DE2510739C3 - Overpressure protection on a portable device for the delivery of gaseous oxygen - Google Patents

Overpressure protection on a portable device for the delivery of gaseous oxygen

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Description

2. Überdrucksicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts vom zweiten Druckminderungsventil (36) ein poröser Körper als Durchflußbegrenzer (36a,) vorgesehen ist2. Overpressure protection device according to claim 1, characterized in that downstream of the second Pressure reducing valve (36) a porous body is provided as a flow limiter (36a,)

3. Überdrucksicherung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Druckminderungsventil (36) und der Durchflußbegrenzer (36a) zusammen für eine Gasströmung ausgelegt sind, die maximal der 3- bis 25-fachen, insbesondere der 5- bis 20-fachen, unter üblichen Bedingungen im Behälter (10) verdampften Gasmenge entspricht3. Overpressure protection according to one of claims 1 or 2, characterized in that the second pressure reducing valve (36) and the flow limiter (36a) are designed together for a gas flow that is a maximum of 3 to 25 times, in particular 5- to 20 times -fold corresponds to the amount of gas evaporated under normal conditions in the container (10)

4. Überdrucksicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungskapazität des zweiten Verdampfers (35) nicht mehr als V3, insbesondere nicht mehr als Ά der Wärmeübertragungskapazität des ersten Verdampfers (26) beträgt und ausreicht, um beim Eintritt von flüssigem Sauerstoff das 1,04- bis 1,3-fache, insbesondere das 1,08- bis 1,25-fache der Gasmenge zu verdampfen, die maximal durch das zweite Druckminderungsventil (36) und den Durchflußbegrenzer (36a) hindurchtreten kann.4. Overpressure protection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat transfer capacity of the second evaporator (35) is not more than V3, in particular not more than Ά of the heat transfer capacity of the first evaporator (26) and is sufficient to withstand the entry of liquid To vaporize oxygen 1.04 to 1.3 times, in particular 1.08 to 1.25 times the amount of gas that can pass through the second pressure reducing valve (36) and the flow limiter (36a) .

5. Überdrucksicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Druckminderungsventil (32) auf den 1,15- bis 1,4-fachen Abgabedruck des zweiten Druckminderungsventils (36) eingestellt ist5. Pressure relief device according to claim 1, characterized in that the first pressure reducing valve (32) set to 1.15 to 1.4 times the delivery pressure of the second pressure reducing valve (36) is

Die Erfindung betrifft eine Überdrucksicherung an einem tragbaren Gerät zur Abgabe von gasförmigem Sauerstoff zum Einatmen, wobei das Gerät einen isolierten Behälter zur Aufnahme von flüssigem Sauerstoff, einen mit einer Entnahmeleitung verbundenen ersten Verdampfer und ein daran anschließendes Entnahmeventil, und eine auf die Anwesenheit von flüssigem Sauerstoff ansprechende Einrichtung in der Entnahmeleitung vor dem Verdampfer aufweist, die ein Auslaßventil selbsttätig schließt, und das Gerät zum Füllen mit flüssigem Sauerstoff kopfüber auf einen Sauerstoffvorratsbehälter aufsetzbar ist, wobei eine Entnahmeleitung des Vorratsbehälters mit einer Fülleitung des Gerätes verbindbar istThe invention relates to an overpressure safety device on a portable device for dispensing gaseous Oxygen for inhalation, the device being an insulated container for holding liquid Oxygen, a first evaporator connected to a withdrawal line and a subsequent one Extraction valve, and a device responsive to the presence of liquid oxygen in the Has withdrawal line in front of the evaporator, which automatically closes an outlet valve, and the device for Filling with liquid oxygen can be placed upside down on an oxygen storage container, with a Withdrawal line of the storage container can be connected to a filling line of the device

Durch Verdampfen von verflüssigtem Gas bereitgestellter Sauerstoff zum Einatmen wird im Rahmen der medizinischen Therapie bei Lungen- und Herzbeschwerden in weitem Umfang zu Hause oder in Krankenhäusern eingesetzt Aus Gründen der Bequemlichkeit und der universellen Anwendbarkeit ist es wünschenswert, die verdampfte Flüssigkeit aus einem relativ kleinen tragbaren Gerät abzugeben, das von Zeit zu Zeit mit Flüssigkeit aus einem großen Vorratsbehälter wieder gefüllt wird.Oxygen made available for inhalation by the evaporation of liquefied gas is used in the context of the Medical therapy for lung and heart problems widely at home or in It is used in hospitals for the sake of convenience and universal applicability desirable to dispense the vaporized liquid from a relatively small portable device that by time is refilled at times with liquid from a large storage container.

Aus der deutschen Auslegeschrift Nr. 14 91 847 ist ein tragbares Gerät zur Abgabe von gasförmigem Sauerstoff zum Einatmen bekannt, wobei das Gerät einen isolierten Behälter zur Aufnahme von flüssigem Sauerstoff, einen mit einer Entnahmeleitung verbunde-From the German Auslegeschrift no. 14 91 847 is a portable device for the delivery of gaseous oxygen known for inhalation, the device having an insulated container for holding liquid Oxygen, one connected to a sampling line

zo nen Verdampfer und ein daran anschließendes Entnahmeventil aufweist, und zum Füllen mit flüssigem Sauerstoff kopfüber auf einen Sauerstoff-Vorratsbehälter aufsef?bar ist, wobei eine Entnahmeleitung des Vorratsbehälters mit einer Füll-Leitung des Gerätes verbindbar ist zo nen evaporator and an adjoining extraction valve, and for filling with liquid oxygen can be filled upside down on an oxygen storage container, wherein an extraction line of the storage container can be connected to a filling line of the device

Beim bekannten Gerät endet die Entnahmeleitung etwa in der Mitte des Behälters, so daß der Behälter nur bis zur Hälfte seines Innenvolumens mit flüssigem Sauerstoff gefüllt werden kann.In the known device, the removal line ends approximately in the middle of the container, so that the container only can be filled with liquid oxygen up to half of its internal volume.

Dieser Nachteil wurde weitgehend durch eine Sicherheitseinrichtung an einem tragbaren Gerät zur Abgabe von gasförmigem Sauerstoff beseitigt die in der deutschen Auslegeschrift 23 58 956 beschrieben ist. Dieses Gerät weist zusätzlich zu der Füll-Leitung eine nahe bis zum Behälterboden reichende Entnahmeleitung auf, die während des Füllens des Behälters als Entlüftungsleitung dientThis disadvantage was largely due to a safety device on a portable device The release of gaseous oxygen, which is described in German Auslegeschrift 23 58 956, is eliminated. In addition to the filling line, this device has a removal line reaching close to the bottom of the container on, which serves as a vent line during the filling of the container

Dieses Gerät hat jedoch den Nachteil, daß es zu gefährlichen Überdrücken kommen kann, wenn der gefüllte Abgabebehälter versehentlich in eine nicht vertikale Stellung gebracht wird.However, this device has the disadvantage that dangerous overpressures can occur when the a filled dispensing container is accidentally placed in a non-vertical position.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die eine Entlüftung ohne Vergrößerung der Geräteabmessungen auch dann erlaubt wenn der Abgabebehälter unabsichtlich in eine nicht vertikale Position gebracht wird.The present invention is therefore based on the object to provide a device that has a Venting without increasing the dimensions of the device is also allowed if the dispensing container is accidentally is placed in a non-vertical position.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem ersten Verdampfer und dem Entnahmeventil ein erstes Druckminderungsventil angeordnet ist und in einer Leitung, die von der Füll-Leitung abzweigt und ins Freie führt, ein zweiter Verdampfer, ein zweites Druckminderungsventil und ein Durchflußbegrenzer angeordnet sind, und das erste Druckminderungsventil auf einen höheren Abgabedruck eingestellt ist als das zweite Druckminderungsventil.This object is achieved in that between a first pressure reducing valve is arranged in the first evaporator and the extraction valve and in a line that branches off from the filling line and leads to the outside, a second evaporator, a second Pressure reducing valve and a flow limiter are arranged, and the first pressure reducing valve is set to a higher discharge pressure than the second pressure reducing valve.

Bei einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überdrucksicherung ist stromabwärts vom zweiten Druckminderungsventil ein poröser Körper als Durchflußbegrenzer vorgesehen und das erste Druckminderungsventil auf den 1,15- bis 1,4-fachen Abgabedruck des zweiten Druckminderungsventils eingestelltIn a particular embodiment of the overpressure safety device according to the invention, it is downstream provided by the second pressure reducing valve, a porous body as a flow limiter and that the first pressure reducing valve to 1.15 to 1.4 times the delivery pressure of the second pressure reducing valve set

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind das zweite Druckminderungsventil und der Durchflußbegrenzer zusammen für eine Gasströmung ausgelegt, die maximal der 3- bis 25-fachen, insbesondere der 5- bis 20-fachen, unter üblichen Bedingungen im Behälter verdampften Gasmenge entspricht.In a particularly advantageous embodiment, the second pressure reducing valve and the Flow restrictors designed together for a gas flow that is a maximum of 3 to 25 times, in particular corresponds to 5 to 20 times the amount of gas that has evaporated in the container under normal conditions.

Bei einer alternativen Ausführungsform beträgt die Wärmeflbertragungskapazität des zweiten Verdampfers nicht mehr als Vj, insbesondere nicht mehr als Vj der Wärmeübertragungskapazität des erst ϊη Verdampfers und reicht aus, um beim Eintritt von flüssigem Sauerstoff das 1,04- bis 13-fache, insbesondere das 1,08-bis 1,25-fache der Gasmenge zu verdampfen, die maximal durch das zweite Druckminderungsventil und den Durchflußbegrenzer hindurchtreten kann.In an alternative embodiment, the heat transfer capacity of the second evaporator is not more than Vj, in particular not more than Vj the heat transfer capacity of the first ϊη evaporator and is sufficient, when liquid oxygen enters, 1.04 to 13 times, in particular 1.08 to 1.25 times the amount of gas to evaporate, the maximum through the second pressure reducing valve and the flow limiter can pass.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutertThe invention is explained in more detail with reference to drawings explained

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine schemaiische Zeichnung eines im Schnitt dargestellten Abgabebehälters für verflüssigtes Gas sowie eine Steuerschaltung für die Flüssigkeitsverdampfung und Gasabgabe, dargestellt in der aufrechten Stellung, und mit der erfindungsgemäßen Überdrucksicherung; Fig. 1 is a schematic drawing of a section shown delivery container for liquefied gas and a control circuit for the liquid evaporation and gas delivery, shown in the upright position, and with the overpressure safety device according to the invention;

Fig.2 eine schematische Ansicht des Eahälters der Fig. 1 im Querschnitt, mit dem Boden nach oben, und angeschlossen an einen Vorratsbehälter für verflüssigtes Gas während des Füllbetriebs.Fig.2 is a schematic view of the Eahälters Fig. 1 in cross section, with the bottom up, and connected to a storage container for liquefied Gas during filling operation.

F i g. 1 zeigt einen vertikalen Abgabebehälter 10 für verflüssigtes Gas sowie die erfindungsgemäße Überdurcksicherung während des Gasabgabe-Betriebes. Der *5 Behälter 10 umfaßt ein äußeres Gehäuse 11 sowie ein inneres Gefäß 12, um das verflüssigte Gas aufzunehmen, wobei ein evakuierter Raum zwischen ihnen vorhanden ist, der vorzugsweise mit thermisch isolierendem Material 13 gefüllt ist, z. B. mit alternierenden Schichten von Aluminiumfolie und Glasfasermatten. Eine Leitung 16 für die Flüssigkeitsfüllung besitzt ein erstes Ende 17, das sich durch das normalerweise oben befindliche Ende 14 des Behälters 10 erstreckt und dort endet, sowie ein zweites Ende 18, das außerhalb und oberhalb dieses normalerweise oben liegenden Endes des Behälters liegt Eine Koppeleinrichtung 19 ist oberhalb des zweiten Endes 18 angeschlossen.F i g. 1 shows a vertical dispensing container 10 for liquefied gas and the overpressure safety device according to the invention during the gas delivery operation. The * 5 container 10 includes an outer housing 11 and a inner vessel 12 to contain the liquefied gas with an evacuated space between them is, which is preferably filled with thermally insulating material 13, e.g. B. with alternating layers of aluminum foil and fiberglass mats. A line 16 for the liquid filling has a first end 17, which extends through and terminates at the normally upward end 14 of the container 10, as well as a second end 18 which is outside and above this normally overhead end of the container A coupling device 19 is connected above the second end 18.

Eine Leitung 21 für die Flüssigkeitsentnahme und Gasentlüftung erstreckt sich ebenfalls durch das obere Ende 14 des Behälters, wobei das erste Ende 22 dieser Leitung in dem normalerweise unten liegenden unteren Ende 15 oberhalb der inneren Gefäßbasis mündet. Das zweite Ende 23 der Leitung 21 für die Flüssigkeitsentnahme und Gasentlüftung liegt außerhalb und oberhalb des normalerweise obenliegenden Endes 14 des Behälters 10. Eine umkehrbare — Flüssigkeit verdampfende und Gas entlüftende — Steuerungsschaltung 24 umfaßt Flüssigkeits-Abfühleinrichtungen 25, die an dem zweiten Ende 23 der Einrichtung für die Flüssigkeitsentnähme und Gasentlüftung angeschlossen sind und einen ersten Verdampfer 26, der an einem Ende mit der Flüssigkeits-Abfühleinrichtung 25 verbunden ist, während das andere Ende des Verdampfers mit einem Ventil 27 für die Entlüftung an die Atmosphäre verbunden ist.A line 21 for liquid extraction and gas venting also extends through the upper one End 14 of the container, the first end 22 of this Line opens in the normally below lower end 15 above the inner vessel base. That second end 23 of line 21 for liquid extraction and gas venting is outside and above of the normally overhead end 14 of the container 10. A reversible - liquid vaporizing and gas venting control circuit 24 includes liquid sensing devices 25 attached to the second end 23 of the device for liquid removal and gas venting are connected and one first evaporator 26, which is connected at one end to the liquid sensing device 25, while the other end of the evaporator is connected to a valve 27 for venting to atmosphere.

Weiterhin ist eine Signal-Übertragungseinrichtung vorgesehen, um automatisch das Gasentlüftungsventil 27 zu schließen, wenn von der Flüssigkeits-Abfühleinrichtung Flüssigkeit festgestellt wird. Eine derartige Einrichtung kann z. B. aus einem Thermistor 25a und einem elektrischen Signal-Fmirangsdraht 28, einem Regler 29 und einem Draht 30 zur Übertragung eines elektrischen Signals bestehen, wobei der Draht mit dem durch einen Magneten betätigten Entlüftungsventil 27 in Verbindung stehtFurthermore, a signal transmission device is provided to automatically open the gas vent valve 27 to close when from the liquid sensing device Liquid is detected. Such a device can, for. B. from a thermistor 25a and an electrical signal transmission wire 28, a Controller 29 and a wire 30 for transmitting an electrical signal exist, the wire with the by a solenoid operated vent valve 27 is in communication

Die Überdrucksicherung für alle Stellungen des Abgabebehälters umfaßt ein erstes Druckminderventil 32 in der Leitung 33 stromabwärts des ersten Verdampfers 26 und ist so konstruiert, daß es Gas mit einem Druck abgibt, der über dem Atmosphärendruck liegtThe overpressure protection for all positions of the dispensing container comprises a first pressure reducing valve 32 in line 33 downstream of the first evaporator 26 and is designed so that there is gas with delivers a pressure which is above atmospheric pressure

Die Überdrucksicherung umfaßt weiterhin eine Leitung 34, die mit der Füll-Leitung 16 in Verbindung steht und zweite Durchflußbegrenzungs- und Druckminderungseinrichtungen 36 besitzt, die so konstruiert sind, daß Gas mit einem Druck abgegeben wird, der oberhalb des Atmosphärendruckes liegt, aber unterhalb von dem Druck, der von dem ersten Druckminderventil 32 bestimmt wird, sowie mit einer maximalen vorbestimmten Durchflußmenge, die das dreifache bis fünfundzwanzigfache der normalen Verdampfungsmenge für den Behälter beträgt Ein zweiter Verdampfer 35 befindet sich in der Leitung 34 vor der ,zweiten Durchflußbegrenzungs- und Druckminderungseinrichtung 36. Der zweite Verdampfer 35 ist so ausgelegt, daß er das 1,04- bis 130-fache der maximalen Durchflußmenge durch die zweite Durchflußbegrenzungs- und Druckminderungseinrichtung 36 verdampfen kann.The overpressure safety device further comprises a line 34 which is in communication with the filling line 16 and has second flow restricting and pressure reducing devices 36 which are designed so that gas is released at a pressure which is above atmospheric pressure, but below that pressure, which is determined by the first pressure reducing valve 32 and with a maximum predetermined flow rate which is three times to twenty-five times the normal amount of evaporation for the container a second evaporator 35 is located in the line 34 before the second flow limiting and pressure-reducing device 36th The second evaporator 35 is designed so that it can evaporate 1.04 to 130 times the maximum flow rate through the second flow restriction and pressure reduction device 36.

Obwohl das in F i g. 1 dargestellte Ventil 36 die Hauptdurchilußbegrenzung und die Hauptdruckminderungseinrichtung ist, können auch andere Komponenten zusätzlich dazu verwendet werden, um einen Teil dieser Funktion auszuführen. Zum Beispiel kann am Auslaßende der Leitung 34, stromabwärts von dem Ventil 36, ein besonderes Durchflußbegrenzungselement 36a verwendet werden, wie z. B. eine Düse oder ein poröses Teil. Wenn die Durchmesser der Leitung 34 und des Verdampfers 35 verhältnismäßig groß sind, z. B. den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Leitung 33, wird ein getrenntes Durchflußbegrenzungselement notwendig, um den Durchfluß innerhalb der Grenzen von drei- bis fünfundzwanzigmal der normalen Verdampfungsrate zu halten, und um die benötigte Länge des Verdampfers 35 klein zu halten, in Übereinstimmung mit der insgesamt kleinen Größe des Gerätes. Die Durchflußbegrenzung 36a kann alternativ auch stromaufwärts statt stromabwärts vom Druckminderungsventil 36 angeordnet werden und wird dann die gleiche Wirkung liefern, jedoch ist die Anordnung stromabwärts vorzuziehen, da auf diese Weise das Eindringen von Verunreinigungen aus der Atmosphäre, wie beispielsweise Staub, in die Leitung 34 verhindert wird.Although that shown in FIG. 1 illustrated valve 36, the main flow restriction and the main pressure reducing device is, other components in addition to being part of this can be used Function. For example, at the outlet end of conduit 34, downstream of valve 36, a special flow limiting element 36a can be used, such as. B. a nozzle or a porous part. If the diameters of the line 34 and the evaporator 35 are relatively large, e.g. B. the have the same diameter as the line 33, a separate flow restriction element will be necessary to keep the flow rate within the limits of three to twenty five times the normal rate of evaporation to keep, and to keep the required length of the evaporator 35 small, in accordance with the overall small size of the device. The flow restriction 36a can alternatively also be upstream rather than downstream of the pressure reducing valve 36 and then becomes the same Supply effect, however, the arrangement downstream is preferable, as this allows penetration contamination from the atmosphere, such as dust, into the line 34 is prevented.

Es ist aus Sicherheitsgründen erforderlich, eine Berstscheibe 38 in der Leitung 34 zwischen dem zweiten Verdampfer 35 und dem zweiten Durchflußbegrenzungs- und Druckminderungsventil 36 anzuordnen.It is necessary for safety reasons, a rupture disc 38 in the line 34 between the second Evaporator 35 and the second flow-limiting and pressure-reducing valve 36 to be arranged.

F i g. 2 erläutert das Auffüllen des Abgabebehälters 10 mit verflüssigtem Gas aus einem Vorratsbehälter 40. Der Vorratsbehälter 40 besitzt eine ähnliche Grundkonstruktion wie der Behälter 18, ist aber gewöhnlich größer und umfaßt ein äußeres Gehäuse 41 und ein inneres Gefäß 42, um das verflüssigte Gas aufzunehmen, wobei ein evakuierbarer Raum dazwischen angeordnet ist, der vorzugsweise mit einer thermischen Isolierung 43 gefüllt ist.F i g. 2 explains the filling of the dispensing container 10 with liquefied gas from a storage container 40. The reservoir 40 has a similar basic construction to the container 18, but is ordinary larger and comprises an outer housing 41 and an inner vessel 42 to contain the liquefied gas, with an evacuable space arranged therebetween, preferably with thermal insulation 43 is filled.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Überdrucksicherung an einem tragbaren Gerät zur Abgabe von gasförmigem Sauerstoff zum Einatmen, wobei das Gerät einen isolierten Behälter zur Aufnahme von flüssigem Sauerstoff, einen mit einer Entnahmeleitung verbundenen ersten Verdampfer und ein daran anschließendes Entnahmeventil, und eine auf die Anwesenheit von flüssigem Sauerstoff ansprechende Einrichtung in der Entnahmeleitung vor dem Verdampfer aufweist, die ein Auslaßventil selbsttätig schließt, und das Gerät zum Füllen mit flüssigem Sauerstoff kopfüber auf einen Sauerstoffbehälter aufsetzbar ist, wobei eine Entnahmeleitung des Vorratsbehälters mit einer Fülleitung des Gerätes verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Verdampfer (26) und dem Entnahmeventil (31) ein erstes Druckminderungsventil (32) angeordnet ist und in einer Leitung (34); die von der Füll-Leitung (16) abzweigt und ins Freie führt, ein zweiter Verdampfer (35), ein zweites Druckminderungsventil (36) und ein Durchflußbegrenzer (36a) angeordnet sind, und das erste Druckminderungsventil (32) auf einen höheren Abgabedruck eingestellt ist als das zweite Druckminderungsventil (36).1. Overpressure protection on a portable device for the delivery of gaseous oxygen for inhalation, wherein the device comprises an insulated container for receiving liquid oxygen, a first vaporizer connected to a withdrawal line and an adjoining withdrawal valve, and a device responsive to the presence of liquid oxygen in the extraction line upstream of the vaporizer, which automatically closes an outlet valve, and the device for filling with liquid oxygen can be placed upside down on an oxygen container, wherein an extraction line of the storage container can be connected to a filling line of the device, characterized in that between the first evaporator (26) and the extraction valve (31) a first pressure reducing valve (32) is arranged and in a line (34); which branches off from the filling line (16) and leads into the open, a second evaporator (35), a second pressure reducing valve (36) and a flow limiter (36a) are arranged, and the first pressure reducing valve (32) is set to a higher discharge pressure as the second pressure reducing valve (36).
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