DE2933224A1

DE2933224A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE RELATIONSHIP BETWEEN A GAS OR A GAS MIXTURE AND THE VAPOR OF A VOLATILE ANESTHETIC LIQUID, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THIS METHOD AND PREFERREDLY INTO-USE

Info

Publication number: DE2933224A1
Application number: DE19792933224
Authority: DE
Inventors: Arnaldo Lombardi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1980-03-13
Also published as: GB2029572A; GB2029572B; FR2435031B3; FR2435031A1; IT1162176B; SE7907094L; IT7882542A0

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen einem Gas oder einer Gasmischung und dem Dampf einer flüchtigen anästhetischen Flüssigkeit sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und zur vorzugsweise automatischen Dosierung der anästhetischen Flüssigkeit. Method and device for determining the relationship between a gas or a gas mixture and the vapor of a volatile anesthetic liquid and device for carrying out this method and for preferably automatic metering of the anesthetic liquid.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen einem Gas oder einer Gasmischung und dem Dampf einer anästhetischen Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und zur vorzugsweise automatischen Dosierung.The invention relates to a method for determining the relationship between a gas or a gas mixture and the vapor of an anesthetic liquid and a device for performing the method and preferably automatic dosing.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, The method according to the invention is characterized in that

- daß die Verdampfung der anästhetischen Flüssigkeit in einer von dem Gasstrom durchlaufenen Zone durchgeführt wird,- That the evaporation of the anesthetic liquid is carried out in a zone traversed by the gas flow will,

- daß vor und hinter dieser Zone die Temperatur des gasförmigen Mediums gemessen wird- That the temperature of the gaseous medium is measured in front of and behind this zone

- und daß die Differenz zwischen den beiden Temperaturen mit einem elektrischen Bezugssignal verglichen wird, das einem vorgegebenen Prozentwert des genannten Verhältnisses äquivalent ist und mit dem die Differenz zwischen den beiden Temperaturen kennzeichnenden Signal übereinstimmen soll.- and that the difference between the two temperatures is compared with an electrical reference signal, which is equivalent to a given percentage of the said ratio and with which the difference should match between the two temperatures characterizing signal.

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Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben, auf die hiermit zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird.Advantageous developments of the method according to the invention are described in claims 2 and 3 which is hereby expressly pointed out to simplify and shorten the description.

Man läßt bei dem Verfahren gemäß der Erfindung also die zu verdampfende Flüssigkeit mit regulierter Durchsatzmenge zu einem schwamm-, netzartigen oder allgemein mit großer Oberfläche versehenen Körper fließen, der von dem Gasstrom umspült wird und ermittelt die Differenz zwischen den Temperaturen des gasförmigen Mediums unmittelbar vor und hinter der Zone, in der die Verdampfung der Flüssigkeit stattfindet, wobei gleichzeitig der Wärmeaustausch mit anderen Körpern so gering wie möglich gehalten wird. Wenn die Flüssigkeit zuvor auf die Temperatur des Gases gebracht wurde, ist der Prozentwert des in dem Gas oder der Gasmischung enthaltenen Dampfes eine Funktion auch der latenten Verdampfungswärme der Flüssigkeit und der Temperatur des Gases. In the method according to the invention, the liquid to be evaporated is thus left with a regulated flow rate flow to a spongy, reticulated or generally large surface body, which is carried by the gas flow is washed around and determines the difference between the temperatures of the gaseous medium immediately in front of and behind the zone in which the evaporation of the liquid takes place, at the same time the heat exchange with others Bodies is kept as small as possible. If the liquid has previously been brought to the temperature of the gas, the percentage of the vapor contained in the gas or gas mixture is also a function of the latent heat of vaporization the liquid and the temperature of the gas.

Gemäß dem derzeitigen Stand der Technik wird der Prozentsatz der in den inhalierten Gasen enthaltenen anästhetischen Dämpfe am Anwendungsort präsumptLv als Funktion des Mischungsverhältnisses von dampffreien Gasen mit dampfgesättigten Gasen ermittelt; eine Berücksichtigung der gegenseitigen Abhängigkeit zwischen den Temperaturen der Flüssigkeit und der Gase ist auf jeden Fall nicht vorgesehen (oder gefordert).According to the current state of the art, the percentage contained in the inhaled gases becomes anesthetic Vapors at the place of use präsumptLv as a function of the mixing ratio of vapor-free gases with vapor-saturated gases Gases detected; taking into account the interdependence between the temperatures of the Liquid and gases are definitely not intended (or required).

Außerhalb des Ortes der unmittelbaren Anwendung wird die Dosierung in bereits vorbereiteten Mischungen ermittelt, wobei man sich herkömmlicher Analysiermethoden bedient, beispielsweise der Refraktometrie, der Spektrophotometrie, der Massenspektrometrie,der Gaschromatographie, der Änderung der elastischen Eigenschaften spezieller in die Flüssigkeit getauchter Gummiarten.Outside the place of immediate application, the dosage is determined in already prepared mixtures, using conventional analysis methods, for example refractometry, spectrophotometry, mass spectrometry, gas chromatography, the change in elastic properties more specifically in the Liquid dipped rubbers.

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Derzeit wird eine automatische Regulierung der Dosierung am Anwendungsort nicht durchgeführt, da ein geeignetes Signal, das eine Funktion der geregelten Größe bildet, nicht zur Verfugung steht.There is currently an automatic regulation of the dosage not carried out at the place of use, as a suitable signal that forms a function of the controlled variable, is not available.

Die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung erlaubt die Herstellung von Verdampfern für flüchtige Anästhetika, die mit Anzeigevorrichtungen zur Anzeige des Prozentwertes des Anästhetikums ausgestattet sind und mit denen sich Anästhesierapparate ausrüsten lassen.The application of the method according to the invention allows the production of vaporizers for volatile anesthetics, which are equipped with display devices for displaying the percentage of the anesthetic and with which anesthesia machines equip.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 4.Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 5 bis 7 beschrieben.A device for carrying out the method according to the invention is the subject of claim 4. Advantageous Further developments of the device are described in claims 5 to 7.

Diese Vorrichtungen bilden Verdampfer und bestehen aus drei wärmeisolierten Räumen, die miteinander in Verbindung stehen und in aufeinanderfolgenden Zeiten von dem mit den anästhetischen Dämpfen anzureichernden Gasstrom durchlaufen werden. In den mittleren Raum läßt man die anästhetische Flüssigkeit mit regulierter Durchsatzmenge zufließen, wobei sie sich auf eine Oberfläche verteilt, die solche Abmessungen besitzt, daß sie eine vollständige Verdampfung ermöglicht und die Bildung von Flüssigkeitsansammlungen verhindert. In jedem der seitlichen Räume befindet sich ein Temperaturfühler. Die Differenz der Meßwerte der beiden Temperaturfühler liefert eine Information, die sowohl zur Anzeige des Prozentwertes der in den Gasen enthaltenen Dämpfe ermöglicht als auch - im Falle einer automatischen Regelung - das Signal, das eine Funktion der zu regelnden Größe darstellt.These devices form evaporators and consist of three thermally insulated rooms that are connected to each other and in successive times from the one with the anesthetic vapors to be enriched gas flow. The anesthetic is left in the middle room Flow of liquid with a regulated flow rate, whereby it is distributed over a surface, the such Has dimensions that allow complete evaporation and the formation of pools of liquid prevented. There is a temperature sensor in each of the side rooms. The difference in the readings of the two Temperature sensor provides information that is used both to display the percentage of that contained in the gases Vapors and - in the case of automatic regulation - the signal that is a function of the to be regulated Represents size.

Eine Kategorie von Temperaturfühlern bedient sich der temperaturabhängigen Änderung entweder des elektrischen Widerstandes oder eines elektrischen Spannungsschwellwertes oder der elektromotorischen Kraft an der KontaktstelleOne category of temperature sensors makes use of the temperature-dependent one Change in either electrical resistance or an electrical voltage threshold or the electromotive force at the contact point

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zwischen zwei Leitern unterschiedlicher Zusammensetzung.between two conductors of different composition.

Eine andere Kategorie von Temperaturfühlern nutzt die Verformung einer Struktur aus, die aus Substanzen zusammengesetzt ist, welche unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, 04er die Druckänderung von Gasen, die sich in mit deformierbaren Teilen verschlossenen Behältern befinden. Temperaturfühler dieser Kategorie können mit ihrer Bewegung sowohl eine Anzeige des Verhältnisses zwischen Gas und Dampf abgeben als auch unmittelbar die geeignete Zuflußdrosselung der Flüssigkeit in die Verdampfungszone bewirken.Another category of temperature sensors takes advantage of the deformation of a structure composed of substances which have different coefficients of thermal expansion, 04er the pressure change of gases that are in containers sealed with deformable parts. Temperature sensors in this category can with their movement give both an indication of the relationship between gas and steam and directly the cause suitable flow restriction of the liquid in the evaporation zone.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert;In the following the invention will be explained in more detail with reference to the drawings;

Fig. 1, 2 und 3 zeigen drei auf dem Verfahren gemäß der Erfindung basierende Konstruktionen in schematischer Schnittdarstellung.FIGS. 1, 2 and 3 show three on the method according to FIG Invention-based constructions in a schematic sectional view.

Zunächst sei das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben:First, the embodiment shown in Fig. 1 will be described:

Durch eine Leitung B treten die Gase ein, die mit den Dämpfen einer anästhetischen Flüssigkeit gemischt werden sollen. Letztere kommt von einer Leitung A und benetzt die poröse Oberfläche eines Körpers D. Die Mischung aus Gas und Dampf tritt durch eine Leitung C aus. Vor und hinter der im Bereich des Körpers D liegenden Verdampfungszone befinden sich zwei Temperaturfühler E bzw. F. Ihre Meßergebnisse, die in geeigneter Weise elektrisch oder elektronisch mit einer vorbestimmten eine Funktion der latenten Verdampfungswärme der speziellen zu verdampfenden anästhetischen Flüssigkeit darstellenden elektrischen Größe verarbeitet werden, betätigen eine Anzeigevorrichtung und/oder ein Drosselorgan G, das über einen Schieber H eine Regelung des auf die Oberfläche des Körpers DThe gases, which are mixed with the vapors of an anesthetic liquid, enter through a line B should. The latter comes from a line A and wets the porous surface of a body D. The mixture from Gas and steam exit through line C. In front of and behind the evaporation zone in the area of the body D. there are two temperature sensors E and F. Your measurement results, which are electrically or appropriately electronically with a predetermined a function of the latent heat of vaporization of the particular to be vaporized anesthetic liquid representing electrical quantity are processed, actuate a display device and / or a throttle member G, which controls the on the surface of the body D via a slide H

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fließenden Flüssigkeitsdurchsatzes bewirkt. Eine Wandung I zwischen den Leitungen A und B ermöglicht einen Wärmetausch zwischen die eintretenden Flüssigkeit und dem zuströmenden Gas bzw. Gasgemisch, während die anderen Wandungen als schlechte Wärmeleiter ausgebildet sind und zu Prüfzwecken gegebenenfalls aus transparentem Material bestehen. flowing liquid throughput causes. A wall I between lines A and B enables heat to be exchanged between the incoming liquid and the inflowing gas or gas mixture, while the other walls are designed as poor heat conductors and may consist of transparent material for testing purposes.

Fig. 2 zeigt die Querschnittszeichnung einer mechanisch arbeitenden Anzeigevorrichtung. Die Bezugszeichen A, B, C, D und I bezeichnen gleiche oder gleichartig wirkende Bauteile wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Die Temperaturfühler E und F sind von zwei geeignet geformten temperaturempfindlichen Bimetallplättchen gebildet und an einem Sperrelement G befestigt, das in einem Zapfen H drehbar gelagert ist. Der verstärkte Rand der Bimetallplättchen kennzeichnet den Werkstoff mit dem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten. Das Bimetallplättchen E stützt sich gegen ein manuell bewegbares Sperrstück M, wobei sich sein Berührungspunkt längs des Profils L verschiebt. Hierdurch werden Änderungen in der Anzeige der Dosierung in Abhängigkeit von der Temperaturänderung des ankommenden Gases und der ankommenden Flüssigkeit kompensiert. Fig. 2 shows the cross-sectional drawing of a mechanically operating display device. The reference symbols A, B, C, D and I denote the same or similarly acting components as in the exemplary embodiment according to FIG. 1. The temperature sensors E and F are formed by two suitably shaped, temperature-sensitive bimetal plates and attached to a locking element G, which is rotatably mounted in a pin H. The reinforced edge of the bimetal plate identifies the material with the higher coefficient of thermal expansion. The bimetal plate E is supported against a manually movable locking piece M, its point of contact shifting along the profile L. This changes in the display of the dosage depending on the temperature change of the incoming gas and the incoming liquid compensated.

Die Bewegung des Bimetallplättchens F bildet die gewünschte Anzeige. Sie kann entweder direkt oder über eine kinematische Kette oder durch die partielle Unterbrechung oder Umleitung eines Lichtstrahles ermittelt werden. Die Anzeige kann dazu benutzt werden, über einen geeigneten Wandler die Drosselung des Zuflusses der flüchtigen Flüssigkeit zu steuern. Sie kann auch im Falle einer automatischen Regelung mit der Bezugsgröße verglichen werden.The movement of the bimetal plate F forms the desired display. It can either be direct or via a kinematic Chain or by the partial interruption or redirection of a light beam. The ad can be used to throttle the flow of volatile liquid via a suitable converter to control. It can also be compared with the reference value in the case of automatic control.

Zur Vereinfachung der Zeichnung ist in Fig. 2 und in Fig.3 ein elastisches Element, das eine Berührung zwischen den Teilen E und M bewirkt, nicht dargestellt.To simplify the drawing, FIG. 2 and FIG. 3 an elastic element which causes a contact between the parts E and M is not shown.

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Fig. 3 zeigt eine Anordnung zur automatischen Regelung, bei der die Bezugsgröße durch die Position des bewegbaren Elementes M gebildet wird, (das ein Organ zum Nullabgleich darstellt). Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen wieder gleiche oder gleichartig wirkende Bauteile, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2. Ein Körper N bildet das bewegliche Element eines Spindelventils, das den Zufluß der Flüssigkeit in den den Körper D mit der Verdunstungsfläche enthaltenden Raum steuert. Durch Betätigung des Elementes N kann der Flüssigkeitsdurchtritt auch unterbrochen werden. Fig. 3 shows an arrangement for automatic control, in which the reference variable by the position of the movable Element M is formed (which represents an organ for zeroing). Identify the same reference symbols again the same or similarly acting components, as in the embodiment according to FIG forms the movable element of a spindle valve that controls the flow of liquid into the body D with the Controls space containing evaporation surface. By actuating the element N, the passage of liquid can also be interrupted.

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Claims

1 A method for determining the relationship between a gas or a gas mixture and the vapor of an anesthetic liquid,
-characterized,

- That the evaporation of the anesthetic liquid is carried out in a zone traversed by the gas flow will,

- That the temperature of the gaseous medium is measured in front of and behind this zone

- and that the difference between the two temperatures is compared with an electrical reference signal which is equivalent to a given percentage of the said ratio and with which the difference should agree between the two temperatures characterizing signal.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the supplied liquid that of the incoming gas is adjusted.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that this is the difference between the two Temperatures characterizing signal for changing the flow rate of the vaporizable anesthetic Liquid is used.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3

- with a pipe for the passage of the gas to be enriched with the vapor of the anesthetic liquid

- as well as with a feed system for the said liquid with an adjustable metering device,

marked by

- a body (D), which is surrounded by a large evaporation surface, which is washed by the gas flow in said line (B)

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surface and to which the liquid can be applied by the metering element (H),

- two in the line (B-C) for the passage of the gas upstream and downstream of the body (D) arranged temperature sensors (E, F) for determining the Temperature of the incoming gas and the temperature of the vapor applied to the body (D) Liquid mixed gas

- As well as means for generating an electrical signal which is a function of the predetermined percentage of the forms liquid vapor contained in the gas.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that means (I) for heat exchange between the incoming Gas and the inflowing anesthetic liquid are provided, which bring about a temperature equalization.

6. Apparatus according to claim 4 and 5 »characterized in that the two temperature sensors (E, F) Include bimetal plates that are mounted together on a pivoting component (G) that the position one (E) of the bimetal plates (E, F) can be regulated by manual control via a contact profile (L) is, along which the point of contact both in the deformation of the bimetal plate (E) and even with manual regulation, that the other bimetal plate (F) shifts to control a transducer is arranged, which supplies an electrical signal indicative of its change.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that said other bimetallic plate (F) is a Actuator for controlling the doser organ (N) for the anesthetic liquid.

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