SU768402A1

SU768402A1 - Moistener

Info

Publication number: SU768402A1
Application number: SU782597423A
Authority: SU
Inventors: Семен Аркадьевич Глухов; Ефим Натанович Рейдерман; Геннадий Петрович Лютов; Тамара Георгиевна Овчинникова; Андрей Николаевич Прохоренко; Михаил Никитович Кацуба; Израиль Яковлевич Гуревич
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1980-10-07

Description

(54) УВЛАЖНИТЕЛЬ(54) HUMIDIFIER

1one

Изобретение относитс к медицинской технике , а именно к увлажнител м дыхательных смесей ..The invention relates to medical technology, namely to respiratory mixture humidifiers.

Известен увлажнитель, который содержит распылитель аэрозолей с массообменной .камерой и систему управлени , выполненную в виде регул тора и подпружиненного двустороннего клапана , кинематически св занных между собой, крана и мембраны, надмембранна и подмембранна полости которой посредством крана соединены с распылительной камерой {1.A humidifier is known that contains an aerosol dispenser with a mass exchange chamber and a control system made in the form of a regulator and a spring-loaded two-way valve, kinematically interconnected, a crane and a membrane, the permembrane and submembrane cavities of which are connected by means of a crane to the spray chamber {1.

Однако этот увлажнитель из-зйР отсутстви средств повышени испарени воды и насыщени ее парами дыхательных смесей при температуре тела падиента, а также из-за малой чувствительности системы управлени подачей аэрозол воды не обеспечивает достаточное влагосодержание дыхательной смеси и одновременное увлажнение различных участков дыхательных путей, а следовательно, и эффективность лечени .However, this humidifier due to lack of means of increasing evaporation of water and saturating it with vapor of breathing mixtures at body temperature, as well as due to the low sensitivity of the water aerosol control system does not provide sufficient moisture content of the breathing mixture and simultaneous moistening of various parts of the respiratory tract, and therefore and treatment efficacy.

Целью изобретени вл етс обеспечение одновременного увлажнени различных участковThe aim of the invention is to provide simultaneous wetting of different areas.

дыхательных путей путем регулируемого введени азрозолей и паров в дыхательные смеси.the respiratory tract by the controlled introduction of azrozols and vapors into the respiratory mixtures.

Это достигаетс тем, что увлажнитель снабжен блоком регулировани температуры, установленным вне массообменной камеры, а система управлени выполнена в виде клапана с пневмоприводом, делител давлени с переключателем режимов работы и струйного усилител давлени . Клапан пневматически соединен с распылителем, выход струйного усилител This is achieved by the fact that the humidifier is equipped with a temperature control unit installed outside the mass exchange chamber, and the control system is designed as a pneumatic actuator valve, a pressure divider with an operating mode switch and a jet pressure booster. The valve is pneumatically connected to the sprayer, jet amplifier output

10 давлени подключен к пневмоприводу, а его вход через делитель давлени и переключатель режимов работы соединен соответственно с массообменной камерой.10 is connected to the pneumatic actuator, and its input is connected to the mass transfer chamber through a pressure divider and a mode switch.

Кроме того, блок регулировани температуры In addition, the temperature control unit

15 выполнен в виде нагревател , датчика температуры дыхательной смеси с сигнализатором нагревател , датчика температуры воды в массообменной камере, исполнительного органа и блокирующего устройства, при этом датчик темпе20 ратуры воды соединен соответственно с исполнительным органом и блокирующим устройством , установленными в цепи питани нагревател . 37 Сигнализатор йагрева датчика температуры дыхательной смеси выполнен а виде набора тер моиндикаторных пленок на основе жидких кристаллов, а исполнительный орган блока регулировани температуры - в виде тиристора, На чертеже изображена структурна схема . увлажнител . Увлажнитель содержит распылитель 1 с массорбменной камерой 2 и систему 3 управлени . Система 3 управлени имеет клапан 4, установленный на линии подачи сжатого газа в распылитель 1,с пневмоприводом 5, струйный усилитель 6 давлени , питающий канал, кото . рого соединен с линией подачи сжатого газа через дроссель 7, и делитель 8 давлени , срсто щий из регул торов 9, 10 и II потока и переключател 12 режимов работы. При этом выход струйного усилител 6 соединен с пневмоприводом 5 каналом 13, а его вход каналом 14 - с делителем 8 давлени , который соединен каналом 15 с дыхательньш контуром, включающим массообменную йамеру 2 с присоединен ным к ее выходному отверстию шлангом 16 пациента. Увлажнитель снабжен наполнителем 17 в виде , например, пакета пластин из пористого материала , установленным в массообменной камере 2 и блоком 18 регулировани температуры, установленным вне камеры 2. Блок 18 регулировани температуры содер-: жит нагреватель 19, датчик 20 температуры ды хательной смеси с сигнализатором 21 нагрева установленный в шланге 16, датчик 22 темПературы воды, контактирующий с дном массообменной камеры 2, усилители 23 и 24 и установ ленные в цепи Питани нагревател 19 исполнительный орган 25 в виде, например, тиристора и блокирующее устройство 26 в виде, например электромагнитного реле. При этом усилители 23 и 24 электрически соединены соответственно с датчиками 20 и22, а также с исполнительным 25 и блокирующим устройством 26 с кнопкой ручного включени , а сигнаПнзатор 21 нагрева выполнен в виде набора термоинди каторных пленок на основе жидких кристаллов. Увлажнитель работает следующим образом, При увлажнении аэрозол ми воды сжатый газ с давлением 1,5 кгс/см подаетс на нормально закрытый клапан 4 и через дроссель 7, снижающий давление до 200 мм вод, ст., в питающий канал струйного усилител 6. На выходе струйного усилител 6 в канале 13 возникает давление Пор дка 150 мм воД.ст., под действием которого пневмопривод 5 открывает клапан 4, и сжатый газ поступает в распылитель 1, который подсасывает воду из массообменной .камеры 2.и генерирует аэрозоль, запол н ющий щланг 16. При ИВЛ дыхательна смесь, поступающа в легкие через камеру 2 и щланг 16 пациента, повышает давление в дыхательном контуре, а следовательно, и в канале 15. При зтом с начала акта .вдоха увеличиваетс расход газа из канала 14, что приводит к разрушению ламинарной струи, истекающей из питающего канала усилител 6, снижению давлени в канале 13 и перекрытию клапана 4. Таким образом, образование аэрозол 9о ы при ИВЛ происходит при вьщохе (при отсутствии потока дыхательной смеси через увлажнитель ), а подача, аэрозол в легкие пациента осуществл етс при вдохе потоком дыхательной смеси без вли ни распыливающего газа |на заданные параметры вентил ции. При спонтанном дыхании переключатель 12 режимов работы устанавливаетс в открытое положение, и в канал 14 поступает дополнительный поток газа через регул тор 11 потока,, разруша ламинарную струю и обеспечива перекрытие клапана 4 подачи газа в распылитель 1. В начале вдоха пациента в камере 2 создаетс разрежение, уменьшающее поток через канал 14. При этом ламинарна стру усилител 6 восстанавливаетс , и в канале 13 по вл етс давление, под действием которого срабатывает пневмоприйод 5, открыва клапан 4. Сжатый газ поступает в распылитель I и происходит образование аэрозол воды при входе пациента. Количество генерируемого аэрозол воды определ емое чувствительностью струйного усилител 6, может измен тьс с помощью вход щих в делитель 8 давлени регул торов 9; 10 и 11 потока, обеспечивающих требуемую дл эффективного лечени величину подачи воды в виде аэрозол . При увлажнении парами воды дыхательна смесь, проход над поверхностью воды в камере 2, насыщаетс влагой. Увеличение влагосодержани дыхательной смеси, поступающей в легкие пациента, достигаетс как наличием частично погружённого в воду наполнител 17 из пористого материала, обеспечивающего повышение испарени , так и повыщением температуры дыхательной смеси в результате контакта ее с нагретой водой в камере 2. Вода нагреваетс вход щий в блок 18 регулировани температурь нагревателем 19 за счет теплопередачи через дно камеры 2. Температура дыхательной смеси измер етс датчиком 20, расположенным в дыхательном контуре на выходе смеси из шланга 16, и преобразуетс в электрический сигнал, который после сравнени с заданной величиной (соответствующей необходимой и безопасной температуре смеси) через усилитель 23 подаетс на исполнительный орган 25, например ти .ристор, расположенный в цепи нагревател 19 1и действующий как прерыватель тока через него. 576840 В цени нагревател 19 расположено также блокирующее устройство 26, например электромагнитное реле, отключающее нагреватель 19 при достижении опасной дл пациента или медперсонала температуры воды в камере 2. Эта температура измер етс датчиком 22, контактирующим снаружи с дном камеры 2, преобразуетс в электрический сигнал, который подаетс через усилитель 24 на блокирующее устрой ство 26, срабатывающее при температуре воды, Ю 15 is designed as a heater, a breathing mixture temperature sensor with a heater alarm, a water temperature sensor in the mass transfer chamber, an actuator and a locking device, and a water temperature sensor is connected respectively to the actuator and the locking device installed in the heater supply circuit. 37 The alarm sensor of the breathing gas temperature sensor is made in the form of a set of liquid crystal-based thermal indicator films, and the executive body of the temperature control unit is in the form of a thyristor. The drawing shows the block diagram. humidifier. The humidifier contains the atomizer 1 with the absorber chamber 2 and the control system 3. The control system 3 has a valve 4 installed on the compressed gas supply line to the atomizer 1, with a pneumatic actuator 5, a pressure jet amplifier 6, supplying a channel. It is connected to the compressed gas supply line through the throttle 7, and the pressure divider 8, which consists of the flow regulators 9, 10 and II and the switch 12 operating modes. The output of the jet amplifier 6 is connected to the pneumatic actuator 5 by the channel 13, and its input by the channel 14 is connected to the pressure divider 8, which is connected by the channel 15 to the breathing circuit including the mass exchange yamer 2 with the patient's hose 16 connected to its outlet. The humidifier is provided with a filler 17 in the form of, for example, a package of plates of porous material installed in the mass transfer chamber 2 and the temperature control unit 18 installed outside the chamber 2. The temperature control unit 18 contains: a heater 19, an air temperature sensor 20 with an alarm 21 heating installed in the hose 16, the sensor 22 of the temperature of the water in contact with the bottom of the mass transfer chamber 2, amplifiers 23 and 24 and installed in the power circuit of the heater 19 the executive body 25 in the form of, for example, a thyristor and blocks uyuschee device 26 in the form of, for example electromagnetic relays. In this case, amplifiers 23 and 24 are electrically connected, respectively, with sensors 20 and 22, as well as with executive 25 and a blocking device 26 with a manual activation button, and the heating signal indicator 21 is made in the form of a set of thermo-indium film crystals based on liquid crystals. The humidifier works as follows. When moistening with water aerosols, compressed gas with a pressure of 1.5 kgf / cm is supplied to the normally closed valve 4 and through the throttle 7, reducing the pressure to 200 mm of water, station. To the supply channel of the jet amplifier 6. At the exit jet amplifier 6 in channel 13, a pressure of about 150 mm of water pressure occurs, under the action of which pneumatic actuator 5 opens valve 4, and compressed gas enters sprayer 1, which draws water from mass exchange chamber 2. and generates an aerosol filling Shchlang 16. During ventilation, respiratory mixture, fasting falling into the lungs through chamber 2 and the patient's hose 16 increases the pressure in the breathing circuit, and consequently in channel 15. With this breath, gas flow from channel 14 increases from the beginning of the act, which leads to destruction of the laminar jet flowing out of the supply channel the booster 6, reducing the pressure in the channel 13 and closing the valve 4. Thus, the formation of aerosol 9о during mechanical ventilation occurs with vyshokhe (in the absence of a flow of respiratory mixture through the humidifier), and the flow of the aerosol into the patient’s lungs mixtures without the influence of the atomizing gas | on the specified ventilation parameters. During spontaneous breathing, the mode selector switch 12 is set to the open position, and an additional gas flow enters the channel 14 through the flow controller 11, destroying the laminar flow and closing the gas supply valve 4 to the nebulizer 1. At the beginning of the patient's inhalation, a vacuum is created in the chamber 2. diminishes the flow through channel 14. At the same time, the laminar jet of the amplifier 6 is restored, and pressure appears in channel 13, under the action of which pneumatic actuator 5 is activated, opening valve 4. Compressed gas flows into the atomizer I and Water aerosol formation occurs when the patient enters. The amount of generated aerosol of water, determined by the sensitivity of the jet amplifier 6, may be varied by means of the regulators 9 entering into the divider 8; 10 and 11 of the flow, providing the amount of water required for effective treatment in the form of an aerosol. When moistened with water vapor, the respiratory mixture, the passage above the surface of the water in chamber 2, becomes saturated with moisture. An increase in the moisture content of the respiratory mixture entering the patient’s lungs is achieved both by the presence of a porous filler 17 partially immersed in water, which increases evaporation, and by raising the temperature of the respiratory mixture by contacting it with heated water in chamber 2. The water is heated in the unit 18 controlling the temperature by heater 19 due to heat transfer through the bottom of chamber 2. The temperature of the breathing mixture is measured by a sensor 20 located in the breathing circuit at the outlet of the mixture from the hose and 16, and converted into an electrical signal which after comparison with a predetermined value (corresponding to a necessary and safe temperature mixture) is fed through an amplifier 23 to the actuator 25, for example five .ristor disposed in the circuit 1 and a heater 19 acting as a current interrupter therethrough. 576840 A locking device 26, such as an electromagnetic relay, is also located at the cost of the heater 19. When the heater 19 is turned off when the temperature of the water in chamber 2 is dangerous for the patient or the medical staff, this device is measured by the sensor 22, which is in contact with the bottom of the chamber 2, is converted into an electrical signal, which is fed through an amplifier 24 to a locking device 26, triggered at a water temperature of 10

Claims

corresponding to a given safe value (protection threshold). The device 26 blocks the turning on of the heater 19 until the water temperature is at. chamber 2 is not reduced to permissible, after which it can be turned on 15 manually by pressing the button entering device 26. Thus, unit 18 provides heating of the respiratory mixture to the patient-safe temperature set by the doctor, automatically maintaining it, and also prevents emergency overheating water in the chamber

2. In addition, the temperature of the respiratory mixture is visually monitored by the heating signaling device 21 installed in the hose 16 (closer to the patient), which represents a set of liquid-crystal thermal indicator films, which change their color depending on the degree of heating of the gas in contact with them. The design of the humidifier provides an increase in the efficiency of the humidification due to the contact of the breathing mixture with the water heated to a predetermined temperature, as well as by increasing the surface of water evaporation (with small dimensions of the mass transfer chamber); increasing the effectiveness of treatment when moistening water with aerosols by using a jet amplifier with a pressure divider as a sensitive transducer, allowing the total time of aerosol generation by the nebulizer to change over a wide range and, therefore, the moisture content of the respiratory mixture supplied to the patient in different breathing modes; enhancing patient and nursing staff safety, due to the fact that they are self-detecting with the chain of simultaneous moistening of different parts of the respiratory tract by controlled introduction of aerosols and vapors in the respiratory maintenance of the breathing air temperature set in the patient and blocking the overheating of water in the spray chamber. Claim 1, A humidifier containing a nebulizer, a mass transfer chamber and a control system. mixtures, it is equipped with a temperature control unit installed outside the mass transfer chamber, and the control system is designed as a pneumatic actuator valve, a pressure divider with an operating mode switch and a jet pressure booster, the valve is pneumatically connected to the spray gun, the output of the jet pressure booster is connected to the pneumatic actuator and its input through a pressure divider and an operating mode switch is connected to the mass transfer chamber, 2, the Humidifier according to claim 1, characterized in that the temperature control unit It is complete in the form of a heater, a temperature sensor of the breathing mixture with a heat alarm, a water temperature sensor and a mass transfer chamber, an executive body and a blocking device, while the water temperature sensor is connected respectively to the executive body and the blocking device installed in the heater power supply circuit 3 PP humidifier . I and 2, that is, with the fact that the temperature detector of the temperature sensor of the breathing mixture is made in the form of a set of thermal indication films based on liquid crystals, and the executive body of the temperature control unit is made in the form of a thyristor. into account during the examination 1. Author's certificate of the USSR No. 518220, kp. A 61 M 11/00, 1976.

ML.

L7

WITH

ABOUT