SE504376C2 - Andningsutrustning - Google Patents

Description

504 376 ytan.

En annan nackdel är att de förhållandevis stora gasvolymer- na som måste ersättas mycket snabbt vid varje tillfälle resulterar i höga strömningshastigheter och därmed kraftig ljudalstring. Detta är bl.a. ett problem vid t.ex. min- röjning.

Vidare'kan samtidig tillförsel av en stor mängd friskgas medföra risk för att en förhållandevis stor del av denna direkt avges tillsammans med den förbrukade andningsgasen.

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en andningsutrustning av ovan angivet slag vid vilken ' bl.a. de problem som hör samman med stora variationer i oxygenhalt och.samtidigt utbyte av förhållandevis stora gaskvantiteter är eliminerade. Genom att reducera gas- kvantiteterna kan gasströmningshastigheten nedbrignas för reduktion av ljusalstring.

Detta mål uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en andningsutrustning enligt ovan vid vilken dosering av viss mängd friskgas sker vid varje andetag och lämpligen i proportion till inandningsvolymen.

Det speciellt karakteristiska för en andningsutrustning av det i första stycket angivna slaget är därvid enligt före- liggande uppfinning att ventilanordningen är inrättad att reglera fyllningen och tömningen av doseringsflaskan i beroende av andningscykeln, så att frisk andningsgas till- föres andningskretsen under varje andningscykel.

Med en sådan utrustning uppnås att oxygenhaltsvariationerna i andningskretsen blir mycket små och att endast en liten mängd frisk andningsgas behöver tillföras under varje andningscykel. Detta medför att ljudalstring till följd av 504 376 höga strömningshastigheter kan elimineras eller kraftigt reduceras och att utsläppet av gas vid varje tillfälle blir mycket litet.

Det föredrages att ventilanordningen är inrättad att an- passa fyllningsgraden av doseringsflaskan i beroende av inandningsvolymen. Härigenom blir volymen tillförd friskgas i förhållande till volymen hos varje andetag väsentligen konstant. Övriga kännetecken för uppfinningen framgår av patentkra- ven.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan under hänvisning till den på bifogade ritningar såsom exempel visade utföringsformen.

Fig. 1 visar schematiskt en andningsutrustning enligt uppfinningen med en ny typ av ventilanordning.

Fig. 2 är ett diagram illustrerande förhållandena mellan olika storheter.

I fig. 1 betecknar 1 en andningsmask, som är ansluten till en andningskrets 2, vilken i övrigt innefattar tre backven- tiler 3, 4, 5 samt en absorber 6 med förmåga att absorbera koldioxid. Andningsgas kan således endast strömma i den med pilarna i figuren indikerade riktningen. Till kretsen 2 är vidare ett volymvariabelt element i form av en bälg 7 anslutet. I det visade exemplet kan bälgens rörliga vägg 18 röra sig mellan O och 32 grader. Vid tendens att öppna bälgen mer än 32 grader öppnas en utjämningsventil 8, som reducerar trycket till det som motsvarar en öppning på 32 grader.

Med 9 betecknas en behållare för frisk andningsgas, van- 504 376 ligen innehållande en blandning av oxygen och nitrogen.

Andningsgasen kan tillföras via en första tryckregulator 10, som sänker trycket till ca 10 bar, och en andra tryck- regulator 11, som sänker trycket till ca 3 bar, samt en ventilanordning 12.

Den visade ventilanordningen 12 innefattar ett cylinder- format ventilhus 13 med en~inloppsport 14 och en utlopp- sport 15 för tillförsel av andningsgas till kretsen 2 via en ledning 16.

I huset 13 är en medbringare 17 anordnad, vilken förskjutes i beroende av rörelsen hos bälgens 7 rörliga vägg 18.

Rörelsen överföres via ett antal länkarmar 19, så att då bälgens öppningsvinkel minskas medbringaren förskjutes in i huset 13 i motsvarande grad. Medbringaren 17 är förbunden med en i huset 13 förskjutbar ventilslid 20 via en fjäder 21.

I ventilhuset 13 finns även en ventilkägla 22 anordnad, vilken av trycket i ledningen 23 för frisk gas anpressas mot ett ventilsäte, varvid den stänger en passage 24. Ven- tilkäglans 22 andra ände är utförd med en form som vid samverkan med ventilsliden 20 stänger en kanal 25 genom sliden.

Vidare är en doseringsflaska 26 via en ledning 27 ansluten till en kammare 28 innanför sliden 20.

Funktionen hos den ovan beskrivna utrustningen blir följan- de.

Utgående från det visade läget i vilket bälgen 7 är fylld med gas antages det att bäraren av ansiktsmasken 1 gör en inandning. Gas dras därvid från bälgen 7, vilket resulterar i en rörelse hos dennas vägg 18. Denna rörelse fortplantas 504 376 via länkarna 19 till medbringaren 17, vilken därvid pressas in ett motsvarande avstånd i cylinderhuset 13. Detta medför i sin tur att ventilsliden 20 till följd av fjädern 21 pressas nedåt i figuren till samverkan med ventilkäglan 22, som ur illustrationssynpunkt har visats i ett mellanläge.

Efter den ovan beskrivna inandningen kommer emellertid käglans 22 övre ände att tillsluta kanalen 25 genom ven- tilsliden 20 medan käglans'nedre ände, såsom visas, har lämnat sitt säte, varvid kanalen 24 är öppen.

Frisk andningsgas tillföres därvid via ledningen 23, kana- len 24 och ledningen 27 till doseringsflaskan 26. När gastrycket i kammaren 28 nått ett visst värde övervinner den på ventilsliden 20 till följd av trycket i kammaren 28 verkande tryckkraften den av fjädern 21 och trycket i ledningen 16 åstadkomna motkraften, så att ventilsliden 20 förskjutes uppåt på ritningen. Därvid kommer ventilkäglan 22 att till följd av bl.a. det på den nedre ändytan verkan- de trycket följa med i denna rörelse tills kanalen 24 stängs. Därefter kommer ingreppet mellan ventilkäglans 22 övre ände och ventilsliden att upphöra, så att kanalen 25 genom ventilsliden öppnas.

Den i doseringsflaskan 26 inmatade gasen kommer därvid via ledningen 27, kanalen 25 och ledningen 16 att tillföras andningskretsen 2 och tillsammans med av bäraren utandad luft åter fylla bälgen 7 maximalt och även åstadkomma en öppning av ventilen 0 för att släppa ut så mycket förbrukad .andningsgas som motsvaras av kvantiteten tillförd frisk gas.

Vid nästa inandning kommer i första hand denna friska andningsgas att inandas, varför väsentligen ingen frisk gas går till spillo.

Den beskrivna cykeln upprepas sedan i samband med varje 504 376 andetag. Genom att medbringaren 17 pressas in olika långt i cylinderhuset 13 i beroende av den aktuella inandnings- volymen kommer även den kraft från fjädern 21, som måste övervinnas med hjälp av trycket i kammaren 28 för förskjut- ning av ventilsliden 20 och öppning av förbindelsen mellan doseringsflaskan 26 och andningskretsen 2, att öka. Detta innebär att storleken av det tryck som byggs upp i dose- ringsflaskan 26 och därmed mängden av den gas som lagras i flaskan ökar med tilltagande andningsvolym. Härigenom uppnås således en automatisk anpassning av mängden tillförd frisk andningsgas i beroende av andningsvolymen. Detta innebär bl.a. att oxygenhalten i andningskretsen kan hållas väsentligen konstant oberoende av andningsvolymen.

Förhållandet mellan andningsvolym, d.v.s. tidalvolymen, och trycket i doseringsflaskan 26 illustreras i fig. 2. Därvid har även den bälgvinkel som motsvarar respektive tidalvolym visats. En tidalvolym på 2 liter reducerar således bälg- vinkeln från i detta exempel 32 grader till 16 grader och medför en höjning av trycket i doseringsflaskan från ett övertryck på 1,4 till 2,2 bar. Den visade anordningen är avsedd för en maximal tidalvolym på 4 liter, då ett andetag på 4 liter innebär att bälgen töms helt, d.v.s. vinkeln blir D grader. Därvid kommer fjädern 21 att pressas samman i sådan utsträckning, att doseringsflaskan 26 måste fyllas till ett övertryck av 3 bar innan trycket förmår övervinna fjäderkraften och förskjuta ventilsliden 20, så att kanalen 25 till andningskretsen öppnas.

Med utnyttjande av den ovan beskrivna utrustningen uppnås således att en viss, av inandningsvolymen bestämd mängd frisk andningsgas tillföres andningskretsen under varje andningscykel. Volymen av denna mängd blir förhållandevis liten och reducerar således tidigare problem avseende bl.a. ljudalstring. 504 376 Uppfinningen har ovan beskrivits i samband med en före- dragen utföringsform. Denna kan emellertid varieras i flera avseenden inom ramen för patentkraven. Således kan exempel- vis bälgen 7 utbytas mot annan volymvariabel anordning, såsom en andningssäck eller liknande. Volymminskningen hos denna kan därvid överföras till en medbringare 17 eller liknande på annat sätt än med de visade länkarmarna. Ven- tilanordningen 12 kan ävenßvarieras avseende olika detaljer under bibehållande av den ovan beskrivna funktionen.

Vidare kan funktionen hos den beskrivna anordningen om- kastas, så att doseringsflaskan fylles under utandning och tömmes under inandning. Därvid kan t.ex. länkarmarna 19 arrangeras så att ventilsliden 17 rör sig i motsatt rikt- ning vid in- och utandning mot vad som beskrivits ovan.

Detta medför att doseringen blir något djupberoende vid användning av anordningen under vatten.

Claims (8)

504 sås PATENTKRAV

1. Andningsutrustning för användning under vatten eller i icke andningsbar atmosfär, innefattande en andningsmask (1), ett bitmunstycke eller liknande, en till masken eller bitmunstycket ansluten andningskrets (2) med ett volym- variabelt gasmagasin (7), och en doseringsflaska (26), som är ansluten till andningskretsen via en ventilanordning (12), vilken omväxlande ansluter doseringsflaskan till en källa (9) för frisk andningsgas för fyllning av flaskan och till andningskretsen för tömning av flaskan, k ä n n e - t e c k n a d a v att ventilanordningen (12) är inrättad att reglera fyllningen och tömningen av doseringsflaskan (26) i beroende av andningscykeln, så att frisk andningsgas tillföres andningskretsen (2) under varje andningscykel.

2. Utrustning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilanordningen (12) är inrättad att anpassa fyll- ningsgraden av doseringsflaskan (26) i beroende av and- ningsvolymen.

3. Utrustning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att ventilanordningen (12) innefattar en tryckstyrd ventilslid (20), vilken är inrättad att öppna en förbindelse (27, 25, 16) mellan doseringsflaskan (26) och andningskretsen (2) vid ett av andningsvolymen bestämt tryck i doseringsflaskan.

4. Utrustning enligt krav 3, k ânn n e t e c k n a d a v att ventilsliden (20) är inrättad att öppna nämnda förbin- delse genom att förskjutas av trycket i doseringsflaskan (26) mot verkan av en fjäderkraft (21), som ökar med till- tagande andningsvolym.

5. Utrustning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att fjäderkraften åstadkommes av en fjäder (21) vars läge 504 376 och därmed den fjäderkraft som måste övervinnas av trycket i doseringsflaskan (26) ändras i beroende av en av inand- ningen bestämd rörelse hos en del (18) av nämnda volym- variabla magasin (7).

6. Utrustning enligt något av krav 1-5, k ä n n e - t e c k n a d a'v att doseringsflaskan (26) kan sättas i förbindelse med nämnda källa (9) för andningsgas via en av en ventilkägla (22) tillslutbar passage (24).

7. Utrustning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilkäglan (22) är inrättad att avlägsna sig från sitt ventilsäte och öppna nämnda passage (24) till följd av en av en inandning åstadkommen rörelse av nämnda ventilslid (20) .

8. Utrustning enligt krav 7, k ä n n e t_e c k n a d a'v att ventilkäglan (22) vid påverkan från nämnda ventilslid (20) är inrättad att tillsluta en kanal (25) genom ven- tilsliden och därmed stänga en förbindelse mellan dose- ringsflaskan (26) och andningskretsen (2).