FI93430C - Laitteisto ja menetelmä eri kanavia pitkin virtaavien kaasujen sekoittamiseksi toisiinsa - Google Patents

Description

93430

Laitteisto ja menetelmä eri kanavia pitkin virtaavien kaasujen sekoittamiseksi toisiinsa

Keksintö koskee laitteistoa kaasujen sekoittamiseksi toisiinsa, joka laitteisto koostuu vähintään kahdesta 5 kanavasta, joissa kaasu virtaa, ja näihin kanaviin kytketyistä säätöelimistä, joiden avulla säädetään kanavissa tapahtuvaa virtausta. Keksintö koskee myös menetelmää vähintään kahta eri kanavaa pitkin virtaavien kaasujen yhdistämiseksi toisiinsa halutussa suhteessa.

10 Yleisesti anestesian aikana käytetty tuorekaasuseos koostuu hapesta ja typpioksiduulista (N20). Seossuhdetta säädetään säätämällä ko. kaasujen virtauksia. Potilaan hapetuksen kannalta on oleellista, että kaasuseos sisältää kaikissa olosuhteissa riittävästi happea.

15 Tyypillinen minimihappipitoisuus on 25%.

Kaasuvirtausten säätölaitteen tulee sisältää erilliset säätönupeilla varustetut säätölaitteet happi- ja N20-virtauksille sekä erilliset kaasuvirtausten mittaukset. Lisäksi sen tulee olla rakenteeltaan sellainen, että se 20 eliminoi hypoksisen seoksen mahdollisuuden.

Laitteen rakenteen tulee eliminoida hapen syöttöpaineen laskusta tai käyttövirheestä aiheutuvan hypoksisen seoksen syntyminen. Esimerkkinä tavanomaisesta käyttövirheestä on happiventtiilin sulkeminen ennen N20 25 venttiiliä tai N20 venttiilin avaaminen ennen happiventtiiliä

Syöttöpaineen laskun aiheuttama hypoksisen seoksen synty ehkäistään yleisesti sulkemalla N20 kanavan virtaus happikanavan paineen laskiessa liian alas happikanavan 30 paineen ohjaaman ns. "fail safe" -venttiilin avulla.

2 93430 Käyttövirheen eliminointiin on olemassa useita eri menetelmiä: "Fail-safe" venttiilistä on edelleen kehitetty pneumaattinen differentiaalinen painevertaaja (EP-A-5 0039932) . Laite estää sekä hapen tulopaineen laskun että käyttövirheen aiheuttaman hypoksisen seoksen. Ratkaisussa happi- ja N20-virtauksia voidaan säätää toisistaan riippumatta. Virtaukset ohjataan kuristimien läpi, jolloin nämä synnyttävät virtauksiin verrannolliset 10 paineet. Paineet on erotettu toisistaan joustavalla kalvolla. Kalvoon on kytketty N20 kanavan sulkuventtiili, joka seuraa happi- ja N20-kanavien paine-eron aiheuttamaa kalvon liikettä. N20-virtauksen kasvaessa, kalvo deformoituu kohti happikanavaa. Tämä sulkee N20 kanavan 15 sulkuventtiiliä aiheuttaen N20 virtauksen pienenemisen.

Menetelmän ongelmana rakenteellisesta monimutkaisuudesta aiheutuva kalleus ja joustavassa kalvossa tapahtuvien muutosten aiheuttama suuri kalibrointitarve. Lisäksi pienillä kaasuvirtauksilla laitteen toiminta sellaisenaan 20 on epäluotettava kuristimien synnyttämien pienten paineiden johdosta. Luotettavan toiminnan varmistamiseksi pienillä virtauksilla vaaditaan erityisratkaisuja jotka sulkevat N20 virtauksen kokonaan estäen ko. kaasun käytön.

25 Pienten virtausten ongelma on ratkaistu lisäämällä eo. laitteeseen erillinen N20 virtauksen sulkuventtiilin rinnalle erikseen avattava virtauskanava (GB 2216807 A). Menetelmä mahdollistaa kuitenkin hypoksisen kaasun,jopa 100% N20, antamisen potilaalle.

30 U.S. patentissa no. 4,266,573 mukaisessa ratkaisussa happi- ja N20 säätölaitteet ovat toisiinsa mekaanisesti kytkettyjä ja varustettu kalibroitavilla liikkeen rajoittimilla. N20 virtausta voidaan kasvattaa

II

3 93430 happivirtausta muuttamatta kunnes liikkeen rajoitin kytkeytyy, jonka jälkeen N20 virtauksen edelleen kasvattaminen aiheuttaa myös happivirtauksen kasvun. Rajoitinmekanismi toimii vastaavasti pienennettäessä 5 happivirtausta: Rajoittimen kytkeytymisen jälkeen happivirtauksen pienentäminen pienentää myös N20 virtausta. Liikkeen rajoittimen kytkeytymiskohta määrittää minimihappipitoisuuden, joka riippuu käytetyistä säätöventtiileistä, kaasujen syöttöpaineesta, 10 mekaanisen kytkennän välityssuhteesta sekä rajoitinten kalibraatiosta.

Kummassakin edellä kuvatussa ratkaisussa kaasuvirtauskanavien välinen kytkentä on aina voimassa. Laitteet eivät siis sovellu sellaiseen käyttöön, missä on 15 tarve kytkennän ohitukseen. Usein esimerkiksi hapen kanssa halutaan sekoittaa N20:n sijasta ilmaa.

Haitalliseksi kytkentä muodostuu silloin, jos kaasuseoksen tulisi olla puhdasta ilmaa. Tässä ratkaisussa ilman käyttö edellyttää erillistä virtauksen 20 säätöelintä. Tämä puolestaan lisää käyttöliittymän kokoa ja monimutkaisuutta. Kolmannen säätönupin mukanaan tuoma etu kaikkien kolmen kaasun samanaikaisesta sekoittamisesta on käytännössä tarpeeton sen ollessa jopa kielletty eräissä maissa, mikä edellyttää lisäksi 25 erillistä kaasunvalintatoimintoa.

Happikanavassa olevan säätöventtiilin ollessa mekaanisesti kytkettynä muuttumaan samansuuntaisesti N20 kanavan venttiilin kanssa, saadaan seos, jossa on minimihappipitoisuus (US 4546794, DE 3310858). Pitoisuus 30 voidaan asettaa venttiilien avautumissuhteella.

Esimerkiksi suhteella 1:3 saadaan minimihappipitoisuudeksi 25% venttiilien ja kaasujen syöttöpaineiden ollessa identtiset. Tätä suuremmat happipitoisuudet saadaan, kun eo. happikanavan 4 93430 säätöventtiilin rinnalle kytketään toinen, säätönupilla varustettu, varsinainen happivirtauksen säätöventtiili, joka avautuu ja sulkeutuu itsenäisesti. Laitteen rakenteesta johtuen N20 virtauksen muutos aiheuttaa aina 5 happivirtauksen muutoksen, joka on suuruudeltaan neljäsosa N20 virtauksen muutoksesta. Edelleen haluttaessa pienentää happivirtausta seoksen happipitoisuuden ollessa minimissä, säädön tulee tapahtua sulkemalla N20 säätöventtiiliä. Tämä tekee laitteen 10 käytön epäergonomiseksi.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut ongelmat. Tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto vähintään kahta eri kanavaa pitkin tapahtuvien kaasuvirtausten yhdistämiseksi halutussa suhteessa.

15 Tarkoituksena on myös saada aikaan yksinkertainen ja hinnaltaan halpa menetelmä ja laitteisto vähintään kahta eri kanavaa pitkin tapahtuvien kaasuvirtausten yhdistämiseksi halutussa suhteessa. Tarkoituksena on edelleen saada aikaan menetelmä ja laitteisto vähintään 20 kahta eri kanavaa pitkin tapahtuvien jopa pienten kaasuvirtausten yhdistämiseksi halutussa suhteessa.

Lisäksi tarkoituksena on saada aikaan kaasuvirtausten yhdistämiseksi halutussa suhteessa sellainen laitteisto, joka mahdollistaa kolmesta eri kaasulähteestä tulevien 25 kaasukanavien järjestelyn niin, että virtausten säätöelinten määrää ei ole pakko lisätä siitä määrästä mikä on tarpeen johdettaessa kaasuja ainoastaan kahdesta eri kaasulähteestä. Aivan erityisenä tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto vähintään kahta eri 30 kanavaa pitkin tapahtuvien ja potilaan hengitettäväksi johdettavien kaasuvirtausten, joista toinen sisältää happea, yhdistämiseksi halutussa suhteessa siten, että potilaan hengittämän kaasun minimihappipitoisuus on turvattu.

= 93430

Keksinnön tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa kahta eri kaasukanavaa pitkin tapahtuvaa virtausta hallitaan toisessa kanavassa 5 virtauksen säätöelimellä ja toisessa kanavassa virtauksen rajoitinelimellä, jotka ovat toisiinsa kytketyt, jolloin niiden avulla säädettävät virtausaukkojen koot muuttuvat oleellisesti yhtäaikaisesti. Säätöelimen ja rajoituselimen avautumissuhteet voivat muuttua virtauksia 10 säädettäessä joko samanverran tai toisistaan poikkeavasti. Siten säätöelimellä ja rajoituselimellä hallittavien kaasun virtausaukkojen kokoa voidaan muuttaa kussakin kanavassa vaikkapa yksilöllisesti siitä huolimatta, että niiden säätö tapahtuu yhtäaikaisesti.

15 Tämän periaatteen mukaisesti siis molempien kanavien kautta tapahtuvaa virtausta säädetään samansuuntaisesti pyrittäessä vaikuttamaan kanavien kautta tapahtuvaan virtaukseen, mutta virtausten ei välttämättä tarvitse olla samansuuruiset. Virtausten suhteet eri kanavissa on 20 kuitenkin edullista pitää vakiona, vaikka virtauksen voimakkuutta muutetaan.

Keksinnön mukaisesti edelleen rajoituselimen kautta kulkevaan kanavaan on kytketty lisäksi säätöelin, jonka avulla kyetään pienentämään tässä samassa kanavassa 25 olevan rajoitinelimen kautta muutoin tapahtuvaa virtausta. Rajoitinelin, jonka virtausaukon säätö on puolestaan kytketty rinnakkaisen virtauskanavan säätöelimen virtausaukon säätöön, rajoittaa sitä kautta tapahtuvan virtauksen maksimiarvoonsa.

30 Eri kaasukanavissa sijaitseva säätöelin ja rajoitinelin ovat mekaanisesti kytketyt toisiinsa. Tällöin mekaanisen kytkennän välityksellä yhtä säätönappulaa käyttäen voidaan siis avata ja sulkea sekä säätöelimen että 6 93430 että rajoitinelimen kautta tapahtuvaa virtausta kunnes saavutetaan haluttu virtaus. Siinä kaasukanavassa, jossa sijaitsee mekaaniseen kytkentään liitetty säätöelin pyritään edullisesti ensiksi saavuttamaan haluttu 5 virtaus. Toisessa virtauskanavassa rajoitinelimen virtausaukko on edullisesti kooltaan sellainen, että sen kautta tapahtuva virtaus on riittävä suhteessa mekaanisen kytkennän välityksellä ohjattavaan toiseen virtauskanavaan. Siten rajoitinelimen virtausaukko sallii 10 maksimissaan siedettävän suuren virtauksen, jota tarvittaessa voidaan pienentää samassa kanavassa olevalla säätöelimellä.

Keksintö soveltuu erityisen hyvin potilaalle johdettavien hengityskaasujen säätöön esim. anestesiassa. Elintärkeä 15 kaasu eli happi johdetaan potilaalle edullisesti sitä kanavaa pitkin, jossa on säätöelin, ja joka säätöelin on kytketty rajoitinelimeen, joka puolestaan sijaitsee rinnakkaisessa kanavassa, jota pitkin tavallisesti virtaa typpioksiduuli eli ^0. Tällä järjestelyllä taataan, että 20 potilas varmasti saa happea riittävästi. Rajoitinelintä, jonka kautta typpioksiduuli virtaa, ei voi avata avaamatta samalla happikanavan säätöelintä. Toisaalta happikanavaa ei voi sulkea sulkematta typpioksiduulikanavaa. Sen sijaan potilaalle johdettavan 25 typpioksiduulin virtausta voidaan säädellä typpioksiduulikanavassa sijaitsevan säätöelimen avulla erikseen kuitenkin niin, että rajoitinelimellä säädettyä maksimityppioksiduulivirtausta ei voida ylittää. Edelleen säätöelimellä suoritettava happivirtauksen korjaus 30 automaattisesti vaikuttaa typpioksiduulikanavassa sijaitsevan rajoitinventtiilin virtausaukon suuruuteen ja sitä kautta typpioksiduulivirtauksen maksimiarvoon ja päinvastoin.

Il .

7 93430 Säätöelin voi olla venttiili esim. neulaventtiili, jonka kautta tapahtuvaa virtausta voidaan säädellä tarpeen mukaan. Rajoitinelin voi myös olla venttiili. Se voi olla samanlainen neulaventtiili kuin säätöelinkin.

5 Rajoitinelin nimitystä on käytetty, koska se kuvaa paremmin sen toimintaa eli sitä, että sen avulla asetetaan virtaukselle sen korkein sallittu arvo, mutta tässä samassa kanavassa varsinainen virtauksen säätö suoritetaan erillisellä säätöelimellä.

10 Keksintöä kuvataan tarkemmin viittaamalla oheisiin patenttipiirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviokuvan keksinnön mukaisesta laitteistosta, ja jota voidaan käyttää keksinnön mukaisen menetelmän soveltamisessa, 15 kuvio 2 esittää perspektiivikuvan kuvion 1 mekaanisesta kytkennästä, kuvio 3 esittää kuvion 2 mekaanisen kytkennän runko-osan läpivalaistuna.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviokuva eräästä edullisesta 20 keksinnön mukaisesta laitteistosta, jossa kahta kaasukanavaa 1 ja 2 pitkin virtaavaa kaasua sekoitetaan keskenään tietyssä suhteessa ennen yhdistyneen kaasuvirtauksen ohjaamista potilaan hengitettäväksi. Kaasulähteeltä 3 virtaa kanavaa 1 pitkin potilaan 25 elintoimintojen kannalta tärkein kaasu eli happi.

Kaasulähteeltä 4 kanavaan 2 virtaa anestesiassa yleisesti käytetty ilokaasu eli typpioksiduuli. Siten potilas saa hengitettäväkseen kaasuseoksen, joka sisältää näitä kahta kaasumolekyyliä. Tarpeen mukaan muutakin kaasua voidaan 30 syöttää potilaalle. Sitä varten kuvioon 1 on lisätty kolmas kaasulähde 5, mikä sisältää ilmaa, ja jolta kaasulähteeltä kaasu ohjataan kanavaan 6.

8 93430

Kaasukanaviin 1, 2 ja 6 on edullisesti kytketty paineregulaattorit 7, 8 ja 9 kaasulähteillä 3, 4 ja 5 vallitsevan korkean paineen säätämiseksi halutulle tasolle. Kanavissa 1 ja 2 virtaavan kaasun säätämistä 5 varten tarvitaan säätöelimet 10 ja 11, jotka ovat edullisesti neulaventtiilejä. Toiseen kaasukanavaan on lisäksi kytketty virtauksen rajoitinelin 12, joka on edullisesti venttiili, ja jonka avulla kyetään säätämään maksimivirtäus. Molemmissa kanavissa edullisesti 10 suoritetaan virtausmittaus virtausta mittaavilla elimillä 13 ja 14, jotka on kuvion 1 tapauksessa sijoitettu säätöelimien jälkeen.

Kanavassa 1, jossa virtaa happi, sijaitseva säätöelin 10 ja kanavassa 2, jossa puolestaan virtaa typpioksiduuli, 15 sijaitseva virtauksen rajoitinelin 12 on kytketty toisiinsa kytkentäelimen 15 välityksellä. Kytkentä on mekaaninen. Kytkentäelimen avulla kyetään säätämään molemmissa kanavissa tapahtuvia kaasuvirtauksia. Kuviossa 1 esitetyssä esimerkkitapauksessa on tarkoituksena säätää 20 kytkentäelintä 15 käyttäen kanavassa 1 virtaavan hapen virtaus potilaalle sopivaksi. Tällöin automaattisesti kytkentäelin säätää myös toisessa kanavassa 2 suurinta sallittua typpioksiduulin virtausta rajoitinelimen 12 avulla. Typpioksiduulivirtaus on rajoitinelimen avulla 25 edullista säätää siten, että myöhemmin yhdistynyt happi-typpioksiduuliseos, joka virtaa kaasukanavaa 16 pitkin potilasta kohden, sisältää riittävästi happea. Tällöin siis happivirtauksen kasvaessa sallitaan samalla myös suurempi typpioksiduulivirtaus ja vastaavasti 30 happivirtauksen pienentyessä typpioksiduulivirtausta rajoitetaan.

Kanavassa 2, jossa typpioksiduuli virtaa, sijaitsee sarjassa sekä rajoitinelin 12 että säätöelin 11 edullisesti siten, että kaasun virtaussuuntaan nähden 9 93430 rajoitinelin on ennen säätöelintä. Säätöelimen toiminta poikkeaa rajoitinelimen toiminnasta siinä, että säätöelimellä kyetään edelleen säätämään rajoitinelimen kautta tapahtuvaa virtausta. Rajoitinelin siis sallii 5 suurimman mahdollisen virtauksen, mutta säätöelimellä kyetään tätä virtausta edelleen pienentämään rajoitinelimen sallimasta maksimiarvosta. Typpioksiduulikanavassa 2 sijaitseva säätöelin 11 on edullisesti manuaalisesti esim. nupista säädettävissä.

10 Säätöelimen 11 ollessa typpioksiduulikanavassa täysin auki, on muodostuvalla seoksella tällöin minimihappipitoisuus. N20-virtauksen synnyttämiseksi molempien tulee olla auki. N2O säätöelimen 11 ollessa suljettuna seoskaasuksi saadaan puhdasta happea, jos 15 rajoitinelin 12 ei ole suljettuna. Hapen säätöelimen ollessa suljettuna, N20 virtauksen säätö ei vaikuta ko. kaasun virtaukseen.

Hapen säätöelin 10 sekä N20 rajoitinelin 12 ovat edullisesti virtaus/avautumiskulma -suhteeltaan 20 lineaarisia ja toistensa kanssa samanlaisia neulaventtiilejä. Markkinoilla on vapaasti kaupan erilaisia tähän sopivia venttiilejä. N20 virtauksen säätöelimen 11 ominaisuudet ovat vähempiarvoisia, mutta se voi olla samanlainen neulaventtiili kuin säätöelin 10 25 tai rajoitinelin 12, jotka ovat standardiventtiilejä.

Kuvion 1 mukaisessa edullisessa ratkaisussa kanavaan 2, jossa virtaa typpioksiduuli, johdetaan myös kaasulähteeltä 5 kanavaa 6 pitkin saapuva ilma rajoitinelimen 12 ja säätöelimen 11 väliin.

30 Liitoskohdassa on valintaelin 17, joka on edullisesti venttiili, ja jonka valintaelimen avulla voidaan ohjata jommasta kummasta kaasulähteeltä 4 tai 5 tuleva virtaus säätöelimen 11 kautta kohti potilasta. Siten valintaelin 10 93430 edullisesti päästää valinnan mukaan ainoastaan toisesta kaasulähteestä tulevan virtauksen säätöelimelle 11.

Mikäli kaasuvirtauksen rajoitinelin 12 asetetaan kanavassa 2 kaasun virtaussuuntaan nähden ennen kaasun 5 säätöelintä 11 ja kaasun valintaelin 17 sijoitetaan näiden kahden elimen 12 ja 11 väliin siten, että kaasu, joka ei sisällä happea tuodaan valintaelimelle 17 rajoitinelimen 12 kautta, ja kaasu, joka sisältää riittävän määrän happea kuten ilma, rajoitinelin 12 10 voidaan silloin ohittaa. Tällöin potilaalle voidaan johtaa kanavaa 1 pitkin virtaavan puhtaan hapen lisäksi myös puhdasta ilmaa. Ilman ja typpioksiduulin virtausta voidaan säätää vain yhtä säätöelintä 11 käyttäen, jolloin myös käyttöliittymä yksinkertaistuu.

15 Mekaaninen kytkentäelin 15 on esitetty tarkemmin kuviossa 2. Kuviossa 3 tulee esille kytkentäelimen runko-osan 18 sisärakenne. Runko-osan 18 onkaloon 19 on sijoitettu happikanavan 1 säätöelin 10, josta näkyy kuviossa 2 ainoastaan akseli 20, jonka välityksellä säädetään 20 säätöelimen virtausaukkoa ja siten hapen virtausta. Kaasulähteeltä 3 happi siis virtaa kanavaa 1 pitkin säätöelimelle 10 runko-osan 18 kyljessä olevaan onkaloon 21 sijoitetun liitinkappaleen 22 aukon 23 kautta.

Onkalolta 21 ja 19 yhdistää johto 24. Säätöelimeltä 10 25 johtaa johto 25 liitinkappaleen 26 aukolle 27.

Liitinkappale on runko-osan onkalossa 28. Happikaasu poistuu liitinkappaleen 26 aukon 27 kautta sekoittuakseen myöhemmin typpioksiduuliin ja edelleen kanavaa 16 pitkin potilaalle.

30 Kytkentäelimen runko-osan 18 onkaloon 29 on sijoitettu kaasukanavan 2 rajoitinelin 12. Kanavaa 2 pitkin kaasulähteestä 4 saapuva ilokaasu tulee onkalossa 30 olevan liitoskappaleen 31 aukon 32 kautta johtoa 33 n 93430 pitkin rajoitinelimelle 12. Tämä elin ei myöskään tule esiin kuvasta, mutta sen sijaan sen säädössä käytettävä akseli 34 on näkyvissä. Rajoitinelimen läpäissyt kaasu poistuu onkalossa 35 sijaitsevan liitoskappaleen 36 aukon 5 37 kautta kohti säätöelintä 11, joka sijaitsee onkalossa 38. Säätöelimestä 11 tulee esiin ainoastaan sen säätönuppi 39. Säätöelimelle ilokaasu tulee onkalossa 40 olevan liitoskappaleen 41 aukon 42 kautta. Näitä kahta onkaloa 38 ja 40 yhdistää johto 43. Säätöelimeltä 11 10 kaasu virtaa onkalossa 44 olevan liitoskappaleen 45 aukon 46 kautta kohti potilasta sekoittuen kuitenkin sitä ennen toista kanavaa 1 pitkin virtaavaan happeen.

Kanavan 1 virtauksen säätöelimen 10 ja kanavan 2 virtauksen rajoitinelimen 12 välisen mekaanisen kytkennän 15 toteuttamiseksi on säätöelimen 10 akseliin 20 ja rajoitinelimen 12 akseliin 34 kytketty pyörät 47 ja 48, joiden kehällä on edullisesti hampaita. Kumpikin pyöristä on kytketty toisiinsa välipyörän 49 välityksellä. Tämä välipyörä, jonka kehällä on pyörien 47 ja 48 hampaiden 20 koloon painuvat hampaat, sijaitsee akselilla 50, jota pyörittämällä saadaan pyöriin 47 ja 48 kytketyt akselit 20 ja 34 pyörimään. Akselin 50 pyörittäminen tapahtuu edullisesti runko-osan 18 toiselta puolelta nupista, joka ei näy kuvioissa. Akselien pyöriminen saa puolestaan 25 aikaiseksi rajoitinelimen 12 ja säätöelimen 10 kautta tapahtuvassa virtauksessa muutoksen, koska virtausaukon koko muuttuu. Sen sijaan kanavassa 2 sijaitsevaan typpioksiduulin säätöventtiiliin 11 mekaaninen kytkentä ei vaikuta, vaikka kuvioissa 2 ja 3 säätöventtiili 11 on 30 sijoitettu samaan runko-osaan 18.

Akseleiden pyörien halkaisijaa voidaan tarpeen mukaan muutella. Kuviossa 2 hapen säätöelimeen 10 vaikuttavan pyörän 47 halkaisija on suurempi kuin typpioksiduulin rajoitinelimeen 12 vaikuttavan pyörän 48 halkaisija. Mitä 12 93430 suurempi pyörän 47 tai 48 halkaisija on sitä vähäisempi muutos elimen 10 tai 12 virtausaukon koossa ja siten virtauksessa tapahtuu välipyörän 49 pyöräytyksestä. Tästä syystä, mitä suurempi pyörän halkaisija on sitä tarkemmin 5 virtauksen säätö tapahtuu. Siksi happivirtauksen säätö tapahtuu suuremman pyörän välityksellä.

Typpioksiduulivirtauksen hienosäätö tapahtuu mekaanisesta kytkennästä erillään säätöelimellä 11, jolloin sen maksimivirtauksen säätö voidaan hyvin suorittaa 10 halkaisijaltaan pienempää pyörää käyttäen.

Laitteen kalibroinnissa asetetaan minimihappipitoisuus sekä minimi- että maksimihappivirtaus. Ensin säädetään maksimihappivirtaus, kun hapen säätöelin on täysin auki.

Tämä tapahtuu säätämällä hapen syöttöpainetta 15 regulaattorin avulla. Tämän jälkeen säädetään minihappivirtaus siten, että N20 rajoitinelin on suljettuna ja hapen säätöelin siten, että haluttu minimivirtaus saavutetaan. Tämän jälkeen hapen säätöelimen ja N20 rajoitinelimen välinen kytkentäelin 20 lukitaan siten, että säätö- ja rajoitinelin eivät pääse liikkumaan toistensa suhteen. Lopuksi säädetään minimihappipitoisuus N20 paineen avulla: Happivirtausta kasvatetaan kunnes se on noin 1 1/min. N20 säätöelin avataan täysin auki. N20 paine säädetään siten, että N20 25 virtaus on 3 1/min.

Laitteen rakenteesta johtuen se soveltuu ilman erityisjärjestelyjä hyvin myös pienille happi- ja N20-virtauksille.

Kaasuseoksen muodostamiseksi kahta eri kanavaa pitkin 30 virtaavasta kaasusta, säädetään akseliin 50 kytkettyä säätönuppia ja säätönuppia 39 kääntämällä kaasuvirtausta. Akseliin 50 kytketyn säätönupin kääntö lisää tai pienentää kääntämissuunnasta riippuen kaasuvirtausta 13 93430 akseliin 50 kuuluvan pyörän 49 pyörittäessä samalla pyörää 47, joka on akselin välityksellä kytketty hapen säätöventtiiliin 10, ja pyörää 48, joka on puolestaan akselin 34 välityksellä kytketty typpioksiduulin 5 rajoitinelimeen 12. Kun kanavassa 1, jossa tässä tapauksessa virtaa happi, on saavutettu sopiva kaasuvirtaus, joka on havaittu virtausmittauselimen 13 avulla, säädetään nupista 39 kääntämällä myös kanavaa 2 pitkin tapahtuva ilokaasuvirtaus sopivaksi 10 virtausmittauselimen 14 antaman virtaustiedon avulla.

Keksintö ei mitenkään rajoitu edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan patenttivaatimusten puitteissa voidaan keksinnön eri yksityiskohtia muunnella. Keksintöä voidaan hyödyntää myös muiden kaasujen kuin hapen ja 15 typpioksiduulin ja mahdollisesti ilman sekoittamiseen halutussa suhteessa. Myös kuvan 1 mukaisessa ratkaisussa esim N2O rajoitinelin 12 on sijoitettu säätöelimen 11 ja kaasulähteen 4 väliin. Laitteiston toiminnan kannalta ko. elementien järjestyksellä ei kuitenkaan ole oleellista 20 merkitystä. Kyseinen järjestely mahdollistaa kuitenkin rajoitinelimen ohituksen ja virtauksen säädön samalla säätöelimellä, mikäli happeen halutaan sekoittaa esim ilmaa.

Mekaanisen kytkennän toteuttamiseen hapen säätöelimen 10 25 ja typpioksiduulin rajoitinelimen välillä on useita eri vaihtoehtoja. Se voidaan suorittaa venttiiliakseleille kiinteästi asennettuja hammaspyöriä ja niiden välisen välihammaspyörän avulla. Välihammaspyörän tarve eliminoituu mikäli venttiilit asennetaan 30 vastakkaissuuntaisiksi. Tällöin venttiilit kytketään toisiinsa suoraan akseleilla olevien hammaspyörien välityksellä. Kytkentä voidaan tehdä myös vaikkapa akseleihin kiinteästi asennettujen hammaspyörien välisellä ketjulla tai hammashihnalla. Tämän keksinnön 14 93430 puitteissa toteutustapoja on useita. Kuvassa 2 on vain eräs esimerkki mekaanisen kytkennän toteutuksesta.

Claims (18)

1. Laitteisto kaasujen sekoittamiseksi toisiinsa, joka laitteisto koostuu vähintään kahdesta kanavasta (1,2), joissa kaasu virtaa, ja näihin kanaviin kytketyistä 5 säätöelimistä (10,11), joiden avulla säädetään kanavissa tapahtuvaa virtausta, tunnettu siitä, että yhteen kanavaan (2) on kytketty sarjaan säätöelimen (11) kanssa rajoitinelin (12), jonka avulla säädetään sen kautta kulkevan kaasun maksimivirtaus, ja joka rajoitinelin on 10 kytketty mekaanisesti kytkentäelimen (15) välityksellä toisessa kanavassa olevaan säätöelimeen (10) siten, että eri kanavissa sijaitsevien säätöelimen (10) ja rajoitinelimen (12) toiminta on toisiinsa sidoksissa.

2. Vaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, 15 että kytkentäelimen (15) välityksellä toisiinsa kytketyt rajoitinelin (12) ja säätöelin (10) toimivat samanaikaisesti.

3. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että eri kanavissa (1,2) sijaitsevan 20 rajoitinelimen (12) ja säätöelimen (10) mekaaninen kytkentä tapahtuu säätöelimeen (10) kytketyn akselin (20) ja rajoitinelimeen (12) kytketyn akselin (34) välityksellä.

4. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen laitteisto, 25 tunnettu siitä, että säätöelimeen (10) kytketyn akselin (20) ja rajoitinelimeen (12) kytketyn akselin (34) toiminta tapahtuu kolmannen akselin (50) välityksellä.

5. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että akseleilla (20,34,50) on pyörät 30 (47,48,49), jolloin yhden pyörän liike ohjaa kahta muuta pyörää, jonka liikkeen vaikutuksesta sekä rajoitinelimen (12) että säätöelimen (10) virtausaukon koko muuttuu. « 93430

6. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasulähteeltä (4) tulevassa kanavassa (2) rajoitinelin (12) sijaitsee säätöelimen (11) ja kaasulähteen (4) välissä.

7. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasulähteeltä (4) tulevassa kanavassa (2) sarjassa sijaisevän säätöelimen (11) ja rajoitinelimen (12) väliin on kytketty eri kaasulähteeltä (5) kaasua johtava kanava (6).

8. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätöelin (10 ja/tai 11) on neulaventtiili.

9. Jonkin edellisen vaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että rajoitinelin (12) on neulaventtiili.

10. Vaatimuksen 1 mukaisen laitteen käyttö potilaalle johdettavien kaasujen sekoittamiseen toisiinsa halutussa suhteessa.

11. Menetelmä vähintään kahta eri kanavaa (1,2) pitkin virtaavien kaasujen yhdistämiseksi toisiinsa halutussa 20 suhteessa, tunnettu siitä, että ennen virtausten yhdistymistä säädetään virtaus yhdessä kanavassa (1) sopivalle tasolle säätöelimen (10) avulla, mutta tämän saman säätötoimenpiteen vaikutuksesta rajoitetaan samalla myös toisessa kanavassa (2) tapahtuva kaasuvirtaus 25 rajoitinelimen (12) avulla sille etukäteen sovittuun maksimiarvoon, kun toisessa kanavassa oleva rajoitinelin (12) ja ensimmäisessä kanavassa oleva säätöelin (10) ovat mekaanisesti toisiinsa kytketyt, ja joka maksimiarvo on riippuvainen ensimmäisessä kanavassa (1) sallitusta 30 virtauksesta, ja edelleen tarpeen mukaan säädetään rajoitinelimen (12) kanssa sarjassa olevan säätöelimen (11) avulla vielä erikseen toisessa kanavassa (2) il i7 93430 tapahtuvaa virtausta, jonka maksimivirtaus on jo asetettu rajoitinelimen (12) avulla säädettäessä toisessa kanavassa tapahtuvaa virtausta, tätä maksimiarvoa pienemmäksi.

12. Vaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä kanavassa (1) suoritettava virtauksen säätö ja toisessa kanavassa (2) suoritettava virtauksen rajoitus maksimiarvoon tapahtuu samanaikaisesti saman säätötoimenpiteen seurauksena.

13. Vaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä kanavassa (1) suoritettava virtauksen säätö ja toisessa kanavassa (2) suoritettava virtauksen rajoitus maksimiarvoon tapahtuu kytkentäelimen (15) välityksellä.

14. Jonkin edellisen vaatimuksen 11-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädettäessä virtausta toisessa kanavassa (1) muutos toisessa kanavassa (2) sallitusta maksimivirtausarvosta on samansuuntainen.

15. Jonkin edellisen vaatimuksen 11-14 mukainen 20 menetelmä, tunnettu siitä, että säätöelin (10,11) on neulaventtiili.

16. Jonkin edellisen vaatimuksen 11-15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rajoitinelin (12) on neulaventtiili.

17. Jonkin edellisen vaatimuksen 11-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa kanavassa virtaa happea sisältävää kaasua ja toisessa typpioksiduulia sisältävää kaasua.

18 93430