DE102007046533B3

DE102007046533B3 - Wasserfalle mit einer Entleereinrichtung

Info

Publication number: DE102007046533B3
Application number: DE102007046533A
Authority: DE
Inventors: Thomas Maxeiner; Gerd Dr. Peter
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2027-09-29
Also published as: CN101406720B; CN101406720A; US20090084383A1; US8291903B2

Abstract

Eine in Bezug auf die Betriebssicherheit und Bedienung verbesserte Wasserfalle (1) weist eine Entleereinrichtung auf, wobei - die Wasserfalle (1) einen Gaseingang (4) aufweist, welcher über eine Verbindungsleitung auf eine erste Wasserabscheidemembran (5) trifft, - die Verbindungsleitung anströmseitig von der ersten Wasserabscheidemembran (5) in einen tiefer liegenden Wassertank führt (20) und abströmseitig von der ersten Wasserabscheidemembran (5) aus der Wasserfalle (1) in eine Gasmesseinrichtung (2) mit einem Unterdruck führt, - der Wassertank (20) eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnete und nach oben über eine gasdurchlässige Membran (6) führende Spülgasfluss-Leitung aufweist, die ebenfalls an den angelegten Unterdruck der Gasmesseinrichtung (2) angeschlossen ist, - der Wassertank (20) eine in die Flüssigkeit hineinreichende Wassertransport-Leitung für die Entleerung des Wassertanks (20) aufweist, welche über ein Rückschlagventil (7) und eine nachgeschaltete Flüssigkeitspumpe (17) oder über ein Magnetventil (21) mit einem nachgeschalteten Unterdruck versehen ist, - die Wasserfalle (1) mit einem Füllstandserkennungssystem (8, 9, 22; 8, 9, 13; 8, 10) ausgestattet ist, welches mit einer Steuer- und Auswerteeinheit (3) verbunden ist, - die Auswerte- und Steuereinheit (3) mit der Flüssigkeitspumpe (17) oder mit dem Magnetventil (21) verbunden ist, so dass der Wassertank (20) in Abhängigkeit von dem Signal des Füllstandserkennungssystems (8, 9, ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserfalle mit einer Entleereinrichtung.
Eine bekannte Wasserfalle zur Verwendung in einer Atemgasleitung eines Anästhesie- oder Beatmungsgerätes für die Separation von im Atemgas enthaltener Feuchtigkeit geht beispielsweise aus der DE 199 01 590 C1 hervor. Das entfeuchtete Atemgas strömt stromabwärts der Wasserfalle insbesondere in eine infrarotoptische Messeinheit für die Analyse bzw. Konzentrationsmessung von Atemgasbestandteilen oder von im Atemgas enthaltenen Anästhesiegasen. Die bekannte Wasserfalle ist ebenso wie die vorliegende auswechselbar an einem Halter eines Anästhesiegerätes anschließbar.
Bei den bisher im Bereich der Medizintechnik wie beschrieben verwendeten Wasserfallen gibt es sowohl Wasserfallen für den Einmalgebrauch als auch Wasserfallen für die Mehrfachbenutzung, wobei im letztgenannten Fall im Allgemeinen der Wasserbehälter für die aufgefangene Feuchtigkeit nach einer bestimmten Betriebszeit vom Bedienpersonal beispielsweise mittels einer Spritze geleert und nach gewissen Benutzungsintervallen außer Betrieb genommen wird. Bei Nichtbeachtung der Wechselintervalle kann es geschehen, dass die Gasmessung ausfällt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer in Bezug auf die Betriebssicherheit und Bedienung verbesserten Wasserfalle.
Die Lösung der Aufgabe erhält man mit den Merkmalen von Anspruch 1. Ein wesentlicher Vorteil der Wasserfalle nach Anspruch 1 besteht in der selbsttätigen und sicheren Entleerung des Wasserbehälters der Wasserfalle, so dass die bisher bei der Benutzung der Wasserfalle auftretenden Störungen und zusätzlichen manuellen Bedienungsschritte entfallen.
Die Unteransprüche geben bevorzugte Aus- und Weiterbildungen der Wasserfalle nach Anspruch 1 an.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Hilfe der einzigen Figur erläutert, die eine schematische Darstellung der Wasserfalle mit den wesentlichen Bauelementen zeigt.
Das zu analysierende Atemgas 19 strömt durch einen angelegten Unterdruck beispielsweise als exhaliertes Atemgas eines an ein Anästhesiegerät angeschlossenen Patienten über die Wasserfalle 1 in eine Gasmesseinrichtung 2 zur Konzentrationsmessung von Gasbestandteilen. Eine derartige Gasmesseinrichtung kann beispielsweise eine infrarotoptische, elektrochemische und/oder paramagnetische Messeinrichtung sein. Das Atemgas 19 tritt zunächst am Gaseingang 4 in die Wasserfalle 1 ein. Das Messgas gelangt im Messgasfluss 14 in die Gasmesseinrichtung 2.
An der Wasserabscheidemembran 5 aus einem hydrophoben Membranmaterial wie PTFE wird das im Gasstrom mittransportierte Wasser abgeschieden und mit Hilfe eines durch Unterdruck betriebenen Spülgasflusses 15 und durch die Schwerkraft unterstützt in den Wassertank 20 befördert. Die zweite, ebenfalls wasserundurchlässige, jedoch gasdurchlässige Membran 6 aus einem hydrophoben Material verhindert, dass versehentlich Wasser über den Spülgasfluss-Zweig in die angeschaltete Pneumatik der Gasmesseinrichtung 2 gelangt. Das abgeschiedene Wasser sammelt sich im Wassertank 20 der Wasserfalle 1.
Im weiteren Betriebsverlauf steigt der Wasserpegel der abgeschiedenen Wassermenge im Wassertank 20 an, bis dieser gefüllt ist, so dass eine Entleerung des Wassertanks 20 notwendig ist, um mit der Gasmessung fortfahren zu können. Nach dem bisherigen Stand der Technik erfolgt die Entleerung des Wassertanks 20 durch das Bedienpersonal manuell, wozu entweder ein Ausfall der Gasmessung, eine visuelle Überprüfung des Wasserpegels im vorzugsweise transparenten Wassertank 20 oder ein Warnsignal eines Füllstandserkennungssystems Veranlassung geben.
Mögliche Füllstandserkennungssysteme beruhen beispielsweise auf

a) der Auswertung von pneumatischen Parametern im Messgas- und Spülgasfluss-Zweig der Gasmesseinrichtung 2, mit einer Signalübertragung 12 an die Steuer- und Auswerteeinheit 3, oder
b) auf einer optischen Detektierung 10 des Wasserstandes mit Hilfe der Detektoreinheit 8, gegebenenfalls mit Hilfe eines Schwimmelements 13, oder
c) auf einer Füllstandsdetektion über die Felddämpfung einer als Sende-/Empfangseinrichtung ausgebildeten Detektoreinheit 8 für ein RFID-Tag 22.

Für die optische Detektierung des Füllstandes ist der Wassertank 20 zweckmäßigerweise für die für die Messung verwendete Lichtwellenlänge durchlässig.
Die Arbeitsweise der vorliegenden selbsttätigen Entleereinrichtung ist wie folgt: Bei Ansprechen des Füllstandserkennungssystems 10, 8 (infrarotoptisch) oder 9, 8 (elektromagnetisch/induktiv) wird an die Steuer- und Auswerteeinheit 3 ein Signal gesendet. Die Steuer- und Auswerteeinheit 3 veranlasst daraufhin, dass eine Flüssigkeitspumpe 17 eingeschaltet wird. Das Wasser wird über das Rückschlagventil 7 und die Schlauchleitung 18 von der Flüssigkeitspumpe 17 zur Flüssigkeitsfortleitung 16 gepumpt. Die komplette Entleerung des Wassertanks 20 wird beispielsweise durch die Einschaltdauer der Flüssigkeitspumpe 17 sichergestellt, wobei die Flüssigkeitspumpe 17 von der Steuer- und Auswerteeinheit 3 betätigt wird.
In einer besonderen Ausführung wird die abgepumpte Flüssigkeitsmenge mit Hilfe einer Durchflussmessung mittels des Flowsensors 11 ermittelt und das Ergebnis an die Steuer- und Auswerteeinheit 3 gesendet. Mit Hilfe eines zusätzlichen RFID-Tags 23 kann so neben der Nutzungsdauer auch eine Nutzungsintensität über die insgesamt abgeschiedene Wassermenge als Verschleiß- oder Benutzungskriterium für jede Wasserfalle 1 registriert und fortgeschrieben werden.
In einer alternativen Ausführung wird für die Absaugung des Inhaltes des Wassertanks 20 ein Unterdruck durch die in Anästhesiegeräten vorhandene Bronchusabsaugung erzeugt, die über das Magnetventil 21 zugeschaltet wird. In diesem Fall sind das Rückschlagventil 7 und die Flüssigkeitspumpe 17 nicht erforderlich. Die Anzahl der Ventilschaltungen des Magnetventils 21 entspricht in diesem Falle der Anzahl der Entleervorgänge und kann als Verschleißparameter entsprechend der Nutzungsintensität verwendet werden.
Die Auslesung und/oder Datenregistrierung des zusätzlichen RFID-Tags 23 erfolgt entweder mittels einer nicht dargestellten, weiteren berührungslosen Sende-/Empfangseinrichtung des Anästhesiegerätes oder kann alternativ insbesondere mittels der bereits vorhandenen Detektoreinheit 8 für den RFID-Tag 22 erfolgen.

Claims

Wasserfalle mit einer Entleereinrichtung, wobei – die Wasserfalle (1) einen Gaseingang (4) aufweist, welcher über eine Verbindungsleitung auf eine erste Wasserabscheidemembran (5) trifft, – die Verbindungsleitung anströmseitig von der ersten Wasserabscheidemembran (5) in einen tiefer liegenden Wassertank (20) führt und abströmseitig von der ersten Wasserabscheidemembran (5) aus der Wasserfalle (1) in eine Gasmesseinrichtung (2) mit einem Unterdruck führt, – der Wassertank (20) eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnete und nach oben über eine gasdurchlässige Membran (6) führende Spülgasfluss-Leitung aufweist, die ebenfalls an den angelegten Unterdruck der Gasmesseinrichtung (2) angeschlossen ist, – der Wassertank (20) eine in die Flüssigkeit hineinreichende Wassertransport-Leitung für die Entleerung des Wassertanks (20) aufweist, welche über ein Rückschlagventil (7) und eine nachgeschaltete Flüssigkeitspumpe (17) oder über ein Magnetventil (21) mit einem nachgeschalteten Unterdruck versehen ist, – die Wasserfalle (1) mit einem Füllstandserkennungssystem (8, 9, 22; 8, 9, 13; 8; 10) ausgestattet ist, welches mit einer Steuer- und Auswerteeinheit (3) verbunden ist, – die Auswerte- und Steuereinheit (3) mit der Flüssigkeitspumpe (17) oder mit dem Magnetventil (21) verbunden ist, so dass der Wassertank (20) in Abhängigkeit von dem Signal des Füllstandserkennungssystems (8, 9, 22; 8, 9, 13; 8, 10) der Wassertank (20) entleerbar ist.
Wasserfalle nach Anspruch 1, wobei das Füllstandserkennungssystem (8, 9, 22; 8, 9, 13) eine Detektoreinheit (8) aufweist, sowie entweder einen an der Außenseite des Wassertanks (20) angeordneten RFID-Tag (22) oder einen als Schwimmelement (13) ausgebildeten Transponder für die Erfassung des veränderten Flüssigkeitsspiegels im Wassertank (20) mittels der Detektoreinheit (8) aufgrund des veränderlichen Empfangssignals bzw. der Felddämpfung durch die Flüssigkeit.
Wasserfalle nach Anspruch 1, wobei das Füllstandserkennungssystem (8, 10) aus einer optischen Sende- und Empfangseinrichtung besteht.
Wasserfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Magnetventil (21) mit der Bronchusabsaugung eines Anästhesiegerätes verbunden ist.
Wasserfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit der Steuer- und Auswerteeinheit (3) verbundener Flowsensor (11) in der Wassertransport-Leitung für die Erfassung der geförderten Flüssigkeitsmenge angeordnet ist.
Wasserfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Signalübertragung (12) von der Gasmesseinrichtung (2) zur Steuer- und Auswerteeinheit (3) vorgesehen ist, so dass in Abhängigkeit von den in der Gasmesseinrichtung (2) erfassten Druck- und/oder Volumenstromsignalen am Ausgang der Verbindungsleitung und der Spülgasfluss-Leitung die Flüssigkeitspumpe (17) oder das Magnetventil (21) gesteuert werden.
Wasserfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Waserabscheidemembran (5) und die Membran (6) aus einem hydrohoben, gasdurchlässigen Material bestehen, vorzugsweise aus PTFE oder aus einem PTFE-Copolymer.