DE60120572T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Wasser und Gas in einem Gasanalysegerät - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Wasser und Gas in einem Gasanalysegerät Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein Systeme zur Überwachung eines medizinischen Zustands eines Patienten und insbesondere Überwachungssysteme, die ein Wasser- und Gastrenneinrichtungssystem umfassen, das dazu dient, eine aus den Ausatmungsgasen eines Patienten kondensierte Flüssigkeit zu entfernen.
  • Während der medizinischen Behandlung eines Patienten kann es erwünscht sein, die Ausatmung des Patienten zu überwachen und in manchen Fällen, die Zusammensetzung der Ausatmungsgase zu analysieren. Eine Überwachung der Ausatmungsgase kann beispielsweise zur Analyse von Apnoebedingungen oder zur Analyse der Ausatmung eines anästhesierten Patienten verwendet werden. Typischerweise wird die Ausatmung eines Patienten überwacht, indem zumindest ein Teil der Ausatmungsgase des Patienten einem geeigneten Sensor oder Analysierer zugeführt werden.
  • Die Genauigkeit einer Analyse von Gasen in der Ausatmung eines Patienten hängt teilweise davon ab, ob der Strom von Ausatmungsgasen ohne die Einführung von Faktoren aufgefangen wurde, die die Ergebnisse der Analyse möglicherweise verzerren. Die Einführung von Verunreinigungen in den Strom oder eine sonstige Veränderung der Ausatmungsgase in dem Überwachungssystem können analytische Ergebnisse hervorbringen, die den tatsächlichen oder angenähert tatsächlichen Zustand des Patienten nicht widerspiegeln.
  • Da die Ausatmung eines Patienten gewöhnlich verhältnismäßig feucht ist, ist es erforderlich, kondensierte Flüssigkeit zu entfernen, bevor die Gase den Sensor erreichen. Eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, kann kondensieren, während der Atem von einem Patienten zu dem Gasanalysierer oder -sensor strömen. Folglich sind nach dem Stand der Technik zwei mögliche Quellen einer Verunreinigung durch Feuchtigkeit vorhanden, nämlich eine Mitnahme von Feuchtigkeit während des Ausatmens und eine erneute Mitnahme von zuvor kondensierter Flüssigkeit in einen nachfolgenden Ausatmungsstrom hinein. Kondensflüssigkeit kann ungenaue Ablesewerten an dem Sensor oder Analysierer hervorrufen. Darüber hinaus kann angesammelte Kondensflüssigkeit den gleichmäßigen Ausatmungsstrom zu dem Sensor unterbrechen, mit der Folge einer weiteren möglichen Störung der Funktion des Sensors. Darüber hinaus sind in medizinischen Überwachungssystemen verwendete Sensorvorrichtungen, z.B. Infrarotspektrometer, häufig empfindliche Instrumente, die durch in das Sensorsystem eintretende Flüssigkeit möglicherweise ihre Kalibrierung verlieren.
  • Zur Entfernung von Flüssigkeit aus den Ausatmungsgasen, um eine Verfälschung der gasförmigen Zusammensetzung der Ausatmungsgase (bzw. der durch den Sensor oder Analysierer erzeugten Gasanalysekurve) zu verhindern und um die Sensor- oder Analysegeräte zu schützen, wurde bisher, wie bekannt, zwischen den Patienten und die Sensorvorrichtung eine Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung oder eine Feuchtigkeitsabscheider eingefügt, um Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit vor dem Eintritt in die Sensorvorrichtung von den Ausatmungsgasen abzuscheiden.
  • Einige Konstruktionen von Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungen- und/oder Feuchtigkeitsabscheidern aus dem Stand der Technik nutzen ein poröses hydrophiles Material, um Wasserdampf aus einem Strom von Ausatmungsgasen zu trennen. Zwar können hydrophile Materialien eine gewisse Menge der kondensierten Feuchtigkeit aus einem Strom feuchten Ga ses wirkungsvoll entfernen, jedoch führte deren Einsatz in einigen herkömmlichen Konstruktionen von Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungen und Feuchtigkeitsabscheidern zu anderen Problemen. Hydrophile Materialien sind beispielsweise porös und enthalten Hohlräume. Solche hydrophile Materialien verwendende Konstruktionen von Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungen und Feuchtigkeitsabscheidern aus dem Stand der Technik entfernen Feuchtigkeit aus den Ausatmungsgasen, indem sie den Ausatmungsgasen erlauben, nahe an dem hydrophilen Material vorbei oder durch dieses hindurchzuströmen. Diese Anordnungen können die gasförmige Zusammensetzung der überwachten Ausatmungsgase verändern, indem sie Gasen, die den in dem porösen hydrophilen Material zurückgehalten sind, erlauben von neuem mitgerissen und in den Ausatmungsstrom gemischt zu werden. Insbesondere kann das erneute Mitnehmen oder Mischen in Form eines zuvor ausgeatmeten Gases oder Probengases vorliegen, das in den Poren zurückgehalten war und später in einen nachfolgenden Strom ausgeatmeter Luft oder Probengases abgegeben wurde, wodurch die Gaszusammensetzung jenes nachfolgenden Stroms verfälscht wird. Dementsprechend repräsentiert der Strom bei Erreichen des Sensors nicht genau den Zustand eines Patienten zu jenem Zeitpunkt, und die Sensorvorrichtung oder Analysierer erzeugen daher eine verfälschte Gasanalysekurve. Je größer das Volumen des hydrophilen Materials ist, das mit dem Ausatmungsstrom in Berührung gebracht wird, umso größer ist im Allgemeinen das darin speicherbare Gasvolumen, und umso größer ist folglich das für eine spätere Verfälschung der Ausatmungsgase zur Verfügung stehende Gasvolumen. Ein Minimieren des in einigen Konstruktionen nach dem Stand der Technik verwendeten Volumens des hydrophilen Materials, ist zwar in der Lage das Maß einer derartigen Vermischung zu reduzieren, verringert jedoch möglicherweise auch nachteilig die Kapazität der Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung oder des Feuchtigkeitsabscheiders. Weiter ist in Zusammenhang mit einigen herkömmlichen Konstruktionen von Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungen oder Feuchtigkeitsabscheidern der Einsatz von Vorrichtungen bekannt, die ganz oder teilweise Einwegprodukte sind. Der Einsatz von Konstruktionen von Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungen oder Feuchtigkeitsabscheidern, die ganz oder teilweise Einwegprodukte sind, erhöht die Kosten für die Konsumenten, seien dies Patienten, Kliniken oder Gesundheitsvorsorgeeinrichtungen. Diese Kosten lassen sich mittels wiederverwendbarer Feuchtigkeitsabscheider oder Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungen senken.
  • Die EP 0 665 043 offenbart eine Vorrichtung, die dazu dient, die relative Luftfeuchtigkeit eines strömenden Gases zu reduzieren. Die Vorrichtung enthält einen Behälter mit einem Hohlraum, der einen Einlass und einen Auslass aufweist. In dem Behälter ist ein Rohr angeordnet, das mit einem Durchlasskanal ausgebildet ist, der den Auslass mit dem Hohlraum verbindet. Kondensierte Feuchtigkeit fließt nach unten auf den Grund des Behälters, wo es durch ein Ablassloch in ein Auffanggefäß gelangt, das an dem Behälter abnehmbar befestigt ist.
  • Es besteht daher ein Bedarf nach einer Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung zur Beseitigung kondensierter Feuchtigkeit aus einem Ausatmungsstrom, wobei die gasförmige Zusammensetzung der Ausatmungsgase im Wesentlichen nicht verändert wird. Darüber hinaus besteht ein Bedarf, ein Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungssystem zu schaffen, bei dem die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung wiederverwendbar ist. Weiter besteht ein Bedarf nach einem Wasserabscheidersystem, dessen Kapazität für die Aufnahme kon densierter Feuchtigkeit aus den Ausatmungsgasen eines Patienten erweitert ist, wodurch sichergestellt ist, dass die Flüssigkeit nicht durch die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung hindurch und in den Sensor gelangt. Darüber hinaus besteht ein Bedarf nach einem Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungssystem, das sich während einer medizinischen Maßnahme ohne weiteres entleeren oder reinigen lässt.
  • Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung geschaffen, zu der gehören: ein Einlass; ein Auslass; eine erste Kammer, die mit dem Einlass verbunden ist, wobei die erste Kammer eine Ablassöffnung aufweist; und eine zweite Kammer, die um die erste Kammer herum abgedichtet ist, wobei die erste Kammer von dem Einlass her ein Gas-Flüssigkeitsgemisch aufnimmt und zumindest einen Teil der Flüssigkeit von dem Gas abtrennt, wobei die Flüssigkeit auf dem Grund der ersten Kammer abgeschieden wird, und die auf dem Grund der ersten Kammer abgeschiedene Flüssigkeit danach durch die Ablassöffnung in die zweite Kammer befördert wird.
  • In einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung ein Gasanalysesystem, das dazu dient, Flüssigkeit von einer Gasprobe abzutrennen, wobei zu dem System gehören: eine Gasprobenquelle, die eine erste Gasprobe liefert, wobei die erste Gasprobe wenigstens teilweise Flüssigkeit enthält, die von der Quelle in einem gasförmigen oder flüssigen Aggregatzustand eingetragen wird; ein Einlass, der die erste Gasprobe aufnimmt; ein Auslass, der eine zweite Gasprobe liefert, wobei die zweite Gasprobe von der ersten Gasprobe abgeleitet wird, wobei die zweite Gasprobe weitgehend frei von Flüssigkeit ist; ein Gasanalysierer, der mit dem Auslass verbunden und dazu eingerichtet ist, um den Inhalt der zweiten Gasprobe zu analysieren; eine erste Kammer, die mit dem Einlass verbunden ist, wobei die erste Kammer eine Ablassöffnung aufweist; und eine zweite Kammer, die um die erste Kammer herum abgedichtet ist, wobei die zweite Kammer nach dem Abdichten genau eine in die zweite Kammer hinein führende Öffnung aufweist, wobei die Öffnung die Ablassöffnung ist; wobei die erste Kammer von dem Einlass her ein Gas-Flüssigkeitsgemisch aufnimmt und zumindest einen Teil der Flüssigkeit von dem Gas abtrennt, wobei die Flüssigkeit auf dem Grund der ersten Kammer abgeschieden wird, und die auf dem Grund der ersten Kammer abgeschiedene Flüssigkeit danach durch die Ablassöffnung in die zweiten Kammer befördert wird.
  • In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Analysieren einer Gasprobe, mit den Schritten: Aufnehmen einer ersten Gasprobe in eine erste Expansionskammer; Abtrennen von Flüssigkeit von der ersten Gasprobe; Liefern von Flüssigkeit aus der ersten Expansionskammer zu einer zweiten Kammer, die mit der ersten Kammer über eine in der ersten Kammer ausgebildete Ablassöffnung abgedichtet ist; und Liefern einer aus der ersten Kammer stammenden zweiten Gasprobe zu einem Gasanalysierer; wobei der einzige Zugang zu der zweiten Kammer die Ablassöffnung ist, wenn die zweite Kammer abdichtend mit der ersten Kammer verbunden ist.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die Zeichnungen eingehender beschrieben
  • 1 veranschaulicht in einer perspektivischen Ansicht eines medizinischen Überwachungssystems einen Gasanalysierer und eine Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung;
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung;
  • 3 zeigt eine geschnittene Ansicht der Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung von 2; und
  • 4 zeigt einen perspektivische Querschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung.
  • Wie in 1 zu sehen, enthält ein medizinisches Überwachungssystem 10 eine Vorrichtung 12 zum Auffangen eines Stroms von Ausatmungsgasen eines Patienten. Während die Auffangvorrichtung/Sammelvorrichtung 12 in Form einer über Nase und Mund eines Patienten angeordneten Maske dargestellt ist, können dafür auch andere Standard-Auffangvorrichtungen eingesetzt werden.
  • Das Überwachungssystem 10 enthält ferner eine Sensorvorrichtung bzw. Gasanalysierer 14. Es ist zwar selbstverständlich, dass vielfältige Sensorvorrichtungen erfolgreich und vorteilhaft verwendet werden können, jedoch wird in Erwägung gezogen, dass die Sensorvorrichtung 14 in dem offenbarten Ausführungsbeispiel ein herkömmliches Infrarotspektrometer ist, das geeignet ist, um die Zusammensetzung der in der Ausatmung eines Patienten enthaltenen Gase, beispielsweise den Gehalt an Kohlendioxid (CO2) oder Narkosegas, zu analysieren. Ferner wird in Erwägung gezogen, dass die Sensorvorrichtung 14 einen (nicht gezeigten) Apnoe-Monitor aufweist, um einen vollständigen Stillstand des Atmungsstroms zu erfassen. Weiter wird in Betracht gezogen, dass der Monitor 14 anstelle eines elektronischen und optischen Analysierers ein chemischer Analysierer sein kann.
  • Ein Paar Leitungen 16 und 18 stehen in strömungsmäßiger Verbindung mit der Auffangvorrichtung 12 und der Sensorvorrichtung 14, um einen Strömungspfad für die Ausatmung vorzusehen. Die Leitungen 16 und 18 können Standardleitungen oder -Kanülen sein. In einem Ausführungsbeispiel sind die Leitungen aus einem herkömmlichen elastischen durchsichtigen Kunststoff gefertigt. In einem Ausführungsbeispiel ist zwischen den Leitungen 16 und 18 und zwischen der Auffangvorrichtung 12 und der Sensorvorrichtung 14 eine Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 eingefügt. Die Leitung 16 verbindet die Vorrichtung 12 mit einem Einlass 34 der Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20, und die Leitung 18 ist mit einem Auslass 36 der Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 und einem Einlass des Gasanalysierers 14 verbunden. Die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 ist dazu eingerichtet, aus dem Ausatmungsstrom kondensierte Flüssigkeit zu entfernen, um die Sensorvorrichtung 14 vor einem Eindringen von Flüssigkeit zu schützen und die zuverlässige Funktion des Sensors als Patientenmonitor sicherzustellen.
  • Es ist bevorzugt, über eine kostengünstig Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung, die einen Behälter aufweist, der durch einen Benutzer entleert werden kann, wobei die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung kein gesondertes Evakuierungssystem benötigt, und über ein System zu verfügen, bei dem eine auf Verunreinigung oder Alterung zurückzuführende Leistungsverschlechterung minimiert ist. Mit Bezugnahme auf 2 erzielt eine Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 die oben erwähnten Vorteile durch die Nutzung der Schwerkraft und der aufgrund des natürlichen Druckgefälles ausgelösten Bewegung, wenn Wasser sich durch eine Probenleitung in die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 hineinbewegt. Wie dargestellt, gehört zu der Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 eine Basis 32 mit einem Probeneinlass 34 und einem Probenauslass 36 (siehe auch 1 und 3). Der Probeneinlass 34 erstreckt sich durch die Basis 32 und über einen Kammereinlass 38 in eine erste Kammer 40. Die erste Kammer 40 ist um den Kammereinlass 38 und um den Kammerauslass 39 herum weitgehend abgedichtet. Die erste Kammer 40 weist ferner eine Ablassöffnung 42 auf, die mit einer zweiten Kammer 50 strömungsmäßig in Verbindung steht. Die zweite Kammer 50 ist mit der Basis 32 verbunden und durch diese abgedichtet.
  • Eine erster Schritt, um Flüssigkeit (beispielsweise Wasser) aus einem Probengas zu entfernen, ohne die Gaswellenfront zu zerstören, kann darauf basieren, das Gas und die Flüssigkeit durch eine Form (beispielsweise eine Expansionskammer) zu leiten, die die Geschwindigkeit des Gases und der Flüssigkeit ausreichend senkt, so dass es der Schwerkraft möglich ist, auf die Flüssigkeit Einfluss zu nehmen. Eine derartige Form sollte sich auch bis zu einem Volumen öffnen, das nicht in der Lage ist, die die Innenwände überbrückende Oberflächenspannung der Flüssigkeit zu unterstützen, so dass es der Flüssigkeit möglich ist, Tropfen zu bilden und auf den Grund der Kammer zu fallen. 2 und 3 veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Form, die kombiniert ist, um diese Funktion durchzuführen. Im Betrieb kondensiert Probengaswasserdampf an der Innenwand der Probenleitung 16 (siehe 1), wobei sich die Kondensflüssigkeit zu einer Menge aufbaut, die sich ansammelt, ablöst und längs der Probenleitungswand fortbewegt. Dieses Ansammeln von Kondensflüssigkeit ruft eine "Lawine" von Flüssigkeit längs der Innenwand hervor, wobei mehr und mehr Flüssigkeit in den Flüssigkeitswulst gezogen wird und den Wandumfang überbrückt. Die Flüssigkeit haftet an der Wand, die den Gasstrom abbremst und bald einen über den Flüssigkeitswulst hinweg verlaufenden Gasdruckabfall bewirkt. Durch eine Pumpe in dem Analysierer 14 wird dann auf der dem Analysierer 14 zugewandten Seite des Separators 20 eine geringerer Druck erzeugt, und ein hoher Druck auf der der Probenentnahme zugewandten Seite des Separators 20 beginnt den Flüssigkeitstropfen in die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung voranzutreiben. Um zu verhindern, dass die Flüssigkeit springend von dem Einlass 38 zu dem Auslass 39 wechselt, ist der erste Kammereinlass 38 in die erste Kammer 40 hinein verlängert. Die geringe Masse des von dem Einlass 38 ankommenden Gases kann der Form der Wände der ersten Kammer 40 folgen und durch den Auslass 39 entweichen, während die Flüssigkeit hingegen in der ersten Kammer 40 aufgefangen wird.
  • Auf diese Weise bewegt sich jede von einem Patienten und der Vorrichtung 12 her eintretende Flüssigkeit bzw. Gas durch die Leitung 16 in den Einlass 34 und durch den Einlass 38 in die erste Kammer 40, wo die kondensierte Flüssigkeit sich von dem Gas abscheidet. Das Gas strömt weiter in den Auslass 39 und durch den Auslass 36 in die Leitung 18 und zu dem Analysierer 14. Die erste Kammer 40 weist die Ablassöffnung 42 auf, um zu verhindern, dass sich die erste Kammer 40 mit Flüssigkeit füllt. Die von der ersten Kammer 40 stammende Flüssigkeit verlässt die Kammer 40 durch die Ablassöffnung 42 in die abgedichtete zweite Kammer 50 hinein. Es ist von Bedeutung, dass die zweite Kammer 50 eine abgedichtet Kammer ist, so dass der geeignete Druckabfall aufrecht erhalten wird, der die Flüssigkeit aus der ersten Kammer 40 in die zweite Kammer 50 befördert, während verhindert ist, dass Gas zwischen der ersten Kammer 40 und der zweiten Kammer 50 ausgetauscht wird. Im normalen Betrieb weist die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 in der Regel in der zweiten Kammer 50 denselben Druck auf wie in der ersten Kammer 40. Ein Gasaustausch zwischen der ersten Kammer 40 und der zweiten Kammer 50 könnte lediglich auf die durch die Ablassöffnung 42 stattfindende Diffusion von Gasmolekülen zurückzuführen sein, die nur gering wäre und abbrechen würde, sobald der erste Flüssigkeitstropfen in den Becher eingetreten ist und das Loch aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit im Wesentlichen versperrt. Ohne die Pumpwirkung der Tropfen in der Probenleitung, würde die über die Ablassöffnung 42 hinweg vorhandene Oberflächenspannung der Flüssigkeit nicht zulassen, dass Flüssigkeit in die zweite Kammer 50 eintritt, d.h. ein Tropfen in der Leitung 16 oder in dem Einlass 34 bewirkt einen Druckabfall in der Kammer 40.
  • Beispielsweise betrage der Druck an einer Pumpe in dem Analysierer 14 660 mm Hg und der atmosphärische Druck betrage 760 mm Hg, d.h. es besteht eine Differenz von 100 mm Hg. Falls die Probenleitung 1 Einheit der Drosselung der gesamten Drosselung von 10 Einheiten repräsentiert, würde ihr Anteil an dem Druckabfall 10 Prozent oder 10 mm Hg betragen. Hierdurch ergibt sich für den Druck an der Stelle, wo die Probenleitung an den Gasanalysierer 14 angeschlossen ist, ein Wert von 750 mm Hg. Wenn Flüssigkeit in die Probenleitung 16 gelangt, haftet die Oberflächenspannung der Flüssigkeit an den Wänden der Leitung 16, was den Strom verlangsamt und eine Steigerung der Drosselung in der Leitung verursacht. Falls die Zunahme gleich 9 Einheiten der Drosselung betrüge, wäre der über die Probenleitung hinweg vorhandenen Druckabfall nun auf dem mittleren Wert (9 zu 9) oder betrüge 50 Prozent des gesamten Druckabfalls. In diesem Beispiel wären dies 50 mm Hg. Daraus ergibt sich für die Stelle, wo die Probenleitung an dem Analysierer 14 angeschlossen ist, ein Druck von 710 mm Hg. Falls die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 20 zwischen der Probenleitung 16 und dem Analysierer 14 eingefügt wäre, würde dies für der Analysierer 14 eine Druckänderung von 750 auf 710 mm Hg bedeuten. Diese Druckänderung kann dazu genutzt werden, das Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung zu füllen, mit Hilfe der Schwerkraft für die Richtungsfestlegung, wobei der Druck, wenn sich Flüssigkeit in der Probenleitung 16 befindet, in der ersten Kammer 40 auf 710 mm Hg fällt. Dies bewirkt, dass Luft durch die Ablassöffnung 42 strömt, was den Druck in der Abschnittskammer 50 auf 710 mm Hg fallen lässt. Wenn neue Flüssigkeit in die erste Kammer 40 eintritt und abgeschieden wird, sammelt sie sich auf dem Grund der ersten Kammer 40. Die aufgefangene Flüssigkeit befindet sich nun nicht mehr in der Probenleitung 16 und der Druck in der ersten Kammer 40 kehrt zu dem Wert 750 mm Hg zurück. Hierdurch wird Flüssigkeit in der ersten Kammer 40 durch die Ablassöffnung 42 und in die zweite Kammer 50 gedrückt, wobei der Druck in der zweiten Kammer 50 von 710 mm Hg zu dem Wert 750 mm Hg in dem Prozess zurückkehrt. Der nächste Flüssigkeitstropfen startet den gesamten Vorgang von neuem.
  • Zu beachten ist, dass mittels des zwei Kammern aufweisenden Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungssystems 20 ein wesentlicher Leistungsvorteil erzielt wird. Das Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungssystem 20 weist den Vorteil auf, dass dessen Gasablesewert mit einem wesentlich geringeren endgültigen Fehler behaftet ist, als im Falle ver gleichbarer Systeme. Der Vorteil basiert darauf, dass in vergleichbaren Systemen eine fortlaufende Verdünnung des Probengases stattfindet, mit der Folge verfälschter Gasprobenablesewerte.
  • Mit Bezugnahme auf 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 120 dargestellt. Die Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung 120 weist eine Basis 122 auf, wobei die Basis eine erste Kammer 124 mit einem Probengaseinlass 126 und einem Probengasauslass 128 aufweist, die strömungsmäßig mit der ersten Kammer 124 verbunden sind. Die erste Kammer 124 weist ferner eine Öffnung 130 auf, durch die von Ausatmungsgas oder einem sonstigen Gas abgeschiedene Flüssigkeit in eine zweite Kammer 132 strömen kann. Die zweite Kammer 132 ist mit der Basis 122 abgedichtet, jedoch von dieser abnehmbar. Im Betrieb ermöglicht die erste Kammer 124, die vorzugsweise eine wenigstens teilweise konisch geformte Kammer ist, ein Reduzierung der Geschwindigkeit der aus der Probenleitung 126 ankommenden Flüssigkeit bzw. des Gases, so dass die Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft von dem Gas getrennt wird und sich in Richtung der Ablassöffnung 130 bewegt. Darüber hinaus bildet die im Wesentlichen konisch geformte Kammer eine Kammer, in der die Gaswellenfront in der Lage ist, die Kammer ohne einen wesentlichen turbulenten Rückstrom zu durchqueren. In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist die Kammer 124 in Form von zwei Konen ausgebildet, deren Grundflächen miteinander verbunden sind, wobei der eine Konus das aus der Probenleitung 126 ankommende Gas expandiert, und ein zweiter Konusabschnitt die Gaswellenfront anschließend komprimiert, die dazu bestimmt ist, sich durch die Probenleitung 128 zu dem Analysierer 14 vorwärts zu bewegen, wobei der zweite Konus die Probengasgeschwindigkeit wiederherstellt, während die Unverfälschtheit der Gaswellenfront im Wesentlichen aufrecht erhalten bleibt. Die Ablassöffnung 130 ist ähnlich wie die Ablassöffnung des Ausführungsbeispiels von 2 konfiguriert, und die Wechselwirkung mit der zweiten Kammer 132 funktioniert im Wesentlichen auf dieselbe Weise wie in dem in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel.
  • Es ist zu beachten, dass in den in 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen die zweiten Kammern 50 und 132 der Vorrichtung 20 bzw. 120 abnehmbar sind, so dass die zweiten Kammern 50 und 132 ohne weiteres von Zeit zu Zeit entleert und gereinigt werden können. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Vorrichtungen 20 und 120 dazu eingerichtet sind, wiederverwendbar zu sein, und keinerlei Einwegelemente zu enthalten brauchen.
  • Während sich die Ausführungsbeispiele auf Gasanalysierer beziehen, die im Zusammenhang mit Patienten verwendet werden, kann die vorliegende Erfindung auch auf Gasanalysierer angewandt werden, die auf vielfältigen unterschiedlichen Gebieten verwendet werden.
  • Weiter beziehen sich die Ausführungsbeispiele zwar auf Gasanalysierer, jedoch ist dieser Begriff in einem weiten Sinne zu interpretieren. Die Ausführungsbeispiele können jene Situationen umfassen, in denen eine beliebige Art eines elektronischen Bauelements an die von den Vorrichtungen 20 und 120 ankommenden Auslassprobenleitungen angeschlossen und damit strömungsmäßig verbunden ist.
  • Darüber hinaus wird der Fachmann erkennen, dass sich die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit vielen unterschiedlichen Hardwarekonfigurationen und Softwarearchitek turen verwenden lässt, die in den Gasanalysevorrichtungen und Systemen oder Verfahren verwirklicht sind, während die Flüssigkeits- und Wassertrenneinrichtungssysteme 20 und 120 genutzt werden.
  • Während die unterbreiteten detaillierten Zeichnungen, speziellen Beispiele und speziellen Formulierungen Ausführungsbeispiele beschreiben, dienen sie lediglich Veranschaulichungszwecken. Die gezeigten und beschriebenen Materialien und Konfigurationen können abhängig von den gewählten Leistungseigenschaften und physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtungssysteme abweichen. Beispielsweise kann die Größe der verwendeten Öffnungen, Zufuhrleitungen und Kammern variieren. Die gezeigten und beschriebenen Systeme sind nicht auf die offenbarten genauen Einzelheiten und Bedingungen beschränkt.

Claims (9)

  1. Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung, zu der gehören: ein Einlass (34); ein Auslass (36); eine erste Kammer (40), die mit dem Einlass (34) verbunden ist, wobei die erste Kammer (40) eine Ablassöffnung (42) aufweist; und eine zweite Kammer (50), die um die erste Kammer (40) herum abgedichtet ist, wobei die Ablassöffnung nach dem Abdichten den einzigen Zugang zu der zweiten Kammer darstellt, wobei die erste Kammer (40) von dem Einlass (34) her ein Gas-Flüssigkeitsgemisch aufnimmt und zumindest einen Teil der Flüssigkeit von dem Gas abtrennt, wobei die Flüssigkeit auf dem Grund der ersten Kammer (40) abgeschieden wird, und die auf dem Grund der ersten Kammer (40) abgeschiedene Flüssigkeit danach durch die Ablassöffnung (42) in die zweite Kammer (50) befördert wird.
  2. Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Einlass (34) an eine Sammelvorrichtung angeschlossen ist.
  3. Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kammer (40) im Wesentlichen zylindrisch ist.
  4. Flüssigkeits- und Gastrenneinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Einlass (34) dazu eingerichtet ist, eine erste Gasprobe aufzunehmen, wobei die erste Gasprobe wenigstens teilweise Flüssigkeit enthält, die von einem Patienten in einem gasförmigen oder flüssigen Aggregatzustand eingebracht ist, und wobei der Auslass (36) an die erste Kammer (40) angeschlossen und dazu eingerichtet ist, von der ersten Kammer (40) eine zweite Gasprobe aufzunehmen, wobei die zweite Gasprobe von der ersten Gasprobe abgeleitet wird, wobei die zweite Gasprobe weitgehend frei von Flüssigkeit ist.
  5. Gasanalysesystem, das dazu dient, Flüssigkeit von einer Gasprobe abzutrennen, wobei zu dem System gehören: eine Gasprobenquelle, die eine erste Gasprobe liefert, wobei die erste Gasprobe wenigstens teilweise Flüssigkeit enthält, die von der Quelle in einem gasförmigen oder flüssigen Aggregatzustand eingetragen wird; ein Einlass (34), der die erste Gasprobe aufnimmt; ein Auslass (36), der eine zweite Gasprobe liefert, wobei die zweite Gasprobe von der ersten Gasprobe abgeleitet wird, wobei die zweite Gasprobe weitgehend frei von Flüssigkeit ist; ein Gasanalysierer (14), der mit dem Auslass (36) verbunden und dazu eingerichtet ist, um den Inhalt der zweiten Gasprobe zu analysieren; eine erste Kammer (40), die mit dem Einlass (34) verbunden ist, wobei die erste Kammer (40) eine Ablassöffnung (42) aufweist; und eine zweite Kammer (50), die um die erste Kammer (40) herum abgedichtet ist, wobei die zweite Kammer nach dem Abdichten lediglich genau eine in die zweite Kammer hinein führende Öffnung aufweist, wobei die Öffnung die Ablassöffnung ist, wobei die erste Kammer (40) von dem Einlass (34) her ein Gas-Flüssigkeitsgemisch aufnimmt und zumindest einen Teil der Flüssigkeit von dem Gas abtrennt, wobei die Flüssigkeit auf dem Grund der ersten Kammer (40) abgeschieden wird, und die auf dem Grund der ersten Kammer (40) abgeschiedene Flüssigkeit danach durch die Ablassöffnung (42) in die zweiten Kammer (50) befördert wird.
  6. Gasanalysesystem nach Anspruch 5, wobei der Einlass (34) an eine Sammelvorrichtung (12) angeschlossen ist.
  7. Gasanalysesystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Kammer (40) im Wesentlichen zylindrisch ist.
  8. Verfahren zum Analysieren einer Gasprobe, mit den Schritten: Aufnehmen einer ersten Gasprobe in eine erste Expansionskammer (40); Abtrennen von Flüssigkeit von der ersten Gasprobe; Liefern von Flüssigkeit aus der ersten Expansionskammer (40) zu einer zweiten Kammer (50), die mit der ersten Kammer über eine in der ersten Kammer (40) ausgebildete Ablassöffnung (42) abgedichtet ist; und Liefern einer aus der ersten Kammer (40) stammenden zweiten Gasprobe zu einem Gasanalysierer (14); wobei der einzige Zugang zu der zweiten Kammer die Ablassöffnung ist, wenn die zweite Kammer abdichtend mit der ersten Kammer verbunden ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Gasprobe von einem Patienten herkommend aufgenommen wird.
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