JPH0653175B2 - 流動媒体の流量調節装置およびベンチレータ - Google Patents

流動媒体の流量調節装置およびベンチレータ

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JPH0653175B2 JP3308201A JP30820191A JPH0653175B2 JP H0653175 B2 JPH0653175 B2 JP H0653175B2 JP 3308201 A JP3308201 A JP 3308201A JP 30820191 A JP30820191 A JP 30820191A JP H0653175 B2 JPH0653175 B2 JP H0653175B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流動媒体、特に気体の流
量を調節するための装置またはベンチレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】流動媒体の流量を調節するための装置は
たとえば米国特許第 3,741,208号明細書から公知であ
る。そこに記載されているベンチレータは、負フィード
バックを有するアナログ電子式調節回路により患者への
または患者からの気体の流れを制御する。目標値発生器
から所望の気体の流れの時間的経過に対する設定可能な
参照値が発生される。気体流量計が実際の気体の流れに
対する実際値を決定し、またそれを相応の電気的信号に
変換する。この電気的信号は直線化の後に差形成器の一
方の入力端に供給され、その他方の入力端には目標値発
生器から供給される参照値が与えられている。差形成器
の出力信号はステップモータを駆動する役割をする制御
量の比例部分を形成し、ステップモータにより偏心体を
介してチューブ状の気体導管の断面が、実際の気体の流
れと所望の気体の流れとの間の差を零にするべく変更さ
れる。制御量の比例部分に公知の仕方で積分部分が付加
されている。
【０００３】このベンチレータにより初めて、種々の時
間に関係する呼吸パターンを再現可能に実現することが
できる。
【０００４】ＰＢ７２００マイクロプロセッサ‐ベンチ
レータに関するパンフレット、ピュリタン‐ベネット
社、形式番号ＡＡ‐２１３（５／８３）には相応のディ
ジタル調節が記載されている。このディジタル調節で
は、ホットフィルム‐マノメータによりアナログに測定
された実際の気体流量がディジタル化され、また一時記
憶され、その後に所望の気体流量に対して記憶されてい
る目標値としてのテーブル値を有するマイクロプロセッ
サのなかで制御量を計算するために使用される。制御量
はその際に比例部分、微分部分および積分部分から成っ
ており、それらに弁開口部への閉鎖手段の固着を防止す
るための定数が加えられている。弁としては、たとえば
米国特許第 4,463,332号明細書から公知のソレノイド弁
が用いられる。その際に閉鎖手段として、弾性ダイアフ
ラムにより直線的な弾性力を及ぼされて弁開口部に押し
付けられる磁性材料から成る縦長の部分が設けられてい
る。ソレノイド弁のコイルに電流が与えられると、上記
部分を弁開口から上昇させ、またこれを到達された平衡
位置に相応して解放する力が磁束の関数として弾性力に
抗して発生される。弁の構成はその際に、上記部分の運
動が与えられた電流に直線的に比例するように選ばれて
いる。
【０００５】公知の両ベンチレータでは、それぞれ負フ
ィードバックを有する単一の調節回路が、気体の流れを
調節するために、閉鎖手段の位置の制御のために設けら
れている。
【０００６】さらに、エアロスペース、メディシン（Ae
rospace Medicine）、第３６巻、第１１号、１９６５年
１１月の「航空機乗務員呼吸装置の動的挙動のいくつか
の局面」という題目の論文から、所望の気体の流れが弁
を介してではなくピストン運動を介して制御され、また
調節の試みの概要が示されている呼吸シミュレータが知
られている。実際量としてはその際に気体流量と、ピス
トンの位置と、ピストンを駆動するモータの速度とが決
定される。しかし、すべての３つの実際値は単一の目標
値、単一の調節回路内の所望の気体の流れの時間的経過
に対する“波形発生器”から発生される参照信号と比較
される。すなわち、種々の実際値に対する得られた電気
的信号が共通に参照信号から差し引かれる。その際に申
し分のない調節は通常の条件のもとでは可能でない。な
ぜならば、相異なる実際値が互いに妨害するからであ
る。こうして、気体流量の実際値はたとえば目標値を越
えており、また実際の流量を減ずるように作用するが、
それに対してピストンの位置の実際値は過度に低い気体
流量を指示し、またまさに逆方向に、すなわち気体流量
を高める方向に作用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した種類の装置および特にベンチレータを、高い
調節精度で迅速に流量の目標値が到達されるように改良
することである。特にその際に１０ｍｓよりも短い時間
が目標とされる。
【０００８】他の課題は、装置またはベンチレータを作
動させるために必要な電力を可能なかぎり小さく保つこ
とである。
【０００９】また他の課題は、装置またはベンチレータ
は弁に供給される一層大きい圧力範囲内で申し分なく動
作するようにすることにある。
【００１０】また、本発明の課題は、媒体の制御されな
い送り出し、特にベンチレータからの呼吸または麻酔気
体の送り出しを回避するため、制御量が無くなる際に弁
が確実に閉じることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これらの課題は請求項に
あげられている特徴により解決される。
【００１２】
【実施例】以下、図面に示されている実施例により本発
明を一層詳細に説明する。
【００１３】図１には、電磁弁１の１つの可能な実施例
が部分的に断面を示す原理図で示されている。電磁弁１
は調節すべき気体に対する通しチャネルが位置している
ケース２を有し、通しチャネルは入口３、出口４および
それらの中間に配置された弁開口部５に分割されてい
る。弁開口部５と向かい合って、特別なゴムまたは相応
の材料から成り弁開口部５を閉鎖する役割をするダイア
フラム６が位置している。ダイアフラム６の下側にカプ
セルに入れられた電磁コイル７が位置しており、その中
心にたとえば不銹鋼から成りコイルの範囲を磁性材料に
より囲まれているロッド８が変位可能に支えられてい
る。引張ばね９によりロッド８は、電磁コイル７が励磁
されていないときには、十分な力でダイアフラム６に向
けて押され、従って弁開口部５は確実に閉じられてい
る。本発明の範囲内で、この力は圧縮ばねによっても達
成され得る。両方の場合に、意図する安全上の観点、す
なわち、電流喪失の際に電磁弁１が閉じ、またたとえば
患者への制御されない呼吸気体送り出しが防止されるこ
とが達成される。
【００１４】いま電磁コイル７が電流により励磁される
と、ロッド８が下方にコイルのなかに引き入れられ、ま
たダイアフラム６が固有のばね力により、また弁開口部
５の入口側への気体圧力により相応に上昇する。
【００１５】弁開口部における臨界超過の圧力比（入口
側の圧力と出口側の圧力との間の大きい差）の際には気
体流量は開口の断面積ならびに比（入口絶対圧力）／
（出口絶対圧力）に比例している。相異なる電流強さを
与えられることにより弁開口部５からのダイアフラム６
の間隔が変更されると、この開口の有効断面積、従って
また気体流量も変更される。電磁コイル７からロッド８
に及ぼされる力はその際にコイル７を通る電流に近似的
に比例している。正しい動作点の選定により磁気ヒステ
リシスおよび非直線性がほぼ回避され得る。しかし、ロ
ッド８を案内している軸受部の摩擦および残留する磁気
ヒステリシスは、１つの特定の位置での弁１の開放の際
の電流を等しい位置での弁１の閉鎖の際の電流と異なら
せる。非常に小さい気体流量の際には、ダイアフラム６
が付加的なばねとして作用するので、位置はもはや電流
に対して直線的ではない。
【００１６】図２には、３種類の圧力、１バール、２バ
ールおよび３バール、に対して気体流量と入口側の絶対
気体圧力を乗算されたロッド８の位置との関係が１つの
グラフで示されている。このグラフからわかるように、
１つの所与の圧力において気体流量は広い範囲にわたり
近似的に位置に比例している。
【００１７】気体の流れに対する調節回路のみを有し、
発生された制御量が電磁コイルに与えられる電流を直接
に制御するベンチレータは、そもそも機能し得るために
一連の特性を必要とする。ヒステリシスが補償されなけ
ればならないが、そのためには調節回路の可能な利得が
十分でない。弁をある程度速くするためには、利得が気
体流量により強力に変更されなければならない。それは
各気体流量に対して正確に設定されていなければなら
ず、さもなければ調節回路が振動し始める。
【００１８】全体として、それによって、１つの制限さ
れた設定速度のみが達成可能である。気体流量のみを考
慮に入れた調節回路では、主要な問題は過度に大きい調
節利得の際に行き過ぎ振動の傾向を有する振動能力のあ
る気体柱である。達成可能な設定時間は、検討の結果に
よると、約２０ｍｓである。
【００１９】この認識に基づいて、本発明による装置お
よび本発明によるベンチレータに対しては、図３に示さ
れているブロック図により説明する他の調節ストラテジ
ーが選ばれた。
【００２０】図３には、気体入口３および気体出口４を
有する電磁弁１が概要ブロック図で示されている。気
体、たとえば呼吸気体はフィルタ１０および流量実際値
決定のための装置（以下では短縮して気体流量計と呼ば
れる）を介して、図示されていない気体源から気体入口
３に導かれる。この気体流量計は公知の仕方で、定めら
れた圧力降下Δｐを生ずる管片パケット１１と、圧力計
１２とから成っていてよい。この圧力降下は管片パケッ
ト１１の入口側の圧力と出口側の圧力との間の差から求
められる。実際の気体流量、すなわち実際値Ｆi は次い
でΔｐ×Ｐa の積として計算され得る。ここで、Ｐa は
気体圧力計１５により決定される入口側の気体圧力であ
る。管片パケットの代わりに、一種の網も有利に使用さ
れ得る。網はさらに繊維を設けられていてよい。圧力降
下はそれにより非常に短い区間を介して行なわれ、この
ことは気体流量計の速度を高める。
【００２１】図３で、ブロック１２の出力信号は、付加
的に導管１６を介して気体圧力Ｐa を供給されるブロッ
ク１３のなかで直線化され、また公知の仕方で零点調整
を行なう別のブロック１４を介して導管１８を介して、
ここには図示されていない気体流量指示装置に導かれ
る。入口側の気体圧力Ｐa は導管１７を介して、ここに
は図示されていない圧力指示装置に供給される。
【００２２】さらに図３には、流量に対する第１の調節
回路２０が示されており、この調節回路２０には導線２
１を介して図示されていない参照値発生器から所望の流
量Ｆs に対する設定値に相応する信号が、導線２２を介
して気体圧力Ｐa が、また導線２３を介して流量の実際
値Ｆi が供給される。第１の調節回路２０はこれらの入
力値により、流量の目標値と実際値との間の差を零にす
るべき調節信号Ｓを発生する。この調節信号Ｓは導線２
４を介して第２の調節回路３０に閉鎖手段、この場合図
１によるロッド８の位置の目標値Ｓs として供給され
る。導管２５を介して調節回路３０に圧力Ｐa が供給さ
れる。閉鎖手段の位置を決定するための装置（短縮して
位置センサ３１と呼ばれる）はロッド８の実際位置を求
める。零点調整の役割をするブロック３２を介してこの
値はロッド８の実際値Ｓi として調節回路３０に供給さ
れる。調節回路３０は入力された値から制御量Ｉを計算
し、この制御量Ｉは目標値Ｉs として電流調節のための
別の調節回路４０に導線３３を介して供給される。入口
側の気体圧力Ｐa は１つの力を図１によるダイアフラム
６に開放方向に及ぼすので、電磁コイル７を通る電流、
従ってまた目標値Ｉs はこの気体圧力Ｐa に関係して変
化可能であるべきである。
【００２３】このブロック図でブロック１は電磁弁とな
らんで電流の実際値Ｉi を決定するための測定装置をも
含んでいる。この実際値は調節回路４０に導線４１を介
して供給される。この調節回路は実際値と目標値との間
の差から、後で図５により一層詳細に説明されるように
電磁弁１のインパルス幅変調される電流制御のために使
用される制御量ＵA を求める。
【００２４】さらに図３にはもう１つの導線５０が示さ
れており、この導線を介して図示されていない信号源か
ら気体流量零に対する信号が調節回路４０に与えられ得
る。この信号は導線５１、５２を介して零点調整に対す
るブロック１４、３２にもそれらの能動化のために供給
される。
【００２５】いわば３つの調節回路が直列に接続されて
いるこの調節システムは一連の利点を提供する。すなわ
ち各調節回路の利得および帯域幅が最適に設定され得
る。高い利得および大きい帯域幅のすべての可能性が利
用しつくされ得る。このことは全体としてはるかに速い
調節に通ずる。すなわち、たとえば電流に対する調節回
路４０は、電磁弁１のコイルのインダクタンスおよび抵
抗が低く保たれるならば、大きい帯域幅を有し得る。
【００２６】ロッド８の位置に対する調節回路３０は、
気体流量に対する相応の調節回路において可能であった
利得より高い利得を有し得る。図２がさらに示している
ように、位置は流量に直線的に比例しており、このこと
は、正しい位置、すなわち調節回路３０に対する目標値
がＦs ／Ｐa として計算され得ることを意味する。気体
流量に対する調節回路２０はその場合に精密調整の役割
をする。
【００２７】本発明による調節システムの別の利点は、
エラー診断および調整が容易にされ、またシステムの安
全性が高められることにある。たとえばロッド８の位置
の目標値が入口側の気体圧力と一緒に気体流量計の検査
のために使用され得る。
【００２８】要約すると、図３に例として示されている
ベンチレータの機能は下記のとおりである。
【００２９】弁の４つのパラメータ、すなわち入口側の
気体圧力Ｐa 、定められた狭縮個所における圧力降下Δ
Ｐ、閉鎖手段の位置Ｓi および電磁コイルを通る電流Ｉ
i が測定される。さらにＰa およびΔＰから流量の実際
値Ｆi が計算される。
【００３０】電磁弁は気体流量の目標値に対する信号に
より制御される。気体流量に対する第１の調節回路２０
はＦs 、Ｆi およびＰa により信号Ｓs を形成する。閉
鎖手段の位置に対する第２の調節回路３０は信号Ｓs 、
Ｓi およびＰa により信号Ｉi を形成する。電磁コイル
１を通る電流に対する別の調節回路４０はＩs およびＩ
i から、コイルに供給されるインパルス幅変調された信
号を形成する。
【００３１】下記の式はたとえば、いかにして個々の制
御量が計算され得るかを示す。
【数１】
【００３２】図４には本発明によるベンチレータの別の
ブロック図が一層詳細に示されており、可能なかぎり図
３に関連付けられる。この図４からわかるように、気体
流量の目標値Ｆs に対する利得はブロック６０を介して
変更され得る。すなわち目標値はさまざまに増幅または
減衰され得る。目標値Ｆsおよび入口側圧力Ｐa からブ
ロック６１のなかで、場合によっては再びさまざまな利
得により、目標値Ｓs が計算される。
【００３３】さらに、前記のように、気体流量の実際値
Ｆi が求められる。直線化の役割をするブロック１３に
おける矢印６２により示されているように、これはさま
ざまな気体混合物に対して変更され得る。ブロック１２
または１５はそれぞれ１つのオフセットを設けられてい
る。さらに一種の分圧器１９を介して気体圧力Ｐa に相
応する信号がブロック１２に供給され、また差圧ΔＰが
それに関係して補正される（コモンモード補償）。
【００３４】ブロック６３で気体流量の目標値および実
際値から制御量の比例および積分部分が計算される。そ
の際に小さな気体流量に対する制御量ＳSIの積分部分に
対する利得が相当に大きくされ得る。これらは続いて＋
記号を有する円６４により示されているように、ブロッ
ク６１から到来する信号ＳSNと一緒に加えられ、また目
標値Ｓs として、第２の調節回路を成すブロック６５に
与えられる。ここで、この目標値が主として計算された
位置値から成り、また流量調節を介して得られた制御量
が微調節の役割をすることが明らかになる。単に非常に
小さい気体流量において、図２からわかるように、計算
された位置値ＳSNが不正確になる。ブロック６３により
示されている第１の調節回路はさらに気体流量に対する
オフセット電圧を含んでおり、このオフセット電圧は、
目標流量および実際流量が零であるときに、調整のため
に利用される。ブロック６５にはさらに位置の実際値Ｓ
i も与えられている。＋記号を有する円６６により示さ
れているように、目標値と実際値との間の差に、ブロッ
ク６７により示されているように気体流量が零の際のオ
フセット電流に対する付加の信号が重畳され、また導線
６８を介して入口側の気体圧力がこれにより及ぼされる
力の補償のために重畳される。
【００３５】図５には、電磁弁１のインパルス幅変調さ
れる電流制御が示されている。電磁弁のうち、ここには
電磁コイル７のみが示されている。スイッチＳ1 を介し
てこの場合には＋２４Ｖの電圧がコイルに与えられ得
る。コイルと直列に接続されている抵抗７１から増幅器
７２を介して取り出される電圧Ｕi はコイル７を通って
流れる電流Ｉi に対する尺度である。増幅器７３のなか
で電圧差（Ｕs −Ｕi ）が増幅され、その際に電圧Ｕs
は目標値Ｉs に比例している。すなわち誤差が増幅さ
れ、電圧ＵA としてコンパレータ７０のなかで参照電圧
発生器７４から発生されたのこぎり波電圧と比較され
る。その際にコンパレータ７０の出力信号は、インパル
ス幅が誤差の増大と共に大きくなるインパルスから成っ
ている。このことは、しかしながら、電流の目標値が実
際値よりも大きいときにしか成り立たない。これまでの
考察では、スイッチＳ2 が閉じられ、それによってコイ
ル７を通る電流が、スイッチＳ1 が開かれるときにも正
しく得られていることから出発された。コイル７を通る
電流を一定に保つためには、抵抗およびダイオードＤ1
のなかで消費されるエネルギーのみが置換され補なわれ
ればよい。コイル７を通る電流を迅速に低下させるため
に、スイッチＳ2 は開かれる。ブロック７５はそのため
に電流の目標値の一次微分を求め、またこの一次微分が
予め定められた値を超過する際にスイッチＳ2 を操作す
る。スイッチＳ2 が開かれている状態ではダイオードＤ
1 およびＤ2 は導通し、またコイル７のなかの磁気的エ
ネルギーは損失を別としてコンデンサＣ1 に伝達され
る。従ってコイルの両端の電圧は約−２４Ｖ（＋ダイオ
ード両端の電圧降下の２倍）になる。コンデンサＣ1 の
エネルギーは、同期して両スイッチＳ1 およびＳ2 が短
時間閉じられることによって、周期的に、たとえば３０
ｋＨｚでコンデンサＣ2 に移される。こうして、コイル
を通る電流をわずかなエネルギー損失で迅速に上昇また
は低下させることが可能である。
【００３６】最後の図６ａ〜ｄには、電流の目標値およ
び実際値、コイルの両端の電圧ＵL ならびにコンパレー
タから発生される電圧インパルスＵk の時間的経過が示
されている。図６ａは例として時点ｔ1 で、時点ｔ2 ま
で持続される電流の目標値のステップ状の変化を示して
いる。図６ｂはコンパレータ７０から供給される電圧イ
ンパルスを示しており、この電圧インパルスは最初は広
く、次いで最後に狭いスパイクとなるまでますます狭く
なり、それによってコイル内の損失のみが補償される。
【００３７】＋２４Ｖの供給電圧および２Ωの抵抗を有
する電磁コイルにより約０．５Ａ／ｍｓの電流変化が達
成されることが検討の結果示されている。弁はそれによ
って小さい気体流量から最大の気体流量へ約５ｍｓで開
き得る。この調節速度はこれまでに公知のシステムでは
可能でなかった。
【００３８】コイル７を通る電流が非常に速く下げられ
なければならない場合には、図５で説明された回路によ
り−２４Ｖをコイルに与えることが簡単に可能であり、
これは図６の例では時点ｔ2 で行なわれる。
【００３９】示された実施例ではアナログ調節システム
が説明されている。しかし、本発明の範囲内で調節シス
テム全体または少なくともその部分をディジタル技術で
構成することも、そのために必要な構成要素が十分に速
く動作するかぎり可能である。同じく、前記の４つのパ
ラメータをディジタル化し、また調節全体を計算機、好
ましくはマイクロプロセッサを介して制御することも可
能である。こうして、たとえば、閉鎖手段を第２の調節
回路により近似的に正しい位置にもたらし得るように、
閉鎖手段の位置の目標値のプリプログラミングも可能で
ある。その際、種々の気体流量に対する位置値はたとえ
ば１つのテーブルのなかに記憶されていてよい。
【００４０】すべての場合に、非常に迅速に流動媒体の
流量を高い精度でかつ確実に大きい流量に対しても小さ
い流量に対しても調節する装置またはベンチレータが得
られる。それによって、たとえばベンチレータにおい
て、小さい子供に対する小さい気体流量も成人に対する
大きい気体流量も同じように良好に制御することが可能
である。わずかなエネルギー消費はさらに従来通りの電
源への接続可能性のない移動式の応用、または例えば電
源喪失の際の電池による作動を容易にする。低電圧作動
はさらに、しばしば爆発危険ガスが使用される麻酔にお
ける応用の際の安全性を高める。高い調節速度は本質的
に一層正確な高周波ベンチレーションを可能にする。
【００４１】説明された実施例では第１の調節回路は常
に気体流量を制御する。しかし、本発明の範囲内で、こ
の第１の調節回路の前に公知の仕方で少なくとも１つの
他の調節回路、たとえば患者に吸入させるべき気体圧力
に対する調節回路を接続することも可能である。これは
次いで実際上、所望の気体圧力を維持するために必要な
気体流量の目標値を決定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁弁の原理図である。
【図２】閉鎖手段の位置と気体流量との関係を示す線図
である。
【図３】本発明によるベンチレータの第１のブロック図
である。
【図４】本発明によるベンチレータの別のブロック図で
ある。
【図５】電磁弁のインパルス幅変調される駆動のための
回路の接続図である。
【図６】電流およびそれに付属の制御電圧の実際値およ
び目標値の時間的経過の線図である。
【符号の説明】 １ 電磁弁 ２ ケース ３ 入口 ４ 出口 ５ 弁開口部 ６ ダイアフラム ７ 電磁コイル ８ ロッド ９ 引張ばね １０ フィルタ １１ 管片パケット １２ 圧力計 １３ 直線化のためのブロック １４、３２ 零点調整のためのブロック １５ 気体圧力計 １９ 分圧器 ２０ 第１の調節回路 ３０ 第２の調節回路 ３１ 位置センサ ４０ 別の調節回路 ６０ 増幅器ブロック ６１ 計算ブロック ６３ 調節ブロック ６５ 第２の調節回路に対するブロック ６７ オフセット ７０ コンパレータ ７１ 抵抗 ７２、７３ 増幅器 ７４ 参照電圧発生器 ７５ 微分値形成器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボー ダールストレーム スウエーデン国 16242 フエリングビー エルフダルスフエーゲン 48 アー (72)発明者 ダン リンデン スウエーデン国 11543 ストツクホルム デイアナフエーゲン 35 (72)発明者 ゲラン ツエウエルス スウエーデン国 22240 ルント メレフ オングスフエーゲン 89 (72)発明者 マツツ インデルプ スウエーデン国 21443 マルメ ヘスレ ホルムスガタン ７ (72)発明者 ゲラン リユトグレン スウエーデン国 23044 ブンケフロスト ラント ストランデングスフエーゲン ４

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流動媒体、特に気体の流量を調節するた
    めの装置であって、媒体の送り出しのための出口と、弁
    開口部と、弁開口部の大きさが可変であるように弁開口
    部を閉鎖および開放するための可動の閉鎖手段と、閉鎖
    手段の位置を制御するための手段と、流量の実際値を決
    定するための装置と、目標値発生器から発生された流量
    の目標値と流量の実際値とから負フィードバック系に相
    応して閉鎖手段の位置を制御するための第１の制御量
    を、流量の目標値と実際値との間の差を零にするべく発
    生する第１の調節回路とを有する弁を備えた流量調節装
    置において、閉鎖手段の位置の実際値を決定するための
    手段（３１）と、第１の制御量を閉鎖手段の位置の目標
    値として供給される少なくとも１つの第２の調節回路
    （３０）とを含んでおり、第２の調節回路（３０）が閉
    鎖手段の位置の目標値と実際値との間の差から再び負フ
    ィードバック系に相応して閉鎖手段の位置を制御するた
    めの手段に供給される第２の制御量を、閉鎖手段の位置
    の目標値と実際値との間の差を零にするべく発生するこ
    とを特徴とする流動媒体の流量調節装置。
  2. 【請求項２】 弁（１）として、弁（１）に与えられる
    電流または電圧により閉鎖手段の位置を設定し得る電磁
    弁が設けられており、また第２の制御量を電流または電
    圧の目標値として、また測定装置を介して決定される電
    流または電圧の大きさを実際値として供給される別の調
    節回路（４０）が設けられており、この調節回路（４
    ０）が電流または電圧の目標値と実際値との間の差から
    電流または電圧の変更のための別の制御量を、電流また
    は電圧の目標値と実際値との間の差を零にするべく発生
    することを特徴とする請求項１記載の流動媒体の流量調
    節装置。
  3. 【請求項３】 制御量が無くなる際に弁（１）が自動的
    に閉じることを特徴とする請求項１または２記載の装
    置。
  4. 【請求項４】 弁（１）が機械的にばね力により閉じる
    ことを特徴とする請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 弁（１）が閉鎖手段の位置を設定するた
    めの電流または電圧の喪失の際に閉じることを特徴とす
    る請求項２ないし４の１つに記載の装置。
  6. 【請求項６】 少なくとも１つの調節回路（２０、３
    ０、４０）の利得および（または）帯域幅が設定可能で
    あることを特徴とする請求項１ないし５の１つに記載の
    装置。
  7. 【請求項７】 閉鎖手段の位置を設定するための電流ま
    たは電圧がインパルス幅変調可能であることを特徴とす
    る請求項２ないし６の１つに記載の装置。
  8. 【請求項８】 電流回生のための手段が設けられている
    ことを特徴とする請求項２ないし７の１つに記載の装
    置。
  9. 【請求項９】 流動媒体、特に気体の流量を調節するた
    めの装置であって、媒体の供給のための入口と、媒体の
    送り出しのための出口と、弁開口部と、弁開口部の大き
    さが可変であるように弁開口部を閉鎖および開放するた
    めの可動の閉鎖手段と、閉鎖手段の位置を制御するため
    の手段とを有する弁を備えた流量調節装置において、流
    量を調節するための少なくとも１つの第１の調節回路
    （２０）と、他のパラメータを調節するための第２の調
    節回路（３０；４０）とが設けられており、また第１の
    調節回路（２０）から発生される制御量が第２の調節回
    路に対する目標値として使用されることを特徴とする流
    量調節装置。
  10. 【請求項１０】 第２の調節回路（３０）に対するパラ
    メータとして閉鎖手段の位置が選ばれていることを特徴
    とする請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 第２の調節回路（４０）に対するパラ
    メータとして閉鎖手段を作動させるための電流または電
    圧が選ばれていることを特徴とする請求項９記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】 少なくとも１つの実際値を決定するた
    めの手段がアナログに動作することを特徴とする請求項
    １ないし１１の１つに記載の装置。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つの調節回路（２０；３
    ０；４０）がアナログに動作することを特徴とする請求
    項１ないし１２の１つに記載の装置。
  14. 【請求項１４】 少なくとも１つの調節回路（２０；３
    ０；４０）がディジタルに動作し、またそれに相応して
    実際値がディジタル化されることを特徴とする請求項１
    ないし１１の１つに記載の装置。
  15. 【請求項１５】 少なくとも１つの調節回路がマイクロ
    プロセッサとして構成されていることを特徴とする請求
    項１４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 弁（１）に供給される媒体の圧力が弁
    （１）から送り出される媒体の圧力よりも本質的に高い
    ことを特徴とする請求項１ないし１５の１つに記載の装
    置。
  17. 【請求項１７】 呼吸気体または麻酔気体の弁により制
    御された供給および（または）送り出しのために人間ま
    たは動物の呼吸道に接続するためのベンチレータであっ
    て、第１の圧力での気体供給のための入口と、第２の圧
    力での気体送り出しのための出口と、弁開口部と、弁開
    口部の大きさ、従ってまた気体の流れが可変であるよう
    に弁開口部を閉鎖および開放するための可動の閉鎖手段
    と、閉鎖手段の位置を制御するための手段とを有する弁
    を備えたベンチレータにおいて、気体の流れに対する少
    なくとも１つの第１の調節回路（２０）と、他のパラメ
    ータに対する第２の調節回路（３０；４０）とが設けら
    れており、また第１の調節回路（２０）から発生される
    気体の流れに対する制御量が第２の調節回路（３０、４
    ０）に対する目標値として使用されることを特徴とする
    ベンチレータ。
  18. 【請求項１８】 第２の調節回路（３０）に対するパラ
    メータとして閉鎖手段の位置が選ばれていることを特徴
    とする請求項１７記載のベンチレータ。
  19. 【請求項１９】 弁として、弁に与えられる電流または
    電圧により閉鎖手段の位置を設定し得る電磁弁、特にソ
    レノイド弁が設けられており、また第２の制御量を電流
    または電圧の目標値として、また測定装置を介して決定
    される電流または電圧の大きさを実際値として供給され
    る別の調節回路（４０）が設けられており、この調節回
    路（４０）が電流または電圧の目標値と実際値との間の
    差から電流または電圧の変更のための別の制御量を、電
    流または電圧の目標値と実際値との間の差を零にするべ
    く発生することを特徴とする請求項１７記載のベンチレ
    ータ。
  20. 【請求項２０】 電流または電圧がインパルス幅変調さ
    れていることを特徴とする請求項１９記載のベンチレー
    タ。
  21. 【請求項２１】 電流回生のための手段が設けられてい
    ることを特徴とする請求項１９または２０記載のベンチ
    レータ。
  22. 【請求項２２】 閉鎖手段の位置の迅速な変更のため
    に、特により大きい位置変更の際に、弁に与えられる電
    流または電圧が極性切換可能であることを特徴とする請
    求項１９ないし２１の１つに記載のベンチレータ。
  23. 【請求項２３】 少なくとも１つの調節回路（２０、３
    ０、４０）の利得および（または）帯域幅が設定可能で
    あることを特徴とする請求項１７ないし２２の１つに記
    載のベンチレータ。
  24. 【請求項２４】 少なくとも１つの実際値に対して零調
    整が設けられていることを特徴とする請求項１ないし２
    ３の１つに記載の装置またはベンチレータ。
  25. 【請求項２５】 少なくとも１つの制御量の決定の際に
    目標値および実際値とならんでさらに少なくとも１つの
    別の影響量が利用されることを特徴とする請求項１ない
    し２４の１つに記載の装置またはベンチレータ。
  26. 【請求項２６】 この影響量が弁（１）に供給される媒
    体の圧力（Ｐａ）であることを特徴とする請求項２５記
    載の装置またはベンチレータ。
  27. 【請求項２７】 気体の流れに対する第１の調節回路
    （２０）の前に少なくとも１つの付加の調節回路が接続
    されていることを特徴とする請求項１ないし２６の１つ
    に記載の装置またはベンチレータ。
  28. 【請求項２８】 この付加の調節回路が圧力を出口側で
    調節し、またその際に、第１の調節回路（２０）に気体
    の流れに対する目標値として供給される制御量を求め、
    さらに気体の流れが、所望の圧力が正しく得られるよう
    に制御されることを特徴とする請求項２７記載の装置ま
    たはベンチレータ。
  29. 【請求項２９】 第２の調節回路（３０）に対する近似
    された目標値が計算されていることを特徴とする請求項
    １ないし２８の１つに記載の装置またはベンチレータ。
  30. 【請求項３０】 この近似された目標値が予めプログラ
    ムされていることを特徴とする請求項２９記載の装置ま
    たはベンチレータ。
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