DE1149993B - Luftreinigungspatrone fuer Atemschutzgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftreinigungspatrone für Atemschutzgeräte mit in mindestens zwei Kammern angeordneter sauerstoffentwickelnder Masse und mit wenigstens einem Ventil, das bei Verbrauch der Masse in jeweils einer der Kammern durch die dabei entstehende Wärme betätigt wird und einen anderen Weg für die Atemluft zu der zweiten bzw. den weiteren Kammern freigibt. Die sauerstoffabgebende Masse, z. B. Kaliumsuperoxyd, reagiert mit der Feuchtigkeit der Ausatemluft. Dabei wird Sauerstoff erzeugt und zugleich das Kohlendioxyd der Ausatemluft absorbiert. Bei dem allmählichen Verbrauch der Masse, der unter Wärmeentwicklung erfolgt, entsteht durch Verschmelzen ihrer Kristalle ein hoher Atemwiderstand.

Diese Schwierigkeit soll bei einer bekannten Luftreinigungspatrone mit in zwei Kammern angeordneter sauerstoffentwickelnder Masse dadurch beseitigt werden, daß ein Ventil kurz vor dem Verbrauch der Masse in der ersten Kammer durch die dabei entstehende Wärme betätigt wird und einen anderen, durch die verbrauchte Masse führenden Weg für die Atemluft zu der zweiten Kammer freigibt. Die Ausatemluft wird somit bis zum Verbrauch der gesamten Masse durch beide Kammern zugleich geleitet.

Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß jede Kammer aus einem eine Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnung aufweisenden Gehäuse besteht und daß das Ventil derart zwischen den Kammern angeordnet ist, daß die ausgeatmete Luft zunächst bis zum Verbrauch der in der ersten Kammer befindlichen sauerstoffentwickelnden Masse nur durch diese erste Kammer und anschließend nach Betätigen des Ventils nur durch die zweite Kammer usw. strömen kann.

Die Atemluft braucht somit immer nur die Masse einer Kammer zu durchströmen. Dies sichert einen gleichmäßigen und zeitlich besser vorausschaubaren Verbrauch der Luftreinigungspatrone als Ganzes. Die Luftreinigungspatrone nach der Erfindung ermöglicht außerdem ein weniger anstrengendes Arbeiten mit dem Atemschutzgerät und erhöht dadurch die körperliche Leistung.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar

Fig. 1 eine Seitenansicht der Luftreinigungspatrone, zur Hälfte im Schnitt, und

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Luftreinigungspatrone nach dem Öffnen der Ventile.

Die Luftreinigungspatrone besteht aus einem luft-

Luftreinigungspatrone für Atemschutzgeräte

Anmelder:

M. S. A. Research Corporation,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. J. Giliard, Patentanwalt,
München 55, Mittenwalder Str. 34

Robert Maurice Bovard, Evans City, Pa. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

dichten Patronenmantel 1 mit einer Lufteinlaßöffnung 2 auf einer und einer Auslaßöffnung 3 auf der entgegengesetzten Patronenseite, die mit den Schläuchen eines Atemschutzgerätes mit Kreislauf der Atemluft verbunden werden. Die Luftreinigungspatrone kann beliebige Form haben und wird in lotrechter Lage benutzt. Im Inneren sind zwei axial fluchtende, zylindrische Kammern 4 und 5 angeordnet, die jeweils durch Längswände 6 und je eine gelochte obere und untere Querwand 7 und 8 gebildet sind. Die Kammern sind voneinander durch gelochte Deckel 9 und 10 getrennt, die beiderseits einer festen mittigen Trennwand 12 durch Wellengitter 11 im Abstand voneinander gehalten sind. Die Kammern 4 und 5 sind insgesamt kürzer als der Patronenmantel 1 und oben und unten durch Wellengitter 13 und 14 wie in der Mitte festgehalten. Die Luft kann sowohl durch das obere und untere Gitter und die angrenzenden gelochten Querwände als auch seitlich zwischen den Längswänden 6 und dem Patronenmantel 1 durchströmen.

Die Kammern 4 und 5 haben einen geringeren Durchmesser als der Patronenmantel 1 und sind in diesem durch ein Paar Querwände 15 und 16 gehalten. Die Querwände 15 und 16 sind auf bekannte Weise an den Kammern 4 und 5 und dem Patronenmantel 1 befestigt. Die Längswand der unteren Kammer 4 hat unmittelbar unter der Trennwand 12 mehrere um den ganzen Umfang verteilte Auslaßöffnungen 17, durch die die Luft aus der unteren Kammer 4 ausströmen kann. Ebenso ist der untere Teil der Längswand der oberen Kammer 5 zwischen dem gelochten Deckel 10 und der Trennwand 12 mit Einlaßöffnungen 18 für die obere Kammer 5 versehen.

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Die Öffnungen münden in den Raum zwischen den beiden Querwänden 15 und 16.

Die Querwände 15 und 16 haben in regelmäßigen Abständen längs ihres Umf anges gleichachsig angeordnete Paare von Öffnungen 20 und 21. Die Öffnungen 20 in der unteren Querwand 15 sind, wie Fig. 1 zeigt, durch Ventile 22 geschlossen. Jedes Ventil 22 ist normalerweise mit einem leicht schmelzbaren Lot 23 in der Öffnung 20 oder 21 befestigt, z. B. durch eine bekannte Legierung mit'" tiefem Schmelzpunkt. Jedes Ventil 22 besteht zweckmäßig aus einem massiven Zylinder mit konischen Enden. Die an der unteren Querwand 15 befestigten Ventile 22 geben die öffnungen 21 in der oberen Querwand 16 frei, so daß die Luft durch diese öffnungen strömen kann. Jedes Ventil 22 wird von einer Feder 24 nach oben gedrückt, die dazu zwischen der unteren Querwand 15 und einem Ring 25 unter der Kegelspitze angeordnet ist.

Die beiden Kammern 4 und 5 sind mit einer körnigen, sauerstoffentwickelnden Masse 26 bzw. 27, z. B. Kaliumsuperoxyd, gefüllt, die auch das Kohlendioxyd der Ausatemluft absorbiert. Ein Glaswollevlies 28 od. dgl. verhindert das Herausfallen der Masse durch die Löcher im Deckel 10 und der Querwand 7. Zwi- as sehen dem gelochten Deckel 9 und der chemischen Masse 26 ist ein weiteres Glaswollevlies 29 oder ein ähnliches hitzebeständiges Material als Filter angeordnet, das verhindert, daß Teilchen der Masse durch die Auslaßöffnung der Patrone in die Lunge des Benutzers gelangen.

Wenn die Luftreinigungspatrone in Gebrauch genommen wird, befinden sich die Ventile in der in Fig. 1 dargestellten Lage und verhindern das Durchströmen der Luft durch die Öffnungen 20. Die Luft muß daher durch die Masse 26 in der unteren Kammer 4 strömen, wo Kohlendioxyd absorbiert und Sauerstoff entwickelt wird. Die regenerierte Luft verläßt die untere Kammer 4 durch die Auslaßöffnungen 17 in der oberen Wand und tritt in den Raum zwisehen den beiden Querwänden 15 und 16 über.

Von hier strömt sie durch die öffnungen 21 in der oberen Querwand 16 und in den die Kammer 5 umgebenden Hohlraum 31 und aus diesem durch die Auslaßöffnung 3 am oberen Ende der Luftreinigungspatrone aus. Obwohl die Luft nicht unmittelbar am Durchströmen der oberen Kammer 5 gehindert wird, strömt sie nicht durch die Masse 27, sondern wählt den Weg des geringeren Widerstandes durch den äußeren Hohlraum 31.

Die Feuchtigkeit der von unten her in die untere Kammer 4 eindringenden Atemluft erzeugt im unteren Teil der Kammer 4 Sauerstoff. Durch das allmähliche Aufsteigen der Feuchtigkeit verschiebt sich die Sauerstoff erzeugende Zone allmählich nach oben, während sich die Masse von unten her langsam verbraucht. Diese Reaktion geht unter Wärmeentwicklung vor sich. Die Wärme steigt in der Kammer 4 ebenfalls nach oben und erreicht schließlich, sobald die Masse zum größten Teil verbraucht ist, einen Grad, der das Lot 23 an der Querwand 15 zum Schmelzen bringt, so daß die Ventile 22 von den Federn 24 nach oben in die Öffnungen 21 der oberen Querwand 16 gedrückt werden. Dadurch werden diese Öffnungen 21 geschlossen und die unteren Öffnungen freigegeben.

Die Ventile 22 befinden sich nun in der in Fig. 2 dargestellten Lage, in der die Luft nicht mehr durch den oberen Hohlraum 31, sondern nur durch die obere Kammer 5 strömen kann. Der Atemwiderstand in der unteren Kammer 4 ist nun so groß, daß zum mindesten der größte Teil der einströmenden Luft durch den Hohlraum 32 rund um die untere Kammer fließt. Aus diesem Hohlraum 32 tritt die Luft durch die Öffnungen 20 in die untere Querwand 15 und dringt dann durch die Einlaßöffnungen 18 in die obere Kammer 5 ein. Hier spielt sich die gleiche chemische Reaktion wie in der unteren Kammer 4 ab, bis auch hier die Masse verbraucht ist.

Die Ventile 22 sind im Beispiel an der unteren Querwand 15 angelötet, sie können aber ebensogut an der oberen Querwand 16 angelötet sein. Dann strömt die Luft zuerst durch den Hohlraum 32 und die obere Kammer 5. Nach Lösen der Ventile 22 strömt die Luft durch die untere Kammer 4 und den oberen Hohlraum 31.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Luftreinigungspatrone für Atemschutzgeräte mit in mindestens zwei Kammern angeordneter sauerstoffentwickelnder Masse und mit wenigstens einem Ventil, das bei Verbrauch der Masse in jeweils einer der Kammern durch die dabei entstehende Wärme betätigt wird und einen anderen Weg für die Atemluft zu der zweiten bzw. den weiteren Kammern freigibt, dadurch gekennzeich net, daß jede Kammer (4 bzw. 5) aus einem eine Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnung aufweisenden Gehäuse besteht und daß das Ventil (22) derart zwischen den Kammern angeordnet ist, daß die ausgeatmete Luft zunächst bis zum Verbrauch der in der ersten Kammer (4) befindlichen sauerstoffentwickelnden Masse nur durch diese erste Kammer und anschließend nach Betätigen des Ventils nur durch die zweite Kammer (5) usw. strömen kann.

2. Luftreinigungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (22) durch ein Lot (23) mit niedriger Schmelztemperatur in seiner einen Stellung so lange gehalten ist, bis die beim Verbrauch der in der zugeordneten Kammer befindlichen Masse entwickelte Wärme das Lot schmilzt, und daß das Ventil (22) dann durch eine Feder (24) in seine zweite, einen anderen Weg für die Atemluft freigebende Stellung bewegt wird.

3. Luftreinigungspatrone nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei hintereinander angeordneten Kammern, dadurch gekennzeichnet, daß in der Patrone zwei jeweils eine der beiden Kammern (4 bzw. 5) umgehende Leitungen angeordnet sind, von denen die die in Strömungsrichtung gesehen erste Kammer (4) umgehende Leitung mit der Einlaßöffnung (18) der zweiten Kammer (5) verbunden ist, während die die zweite Kammer (5) umgehende Leitung mit der Auslaßöffnung (17) der ersten Kammer (4) verbunden ist, und daß das Ventil (22) bei Verbrauch der Masse in der ersten Kammer (4) die zweite, anfangs offene Leitung sperrt und die erste, anfangs geschlossene Leitung freigibt, so daß die Luft jeweils nur eine Kammer durchströmt.

4. Luftreinigungspatrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (4 und 5) mit Abstand übereinander und ihre Längswände (6) zur Bildung der Umgehungsleitungen

im Abstand von dem Patronenmantel (1) angeordnet sind.

5. Luftreinigungspatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Seiten der Umgehungsleitungen durch je eine Querwand (15 bzw. 16) abgeschlossen sind, jede Querwand mindestens eine Öffnung (20 bzw. 21) hat, die gleichachsig angeordnet sind, und daß das jeweils eine der beiden gleichachsigen Öffnungen (20 bzw. 21) sperrende Ventil (22) zwischen den Querwänden (15 und 16) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 8 806, 307 025.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen