DE202017104120U1

DE202017104120U1 - Druckbehälter, befüllt mit Sauerstoff und einem Sauerstoff-Sorptionsmittel

Info

Publication number: DE202017104120U1
Application number: DE202017104120.4U
Authority: DE
Original assignee: Care Connection GmbH
Current assignee: Care Connection GmbH
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2017-07-31
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: WO2019011974A1

Abstract

Druckbehälter (1), befüllt mit Sauerstoff und einem Sauerstoff-Sorptionsmittel (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckbehälter zur Speicherung von Sauerstoff, insbesondere medizinischem Sauerstoff mit einem Sauerstoffgehalt von 98 bis 100 %.
Derartige Druckbehälter werden zur Inhalation von Sauerstoff durch einen Benutzer zu medizinischen oder leistungssteigernden Zwecken eingesetzt.
Mit herkömmlichen Druckbehältern sind aufgrund deren begrenzter Druckbeständigkeit nur vergleichsweise geringe Mengen an Sauerstoff speicherbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Speicherkapazität von Druckbehältern zur Speicherung von Sauerstoff zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Druckbehälter mit Sauerstoff und einem Sauerstoff-Sorptionsmittel befüllt ist. Durch das Sauerstoff-Sorptionsmittel wird Sauerstoff innerhalb davon (Absorption) oder auf einer Oberfläche davon (Adsorption) angereichert. Durch diesen Effekt verringert sich der Gasdruck innerhalb des Druckbehälters, sodass größere Mengen an Sauerstoff in dem Druckbehälter gespeichert werden können.
Aus der DE 10 2005 004 412 A1 ist ein Kohlendioxid enthaltender Druckbehälter bekannt, der zur Verringerung des Volumens des Kohlendioxids im Inneren davon mit Aktivkohle befüllt ist. Nach der vorliegenden Erfindung wird dieses Prinzip sinngemäß auf einen Druckbehälter zur Speicherung von Sauerstoff übertragen. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Druckbehälter nach einem in der DE 10 2005 004 412 A1 beschriebenen Verfahren befüllt sein. Die Inhalte der DE 10 2005 004 412 A1 sind durch Bezugnahme ausdrücklich in der Offenbarung dieser Anmeldung enthalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Sauerstoff-Sorptionsmittel den Sauerstoff reversibel adsorbiert und/oder absorbiert. Dadurch kann die in den Druckbehälter eingefüllte Sauerstoffmenge bei Bedarf vollständig oder zumindest nahezu vollständig wieder aus dem Druckbehälter entnommen werden.
Es kann sich als nützlich erweisen, wenn das Sauerstoff-Sorptionsmittel in granularer Form vorliegt. In granularer Form kann das Sauerstoff-Sorptionsmittel aufgrund der Größe der zur Verfügung stehenden Oberfläche in geringer Zeit große Mengen an Sauerstoff anreichern und auch wieder abgeben, sodass sich der zur Befüllung sowie zur Entleerung des Druckbehälters erforderliche Zeitraum verkürzt.
Es kann sinnvoll sein, wenn das Sauerstoff-Sorptionsmittel Aktivkohle, Aktivkoks, Silicagel und/oder Molekularsiebe (Zeolithe) enthält oder daraus besteht. Derartige Sorptionsmittel haben sich in der Praxis bewährt.
Es kann vorteilhaft sein, wenn der Druckbehälter ein Volumen im Bereich von 0,05 bis 2 Liter, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1 Liter, bevorzugt im Bereich von 0,125 bis 0,5 Liter aufweist. Derartige Druckbehälter sind handlich und können in vorteilhafter Weise mobil eingesetzt werden.
Es kann sich aber auch als hilfreich erweisen, wenn der Druckbehälter einen Fülldruck im Bereich von 1 bis 50 bar vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 bar, bevorzugt im Bereich von 10 bis 15 bar aufweist. Derartige Druckbehälter sind mit vertretbarem Aufwand herstellbar und im Hinblick auf die Druckbeständigkeit beherrschbar.
Es kann aber auch sinnvoll sein, wenn der Druckbehälter eine Sauerstoffmenge im Bereich von 1 bis 100 Gramm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 75 Gramm, bevorzugt im Bereich von 25 bis 50 Gramm enthält. Derartige Sauerstoffmengen stellen gegenüber herkömmlichen Druckbehältern eine deutliche Steigerung dar.
Es kann sich als praktisch erweisen, wenn der Druckbehälter ein Druckventil und eine Inhalationsmaske aufweist, wobei das Druckventil beim Ansetzen der Inhalationsmaske vorzugsweise automatisch oder durch gesonderte Aktivierung betätigt wird. Dadurch kann die entnommene Sauerstoffmenge exakt dosiert werden und eine unbeabsichtigte Entnahme von Sauerstoff weitgehend vermieden werden. Das Druckventil kann über einen Hebel angesteuert werden, der sich quer über die Entnahmeöffnung in der Inhalationsmaske erstreckt. Durch Ansetzen der Inhalationsmaske am Mund des Benutzers kann Druck auf den Hebel ausgeübt werden. Mit zunehmendem Druck auf den Hebel vergrößert sich die Öffnung des Druckventils und die entnehmbare Sauerstoffmenge. Durch Modulation des auf den Hebel ausgeübten Drucks kann die pro Zeiteinheit entnommene Sauerstoffmenge gut dosiert werden.
Es kann aber auch von Vorteil sein, wenn der Druckbehälter als mobiler Druckbehälter ausgebildet ist. Dadurch erschließt sich ein breiteres Anwendungsfeld für den Druckbehälter gegenüber rein stationären Anwendungen.
Es kann aber auch sinnvoll sein, wenn der Druckbehälter Sauerstoff in gasförmigem Zustand enthält. Dadurch entfällt die Umwandlung in einen für Benutzer verwertbaren Aggregatszustand.
Weitere bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch Kombinationen der Merkmale, die in den Ansprüchen, den Zeichnungen und in der Beschreibung offenbar sind.
Begriffe und Definitionen
Sauerstoff
Unter Sauerstoff wird im Rahmen dieser Erfindung reiner bzw. medizinischer Sauerstoff mit einem Sauerstoffgehalt von 98 bis 100 % verstanden, naturgemäß unter Berücksichtigung unvermeidbarer Verunreinigungen.
Sauerstoff-Sorption
Als Sauerstoff-Sorption wird im Rahmen dieser Erfindung die Anreicherung von Sauerstoff innerhalb einer Phase oder auf einer Grenzfläche zwischen zwei Phasen bezeichnet. Die Anreicherung von Sauerstoff innerhalb einer Phase bezeichnet man als Sauerstoff-Absorption, die an der Grenzfläche als Sauerstoff-Adsorption. Die Sauerstoff-Sorption reduziert das Volumen von Sauerstoff innerhalb des Druckbehälters und ist reversibel, sodass die in den Druckbehälter eingefüllte Sauerstoffmenge bei Bedarf auch wieder freigegeben wird.
Sauerstoff-Sorptionsmittel
Als Sauerstoff-Sorptionsmittel wird im Rahmen dieser Erfindung jede Substanz mit sauerstoffsorbierender Wirkung verstanden. Ein Sauerstoff-Absorbens bezeichnet jede Substanz, die Sauerstoff im Inneren anreichert, während ein Sauerstoff-Adsorbens jede Substanz bezeichnet, die Sauerstoff an deren Oberfläche anreichert. Adsorbens und Absorbens werden unter dem Oberbegriff Sorptionsmittel zusammengefasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1: eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Druckbehälters, der mit Sauerstoff und einem Sauerstoff-Sorptionsmittel befüllt ist, wobei die Behälterwand teilweise durchsichtig dargestellt ist.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßer mobiler Druckbehälter 1 dargestellt, der mit medizinischem Sauerstoff (Sauerstoffgehalt mehr als 99,5 %) in gasförmigem Zustand und einem Sauerstoff-Sorptionsmittel 2 befüllt ist. Das Sauerstoff-Sorptionsmittel 2 liegt in granularer Form vor, um den im Druckbehälter 1 enthaltenen Sauerstoff reversibel zu adsorbieren und/oder absorbieren. Beispielhafte Sauerstoff-Sorptionsmittel 2 sind Aktivkohle, Aktivkoks, Silicagel und/oder Molekularsiebe (Zeolithe).
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Druckbehälter 1 für ein Volumen von 0,5 Liter und einen Fülldruck bis zu 20 bar ausgelegt. Ein Gramm Sauerstoff hat bei Umgebungsdruck 1,013 bar und 15°C in etwa ein Volumen von 0,75 Liter. Durch Anreicherung des Sauerstoffs an oder in dem Sauerstoff-Sorptionsmittel 2 wird das Volumen deutlich verringert. Eine Füllung des Druckbehälters mit 50 g Sauerstoff ergibt bei Umgebungsdruck 1,013 bar und 15°C ein Volumen von ca. 37 Liter.
Der Druckbehälter 1 hat ein Druckventil 3 und eine Inhalationsmaske 4, durch die der im Druckbehälter 1 gespeicherte Sauerstoff bedarfsweise entnommen werden kann. Beim Ansetzen der Inhalationsmaske 4 wird das Druckventil 3 über einen Hebel (nicht dargestellt) automatisch betätigt. Die entnommene Sauerstoffmenge ist über den Hebelweg genau dosierbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005004412 A1 [0006, 0006, 0006]

Claims

Druckbehälter (1), befüllt mit Sauerstoff und einem Sauerstoff-Sorptionsmittel (2).
Druckbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauerstoff-Sorptionsmittel (2) den Sauerstoff reversibel adsorbiert und/oder absorbiert.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauerstoff-Sorptionsmittel (2) in granularer Form vorliegt.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauerstoff-Sorptionsmittel (2) Aktivkohle, Aktivkoks, Silicagel und/oder Molekularsiebe (Zeolithe) enthält oder daraus besteht.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) ein Volumen im Bereich von 0,05 bis 2 Liter, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1 Liter, bevorzugt im Bereich von 0,125 bis 0,5 Liter aufweist.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) einen Fülldruck im Bereich von 1 bis 50 bar vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 bar, bevorzugt im Bereich von 10 bis 15 bar aufweist.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) eine Sauerstoffmenge im Bereich von 1 bis 100 Gramm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 75 Gramm, bevorzugt im Bereich von 25 bis 50 Gramm enthält.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) ein Druckventil (3) und eine Inhalationsmaske (4) aufweist, wobei das Druckventil (3) beim Ansetzen der Inhalationsmaske (4) vorzugsweise automatisch oder durch gesonderte Aktivierung betätigt wird.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) als mobiler Druckbehälter (1) ausgebildet ist.
Druckbehälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) Sauerstoff in gasförmigem Zustand enthält.