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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von Luft, insbesondere Atemluft. Derartige Vorrichtungen und Verfahren werden bevorzugt bei der Beatmung von Personen mit Press- und Druckluft eingesetzt, wie z. B. bei Druckluftschlauchgeräten, Atemschutzhauben, Schutzanzügen, Sauerstoffzelten oder auch Taucheratemgeräten. Wird Luft von außen zur Beatmung verwendet, enthält diese eine große Anzahl an Fremdstoffen, weshalb eine Reinigung der Luft notwendig ist. Um eine ausreichende Luftversorgung zu gewährleisten wird die angesaugte Luft komprimiert. Dabei fällt Kondensat aus, d. h. die absolute Wassermenge in der Druckluft sinkt. Vor der Zuführung wird die Druckluft expandiert, wobei sie sehr stark abkühlt und die relative Feuchtigkeit der Luft sehr stark sinkt. Diese extrem trockene und kalte Luft trocknet die Atemwege der zu beatmenden Person aus und belastet diese, weshalb beim Einsatz für Beatmungszwecke ein besonderer Befeuchtungsbedarf besteht. Ferner ist ein Erwärmen der Luft nötig, insbesondere deswegen, weil kalte Luft nicht in der Lage ist, eine ausreichende Menge Flüssigkeit aufzunehmen und weil das Einatmen von warmer Luft für den Anwender angenehmer ist.
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Zur Aufbereitung von Atemluft wurde eine Reihe von unterschiedlichen Wirkprinzipien entwickelt.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
G 84 34 355.9 offenbart eine Vorrichtung mit einem mit Wasser gefüllten, beheizbaren Behälter in das ein Rohr mit einer Vielzahl an Bohrungen ragt. Über dieses Rohr strömt die zu befeuchtende Luft durch das Wasser in einen Luftaustrittsstutzen. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass die Feuchtigkeit der Luft nur indirekt über die Temperatur des mit Wasser gefüllten Behälters gesteuert werden kann. Dies hat zur Folge, dass sich die Atemlufttemperatur und der Befeuchtungsgrad ausschließlich von der eingestellten Behältertemperatur ableiten. Eine getrennte Einstellung ist somit nicht möglich. Da die Vorrichtung die Luft maximal befeuchtet, besteht die Gefahr der Kondensation des in der Luft befindlichen Wassers. Ferner kann zur Luftbefeuchtung ausschließlich entkeimtes und entmineralisiertes Wasser verwendet werden, da die Atemluft bei dieser Vorrichtung direkt mit dem Wasser in Kontakt kommt und es verhindert werden muss, dass Keime über die Atemluft in die Lunge der zu beatmenden Person gelangen.
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Das in der
DE 603 01 390 T2 beschriebene Verfahren umfasst zunächst eine Trocknung der Luft und eine anschließende Wiederbefeuchtung, wobei die Wiederbefeuchtung dadurch erfolgt, dass ein Teil der Luft durch einen Befeuchtungskanal und ein anderer Teil durch einen Trockenkanal geleitet wird und die beiden Luftströme anschließend wieder zusammengeführt werden. In dem Kanal durch den die zusammengeführte Luft strömt befindet sich eine Sonde zur Messung der Luftfeuchtigkeit auf deren Basis die Anteile der trockenen und der feuchten Luft geregelt werden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die Luft zunächst getrocknet werden muss um dann wieder befeuchtet zu werden. Der Trockner stellt ein zusätzliches Bauteil dar, der beschafft, gewartet und erneuert werden muss. Dadurch erhöhen sich die Anschaffungs- und Unterhaltskosten der Vorrichtung. Ferner muss der wiederbefeuchtete Teil der Luft einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, damit die Luft, die nach der Mischung der feuchten mit der trockenen Luft entsteht, noch einen angemessenen Feuchtigkeitsanteil besitzt. Dadurch besteht die Gefahr der Kondensatbildung in der die feuchte Luft transportierenden Leitung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von Luft, insbesondere Atemluft, bereitzustellen, bei der kein Trockner bzw. bei dem keine Trocknung notwendig ist, bei der bzw. dem die gewünschte Luftfeuchtigkeit direkt einstellbar ist und bei der die Komponenten der Vorrichtung bzw. die Schritte des Verfahrens aufeinander abstimmbar sind. Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 33 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zumindest eine Einrichtung zur Reinigung der Luft, zumindest eine Einrichtung zur Regelung des Luftdrucks, zumindest eine Einrichtung zur Befeuchtung der Luft und zumindest eine Einrichtung zur Temperierung der Luft und eine Regeleinrichtung auf, wobei die Regeleinrichtung mit zumindest zwei der zuvor genannten Einrichtungen verbunden ist. Dadurch ist es möglich, mehrere Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufeinander abgestimmt zu regeln. Es kann z. B. eine gewünschte Luftfeuchtigkeit vorgegeben werden, wonach die zumindest eine Einrichtung zur Befeuchtung der Luft derart geregelt wird, dass die Luft am Ort ihrer Verwendung die gewünschte Feuchtigkeit aufweist. Gleiches ist auch für die Temperatur und den Druck der Luft möglich, indem die zumindest eine Einrichtung zur Temperierung der Luft oder die zumindest eine Einrichtung zur Regelung des Luftdrucks geregelt wird. Es können auch mehrere Regeleinrichtungen vorhanden sein.
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Bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung durchlaufende Luft handelt es sich um Druckluft die vor der Zuführung der zu beatmenden Person expandiert. Dadurch kühlt sich die Luft stark ab. Kalte Luft kann weniger Wasser aufnehmen als warme, weshalb der Sättigungspunkt bereits bei einer kleineren absoluten Wassermenge erreicht ist. Im Sättigungspunkt beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 100%. Aufgrund dieses Sachverhalts steigt die relative Feuchtigkeit der Luft bei konstanter absoluter Wassermenge beim Abkühlen an. Insgesamt fällt die relative Feuchtigkeit bei der Expansion jedoch stark ab.
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Diese physikalischen Prinzipien müssen von der Regelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung berücksichtigt werden.
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Dies ist dadurch möglich, dass die Regeleinrichtung mit zumindest zwei anderen Einrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden ist. Beispielsweise kann die Regeleinrichtung mit der zumindest einen Einrichtung zur Temperierung der Luft und mit der zumindest einen Einrichtung zur Befeuchtung der Luft verbunden sein. In diesem Fall ist es z. B. möglich, dass bei Vorgabe einer bestimmten Luftfeuchtigkeit die Befeuchtungseinrichtung so geregelt wird, dass die gewünschte Feuchtigkeit erreicht wird, und die Temperiereinrichtung so geregelt wird, dass die Luft warm genug ist um die benötigte Wassermenge aufnehmen zu können.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Regeleinrichtung entweder direkt oder auch indirekt über eine weitere Komponente mit der zumindest einen Einrichtung zur Reinigung der Luft verbunden sein. Dadurch kann die gesamte Regelung so ausgestaltet sein, dass eine Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur möglich ist, wenn die Einrichtung zur Reinigung der Luft betriebsbereit ist. Dadurch wird verhindert, dass die Vorrichtung betrieben wird obwohl ein Filter in der Reinigungseinrichtung gewechselt werden müsste, was zu einer Beeinträchtigung der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder zu einer Gesundheitsgefährdung bei der zu beatmenden Person führen kann.
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Die Regeleinrichtung kann auch mit der zumindest einen Einrichtung zur Regelung des Luftdrucks verbunden sein. Dadurch können andere Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Abhängigkeit vom Luftdruck und der Luftmenge geregelt werden.
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Es kann auch möglich sein dass die Regelung so ausgestaltet ist, dass sowohl Feuchtigkeit als auch Temperatur der bei der zu beatmenden Person ankommenden Luft einstellbar sind oder eine sonstige Kombination aus Luftkenngrößen. Auch alle Einrichtungen können mit der Regeleinrichtung verbunden und regelbar sein. Gegebenenfalls kann angegeben werden, in welchem Bereich eine Größe einstellbar ist nachdem eine andere Größe vorgegeben wurde.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einer Einrichtung zur Kontrolle der Funktionstüchtigkeit anderer Einrichtungen ausgestattet sein, die dann wiederum mit der Regelung verbunden sein kann. Die Regelung kann auch so ausgestaltet sein, dass sie direkt die Funktionsfähigkeit der Einrichtungen überprüft, indem sie eine Einrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit zumindest einer der anderen Einrichtungen aufweist.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest zwei Einrichtungen zur Temperierung der Luft auf. Dadurch ist eine mehrstufige Aufheizung möglich, was die Luftaufbereitung flexibler gestaltet. Zumindest eine der Einrichtungen zur Temperierung der Luft kann auch als Kühleinrichtung ausgestaltet sein.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zumindest eine Einrichtungen zur Temperierung der Luft vor der Einrichtung zur Befeuchtung der Luft und zumindest eine Einrichtungen zur Temperierung der Luft nach der Einrichtung zur Befeuchtung der Luft angeordnet. Dadurch ist es möglich, die Luft zunächst auf eine solche Temperatur zu bringen dass sie in der Lage ist, die gewünschte Wassermenge aufzunehmen, und anschließend so stark zu erwärmen dass sie, nach der Expansion, die gewünschte Endtemperatur besitzt. Besonders bevorzugt sind die zumindest zwei Einrichtungen zur Temperierung der Luft (2a, 2b) so ausgestaltet, dass sie unabhängig voneinander regelbar sind.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands auf. Es kann sich dabei auch um eine Einrichtung zur Erfassung des Zustands eines in der Vorrichtung befindlichen Mediums handeln.
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Ein solcher Zustand kann z. B. die Anzahl der Betriebsstunden der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder eines Teils der Vorrichtung sein, insbesondere die Anzahl der Betriebsstunden der Einrichtung zur Reinigung der Luft, weshalb die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands vorzugsweise zumindest einen Betriebsstundenzähler aufweist. Die Reinigungsvorrichtung nimmt im Betriebsfall Verunreinigungen, beispielsweise Partikel, aus der sie durchströmenden Luft auf und speichert sie. Ab einer gewissen Partikelmenge hat die Reinigungseinrichtung ihre Aufnahmekapazität erreicht und ist nicht mehr im Stande, weitere Verunreinigungen aufzunehmen. Die Folge kann ein Verstopfen der Reinigungseinrichtung sein, was dazu führt dass keine Luft mehr durch sie fließen kann oder dass Verunreinigungen nicht mehr aus der Luft entfernt werden. Üblicherweise wird über die Anzahl der Betriebsstunden der Reinigungsvorrichtung auf die Partikelmenge geschlossen.
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Ein weiterer Zustand der durch die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands erfasst werden kann ist die Temperatur eines Vorrichtungsteils oder eines in der Vorrichtung befindlichen Mediums, weshalb die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands vorzugsweise zumindest einen Temperatursensor aufweist. Bei der zu erfassenden Temperatur kann es sich z. B. um die Temperatur der zu erwärmenden und/oder der erwärmten Luft, um die Temperatur eines Heizelements oder um die Temperatur der in der Einrichtung zur Befeuchtung der Luft befindlichen Flüssigkeit handeln. Zur Temperaturerfassung werden beispielsweise ein oder mehrere Pt100-Sensoren verwendet.
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Auch ein oder mehrere Drücke können durch die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands erfasst werden, weshalb die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands vorzugsweise zumindest einen Drucksensor aufweist. Beispielsweise kann der Druck am Eingang der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder an deren Ausgang erfasst werden. Auch der Innendruck im System oder in einem Teil des Systems kann gemessen und überwacht werden, um einen Druckabfall oder einen zu hohen Druck registrieren zu können.
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Vorzugsweise weist die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands zumindest einen Durchflussmesser auf. Damit kann z. B. die Menge der den oder die Filter durchströmenden oder durchströmten Luft gemessen werden um so die Sättigung des Filters abschätzen und angemessene Wechselintervalle einhalten zu können. Alternativ oder zusätzlich kann die Menge der in die erfindungsgemäße Vorrichtung oder aus ihr heraus strömenden Luft gemessen werden. Ein solcher Wert kann dann für die Regelung der Befeuchtungs- und/oder Temperiereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung herangezogen werden. Auch können auf Basis dieser Werte Einstellungen an einem Kompressor vorgenommen werden, der die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Luft versorgt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands zumindest einen Füllstandssensor auf. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Sensor zur Überwachung des Füllstands der Befeuchtungseinrichtung handeln. Bei der Befeuchtung der Luft wird Flüssigkeit, z. B. Wasser, verbraucht und der Pegel des Flüssigkeitstanks sinkt. Bei zu geringem Füllstand lässt die Befeuchtungswirkung nach. Der Füllstandssensor registriert einen kritischen Füllstand und sendet ein Signal beispielsweise an eine akustische oder visuelle Meldevorrichtung oder an eine Zuleitung. Nicht nur ein minimaler sondern auch ein maximaler Füllstand kann durch einen Sensor registriert werden um ein Überlaufen des Flüssigkeitstanks beim Befüllen zu Verhindern. Besonders bevorzugt ist der Füllstandssensor als kapazitiver Sensor ausgebildet. Dadurch kann er außen an der Wandung des Flüssigkeitsbehälters angebracht sein um den Füllstand im Inneren zu kontrollieren. Der Füllstandssensor kann jedoch auch mit einem Schwimmer, mit Lichtbrechungslinsen, Lichtschranken oder Laser ausgestattet oder als Ultraschallsensor oder als Kombination zwischen verschiedenen Arten oder als sonstiger Sensor ausgestaltet sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass der aktuelle Füllstand des Flüssigkeitsbehälters stets angezeigt wird.
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Vorzugsweise weist die zumindest eine Einrichtung zur Erfassung zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands zumindest einen Gassensor auf. Ein solcher kann z. B. zur Detektion von Kohlenmonoxid oder sonstigen giftigen oder gesundheitsschädlichen Gasen genutzt werden.
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Jedes Sensorsignal kann Grundlage für eine automatisierte Gegenmaßnahme sein. Beispielsweise kann bei Detektion einer zu hohen Temperatur die Heizvorrichtung ab- oder zurückgeschaltet oder bei zu geringem Füllstand eine Pumpe aktiviert und/oder eine Zuleitung zum Befüllen geöffnet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist sie eine Eingabeeinrichtung zur Vorgabe zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands auf. Dabei kann es sich z. B. um ein Tastenfeld handeln über das der gewünschte Sollwert des Zustands oder der Zustände als Zahl eingetippt oder durch Pfeiltasten erhöht oder gesenkt werden kann. Bei einem solchen Zustand kann es sich z. B. um die Temperatur, Feuchtigkeit oder um den Druck der die erfindungsgemäße Vorrichtung durchströmenden Luft handeln.
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Bevorzugt weist die Vorrichtung zumindest eine Einrichtung zur Anzeige zumindest eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands auf, wobei diese Einrichtung besonders bevorzugt ein akustisches und/oder ein visuelles Element umfasst. Ein visuelles Element kann beispielsweise ein Lichtsignal, insbesondere eine bekannte dreifarbige Lichtanlage sein. Diese leuchtet oder blinkt z. B. grün wenn das System fehlerfrei arbeitet, leuchtet oder blinkt gelb wenn das Auftreten eines Problems, wie ein fälliger Filterwechsel, absehbar ist und leuchtet oder blinkt rot wenn ein Problem oder eine Störung vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Display oder Bildschirm vorgesehen sein, auf dem ein oder mehrere Vorrichtungszustände oder Vorrichtungsteilzustände angezeigt werden. Dies kann beispielsweise durch Ausgabe eines Fehlercodes erfolgen. Als akustisches Element eignet sich beispielsweise ein Signalhorn, dessen Ton auch gehört werden kann, wenn sich die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht im Sichtfeld des Anwenders befindet.
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Besonders bevorzugt ist die Anzeigeeinrichtung in oder an einem Schutzanzug oder einem Teil eines Schutzanzugs, insbesondere einer Atemschutzhaube, angeordnet. Es ist beispielsweise möglich, eine Anzeigevorrichtung im Ärmelbereich des Schutzanzugs einzuarbeiten oder anzuordnen, so dass sich die Anzeigevorrichtung beim Gebrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung stets im Blickfeld des Anwenders, z. B. des Lackierers, befindet. Es ist auch möglich, die Anzeigevorrichtung in einer Atemschutzmaske, beispielsweise in Form eines Head-Up-Displays, anzuordnen.
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Es ist auch eine kombinierte Eingabe- und Anzeigevorrichtung, beispielsweise in Form eines Touch-Screens denkbar.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest eine Einrichtung zur Übermittlung eines Vorrichtungszustands oder Vorrichtungsteilzustands auf. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Funksignalsender wie einen Mobilfunk- oder W-LAN-Sender handeln, oder um eine andere kabellose oder kabelgebundene Signalübertragungseinrichtung. Damit können z. B. Informationen über einen Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand über größere Entfernungen hinweg übermittelt werden. Beispielsweise kann ein Verantwortlicher, der sich in einem anderen Raum oder an einem anderen Ort als die erfindungsgemäße Vorrichtung befindet, z. B. per SMS, E-Mail, in Form eines automatisierten, standardisierten Anrufs oder auf sonstige Weise über einen solchen Zustand informiert werden. Bei einem zu übermittelnden Zustand kann es sich z. B. um eine fällige Wartung eines Vorrichtungsteils, wie eines Filters handeln, oder um einen zu geringen Füllstand, einer nicht idealen Temperatur, einer Messung des Gassensor oder eines anderen Sensors der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es ist eine regelmäßige Übermittlung von Daten denkbar, aber auch ein Senden nur bei vorgegebenen Ereignissen oder Werten. Es ist auch denkbar, dass durch die Informationsübermittlung ein Bestellvorgang ausgelöst wird. Beispielsweise kann die Information über einen auszutauschenden Filter direkt an einen entsprechenden Hersteller oder Händler gesendet werden, der für Ersatz sorgt. Auch können die Informationen an den Hersteller der erfindungsgemäßen Vorrichtung, eine Notdienststelle oder an sonstige Empfänger gesendet werden.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Speicher für zumindest einen Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand auf. Beispielsweise kann eine bestimmte Lufttemperatur und/oder -feuchtigkeit eingestellt und abgespeichert werden. Es können mehrere verschiedene Zustände oder Zustandskombinationen auf verschiedenen Speicherplätzen abspeicherbar sein. Für jeden Speicherplatz kann beispielsweise über die Eingabeeinrichtung eine Nummer oder ein Name vergeben werden. Der Zustand oder die Zustandskombination kann dann später wieder unter der gespeicherten Nummer oder dem gespeicherten Namen aufgerufen und an die Regeleinrichtung übermittelt werden. Dadurch ist bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch mehrere Benutzer eine Personalisierung für jeden Anwender möglich.
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Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere einem Computer, verbunden. Die Vorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass sie in regelmäßigen Abständen Daten, beispielsweise über ihren Zustand, an die Datenverarbeitungseinrichtung sendet. Diese kann dann eine Auswertung, z. B. in Form von Tabellen oder Graphen erstellen. Damit können z. B. der Verlauf der Luftqualität in der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder ein Temperaturverlauf ausgewertet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zumindest eine Einrichtung zur Reinigung der Luft der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest einen Zyklonabscheider auf. Dieser kann sich innerhalb einer ersten Reinigungsstufe befinden und größere Partikel sowie Kondensat in Form von Öl, Wasser und anderen Flüssigkeiten aus der Luft entfernen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Reinigungseinrichtung einen oder mehrere Filter aufweisen, die vorzugsweise stromabwärts nach dem Zyklonabscheider angeordnet sind. Durch diese Filter strömt dann die vom Zyklonabscheider vorbehandelte Luft, welche dadurch einer intensiveren Reinigung unterzogen wird. Ein oder mehrere Filter können z. B. in Form von Bronzesinterfiltern vorliegen. Sind mehrere Filter nacheinander angeordnet, so bietet es sich an, immer feinere Filter zu verwenden, d. h. der erste Filter entfernt beispielsweise Fremdstoffe mit einer Größe von mehr als 5 μm, ein zweiter Filter, beispielsweise in Form einer Feinfilterpatrone ausgebildet, filtert Partikel mit einer Größe von beispielsweise mehr als 0,01 μm. Dadurch wird gewährleistet, dass selbst kleinste Partikel aus der Luft herausgefiltert werden, ohne dass die feineren Filter frühzeitig verstopfen. Nach den vorher genannten Filtervorrichtungen kann ein Aktivkohlefilter angeordnet sein, der weitere unerwünschte Stoffe wie CH-Verbindungen aus der Luft entfernt.
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Bevorzugt weist die Einrichtung zur Befeuchtung der Luft der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest einen Kapillarbefeuchter auf. Dabei handelt es sich um einen Verbund kleiner Röhrchen die von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, umgeben sind. Der Röhrchenverbund besitzt eine sehr große Gesamtoberfläche und damit eine große Verdunstungsfläche für die Flüssigkeit und ermöglicht eine effektive Befeuchtung der Luft. Ein weiterer Vorteil des Kapillarbefeuchters ist, dass Wassermoleküle die Wände der Kapillaren durchdringen und verdunstet werden können, Keime aufgrund ihrer Größe jedoch nicht. Somit ist es möglich, den Befeuchter mit normalem, nicht keimfreiem Wasser zu betreiben. Die Befeuchtungsvorrichtung kann jedoch auch als Zerstäuber, Verdampfer, als sonstiger Verdunster oder in anderer Weise oder als Kombination aus verschiedenen Arten ausgestaltet sein.
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Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Schutzanzug oder einem Teil eines Schutzanzugs, insbesondere mit einer Atemschutzhaube verbunden. Dadurch ist es möglich, beispielsweise einen Lackierer, mit sauberer, nicht mit Farbnebel verunreinigter Luft zu versorgen. Es sind jedoch auch Anwendungen in anderen Bereichen denkbar in denen ein Schutzanzug mit Anbindung an eine Luftversorgung zum Einsatz kommt, beispielsweise beim Umgang mit Chemikalien oder an sonstigen Orten, an denen die Luft mit Dämpfen oder Partikeln verunreinigt ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einer Lackierpistole oder einem sonstigen Gerät zum Auftrag von flüssigen Medien unter Verwendung von Luft verbunden sein. Der Anschluss der Lackierpistole an die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an jeder belieben Stelle der Vorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise unmittelbar vor der Vorrichtung, vor oder nach der Reinigungseinrichtung, vor oder nach der Temperiereinrichtung, vor oder nach der Befeuchtungseinrichtung oder unmittelbar nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Auch mehrere Anschlüsse können vorgesehen sein. Dadurch ist es möglich, Luft nicht nur für Beatmungszwecke aufzubereiten, sondern auch für den Betrieb einer Lackierpistole.
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Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einer Trockenblaspistole verbunden sein. Diese werden in der Regel dazu verwendet, um den Trocknungsvorgang bei mit Wasserlack lackierten Oberflächen zu beschleunigen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch mit anderen luftaufnehmenden oder luftabgebenden Geräten verbunden sein. Auch hier kann der Anschluss an verschiedenen Stellen der Vorrichtung vorgesehen sein. Dadurch ist es möglich, beispielsweise den Feuchtegehalt oder die Temperatur der zur Trocknung verwendeten Luft einzustellen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung mit einem Sensor verbunden, der sich in einem Schutzanzug oder in einem Teil des Schutzanzugs, insbesondere in einer Atemschutzmaske, befindet. Somit ist es möglich, dass die Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Zustand einer Person, die den Schutzanzug trägt, berücksichtigt. Dabei kann es sich z. B. um einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen Gassensor oder aber auch um einen Sensor zur Erfassung von Vitalfunktionen, z. B. des Herzschlags, sein.
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Vorzugsweise unterscheidet sich der Durchmesser zumindest einer Leitung, die Einrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung miteinander verbindet, von den Durchmessern anderer Leitungen, insbesondere von den Durchmessern von Leitungen, die sich weiter stromaufwärts vor dieser Leitung befinden. Besonders bevorzugt hat die besagte Leitung einen größeren Innendurchmesser als andere Leitungen, beispielsweise rund 25 mm. Dadurch erfolgt eine Expansion der Luft vor dem Befeuchten, wodurch eine stärkere Befeuchtung der Luft möglich ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Luft, insbesondere Atemluft, mittels zumindest einer Vorrichtung, weist zumindest die Schritte Reinigen der Luft, Regeln des Luftdrucks, Temperieren der Luft und Befeuchten der Luft auf, wobei zumindest zwei Schritte in Abhängigkeit zueinander geregelt werden. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Regelung eines Schritts zwangsläufig die Regelung eines anderen Schritts auslöst. Vielmehr wird überprüft, ob die Regelung eines Schritts die Regelung eines anderen Schritts nötig macht. Erst wenn eine solche Notwendigkeit ermittelt wird, erfolgt die Regelung eines anderen Schritts.
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Vorzugsweise wird zumindest ein Schritt in Abhängigkeit von zumindest einem Sollwert geregelt. Beispielsweise führt die Vorgabe eines Sollwerts für die Feuchtigkeit der Luft zu einer Befeuchtung und/oder Temperierung der Luft oder die Vorgabe eines Sollwerts für die Lufttemperatur führt zu einer Befeuchtung und/oder Temperierung der Luft. Es sind verschiedene Kombinationen aus Sollwerten und Verfahrensschritten denkbar.
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Besonders bevorzugt werden das Befeuchten der Luft und das Temperieren der Luft in Abhängigkeit zueinander geregelt. Dadurch können die beiden Verfahrensschritte aufeinander abgestimmt werden.
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Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Verfahrensschritte und das Reinigen der Luft in Abhängigkeit zueinander geregelt werden. Dadurch ist es z. B. möglich, dass die Durchführung von einzelnen, mehreren oder allen Verfahrensschritten blockiert wird wenn das Reinigen der Luft nicht oder nur unzureichend durchführbar ist.
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Alternativ oder Zusätzlich können ein oder mehrere Verfahrensschritte und das Regeln des Luftdrucks in Abhängigkeit zueinander geregelt werden. Dadurch kann z. B. die Intensität des Temperierens oder des Befeuchtens der Luft an den Luftdruck angepasst werden.
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Besonders bevorzugt können alle Schritte in Abhängigkeit zueinander geregelt werden. Dadurch ist ein ideal abgestimmtes Verfahren zur Aufbereitung von Luft durchführbar.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens können zumindest ein Steuer- oder Regelventil und zumindest am Schritt in Abhängigkeit zueinander geregelt werden. Das Steuer- oder Regelventil kann z. B. von einem Anwender des Verfahrens betätigt werden, woraufhin ein oder mehrere Verfahrensschritte in Abhängigkeit von der Stellung des Ventils geregelt werden. Umgekehrt kann die Veränderung eines Verfahrensschritts auch die Stellung des Ventils beeinflussen.
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Alternativ oder zusätzlich können auch zumindest ein Kompressor und zumindest ein Schritt in Abhängigkeit zueinander geregelt werden. Beispielsweise kann eine Änderung der Kompressorleistung eine Regelung eines oder mehrerer Verfahrensschritte hervorrufen. Umgekehrt kann auch die Leistung eines Kompressors an einen Verfahrensschritt angepasst werden. So kann die Kompressorleistung automatisch erhöht werden wenn die Reinigung der Luft, z. B. aufgrund eines verschmutzten Filters, nicht mehr ideal oder erschwert verläuft.
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Vorzugsweise wird die Durchführbarkeit zumindest eines Schritts überprüft. Dabei kann es sich z. B. um die Durchführbarkeit des Reinigens der Luft handeln. Auch eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Einrichtung der Vorrichtung kann vorgesehen sein. So kann geprüft werden, ob alle Komponenten, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nötig sind, funktionsfähig sind.
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Besonders bevorzugt erfolgt das Temperieren der Luft zumindest zweistufig. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren flexibler gestaltet werden und die Temperierung der Luft kann auf mehrere Schritte verteilt werden. Dadurch kann die Intensität pro Temperierungsschritt gesenkt werden. Es kann auch eine Aufheizung und eine Abkühlung der Luft vorgesehen sein.
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Besonders bevorzugt erfolgt das Temperieren der Luft zumindest vor und nach dem Befeuchten der Luft. Das heißt, die Luft wird zunächst so temperiert, dass sie ausreichend befeuchtet werden kann, und anschließend weiter auf eine gewünschte Temperatur gebracht. Es ist auch möglich, die Luft, die durch die Befeuchtung abgekühlt ist, wieder auf die korrekte Temperatur zu bringen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Temperieren der Luft vor dem Befeuchten unabhängig vom Temperieren der Luft nach dem Befeuchten.
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Vorzugsweise erfolgt das Befeuchten der Luft zumindest zweistufig. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren flexibler gestaltet werden und das Befeuchten der Luft kann auf mehrere Schritte verteilt werden. Dadurch kann die Intensität pro Befeuchtungsschritt gesenkt werden.
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Bevorzugt wird zumindest ein Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand erfasst, und besonders bevorzugt werden die Betriebsstunden der Vorrichtung oder eines Vorrichtungsteils erfasst.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch die Temperatur oder der Druck in der Vorrichtung oder in zumindest einem Vorrichtungsteil ermittelt werden, oder die Menge der die Vorrichtung oder zumindest einen Vorrichtungsteil durchfließenden Luft. Auch der Füllstand eines in der Vorrichtung oder in einem Vorrichtungsteil befindlichen Mediums kann ermittelt werden.
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Besonders bevorzugt kann der Luftdruck in einer mit der Vorrichtung verbundenen Lackierpistole regelbar sein.
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Es kann ein Luftstrom an zumindest einer Stelle der Vorrichtung abgezweigt werden, um an einem anderen Ort oder zu einem anderen Zweck verwendet werden zu können. Beispielsweise kann der abgezweigte Luftstrom zumindest teilweise zur Temperierung eines anderen Luftstroms beitragen. Dies ist z. B. dadurch möglich, dass ein untemperierter Luftstrom abgezweigt wird und mit einem temperierten Luftstrom gemischt wird oder um eine Leitung, in der sich ein temperierter Luftstrom befindet, herumströmt, um so die Temperierung dieses Luftstroms zumindest teilweise rückgängig zu machen. Dies kann sowohl in Form einer Abkühlung, als auch in Form einer Aufheizung erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, den abgezweigten Luftstrom zum Betrieb einer Lackierpistole, zur Belüftung eines Anwenders des Verfahrens oder zu einem anderen Zweck zu nutzen.
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Besonders bevorzugt wird der abgezweigte Luftstrom einem Schutzanzug oder einem Teil eines Schutzanzugs, insbesondere einer Atemschutzhaube (30), zugeführt. Dadurch ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zu Atemschutzzwecken einzusetzen. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Ventilation des Schutzanzugs genutzt wird. Dies kann im Sinne einer Kühlung als auch zur Erwärmung erfolgen. Auch eine Kombination aus verschiedenen Anwendungszwecken ist möglich.
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Vorzugsweise werden die Bedingungen in einem Schutzanzug oder einem Teil eines Schutzanzugs, insbesondere in einer Atemschutzhaube, erfasst. Bei diesen Bedingungen kann es sich z. B. um eine Temperatur, eine Luftfeuchtigkeit oder um einen Gasgehalt, wie z. B. einen CO-, CO2- oder Sauerstoffgehalt handeln. Auf einer solchen Bedingung basierend, kann zumindest ein Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens geregelt werden. Beispielsweise kann die Intensität des Temperierens der Luft erhöht werden, wenn es im Inneren des Schutzanzugs zu kalt ist, oder die Menge oder die Zusammensetzung der zugeführten Luft kann gesteigert bzw. geändert werden, wenn der CO2-Gehalt der Luft, die sich in der Atemschutzhaube befindet, zu hoch ist.
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Es kann ein Luftmangel in der Vorrichtung, einem Vorrichtungsteil, im Schutzanzug oder einem Teil des Schutzanzugs, insbesondere in der Atemschutzhaube, ermittelbar sein. Bei einer Störung der Luftversorgung kann der Anwender darauf aufmerksam gemacht werden. Die Ermittlung eines Luftmangels kann z. B. über einen Durchflussmesser, einen Drucksensor oder einen Gassensor erfolgen. Der Anwender kann dann beispielsweise durch ein akustisches oder visuelles Signal auf den Mangel aufmerksam gemacht werden.
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Vorzugsweise kann das Vorhandensein eines Gases in der Vorrichtung, in einem Vorrichtungsteil, im Schutzanzug, einem Teil des Schutzanzugs, insbesondere in der Atemschutzhaube, oder in deren Umgebung ermittelbar sein.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Qualität der die Vorrichtung durchströmenden Luft ermittelbar. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, dass der Sauerstoffgehalt, der Kohlendioxid- oder Kohlenmonoxidgehalt und/oder der Gehalt an organischen Substanzen, insbesondere Viren oder Bakterien, in der die Vorrichtung durchströmenden Luft ermittelt werden. Auch der Gehalt an Lösemitteldämpfen oder Flüssigkeitsnebel, insbesondere Farbnebel, kann ermittelbar sein. Diese Ermittlungen können an verschiedenen Stellen des Verfahrens oder der Vorrichtung durchgeführt werden. Unterschiedliche Ermittlungen können gleichzeitig an verschiedenen Stellen durchgeführt werden. Es können jedoch auch alle Ermittlungen an der gleichen Stelle erfolgen. Auch eine mehrmalige Ermittlung ist denkbar
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Zumindest einer der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in Abhängigkeit von der Qualität der die Vorrichtung durchströmenden Luft regelbar sein. Dieser Schritt kann jedes beliebige Merkmal sein das bereits beschrieben wurde oder noch beschrieben wird. Besonders bevorzugt ist das Temperieren der Luft in Abhängigkeit von der Qualität der die Vorrichtung durchströmenden Luft regelbar. Beispielsweise kann bei einer Ermittlung von organischen Stoffen, wie Keime, Bakterien und Viren, in der Luft die Intensität des Temperierens der Luft erhöht werden um diese abzutöten. In einem späteren Schritt kann die Luft dann wieder auf eine gewünschte Temperatur abgekühlt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch das Reinigen der Luft in Abhängigkeit von der Qualität der die Vorrichtung durchströmenden Luft regelbar sein. So ist es z. B. denkbar, dass bei Ermittlung einer schlechten Luftqualität die Luft durch einen zusätzlichen Filter geleitet wird, oder dass sie den Schritt des Reinigens vollständig oder teilweise noch einmal oder mehrmals durchläuft.
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Bevorzugt erfolgt eine Entkeimung der die Vorrichtung durchströmenden Luft. Die Entkeimung kann an jeder beliebigen Stelle des Verfahrens und an jeder beliebigen Stelle in oder an der Vorrichtung erfolgen, auch mehrmals. Die Entkeimung kann beispielsweise chemisch erfolgen, z. B. mittels Chlor oder Ozon, durch Strahlung, insbesondere UV-Strahlung oder mit Hilfe anderer Maßnahmen.
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Vorzugsweise wird der die Vorrichtung durchströmenden Luft Sauerstoff zugeführt. Die Zuführung kann an jeder beliebigen Stelle des Verfahrens und an jeder beliebigen Stelle in oder an der Vorrichtung erfolgen, auch mehrmals. Dieser Schritt kann, wie jeder bereits beschriebene Schritt, mit jedem anderen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kombiniert werden, beispielsweise mit der Ermittlung der Qualität der die Vorrichtung durchströmenden Luft. So kann z. B. bei Ermittlung einer schlechten Luftqualität, insbesondere eines geringen Sauerstoffgehalts oder eines hohen CO2-Gehalts, Sauerstoff zugeführt werden.
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Bevorzugt werden der die Vorrichtung durchströmenden Luft Geruchsstoffe zugeführt. Die Zuführung kann an jeder beliebigen Stelle des Verfahrens und an jeder beliebigen Stelle in oder an der Vorrichtung erfolgen, auch mehrmals und verschiedene Arten von Geruchstoffen. Bei den Geruchsstoffen kann es sich sowohl um Stoffe mit angenehmen wie auch um Stoffe mit unangenehmen Geruch handeln. Gut riechende Stoffe können beispielsweise eingesetzt werden um das Wohlbefinden des Anwenders zu verbessern, schlecht riechende Stoffe können z. B. zugeführt werden wenn ein Fehler oder eine Gefahr vorliegen. Die Intensität der Stoffe kann so gering sein dass der Anwender des erfindungsgemäßen Verfahrens sie nur unbewusst wahrnimmt oder aber so hoch sein dass er den Geruch bewusst bemerkt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgestaltet sein, dass verschiedenen Benutzern unterschiedliche Geruchsstoffe zugeführt werden. Der Benutzer kann z. B. über eine Eingabevorrichtung ausgewählt werden. Auch kann es möglich sein, den Geruch vor der Anwendung des Verfahrens oder vor der Benutzung der Vorrichtung auszuwählen. Auch die Intensität des Geruchs oder eine zeitliche Abfolge kann auswählbar sein. Die Duftstoffe können sich in Patronen befinden, die an die Vorrichtung angeschlossen sind. Die Zuführung aus den Patronen kann als Schritt in das erfindungsgemäße Verfahren integriert werden.
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Vorzugsweise werden der die Vorrichtung durchströmenden Luft katalytische Stoffe zugeführt. Diese Stoffe können z. B. bei das Reinigen der Luft unterstützen oder das Zersetzen von Gasen, beispielsweise CO.
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Alternativ oder zusätzlich können der die Vorrichtung durchströmenden Luft Warn- oder Botenstoffe zugeführt werden. Bei Warnstoffen kann es sich beispielsweise um Stoffe mit reizendem Geruch handeln, der den Anwender des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise vor einer Gefahr warnt.
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Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Umgebungsbedingungen der Vorrichtung erfasst. Dabei kann es sich z. B. um die Temperatur, die Feuchtigkeit, den Druck, die Reinheit oder den Sauerstoff- oder CO2-Gehalt der Luft handeln, die die Vorrichtung außen umgibt, bzw. um die Bedingungen der Umgebung in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
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Vorzugsweise wird zumindest ein Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen der Vorrichtung geregelt. Bei dem Schritt kann es sich um jedes beliebige bereits beschriebene Merkmal oder um jedes beliebige nachfolgend beschriebene Merkmal handeln. Beispielsweise kann das Temperieren der Luft, das Reinigen der Luft, das Befeuchten der Luft, das Entkeimen oder das Zuführen von Stoffen in die Luft in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen erfolgen. So kann die durch das erfindungsgemäße Verfahren aufzubereitende Luft bei einer hohen Umgebungstemperatur weniger stark erwärmt werden als bei einer niedrigen Umgebungstemperatur oder das Befeuchten der Luft kann an die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung angepasst werden. Wird ermittelt, dass die Umgebungsluft verunreinigt ist und wird die durch das erfindungsgemäße Verfahren aufzubereitende Luft von der Umgebung bezogen, so kann das Reinigen der Luft beispielsweise durch das Durchführen mehrerer Reinigungsdurchläufe intensiviert werden. Auch kann bei Ermittlung einer hohen Umgebungstemperatur der Luftstrom, der zur Ventilation des Schutzanzugs oder eines Teils eines Schutzanzugs, insbesondere eine Atemschutzhaube verwendet wir, gekühlt werden. Bei niedriger Umgebungstemperatur kann der Luftstrom zur Beheizung erwärmt werden.
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Bevorzugt werden Daten von einem Anwender des Verfahrens erfasst. Diese Daten können z. B. Informationen über Vitalfunktionen sein, z. B. über den Puls, den Blutdruck, die Körpertemperatur oder aber auch den Blutzuckerspiegel. Abweichungen vom Normalzustand werden z. B. über ein akustisches Signal angezeigt. Dadurch wird die Sicherheit des Anwenders des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht.
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Besonders bevorzugt wird zumindest ein Schritt in Abhängigkeit von den Daten des Anwenders geregelt. Beispielsweise kann bei einer erhöhten Körpertemperatur die Temperierung der Luft verändert werden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand vorgegeben werden. Darunter wird z. B. verstanden, dass eine Temperatur, ein Druck, ein Feuchtegehalt oder sonstiges vorgegeben werden kann. Es wird darunter jedoch auch verstanden, dass die Zuführung von Stoffen in die Luft, die Verteilung des Luftstroms, insbesondere der Anteil der in den Schutzanzug strömenden Luft, oder sonstiges vorgegeben werden kann.
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Bevorzugt wird zumindest ein Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand angezeigt. Dabei kann es sich z. B. um eine Temperatur, einen Druck, einen Feuchtegehalt, ein derzeit zugeführter Stoff, die Betriebsstunden der Vorrichtung oder eines Vorrichtungsteils, insbesondere einer Einrichtung zum Reinigen der Luft, der Name des derzeitige Anwender, seine Vitalfunktionen, die Arbeitsstunden des derzeitigen Anwenders, die Menge der verbrauchten Luft, einen Füllstand, eine anstehende Wartung oder sonstiges handeln.
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Vorzugsweise erfolgt die Anzeige akustisch. Beispielsweise kann über einen Signalton auf einen anstehenden Filterwechsel aufmerksam gemacht werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Anzeige visuell erfolgen, beispielsweise über einen Monitor, oder ein Display, insbesondere ein Display das an der Vorrichtung, am Schutzanzug oder in Form eines Standard- oder Head-Up-Displays in oder an der Atemschutzhaube angeordnet ist. Auch eine Kombination aus Eingabe- und Anzeigeeinrichtung, beispielsweise ein Touch-Screen, kann verwendet werden.
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Bevorzugt wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest ein Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand übermittelt. Dabei kann es sich um alles bereits genannten Zustände oder um einen sonstigen Zustand handeln
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Besonders bevorzugt wird der zumindest eine Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand mittels Mobilfunk oder W-LAN oder mittels einer sonstigen kabellosen oder kabelgebundenen Übertragungseinrichtung übermittelt.
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Vorzugsweise wird der zumindest eine Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand an eine Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere einen Computer übermittelt. Dort kann eine Auswertung der Zustände erfolgen, um beispielsweise die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens oder der Vorrichtung zu überwachen oder die Ursachen für eine Störung linden zu können.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zumindest ein Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand abgespeichert werden. Dabei kann es sich insbesondere um eine Zustandskombination handeln, z. B. um eine bestimmte Lufttemperatur in Kombination mit einer bestimmten Luftfeuchte und einem Geruchsstoffzusatz. Diese Kombination kann unter einer Nummer oder einem Namen, beispielsweise dem Namen des Anwenders des erfindungsgemäßen Verfahrens, abgespeichert werden. Nutzt im Anschluss ein anderer Anwender das erfindungsgemäße Verfahren mit einer anderen Zustandskombination, kann der vorherige Nutzer seine Kombination unter der gespeicherten Nummer oder dem gespeicherten Namen aufrufen und seine persönliche Kombination wird wieder eingestellt. Ein langwieriges Einstellen von Parametern ist dadurch nicht mehr nötig.
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Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren vorher genannten Schritten kann das erfindungsgemäße Verfahren zumindest die Eingabe eines Sollwerts für zumindest eine Luftkenngröße, das Abspeichern des zumindest einen Sollwerts und das Aufrufen des zumindest einen Sollwerts umfassen. Auch hier kann es sich um eine Kombination aus mehreren Sollwerten handeln, z. B. um Sollwerte für eine bestimmte Lufttemperatur in Kombination mit einer bestimmten Luftfeuchte und einem Geruchsstoffzusatz. Auch diese Kombination kann unter einer Nummer oder einem Namen, beispielsweise dem Namen des Anwenders des erfindungsgemäßen Verfahrens, abgespeichert werden. Nutzt im Anschluss ein anderer Anwender das erfindungsgemäße Verfahren mit einer anderen Sollwertkombination, kann der vorherige Nutzer seine Kombination unter der gespeicherten Nummer oder dem gespeicherten Namen aufrufen. Die Sollwerte werden an die Regelungseinrichtung gesendet, die die entsprechenden Einrichtungen daraufhin auf den gewünschten Wert regelt.
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Bevorzugt ist eine mit der Vorrichtung verbundene Einrichtung in Abhängigkeit von zumindest einem Vorrichtungszustand oder Vorrichtungsteilzustand regelbar. Bei dieser Einrichtung kann es sich z. B. um einen Kompressor handeln, der in Abhängigkeit von einem Druck in der Vorrichtung geregelt wird, oder um eine Pumpe, bei der die Regelung in Abhängigkeit von einem Füllstand erfolgt. Es kann sich dabei auch um eine Einrichtung zur Kühlung einer Vorrichtungskomponente handeln, die aktiv wird wenn eine Vorrichtungskomponente eine zu hohe Temperatur aufweist.
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Besonders bevorzugt erfolgt das Reinigen der Luft mittels zumindest eines Zyklonabscheiders. Durch diesen kann eine erste Reinigung der Luft erfolgen. Größere Partikel sowie Kondensat in Form von Öl, Wasser und anderen Flüssigkeiten können so aus der Luft entfernt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Reinigen der Luft mittels zumindest eines Filters erfolgen. Die Reinigung durch Filter kann beispielsweise nach dem Reinigen mittels Zyklonabscheider erfolgen. Dadurch ist eine intensivere Reinigung der Luft möglich. Die Luft kann z. B. durch Bronzesinterfilter gereinigt werden. Besonders bevorzugt erfolgt das Reinigen der Luft mittels mehrerer nacheinander angeordneter Filter, wobei die Filter immer feiner werden. D. h. bei der ersten Reinigung wird die Luft beispielsweise von Fremdstoffe mit einer Größe von mehr als 5 μm befreit, woraufhin bei einer zweiten Reinigung, beispielsweise mittels einer Feinfilterpatrone, Partikel mit einer Größe von beispielsweise mehr als 0,01 μm aus der Luft entfernt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass selbst kleinste Partikel aus der Luft herausgefiltert werden, ohne dass die feineren Filter frühzeitig verstopfen. Nach den vorher genannten Reinigungsschritten kann ein Reinigen mittels Aktivkohlefiltern erfolgen, wodurch weitere unerwünschte Stoffe wie CH-Verbindungen aus der Luft entfernt werden.
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Vorzugsweise erfolgt das Befeuchten der Luft mittels zumindest eines Kapillarbefeuchters.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens expandiert die Luft vor dem Befeuchten. Die kann z. B. dadurch erfolgen, dass der Schlauch der sich vor der Befeuchtungseinrichtung befindet einen größeren Innendurchmesser besitzt als ein Schlauch der sich weiter stromaufwärts vor diesem Schlauch befindet. Dadurch ist eine stärkere Befeuchtung der Luft möglich.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahmen auf die begleitende Zeichnung detailliert beschrieben.
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1 zeigt eine Einsatzmöglichkeit der Vorrichtung in der Lackiertechnik zur Versorgung einer Atemschutzhaube.
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Aus einer ersten Einrichtung zur Reinigung der Luft 5a mit Einrichtung zur Regelung des Luftdrucks 6 wird über einen Schlauch 28 Druckluft für ein Arbeitsgerät, in diesem Fall eine Lackierpistole 4, entnommen. Über einen weiteren Ausgang wird einer zweiten Einrichtung zur Reinigung der Luft 5b, die im vorliegenden Fall als Aktivkohlefilter ausgebildet ist, für Atemzwecke bestimmte Druckluft zugeführt. Die die Reinigungsvorrichtung 5 durchströmte Druckluft gelangt dann in eine erste Einrichtung zur Temperierung der Luft 2a, die die Druckluft auf eine Temperatur T1 erwärmt. Anschließend wird die erwärmte Luft durch eine Einrichtung zur Befeuchtung der Luft 1 befeuchtet, wobei die relative Luftfeuchtigkeit einen Wert nahe der Sättigungsgrenze erreicht. Anschließend wird die feuchte Luft mit Hilfe einer zweiten Einrichtung zur Temperierung der Luft 2b weiter auf eine Temperatur T2 erwärmt, wodurch die relative Luftfeuchtigkeit sinkt, da die Sättigungsgrenze durch die Erwärmung der Luft steigt. Über einen Schlauch 27 strömt die Druckluft weiter zu einem Steuer- oder Regelventil 7, das der Anwender z. B. am Gürtel tragen kann. Mittels dieses Ventils kann der Volumenstrom der Luft eingestellt werden, der über den Schlauch 26 in die Atemschutzhaube 30 strömt. Alle Komponenten, einschließlich des eben genannten Steuer- oder Regelventils 7 können mit einer in 1 nur schematisch dargestellten Regeleinrichtung 9 verbunden sein. Diese Regeleinrichtung 9 ist wiederum mit einer in 1 ebenfalls nur schematisch gezeigten Eingabeeinrichtung 8 und einer ebenso schematisch dargestellten Anzeigeeinrichtung 10 verbunden. Die Regeleinrichtung 9 kann sowohl Signale an die anderen Einrichtungen 1, 2a, 2b, 5a, 5b, 6 der erfindungsgemäßen Vorrichtung senden als auch beispielsweise von Sensoren der Einrichtungen 1, 2a, 2b, 5a, 5b, 6 empfangen und verarbeiten. Über die Eingabeeinrichtung 8 können Sollwerte für Zustände eingegeben werden, die an die Regeleinrichtung 9 weitergegeben werden. Die Regeleinrichtung 9 berechnet darauf basierend die notwendigen Werte für eine oder mehrere Einrichtungen 1, 2a, 2b, 5a, 5b, 6 und regelt diese entsprechend. Ein Bediener kann beispielsweise die gewünschte Lufttemperatur und/oder -feuchtigkeit in die Eingabeeinrichtung 8 eingeben, woraufhin die Regeleinrichtung 9, vorzugsweise auf Basis des Druckabfalls zwischen zwei Punkten in oder nahe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, z. B. zwischen dem Eingang der Druckregeleinrichtung 6 und der Atemschutzhaube 30, die Temperiereinrichtungen 2a, 2b und/oder die Befeuchtungseinrichtung 1 so regelt, dass nach der Expansion der Druckluft in der Atemschutzhaube 30 die Luft mit der gewünschten Temperatur und/oder Feuchtigkeit ankommt. Die Temperatur der Luft muss nach dem Verlassen der zweiten Temperiereinrichtung 2b weit höher sein als die gewünschte Endtemperatur, da die Luft durch die Expansion stark abkühlt. Auch die Luftfeuchte muss so eingestellt werden, dass sie nach dem Abkühlen der Luft den gewünschten Wert erreicht.
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Das Steuer- oder Regelventil 7 kann auch so ausgestaltet sein, dass die Regelung von Einrichtungen auf Basis des Öffnungsgrads dieses Ventils erfolgt.
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Signale oder Daten aus der Regeleinrichtung 9, die z. B. von einer oder mehreren Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung stammen können, können an die Anzeigeeinrichtung 10 gegeben werden. Bei der Anzeigeeinrichtung 10 handelt es sich beispielsweise um ein Display, das die eingegeben Werte oder Vorrichtungszustände anzeigt. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise als Signalhorn oder Leuchte ausgebildet sein. Auch eine Kombination aus verschiedenen Vorrichtungen ist denkbar.
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Es sei abschließend darauf hingewiesen, dass das beschriebene Ausführungsbeispiel keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8434355 U [0003]
- DE 60301390 T2 [0004]
