CN1132100A - 制备含有媒介气体和蒸发添加剂的气态混合物的方法和装置 - Google Patents

Abstract

密封的接受器(1)盛有液态添加剂，浸入管(3)将该添加剂送入加热容器(5)。在其中，液体在通过颈缩(10)送到收集器-混合器(11)之前蒸发。利用接受器(1)中液体上方的压力，并通过由压力调节器(25)连接到计算机(26)上的控制阀(20)控制添加剂的流量。后者通过输入(27)接收混合物浓度的预定值。优选与容器的温度探测器(28)和/或混合物的组成分析器(30)连接。特别适于用在麻醉设备中。

Description

制备含有媒介气体和蒸发添加剂 的气态混合物的方法和装置

本发明涉及一种制备含有规定比例添加剂成分的循环气态混合物的方法和装置，特别是生产麻醉剂气态混合物的方法和装置。

专利文献EP-A-0,231,513描述了一种获得气态混合物，特别是由媒介气体组成的麻醉气态混合物的装置，其中媒介气体中注入了计量的添加剂。该装置包括一个维持在恒定温度和压力的封闭容器，该压力和温度使得添加剂为气态。一个出口通道将该容器与送入媒介气体的导管连接。这一通道上有一个由能周期地启开的阀门和/或可调节颈缩的阀门构成的计量装置。该容器连接到一个封闭的接受器，接受器中盛有液态的添加剂，这样，添加剂每次通过出口通道离开该容器，等量的液体添加剂就进入该容器并在那里蒸发。为此，只要使接受器中液位低于容器中液位，使用浸入液体中的管连接容器和接受器，使液体上方的压力规定为一个需要在容器中维持的压力的函数即可。

在所引证的文献中所描述的装置中，通过出口通道的添加剂的流量的调节，也就是说混合物中添加剂最终含量的调节是由出口通道上的阀门的启开频率来实现的。

这种操作模式的缺点是不具备真正的安全性：如果调节阀在打开或关闭位置被堵塞，对于麻醉过程，后果不堪设想。

还应当注意到，容器内的压力总是明显低于相应于容器温度下的液体沸腾的压力。因此，如果容器内的压力超过了这一极限值，药剂配量器将开始添加液态的而不再是气态的添加剂。这将导致混合物中添加剂量的非常突然的升高，可能是十分危险的。这种突发事件可能由于容器内的加热元件停止加热而引起。当在恒压下操作时，也需要在液体添加剂达到后者之前用安全装置锁定计量装置。在这种情况下，停止加热会导致混合物中添加剂的含量突然下降。

所以设备必须与反应非常快的警报器和安全装置一起使用，这样就提高了其复杂性和成本。

上述文献中所述装置的另一缺点是因为添加剂流量的调节是由计量阀门的启开频率来实现的这一事实而引起。对于低含量，频率可能下降到0.1Hz，也就是说每10秒一次脉冲。如此低的频率要求在下游有混合装置，使得设备更复杂。

本发明的目的是为克服这些缺点，并提供一种获得循环气态混合物的简单、安全、有效的方法，在该方法中，调节装置的失灵对混合物的含量的影响将下降，并直接提供含量固定的混合物。

为此，按照本发明，提供由媒介气体和至少一种蒸发的添加剂组成的气态混合物方法包括如下步骤：蒸发接受器中计量的液态添加剂，添加剂是由引入接受器中的加压排出气体从接受器中排入蒸发器的，其特征在于引入媒介气体中的添加剂的流量是通过排出气体的压力来调节的。

调节气体压力的实际装置当气体来自加压接受器时是一个膨胀器，当有一泵时是调节器。在各种情况下，材料具有高可靠性。此外，如果气体的供应突然中断，则接受器和加热容器中的气体构成了备用体积。所以蒸发器内的压力在事故中只缓慢地变化，添加剂的流量也是如此。这样给全体人员以时间去干预并采取必要的措施。为了更安全，可以将附加的备用储器连接到接受器的上部。

另一方面，由于压力是控制参数，很容易将压力控制装置与对蒸发容器的温度敏感的探测器相连，因此，在不希望的容器温度突降的情况下，其压力会或者作为所述温度的函数，或按予定的规律降低，从而将容器内的压力经常维持在低于在容器的瞬时压力时液体蒸发的压力值。

最后，添加剂流量作为压力的函数来控制，避免了在蒸发器与混合物分布导管之间使用变频率阀门。因此，可以使用简单的阀门或颈缩，对于给定的压力，允许随时间基本恒定的流量通过，同时能直接得到添加剂含量恒定的混合物。

按照优选的改动，蒸发添加剂的流量控制装置包括一组具有不同横截面的颈缩，按照总执行条件的函数，这些颈缩中的一个或几个动作和不动作。

优选地，当控制压力接近在前面选定的极限压力的预定距离内时，所述组中的一个或几个颈缩接通其它颈缩中的一个或几个。

由于安全的原因，优选提供对气体混合物组成的控制，当添加剂的含量超出先前确定的极限时启动警报器。这一控制可以是连续的或以先前确定的频率周期地动作。

按照优化操作模式，为获得更稳定的混合物组成，气体混合物组成的控制装置优选是″闭合环路″系统的一部分，也就是说，必要时，送入接受器的气体的压力作为控制结果的函数得到修正。

本发明将根据实施例进行更详细的描述，附图是本发明设备的示意图。

作为实例使用的装置包括：

盛有一定量液体添加剂2的可加压接受器1；浸入管3；管3穿过接受器1的侧壁，在添加剂的液面4下延伸以及通向蒸发器的加热容器5，通过加热电阻6维持适当的温度；以及出口导管7，导管7连接加热容器和流量控制组件8。

组件8包括几个并联设置的通道，每一个都包括串联在一起的一个阀门9和一个固定的颈缩10。通过调节打开或关闭的阀门9的个数和/或颈缩10的通道的横截面，可以获得宽范围的流量。颈缩10开口进入收集器—混合器11，在其中由供应导管12供给的载体气体在一端进入，而混合物从相对的一端离开，由分布导管13分布。控制接受器1内部压力的装置基本上包括位于膨胀器22下游的控制阀门20，它们在连接接受器1和气压源21的同一管线23上。如果压力在适当的范围内，这里为2至8×10⁵Pa，气压源21可以是任何形式的。在实际中优选医院设施中的氧气网，其优点是在医院的许多位置上都能得到。

在开口进入接受器上部的导管23的一端连接着压力探测器24，它指示接受器1内的压力。压力探测器24与压力调节器25相连，例如它是法国公司Joucomatic出售的″centronic″型调节器，但是它可以是任何具有可比性能的调节器。

一台具有微机和ROM和RAM储存器的电子计算机26确定控制压力值，并传送到调节器25。计算机26从输入(端子)27得到要生产的混合物的组成的预定值。输入导线27将计算机连接到安装在加热容器5上的温度探测器28上，而另一输入导线29将排出混合物的组成的信号传送给计算机26，这一信号是由连接到分布导管13上的分析器30发送的。

可以提供一个由虚线表示的缓冲储器31，用来在气压源21不适时宜地突然中断时减缓接受器1中压力的下降。

利用所描述的设备进行第一系列的试验。在这些试验中，载气是空气，添加剂是halothane。加热容器5内的温度是80℃。其结果如下：

媒介气体流量    浓度          液体压力      气体流量

(l/m)        (％体积)          (kPa)         (ml/m)

0.5             3               11.1           15

10              0.2             17.4           20

15              0.4             80.0           60

20              1               74.4           200

可以看出本发明的方法和设备允许在很宽的流量和浓度范围内应用。

Claims (10)

1.一种提供含有媒介气体和至少一种蒸发添加剂的气体混合物的方法，包括如下步骤：蒸发计量的接受器中的液态添加剂，添加剂是由引入接受器中的加压排出气体从接受器中排入蒸发器的，其特征在于引入媒介气体中的添加剂的流量是通过排出气体的压力来调节的。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于控制气体混合物的组成，当添加剂的含量超出予先确定的极限时启动警报器。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，对气体混合物组成进行控制，并于必要时将送入接受器气体的压力以这些控制结果的函数进行修正。

4.根据权利要求1至3中任何一项的方法，其特征在于，以添加剂输送环路的至少一个测量参数的函数调节排出气体的压力。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于该参数是接受器内的压力。

6.根据权利要求4或5的方法，其特征在于该参数是蒸发器内的温度。

7.根据权利要求4至6中任何一项的方法，其特征在于该参数是气体混合物的组份。

8.根据权利要求1至7中任何一项的方法，其特征在于排出气体是氧气。

9.一种制备含有媒介气体和至少一种蒸发添加剂的气体混合物的装置，包括：

—盛有液态添加剂的接受器(1)；

—向接受器中供应加压排出气体的装置(20-26)；

—向媒介气体环路(12，13)分布添加剂的环路，它包括串联在一起的延伸入接受器(1)的浸入管(3)，蒸发器(5)，蒸发添加剂的流量控制装置(8)；

其特征在于供应排出气体的装置包括位于管道(23)中的加压排出气体源(22)和接受器(1)之间的控制阀装置(20)，该阀门按相应于接受器内的压力信号的函数进行操纵。

10.根据权利要求9的装置，其特征在于蒸发添加剂环路(7，13)中包括至少一个参数探测器，并连接有利用控制阀门，以探测到的参数作为函数提供控制信号的计算机(26)。

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