ДОЗАТОР ДЫХАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ Российский патент 1997 года по МПК A61M16/01 A61H31/02 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к дозаторам дыхательной смеси аппаратов для ингаляционного наркоза, применяемым в условиях скорой помощи при проведении кратковременного обезболивания и искусственной вентиляции легких.

Известен блок газотока наркозно-дыхательного аппарата [1] выполненный на пневматических мембранах, пневматическое реле которых на выходе соединены с вентилем соотношения расхода газов. Главным недостатком блока газотока (дозатора) наркозно-дыхательного аппарата является сложность конструкции и значительная масса. Кроме того, в режиме кислородной ингаляции при блокировке линии закиси азота имеется непроизводительный расход кислорода.

Известен более современный дискретный дозатор газовых смесей аппарата НАПП-4 [2] с использованием пневматических ламинарных дросселей из пористого металла.

Дозатор состоит из регулятора давления кислорода, регулятора потока, блокирующего устройства, регулировочного крана концентрации смеси, дозатора с набором ламинарных дросселей из пористого металла и инжектора для создания кислородно-воздушной смеси.

Для получения газовой наркозной смеси заданного состава регулировочный кран устанавливается на соответствующую отметку, при этом за счет блокирующего устройства обеспечивается подвод одинакового давления кислорода и закиси азота к соответствующему набору дросселей.

Недостатком данного дозатора является сложность конструкции смесителя.

Кроме того, величина объемного потока на выходе смесителя при различных положениях регулировочного крана концентрации смеси не остается постоянной, так как через некоторые дроссели проходит то кислород, то закись азота.

Целью изобретения является упрощение конструкции смесителя дозатора при обеспечении требуемой точности процентного состава смеси во всем диапазоне регулирования величины выходного потока. Кроме того,в предлагаемом устройстве обеспечивается постоянство величины объемного потока при переключении крана концентрации смеси с одной отметки на любую другую отметку.

Для достижения указанной цели инжектор и линия подсоса атмосферного воздуха размещены в смесителе, а кран регулирования концентрации смеси выполнен в виде золотникового распределителя, включающего три шайбы, размещенные на оси элемента настройки и зафиксированные от взаимного углового смещения, две из которых снабжены рядом дросселей для сообщения соответственно линий подачи кислорода и закиси азота с линией подачи смеси, а третья выполнена с каналами для сообщения линий подачи кислорода и подсоса атмосферного воздуха со входами инжектора, выход которого связан с линией подачи смеси.

Размещение дросселей в золотниковом распределителе и инжектора в одном узле позволило уменьшить размеры дозатора и упростить его конструкцию. Соединение канала подсоса атмосферного воздуха в инжекторе с помощью золотникового распределителя исключает наличие обратного клапана в линии подсоса.

Кроме того, в смесителе к каждому дросселю подводится только один газ и диаметры проходных сечений дросселей подобраны так, что обеспечивается постоянство величины объемного потока при переключении крана регулирования концентрации смеси из одного положения в другое.

На чертеже представлена принципиальная схема дозирующего устройства.

Дозатор состоит из задающего регулятора давления кислорода 1, управляемого регулятора давления закиси азота 2 с соответствующими линиями подачи кислорода 3 и закиси азота 4 и дроссельного смесителя 5. Выход регулятора 1 связан по линии подачи кислорода 3 с первым входом смесителя 5 и полостью 6 регулятора 2. Выход регулятора 2 связан по линии подачи закиси азота 4 со вторым входом смесителя 5. Регулятор 1 имеет рукоятку управления 7, смеситель 5 имеет элемент настройки 8. В корпусе 9 смесителя 5 размещен золотниковый распределитель с шайбами 10, 11, 12, которые плотно закрыты крышками 13, 14, но имеют возможность вращения. Шайбы, посаженные на ось 15 элемента настройки 8 и зафиксированные от взаимного углового смещения штифтами 16, образуют кран регулирования концентрацией дыхательной смеси.

В шайбе 10 смонтированы дроссели 17, 18, 19 (не показан)20, оттарированные на определенный расход кислорода, а в шайбе 11 дроссели 21, 22, 23 (не показан), оттарированные на определенный расход закиси азота. Пары дросселей 17 и 21, 18 и 22, 19 и 23 расположены в шайбах 10, 11 одна против другой и определяют состав дыхательной смеси на отметках "40", "55" и "70", соответствующих процентному содержанию закиси азота в смеси при работе аппарата в режиме "Наркоз".

Шайба 12 имеет каналы 24, 25 для сообщения входов инжектора 26, размещенного в крышке 14, с каналами 27, 28. Шайба 12 и дроссель 20 в шайбе 10 определяют газовый состав на отметках "50" и "100", соответствующих процентному содержанию кислорода в смеси при работе аппарата в режиме "Ингаляция". Шайба 12 имеет также 5 пазов (соответственно количеству отметок) на цилиндрической части для точной фиксации всех шайб с помощью фиксатора 29 по отношению к входным каналам, инжектору 26 и каналу 28.

Регулятор 2 имеет клапан подачи 30, положение которого относительно мембраны регулируется с помощью винтовой пары, при этом элемент настройки выполнен в виде шестигранника 31 и расположен снаружи регулятора 2, что упрощает настройку выходного давления и повышает ее точность.

Кроме того,к полости 6 присоединены манометр 32 и предохранительный клапан 33. Манометр 32 выведен на лицевую панель аппарата, имеющую оцифрованную градуировку в л/мин.

Дозатор работает следующим образом. Дозатор обеспечивает приготовление дыхательной смеси постоянной величины объемного потока в режимах "Наркоз" и "Ингаляция".

Режим "Наркоз". Давление кислорода и закиси азота в пределах 0,6-1 МПа поступает на вход регуляторов 1 и 2. При начальном положении рукоятки 7 усилие на мембране регулятора 1 отсутствует и давление на его выходе равно нулю. При повороте рукоятки 7 по часовой стрелке с помощью пружины на мембране создается усилие, величина которого определяет давление кислорода на выходе регулятора 1, изменяющееся от 0 до 0,35-0,37 МПа. С выхода регулятора 1 давление по линии 3 поступает на вход смесителя 5 и в полость 6 регулятора 2. При отсутствии давления в полости 6 давление закиси азота на выходе регулятора 2 равно нулю. Таким образом регулятор 2 выполняет одновременно роль блокирующего устройства.

Давление в полости 6 определяет соответствующее давление закиси азота на выходе регулятора 2, которое по линии 4 подается к смесителю 5. Таким образом рукояткой 7 регулируется давление как кислорода, так и закиси азота,и в конечном счете суммарная объемная подача на выходе смесителя 5, которая контролируется по манометру 32.

Установкой элемента настройки 8 на одну из отметок "40", "55" или "70" обеспечивается подключение к входным линиям смесителя соответствующей пары дросселей, расположенных в шайбах 10, 11, и получение наркозной дыхательной смеси заданного состава.

Истечение кислорода в канале 34 и смеси с выхода смесителя 5 в канал 28 перекрыто золотником 12. С выхода смесителя по линии 35 наркоза смесь поступает в дыхательный мешок аппарата (не показан).

Режим "Ингаляция". Работа осуществляется установкой элемента настройки 8 на отметку "50" или "100".

При установке на отметку "50" инжектор 26 с помощью шайбы 12 соединяется с каналом 27 подачи кислорода и каналом 28 подсоса атмосферного воздуха. Одновременно другие входные каналы кислорода и закиси азота а смесителе 5 перекрыты шайбами 10, 11. Диаметры сопла инжектора 26 и каналов 25, 28 подобраны таким образом, что на выходе смесителя 5 объемный поток соответствует градуировке на панели управления аппарата у манометра 32.

При установке элемента настройки 8 на отметку "100" обеспечивается подсоединение шайбы 10 с дюзой 20 к входной линии кислорода и подачи на выход смесителя 5 чистого кислорода, при этом входное давление закиси азота перекрыто шайбой 11, а каналы 27 и 28 перекрыты шайбой 12.

С выхода смесителя кислород поступает в дыхательный мешок.

Использование: относится к дозаторам дыхательной смеси аппаратов для ингаляционного наркоза, применяемых в условиях скорой помощи. Сущность изобретения: кран регулирования концентрации смеси содержит три подвижных золотника, размещенных на одной оси и зафиксированных от взаимного проворота, два из которых с дросселями присоединены к линиям подвода кислорода и закиси азота, а третий золотник имеет каналы для соединения инжектора с линией подвода кислорода и линией подсоса атмосферного воздуха. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Дозатор дыхательной смеси, содержащий задающий регулятор давления кислорода, управляемый регулятор давления закиси азота с соответствующими линиями подачи, дроссельный смеситель с краном регулирования концентрации смеси и элементом настройки, линию подачи смеси, инжектор и линию подсоса атмосферного воздуха, отличающийся тем, что инжектор и линия подсоса атмосферного воздуха размещены в смесителе, а кран регулирования концентрации смеси выполнен в виде золотникового распределителя, включающего три шайбы, размещенные на оси элемента настройки и зафиксированные от взаимного углового смещения, две из которых снабжены рядом дросселей для сообщения соответственно линий подачи кислорода и закиси азота с линией подачи смеси, а третья выполнена с каналами для сообщения линий подачи кислорода и подсоса атмосферного воздуха с входами инжектора, выход которого связан с линией подачи смеси. 2. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что дроссели попарно расположены на равных расстояниях от оси элемента настройки и имеют диаметры проходных сечений, обеспечивающие постоянство величины объемного потока при различных положениях крана регулирования концентрации смеси.