DE2236404B2 - Sauerstoff-versorgungsgeraet - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Sauerstoff-Versorgungsgerät mit einer Sauerstoff-Druckflasche, mit einem Auslaßventil und einem in der Druckflasche angeordneten Druck-Drosselsysiem.

Es ist ein Gerät der vorbezeichr.eten Gattung bekannt, bei dem im Inneren der Druckflasche ein inetallisches Kapillarröhrchen angeordnet ist, das an die dem Flascheninnern zugekehrte Eintrittsöffnung des Auslaßventils angeschlossen und mit einer Vielzahl hintereinandergeschalttter Abknickungen versehen ist. Das derart gestaltete Kapillarröhrchen bildet ein Druck-Drosselsystem, wobei der Effekt der Druckminderung in der Kapillare auf dem Prinzip des Hagen-Poiseuilleschen Gesetzes beruht, das in einer laminaren Strömung die Länge der Kapillare direkt proportional der Druckdifferenz ist. Die Kapillare hat den Nachteil, daß sie sehr leicht verstopfen kann, so daß eine absolute Betriebssicherheit nicht gegeben ist. Die Gefahr einer Verstopfung ist besonders groß, wenn das Gerät zu Vereisungen neigt, weil sich dann die Kapillare durch Eisstückchen zusetzen kann. Bei höheren Volumengeschwindigkeiten treten Turbulenzen auf, die den Widerstand in der Kapillare enorm anwachsen lassen. Die damit verbundenen Vibrationen rufen eine mechanische Beanspruchung der Verbindungsstelle zwischen Kapillare und Absperrventil hervor. Die Gefügeveränderung des Materials infolge des bei einer Entspannung von Gasen erfolgenden starken Temperaturabfalls, unterstützt durch die Vibrationen, können zu einer Funktionsunfähigkeit des bekannten Gerätes führen. Das hat auch zur Felge, daß die Kapillare nicht in einem System mit höherer Volumengeschwindigkeit verwendet werden kann, zumal dort die Gefahr einer Vereisung noch größer ist.

Weiterhin ist ein Sauerstoff-Versorgungsgerät bekannt, bei dem das Düsen und Entspannungskammern aufweisende Druck-Drosselsystem außerhalb der Druckflasche angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung des Druck-Drosselsystems außerhalb der Flasche ist zwar die Veieisungsgefahr weitgehend herabgesetzt, jedoch besteht die Gefahr, daß infolge von Bedienungsfehlern oder Materialermüdungen oder Herstellungsfehlern das Druck-Drosselsystem während der Benutzung unter der Wirkung des hohen Gasdruckes explodiert, wie verschiedene derartige Vorfälle gezeigt haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Sauerstoff-Versorgungsgerät zu schaffen, bei dem einerseits auch bei langzeitigem Einsatz keine Vereisung des Drosselsystems auftritt und bei dem das Drosselsystem hohe Betriebssicherheit besitzt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß das Drosselsystem in an sich bekannter Weise in Reihe und wechselweise angeordnete Düsen und Entspannungskammern aufweist, die in einem mit der Austrittsöffnung der Druckflasche verbundenen Aufnahmerohr angeordnet sind, wobei die Entspannungskammern die Innenwandung des Aufnahmerohres berühren.

Durch die Anordnung des an sich bekannten Drosselsystems innerhalb der Druckflasche ist volle Betriebssicherheit gegen explosionsartige Zerstörung des Drosselsystems gewährleistet, weil in einem derartigen Falle die Druckflasche selbst als Schutzgehäuse dient. Die erfindungsgemäße Ausbildung verhindert zugleich die Vereisungsgefahr des in der Flasche angeordneten Drosselsystems dadurch, daß über das die Hntspannungskammern umgebende Aufnahmerohr von außen her an das Drosselsystem ausreichende Wärmemengen herangeführt werden, die den Wärmebedarf befriedigen, welcher bei der Entspannung des Gases innerhalb des Drosselsystems auftritt. Das im Zuge der Erfindung angeordnete Aufnahmerohr verhindert damit eine Vereisung, womit die Betriebssicherheit des Gerätes verbessert und die Leistungsfähigkeit des Gerätes erhöht wird.

Der Effekt der Druckminderung in diesem Entspannungskammer-Düsensystem beruht auf dem Carnotschen Druckverlust. Die Carnotsche Stoßverlustformel lautet:

IP' - IP= IP vcrl = ' -(tv. - tv·,)-

In der einer Düse nachgeschalteten Kammer hat das Gas die Möglichkeit der Ausdehnung. Das Gas wird so schrittweise durch nochmaliges Aneinanderkoppeln von Düsen und Kammern entspannt, wobei gleichzeitig der Umgebung Energie entzogen wird, die den Kammern durch das Aufnahmerohr wieder zugeführt wird. Dadurch wird auch bei hohen Ausströmgeschwin-

digkeiten eine Vereisung im Drosselsystem und im Absperrventil verhindert.

Die Entspannungskammern-Düsenanordnung ist absolut fest und schwingungsfrei, da si? in dem mit der Flaschenöffnung oder direkt mit dem Absperrventil ? verbundenen Aufnahmerohr angeordnet ist. Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Entspannungskammer-Düsenanordnung mit dem Aufnahmerohr eine günstige Montageeinheit bildet.

Zur Erzielung eines besonders günstigen Entspannungseffektes ist nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ein Teil der Entspannungskammern birnenförmig ausgebildet, während nach einem weiteren Merkmal ein Teil der Entspannungskammern kugelförmig ausgebildet ist. Dabei sollten die birnenförmigen Entspannungskammern am Anfang und die kugelförmigen am Ende der Entspannungsstrecke liegen.

Die Zahl der Entspannungskammern kann z. B. vier betragen, wobei die letzte Entspannungskammer eine in das Absperrventil mündende Austrittsdüse aufweist. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Verwirbelung und damit Entspannung.

Die Entspannungswirkung wird zusätzlich nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch verbessert, daß die Düsen vom Behälter zum Absperrventil hin ₂_s zunehmende Durchmesser aufweisen, wobei die beiden mittleren Düsen gleichen Durchmesser haben.

Insgesamt gesehen bestehen die Vorteile des erfindungsgemäßen Versorgungsgerätes darin, daß selbst über einen viele Stunden dauernden Zeilraum ^o hinweg eine völlige Vereisungsfreiheit und damit absolute Funktionsfähigkeit unter Beseitigung der Gefahr mechanischer Fehler erzielt wird, so daß das Gerät für klinische Zwecke besonders gut geeignet ist. Ebenfalls folgt daraus, daß das Gerät in einem System mit höheren Volumengeschwindigkeiten, z. B. ein System mit gekoppelten Sauerstoff-Flaschen, verwendet werden kann. Das Gerät ist. wie Versuche ergeben haben, sowohl tropen- als auch arktissicher. Außerdem können die mit dem beschriebenen Drosselsystem versehenen Geräte an jeder, im Bereich des Einsatzortes zur Verfügung stehenden Industriesauerstoff-Flasche nachgefüllt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert,

In einer Sauerstoff-Flasche 10 befindet sich unter hohem Druck Sauerstoff. Die Sauerstoff-Flasche hat ein Absperrventil 11, ein Manometer 12 und einen Ausgangsstutzen 13.

Das Drosselsystem, bestehend aus vier über fünf Düsen 6a, 6b, 6c miteinander in Reihe verbundenen Entspannungskammern 1 bis 4, Durchmesser 11 mm, befindet sich im Inneren der Flasche 10. Die ersten beiden Entspannungskammern 1 und 2 sind birnenförmig gestaltet, die beiden Entspannungskammern 3 und 4 kugelförmig. Über den Filter 8 und die Eintrittsdüse 6a mit 0,20 mm Durchmesser gelangt der Sauerstoff in die Entspannungskammer 1 und über die zweite Düse 6a mit 0,20 mm Durchmesser in die Entspannungskammer 2. In die in Kugelform gehaltene Entspannungskammer 3 tritt der Sauerstoff durch die Düse 6b mit 0,30 mm Durchmesser, und durch eine weitere Düse 6b mit 0,30 n;m Durchmesser wird der Sauerstoff der auch in Kugelform gehaltenen Entspannungskammer 4 zugeführt. Die Entspannungskammer 4 mündet mit der Austrittsdüse 6c von 0,40 mm Durchmesser in das Absperrventil 11, von wo aus das Gas dem Patienten zugeführt wird. Mit dem Absperrventil 11 ist das Aufnahmerohr 5 fest verschraubt. Die Entspannungskammer 1 ist mit dem Aufnahmerohr 5 mit der Lötstelle 7 verbunden. Die Länge des Aufnahmeröhre^ 5 beträgt etwa 85 mm. An dem Absperrventil 11 ist ein Anzeigemanometer 12 angeordnet, das den Sauerstoffvorrat ständig anzeigt. Auch bei abgesperrtem Ventil steht das Anzeigemanometer unter Druck.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   !. Sauerstoff-Versorgungsgerät mit einer Sauer- »toff-Druckflasche, mit einem Auslaßventil und einem in der Druckflasche angeordneten Druck-Drosselsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselsystem in an sich bekannter Weise in Reihe und wechselweise angeordnete Düsen (6a, 6b) und Entspannungskammern (1 bis 4) aufweist, die in einem mit der Austrittsöffnung der Druckflasche (10) verbundenen Aufnahmerohr (5) angeordnet sind, wobei die Entspannungskammern die Innenwandung des Aufnahmerohres berühren.
2. 2. Sauerstoff-Versorgungsgerät nach Anspruch 1, 's dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Entspannungskammern (1, 2) birnenförmig geformt ist.
3. 3. Sauerstoff-Versorgungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Entspannungskammern (3, 4) kugelförmig geformt ist.
4. 4. Sauerstoff-Versorgungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungskammern (1 bis 4) einen Durchmesser von 11 mm aufweisen.
5. 5. Sauerstoff-Versorgungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei birnenförmigen Entspannungskammern (1, 2) liegende Düse (6a) eine lichte Weite von 0,20 mm hat.
6. 6. Sauerstoff-Versorgungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei kugelförmigen Entspannungskammern (3, 4) liegende Düse (6b) eine lichte Weite von 0,30 mm hat.
7. 7. Sauerstoff-Versorgungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmerohr (5) eine Gesamtlänge von 85 mm hat unu daß das Dro^ulsystem mit einer am Ende liegenden Entspannungskammer mit dem Aufnahmerohr durch eine Lötung (7) verbunden ist.