RU17427U1 - Устройство пневмопитания медицинских аппаратов - Google Patents

Description

2000131962

° ; fМ.КЛ.А61Н31/02

УСТРОЙСТВО ПНЕВМО1ШТАНИЯ МЕДИЦИНСКИХ АППАРАТОВ

Предлагаемое техническое решение относится к области медицинской техники, в частности к отдельно взятым устройствам пневмонитания медицинской аппаратуры или к устройствам, выполненным в виде блоков питания в составе медицинских аппаратов различного назначения.

Известно множество устройств пневмопитания медицинских аппаратов , например, устройства пневмопитания, входящие в состав аппаратов искусственной вентиляции легких и ингаляционного наркоза. Широко распространенным примером таких устройств является блок питания аппарата ингаляционного наркоза смесью кислорода и закиси азота АН-8, выпускаемого серийно в течение многих лет Орехово-Зуевским заводом кислородной аппаратуры. В нем устройство пневмопитания представляет собой два газовых баллона, содержащих кислород и закись азота под высоким давлением и снабженных пневморедукторами и манометрами давления газов

Известно «Устройство для дыхательной реанимации в условиях транспорта скорой помощи по авт.свид. № 957903, М. Кл. А61 Ю1/02, в котором использовано устройство пневмопитания аппарата дыхательной реанимации. Оно включает в себя кислородные баллоны, коллектор газа, редуктор и оснащено распределительными обратными клапанами, установленными внутри коллектора и включенными между баллонами и редуктором, заправочным штуцером и заправочными обратными клапанами, соединенными с заправочным штуцером и установленными на коллекторе перед распределительными обратными клапанами.

Известно также «Устройство д.11я снабжения газом аппаратов с пневмоприводом по заявке ФРГ № OS 3607488 (публикация 87.09.10 № 37), М. Кл. А61М 16/00, которое имеет газоподводящий и резервуарный шланги, причем

последний при падении давления в подводящем шланге подключается через управляемый включающий элемент. Устройство отличается тем, что оба шланга по выбору можно подключить к шлангу аппарата с помощью элемента и регулятора дискретного действия. Это устройство по технической сущности является наиболее близким к предлагаемому техническому решению и выбрано в качестве прототипа.

Общим в предлагаемом техническим решении и известных устройствах является использование баллонов со сжатым газом, редукторов и магистралей (шлангов) и элементов пневмоавтоматики, таких как обратные клапаны и управляемые пневмоэлементы, однако принципиальное решение их различно.

Основными, общими недостатками известных устройств, в том числе и прототипа, являются:

-невозможность обеспечения на выходе устройства потока газовой смеси, в которой давление каждого газа одинаково и идентично давлению газовой смеси;

-недостаточная точность поддержания заданного давления на выходе устройства;

-невозможность обеспечения на выходе устройства потока газовой смеси с различным соотношением расходов газов, составляющих газовую смесь.

Основными задачами предлагаемого технического решения являются устранение указанных выше недостатков известных устройств и создание устройства, обеспечиваюшего пневмопитанием медицинские аппараты, для работы которых требуется газовая смесь определенного давления с плавной регулировкой процентного содержания различных газов в смеси.

Для решения указанных задач предлагаемое устройство пневмопитания медицинских аппаратов, содержащее источники сжатых газов, например, газовые баллоны с редукторами давления и манометрами, снабжено блоком выравнивания давлений различных газов, включающим в себя связанные между собой пневмоповторители-усилители мощности, работающие в аналоговом режиме, и регулятором соотношения расходов газов, при этом входы блока выравнивания давлений различных газов связаны с источниками сжатых газов, выходы связаны с входами регулятора расхода газов, выходы которого через обратные клапаны объединены между собой в единый выход устройства, при этом пневмоповторители-усилители мощности имеют вход питания, управляющий вход и выход, причем выход первого источника сжатого газа связан с входом питания первого пневмоповторителя-усилителя мощности и управляющим входом второго пневмоповторителя-усилителя мощности, выход второго источника сжатого газа связан с входами питания второго и третьего пневмоповторителя-усилителя мощности, выход второго пневмоповторителя-усилителя мощности соединен с управляющим входом третьего пневмоповторителя-усилителя мощности, выход которого связан с управляющим входом первого пневмоповторителя-усилителя мощности, а выходы первого и третьего пневмоповторителей-усилителей мощности соединены с регулятором соотнощения расходов газов. Кроме того, регулятор соотношения расходов газов включает в себя два вентиля, соединенных с входами этого регулятора и связанных механически таким образом, что открьггие на определенную величину одного вентиля соответствует закрытию на эту же величину второго вентиля, выходы вентилей связаны между собой через обратные клапаны, а в линии выходов регулятора соотношения расхода газов включены измерители расхода газов.

Представленная принпдпиальная схема устройства пневмопитания медицинских аппаратов включает в себя:

1- источник сжатого газа А

2- газовый баллон с газом А 3,7- редукторы давления

4, 8 - манометры

5- источник сжатого газа Б

10 - регулятор соотношения расходов газов А и Б

11,12 - обратные клапаны

13, 14и 15- повторители-усилители мощности

16,17-вентили

18,19 - измерители расходов газов.

Устройство содержит источник 1 сжатого газа А с газовым баллоном 2, редуктором давления 3 и манометром 4 и источник 5 сжатого газа Б с газовым баллоном 6, редуктором давления 7 и манометром 8. Выходы источников 1 и 5 сжатых газов А и Б соединены с входами блока 9 выравнивания давления различных газов А и Б, выходы которого связаны с входами регулятора 10 соотношения расхода газов А и Б, выходы регулятора 10 через обратные клапаны 11 и 12 соединены между собой и образуют общий выход устройства.

Блок 9 выравнивания давлений различных газов содержит три пневмоновторителя 13, 14 и 15 усилителя мощности, имеющие вход питания, управляющий вход и выход и работающие в аналоговом (непрерывном) режиме, при этом вход питания повторителя 13 соединен с источником 1 сжатого газа А, выход которого соединен также с управляющим входом повторителя 14, вход питания которого связан с источником 5 сжатого газа Б, а выход связан с управляющими входами повторителей 13 и 15, выходы которых соединены с входами регулятора 10.

Регулятор 10 содержит два вентиля 16 и 17, рукоятки управления которых механически связаны, причем их связь обеспечивает при открытии одного вентиля соответствующее закрытие другого. Входы вентилей 16 и 17 соединены с выходами блока 9, а их выходы связаны через соответствующие ротаметры 18 и 19 с выходами регулятора 10, которые, в свою очередь, через обратные клапаны 11 и 12 соединены с общим выходом устройства.

Устройство работает следующим образом:

ТОК газа А, а на выходе повторителя 15 появляется поток газа Б. При этом, благодаря последовательному соединению повторителей 14 и 15, при котором выход одного повторителя связан с управляющим входом другого, давление газа Б на выходе повторителя 15 равно давлению газа А на выходе реле 13, определяемому источником 1 сжатого газа. Это происходит потому, что каждый из повторителей 13, 14 и 15 обеспечивает при работе на своем выходе поток газа с давлением, равным давлению на их управляющем входе.

При изменении расхода газа через вентили 16 и 17 регулятора 10, например, при увеличении расхода газа А через вентиль 16 и соответствующем уменьшении расхода газа Б через вентиль 17 в линии питания и выхода повторителя 13 происходит уменьшение давления газа А, которое воздействует на управляющий вход повторителя 14 и далее через выход повторителя 14 и управляющий вход повторителя 15 воздействует на выходное давление повторителя 15, т.е. давление на выходах блока 9, а значит и на входах регулятора 10, хотя и изменяется, но остается одинаковым. Таким образом, блок 9 обеспечивает на входах вентилей 16 и 17 регулятора 10 одинаковый перепад давлений газов А и Б, что, в свою очередь, обеспечивает одинаковые условия работы вентилей, повышает точность регулирования расходов газа и обеспечивает постоянство расхода газовой смеси на выходе устройства при изменении соотношения расходов газов А и Б вентилями 16 и 17. Потоки газов А и Б на выходе устройства определяются измерителем расхода газа, например, ротаметром, включенным на выходах вентилей 16 и 17. Обратные клапаны 11 и 12, установленные на выходах регулятора 10 исключают перетечку газов А и Б с одного выхода регулятора 10 на другой.

Из описания работы принципиальной схемы предлагаемого устройства пневмопитания медицинских аппаратов видно, что оно позволяет по.11учить на выходе устройства поток смеси двух различных газов, в котором давление каждого газа идентично давлению газовой смеси, что позволяет обеспечивать разную концентрацию газов в смеси путем изменения соотношения расходов газов через вентили регулятора 10, кроме того, оно обеспечивает независимую регулировку соотношения расходов различных газов от давления на выходе устройства и существенно повышает точность поддержания давления на выходе аппарата.

Указанные преимущества предлагаемого устройства позволяют осуществлять пневмопитание медицинских аппаратов смесью различных газов с заданной концентращ1ей газов в смеси, например, в аппаратах искусственной вентиляции легких для новорожденных и грудных детей, где дыхательный газ должен содержать смесь кислорода и воздуха с регулировкой концентрации газов или осуществлять питание аппарата ингаляционного наркоза, где применяется смесь кислорода и закиси азота с регулировкой концентрации каждого газа.

Таким образом, в результате предложенного технического решения устройство пневмопитания медицинских аппаратов обеспечивает достижение поставленных задач и заявленного технического эффекта.

Заявленное техническое решение, по мнению авторов, не является очевидным, а его технический эффект достаточно высок.

Возможность промышленного применения предлагаемого устройства не вызывает сомнения, так как оно выгодно отличается от выпускаемых устройств подобного назначения, применяемых в здравоохранении.

Claims (4)

1. Устройство пневмопитания медицинских аппаратов, содержащее источники сжатого газа с редукторами давления и манометрами, отличающееся тем, что оно снабжено блоком выравнивания давлений различных газов, включающим в себя связанные между собой пневмоповторители-усилители мощности, работающие в аналоговом режиме, и регулятором соотношения расходов газов, при этом входы блока выравнивания давлений различных газов связаны с источником сжатых газов, выходы связаны с входами регулятора соотношения расходов газов, выходы которого через обратные клапаны объединены между собой в единый выход устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что повторители-усилители мощности имеют вход питания, управляющий вход и выход, причем выход первого источника сжатого газа связан с входом питания первого повторителя-усилителя мощности и управляющим входом второго повторителя-усилителя мощности, выход второго источника сжатого газа связан с входами питания второго и третьего повторителя-усилителя мощности, выход второго повторителя-усилителя мощности соединен с управляющим входом третьего повторителя-усилителя мощности, выход которого связан с управляющим входом первого повторителя-усилителя мощности, а выходы первого и третьего повторителей-усилителей мощности соединены с регулятором соотношения расходов газов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регулятор соотношения расходов газов включает в себя два вентиля, соединенных с входами этого регулятора и связанных механически таким образом, что открытие на определенную величину одного вентиля соответствует закрытию на эту же величину второго вентиля, выходы вентилей связаны между собой через обратный клапан.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в линии выходов регулятора соотношения расходов газов включены измерители расхода газов.