ДОЗАТОР ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 1997 года по МПК A61H31/02 A61M16/12 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам ингаляционного наркоза.

Известны дозаторы, использующие частотно-объемный метод формирования смеси двух газов, когда пневматический генератор импульсов, управляя связанными с ним реле, попеременно открывает проход смешиваемых газов в выходной пневмопровод.

Из известных наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является дозатор газовых смесей, содержащий регулятор давления, соединенный с источником первого смешиваемого газа, повторитель давления, соединенный с источником второго смешиваемого газа, два дросселя, соединенных с регулятором и повторителем давления, и пневматический генератор импульсов. Каждый дроссель выполнен в виде двух пневматических реле и двух емкостей переменного объема. Генератор импульсов содержит два пневматических реле, регулируемое пневматическое сопротивление, емкость постоянного объема и делитель давления. Генератор импульсов, управляя связанными с ним реле, попеременно открывает проход смешиваемых газов через соответствующие пары реле в присоединенные к ним емкости и в следующий полупериод колебаний пропускает газы из емкостей через нижние рабочие камеры реле в выходной пневмопровод. При этом концентрация компонентов в смеси определяется соотношением объемов переменных емкостей. Расход смеси зависит от количества циклов "заполнение-опустошение" емкостей в единицу времени, т. е. от частоты формируемых генератором колебаний.

Недостатком такого дозатора является сложность устройства и зависимость качества (однородности) газовой смеси от ее расхода.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение дозатора газовых смесей, а также обеспечение качества газовой смеси независимо от ее расхода.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в обеспечении частотно-временного формирования состава газовых смесей.

Сущность изобретения заключается в том, что в дозаторе газовых смесей, содержащем, как и в прототипе, регулятор давления и повторитель, подсоединенные к выходам соответственно первого и второго источников газов и первому и второму входам дросселя, выход которого сообщен с выходным пневмопроводом, а управляющая камера с выходом генератора импульсов, содержащего первое и второе пневматическое реле, и первое и второе инерционные звенья, в отличие от прототипа, дроссель выполнен в виде единого пневматического реле, а генератор импульсов снабжен третьим пневматическим реле, при этом выход первого источника газа сообщен со входом первого пневматического реле, а через первое инерционное звено с управляющей камерой первого пневматического реле, и со входом третьего пневматического реле, управляющая камера которого сообщена со входом второго пневматического реле, при этом выход генератора выполнен в виде единого пневмоканала и сообщен с управляющей камерой второго пневматического реле, вторым входом первого пневматического реле и через второе инерционное звено с управляющей камерой третьего пневматического реле.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого дозатора газовых смесей.

Дозатор газовых смесей содержит регулятор давления 1, соединенный с источником 2 первого смешивающего газа; повторитель давления 3, соединенный с источником 4 второго смешивающего газа; дроссель в виде пневматического реле 5 и пневматический генератор импульсов 6, включающий первое 7 и второе 8 пневматические реле и первое инерционное звено с переменным пневмосопротивлением 9.

В отличие от прототипа в генератор импульсов 6 введены третье 10 пневматическое реле и второе инерционное звено с переменным пневмосопротивлением 11. Первое инерционное звено включено между источником 2 и управляющей камерой реле 7. Управляющая камера реле 7 соединена со входом реле 10. Второе инерционное звено включено между выходным каналом 12 генератора и управляющей камерой реле 10. Управляющая камера реле 10 соединена со входом реле 8. Управляющая камера реле 8 соединена с выходным каналом 12, к которому подключена управляющая камера реле 5. Первый вход реле 5 подключен к выходу регулятора давления 1, второй вход к выходу повторителя давления 3, а выход к выходному пневмопроводу 13.

Дозатор газовых смесей работает следующим образом.

Газ А, например кислород, поступает от источника сжатого газа 2 к регулятору давления 1 и генератору импульсов 6. С выхода регулятора давления газ А подводится к первому входу реле 5.

Газ Б, например закись азота, подводится от источника сжатого газа 4 к повторителю давления 3 и с его выхода под давлением, равным давлению газа за регулятором 1, поступает ко второму входу реле 5.

Такая схема подвода газов обеспечивает как автоматическое поддерживание равенства давления газов на входах пневматического реле 5, так и защиту устройства от нежелательного проникновения закиси азота на выход реле 5 при случайном исчезновении кислорода на подводе к устройству.

В первый момент после подключения дозатора к источникам сжатых газов А и Б давление на выходе генератора отсутствует, так как закрыто реле 7, и на выход реле 5 поступает газ Б. Одновременно начинается заполнение управляющей камеры реле 7 через переменное пневмосопротивление 9. Время заполнения управляющей камеры определяет длительность первого полупериода паузы выходного сигнала (импульса) генератора Т_o.

После того как давление в управляющей камере сравняется с давлением подпора, реле 7 открывается и на выходе 12 генератора появляется давление (единичный импульс), под действием которого переключается реле 5, обеспечивая подачу на выход 13 дозатора газа А.

Одновременно закрывается реле 8 и начинается заполнение управляющей камеры реле 10 через переменное пневмосопротивление 11. Время заполнения управляющей камеры реле 10 определяет длительность второго полупериода - единичного импульса Т₁.

После заполнения управляющей камеры реле 10 открывается, сбрасывая давление из управляющей камеры реле 7 в атмосферу. Реле 7 закрывается, давление на выходе генератора исчезает, при этом открывается реле 6, сбрасывая давление из управляющей камеры реле 8 в атмосферу, реле 5 переключается, подавая на выход 13 газ Б. Генератор приводится в исходное состояние, и начинается новый цикл изменения выходного импульса.

Соотношение компонентов на выходе дозатора (концентрация газовой смеси) не зависит от частоты генератора и определяется только соотношением времени полупериодов Т_o/Т₁.

Длительность паузы Т_o и импульса Т₁ регулируются независимо друг от друга переменными пневмосопротивлениями 9 и 11.

Частота генератора определяет качество перемешивания газов, т. е. однородность газовой смеси.

Изменение расхода газовой смеси производится регулятором давления 1. Концентрация газовой смеси при этом сохраняется постоянной.

В качестве элементной базы дозатора могут быть использованы промышленные системы элементов пневмоавтоматики УСЭППА и КЭМП.

Предлагаемый дозатор газовых смесей обеспечивает за счет использования частотно-временного формирования газовой смеси уменьшение количества составных элементов и исключение зависимости расхода смеси от частоты импульсов генератора, что позволяет изменять расход газовой смеси только с помощью регулятора давления, поддерживая при этом на всех режимах требуемое качество (однородность) газовой смеси. Поскольку концентрация смеси определяется лишь соотношением независимых времен полупериода Т_o/T₁, предлагаемый дозатор, в отличие от прототипа, допускает работу на любой, необходимой для качественного перемешивания газов, частоте.

Использование: изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам ингаляционного наркоза. Сущность изобретения: дозатор газовых смесей содержит регулятор давления и повторитель, подсоединенные к выходам соответственно первого и второго источников газов и первому и второму входам дросселя, выход которого сообщен с выходным пневмопроводом, а управляющая камера - с выходом генератора импульсов, содержащего первое и второе пневматическое реле, и первое и второе инерционные звенья, при этом дроссель выполнен в виде пневматического реле, а генератор импульсов снабжен третьим пневматическим реле, при этом выход первого источника газа сообщен со входом первого пневматического реле, а через первое инерционное звено - с управляющей камерой первого пневматического реле и со входом третьего пневматического реле, управляющая камера которого сообщена со входом второго пневматического реле, при этом выход генератора выполнен в виде единого пневмоканала и сообщен с управляющей камерой второго пневматического реле, вторым входом первого пневматического реле и через второе инерционное звено - с управляющей камерой третьего пневматического реле. 1 ил.

Дозатор газовых смесей, содержащий регулятор давления и повторитель, подсоединенные к выходам соответственно первого и второго источников газов и первому и второму входам дросселя, выход которого сообщен с выходным пневмопроводом, а управляющая камера с выходом генератора импульсов, содержащего первое и второе пневматические реле и первое и второе инерционные звенья, отличающийся тем, что дроссель выполнен в виде единого пневматического реле, а генератор импульсов снабжен третьим пневматическим реле, при этом выход первого источника газа сообщен с входом первого пневматического реле, а через первое инерционное звено с управляющей камерой первого пневматического реле и входом третьего пневматического реле, управляющая камера которого сообщена с входом второго пневматического реле, при этом выход генератора выполнен в виде единого пневмоканала и сообщен с управляющей камерой второго пневматического реле, вторым входом первого пневматического реле и через второе инерционное звено с управляющей камерой третьего пневматического реле.