DE2054402C3

DE2054402C3 - Storage and evaporation device for liquid oxygen for supplying oxygen to breathing apparatus

Info

Publication number: DE2054402C3
Application number: DE19702054402
Authority: DE
Inventors: Donald Walton Yeovil Somerset Addison (Grossbritannien)
Original assignee: Normalair Garrett Ltd
Current assignee: Honeywell Normalair Garrett Ltd
Priority date: 1969-11-10
Filing date: 1970-11-05
Publication date: 1975-04-10
Also published as: FR2069100A5; DE2054402B2; DE2054402A1; GB1303046A

Description

druckes verwendet wird, Verdampfet, der die Gaseinspeisung zu einem Benutzer gewährleistet, und pressure is used, evaporates, which ensures the gas feed to a user, and

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speicher- und Ekonomiser entbehrlich.The invention relates to a storage and economizer dispensable.

Verdampfungseinrichtung für flüssigen Sauerstoff zur as Dadurch, daß im Falle vorliegender Erfindung die Sauerstoffversorgung von Atemschutzgeräten, mit Einspeisung zu einem Benutzer über das nicht wäreinem nicht wärmegedämmten Gefäß in einer Füllei- megedämmte Gefäß erfolgt, wird bewirkt, daß wähtung, die ein Füll- und Entlüftungsventil mit einem rend eines zyklischen Bedarfes, z. B. jedesmal beim wärmeisolierten Behälter verbindet, und einer Lei- Einatmen, eines oder mehrerer Benutzer das Gefäß tung, die die Oberseite des Behälters mit einem 30 eine Gaskapazität darstellt, von der die Einspeisung Rückschlagventil und dem Entlüftungsventil verbin- erfolgt, so daß der Bedarfseffekt auf die Flüssigkeit det, und mit einer Versorgungsleitung, die Gas von im Behälter herabgesetzt wird. Bei einem System dem Behälter über einen Wärmeaustauscher in ein ohne derartige Kapazität bewirkt jeder Bedarf eine Atemschutzgerät einspeist. zu- oder abnehmende Bewegung der Flüssigkeit ausEvaporation device for liquid oxygen for as Characterized that in the case of the present invention the Oxygen supply to respiratory protective devices, with feed to a user via that would not be inem a non-thermally insulated vessel is placed in a full-sized, insulated vessel, the effect is that wähtung a fill and vent valve with a rend of a cyclical need, z. B. every time heat-insulated container connects, and a lei- inhalation, one or more users of the vessel device, which represents the top of the container with a 30 a gas capacity from which the feed Check valve and the vent valve connected, so that the demand effect on the liquid det, and with a supply line that degrades gas from inside the container. With one system the tank via a heat exchanger in one without such capacity, any need causes one Respirator feeds. increasing or decreasing movement of the liquid

Bisher bekannte Einrichtungen zur Speicherung, 35 dem Behälter in einen Wärmeaustauscher oder VerStabilisierung und Verteilung von flüssigem Sauer- dämpfer, wo die Flüssigkeit verdampft und mehr Gas stoff für die Sauerstoffversorgung von Atemschutzge- erzeugt wird als von der nachfolgenden, bedarfsräten weisen eine große Anzahl von Ventilen, Ver- freien Periode, d. h. beim Ausatmen, verbraucht werbindungen und langen Rohrleitungen auf, die Nach- den kann. Das überschüssig erzeugte Gas wird in den teile in bezug auf das Gewicht, die Gesamtgröße, die 40 Behälter zurückgeführt, wo es sich durch die Flüssigkomplizierte Ausgestaltung und funktionelle Zuver- keil hindurch fortpflanzt, so daß Temperatur und lässigkeit mit sich bringen, wodurch ein verhältnis- Druck ansteigen und Gas durch das Entlüftungsrohr mäßig hohes Maß an Wartung und Überholung er- entweicht oder verloren geht, bzw. wie im Falle der forderlich ist. DT-AS 1 279 472 in die Heizvorrichtung gelangt undPreviously known devices for storage, 35 the container in a heat exchanger or stabilization and distribution of liquid steam, where the liquid evaporates and more gas Material for the oxygen supply of respiratory protection is generated as from the following, demand councils have a large number of valves, free period, i. H. while exhaling, consumes advertising and long pipelines that can lead to problems. The excess gas generated is in the parts in terms of weight, total size, the 40 containers returned where it was complicated by the liquid Design and functional tover- wedge propagates through it, so that temperature and Bring leakage with it, causing a relative pressure to rise and gas through the vent pipe moderately high level of maintenance and overhaul escapes or is lost, or as in the case of the is required. DT-AS 1 279 472 gets into the heater and

Es ist bereits eine Verdampfungsanlage für flüssi- *5 über das Drucksteuerventil entweicht. Da das volugen Sauerstoff zur Sauerstoffversorgung von Atem- metrische Verhältnis von freiem, gasförmigen Sauerschutzgeräten bekannt (DT-AS 1 279 472), bei der stoff zu flüssigem Sauerstoff in der Größenordnung zwei Behälter, das nicht wärmegedämmte Gefäß und von 800:1 liegt, wirkt sich jede Verringerung der die zugeordnete Leitungsanordnung gefüllt werden, zu- und abnehmenden Bewegung der Flüssigkeit aus bis Flüssigkeit an dem Entlüftungsrohr entweicht, 50 dein Behälter gaserhaltend aus und verlängert damit bevor die Flüssigkeit in dem Gefäß verdampft und in die Benutzungsdauer erheblich, den Behältern erneut kondendiert wird. Dies hat zur Nachstehend wird die Erfindung in VerbindungAn evaporation system for liquid * 5 has already escaped via the pressure control valve. Since the volugen Oxygen for the oxygen supply of respiratory metric ratio of free, gaseous oxygen protection devices known (DT-AS 1 279 472), in the substance to liquid oxygen in the order of magnitude two containers, the non-insulated vessel and of 800: 1, affects any reduction in the the associated line arrangement are filled, increasing and decreasing movement of the liquid until liquid escapes at the vent pipe, your container is gas-retaining and thus lengthened before the liquid in the vessel evaporates and significantly affects the useful life, the containers is condensed again. This has to do with the following in conjunction with the invention

Folge, daß bei der Herstellung stabiler Bedingungen mit der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeidas vergrößerte Flüssigkeitsvolumen in den Behäl- spieles näher erläutert.Consequence that in the production of stable conditions with the drawing on the basis of a Ausführungsbeidas enlarged liquid volume in the container game explained in more detail.

tern in den Wärmeaustauscher gelangt, dort ver- 55 Die in einer einzigen Figur dargestellte, kompakte dampft wird und über das Drucksteuerventil zur Er- Speicher- und Verdampfungseinrichtung für flüssigen höhung des Druckes im System oben in den Behälter Sauerstoff mit geringem Gewicht weist ein kombiabgegeben wird. Obgleich das Druckventil die Ab- niertes Füll- und Entlüftungsventil 1 auf, das eine gäbe an den oberen Teil des Behälters aufrechterhält, Füilkammer 2 mit einem Rückschlagventil 3 sowie würde eine fortgesetzte Verdampfung im Wärmeaus- 60 eine zweite Kammer 4 mit zugeordneten Entlüftungstauscher einen zu hohen Druck zum Öffnen des Ven- und Entspannungsventilen 5 und 6, die in einem ins tiles ergeben und Gas durch das Entlüftungsrohr aus- Freie führenden Auslaß 7 entlüftet sind, besitzt. Das treten. Um dies zu vermeiden, wird bei der bekann- F.mlüftungsventi! 5 ist mit einem Stößel 8 verbunden, ten Verdampfungsanlage ein Ekonomiser eingeschal- der sich in die Füllkammer 2 hinein erstreckt und tet, der einen Teil des Ventiles und der Leitung ent- 65 automatisch beim Einführen eines Füllschlauches behält, womit der Gasverlust weitgehend vermieden tätigt wird. Ein führendes Teil des Schlauches oder werden kann. eine Muffe am Schlauch verschiebt den Stößel 8 undtern gets into the heat exchanger, where it is 55 The compact is vaporized and via the pressure control valve to the storage and evaporation device for liquid Increasing the pressure in the system above in the container of low weight oxygen indicates a combined delivery will. Although the pressure valve has the Ab- ned filling and venting valve 1, the one there would be maintained at the top of the container, Füilkammer 2 with a check valve 3 as well Continued evaporation in the heat exchanger would be a second chamber 4 with an associated ventilation exchanger too high a pressure to open the valve and relief valves 5 and 6, which are in an ins tiles result and gas through the vent pipe out- Free leading outlet 7 are vented, has. That step. To avoid this, the well-known F.mlüftungsventi! 5 is connected to a plunger 8, In the th evaporation system, an economizer is included, which extends into the filling chamber 2 and tet, which retains part of the valve and the line automatically when inserting a filling hose, which largely avoids the loss of gas. A leading part of the hose or can be. a sleeve on the hose moves the plunger 8 and

Aufgabe vorliegender Erfindung ist, eine Speicher- das Ventil nach rechts in der Zeichnung.The object of the present invention is to provide a memory- the valve to the right in the drawing.

Die Füllkammer 2 ist mit dem Boden eines war- πιεη werden, die verschieden von der umgebendenThe filling chamber 2 is with the bottom of a war- πιεη that is different from the surrounding

meisolierten Speicherbehälters 12 über eine Füllei- Atmosphäre sind.meisolated storage container 12 are over an abundance of atmosphere.

tung 9, ein nicht wärmegedämmtes Stabilisiergefäß Nachstehend wird die Arbeitsweise der erfindungs-10 und einen Wärmeaustauscher 11 verbunden. Eine gemäßen Einrichtung in Verbindung mit dem vorste-Rohrleitung 13 verbindet die zweite Kammer 4 des 5 hend beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert:
kombinierten Füllventils 1 mit der Oberseite des Füllvorgang: Ein Versorgungsschlauch bringt die Speicherbeäiälters 12. Die Abgabe aus dem System Leitung 13 und das Entlüftungsrohr 7 in Verbindung erfolgt über eine Versorgungsleitung 14, die mit der miteinander und speist Sauerstoff über die Leitung 9 Fülleitung 9 an einer Stelle zwischen dem Rück- in das nicht wärmegedämmte Gefäß 10 und über das schlagventil 3 und dem Stabilisiergefäß 10 zusam- io Fallrohr 15, den Wärmeaustauscher 11 und die Vermentrifft. Das Mabilisiergefäß 10 ist mit dem War- iängerung der Leitung 15 in den Behälter 12 ein. Der meaustauscher 11 über ein Fallrohr 15 verbunden. Versorgungsschlauch wird entfernt, wenn eine Meß-Dieses bewirkt, daß dann, wenn der Speicherbehälter vorrichtung am Behälter 12 den richtigen Inhalt an-12 teilweise mit enem vorbestimmten Volumen ge- zeigt, und das Entlüftungsrohr 7 wird geschlossen,
füllt ist, ein Flüssigkeitsvolumen von solchem Anteil 15 Stabilisier- und Druckaufladevorgang: Beide Voran dem gewünschten gespeicherten Volumen in dem gär.ge sind im Falle vorliegender Erfindung zu einem Stabilisiergefäß 10 und dem Wärmeaustauscher 11 Vorgang zusammengefaßt, und zwar durch die Anvorhanden ist, daß bei einer Aufnahme von Umge- passung des Volumens der Flüssigkeitskapazität des bungswärme die Flüssigkeit darin verdampft, in die nicht wärmegedämmten Gefäßes 10, des Wärmeaus-Flüssigkeit in dem teilweise gefüllten Speicherbehäl- ao tauschers 11 und der Leitungen 9, 15 in bezug auf ter 12 eintritt und wieder kondensiert, wodurch so- das Volumen der Flüssigkeit, das zu Beginn im Bewohl der Druck als auch die Temperatur darin er- hälter 12 eingefüllt war und in bezug auf das VoIuhöht werden, damit stabilisierte Bedingungen des ge- men des Gasraumes über der zu Beginn eingefüllten wünschten gespeicherten Volumens und Druckes er- Flü-ssigkeitsmenge. Umgebungswärme verdampft die zeugt werden. as Flüssigkeit in dem Gefäß 10, dem Wärmeaustauscherdevice 9, a non-thermally insulated stabilization vessel. A corresponding device in connection with the fore-pipe 13 connects the second chamber 4 of the embodiment described in the following:
Combined filling valve 1 with the top of the filling process: A supply hose brings the Speicherbeäiälters 12. The delivery from the system line 13 and the ventilation pipe 7 in connection takes place via a supply line 14, which connects with each other and feeds oxygen via line 9 to a filling line 9 Place between the back into the non-thermally insulated vessel 10 and over the impact valve 3 and the stabilizing vessel 10 together downpipe 15, the heat exchanger 11 and the Vermentrifft. The stabilizing vessel 10 is inserted into the container 12 with the extension of the line 15. The meaustauscher 11 is connected via a downpipe 15. The supply hose is removed when a measuring-this causes that when the storage container device on the container 12 shows the correct contents-12 partially with a predetermined volume, and the vent pipe 7 is closed,
fills, a liquid volume of such a proportion 15 Stabilization and pressure charging process: Both Voran the desired stored volume in the gär.ge are combined in the case of the present invention to a stabilization vessel 10 and the heat exchanger 11 process, through the presence of that at A recording of adjustment of the volume of the liquid capacity of the ambient heat evaporates the liquid therein, enters the non-insulated vessel 10, the heat from liquid in the partially filled storage tank exchanger 11 and the lines 9, 15 with respect to ter 12 and condenses again, as a result of which the volume of the liquid that was initially filled with the pressure and the temperature in the container 12 and is increased in relation to the volume, thus stabilizing the conditions of the gas space above those at the beginning Filled, desired, stored volume and pressure. Ambient heat evaporates which are generated. The liquid in the vessel 10, the heat exchanger

Nach der Stabilisierung füllt das Gas, das sich aus 11 und den Leitungen 9, 15, so daß Gas in den Beder Verdampfung in dem Wärmeaustauscher 11 der hälter eintritt und den Inhalt des Behälters in Bewe-Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter 12 ergibt, das gung versetzt und auch kondensiert, wodurch der Stabilisiergefäß 10, wodurch bei Bedarf ein verhält- flüssige Inhalt vergrößert wird. Diese Wirkung stabinismäßig großes Gasvolumen abgezogen wird. Die 30 lisiert die Einrichtung und hebt auf Grund der AnDifferenz des Volumens des Flüssiggases und des passung auch den Druck in der Einrichtung auf einen Volumens des verdampften Gases wird durch die gewünschten Arbeitsdruck an, ohne daß ein zusätzli-Höhe des Rohres 15 bestimmt. Dadurch wird die Ge- eher, druckerzeugender Wärmeaustauscher notwenfahr erheblich vermindert, daß Flüssigkeit in der Lei- dig wäre. Überschüssiger Druck, d. h. zu hoher tung zum Wärmeaustauscher stark schwankt, wo 35 Druck im Behälter 12, der sich nach der Stabilisiedurch eine zu hohe Verdampfung weitgehend besei- rung aufbauen kann, wenn ein System unbenutzt stetigt wird, die dann auftritt, wenn der Bedarf direkt hen bleibt und z. B. während dieser Zeit langsam von dem Speicherbehälter 12 kommt. Die Kapazität Wärme aus der Umgebung aufnimmt, wird über ein des Stabilisiergefäßes 10 für das verdampfte Gas und Entlüftungsventil 6 im Ventil 1 abgebaut. Es handelt des Wärmeaustauschers ist so ausgelegt, daß eine 40 sich hierbei um eine Sicherheitsvorkehrung, mit der vorbestimmte Bedarfsmenge aufgenommen wird, und eine Überdruckaufladung verhindert wird, wenn das zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der Benutzer System z. B. mehrere Stunden in aufgeladenem Zu- und der Charakteristik des Atemvorganges, z. B. bei stand, insbesondere unter hohen Außentemperatuleichtem oder schwerem Atmen. ren, stehen bleibt.After stabilization, the gas that comes out of 11 and lines 9, 15 fills, so that gas in the beder Evaporation in the heat exchanger 11 enters the container and the contents of the container in moving liquid results from the storage tank 12, the supply displaced and also condensed, whereby the Stabilizing vessel 10, whereby a relatively liquid content is enlarged if necessary. This effect is staff-like large volume of gas is withdrawn. The 30 lizes the facility and increases due to the difference the volume of the liquefied gas and the fit also the pressure in the device to one Volume of the vaporized gas is increased by the desired working pressure, without an additional height of the tube 15 is determined. This makes the need for pressure-generating heat exchangers considerably reduced that liquid would be in the silt. Excess pressure, d. H. too high direction to the heat exchanger fluctuates strongly, where 35 pressure in the container 12, which after stabilization by Excessive evaporation can largely build up clearing if a system is steadily unused that occurs when the need remains hen directly and z. B. slowly during this time comes from the storage container 12. The capacity to absorb heat from the environment is about a of the stabilization vessel 10 for the vaporized gas and vent valve 6 in valve 1 is dismantled. It deals of the heat exchanger is designed so that a 40 is a safety precaution with the predetermined amount required is received, and overpressure charging is prevented if the depending on the number of users System z. B. several hours in a charged vehicle and the characteristics of the breathing process, e.g. B. stood, especially under high outside temperatures or difficult breathing. ren, stops.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und 45 Speisevorgang: Die Speisung erfolgt von der Leivorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel be- tung 14 über die Leitung 9, den Wärmeaustauscher schränkt. Beispielsweise kann der Wärmeaustauscher 11 und das Gefäß 10, das aus dem Behälter 12 über dadurch ersetzt werden, daß die Abmessungen des die Leitung 15 gespeist wird. Der Wärmeaustauscher Stabilisiergefäßes und die Fläche für den Wärme- 11 und das Gefäß 10 werden nunmehr verwendet, übergang vergrößert werden. Die Wärme, die dem 50 um die Flüssigkeit zu verdampfen, die von einem Be-Stabilisiergefäß und dem Wärmeaustauscher züge- nutzer angefordert wird, und es sind keine zusätzliführt wird, kann femer aus Speiseqjelien entnom- chen Wärmeaustauscher erforderlich.The invention does not apply to the feeding process shown and 45: The feeding is carried out by the lever protruding Embodiment described here, treatment 14 via line 9, the heat exchanger restricts. For example, the heat exchanger 11 and the vessel 10 that come from the container 12 via be replaced by the fact that the dimensions of the line 15 is fed. The heat exchanger Stabilization vessel and the area for the heating 11 and the vessel 10 are now used, transition can be enlarged. The heat applied to the 50 to evaporate the liquid from a loading stabilizer and the heat exchanger is requested by the train user, and there are no additional guides heat exchangers taken from food sources may also be required.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

and evaporation device for liquid Sauer patent claims: material without complicated valves that work incorrectly

1. Storage and evaporation equipment for ten and which then endanger human life liquid oxygen for the oxygen supply of can specify, furthermore in such a breathing apparatus with a non-heat 5 direction weight and spatial dimensions possibly attenuated Vessel in a filling line, which lends to keep a filling low and to design the device in such a way. and vent valve with a thermally insulated insert that allows it to be a container with a minimum of maintenance connects, and a line that works perfectly.

Top of the container with a non-return valve. According to the invention, this is done with a spear valve and the vent valve connects, and to rather- and evaporation device of the beginning anmit a supply line that proposed gas of the given type that feed into Container via a heat exchanger into a supply line via part of the full-length breathing apparatus feeds in, thereby creating and the non-insulated vessel takes place indicates that the feeding into the such a device is considerably easier

Supply line (14) over part of the filling 15 and requires much less effort line (9) and the non-insulated vessel than is the case with known devices. So be (10) he follows. for example compared to the well-known facility

2. Device according to claim 1, characterized in accordance with DT-AS 1279 472 changeover valve, denotes that the non-insulated, orderly sensor line, pressure control valve, venting vessel (10) has a downpipe (15). »O line pipe, valve in the filling and venting valve,

Heat exchanger that is used to build the tank