Аппарат жидкостного дыхания Советский патент 1982 года по МПК A61H31/00 

(5) АППАРАТ ЖИДКОСТНОГО ДЫХАНИЯ

1

I Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для осуществления искусственного дыхания, и может найти применение в исследовательских целях и в лечебной практике, например, для осуществления дыхания человека в реанимационный период.

Известен аппарат жидкостного дыхания, который содержит насос пульсирующего действия, включающий корпус с управляющей полостью и сильфоном,

/обратные клапаны, оксигенатор, магистраль для подводи кислорода, переключатель, распределитель вдоха и выдоха, бак рабочей жидкости, слив ной клапан, регенератор, расходомер и соединительные магистрали 1 .

Однако в известном устройстве управление процессом искусственного дыхания осуществляется электрооборудованием, в зоне которого расположены кислородные и соединительные магистрали, включающие маслопроводы.

Такое выполнение кострукции не обеспечивает взрывобезопасности работы устройства.

Целью изобретения является обеспечение взрывобезопасности работы путем исключения электрооборудования и маслопроводов.

Указанная цель достигается тем, что аппарат жидкостного дыхания, содержащий насос пульсирующего действия, включающий в себя корпус с управляющей полостью и сильфоном, обратные клапаны, оксигенатор, магистраль для подвода кислорода, переключатель, распределитель вдоха и выдо. ха, бак рабочей жидкости, сливной клапан, регенератор, расходомер и соединительные магистрали, дополнительно снабжен пневмогенератором, элементом отрицания, магистралью для подвода сжатого газа и поршнем, размещенным в насосе пульсирующего действия, при этом оксигенатор выполнен в виде вихревого эжектора, пор390шень прикреплен к сильфону и образует вместе с ним и корпусом насоса, две управляющие полости, одна из которых соединена с выходом пневмогенератора, другая - с выходом элемента отрицания,, вход последнего соединен с входом пневмогенератора, который подключен к магистрали для под вода сжатого газа, причем управляющая полость элемента отрицания соединена с выходом пневмогенератора, тангенциальный вход оксигенатора соединен с регенератором, а эжекти рующий - с выходом переключателя. При этом переключатель имеет две мембраны, установленные в корпусе и скрепленные между собой, мембраны разделяют рабочую камеру переключателя на три полости, одна из крайних полостей соединена с пневмогенератором, в средней полости установлено сопло, а эжектирующий вход оксигенатора через расходомер соединен со средней полостью. На чертеже изображена принципиальная схема аппарата жидкостного ды хания. Аппарат содержит Насос 1 пульсирующего действия, оксигенатор 2, бал лон 3 кислорода с редуктором , переключатель 5 кислорода, расходомер 6, регенератор 7 рабочей (биологичес кой) жидкости, пневмогенератор 8, элемент 9 отрицания, задатчик 10 давления, бак 11 рабочей жидкости со сливным клапаном 12, выполненным в виде переливной трубки, и распредели тель 13 вдоха и выдоха. Насос 1 содержит корпус, в котором расположен сильфонный рабочий элемент 1 4, подвижное основание которого снабжено поршневым управляющим элементом 15, образующим вместе с корпусом и наруж ной поверхностью сильфона две управляющие полости 16 и 17. Полость 1б соединена с выходным каналом 18 пнев могенератора 8,полость 1 j - с выходным каналом 19 элемента 9 отрицания, а внутренняя полость 20 рабочего эле мента I соединена через канал 21, обратный клапан 22, трехходовой кран 23 со входом регенератора 7 и через обратный клапан 2, канал 25, трехходовой кран 2б, канал 27 с нижней частью бака 11 рабочей жидкости и . через канал 28 выдоха с полостью 29 выдбха распределителя 13 вдохи и вы.доха, который содержит корпус с мембраной 30 и жестким центром 31. Немб рана 30 с жестким центром 31 разделяет корпус на полости 29 и 32, где установлены сопла 33 и З, перекрываемые жестким центром 31 и соединенные каналами 35 и Зб между собой и с каналом 37, сообщенным с легкими, причем в полости 29 выдоха установлена пружина 38 сжатия, а полость 32 соединена каналом 39 с выходом оксигенатора 2 и каналом 40 через дроссель ч1 со сливным клапаном 12. Верхняя часть бака 11 сообщена каналом k2 с трехходовым краном 23, а выход регенератора 7 соединен каналом (3 с тангенциальным входным каналом М( оксигенатора 2, выполненного в виде вихревого эжектора, в корпусе которого установлена диафрагма 5 и регулируемый конус 6, разделяющий корпус на вихревую камеру 7 и выходную полость 8 с выходным каналом 9. Тангенциальный входной канал расположен в непосредственной близости от диафрагмы 5, отверстие 50 которой Является эжектирующим входом оксиенатора. Отверстие 50 диафрагмы kS соединено каналом 51 с выходом расходомера 6, вход которого соединен каналом 52 с выходом переключателя 5. Переключатель 5 содержит корпус с мембранами 53 и 5, жесткие центры 55 и 5б которых скреплены между собой. Мембраны 53 и 5 с центрами 55 и 56 и корпусом образуют полости 5759. Верхняя полость 57 соединена каналом 60 с выходным каналом 18 пневмогенератора 8, в средней полости 5 установлено сопло 61, соединенное с выходом редуктора k кислорода, а в нижней полости 59 установлена пружина б2 сжатия, причем нижняя полость 59 сообщена с атмосферой. Пневмогенератор 8 содержит корпус, в котором расположены мембраны 63 и с различными эффективными площадями, жесткие центры б5 и 66 которых скреплены между собой. Мембраны 63 и б разделяют корпус на полости 67-69. Полость 67 соединена каналом 70, обратные клапаны 71 и 72 и дроссели 73 и 7 с выходным каналом 18, причем дроссели 73 и 7 параллельно подсоединены к выходному каналу 18, а клапаны 71 и 72 установлены в противоположных друг относительно друга направлениях. В средней полости 68 установлено сопло 75, перекрываемое жестким центром 66 и соединенное с каналом 18, причем полость 68 сообщена с атмосферой, Нижняя полость б9 соединена также с выходным каналом 18, в ней установлена пружина 7б сжатия и сопло 77, соединенное с выходом задатчика 10 давления, вход которого соединен с магистралью для подвода сжатого газа. Элемент 9 отрицания также содержит корпус, в котором расположены мембраны 78 и 79 с различными эффективными площадями и жесткими центрами 80 и 81, которые также жестко скреплены между собой. Мембраны 78 и 79 разделяют корпус на полости 82 - 8. Полость 82 соединена каналом 85 с выходным каналом 18 пневмогенератора 8, в полости 83 сообщенной с атмосферой, установлен сопло 86, перекрываемое жестким цен ром 81 и соединенное с выходным каналом 19в а полость 8 также соединена с выходным каналом 19 причем в ней установлены пружина 87 сжатия и сопло 88, которое соединено каналом 89 с выходом задатчика 10 дав ления. Работа аппарата осуществляемся следующим образом. В первоначальный момент подключе ния аппарата к легким их заполняют объемом рабочей жидкости, равным 1, 2,5 п, в зависимости от объема ких. Для этого канал 25 при помощи трехходового крана 26 соединяют с каналом 27, а канал 21 при помощи трехходового крана 23 соединяют с входом регенератора 7. Задатчик 10 давления подключают к магистрали сжатого газа, например, воздуха, ко торый через сопло 77, полость б9 и канал 18 пневмогенератора 8 в полос 1б насоса 1 и одновременно через дроссель 73 и обратный клапан 71 по тупает в полость б7, через канал 60 в полость 57 переключателя 5 и чере канал 85 - в управляющую полость 82 элемента 9 отрицания. В результате под действием давления в полости 82 сопло 88 закрывается, а сопло 86 открывается в полость 17 и через ка нал 19 сообщается с атмосферой. Под действием давления в полости 16 силь фон сжимается, обратный клапан 2 за рывается, и рабочая жидкость, находящаяся в полости 20, вытесняется через канал 21, обратный клапан 22, регенератор 7, каналы и kk, в вих ревую камеру 7 оксигенатора, 2, где поток рабочей жидкости, закручиваясь, подсасывает кислород, который поступает через сопло 61, полость 58 переключателя 5, канал 52, расходомер 6, канал 51 и отверстие 50 диафрагмы 45, так как сопло 61 под действием давления в полости 57 в это время открывается. При вихревом движении в камере kj рабочая жидкость насыщается кислородом и, проходя конус через полость 48, канал 49, поступает в полость 32 распределителя 13- Под действием давления преодолевается усилие пружины 38, сопло 33 открывается, з сопло 3k закрывается и оксигенерированная рабочая жидкость через сопло 33, каналы 35 и 37 поступает в легкие. Как только давление в полости 67 пневмогенератора 8 станет равным давлению выхода задатчика 10, что произойдет с течением времени, преодолевается усилие пружины 76, сопло 77 закрывается, сопло 75 открывается, и полости 1б и 82 сообщаются с атмосферой, а полость 17 - с выходом задатчика давления, так как сопло 86 закрывается, а сопло 88 открывается. В это we время прекращается подача рабочей жидкости в легкие и подача кислорода, так как полость 57 переключателя 5 также сообщается с атмосферой. Под действием давления в полости 17 сильфон перемещается вверх и из бака 11 засасывает в полость 20 рабочую жидкость. Засасывание рабочей жидкости происходит до тех пор, пока из полости 67 воздух не стравится в атмосферу через дроссель 7 и пружина 7б не перекроет сопло 75 и не откроет сопло 77. Как только это произойдет, процесс работы повторится, аналогично описанному. При рабочем режиме канал 25 через трехходовой кран соединяют с каналом 28, через который в полость 20 из легких через каналы 37 и 36, полость 29 засасывается рабочая жидкость, котораяснова подается в легкие аналогично описанному, при этом избыток углекислоты поглощается в регенераторе 7. Изменение частоты дыхания и минутной вентиляции осуществляют дросселями 73 и 7 и конусом 46. После рабочего режима вентиляции легких аппарат переводят на режим полной откачки из легких рабочей (биологи7ческой) жидкости. Для этого канал 21 через трехходовой кран 23 соединя ют с каналом k2, и рабочую жидкость из полости 20 откачивают в бак 11. Процесс откачки также осуществляется аналогичным образом. Выполнение предложенного аппарата без электрооборудования и маслопроводов обеспечивает взрывобезопасность работы. Формула изобретения 1. Аппарат жидкостного дыхания, содержащий насос пульсирующего действия, включающий в себя корпус с ;п равляющей полостью и сильфоном, обратные клапаны,, оксигенатор, магистраль для подвода кислорода, переключатель, распределитель вдоха и выдоха, бак рабочей жидкости, слив ной клапан, регенератор, расходомер и соединительные магистрали, отличающийся тем, что, с целью обеспечения взрывобезопасности работы путем исключения электрооборудования и маслопроводов, аппарат дополнительно снабжен пневмогенерато ром, элементом рт;рицания, магистралью для подвода сжатого газа и поршнем разнещенным в насосе пульсирующего дей 1 ствия, при этом оксигенатор выполнен в виде вихревого эжектора, поршень прикреплен к сильфону и образует вместе с ним и корпусом насоса две управляющие полости, одна из которых соединена с выходом пневмогенератора, другая - с выходом элемента отрицания, вход последнего соединен с входом пневмогенератсра,.который подключен к магистрали для подвода сжатого газа, причем управляющая полость элемента отрицания соединена с выходом пневмогенератора, та :генциальный вход оксигенатора соединен с регенератором, а эжектирующий с выходом переключателя. 2. Аппарат по п. 1, о т л и чающийся тем, что переключатель имеет две мембраны, установленные в корпусе и скрепленные между собой, мембраны разделяют рабочую камеру переключателя на три полости, одна из крайних полостей соединена с пневмогенератором, в средней полости установлено сопло, а эжектирующий вход оксигенатора через расходомер соединен со средней полостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 858821, кл. А 61 Н 31/00, 1979. 57 35 I / / 53 .да Г JS 5S / /в IS / J 7