PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. MARTIN LICHT
DR. REINHOLD SCHMIDT 1Q y-,10co
DIPL-WIRTSCH.-ING. HANSMANN 1IO. MdlZ liiDO
DIPL.-PHYS. StB. HERRMANN
MÜNCHEN 2 1708061
THERESIENSTRASSF 33
HALBEUT PISCHEL /LU
Los Angeles, Californien 90028
Cahuenga Boulevard 2211
(V. St. A.)
Patentanmeldung; Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung
eines Atemgerätes
Patentansprüche :
i. System zur Verstellung des Teildruckes eines gegebenen Gases in einem Gasgemisch, dadurch gekennzeichnet, dass
in einer umschlossenen Vorrichtung (24) ein Vorrat des gegebenen
Gases in flüssiger Form (25) vorgesehen ist und ein Voluraenbereich, in welchem das Gas gespeichert wird, und
dass mittels einer Vorrichtung das Gasgemisch durch den inneren Volumenbereich in der umschlossenen Vorrichtung geleitet
wird, so dass das Gemisch in ein thermodynamisches Gleichgewicht mit dem Gas in flüssiger Form gelangt und das
Gas gesättigt wird.
2. System zur Verstellung des Sauerstoffgehaltes von Gasen für Lebenserhaltungssysteme, dadurch gekennzeichnet,
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«ass in einem Behälter ein Vorrat an flueeigem Saueretoff
und ein umschlossener Volumenbereioh angeordnet ist, weloher
nlt den FlUaaigaaueretoff In Verbindung steht, dass eine
Vorrichtung in Värmeübertragungs-BeZiehung mit der Kammer
ateht, um den flüssigen Sauerstoff innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches zu halten, und dass eine Leitung
vorgesehen ist, oa die Gase zur Verstellung des Sauerstoffgehaltes duroh den umschlossenen Volumenbereich zu leiten.
3. System zur Steuerung des Teildruckes von Sauerstoff
in sin·« Gemisch, welche· wenigstens ein anderes Gas enthält, felcentiseichnet duroh einen Behälter für gasförmigen
Sauerstoff, dessen Teildruck innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt und eine Vorrichtung, um das Gasgemisch
durch den Behälter zu leiten»
k.. System zur Steuerung des Teildruckes eines bestimmten
Gases in einem Gasgemisch, dessen Gesamtdruck Veränderungen ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter
des Gasgemisches mit der flüssigen Form des Gases in Verbindung steht und mit diesem in thermodynamischem Gleiohgewicht steht, und dass die Flüssigkeit innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches liegt.
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$AD OHlG)NAt
5* Sy·ta« tür Steuerung das Sauerstoffgehaltes in eine«
Atarnngegemisoh unabhängig ▼·» Veränderungen df* Gtaaamtdruekas
das physiologischen Gebrauches, von Verlusten.und Verhältnissen su anderen Oasen innerhalb einer umsohlossenen Umg4lwsn4ft gekennxeichnet durah eine Vorrichtung für ein Sauerstoff enthaltendes Ataungs-Gasgemisch, einen Behälter« uai
4a* Atatmgsga* alt da« flüssigen Sauerstoff in Verbindung
and la Gleichgewicht su halten, und eine Vorrichtung, um die
Oase Tosi Behälter in den umschlossenen Bereich einsuleiten.
6» Lebenserhaitungssystem für ein sicheres Atmungsgenisoh in menschenfeindlicher Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossenes Gas-Kreislaufsystem auf den Druck
der Umgebung des Lebenserhaltungssystems anspricht und eine
Quelle von FlUesigsauerstoff aufweist» dass mittels einer
Vorrichtung die Temperatur des Flüssigsauerstoffvorrates
innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten wird, und dass eine an das Gas-Kreislaufeyetarn angeschlossene Vorrichtung
wirksam ist, um die Gase als sicheres, wieder atembares Atmungsgemisch in Verbindung mit dem flüssigen Sauerstoff und
mit dem Lebenserhaltung«eyetem eu bringen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sauerstoff in einem Temperaturbereich von etwa 77° K bis etwa 90° K gehalten wird, und dass das Gas-Kreis-
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8AD ORJGJNAi.
laufsystem eine Vorrichtung aufweist, welche einen den
flüssigen Sauerstoff enthaltenden Behälter für die Grenzschicht zwischen Qas und Flüssigkeit bildet, und dass die
Gase in den Grenzsohichtbehälter eingeleitet werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung, um den Flüssigaauerstoffvorrat inner-φ halb eines bestimmten Temperaturbereiches zu halten, eine
φ Temperaturfühlervorrichtung aufweist, welche auf die Temperatur des flüssigen Sauerstoffes anspricht, und dass die
Vorrichtung, um die Gase mit dem Flüssigsauerstoff und mit dem Lebenserhaltungssystem zu verbinden, eine Wärmetauscher-Vorrichtung aufweist.
9« Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass das System zusätzlich eine auf den Druck der Umgebung Bx des Lebenserhaltung·systems ansprechende Vorrichtung auf-
_ weist, um ein inertes Gas einzusprühen, so dass das wieder
atembare Atmungsgemisch auf einem bestimmten Druck innerhalb eines bestimmten Druckbereiches gehalten wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung, um den Flüssigsauerstoffvorrat innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches zu halten, weiter-
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SAD OBHMNAL
hin eine Kühlmittel-Kältemaschine aufweist, welche wenigstens einen Teil des Gases aufnimmt, und daaa zusätzlich
das System eine auf die Temperatur des flüssigen Sauerstoffes ansprechende Vorrichtung aufweist, um die Kältemittelmaschine
zu betätigen, ao daas die Temperatur des
Flüasigsauerstoffes gesteuert wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daaa die Vorrichtung, um den FlUssigsauerstoffvorrat inner- ■
halb einea beatIranten Temperaturbereiches zu halten, einen
Kaitesnittelbehälter aufweist, welcher in Värmeübertragungsbeziehunjr Bit dem Flussigaauerstoffvorrat steht.
12. Torrichtung tür Steuerung dea Saueratoffgehaltea
bei Naohfrage naeh Sauerstoff, gekennzeichnet durch einen
flusaigen Sauerstoff enthaltenden, uaachlosaenen Behälter,
einen den Behälter umgebenden Kältemittelbehälter, und '
ein· an da· Saueratoffnachfrageayetem angeaohloaaene Vor- %
richtung, um die Gase, deren Sauerstoffgehalt tu steuern
iat, durch den im wesentlichen eingeschlossenen Behälter zu leiten.
13. ffystem zur Steuerung des Sauersteffgehalt·· nach
Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daas das Syst·« «in·
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ORiQJNAL
Vorrichtung aufweist, weiche an das System angeschlossen
ist, um die Gase durch den umschlossenen Behälter eu leiten, um wahlweise den Druck des Gases zu verändern, und dass
mittels einer Vorrichtung inertes Gas in den Kältemittel»
behälter eingeleitet wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich-Q net, dass der flüssige Sauerstoff nur teilweise den Behälter
flfc auffüllt, um einen Gas-Volumenbereich eu bilden, und dass
das System zusätzlich eine Leitungsvorrichtung aufweist,
velche an die Vorrichtung angeschlossen ist, um Gas durch
den im wesentlichen umschlossenen Behälter eu leiten, und tun die Gase in einer geschlungenen Bahn in Wärmetauscher-·
Beziehung innerhalb des Kältemittelbehälters vor Sintritt
in den Behälter eu führen.
fe 15» Vorrichtung nach Anspruoh 14, dadurch gekennzeich-
^ net, dass die Leitungsvorrichtung ein Paar ton Leitungen
aufweist, welche in bogenförmigen Bahnen durch den Kältemittelbehälter gelegt sind und Innerhalb des Behälters in
einander gegenüberliegenden Öffnungen enden, velohe beide
normalerweise innerhalb des Gas-Volumenbereiches liegen.
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i6. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das System zusätzlich eine an den Kältemittelbehalter angeschlossene Vorrichtung aufweist, um die Abdampfgeschwindigkeit des Kältemittels nach Haßgabe der Temperatur des flüssigen Sauerstoffes zu regeln·
17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass da· System zusätzlich eine Kältemittelabdampfleitung aufweist, welche an den Kältemittelbehälter angeschlossen 1st, dass das Leitungssystem eine Anzahl eitizel- *
ner Leitungen aufweist, deren Ändungsöffnungen an verschiedenen, im Abstand zueinander befindlichen Bereichen
innerhalb des Kaltem!ttelbehälters vorgesehen sind.
18. Torrlohtung nach Anspruch 17· dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungevorrichtung vier einzelne Leitungen
aufweist, dass die Leitungen längere, in gewundenen Bahnen geführte Abschnitte aufweisen, welche in gegenseitigen
Bahnen geführt sind, dass die Leitungen sich in zwei gegenseitigen, orthogonalen Richtungen durch Bereiche erstrecken,
welche mehr als die Hälfte der entsprechenden Dimension des Kältemittelbehälters betragen, und dass das System zusätzlich eine Anschlussvorrichtung aufweist, welche die
vier Leitungen in einem gemeinsamen Bereich miteinander verbindet.
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19· System zur wirksamen Saueretoffverwendung aus einer
Fltiaaigsaueratoffquelle bei Atemgeräten mit einer Vorrichtung für ausgeatmete und eingeatmete Gase, dadurch gekennzeichnet, dasa ein Wärmetauscher an die Leitungen für
ausgeatmete Oase und eingeatmete Gase angeschlossen ist,
dass flüssiger Sauerstoff in einem umschlossenen Behälter φ vorgesehen ist, dass «in Kältemittelbehälter das Gefäss
gfe umgibt, dass mittels einer Vorrichtung die ausgeatmeten
Oase von Wärmetauscher zu dem umschlossenen Behälter geleitet werden, und dass mittels einer Vorrichtung die einzuatmenden Gase von dem umschlossenen Behälter zum Wärmetauscher geleitet werden.
20· Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, das· der Wärmetauscher »ine Värmeübertragungawirksam-
_ keit von mehr als 90 % aufweist, und dass die ausgeatmeten
und einzuatmenden Oase im Oegenlauf «ueinander geführt wer-
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennseiohnet, das· das System weiterhin eine an den Kältemittelspeioher angesohlossen* Vorrichtung aufweist, um das Abdampfen des Kältemittels zu regeln, und dass das abgedampft«
Kältemittel in Wärmeübertragunga-Beziehung zum Wärmetauscher
geleitet wird.
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ORIGINAL
22. System zur Steuerung des Sauerstoffgehaltes bei
einem mit Gasgemischen arbeitenden System, dadurch gekennzeichnet, dass in einem umschlossenen Behälter flüssiger
Sauerstoff vorgesehen ist, welcher weniger als das volle Talumen einnieet, dass der umschlossene Behälter eine inner·
Vorrichtung mit einer Flächenanordnung aufweist, welche
•loh in den flüssigen Sauerstoff erstreckt, und dass eine *m
an das System angeschlossene Vorrichtung vorgesehen ist, ^
um die Gase, deren Sauerstoffgehalt gesteuert werden soll,
durch den umschlossenen Behälter zu leiten.
23* Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen umechlossene Behälter flüssigen Sauerstoff aufweist, welcher da« Gefäsa auf weniger als
die H&lfte auffüllt, dass ein umschlossener Gas-Volumenbereioh im Behälter vorgesehen 1st, und dass die Vorrichtung
eine Flächenanordnung aus einen Körper aus faserförmigem
Material aufweist, welcher die Form eines hohlen Drehkör- ™
pers besitet und sich von dem flüssigen Sauerstoff in den
Uasvolumenbereich erstreckt»
Zk. LebenserhaltungSBystem, dadurch gekonnzeichnet, das«
mit einem Leitim^sBystem die verunreinigten Gase entlang
einer Einlassleitung aufgenommen werden, dass ein Atmungs-
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SAR ORIGINAL
gemisch entlang einer Auslassleitung gefördert wird, dass
die Gase den Veränderungen des Aussendruckes ausgesetzt sind, dass eine auf die Veränderungen des Aussendruckes
ansprechende Vorrichtung vorgesehen ist, üb inertes Atmungsgac in die Einlassleitung elnzusprühen, so dass der Druck
auf den Druck der Umgebung angeglichen wird, dass ein Flüs-A aigsauerstoffvorrat mit einer Sauerstoffkammer vorgesehen
α ist, in welcher ein Grenzbereich zwischen flüssigen Sauerstoff und Gas vorgesehen ist, dass eine Kältemittelvorrichtung in Wärmetauscher-Beziehung mit dem Flüssigsauerstoffvorrat steht und eine Vorrichtung aufweist, um den
flüssigen Sauerstoff in einem bestimmten Temperaturbereich
xu halten, und dass eine zusätzliche Vorrichtung einschliesslioh der Wärmetausohervorrichtung die Einlassleitung durch
die Sauerstoffkammer «it der Auslassleitung verbindet, dass
^ die Wärmetauschervorriohtung so angeordnet ist, dass sie
die ankommenden Gase im Gegenlauf zu den ausgelassenen Gasen führt, und dass die Wärmetausohervorrichtung weiterhin eine
G02~N±eder80hlagsvorrichtung in der Verbindung zwischen
der Einlassleitung und der Saueretoffkammer aufweist·
25. LebenserhaLtungssystem für überdruckbereiohe, dadurch gekennzeichnet, dasa ein Leitungssystem zur Aufnahme
-It-
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der Verunreinigten, ausgeatmeten Gase entlang einer Einlassleitung vorgesehen ist, welches gleichzeitig für ein
Atmungsgemisch entlang einer Auslassleitung angeordnet ist,
dass die tiberdruokumgebung Drudkvermndarungen unterliegt,
welche die Gase beeinflussen, dass ein« auf die Druckveränderungen ansprechende Vorrichtung vorgesehen ist, um inertes Atmungsgas in die Einlassleitung einzuaprühen, so *m
dass der Druck auf den positiven Aussendruck angeglichen > wird, dass eine FlUssigsauerstoffquelle eine Kasner aufweist,
in welcher ein Grsnzbereieh zwischen dem flüssigen Sauerstoff und dem Gasgemlseh vorgesehen ist, dass eine KMlteaitte!vorrichtung in Varmeubertrager-Beziehung zu der FlUssigsauerstoffquelle angeordnet ist, um den flüssigen Sauerstoff in ein·« Temperaturbereich von etwa 77 K bis etwa
90° K zu halten, dass mittels einer Vänaetauechervorrichtung
die Einlassleitung über die Grenssohichtkammer mit der Aus-
lassleitung verbunden ist, dass die Wärmetausohervorrichtung ^
eine Varaetausoherwirkeamkelt von mehr als etwa 90 0>
be- W
sitzt, dass ausgeatmete Gas· im Gegenlauf sü den einzuatmenden Gasen gefördert werden, dass die Wurmstausohervorrichtung
die ausgeatmeten Gase bis unterhalb der Niederschlagstemp·-
ratur von CO2 abkühlt, dass eine CO^-Niederachla^aaammelvorrichtung vorgesehen ist, und dass eine Vorrichtung entlang der Einlaseleitung des Leitung-esyeteme angeordnet is*t,
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um Wasserdampf aus den ausgeatmeten Gasen zu entfernen,
bevor diese in die Wärmetauechervorrichtung eingeleitet
werden«
26. Vorrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekenneelehnet, dass di· Xttltemittölvorrichtung einen Kaitemittelvorrat aufweist, welcher die Fltiseigsaueratoffquelle umgibt,
dass mittels einer Vorrichtung die Temperatur dee Kältemittels reguliert wird, und dass die Vorrichtung, um Wasserdampf su entfernen, eine Trocknungskammer aufweist.
27· Verrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeioh-
net, dass zusätzlich eine Vorrichtung innerhalb der ören*-
schiohtkaBBeer vorgesehen, welche mit dem Flüssigsaueratoff
in Verbindung steht» um eine vergrtisserte Flüasigsauerstoff-Fläche BU bilden, und dass zusätzlich eine isotherme
Leitung*verrichtung vorgesehen ist, um die ausgeatmeten
Qase KWiβohen der Wärmetaueohervorrlohtung und der QrenssohichtkamoMr «u bewegen, und dass die isotherme Leitungs^.
vorrichtung in WärmetauscherbeZiehung duroh das Kältemittel
▼erläuft.
28. In sich geschlossenes Lebenserhaltungesystem, dadurch gekennzeichnet, dass ein umschlossener Kältemittelbe-
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ßAD
hälter vorgesehen ist, dass ein Fiüssigsauerstoffbehälter
innerhalb dee Kältemittelbehältera angebracht ist, dass der Flüssigsauerstoffbehälter nicht vollkommen mit Flüssigkeit gefüllt iat, um einen umaohloaaenen Gas-Volumenbereich
zu bilden, welcher mit dsm flüssigen Sauerstoff in Verbindung steht, dass ein ausβerst wirksamer, lsi Gegenstrom
wirkender Wärmetauscher für Gas· vorgesehen ist, weloher mechanisch an den Kältemittelbehälter angeschlossen ist»
dass die Wärmetauscherverriohtung sin Leitungssystem für ausgeatmete Oase und sin Leitungssystem für einzuatmend«
Gase aufweist, wobei jedes der Leitungssystem« «inen Einlass und einen Auslass aufweist, dass die Wärmetausohervorriohtung die ausgeatmeten Gas« und di*!i CO2-Niodersohlagstemporatür abkühlt» dass ein Atmungsmeohanlsmus für die
Benutzer des Systems vorgesehen istr dass tttn· erste Leitung
den Atmungsmechanismus mit dem Einlassende der Wärmetauscherdurohftthrung für die ausgeatmeten Gas· verbindet, dass eine
sweite Leitung das Auslassende der Wärmetausoherdurohführung
für die ausgeatmeten Oase mit dem Gas-Telumenbereioh innerhalb des riüssigsauerstoffbehälters verbindet, dass sine
dritte Leitung den Gas-Yolumenbereioh innerhalb des Flüssigaauersteffbehälters mit dem Einlassende des Wärmetauscher-Leitungssystems für einzuatmende Gase verbindet, dass eine
vierte Leitung das Auslassende des Wärmetauscher-Leitungs-
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.. , SAD OBJQINAL
systems für einzuatmende Gase mit dem Atmungsmechanismus
verbindet, dass ein auf Druck wirksames Steuerungsventil vorgesehen ist, um Gas aus dem Kältemittelbehälter zu lüften,
und dass eine Druck erzeugende Steuerungsvorrichtung mit dem Flüssigsaueretoff in dem Flüssigsauerstoffgefäss in Verbindung steht und auf dessen Temperatur anspricht, um einen
variablen Druck darauf auszuüben und um Gas vom Kältemittel zu lUften» so dass die Temperatur des flüssigen Sauerstoffes
innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten wird.
29· Vorrichtung naoh Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet» dass zusätzlich ein Behälter für unter Druck stehendes
Inertgas Innerhalb des Kältemittelbehälters vorgesehen ist» dass ein Druckregler vorgesehen ist, welcher das Inertgas
aufninmt und dieses in die erste Leitung nach Maßgabe der Aussendruckbedingungen elnspruht, dass eine Vaaserentfernungskaasner an die erste Leitung angeschlossen ist, und dass
eine CO2-Niederschlagakammer an das Leitungssystem des Warne tau· eher β für ausgeatmete Gase an den Bereich angeschlossen ist, an welchem sich die ausgeatmeten Gase nahezu auf
Niederschlagstemperatur befinden.
30, Vorrichtung nach Anspruch 29. dadurch gekennzeichnet,
dass das unter Druck stehende Inert- bzw. JCdelgas Helium ist»
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dass das Kältemittel Stickstoff ist, dass der bestimmte
Bereich bei etwa 77° K bis etwa 90° K liegt, und dass die
Vasserentfernungskaaaer aus einer Trocknungskammer besteht.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
dass die C02-Niederschlagskammer sich auf etwa drei
Vierteln der Länge des Värmetauschersystems, gerechnet vom
Einlassende für ausgeatmete Gase, befindet.
32. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiter eine Abdampfleitung aufweist,
welche das Kältemittel mit dem Steuerventil verbindet, dass die Leitung in Wärmetauscher-Beziehung zum Wärmetauscher
geführt ist, und dass die zweite Leitung auf längerer Bahn sich durch das Kältemittel im Kältemittelgefäss erstreckt
und in einander gegenüberliegenden Auslässen endet, welche normalerweise innerhalb des Gas-Volumenbereiches innerhalb ^
des Flüssigsauerstoffgefässes liegen. ^
33. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdampfleitung eine Sammelleitung und eine
Anzahl einzelner Einlassleitungen aufweist, welche jede für sich einer längeren Bahn innerhalb des Kältemittels von den
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8AD OflfGJNAL
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Einlassöffnungen an verschiedenen Bereichen innerhalb des Gefässes folgen, und dass jede Leitung an die Sammelleitung
angeschlossen ist.
Jk, Vorrichtung naoh Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
das· der Kältemitteibehälter aus einem doppelwandigen, iso-
^ lierten Behälter von zylindrischer Form mit halbkugelförmigen Enden besteht, dass die einzelnen Einlaseleitungen für
die Abdampfleitung sich in winkligen Bahnen in wenigstens
zwei orthogonal zueinander liegenden Richtungen innerhalb ·
des Kältemittelbehälters erstrecken, und dass die Enden der Bahnen einen Bereich von mehr als die Hälfte der entspre-
t.
chenden Dimension des Kältend, ttelbehälters überspannen, um
den Durchgang von Flüssigkeit in den Leitungen zu blockieren.
35» Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
^ dass das System weiterhin einen Dochtkörper von grosser P Oberfläche aufweist, welcher innerhalb des Flüssigsauerstoffbehälters
angeordnet ist und sich in den flüssigen Sauerstoff erstreckt, um das thermodynamische Gleichgewicht
und die Sättigung des Sauerstoffdampfes zu erleichtern.
36. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
, dass das System weiterhin eine Abdampf-Gasaufnahmevorrichtune:
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aufweist, welche an da« durch Druck betätigbare Steuerungsventil angeschlossen ist, und dass das Steuerungeventil
eine verstellbare Vorrichtung aufweist, um das Ansprechen auf den Druck zu verändern.
37· System zur Steuerung des Teildruckes eines bestimmten Oases, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Behälter A
eine Flüssigkeitsmenge des bestimmten Gases angeordnet ist,
wobei ein Gas-Volumenbereich in Verbindung mit der Flüssigkeit steht, dass eine Leitung mit einem ersten, geschiosse- ·
ηen 2nd· in Wärmetauscher-Beziehung mit der Flüssigkeit
innerhalb des Behälters steht, dass die Leitungsvorrichtung einen umsohlossenen Grenzbereich zwischen Gas und Flüssigkeit eines zweiten bestimmten Gases aufweist, dass die
Flüssigkeit am geschlossenen Ende vorgesehen ist, und dass eine auf die Druckveränderungen des Gases ansprechende
Vorrichtung in der Leitungsvorrichtung angeordnet ist, um ™
die Temperatur der Flüssigkeit im Speicherbehälter zu steuern.
38. System zur Steuerung dee Teildruckes eines bestimmten Gases, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Vorrichtung eine verflüssigte Quelle des bestimmten Gases ge-
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: ., ;>- BAD ORIGINAL
bildet wird, dass mittels einer Vorrichtung in der Nähe
der verflüssigten Gasquelle ein umschlossener Bereich für
das bestimmte Gas gebildet wird, dass das Gas im Behälter in Verbindung und im thermodynamisehen Gleichgewicht mit
der flüssigen Quelle ist, dass eine auf die Temperatur der flüssigen Gasquelle ansprechende Vorrichtung Verwendung
findet, um die Temperatur der flüssigen Quelle zu steuern, so dass der Teildruck des bestimmten Gases seinerseits ge-™ steuert wird, und dass mittels einer Vorrichtung Fremdgase
in den umschlossenen Behälter für das bestimmte Gas eingeleitet und verstellte Oase aus dem umschlossenen Behälter
herausgeleitet werden, ohne den Teildruck des letzteren zu verändern*
39. System zur Erzeugung von Gas bei einem bestimmten
Tel!druck ohne Einflussnahme durch Umgebungsdruck und Gas-
* gemisch-Abänderungen, dadurch gekennzeichnet, dass mittels
P einer Speichervorrichtung eine flüssige Quelle des bestimmten Gases gebildet wird, dass in einem umschlossenen Behälter ein Gasgemisch gespeichert wird, welches das bestimmte Gas enthält, wobei das Gas in Verbindung und in
thermodynamischem Gleichgewicht mit der Flüssigkeit ist,
dass ein Flüssigkeitsbehälter den Vorratsbehälter umgibt * und in Wärmetauscher-Beziehung mit diesem steht, dass ein*
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SAD ORJGJNAL
Abführvorrichtung in dem Flüssigkeitsvorrat des bestimmten
Gases vorgesehen ist und auf die Temperatur desselben anspricht, und dass eine an den Flüssigkeitsbehälter angeschlossene Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, welche auf
die Abfühlvorrichtung anspricht, um den Gegendruck innerhalb das Flüssigkeitsbehälters zu steuern, womit die Temperatur der Flüssigkeit in einem bestimmten Bereich gehalten
wird. %
kO» Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,.
dass die Abfühlvorrichtung eine Leitungsvorriohtung aufweist* deren umschlossenes Ende in Wärmetauscher-Beziehung
mit dem Flüssigkeitsvorrat in der Speichervorrichtung steht und einen Grenzbereich von Gas «u Flüssigkeit von bestisaiter
Grosse aufweist, und dass die Flüssigkeit in Wärmetauscher-Beziehung mit dem Flüsaigkeitsvorrat steht.
Ί1. System zur Steuerung der Temperatur eines ersten -
Behälters, in welchem ein zweiter Behalter eines bestimmten
Gases von wenigstens teilweise flüssiger Form vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Behälter den
ersten Behälter ungibt, dass eine zweite Flüssigkeitavorrichtung innerhalb des zweiten Behälters und um den ersten
Behälter vorgesehen ist, dass eine Vorrichtung vorgesehen
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ist, um Abdampfgasβ von der zweiten Flüssigkeitsvorrichtung
abzuziehen, dass eine Druckerzeugungsvorrlchtung· innerhalb
dee ersten Behälters angeordnet ist und in Wärmetauscher-Beziehung mit der darin befindlichen Flüssigkeit steht, wobei sie auf die Temperatur der Flüssigkeit anspricht, und
dass eine Strömungs-Steuerungsvorrichtung an die Vorrichtung
angeschlossen ist, um Abdampfgase abzuziehen, wobei sie
durch die Druckerzeugungevorrichtung gesteuert wird, um das Abdampfen der Gase so einzustellen, dass die Temperatur der
ersten und zweiten Behälter innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten wird.
42. Vorrichtung nach Anspruch 4i , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Abziehen der Abdampfgase eine
Aufnahmevorrichtung aufweist, dass die Druckerzeugungsvorrichtung eine Röhre innerhalb eines bestimmten Grenzbereiches von Gas zu Flüssigkeit aufweist, und dass die Steuerungsvorriohtung ein Abdampf-Lüftungssteuerungsventil aufweist, welches an die Röhre angeschlossen ist und auf Druokveränderungen darin anspricht.
43« Verfahren zum Verstellen der Bestandteile des gasförmigen Gemisches und zur Erzielung eines bestimmten Par-
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tialdrucke· eines gegebenen Gaabestandteilea, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermodynaniechea Gleichgewicht und
eine Vermischung zwischen dem bestimmten Gas, den Gasgemisch und einen Vorrat von Flüssigkeit davon erzielt wird,
und dass die Flüssigkeit auf einer bestimmten Temperatur ι
: gehalten wird.
kk. Verfahren iur Verstellung der "Bestandteile eines
Gasgemisches für Lebenserhaitungasyateme, dadurch gekenn-
j zeichnet, dass das Gasgemisch im wesentlichen von Vasser-ί dampf, toxischen Kohlenwasserstoffen und von Kohlendioxyd
■ gereinigt vird, dass die gereinigten Gase auf die Temperatur
\ des Kühlmittels abgekühlt werden, dass ein thermodynamisch··
Gfeichgewiaht «wischen den abgekühlten Gasen und den fluaai-
) gen Sauerateff in einen bestimmten Temperaturbereich her-/ beigefuhrt wird, wobei der Sauerstoffdanpf gesättigt wird,
und dass die Gase wieder auf Atmungetemperatur erwärmt wer- ™
den.
45, Verfahren eur Lebenserhaltung in einem Überdruckbereich, dadurch gekennzeichnet, daaa verunreinigte Gaae
durch einen flüasigen Sauerstoff enthaltenden Kältemittelbereich geleitet werden, um wenigstens den Teildruck dea
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gasförmigen Sauerstoff·· «u vorsteilenι indem das thermodynamische Gleichgewicht des den Sauerstoff enthaltenden
Oasgemisches mit dem flüssigen Sauerstoff und mit dem gasförmigen Sauerstoff bei Sättigung herbeigeführt wird, und
dass die regulierten bzw. eingestellten Gase dem Lebenserhaltungssystem wieder zugeleitet werden.
46. Verfahren zur Verstellung der Bestandteile eines
gasförmigen Gemisch·· für Lebenserhaltungsaysteme in einem
positiven Druckbereich, dadurch gekennzeichnet, dass ausgeatmete Gase abgekühlt werden, um CO2 niederzuschlagen,
dass die gekühlten Gase alt Sauerstoffdampf gesättigt worden, welcher mit Flüsaigsauerstoff in Verbindung steht,
da·· der Flüeeigsaueretoff in einem bestimmten Temperaturbereich gehalten wird, und dass dann die Gaae auf Atraungstemperatur wieder erwärmt werden.
47. Verfahren zur Ver·teilung de· Teildruckeβ eines
bestimmten Gases in einem Gasgemisch, dadurch gekennseiohnet, dass das Gasgemisch mit der Flüssigkeit des bestimmten
Gases in Verbindung gebracht wird, und dass die Flüssigkeit in einem bestimmten Temperaturbereich gehalten wird, um
das thermodynamische Gleichgewicht zwischen dem Gasgemisch
und der Flüssigkeit zu erzielen, wobei der Dampf der Flüssigkeit gesättigt ist.
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kB. Verfahren nach Anspruch k7, dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich die Temperatur der Flüssigkeit dee bestimmten Gases beträchtlich erhöht wird, indem die Flüssigkeit
mit wenigsten· einer zweiten Flüssigkeit verdünnt wird.
49· Verfahren nach Anspruch ^71 dadurch gekennzeichnet,
dass die Veränderungen des Umgebungsdruckes kompensiert werden» indem die Flüssigkeit mit wenigstens einer anderen ™
Flüssigkeit verdünnt wird, während das Flüssigkeitsgemisch φ in einem verschiedenen Druckbereich gehalten wird.
50. System, üb ein bestimmtes Gas in einem bestimmten
Teildruokbereich innerhalb eines umschlossenen Volumen·, welches bezüglich seiner Umgebung auf positivem Druck gehalten wird, beizubehalten, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Kältemittelquelle de· bestimmten Gases einschließlich einer Vorrichtung vorgesehen ist, welche ein· im wesent- M
Hohen umschlossene, in Verbindung mit der Kältemittelquelle *
stehende Gaskammer bildet, dass eine Leitungsvorrichtung Gas vom umschlossenen Yolumenbereich durch die Gaskammer
leitet und dass eine KUhlungevorrichtung an die Leitungsvorrichtung angeschlossen ist, um wahlweise die in Umlauf
befindlichen Gase zu kühlen.
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51. System, um ein bestimmtes Gas auf einem bestimmten
Teildruckbereich innerhalb eines umschlossenen Volumens zu
halten, welches bezüglich eines Überdruckbereiches auf positivem Druck gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Vorratsbehälter für eine flüssige Quelle des bestimmten Gases vorgesehen ist, dass der Behälter gleichfalls einen im wesentlichen umschlossenen Gas-Volumenbereich bildet, welcher
^ mit der Flüssigkeit in Verbindung steht, um das thermodyna-Ä
mische Gleichgewicht zwischen Gas und Flüssigkeit herzustellen, dass mittels einer Leitung Gas vom Gas-Volumenbereich und in
Richtung des Gas-Volumenbereiches gefördert wird, und dass
eine Arorrichtung an der Flüssigkeit im Behälter wirksam wird,
um deren Temperatur zu messen, und dass eine Kältemaschine an die Leitung angeschlossen ist und auf die abgefühlte Temperatur
anspricht, um das in Umlauf befindliche Gas abzukühlen, wodurch die Temperaturen des Gases und der Flüssigkeit
innerhalb des Vorratsbehälters auf einem bestimmten Be-™
reich gehalten werden.
52. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet,
dass das bestimmte Gas Sauerstoff ist, dass der bestimmte Teildruekbereich etwa von 0,2 bis 1 Atmosphäre reicht, und
dass die Kältemaschine wenigstens teilweise in Wärmetauscher-Beziehung
mit der Umgebung steht.
_ or _
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53. Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin eine Wärmetauschervorrichtung aufweist,
welche an die an den Vorratsbehälter angrenzenden Leitungen angeschlossen ist, um die Temperatur der Gase zwischen
Atmungsgasen und Kältemittelgasen zu erhitzen bzw. abzukühlen.
54. System zur Erzielung eines atembaren Sauerstoffgemisches, V
welches einen bestimmten Anteil eines inerten Gases innerhalb φ
eines umschlossenen Volueenbereiches aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Quelle von Flüssigsaueretoff vorgesehen ist einschliesslich einer Vorrichtung, welche eine umschlossene
Gas-Volumenkammer bildet, welche mit dem Flüssigsauerstoff in Verbindung steht, dass mittels einer Vorrichtung der Flüssig—
sauerstoff in einem bestimmten Temperaturbereich gehalten wird, um einen bestimmten Sauerstoffdampfteildruck zu erzielen, dass
mittels einer Leitungsvorrichtung Gas von dem umschlossenen M Volumenbereich und in Richtung des umschlos.senen Volumenberei- ches
durch die Kammer geleitet wird, und dass mittels einer Vorrichtung eine geregelte Quelle von Inertgas vorgesehen ist,
um einen bestimmten Gesamtdruck innerhalb des umschlossenen Volumenbereiches aufrechtzuerhalten.
, 55. Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünn-
\ wandige Membran Verwendung findet, deren Material verhältnis-'
massig geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, dass wenigstens
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der Mittelteil der Membran um die Mittelebene entlang einer bestimmten Richtung einander folgend versetzt ist, um einen
grossen Flächenbereich zu erzielen, und dass mittels einer Vorrichtung Gas auf den gegenüberliegenden Seiten der Membran
quer zu der bestimmten Richtung geleitet wird.
56. Wärmetauscher für Gase, dadurch gekennzeichnet, dass
eine dünnwandige, ebene Membran eine Dicke von weniger als 0,25 bub und veifiltnismässig geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist,
und dass mittels einer Vorrichtung zwei Gasgemische in dünnen Strömungsebenen auf den gegenüberliegenden Seiten der
Membran geführt werden, wobei die Gase im Gegensinn entlang der Membranflächen strömen.
57. Wärmetauscher für Gase, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plastikmembran verhältnismässig geringer Wärmeleitfähig-
P keit um eine Mittelebene angeordnet ist, dass die Membran eine ψ Dicke von weniger als 0,25 mm aufweist und von der Mittelebene
in einander folgenden Abschnitten versetzt ist, wodurch Täler und Hügel gebildet werden, welche sich wenigstens entlang
eiues bestimmten Teiles der Membran erstrecken, dass ein Paar von flachen Körpern auf den gegenüberliegenden Seiten
der Plastikmembran vorgesehen ist,und zwei Führungen entlang
der Membran gebildet werden, wobei sich die Durchführungen auf je einer Seite der Membran befinden, und dass eine an die
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Durchführungen angeschlossene Vorrichtung vorgesehen ist, um Gase im Gegenstromsinn durch die Durchführungen hindurchzu—
leiten.
58. Vorrichtung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet,
dass die Plastikmembran einander folgende Berge und Täler aufweist,
welche durch IUffeiungen von mehr als 50 Stück pro
25,2I mm gebildet werden, und dass die Abweichung von Berg zu ^
Tal weniger als etwa 2,5 mm beträgt.
59. Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünnwandige Membran aus einem Material von verhältnismässig geringer
Wärmeleitfähigkeit Verwendung findet, dass wenigstens der Mittelteil der Membran in sich wiederholender Weise bezüglich
der Mittelebene versetzt ist, um einen vergrösserten Flächenbereich zu bilden, dass mittels einer Vorrichtung Gase
atif den gegenüberliegenden Seiten der Membran entlang der
versetzten Teile der Membran geleitet werden, und dass sich eine %
Leitungsvorrichtung auf einer Seite der Membran befindet, um A
ein weiteres Medium in einer tertiären Wärmetauscher-Beziehung zu den im Wärmetauscher strömenden Gasen einzuleiten.
GO. Wärmetauscher für Gase, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plastikmembran mit verhältnisnässig geringer Wärmeleitfähigkeit
entlang einer mittleren Ebene angeordnet ist, dass
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die Membran eine Dicke von weniger als etwa 0,25 nm auf
weist und miteinander folgenden Bergen und Tälern versehen ist, welche entlang wenigstens einen bestimmten Bereiches
der Membran angeordnet sind, dass ein Paar ebener Membrane auf den gegenüberliegenden Seiten der Plastikmembran vorgesehen
ist, um entlang der Membran zwei Durchführungen für Gas zu bilden, wobei sich jede der Durchführungen je auf
einer Seite der Membran erstreckt, dass eine an die Durchführungen angeschlossene Vorrichtung vorgesehen ist, um die
Gase im Gegenstrom durch die Durchführungen hindurchzuleiten, dass eine der Plastikmembranen nicht kontinuierlich ist und
verhältnisraässig offene Volumenbereiche auf einer Seite der Plastikmembran bildet, und dass innerhalb des offenen Volumenbereiches
an der ebenen Membran eine Leitungsvorrichtung angeordnet ist, um ein weiteres Medium in Wärmetauscher-Beziehung
zu den Gasen im Wärmetauscher hindurchzuleiten.
6l. System, um CO2 von einem Gasgemisch zu trennen, dadurch
gekennzeichnet, dass eine erste Quelle von Gas innerhalb
eines Temperaturbereiches unterhalb der Niederschlagsteraperatur vön~C02 gehalten wird, dass eine zweite Quelle von Gas
COo enthält und innerhalb eines Temperaturbereiches überhalb
der Niederschlagstemperatur von C0„ gehalten wird, dass eine
Wärmetauschervorrichtung an die erste und an die zweite Gas-
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j quelle angeschlossen ist, um Gase in Wärmetauscher-Beziehung miteinander zu fördern, dass die Wärmetauschervorrichtung
einen -ira-^es en ti i chen—linearen GarS strom mi-t-einem—geringen
\ Druckabfall ermöglicht, dass die Wärmetauschervorrichtung gentigend
lang und mit genügend grosser Fläche versehen ist, um
j die Gase aus der zweiten Quelle unterhalb der Niederschlags—
ί temperatur von CO2 abzukühlen, und dass ein COg-Sammler einen
; umschlossenen.Volumenbereich bildet, welcher gegenüber den
Gasen aus der zweiten Quelle offen ist, welche entlang der
-.... Wärmetauschervorrichtung entlang des Bereiches, an welchem sich CO2 niederschlägt, geführt werden.
62. Vorrichtung nach Anspruch 6l, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wärmetauschervorrichtung in zwei Abschnitte unterj , teilt ist, dass sich die COn-Sammelvorrichtung zwischen den
zwei Abschnitten befindet, dass sie eine Auslassleitung- und eine Einlassleitung mit einem umschlossenen Volumenbereich
aufweist, wobei die Auslass- und Einlassleitungen in einander überlappender Beziehung angeordnet sind, und dass weiterhin
die Auslassleitung von einem Gitter bedeckt ist.
63. Verfahren zum Filtern von C0„ aus einem Atmungsgemisch,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch unterhalb der Nieder-Schlagstemperatur
von CO3 abgekühlt wird, während beim Ab-
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kühlen des Gases ein niedriger Druckgradient beibehalten wird, und dass das sich niederschlagende CO„ als Masse un-
— v^rdircirtret er—Partirkerl-angesamnrei t w±rd~;
6k. Verfahren zum Abziehen von Kohlendioxyd aus einem Gasgemisch,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch entlang einer im wesentlichen linearen Bahn mit niederem Druckgefälle
gefördert wird, dass Wärme vom Gasgemisch entzogen wird, um einen starken Temperaturabfall bis unterhalb der Niederschlags—
temperatur von Kohlendioxyd herbeizuführen, und dass das sich
niederschlagende Kohlendioxyd passiv angesammelt wird.
6.5. System für Lebenserhaltung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kältemittelsystem vorgesehen ist, um den Sauerstoff-Teildruck
in einem Atmungsgemisch zu verstellen, dass ein Kältemittelbehälter an das Kältemittelsystem angeschlossen
ist, um dessen Temperatur aufrechtzuerhalten, dass eine exotherme Vorrichtung an den Kältemittelbehälter angeschlossen ist,
um das Abdampfen der Gase zu steuern, und dass mittels einer Vorrichtung Wärme für Lebenserhaltungszwecke-aus der exothermen
Vorrichtung erstellt wird.
66. System zur Lebenserhaltung in einer Überdruckumgebung,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Kaitemittclsystera Verwendung
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findet, um den Sauerstoff-Teildruck in einem Atmungsgeaisch
zu verstellen, dass ein Kältemittelbehälter wenigstens einen djes Kältemittel systems umgibt, um die Temperatur des
Systems zu stabilisieren, dass eine an den Kältemittelbehälter
angeschlossene Vorrichtung zur Aufnahme von Abdampfgasen vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung das Kältemittel gegenüber
der Überdruckumgebung isoliert, und dass eine Vorrichtung in Wärmetauscher-Beziehung mit der Aufnahmevorrichtung steht, um
Wärme dem Lebenserhaltungssystem zuzuführen.
67. Vorrichtung'nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet,
dass das System weiterhin eine Vorrichtung aufweist, um wenigstens einen Teil des Lebenserhaltungssystems zu erwärmen,
welches in Wärmetauscher-Beziehung mit der .Wärmeerzeugungsvorrichtung steht.-
68. Simuliersystem zum Abziehen von Sauerstoff aus einem getrennten System, welches ein bestimmtes Atmungsgemisch aufrechterhält,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung einsehliesslich einer Flüssigsauerstoffquelle vorgesehen ist,
dass diese auf einem bestimmten Temperaturbereich innerhalb eines im wesentlichen umschlossenen Volumenbereiches gehalten
wird, dass eine Vorrichtung zur Aufnahme des Gasgemisches aus dem getrennten System vorgesehen ist, um das Gasgemisch in
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Verbindung mit dem Dampf der Sauerstoffquelle zu führen,
und dass mittels einer Vorrichtung das Gasgemisch zu dem getrennten System zurückgeführt wird.
69. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, dass durch den bestimmten Temperaturbereich ein Teildruck des
Sauerstoffdampfes unterhalb des Bereiches eines Atmungsgemisches bewirkt wird, und dass zusätzlich eine an die Rück—
leitungsvorrichtung angeschlossene Vorrichtung vorgesehen ist, um gasförmige Verunreinigungen dem Gasgemisch zuzuleiten.
70. Vorrichtung nach Anspruch 69» dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung zusätzlich eine Wärmetauschervorrichtung aufweist, um die aufgenommenen und zurückgeführten Gasgemische
im Gegenlauf zu führen.
71* Verfahren zum Testen eines Lebensrettungssystems, bei
welchem ein Atmungsgemisch aus einem Gasgemisch gewonnen wird,
welches einen Mangel an Sauerstoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Sauerstoff aus dem durch das Lebenserhaltungssystem
erzeugten Gasgemisch entzogen wird, und dass das sich dabei ergebende Gemisch dem Lebenserhaltungssystem zurückgeführt
wird.
72. Verfahren zum Testen eines Lebenserhaltungssystems,
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bei welchem ein Atmungsgern!sch aus einem Gasgemisch gewonnen
werden soll, welches einen Sauerstoffmangel aufweist und wenigstens einen verunreinigenden Dampf, dadurch gekennzeichnet,
dass Sauerstoff aus dem Gemisch des Lebenserhaltungssystems abgezogen wird, um den Teildruck des Sauerstoffes unterhalb eines atmungsfähigen Bereiches abzusenken, dass wenigstens
ein verunreinigender Dampf dem Gasgemisch beigesetzt wird, und dass das Gasgemisch dem Lebenserhaltungssystem zu— M
rückgeleitet wird.
73. Verfahren nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserdampf und COo dem Gasgemisch zugesetzt werden.
lh. Verfahren nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet,
dass das Lebenserhaltungssystem in einer Überdruckumgebung arbeitet, dass das Gasgemisch eine Inertgas-Komponente aufweist,
wobei der Sauerstoff-Teildruck unterhalb von 0,2 Atmosphären abgesenkt wird, dass zusätzlich die Temperatrr
des Gasgemisches auf die des Kältemittels abgesenkt wird, be- ™
vor der Sauerstoff herausgezogen wird, und dass das Gasgemisch nach dem Herausziehen des Sauerstoffes auf ein höheres Temperaturniveau
angehoben wird.
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