Патент ссср 432903

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 432903 (6!) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 2I.06. 7I(2!f873 I-I6 с присоединением заявки (32) ПриоритетОпубликовано25.06.74Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 5. I2 74 (51) М. Кл.

А 6I h 3I/02

Государственный квинтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзабретеннй н открытнй (Бз) УДк 6I5.847ò

° °

I2.2I6.3

088.8) (72) Авторы изобретения С ° А.|лухов, И.К. Уорлин, Н.М. Ханютина и А. А. Торяйнова (71) Заявитель ИСЕСОЮЗНЫй НауЧНО-ИССЛЕдОВатЕЛЬСКИИ ИНСтИтут МЕдИцИНСКОГО приборостроения (541 ДКХАТЕЛЪНЫЙ АППАРАТ

Изобретение отнооится к меди-, цинской технике и применяется для компенсации и лечения кислородной недостаточности организма с помощью кислородных и кислородногелиевых дыхательных смесей.

Известен дыхательный аппарат, содержащий дыхательный мешок с легочным автоматом, устройство для промывки системц,регенеративный патрон, клапа!!ную коробку и маску, Однако из-за отсутствия в аппарате устройства для создания и регули рования дыхательных смесей обеспечивается дыхание только чистым кислородом и исключается возможность применения других газов и. смесей, из-за выполнения устройства для промывки системы в виде клапана с ручным управлением не обеспечивается стабильный состав дыхательной смеси.

Кроме того, отсутствие устройства или индикации углекислого газа не исключает его накопления при обработке поглотителя в регенеративном патроне.

Целью изобретения является возможность создания различных дыхательных смесей и поддержания постоянным их газового состава с подачей увлажненных смесей пациенту по закрытому и полузакрытому контуру дыхания и предотвращение накопления углекислого газа.

Для этого аппарат снабжен дозатором, состоящим из дюзного устройства и уравновешивающего давле-! а ние механизма, пневматическим переключателем, выполненным в виде трехходового крана. Индикатор углекислого газа установлен на линии вдоха, а реверсивный увлажиитель зо расположен между клапаном и маской.

Устройство для промывки системы выполнено из пневматического реле времени, содержащего пневматически соединейные генератор импульсов с ю I переменным дросселем и подпружинен432903 торого образуют камеры "а", "б"

"в", "г" переменный дроссель 36, емкость 37 и подпружиненную мембрану 38, жесткий центр 39 котороИ кинематйчески взаимодействует посред 5 .ством толкателя 40 и собачки 4I с храповиком 42, пружиной 43 и кулачком 44.

Исполйительный механизм состоит из кинематически взаимодействующих с кулачком 44 кулисной передачи 45 и реверсивного клапана 46, установленного в линии I2 подачй кислорода.

Кроме того, аппарат снабжен байпасом 47 подачи кислорода, установленным между реверсивным клапаном 46 и дыхательным мешком 1 и байпасом 48 подачи дыхательной смеси, установленным между реверзо сивным клапаном 46 и регулятором

I5 постоянного избыточного давления.

Дыхательный аппарат снабжен индикатором 49 углекислого газа, as установленным на линии 50 вдоха и содержащим прозрачный корпус 5I с помещенным внутри него химическим реактивом 52, и реверсивным увлажнителем 53, ус" àíîâëåííûì перед о маской 9 и содержащим герметичный

Корпус 54 и помещенную внутри него спираль 55 из гофрированной алюминиевой фольги.

Аппарат работает следующим обри

4б зом.

По линиям I2 и IB подается соответственно кислород и гелий. устанавливают необходимую концентрацию кислородно-гелиевой смеси с б33 помощью дюзного устройства Е4, вклю;чая те или иные пары дюз. Ькльчают байпас 48, и кислород из линии Е2 через реверсивный клапан 46 поступает по входному штуцеру I8 в регуля55 TGp I5 постоянноГО избыточного давл -.ния.

ГелиИ по линии IB поступает через входно" штуцер BI i3 регулятор

4 нулевого избыточного давления и прижимает нормально Открытый подпружиненный клапан 29 bl3(:f х, нер»мещан мембрану 26 и сжимая при атом вспомогательную иружипу Bl). РегулиЭ ную мембрану с жестким центром и кинематически соединенные с ним храповик с кулачком. Исполнительный механизм содержйт реверсивный клапан и кулисную передачу, нинематически связанные между собой и с кулачком хреновина.

На чертеже изображена принципиальная схема дыхательного аппарата.

Аппарат содержит связанные газопроводами дыхательный мешок I c легочным автоматом, 2, снабженным клапаном 3, клапан 4 разреженмя и клапан 5 давления, регенеративный патрон 6, образующие клапанную коробку клапан 7 вдоха и клапан 8 выдоха и маску 9.

Аппарат снабжен установленным на линии IO выдоха трехходовым краном Ц и дозатором дыхательных смесей, установленным на линии I2 подачи кислорода и линии IB подачи гелия. Дозатор состоит из дюзного устройства I4 и уравновешивающего давление механизма. Последний содержит регулятор I5 постоянного из быточного давления, установленный иа линии I2 подачи кислорода и включающий в себя герметичный корпус Z6, разделенныИ мембраной Г1 на подмембранную полость "А" и надмембранную полость "В", входной штуцер I8, выходной штуцер I9, штуцер 20 обратноИ связи, а также расположенный внутри корйуса I6 подпру,ипенный обратный клапан 2I, жестко связанный с мембраной I7 и посредством регулировочноИ пружины с2 взаимодействующий с установочным винтом 23, Уравнивающий давление механизм содержит также регулятор 24 нулевого избыточного давлени, установленный на линии

IB ПодаЧ 3 ГЕЛИЯ И ВКЛЮЧаЮщИИ В СЕбя герметичный корпус 25, разделенный мемораной 2о на надмембранную полость "С", соединенную через штуцер 27 обратной съязи с манометром

28 и полость "А" регулятора ?5 постоянного избыточного давления, и подмембранную полость "Д", соединеншую с дюзным устройством I4.

Регулятор 24 нулевого избыточного давления содержит также установлен3»3 внутри корпуса 25 подпружиненный нормально открытый клапан

i".9, вспомогательную пружину 30 и ус г»3»влснные на корпусе 25 входной штуцер 31 и выходной штуцер 32.

3(роме того, дыхательный аина>0т снабж,ll установленным в линии

", п»д;3чи кислорода устройством

4 для автоматической промывки системы, выполненным из пневматического реле времени и исполнительного механизма.

Реле времени содержит соединенные газопроводами редуктор 33, пневматический выключатель 34, генератор 35 импульсов, мембранй ко3

6 циент вдыхает смесь через маску Э, еверсивный увлажыитель 54, клапак вдоха, линию 50 вдоха из мешка ? и выдцхает через реверсивный увлажнитель 54, клапан 8 выдоха, кран ХХ, линию IO выдоха и регенеративный патрон 6 в мешок I.

В процессе дыхания поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Последний удаляется из системы в регенеративном патроне 6, а контроль за его работоИ осуществляется с помощью индикатора 49 углекислого газа. При вдохе часть смеси проходит через прозрачный корпус 5Е индикатора 4Э и взаимоействует с химическим реактивом

2, меняющим окраску при контакте с углекислым газом, например, индикаторной поглотительной известью.

Изменение окраскй свидетельствует о том, что регенаративный патрон 6 отработан и пропускает углекислый газ, т.е. необходима замена в нем поглотительной иЗвести.

Потребляемый при дыхании кислород автоматически пополняется следующим образом. Ilo мере его потребления опускается дыхательный мешок I, открывая клапан 3 легочного автомата 2. При этом кислород из линии I2 через реверсивный кла,пан 46 и клапан 3 поступает в дыхательный мешок I до тех пор, пока его количество не компенсирует величину потребленного при дыхании.

Мешок I наполнится и легочный автомат 2 закроет клапан 3. Таким образом, концентрация кислорода во время сеанса лечения будет оставаться неизменной.

В случае необходимости зкстреиной подачи чистого кислорода включают байпас 47, и кислород из ревресивного клайана 46 поступает, минуя легочный автомат 2 с клапаном

3, непосредственно в мешок I и далее — пациенту. В аварийных случаях когда объем смеси в мешке Е уменьшился, а клапан 3 не сработал, от.крывается клапан 4 разрежения, и пациент может вдыхать воздух. При . переполнении мешка I срабатйвает клапан 5 давления, и выдох производится в атмосферу. Клапан 5 служит также для сообщения мешк5 I c атмосферой в случае опорожнения последнего и отсутствия подачи кислорода. При этом мешок I своей стенкой принудительно открывает клапан

5.

Описанный процесс дыхания осуществляется по закрытому контуру.

43290 ровочным винтом 23, сжимая раооЧую пружину 22, перемещают мембрану вниз и открывают подпружиненный клапан 2I. Кислород поступает в по. лость "А" регуляторы Е5 и далее че- 5 рез выходной штуцер Е9 корпуса I6 регулятора Е5 в дюзиое устройство

I4 и одновременно в манометр 28, а через штуцер 27 обратной связи в полость С" регулятора 24 нулевого избыточного давления. При этом давление кислорода перемещает мембрану 26 и открывает клапан

29. Гелий поступает в полость "Д" и через выходной штуцер 32 корпуса 25 регулятора 24 в дюзное устройство 14. Давления кислорода и гелия всегда будут равными, а их величина регулируется с помощью о регулировочного винта 23 и контролируется по манометру 28.

Так, в случае уменьшения давле ния кислорода в полости "А" уменьшается давление и в полости С",. действующее на мембрану 26. Послед няя поднимается вверх, уменьшая проходное сечение клайана 29 до тех пор, пока давление гелия, действующее в полости "Д" на мембрану

26, не уравновесит давление кислорода в полости "С". В случае уве, личивания давления кислорода происходит автоматическое увеличейие на ту же величину давления гелия.

При прекращении подачи кислорода автоматически прекращается подача гелия. Полость В" регулятора I5 через штецер 20 обратной связи всегда соединенас атмосферой.

Образованная в дюзном устройст-4о ве кислородно-гелиевая смесь через регенеративный патрон 6 поступает в дыхательный мешок I и наполняет

его, ы избыток смеси через линию

50 вдоха, клапан 7 вдоха и маску 9 45 выбрасывается в атмосферу. Происходит заполнение дыхательйой системы смесью, при этом кран ЕЕ переключается в положение, соединяющеелинию ЕО выдоха с атмосферой. 5о

Маска 9 герметично присоединяется к дыхательным путям пациента.

Кран II переводится в рабочее положение, при котором линия IO выдоха соединяется через регенеративный патрон 6 с дыхательным мешком I. Быйпасом 48 перекрывается подача кислорода в регулятор I5.

При этом прекращается и подача гелия, т.е. поступление дыхательной смеси из дюзного устройства I4 в дыхательную систему аппарата.

Начинается сеанс лечения. Па432903

7 для работы по полуоткрытому контуру дыхания кран El перекрывается и сообщает линию j;0 выдоха с атмосферой. При этом вдох осущест5 вляе1ся из мешка I, который пополняется кислородом, а выдох — в атмос еру.

Во время дыхания по любому контуру происходит увлажнение смеси в и, реверсивном увлажнителе 59. Содержащаяся в выдыхаемом газе влага конденсируется на поверхности спирали 55, размещенной в герметичном корйусе 54, и при вдохе увлаж- 15 няет вдыхаемую смесь.

Поскольку в процессе работы аппарата возможны утечки, которые через определенное время приведут к уменьшению концентрации гелия и к увеличению концентрации азота, поступающего с кислородом от внешнего источника, s аппарате осуществляется периодическая промывка системы первоначально заданной с помощью дюзного устройства I4 кислородно-гелиевой смесью. Это происходит автоматически следующим образом. В начале сеанса лечения включается пневматический выключатель 34, и кислород через редуктор 33 под небольшим давлением поступает в камеру "а" генератора

35 импульсов. Далее кислород поступает черсз переменный лроссель

36 в емкость 37 и камеру в".

Одновременно с этим кислород поступает к подпружиненной мембране 38, которая под действием давления перемещается вправо. При этом жесткий центр 39 мембраны 38 4" с помощью толкятеля 40 и собачки

4I перемещает на один уб храповик 4, который фиксируется в новом положении прулиной 43. Вместе с хрыповиком на тот же угол сме- 45 щается и кулачок 44. По достижении в емкости 37 и камере "в" генератор» 35 заданной величины давления иемораны последнего за счет ра 3ности своих эффективных площадеи перемещаются вверх, закрывая поступ ение кислорода в камеру ";Р и открывая сброс давлс. ния из нее и подпружиненной мембраны 30 через камеру "r" в атмос (еру. Одновременно через перемеяаыи дроссель 36 падает давление в емкости 37 и камере "в" генератора . 5. Подпружиненная мембраня 38 перемещается влево, перыил аи своим жестким центром 39

8 толкатель 40 и собачку 4I. Храповик 42 при этом остается йеподвижным, благодаря фиксирующему воздействию пружины 43. После падения давления в камере "в" генератора 35 мембраны последнего перемещаются вниз, перекрывая выход из камеры "r в атмосферу и открывая подачу кислорода в камеру "а .

Цикл многократно повторяется (камера "б" генератора 35 всегда соо6щена с атмосферой). После определенного количества циклов храповик

42 и кулачок 43 поворачиваются настолько, что наступает взаимодействие последнего с кулисной передачей 45, которая перемещает вправо реверсивный клапан 46, кислород из линии I2 поступает в регулятор L5 постоянного избыточного давлении.

Автоматически включается подача гелия и кислорода в дюзное устройство I4. Образованная в нем дыхательная смесь поступает в мешок

I и вытравливается через клапан 5 в атмосферу. Производится промывка системы аппарата. При этом она заполняется первоначально заданной дыхательной кислородно-гелиевой смесью. Продолжительность промывки определяется временем взаимодействия кулачка 44 с кулисной передачей 45, т.е. профилем кулачка 44 и частотой импульсов генератора

35. По окончании промывки реверсивный клапан 46 перебрасывается влево- прекращается поступление кислода и гелия в дюзное устройство?4. ремя между промывками регулируется с помощью переменного дросселя

36, который меняет частоту импульсов генераторы 35. По окончании сеанса лечения выключается пневматический выключатель 34, линии

I2 и I3 отключаются соответственно от источников кислорода и гелин, маска 9 отсоединяется от дыхательных путей пациента, При необходимости производится замена поглотительной извести в регенеративном патроне 6 и индикаторной поглотительной извести в индикаторе 49 углекислого газа. Таким образом, обеспеч;:вается возможность создания различных дыхательных смесей и поддержание постоянным их газового состава при подаче увлажненной смеси пацИе ту по закрытому или полуоткрытому контуру дыхания, исключается накопление углекислого газа.

432903

ДР4ФЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Дыхательный аппарат, содержащиИ дыхательный мешок с легочным автоматом, устройство для промывки системы, регенеративныИ патрон, клапанную коробку и маску, о т— л и ч а ю щ и И с я тем, что, с целью возможности создания различных дыхательных смесеИ и поддержания постоянным их газового состава с подачеИ увлажненных смесеИ пациенту по закрытому и полуоткрытому контуру дыхания и предотвращения накопления углекислого газа, он снабжен дазатором, состоящий as дюзного устройства и уравновешивающего давление механизма, пневматическим переключателем, индикатором углекислого газа, установлен» ным на линии вдоха, и реверсивным . увлажнителем, расположенным мвжду ь клапаном и маской, а устройство для промывки системы выполнено из пневматического реле времени, содержащего пневматически соедйненные генератор импульсов с перемен10 ным дросселем и подпружиненную мембрану с жестким центром и кинематинески соединенные с ним храповик с кулачком, и исполнительного механизма, содержащего реверсивныИ кла15 пан и кулисную передачу, кинематически связанные между собоИ и с кулачком храповика.