand (4), die zur Bewegung entlang der Achse (X) angeordnet ist, um das Volumen des Speichers (2) zu verändern, und dazu geeignet ist, im wesentlichen der Form der festen Wände (3) des Behälters (5) zu entsprechen, um den Bereich (7) mit veränderlicher Fläche im wesentlichen wie von den festen Wänden (3) definiert vorzusehen.
Gleichdruckerzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand eine rollbare Membran (4) umfasst, die dazu geeignet ist, sich entlang der Achse (X) auf- und abzurollen.
Gleichdruckerzeuger nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Krafterzeuger (10) dazu geeignet ist, eine Kraft auszu üben, die mit der Position des Bereiches (7) mit veränderlicher Fläche entlang der Achse (X) linear veränderlich ist.
Gleichdruckerzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Krafterzeuger ein Federelement (10) umfasst, das derart angeordnet ist, dass es eine Federkraft auf den Bereich (7) mit veränderliche Fläche in einer zur Achse (X) parallelen Richtung vorsieht.
Gleichdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Behälters (5) mit festen Wänden kreisförmig ist.
Patientenbeatmungssystem, umfassend einen Respirationskreis (23), eine Quelle von Druckatemgas (27) und einen Gleichdruckerzeuger in Gasverbindung mit der Quelle (27) und mit dem Kreis (23), um dem Respirationskreis (23) Atemgas mit einem konstanten Druck zu liefern, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichdruckerzeuger den Erzeuger (1; 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.