DE2619439A1

DE2619439A1 - Vorrichtung zur sauerstofferzeugung

Info

Publication number: DE2619439A1
Application number: DE19762619439
Authority: DE
Inventors: Horst Schuetze
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date: 1976-05-03
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1977-11-24

Description

7622-11 Bremen, den 28. April 19?6

Heu/bv

Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker
Gesellschaft rait beschränkter Haftung

Vorrichtung zur Sauerstofferzeugung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Sauerstoffgas aus Festsauerstoff und zur geregelten, verlustarmen Abgabe des Sauerstoffgases an den Verbraucher.

Sauerstoff für Atemgeräte wird bisher hauptsächlich aus Druckflaschen mit gasförmigem Sauerstoff sowie aus Flüssigsaucrstoffentwicklern geliefert. Neuerdings wird Sauerstoffgas für Atemzwecke
auch aus festem Sauerstoff, sogenanntem Festsauerstoff, gewonnen. Hierzu finden sogenannte Festsauerstoffkartuschen Anwendung, die gezündet werden und anschließend unter Abgabe des Sauerstoffgases bis zum vollständigen Verbrauch des Festsauerstoffes reagieren.
Diese Reaktion kann, wenn sie einmal in Gang gesetzt wurde, nicht mehr unterbrochen werden, das heißt,, der frei werdende Sauerstoff strömt kontinuierlich ab. Für die SauerstoffVersorgung der Passagiere in Luftfahrzeugen sind diese Sauerstoffkartuschen mit einem Atembeutel verbunden, in den der Sauerstoff abströmt und dessen Inhalt der Passagier im Bedarfsfalle einatmet. Sollte der Bedarf an Sauerstoff des Passagiers im betreffenden Notfälle geringer sein, so geht der restliche freiwerdende Sauerstoff verloren. Hieraus
resultiert der prinzipielle Nachteil der Sauerstoffgewinnung aus
Festsauerstoff, bei der eine geregelte Abgabe von Sauerstoffgas
bisher nicht möglich war. Daher war diese Art der Sauerstoffver-

sorgung für Eesatzuncsnitglieder von Luftfahrzeugen wegen der erforderlichen Bedarfsregelung auch nicht anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und Sauerstoffgas aus Festsaucrstoff zu erzeugen und die abgegebene Sauerstoffgasmenge nach dem jeweils auftretenden Bedarf zu regeln, so daß die Verluste durch überschüssig produziertes Sauerstoffgas vermieden werden kennen. Die Lösung dieser Aufgabe ist den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3 ^zu entnehmen. Die er xindungsyeniaile Vorrichtung hat dem wesentlichen Vorteil, daß der aus Festsauerstoff erzeugte gasförmige Sauerstoff zunächst über einen Kompressor einem Druckbehälter zugeführt wird, der das Sauerstoffgas speichert und bei Bedarf in beliebiger Menge abgibt. Der in Folge der gezündeten Festsauerstoffkartusche durch nicht mehr aufzuhaltende Reaktion entstehende Sauerstoff geht also nicht bei Nichtbedarf verloren, sondern wird in jedem Falle dem speichernden Druckbehälter zugeführt. Der erfindungsgemäße, vom Behälterdruck beaufschlagte Druckschalter in Verbindung mit dem Zündregler sorgt für die aufeinander folgende Zündung der einzelnen Festsauerstoffkartuschen und gewährleistet, daß ständig ein Mindestdruck im Druckbehälter aufrechterhalten wird. Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht die auf einem konzentrischen Kreis um den Druckbehälter angeordneten Kartuschen vor, wodurch ein besonders kompaktes Aggregat zur Sauerstoffgaserzeugung entsteht.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden beschrieben und ist in den Zeichnungen dargestellt:

Es zeigen Fig. 1 eine systematische Darstellung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung

und.Fig. 2 eine vorteilhafte Anordnung von Festsauerstoffkartuschen und Druckbehälter.

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In Fig. 1 ist die grundsätzliche Darstellung und Anordnung der einzelnen Komponenten eier erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen. Danach ist zur Erzeugung von gasförmigem Sauerstoff eine Festsauerstoffbatterie I₁ bestehend aus einzelnen Festsauerstoffkartuschen 2, vorgesehen, wobei die einzelnen Festsauerstoffkartuschen 2 an eine Sauerstoffleitung 5 angeschlossen sind. Diese Leitung 5 führt über einen Kompressor 3i ^ei° Rückschlagventil 12 und eine Kühleinrichtung 13 in den Druckbehälter 4. Der Kompressor 3 ist über eine Steucrleitung 10' mit cinerr. Druckschalter 10 verbunden, der vom Druck der Sauerstoffleitung 5 zwischen Festsauerstoffbatterie 1 und Kompressor 3 beaufschlagt vird. Der Druckbehälter 4 ist über eine Druckletung 6 mit einem weiteren Druckschalter 7 verbunden, der über eine Steuerleitung 7' in Verbindung mit dem Zündregler 8 steht. Von diesem Zündregler 8 führen einzelne Zündleitungen 9 zu den einzelnen Festsauerstoffkartuschen 2, so daß jede Kartusche über eine eigene Zündleitung verfügt. Schließlich sind zur Sicherheit der Anlage die Überdruckventile 11 und l4 vorgesehen. An die Sauerstoffleitung 5 ist unmittelbar vor dem Druckbehälter 4 eine Entnahmeleitung 15 angeschlossen, die zum Misch- und Bedarfsregler 16 führt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Sauerstoffgas arbeitet folgendermaßen:

Nach Zündung einer Festsauerstoffkartusche 2 entsteht Sauerstoffgas bei einem Eigendruck p^ in der Kartusche von etwa 2 ata. Dieses Sauerstoffgas niederen Druckes p^ strömt durch die Sauerstoffleitung 5 und betätigt den Druckschalter 10, der seinerseits über die Steuerleitung 10' den Kompressor 3 einschaltet. Dadurch wird das Sauerstoffgas niederen Druckes p^ auf einen höheren Druck p₂ von etwa 3 bis ata verdichtet und über das Rückschlagventil 12 und die Kühleinrichtung 13 in den Druckbehälter 4 gefördert. Für den Fall des Sauerstoffbedarfs wird der Misch- und Bedarfsregler 16 von dem Sauerstoffverbraucher betätigt und Sauerstoff angefordert, der aus dem Druckbe-

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hälter 4 entnommen wird. Durch diese Sauerstoffentnahme über die Eritnahmeleitung 15 sinkt der Gasdruck im Druckbehälter 4 ab. Wird ein Mindestdruck von etwa 3 ^ata unterschritten, so spricht der über die Druckleitung 6 mit dem Druckbehälter 4 in Verbindung stehende Druckschalter 7 an und betätigt über die Steuerleitung 7¹ den Zündregler 8. Dieser zündet über die Zündleitung 9 die nächste Kartusche 2, die wiederum Sauerstoff unter einem Eigendruck p. von etwa 2 ata zur Verfügung stellt. Damit wird über den wieder einsetzenden Kompressor 3 der Mindestdruck im Druckbehälter 4 wieder hergestellt, so daß der Misch- und Bedarfsregler l6 genügend Sauerstoffgas erhält. Sollten mehrere Verbraucher gleichzeitig Sauerstoff anfordern und damit der Druck im Behälter 4 zu schnell absinken, so können durch ein geeignetes Zeitglied im Zündregler 8 eine oder mehrere weitere Kartuschen 2 gezündet werden, um den Sauerstoff durchsatz entsprechend anzupassen.

Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Festsauerstoffkartuschen 2 sowie der Misch- und Bedarfsregler l6 sind handelsübliche Bauteile, die bei einem bestimmten Druck arbeiten. Diese Festsauerstoffkartuschen erzeugen, wie oben ausgeführt, einen Eigendruck P^ von etwa 2 ata, während der Misch- und Bedarfsregler l6 nur bei einem Mindestdruck von etwa 3 ata arbeitet. Daher ist die Zwischenschaltung¹ eines Kompressors zur Erhöhung des Sauerstoffdruckes erforderlich. Grundsätzlich kann dieser Kompressor jedoch aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Fall herausgenommen werden, daß Festsauerstoffkartuschen mit einem höheren Eigendruck zur Verfugung stehen. Die sich hieraus ergebende Gewichtserhöhung infolge der stärkeren Ummantelung der Kartuschen könnte bei einer größeren Anzahl von Kartuschen stärker ins Gewicht fallen als die Gewichtseinsp-arung durch Herausnahme des Kompressors.

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In Fig, 2 ist eine vorteilhafte Anordnung der Festsauerstoffbatterie 21 und des Druckbc-hälters 24 dargestellt. Die Mittelpunkte 23 der einzelnen Festsauerstoffkartuschen 22 befinden sich bei dieser Anordnung auf einem konzentrischen Kreis 25 um den Mittelpunkt 20 des Druckbehälter 24. Diese Anordnung ist besonders kompakt.

Ansprüche

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Claims

7622-11 Bremen, den 28. April Heu/bw Ansprüche

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Sauerstoff-

gas aus Festsauerstoff und zur geregelten, verlustarrrum Abgabe des Sauerstoffgases an den Verbraucher, gekennzei chnet durch eine Bafcerle (i) von mehreren Fesrsauerstof fkartuscheu \'.-■-) zur Lieferung von Sauerstoff gas niederen Druckes p.., ferner durch einen das Sauerstoffgas vom Druck p^ auf den höheren Druck P2 verdichtenden Kompressor (3) und durch einen das verdichtete.Sauerstoffgas aufnehmenden Druckbehälter (4), wobei Batterie (l), Kompressor (3) und Druckbehälter (4) pneumatisch wirksam durch eine Leitung (5) miteinander in Reihe verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckbehälter (4) und

Festder Batterie (l) von/jauerstoffkartuschen (2) ein Druckschalter (7 in Verbindung mit einem Zündregler (8) elektro-pneumatisch wirksan: derart angeordnet ist, daß der Druckschalter (7) primärseitig durch eine Druckleitung (6) pneumatisch wirksam mit dem Druckbehälter (4) und sekundärseitig über eine Steuerleitung(7') mit dem Zündregler (8) verbunden ist, der seinerseits durch je eine Zündleitung (9) mit den einzelnen Festsauerstoffkartuschen (2) verbunden ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß die eine Batterie (2l) bildenden einzelnen Festsauerstoffkartuschen (22) nebeneinander auf dem kreisförmigen Umfang des Druckbehälters (24) derart angeordnet sind, daß ihre Mittelpunkte (23) auf einem konzentrischen Kreis {2z,. um den Mittelpunkt (20) des Druckbehälters (24) liegen.

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