SE434702B - Utandningsventil - Google Patents

Description

1s12143~i säte som på nedströms sidan är täckt genom en fjäderbelastad ventilskiva, så att utandning endast sker genom ventilerna, ifall utandningstrycket är i stånd att öppna ventilen mot den ventil- skivan påverkande fjäderkraften.> Fjäderbelastade PEEP-ventiler har fördelen att vara kompakta och användbara utan behov av pneumatiskt tryck eller vätskebehål- lare. Kända konstruktioner har emellertid haft den nackdelen, att de uppvisar benägenhet till vibration under utandning, vilket minskar noggrannheten i ventilens inställbarhet och medför en odrägligt hög ljudnivå. ' Föreliggande uppfinning söker att eliminera eller åtminstone minska uppträdandet av icke önskvärd vibration i samband med ut- andningsventiler. _ Uppfinningen utgår från en konstruktion som är känd genom US- A-3 850 405 fastän den icke är avsedd såsom ventilatíonsventil i förbindelse med den sJ<. PEEP-ventilationen utan såsom tryck- och strömningsregleringsventil. Den kända ventilens konstruktion är i och för sig helt olämplig för användning för tillförsel av and- ningsluft, där ytterst höga krav gäller i avseende på noggrannhe- ten vid ventilens öppnande och stängning.

Föreliggande uppfinning söker att så utforma den tidigare kända ventilen att den är användbar såsom utandningsventil, var- vid de krav beträffande exakt öppnande och stängning som måste ställas hos en sådan ventil är uppfyllda och de erforderliga manövreringskrafterna är ytterst små genom att alla uppträdande friktionskrafterna minimeras.

Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom de konstruk- tionsdetaljer som anges i kännetecknande delen till krav l.

För föreliggande uppfinning är det av särskild betydelse att de båda anordnade diafragmorna icke endast begränsar dämpnings- kammaren utan även möjliggör en “svävande“, dvs. friktionsfri styrning av ventilskivenheten, varigenom de för en utandnings- ventil kritiska öppnings- och stängningstrycken kan bibehållas exakt.Den praktiskt taget friktionsfria styrningen av ventil- skivenheten, som uppnås enligt uppfinningen, är av särskild betydelse av den anledningen att skillnaden mellan öppnings- och 7812143-1 stängningstryckena är mycket liten och följaktligen den vid andra tidigare kända konstruktioner uppträdande friktionskraften är så stor i förhållande till nämnda tryckskillnad, att ett exakt bibe- hållande av öppnings- och stängningstrycken praktiskt taget icke kan säkerställas.

Den inom ramen för föreliggande uppfinning dessutom anordnade skivan l4 förbättrar ventilens verkningssätt ytterligare däri- genom att den erforderliga förträngningen av genomströmningskana- len uppnås. Därutöver utgör nämnda skiva även ett skydd för de tunna diafragmorna mot otillåtna påkänningar, som kan uppträda vid ventilens demontering för rengöring eller desinfektion, eftersom skivan förhindrar ventilstångens obegränsade relativ- rörelse gentemot ventilskivenheten.

En föredragen utföringsform av utandningsventilen enligt före- liggande uppfinning beskrivas nu såsom utföringsexempel med hän- visning till ritningen, som visar en längdsektion av en sådan ut- andningsventíl.

Den visade utandningsventilen består av ett tudelat, i huvud- sak cirkulärt cylindriskt ventilhus l, som är uppdelat i två kam- rar genom en ringformad skiljevägg 2. En första kammare, inlopps- kammaren la, ligger i huvudsak inom en utåt öppen ventilstuts 3, anordnad att lufttätt anslutas till utandningsutloppet i en appa- rat för konstgjord ventilation av en patients lungor under över- tryck, medan en andra kammare, utloppskammaren lb, är i förbin- delse med atmosfären genom öppningar 4 i ventilhusets 1 vägg.

Innerkanten av skiljeväggen 2 bildar ett cirkulärt ventilsäte l3 på skiljeväggens 2 nedströmssida, och detta säte 13 är i ingrepp med en ventilskivenhet 30, som pressas mot sätet 13 genom en i utloppskammaren lb anordnad spiralfjäder 5. Fjädern 5 har ett sådant läge att dess ena ände anligger mot ventilskivenheten 30, medan dess andra ände anligger mot ett rörligt organ 6, som inställbart fasthålles i sitt läge genom en gängad huv 7, som är fastskruvad på husets l ändparti och som således är rörlig i riktning för fjäderns längdaxel, så att den på ventilskivenheten 30 inverkande fjäderkraften kan inställas genom vridning av den gängade huven 7. '7812143-1 Ventilskivenheten 30 innefattar ett böjligt, ringformat dia- fragma 8 av gummi eller liknande elastiskt material som bildar ventilskivenhetens ytteromkrets och som är i stånd att fullstän- digt täta öppningen i skiljeväggen 2 under inverkan av även ett lätt tryck på nedströmssidan. En utåt utskjutande fläns 9 på ett bärelement 31, bestående av styvt material med låg vikt, exempel- vis en lämplig plast, är fastsatt vid ringens 8 inneromkrets.

Bärelementet 31 har dessutom ett centralt navparti 10, som sträcker sig axiellt in i det inre av den förspända fjädern 5, som anligger mot flänsens 9 nedströmssida. Navpartiet lO har en innerborrning ll, som sträcker sig centralt genom bärelementet 31.

En ventilstång l2 är fastsatt inom ventilhuset l i linje med husets längdaxel och utskjutande genom borrningen ll och således i rät vinkel mot sätet 13. En liten skiva 14 är fastsatt vid stången 12 vid ett ställe inom borrningen ll för begränsning av ventilskivenhetens 30 axiella rörelse i förhållande till stången 12 och därmed till ventilhuset l. För detta ändamål är två delar 15, 15' fastsatta i borrningen ll, varvid lämpliga spår 16 för mottagande av motsvarande utskott på delarna 15, 15' är anordnade i borrningen ll. Såsom visas i ritningen, innefattar varje del 15, 15' ett inåt utskjutande parti 17, l7', som sträcker sig kring stången 12 med ganska stor radiell frigång. Partierna 17, 17' har sådant läge, att de begränsar ett ríngformat urtag, inom vilket skivan 14 ligger, varvid motstående ytor på de utskjutande partierna 17, 17' bildar anslagsytor, som genom beröring med skivan 14 begränsar ventilskivenhetens 30 axiella rörelse i för- hållande till skivan 14 och därmed till huset 1.

Två tunnväggiga, elastiska, ringformade diafragmor 18, 18' av mjukt gummi och företrädesvis med kcnisk form för underlättande av den axiella rörelsen sträcker sig mellan de axiellt längst utåt belägna ändarna av delarna 15, 15' och stången 12.

Inner-kanten av varje diafrag-ma 18, 18' är förstärkt genom en kan-tring 19, l9', som ansluter tätt kring stången 12. Ytterom- kretsen för varje diafragma 18, 18' är försedd med en tätnings- kantring 20, 20' som är insatt i ett urtag i var sin av delarna 7812143-1 15, l5', varigenom diafragmornas 18, 18' ytterkanter fastklämmes mellan borrningen ll och tillhörande del 15, 15”.

En labyrint- eller dämpningskammare 32 bildas således genom stången 12 med sin skiva 14, de båda diafragmorna 18, 18' och delarna 15, l5', och denna kammare 32 är fylld med ett fluidum 21 med hög viskositet, exempelvis silikonolja, som flyter inom laby- rintkammaren 32, då ventilskivenheten 30 rör sig i förhållande till den fasta ventilstången 12.

Vid ovan beskrivna konstruktion av ventilskivenheten 30 för en fjäderbelastad PEEP-ventil kan en fackman med lätthet samordna flödesbanan i labyrintkammaren 32 och den inneslutna vätskans 21 viskositet på sådant sätt att en kritisk dämpning erhålles i det vibrationssystem, som består av den förspända fjädern 5, ventil- skivenheten 30 och den volym av luftundertryck som under utand- ningsfasen är närvarande mellan patientens luftvägar och ventil- skivenheten 30.

När ovan beskrivna ventil anslutes via stutsen 3 till ventila- tionsapparatens utandningsutlopp och patienten andas ut genom ventilen, kommer ventilskivenheten 30 att avlyftas från sätet 13, så att utandningsluft kan passera genom sätet 13 till den omgivande atmosfären, då patienten utövar ett utandningstryck, som är tillräckligt för att övervinna den fjäderkraft som inver- kar på ventilskivenhetens 30 nedströmssida. Eftersom dämpningskammaren 32 i ventilskivenheten 30 tillhandahåller en dämpningsverkan med hjälp av ett visköst fluidum, erhålles icke någon dämpningskraft, ifall ventilskivenheten 30 förblir stilla- stående i förhållande till den fasta ventilstången l2. Endast när ventilskivenheten 30 är rörlig, kommer en reaktionskraft att byggas upp till följd av den tryckförlust som orsakas genom vätskans flöde i labyrintkammaren 32, och riktningen för denna kraft är alltid motsatt riktningen för ventilskivenhetens momen- tana rörelseriktning. Då utandningen börjar, kommer således rö- relsen av ventilskivenheten 30 att börja vid ett tryck som enbart bestämmes genom fjäderkraften och ventilskivenhetens area. Under följande öppningsrörelse verkar fjäderkraften jämte ett tillskott från dämpningsanordningen mot det tryck som utövas av 7812143-1 utandningsluften gentemot ventilskivenheten 30. När denna öpp- ningsrörelse upphör, kommer fjäderkraften och utandningstrycket mot ventílskivan åter ensamt att bestämma läget för ventilskiv- enheten 30 i förhållande till ventilsätet 13. Om trycket hos utandningsluften skulle sjunka till följd av tryckvibrationer i luften eller sjunkande utandningshastighet, kommer fjäderkraften att förflytta ventilskivenheten 30 mot ventilsätet 13, varvid dämpningsanordningen kommer att alstra en kraft som verkar i motsatt riktning mot fjäderkraften, som i sin tur kommer att mot- verka ventilskivenhetens 30 acceleration mot sätet 13. Då dämp- ningsanordningen på ovan beskrivet sätt är injusterad på kritisk dämpning, blir det icke möjligt att ventilskivenheten 30 alstrar resonansvibrationer genom dessa rörelser, och öppnings- och till- gslutningstrycket för ventilen bestämmes enbart genom inställ- ningen av den inställbara fjäderkraften.

Claims (3)

7812143-1 PATENTKRAV

1. Ventil med ett i ventileras hus (1) anordnat ventilsäte (13) och en ventilskivenhet (30) som är förspänd i riktning uppströms genom en mot enhetens nedströms belägna sida verkande tryckfjäder (5) och som är styrd genom en fast med huset (l) förbunden ventilstång (12) och i vilken en dämp- ningskammare (32) är anordnad, som innehåller en viskös vätska (21), och som genom motsvarande utformning av ventilstången (12) inom dämpningskammaren är uppdelad i två rum, vilka kommunicerar med varandra genom en strypkanal, k ä n n e - t e c k n a d av att för användning såsom utandningsventil för PEEP-ventilering ventilstången (12) sträcker sig fritt genom en borrning (ll) i ventilskivenheten (30) mellan dess uppströms och nedströms belägna sidor, att för avgränsning av dämpningskammaren (32) ett par böjliga ringformade diafragmor (18, 18'), företrädesvis av mjukt gummi och med konisk form sträcker sig mellan ventilstången och ventilskivenheten och att en styv skiva (14) är anordnad inom dämpningskammaren (32) och fast förbunden med ventilstången (12), varvid denna skiva (14) genom beröring med anslagsytor (17, l7') inom borrningen (ll) i ventilskivenheten (30) begränsar ventilskivenhetens (30) axiella rörelse i förhållande till ventilstången (12).

2. Ventil enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att tryckfjädern (5) anligger mot en gängad och i huset (1) inställbar huv (7).

3. Ventil enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a. d av att ventilskivenheten (30) innefattar ett styvt bär- element (31), som är fastgjort vid innerkanten av ett böjligt, ringformat diafragma (8), anordnat att komma i ingrepp med ventilsätet (13).