DE69030623T2

DE69030623T2 - Vorrichtung um eine hypoxische Gasmischung herzustellen

Info

Publication number: DE69030623T2
Application number: DE69030623T
Authority: DE
Inventors: Mikhail V Murashov; Ernst Ruprecht; Elena N Tkatchouk; Tatiana N Tsyganova
Original assignee: Tradotec SA
Current assignee: Tradotec SA
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: AU640952B2; CA2024413A1; DE69030623D1; JPH04244212A; EP0472799B1; AU6372890A; ES2103734T3; EP0472799A1; ATE152364T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um auf Basis von Luft eine hypoxische Gasmischung herzustellen bestehend aus 8 bis 18 Vol.-% Sauerstoff und 92 bis 82 Vol.-% Stickstoff, welche Mischung dazu bestimmt ist, hauptsächlich in der Medizin für die sogenannten "hypoxischen" Behandlungen, jedoch auch in der chemischen Industrie eingesetzt zu werden.
Es ist ein Verfahren für die Herstellung einer solchen Gasmischung bekannt, bei dem Sauerstoff in reinen, komprimierten Stickstoff mit 120-150 Atmosphären (1 Atmosphäre = 1,011375 Bar) eingeführt wird.
Die auf diese Weise gewonnene Gasmischung umfaßt zwischen 10 und 13 Vol.-% Sauerstoff.
Um dieses Verfahren einzusetzen, wird eine Vorrichtung verwendet, die mit einem dichten Behälter, der mit reinem, komprimiertem Stickstoff mit 120-150 Atmosphären gefüllt ist, mit einer Einspritzdüse für die Einführung des Sauerstoffs in den Behälter und einem Reduktionsgetriebe ausgestattet ist, welches den Druck der Mischung auf 4 Atmosphären absenkt.
Die grundlegenden Nachteile dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung bestehen in:
- der mittelmäßigen Qualität der erhaltenen Gasmischung und der Veränderung ihrer Konzentration im Laufe der Zeit, wodurch es für die "hypoxischen" Behandlungen ungeeignet wird,
- der potentiellen gröen Gefahr, die die Behälter darstellen, die mit zu 120-150 Atmosphären komprimiertem Stickstoff gefüllt sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung einer hypoxischen Gasmischung hoher Qualität, ohne die obenerwähnte Gefahr einzugehen.
Das Dokument EP-A-0 359 175 beschreibt ein Gastrennverfahren, bei dem eine Membran aus Polysulfon-Hohlfasern verwendet wird.
Diese Verfahren ermöglicht es insbesondere, Stickstoff aus der Luft zu entziehen, indem Druckluft zwischen 0,5 und 4 Atmosphären über diese Membran geleitet wird.
Das Dokument EP-A-0 185 980 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung von mit Sauerstoff angereicherter Luft, bestehend aus einer Membran, die sich aus Hohlfasern aus Poly-4-Methyl-1-Penten zusammensetzt.
Die Erfindungsgemäße Vorrichtung unfaßt eine Druckluftquelle und einen Behälter, der mit Öffnungen für den Einlaß der Druckluft und den Auslaß der hypoxischen Gasmischung versehen ist, in dem eine Vorrichtung angeordnet ist, die Hohlfasern aus Poly-4-Methyl-1-Penten umfaßt.
Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle Druckluft mit einem Druck zwischen 2,02265 Bar (2 Atmosphären) und 10,1325 Bar (10 Atmosphären) liefert und daß die Fasern Wände haben, deren Dicke 6 bis 25 Mikrometer beträgt, sowie einen Innendurchmesser, der zwischen 10 und 30 Mikrometer beträgt.
Die mit Hilfe dieser Vorrichtung gewonnene Gasmischung ist von außergewöhnlicher Qualität, insbesondere ihre Sauerstoffkonzentration ist von sehr hoher Stabilität und enthält praktisch keinerlei Verunreinigung.
Durch Variation des Drucks der Druckluft, des Innendurchmessers der Fasern und der Dicke Ihrer Wände wird eine hypoxische Gasmischung gewonnen, bestehend aus 6 bis 18 Vol.-% Sauerstoff und 92 bis 82 Vol.-% Stickstoff.
Die einzige Figur der beiliegenden Zeichnung stellt schematisch und als Beispiel eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar, die für hypoxische Behandlungen bestimmt ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung wird von einem Membrankompressor 10 vorn Typ YK 402 M, der die Luft zu einem Druck zwischen 2 und 10 Atmosphären (1 Atmosphäre = 1,011375 Bar) zusammendrückt, einem Behälter 11 der eine Öffnung für den Einlaß der Druckluft und eine Öffnung für den Auslaß der hypoxischen Gasmischung umfaßt, einer Vorrichtung, die in dem Behälter 11 angeordnet ist und Sauerstoff aus der Druckluft entzieht, zwei Ventilen 12 und 12', die es ermöglichen, die Druckflußmenge der Gasmischung bzw. deren Sauerstoffkonzentration einzustellen, einer Leitung 13, einem Filter 14 aus Petrianov-Gewebe, einem Rota-Durchflußmesser 15, einem Befeuchter 16, einem Sammelbehälter 17 und einer Maske 18 für den Patienten gebildet.
Diese Vorrichtung wird von einer Membran gebildet, die aus einem Faserbündel mit Hohlpolymeren aus Poly-4-Methyl-1-Penten besteht.
Die Wände dieser Fasern haben eine Dicke zwischen 6 und 25 Mikrometer, und ihr Innendurchrnesser liegt zwischen 10 und 30 Mikrometer.
Das Faserbündel ist in dem Behälter 11 durch Blscke aus einem hermetisch abdichtenden Epoxydmaterial befestigt.
Diese Vorrichtung, deren Behälter 11 auf einer Temperatur von 20ºC gehalten wird, funktioniert folgendermaßen:
Druckluft mit 21 Vol.-% Sauerstoff und 79 Vol.-% Stickstoff wird in dem Kompressor 10 zu einem Druck zwischen 2 und 10 Atmosphären komprimiert, sodann gelangt diese Druckluft in die Fasern aus Poly-4-Methyl-1-Penten. Eine gewisse Menge Sauerstoff geht durch die Wände dieser Fasern hindurch und wird beseitigt.
Die Gasmischung, der Sauerstoff entzogen wurde, geht durch das Ventil 12, die Leitung 13, den Filter 14, der die Restunreinheiten festhält, den Rota-Durchflußmesser 15, der eine perfekte Homogenisierung der Mischung gewährleistet, den Befeuchter 16 hindurch und gelangt schließlich zu dem Sammelbehälter 17 und der Maske 18 des Patienten, von dem sie inhaliert wird.
Diese Gasmischung besteht aus 6 bis 16 Vol -% Sauerstoff und 92 bis 82 Vol.-% Stickstoff, je nach deni Wert des Luftdrucks am Eingang der Vorrichtung, dem Innendurchmesser der Fasern und der Dicke ihrer Wände.
Das Ventil 12', das auf einem Bypass angeordnet ist, ermöglicht es, der Gasmischung, die aus der Vorrichtung austritt, Luft hinzuzufügen und ihre Sauerstoffkonzentration sehr genau auf den gewünschten Wert einzustellen.
Die nachfolgende Tabelle fuhrt einige Beispiele von Gasmischungen an, die mit der Vorrichtung durch Variation des Druckes P der Druckluft, des Innendurchmessers D der Fasern und der Dicke E ihrer Wände erhalten wurden.

Claims

1. Vorrichtung um eine Gasmischung herzustellen, bestehend aus 8 bis 18 Vol.-% Sauerstoff und 92 bis 82 Vol.-% Stickstoff auf Basis von Luft, umfassend eine Druckluftquelle (10) und einen Behälter (11), der mit Öffnungen für den Einlaß von Druckluft und den Auslaß der Gasmischung versehen ist, in dem eine Vorrichtung angeordnet ist, die Hohlfasern aus Poly-4-Methyl-1-Penten umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10) Druckluft mit einem Druck zwischen 2,02265 Bar (2 Atmosphären) und 10,1325 Bar (10 Atmosphären) liefert und daß die Fasern Wände haben, deren Dicke B bis 25 Mikrometer beträgt, sowie einen Innendurchmesser, der zwichen 10 und 30 Mikrometer beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10) ein Membrankompressor ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekemizeichnet, daß sie ein Ventil (12) umfaßt, welches die Regulierung des Durchflusses der Gasmischung ermöglicht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zweites Ventil (12') umfaßt, daß auf einen Umlauf montiert ist und die Einstellung der Sauerstoff- und Stickstoffkonzentration der Gasmischung ermöglicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Filter (14), einen Rota-Durchflußmesser (15) und einen Befeuchter (16) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, die für hypoxische Behandlungen bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Maske (18) für den Patienten umfaßt.