DE2443261C2

DE2443261C2 - Sauerstoffaufbereitungsanlage

Info

Publication number: DE2443261C2
Application number: DE19742443261
Authority: DE
Inventors: Robert Louis Davenport Ia. Cramer
Original assignee: Litton Systems Inc
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1974-09-10
Filing date: 1974-09-10
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE2443261A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sauerstoffaufbereitungsanlage mit einem Filter für zugeführte Luft, einem Steuerventil, zwei mit Molekularsieben versehenen Vorbehandlungskammern, die in am Steuerventil angeschlossenen parallelen Leitungen angeordnet sind, mit über ein Leitungssystem an den Vorbehandlungskammern angeschlossenen Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern, in denen in einer ersten Betriebsphase Bariumoxid mittels der vorbehandelten Luft zu Bariumdioxid umgewandelt und in einer zweiten Betriebsphase aus dem Bariumoxid Sauerstoff abgespalten wird, und mit einer an den Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern angeschlossenen Verbraucherleitung zum Abführen des abgespaltenen Sauerstoffs.

Sauerstoffaufbereitungsanlagen dieser oder ähnlicher Art sind aus der US-PS 37 20501 und der DE-OS 21 41 431 bekannt Bei diesen Anlagen wird in den Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern zunächst eine Oxidationsreaktion von Bariumoxid zu Bariumdioxid mittels Luft bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur durchgeführt, und anschließend wird von dem Bariumdioxid Sauerstoff im Vakuum abgespalten. Es hat sich gezeigt, daß eine vollständige Umwandlung von Bariumoxid in Bariumdioxid auf Schwierigkeiten stößt, die auf die geringe Geschwindigkeit zurückzuführen sind, mit der sich Luft mit Bariumoxid vereinigt So liegt beispielsweise die für die Oxidationsreaktion erforderliche Zeit zwischen 5 und 15 Minuten. Beim Versuch, eine Sauerstoffmenge herzustellen, welche ausreicht um das physiologische Wohlbefinden einer Person aufrecht zu erhalten, hat sich herausgestellt, daß die erforderliche Menge von Bariurnoxid und die Größe der Anlage es unmöglich machen, daß ein solches Gerät vollständig tragbar ist Infolgedessen sind solche Anlagen zur Herstellung von Sauerstoff nur bei kommerziellen Anwendungen (z. B. in Hüttenwerken, bei der Abwasserreinigung und bei stationären Krankenhausvorratsbehältern akzeptabel).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sauerstoffaufbereitungsanlage der angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß die für die Oxidreaktion erforderliche Energie und Zeit herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Sauerstoffaufbereitungsanlage mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Molekularsiebe eine Affinität zu Stickstoff aufweisen, um den Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern ein sauerstoffangereichertes Gas mit im wesentlichen gleichen Anteilen von Stickstoff und Sauerstoff zuzuführen, und daß das Leitungssystem Leitungszweige aufweist, die die beiden Vorbehandlungskammern über eine Drosselstelle und Ventile verbindet und über die ein Teil des von einer Vorbehandlungskammer abgegebenen Gases im Rückstrom durch die jeweils andere Vorbehandlungskammer fahrbar und dann über eine Kühlleitung zur Kühlung der Verbraucherleitung weiterleiibar ist

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Reaktionsgeschwindigkeit der Umwandlung von Bariumoxid in Bariumdioxid erheblich — etwa auf 15 — 20 Sekunden — herabgesetzt werden kann, wenn der Sauerstoffanteil in der zugeführten Luft auf etwa 50% heraufgesetzt wird. Das beim Spülen der Molekularsiebe anfallende stickstoffreiche Gas wird zum Kühlen des abgespaltenen Sauerstoffs verwendet Auf diese Weise werden die für die Oxidreaktion erforderliche Energie und Zeit herabgesetzt Die optimale Betriebsdauer der verschiedenen Betriebsphasen läßt sich zweckmäßigerweise durch einen Zeitschalter für die umschaltbaren Bauteile einstellen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der einzigen Figur, die in schematischer Weise eine Sauerstoffaufbereitungsanlage zeigt, wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Die gezeigte Sauerstoffaufbereitungsanlage 10 weist eine erste Stufe 12 auf, in der der Sauerstoffgehalt von aus der Umgebung entnommener Luft erhöht wird, und

sie hat eine zweite Stufe 14, in der die so aufbereitete Luft in einer ersten Betriebsphase mit Bariumoxid zu Bariumdioxid umgewandelt wird, wobei bei Druckherabsetzung reiner Sauerstoff freigegeben wird, welcher in einem Vorratsbehälter 16 gespeichelt wird. Der Vorratsbehälter 16 ist über einen Druckminderer 18 mit einer Atemmaske 20 für einen Verbraucher verbunden.

Im einzelnen weist die erste Stufe 12 ein Filter 22 auf, durch welches unter Druck stehende, der Umgebung entnommene Luft in die Anlage eingeführt wird. Das Filter 22 entfernt von der Luft mitgeschleppte Materialien wie Salz; Sand und Staub. Das Filter 22 weist einen Abscheider in Form eines Tröpfchenfilters auf, in dem der Durchmesser der von der Luft noch mitgeschleppten Teilchen auf größenordnungsmäßig 3 μ herabgesetzt wird. Darüber hinaus entfernt das Filter zugleich fast das gesamte Wasser und die gesamten Aerosole, welche in der Umgebung von der Luft mitgeführt werden. Durch diese Aufbereitung werden im wesentlichen alle Salze, mitgeführte Ölreste und Gase entfernt.

Es ist sehr wichtig, daß diese Verunreinigungen im Filter 22 entfernt werden, um unerwünschte Reaktionen mit den Sauerstoff produzierenden Bariumoxydkristallen zu vermeiden, welche sich weiter hinten im Gerät in der zweiten Stufe 14 in zwei Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern 24 und 26 befinden, da Verunreinigungen wie Schwefelwasserstoff, öl und Hydratwasser die Wirksamkeit der Regenerierung der Bariumoxydanlage beeinflussen. Die oben aufgeführten Stoffe reagieren bei der Betriebstemperatur von etwa 750⁰C entweder mit Bariumoxid oder Bariumperoxid in der unten angegebenen Art und Weise. Überschüssiges Wasser und Kohlendioxid führen zur Bildung von Bariumhydroxid oder Bariumkarbonat, wodurch ein Wirken des Bariumoxids im Generator unmöglich gemacht wird. In das erhitzte Bariumoxid eintretendes Öl wird andererseits entzündet, wodurch Kohlendioxid und Wasser entstehen, die darüber hinaus ein unerwünschtes Gas in den Sauerstoffgenerator hineinbringen. Es ist deshalb <to notwendig, daß die der Umgebung entnommene Luft durch das Filter 22 im wesentlichen von Verunreinigungen befreit wird, bevor sie in das Bariumoxidbett geleitet wird, damit der Bariumoxidgenerator während des Regenerationszyklus über viele Zyklen hinweg ohne unzulässig starke Alterung Sauerstoff erzeugt Die der Umgebung entnommene aufbereitete Luft strömt durch einen Druckminderer 28, bevor sie in ein Steuerventil 30 eintritt. Das Steuerventil 30 leitet den Strom aufbereiteter Luft abwechselnd auf einem ersten Weg durch eine Leitung 32 zu einer ersten Vorbehandlungskammer 34, die ein Molekularsieb 36 enthält, und auf einem zweiten Weg durch eine Leitung 38 zu einer zweiten Vorbehandlungskammer 40, welche ein Molekularsieb 42 enthält. Dies erfolgt für vorbestimmte Zeiträume, die an einem Zeitschalter 44 eingestellt werden. Der Zeitschalter 44 ist eine elektrische Schaltuhr, die die elektrischen Bestandteile für eine eingestellte Zeitspanne mit Energie versorgt.

Das Steuerventil 30 weist ein Gehäuse 46 mit einer Bohrung 48 auf. Die Bohrung 48 hat eine erste, mit dem Druckminder 28 verbundene öffnung 50, eine zweite, , mit der Vorbehandlungskammer 34 verbundene öffnung 52, eine dritte, mit der Vorbehandlungskammer 40 verbundene öffnung 54, eine vierte öffnung 56 und eine fünfte Öffnung 60, welche mit einer Kühlleitung ä8 verbunden ist, durch welche mit Stickstoff angereichertes Gas strömt, um eine Verbraucherleitung 194 zu kühlen, in der von dem Bariumdioxyd freigesetzter Sauerstoff zu dem Vorratsbehälter 16 strömt Ein in der Bohrung 48 angeordneter Kolben 62 weist eine Reihe von Bunden 64, 66, 68 und 70 auf, welche die in der Bohrung-vorgesehenen öffnungen voneinander trennen und bestimmen, ob die aufbereitete Luft auf dem ersten Weg durch die Leitung 32 oder auf dem zweiten Weg durch die Leitung 38 strömt Ein an dem Kolben 62 angefügter Schaft 72 durchsetzt eine Tragwand 74 und erstreckt sich in das Feld eines Elektromagneten 76. Eine zwischen der Tragwand 74 und dem Bund 70 angeordnete Feder 78 drückt den Kolben 62 beim Boden der Bohrung 48 gegen das Gehäuse 46. In dieser ersten Stellung strömt die gefilterte Luft durch die erste Öffnung 50 und aus der zweiten öffnung 52 heraus auf dem. ersten Weg durch die Leitung 32 zu dem Molekularsieb 36.

Das Material des Molekularsiebs ist normalerweise ein Zeolith mit einer gleichförmigen Porengröße von etwa 4 Angström, damit Stickstoff zurückgehalten wird, während Sauerstoff frei hindurch treten kann. Andere typische, zur Adsorption von Wasserdampf, zum Entfernen von Geruchsstoffen und zum Entfernen anderer Bestandteile der Luft ausgesuchte typische Materialien, welche in Reihe mit dem Zeolithmolekularsieb oder zusätzlich zu demselben angeordnet sein können, können durch Trockenkugeln, Silicageladsorbentien, Aktivkohle, Fullerserde, Knochenkohle und dergleichen gebildet werden. Hält die Feder 78 den Kolben 62 in der in der Zeichnung dargestellten Lage, so strömt die gefilterte Luft normalerweise für etwa 10 bis 15 Sekunden aus der ersten Öffnung 50 zur Bohrung 48, aus der zweiten Öffnung 52 heraus und in die Leitung 32. Das Material des Molekularsiebes hält den Stickstoff in der Vorbehandlungskammer 34 zurück, so daß am Ausgang ein sauerstoffangereichertes Produkt mit etwa 50% Sauerstoff erzeugt wird, das über einen Ventilteller 82 unter Überwindung einer Feder 84 eines ersten Rückschlagventils 90 in eine Leitung 80 und einen Leitungszweig 86 eines Leitungssystems 88 parallel angeordneter Leitungen strömt. An einem Kreuzungspunkt 92 wird dieses sauerstoffangereicherte Gas in einen ersten und einen zweiten Teil aufgeteilt, wobei der erste Teil ir einer Leitung 94 zu einer in der zweiten Stufe 14 vorgesehenen Einrichtung % zum Steuern des Kreislaufes und der zweite Teil in einer Leitung 98 durch eine Drossel 100 in einen Zweig 102 strömt. Befindet sich der zweite Teil im Zweig 102, so bewegt er einen Ventilteller 104 eines Rückschlagventils 112 von einem Sitz 106 die Kraft einer Feder 108 überwindend hinweg, so daß er in die zweite Vorbehandlungskammer 40 strömt. Beim Strömen dieses zweiten Teils des sauerstoffangereicherten Gases zurück durch die Vorbehandlungskammer 40 wird in dieser bei einem vorhergehenden Zyklus zurückgehaltener Stickstoff aufgenommen und durch die Leitung 38 herausgespült, welche die Vorbehandlungskammer 40 mit der dritten öffnung 54 verbindet Aus der dritten öffnung 54 strömt der zweite, nunmehr mit Stickstoff angereicherte Teil des Gases in die Bohrung 48 und aus der fünften öffnung 60 zur Leitung 58, um den in der Verbraucherleitung 194 befindlichen Sauerstoff zu kühlen, bevor dieser den Vorratsbehälter 16 erreicht. Nach 10 bis 15 SeKunden übermittelt der Zeitschalter 44 dem Elektromagneten 76 ein elektrisches Signal, so daß in diesem ein magnetisches Feld aufgebaut wird, welches dazu führt, daß der Schaft 72 in der Tragwand 74 gegen die Kraft der Feder 78 bewegt wird, um den Kolben 62 zu

verschieben und die gefilterte Luft anstatt auf den ersten Weg nunmehr auf den zweiten Weg zu schicken. Auf dem zweiten Weg strömt die gefilterte Luft von der ersten öffnung 50 durch die Bohrung 48 und aus der dritten öffnung 54 zu der zweiten Vorbehandlungskammer 40, wo der in ihr enthaltene Stickstoff zurückgehalten wird, um das sauerstoffangereicherte Gas herzustellen. Das sauerstoffangereicherte Gas strömt in einer Leitung 116 um einen in einem Rückschlagventil 120 angeordneten Ventilteller 118 unter Überwindung einer Feder 122 herum. Dieses sauerstoffangereicherte Gas strömt in einen Zweig 124 des Leitungssystems 88, bis es den Kreuzungspunkt 92 erreicht. Am Kreuzungspunkt 92 strömt der erste Teil weiterhin durch die Leitung 94 zu der Einrichtung 96 zum Steuern des Kreislaufes, während der zweite Teil durch die Drossel 100 in einen Zweig 126 strömt, wobei er unter Überwindung einer Feder 130 um einen Ventilteller 128 eines Rückschlagventils 114 strömt, so daß die Strömung durch das Molekularsieb 36 umgekehrt wird. Strömt sauerstoffangereichertes Gas durch das Molekularsieb 36 zurück, so wird ähnlich wie oben in diesem beim vorhergehenden Zyklus zurückgehaltener Stickstoff in die Leitung 32, durch die zweite Öffnung 52 und die vierte öffnung 56 zur Leitung 58 gespült Der Zeitschalter erregt eine Spule 77 des Elektromagneten 76 regelmäßig für die optimale Zeitspanne für das Molekularsiebmaterial, um kontinuierlich ein sauerstoffangereichertes Gas zu erzeugen. Das austretende, sauerstoffangereicherte Gas hat einen mittleren Druck von 3 bis 4 Atmosphären, wenn es an einer Einlaßöffnung 132 der Einrichtung % zur Steuerung des Kreislaufs ankommt.

Die Einrichtung 96 zur Steuerung des Kreislaufs weist ein Gehäuse 134 mit einer in demselben angeordneten Bohrung 136 auf. Die Bohrung 136 hat eine erste Auslaßöffnung 138 und eine zweite, der Einlaßöffnung 132 benachbarte Auslaßöffnung 140. Ein Tauchkolben 142 weist einen ersten Bund 144 und einen zweiten Bund 146 auf, um eine gleichzeitige Verbindung zwischen der Einlaßöffnung 132 und der ersten Auslaßöffnung 138 zu vermeiden, wenn eine Feder 148 den Tauchkolben 142 gegen den Boden der Bohrung 136 drückt Der Tauchkolben 142 hat einen Schaft 150, welcher eine Tragwand 152 durchsetzt und sich in die Mitte einer Spule 154 eines Elektromagneten 156 fortsetzt Ist der Elektromagnet 156 wie in der Zeichnung nicht erregt, so strömt das sauerstoffangereicherte Gas in die Leitung 158, durch einen Wärmetauscher 160 in die Bariumoxid/ Bariumdioxid-Kammer 24. Eine mit dem Zeitschalter 44 verbundene und durch denselben versorgte Wider-Standswicklung 162 (163) erhöht die Temperatur des Bariumoxidelements auf etwa 750° C. und während dieser Zeit reagiert das sauerstoffangereicherte Gas mit dem Bariumoxid, wobei gemäß der untenstehenden Gleichung Bariumdioxid gebildet wird:

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BaO+ V2 O₂

Druck + Temperatur

♦B*O₂

Das aus der Kammer 24 in eine mit dem eo Wärmetauscher 160 verbundene Leitung 164 eintretende Produkt hat zu dieser Zeit einen hohen Stickstoffgehalt, wobei die Temperatur nahe bei 750⁰C liegt Dieses erhitzte und stickstoffangereicherte Produkt strömt durch eine Reihe von scheibenförmigen Rippen 166, von denen jede regellos verteilte Durchbrüche aufweist, damit, zwischen dem Eintritt 168 in den Wärmetauscher 160 und dem Austritt 170 aus derselben ein gewundener Weg gebildet wird. Beim Strömen auf diesem gewundenen Weg gibt das erhitzte, stickstoffangereicherte Produkt Wärme an das eintretende, in der Leitung 158 strömende sauerstoff angereicherte Produkt ab. Das stickstoffangereicherte Produkt strömt dann durch eine Leitung 172 zu einem ersten Umschaltventil 174.

Das erste Umschaltventil 174 weist ein Gehäuse 180 mit einer Bohrung 182 auf. Die Bohrung 182 hat eine erste, mit der Leitung 172 verbundene öffnung 184 zur Aufnahme des vom Wärmetauscher 160 kommenden stickstoffangereicherten Produktes, eine erste Auslaßöffnung 186, welche durch eine eine Abdeckung 190 durchsetzende Leitung 188 mit der Atmosphäre verbunden ist, und eine zweite Auslaßöffnung 192, weiche durch eine Leitung 194 mit einer Vakuumpumpe 176 verbunden ist. In der Bohrung 182 ist ein Tauchkolben 196 angeordnet, welcher einen ersten Bund 198 und einen zweiten Bund 200 aufweist und den ersten Auslaß 186 von dem zweiten Auslaß 192 trennt. An dem Tauchkolben 196 ist ein Schaft 202 angebracht. Dieser durchsetzt eine Tragwand 204 und erstreckt sich in die Mitte einer Spule 206 eines Elektromagneten 208. Eine Feder 210 ist zwischen der Tragwand 204 und dem Bund 198 angeordnet, welche den Tauchkolben 196 gegen den Boden der Bohrung 182 hält, wie in der Zeichnung dargestellt ist Der Elektromagnet 208 ist mit dem Zeitschalter 44 verbunden und wird über diesen erregt was zum Aufbau magnetischer Flußlinien in der Spule 206 führt. Diese magnetischen Flußlinien führen dazu, daß der Tauchkolben 196 entgegen der Kraft der Feder 210 bewegt wird.

Solange sauerstoffangereichertes Gas von der Einlaßöffnung 132 zur ersten Auslaßöffnung 138 strömt, ist die zweite Auslaßöffnung 140 geschlossen, so daß die Vakuumpumpe 176 dadurch Luft Sauerstoff und Stickstoff aus der Bariumoxid-Bariumdioxidkammer entfernen kann und der in ihr herrschende Druck über ein zweitesjUmschaltventil 178 auf etwa 100 Torr (2 psi) abgesenkt wird.

Das zweite Umschaltventil 178 hat ein Gehäuse 212 mit einer in demselben angeordneten Bohrung 220. Die Bohrung 220 hat eine erste Einlaßöffnung 214, die über eine Leitung 216 mit einem Wärmetauscher 218 verbunden ist, der mit der zweiten Bariumoxid-Bariumdioxidkammer 26 verbunden ist eine erste Auslaßöffnung 222, die über eine die Abdeckung 190 durchsetzende Leitung 224 mit der umgebenden Atmosphäre verbunden ist, und eine zweite Auslaßöffnung 226, die mit der zur Vakuumpumpe 176 führenden Verbraucherleitung 194 verbunden ist Ein in der Bohrung 220 angeordneter Tauchkolben 228 weist einen Bund 230 und einen Bund 232 auf, welche die erste Auslaßöffnung 222 von der zweiten Auslaßöffnung 226 trennen. Ein an dem Tauchkolben 228 befestigter Schaft 234 durchsetzt eine Tragwand 242 und erstreckt sich in die Mitte einer Spule 236 eines Elektromagneten 238. Eine zwischen der Tragwand 242 und dem Bund 232 angeordnete Feder 240 hält den Tauchkolben 228 in Anlage an den Boden der Bohrung 220, solange der Elektromagnet 238 nicht erregt wird. Der Elektromagnet 238 ist mit dem Zeitschalter 44 verbunden, so daß er gleichzeitig mit dem ersten Umschaltventil 174 und der Einrichtung 96 zur Steuerung des Kreislaufes erregt wird. Die Erregung erfolgt für etwa 1 Minute, und dann bewegen die Elektromagnete 156,208 und 238 die ihnen zugeordneten Tauchkolben gleichzeitig, so daß die Arbeitsweise der Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern 24 und 26

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während des Zyklus nacheinander von einer Reaktionskammer zu einer Vakuumkammer geändert wird.

Die Umschaltventile 174 und 178 sind der Reaktionshitze ausgesetzt, die in den Bariumoxid-Bariumdioxid-Kammern 24 und 26 erzeugt wird. Um deren effektive Standzeit zu verlängern, ist eine Leitung 244 mit der Leitung 58 verbunden, welche aus der ersten Stufe 12 ausströmendes, mit Stickstoff angereichertes Gas zum Kühlen zuführt. Dieses Gas zum Kühlen kann durch an der Abdeckung 190 befestigte Leitbleche zu den am stärksten erhitzten Gebieten geleitet werden, z. B. zu der ersten Auslaßöffnung 186 des ersten Umschaltventils 174 und der ersten Auslaßöffnung 222 des zweiten Umschaltventils 178.

Bei einem fehlerhaften Arbeiten des Zeitschalters 44, z. B. infolge eines Versagens der elektrischen Versorgung 246, hält die Feder 148 die Einrichtung 96 zum Regeln des Kreislaufs und halten die Federn 210 und 240 das erste Umschaltventil 174 bzw. das zweite Umschaltventil 178 in einer Lage, in der in der Leitung 94 befindliches, sauerstoffangereichertes Gas durch eine der Kammern 24 und 26 strömen kann, ohne einen Schaden anzurichten.

Erhalten die zum Heizen verwendeten Widerstandswicklungen 162 und 163 während eines solchen fehlerhaften Arbeitens keinen Strom von dem Zeitschalter 44, so kann darüber hinaus ein Ventil 248 geöffnet werden, und damit wird das sauerstoffangereicherte Gas so geleitet, daß es die zweite Stufe 14 umgeht und durch den die Abgabe regulierenden Druckminderer 18 zu der Sauerstoffmaske 20 strömt.

Die Sauerstoffmaske 20 weist zum größten Teil einen herkömmlicheil Aufbau auf. Sie hat ein Einatemventil 252, welches das Ausströmen aus einem Schlauch 258 in eine Gesichtsmuschel 254 steuert, und weist ein Ausatemventil 256 auf, welches das Strömen von Luft

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35 aus der Gesichtsmuschel 254 in die Umgebung steuert. Das Ausatemventil 256 wird normalerweise durch ein Gleichgewicht von Kräften geschlossen gehalten, welche auf es einwirken. Diese Kräfte sind von dem in der Gesichtsmuschel 254 herrschenden Druck, welcher auf die ihm zugewandten effektiven Flächen des Einatemventils 252 und des Ausatemventils 256 zur Ausübung gelangt, und von einem entgegengerichteten Druck in dem Schlauch 258 abgeleitet, welcher auf eine entsprechende Fläche, die von der gegenüberliegenden Seite des Einatemventils 252 gegeben wird, und eine Fläche eines an diesem befestigten Diaphragmas 260 einwirkt. Das Diaphragma 260 liegt vor einer Kammer 262, die über eine Drosselstelle 264 mit dem Schlauch 258 in Verbindung steht. Das Ausatemventil 256 wird durch eine auf es ausgeübte Vorspannung zusätzlich in die geschlossene Lage bewegt, was unter Verwendung einer verhältnismäßig leichten Druckfeder 266 erfolgt. Während eines in der Maske 20 ablaufenden Atemzyklus erzeugt das Einatmen einen Druckabfall über das Einatemventil 252 hinweg, das öffnet, so daß die Gesichtsmuschel 254 mit aus dem Schlauch 258 kommender sauerstoffangereicherter Luft beschickt wird, und das Ausatmen erzeugt einen umgekehrten Druckunterschied über das Einatemventil 252 und führt zu einem öffnen des Ausatemventils 256, so daß die Gesichtsmuschel 254 zu einer mit der Umgebung in Verbindung stehenden Auslaßöffnung 268 hin entlüftet wird. Bei Abnahme des in der Gesichtsmuschel 254 beim Ausatmen herrschenden Drucks wird das das Ausatemventil 256 offenhaltende Nichtgleichgewicht der Kräfte dementsprechend kleiner, und das Kräftegleichgewicht stellt sich dann wieder ein, so daß das Ausatemventil 256 wieder geschlossen wird. Beim weiteren Atmen mit der Atemmaske 20 wird der Kreislauf wieder durchlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sauerstoffaufbereitungsanlage mit einem Filter für zugeführte Luft, einem Steuerventil, zwei mit Molekularsieben versehenen Vorbehandlungskammern, die in am Steuerventil angeschlossenen parallelen Leitungen angeordnet sind, mit über ein Leitungssystem an den Vorbehandlunskammern angeschlossenen Bariurnoxid/Bariumdioxid-Kammern, in denen in einer ersten Betriebsphase Bariumoxid mittels der vorbehandelten Luft zu Bariumdioxid umgewandelt und in einer zweiten Betriebsphase aus dem Bariumdioxid Sauerstoff abgespalten wird, und mit einer an den Bariumoxid/ _]5 Bariumdioxid-Kammern angeschlossenen Verbraucherleitung zum Abführen des abgespaltenen Sauerstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Molekularsiebe (36, 42) eine Affinität zu Stickstoff aufweisen, um den Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern (24, 26) ein sauerstoffangereichertes Gas mit im wesentlichen gleichen Anteilen von Stickstoff und Sauerstoff zuzuführen, und daß das Leitungssystem (88) Leitungszweige (86,98,102,124, 126) aufweist, die die beiden Vorbehandlungskammern (34, 40) über eine Drosselstelle (100) und Ventile (90,112,114,120) verbindet und über die ein Teil des von einer Vorbehandlungskammer (36, 42) abgegebenen Gases im Rückstrom durch die jeweils andere Vorbehandlungskammer (36,42) führbar und dann über eine Kühlleitung (58) zur Kühlung der Verbraucherleitung (194) weiterleitbar ist

2. Sauerstoffaufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern (24,26) ein Umschaltventil (174, 178) nachgeschaltet ist, durch die die Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern (24, 26) wahlweise mit der Atmosphäre verbindbar sind, und daß den Umschaltventilen (174, J78) eine Abdeckung (190) zugeordnet ist, die mit der Kühlleitung (58) zur Kühlung der Umschaltventile (174, 178) verbunden ist.

3. Sauerstoffaufbereitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlungskammern (34,40) mit der Kühlleitung (58) über das Steuerventil (30) verbunden sind, das als magnetisch betätigbares Schieberventil ausgebildet und über zwei getrennte öffnungen (56, 60) an der Kühlleitung (58) angeschlossen ist

4. Sauerstoffaufbereitungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Bariumoxid/Bariumdioxid-Kammern (24, 26) ein Wärmetauscher (160, 218) zur Wärmeübertragung zwischen zu- und abgeführtem Gas zugeordnet ist.