SE502780C2 - Avfuktningsanordning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 502 780 2 Dá ett sådant här fel uppstår måste flödesmätaren demonteras från ventilatorn, rengöras, torkas, monteras igen och kalibreras.

Eftersom kalibreringen är särskilt viktig och den inte kan utföras med en patient inkopplad på ventilatorn går det inte att enbart byta ut flödesmätaren mot en ny, utan hela ventilatorn måste bytas ut. Detta medför naturligtvis onödigt extraarbete och irritation för personalen. Det är därför särskilt önskvärt att undvika denna typ av fel.

Uppskattningsvis är en sänkning med ca 20% tillräcklig för att garantera flödesmätarens funktion. Detta kan förefalla vara enkelt och mànga olika tillvägagångssätt och konstruktioner har tagits fram genom åren för att komma tillrätta med detta problem. Ett av dem finns beskriven i. ovan nämnda operating manual till Servo Ventilator 9000, sid 1:3, och går ut pà att värma upp flödesmätaren till c a 60° C för att därigenom minska den relativa fuktigheten.

Luftens förmåga att innehålla vatten ökar som bekant med ökad temperatur.

En annan lösning på problemet finns beskriven i broschyren Star Exhalation Isolation System, operating instructions, Siemens version, Infrasonic Inc, form no 9910053, April 1988. En anordning kopplas till ventilatorns exspirationsingàng för att värma upp utandningsluften när den passerar igenom anordningen, anordningen är också försedd med en vattenfälla för uppsamling av kondenserat vatten.

Ytterligare en lösning omfattar en kylanordning för att kondensera vattenångan i utandningsgasen innan den leds in till flödesmätaren i Anordningen beskrivs i artikeln "Expired Gas Cooling Device" of J. Attwood och L. Bartel båda fràn USA.

De olika metoderna och konstruktionerna har dock nackdelen av att antingen vara otillräckliga för att minska den relativa fuktig- heten tillräckligt, eller utgöra otympliga och klumpíga extratill- satser som ska kopplas till ventilatorn, eller vara beroende av god strömtillförsel, vilket i händelse av strömavbrott eller för port- tabla Ventilator kräver större strömreservkapacitet eller' bat- terier. All extra utrusting ökar också arbetsbelastningen för personalen vid inkopplingen av patienten och apparaten måste över- vakas under hela den tid som patienten är inkopplad. Apparaternas ventilatorn. 10 15 20 25 30 35 502 780 3 utrymmeskrävande utformning leder också till problem, i synnerhet vid transporter av patienten.

Det vore alltså synnerligen önskvärt med en avfuktningsanord- ning som är enkel till sin konstruktion, kompakt, effektiv och energisnål.

Detta erhålles i enlighet med uppfinningen genom att avfuktningsanordningen enligt ingressen omfattar ett flertal fuktpermeabla slangar, företrädesvis av fluorsulfonylpolymer, fixerade så att de utgör en del av exspirationsledningen och så att utandningsgasen leds igenom slangarna, varvid den relativa fuktig- heten i utandningsgasen reduceras till en nivå där flödesmätaren inte påverkas av fuktigheten, företrädesvis mindre en 80% .

Det finns flera kända material med fuktpermeabla egenskaper och de har även använts för att torka gaser. En känd anordning (Bullentin 104, Perma Pure Products Inc.) omfattar en tub i vilken ett antal separat löpande slangar av hygroskopiskt material är belägna. I respektive ände av tuben är ledningar anslutna så att en gas kan passera tuben genom slangarna. Tuben har även ännu en öppning i vardera änden genom vilka en torkande gas kan genom- strömma tuben så att vattenàngan i gasen överförs till den torkande gasen. På detta sätt kan en fullständigt torr gas erhållas som sedan kan ledas till en fuktkänslig mätutrustning för analys.

Dessa materialtyper har också använts inom ventilator/ respirator-området. I SE-A-428345 beskrivs ett förfarande för att avfukta en del av in- eller utandningsgasen fràn en patient för att mäta koncentrationen av olika gaskomponenter. En liten del av patientens in- eller utandningsgasvolym avleds genom en slang av fluorsulfonylpolymer eller ett material med motsvarande egenskaper.

Slangen är fullständigt expcnerad för omgivningen. Genom att välja en tillräckligt lång slang kommer därför temperaturen och fukt- halten av den avledda gasen att utjämnas till omgivningens temperatur och relativa fuktighet. Detta är tillräckligt för att erhålla tillfredsställande mätresultat eftersom mätinstrumenten kan kalibreras för omgivningens temperatur och relativa fuktighet.

Det sistnämnda har dock nackdelen av att rummet där patienten ligger måste klimatkontrolleras då en ventilator/respirator skall vara inkopplad under en längre tid, som vid exempelvis viss intensivvård, för att inte mätresultaten skall bli opàlitliga. 10 15 20 25 30 55 502 780 4 Dessutom kan detta system inte anses lämpligt vid transport av patienter som är inkopplade till en ventilator/respirator eftersom omgivningens temperatur och relativa fuktighet då kan variera starkt.

Trots att dessa material varit kända sedan lång tid tillbaka, även inom ventilator/respirator-området och trots att problemet med kondensbildning i flödesmâtaren har funnits sedan ännu längre tid tillbaka, lösning i enlighet med föreliggande uppfinning.

Tvärtom har fackmännen på detta område, som framgår av vad som har det aldrig framkommit eller föreslagits en ovan har sagts, gjort stora ansträngningar med yttre anordningar för att värma utandningsgasen, eller konstruerat vattenfällor av olika slag för att samla upp kondensvattnet efter att ha kylt ner utandningsgasen. Även med utgångspunkt från teknikens ståndpunkt har det alltså krävts stor insikt och kreativitet för att nå fram till denna eleganta lösning på ett problem som förelegat under så lång tid i branschen.

Genom att varje enskild slang har en innerdiameter som är mindre än exspirationsledningens innerdiameter, erhålls en effektivare kontaktyta för utandningsgasen mot omgivningen. Avfukt- ningen sker då snabbare och slangarna kan göras kortare utan att resultatet försämras.

En fördelaktig vidareutveckling av avfuktningsanordningen er- hålles i enlighet med uppfinningen genom att slangarna är samlade i en bunt. mellan respektive fixeringsområde för> slangarna mot exspirationsledningen.

Detta bidrar till att göra avfuktningsanordningen kompakt samtidigt som slangarna är mer skyddade än om de ligger helt lösa.

Trots att slangarna samlas till en bunt, där endast slangarna som ligger ytterst är direkt exponerade för omgivningen, har experiment påvisat att även de inre slangarna i bunten väsentligt bidrar till avfuktningen av utandningsluften.

För att ytterligare minska risken för att slangarna skadas av yttre våld är det en fördel om slangarna är omgärdade av ett skydd som tillåter omgivningsluft att nå slangarna.

Det är en fördel om skyddet utgörs av en spiralformad lindning som löst omsluter slangarna i en utsträckning mellan respektive 10 15 20 25 30 502 780 5 fixeringsomràde för slangarna mot exspirationsledningen. Slangarna blir härigenom väl skyddade samtidigt som de perifera slangarna fortfarande exponeras för omgivingen. Andra möjliga skydd är t ex ett nät som lindas runt slangarna, eller ringar som träs pá slangarna.

För att erhålla en stark, tät och problemfri uppbyggnad av fixeringsområdena för slangarna mot exspirationsledningen är det en fördel om respektive fixeringsområde omfattar en hålförsedd skiva, ett hålförsett lâselement och en hålförsedd packning belägen mellan skivan och låselementet, att slangarna är införda genom hålen och att låselementet fixerats i ett läge så att packningen komprimeras, varvid packningen expanderar i radiell riktning och pressas mot metallhylsorna i slangarna.

Den komprimerade packningen håller slangarna i. ett fixerat läge. Packningens radiella utvidgning' medför' också att en tät kontaktyta uppstår kring varje slang och risken för gasläckage minimeras. > Det är en fördel om varje slang är försedd med en hylsa, företrädesvis av rostfri metall, vid packningen. Hylsan förhindrar att slangen deformeras då packningen pressas emot slangarna.

Genom att metallhylsornas innerdiametrar är lika stora som slangarnas innerdiametrar undviker man förträngningar som annars kunnat påverka gasflödet.

Om packningen är utformad så att diametern i ett tvärsnitt genom varje hål minskar mot mitten av packningen blir kontaktytan till varje slang effektivare och kraftfördelningen jämnare eftersom avrundningen ger ett visst extra utrymme för packningens radiella utvidgning.

För att avfuktningsanordningen förträngning i ventilatorsystemet utformas den så att slangarnas sammanlagda tvärsnittsarea är minst lika stor som den minsta undvika att utgör en exspiratoriska tvärsnittsarean i övrigt. avfuktningsanordningen erhålles i En vidareutveckling av enlighet med uppfinningen genom att avfuktningsanordningen är löstagbart fixerad till exspirationsledningen varvid respektive fixeringsomràde utgörs av en första kopplingsdel och en andra kopplingsdel. Avfuktningsanordningen blir härigenom enkelt utbytbar och dessutom kompakt, vilket underlättar rengöringen av den. 10 15 20 25 30 15 502 780 6 I samband med detta är det en fördel om avfuktningsanordningens samtliga komponenter utgörs av material som klarar en auto- klaveringsbehandling.

I anslutning till fyra figurer beskrivs ett utföringsexempel av en avfuktningsanordning i enlighet med uppfinningen, varvid fig. 1 visar en ventilator med en avfuktningsanordning inkopplad till en patient, fig. 2 visar avfuktningsanordningen, fig. 3 visar en uppförstorad del av avfuktningsanordningen i genomskärning, och fig. 4 visar en packning i avfuktningsanordningen i genomskärning.

En patient 1, som behöver en speciell andningsgasblandning, eller måste få sin egen andning understödd maskinellt, kopplas i allmänhet till en ventilator 2, som endast delvis visas i fig. 1.

Genom en inspirationsledning 3 leds andningsgas från ventilatorn 2 till patienten 1 och därefter till lungorna genom ett andningsrör 4.

Från patienten 1 leder en exspirationsledning 5 utandningsgasen tillbaka till ventilatorn 2. I ventilatorn 2 mäts bla luftflödet av utandningsgasen.

På inspirationsledningen 3 finns en första vattenfälla 6 som har till uppgift att samla upp eventuellt kondensvatten som kan bildas i Samma uppgift har en andra vattenfälla 7 som är belägen på exspirationsledningen 5. för bildandet av kondensvatten är avsevärt större i exspirations- ledningen 5 eftersom utandningsgasen är mättad, d v s har 100% relativ fuktighet och förhållandevis varm, c a 33' C. Då utand- ningsgasen avkyls i exspirationsledningen 5 av den lägre omgivnings temperaturen kondenseras vatten, som sedan rinner ned i den andra Trots detta är den relativa fuktigheten hos inspirationsledningen 3.

Risken vattenfällan 7. utandningsgasen oförändrad och om denna mättade gas tilläts passera flödesmätaren i ventilatorn 2 vore risken för funktionsstörningar av flödesmätaren mycket hög.

Därför utgörs en del av exspirationsledningen 5 av en avfukt- ningsanordning 8 som reducerar relativa fuktigheten i utandnings- gasen till en för flödesmätaren oskadlig nivå, d v s maximalt om- kring 75-80% relativ fuktighet.

I fig. 2 och 3 framgår hur avfuktningsanordningen 8 är kon- 10 15 20 25 30 5Û2 780 7 struerad med ett flertal slangar 9, t ex 37 st, av ett fuktperme- abelt material såsom fluorsulfonylpolymer. Slangarna 9 är fixerade mellan en första kopplingsdel 10 och en andra kopplingsdel 11.

Slangarna SJ är ungefär 300 mm långa, men längden kan varieras beroende på hur mycket eller lite man vill reducera relativa fuktigheten i utandningsgasen. En längd av 300 mm är tillräckligt för att utandningsgasen skall erhålla samma temperatur och relativa fuktighet som omgivningen.

Slangarna 9 är samlade i en bunt som omgärdas av en löst lindad spiralformad lindning 12 mellan den första kopplingsdelen 10 till den andra kopplingsdelen 11.

I fig. 9 har lindningen 12 endast ritas in vid respektive kopplingsdel 10, 11 för att kunna visa hur slangarna 9 ligger samlade. Den spiralformade lindningen 12 skyddar slangarna 9 från yttre våld. Den är dock tillräckligt glest lindad för att tillåta omgivningsluften att komma i kontakt med de perifera slangarna 9.

I första kopplingsdelen 10, som framgår av fig. 3, sitter en skiva 13 mot en klack 14 i första kopplingsdelen 10. Skivan 13 är försedd med hål 15 genom vilka slangarna 9 kan löpa. Intill skivan 13 ligger en packning 16, som även den är försedd med hål 17 för slangarna 9, och intill packningen 16 ett låselement 18, som också är försett med hål 19.

Låselementet 18 har, efter att slangarna 9 placerats i hålen 15, 17, 19, pressats mot skivan 13 och sedan fixerats i detta läge genom att en förhöjning 21 av diametern hos låselementet 18 pressats över en förhöjning 20 på insidan av den första kopplingsdelen 10 och därmed snäppts fast.

Genom att förse láselementet 18 med ett spiralformat spår 22 kan den spiralformade lindningen 12 fixeras vid den första kopplingsdelen 10 utan några extra monteringsdetaljer.

Den andra kopplingsdelen 11 är uppbyggd på ett identiskt sätt.

Komprimeringen av packningen 16 gör att den utvidgas radiellt, vilket medför att hålen 17 i packningen 16 krymper och packningen 16 pressas mot slangarnas 9 yttersidor och fixerar dem därmed axiellt samtidigt som hela första kopplingsdelen 10 tätas vid införingsplatsen för slangarna 9.

För att inte slangarna 9 ska deformeras av trycket från packningen 16 har en rostfri metallhylsa 23 infogats som en del av 10 502 780 8 varje slang 9 vid läget för packningen 16. Metallhylsan 23 stadgar slangen 9 och gör att konstruktionen blir tätare. Genom att metall- hylsans 23 innerdiameter är identisk med slangens 9 innerdiameter uppstår inga problem med förträngningar av luftströmmen.

Som framgår av fig. 4, där packningen 16 visas i okomprimerat skick, så är hålen 17 i packningen 16 avrundade i ett tvärsnitt genom packningen 16 så att diametern för hålen 17 avtar från den övre respektive den undre sidan 24, 25, av packningen mot mitten av packningen 16. Denna utformning underlättar komprimeringen av packningen 16 samtidigt som kraften mot slangarna 9 blir jämnare och mer kontrollerad än om hälen 17 hade haft ett rakt tvärsnitt. 12 Patentkrav 4 Figurer

Claims (12)

10 15 20 25 30 502 780 EAIEHIKBAX

1. Avfuktningsanordning (8) avsedd att kopplas till en ex- spirationsledning (5) hos en ventilator (2) före en exspiratorisk flödesmätare k ä n n e t e c k n a d a v att avfuktnings- anordningen (8) omfattar ett flertal fuktpermeabla slangar (9), företrädesvis av fluorsulfonylpolymer, fixerade så att de utgör en del av exspirationsledningen (5) och så att utandningsgasen leds igenom slangarna (9) varvid den relativa fuktigheten i utandnings- gasen reduceras till en nivå där flödesmätaren inte påverkas av fuktigheten, företrädesvis mindre än 80%

2. Avfuktningsanordning enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att varje enskild slang (9) har en innerdiameter som är mindre än exspirationsledningens (5) innerdiameter.

3. Avfuktningsanordning enligt krav' 1 eller' 2 k ä n n e - t e c k n a d a v att slangarna (9) är samlade i en bunt mellan respektive (10, 11) för fixeringsområde slangarna (9) mot exspirationsledningen (5) .

4. Avfuktningsanordning enligt något av ovanstående krav k ä n n e t e c k n a d a v att slangarna (9) är omgärdade av ett skydd som tillåter omgivningsluft att nå slangarna (9).

5. Avfuktningsanordning enligt krav 4 k ä n n e t e c k n a d a v att skyddet utgörs av en spiralformad lindning (12) som löst omsluter slangarna (9) i en utsträckning mellan respektive fix- eringsområde (10,11) för slangarna (9) mot exspirationsledningen (5)-

6. Avfuktningsanordning enligt något av ovanstående krav k ä n n e t e c k n a d a v att respektive fixeringsområde om- fattar en hålförsedd skiva (13), ett hålförsett låselement (18) och en hålförsedd packning (16) belägen mellan skivan (13) och lås- elementet (18), att slangarna (9) är införda genom hålen (15, 17, 19), och att låselementet (18) fixerats i ett läge så att pack- 10 15 20 25 30 502 780 10 (16) (16) expanderat i radiell riktning och pressas mot metallhylsorna (23) i slangarna (s). ningen komprimeras, varvid packningen

7. Avfuktningsanordning enligt krav 6 k ä n n e t e c k n a d a v att varje slang (9) är försedd med en hylsa (23), företrädes- vis av rostfri metall, vid packningen (16).

8. Avfuktningsanordningen enligt krav 7 k ä n n e t e c k - n a d a v att hylsornas (23) innerdiametrar är lika stora som slangarnas (9) innerdiametrar.

9. Avfuktningsanording enligt något av kraven 6, 7 eller 8 k ä n n e t e c k n a d a v att packningen (16) vid varje häl (17) är utformad så att diametern i ett tvärsnitt genom hålet (17) minskar mot mitten av packningen (16).

10. Avfuktningsanordning enligt något av ovanstående krav k ä n n e t e c k n a d a v att slangarnas (9) sammanlagda tvär- snittsarea är minst lika stor som den minsta exspiratoriska tvär- snittsarean i övrigt.

11. Avfuktningsanordning enligt något av ovanstáedne krav k ä n n e t e c k n a d a v att avfuktningsanordningen (8) är löstagbart fixerad till exspirationsledningen (5) varvid respektive fixeringsomráde (10, 11) utgörs av en första kopplingsdel (10) och en andra kopplíngsdel (11).

12. Avfuktningsanordning enligt krav 11 k ä n n e t e c k n a d a v att avfuktningsanordningens (8) samtliga komponenter utgörs av material som klarar en autoklaveringsbehandling.