DE3018045C2

DE3018045C2 - Einen geschlossenen Kreislauf aufweisendes Atemgerät

Info

Publication number: DE3018045C2
Application number: DE3018045A
Authority: DE
Inventors: Mark Peter Norristown Pa. Grady; Frederick Albert Broomall Pa. Parker
Original assignee: Rexnord Inc
Current assignee: Biomarine Inc Malvern Pa Us
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1980-05-10
Publication date: 1986-02-13
Also published as: JPS55151969A; FR2456527A1; DE3018045A1; US4266539A; GB2050176A; FR2456527B1; SE439248B; JPS6367B2; GB2050176B; SE8003584L; CA1133354A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein einen geschlossenen Kreislauf aufweisendes Atemgerät mit einem ringförmigen Gehäusemantel und einer Gehäusetrennwand, die den Gehäuseinnenraum in eine untere, in der Nähe des offenen, unteren Endes des Gehäusemantels flexibel begrenzte Gasexpansionskammer, außerhalb derer eine perforierte Bodenabdeckplatte angeordnet ist, und in eine obere, durch einen Deckel verschlossene Gasregenerationskammer unterteilt, welche einen vom ausgeatmeten Gas durchströmten Kohlendioxidwäscher enthält, ferner mit einer Zudosiereinrichtung für Ergänzungssauerstoff, einer Austrittsleitung für die einzuatmende Luft, Überströmöffnungen zwischen der Gasregenerationskammer und der Gasexpansionskammer und einem in der flexiblen Begrenzung angeordneten Belüftungsventil, welches durch eine Abwärtsbewegung der flexiblen Begrenzung gegen die perforierte Bodenabdeckplatte betätigbar ist. Das Atemgerät wird von Personen in verunreinigten Lufträumen verwendet, wie z. B. rauchgefüllte Gebäude, Bergwerke mit verschmutzter Luft usw. Die Einheit kann auch von Tauchern in relativ flachen Gewässertiefen verwendet werden. Bei solchen Einheiten wird der Träger mit einer Atemmaske ausgerüstet, die Ausatmungs- und Einatmungskreisläufe aufweist, die mit dem Mundstück über Absperrventile verbunden sind, um den wahlweisen Fluß der Ausatmungs- und Einatmungsvorgänge beim Atmen des Trägers zu steuern.

Die vorliegende Erfindung ist auf Verbesserungen von bekannten Beatmungsapparaten des geschlossenen Kreis-Typs gerichtet, wobei ein innerer Überdruck in dem Kreislauf des geschlossenen Systems gegenüber dem Umgebungsdruck angewandt wird. Dieses Merkmal des Überdrucks ist sehr wichtig, da innerhalb o^er außerhalb jedes geschlossenen Systems immer bis zu einem gewissen Grad Undichtigkeiten auftreten können. Wenn der Träger eines Beatmungsapparates einatmet, erzeugt er einen kleinen Unterdruck in seiner Lunge, der in das ohne Überdruck arbeitende Atmungssystem übertragen wird. Dies kann in gewissem Ausmaß das Eindringen der äußeren umgebenden Atmosphäre in das System um die Maske des Trägers herum und an anderen Stellen, die schwierig abzudichten sind, ermöglichen. Einige Gase, wie z. B. NO₂, H₂S, Cl₂ usw., sind bereits in sehr niedrigen Konzentrationen hoch toxisch. Der Überdruck gibt dem Träger vollen Schutz, indem er sicherstellt, daß jeglicher Leckverlust aus dem System heraus in die Umgebungsatmosphäre erfolgt, anstatt aus der Umgebungsatmosphäre in das System hinein.

In der US-PS 37 10 553 ist ein Atemgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben. Obgleich das in dieser Patentschrift beschriebene Atemgerät mit geschlossenem Kreis für den Unterwassergebrauch sehr wirksam ist, ist er nicht vom Überdruck-Typ und ist schwer und klobig bei der Verwendung für Rettungszwecke und anderen Unternehmungen in beengter Lage. Es besteht daher ein Bedarf an kompakten, leichten und hochwirksamen Beatmungsapparaten für den Gebrauch durch Feuerwehrleute, Bergwerksrettungspersonal und andere Zwecke, bei denen verunreinigte Lufträume, die hochtoxische Gase enthalten können, betreten werden müssen und bei denen in ihnen gearbeitet werden muß. Es ist insbesondere erforderlich, daß die Gasregenerierungseinheit des Beatmungsapparates, der von Personen für diese Zwecke verwendet wird, vom Überdruck-Typ ist und hinreichend leicht und kompakt ist, so daß er bei der Ausführung von Rettungsunternehmen oder anderen Arbeiten, die in geschlossenen Räumen durchgeführt werden müssen, mit nur geringer Belästigung vom Träger auf dem Rücken getragen werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mit Überdruck arbeitendes Atemgerät zu schaffen, in dem auch bei kompakter Bauweise die Strömungswege so angeordnet sind, daß ein minimaler Druckabfall im inneren Beatmungskreislauf gewährleistet ist. Der Kohlendioxidwäscher soll kompakt und leicht entfernbar sein und der leicht und schnell mit losen Teilchen von Kohlendioxid-entfernenden Chemikalien wieder aufgefüllt werden kann.

Zur Erreichung dieses Zieles soll der Kohlendioxidwäscher, der die Teilchen zur Entfernung des Kohlendioxids enthält, schnell und leicht in minimaler Zeit völlig gefüllt werden und die Teilchen in einem gleichförmigen, fest gepackten Zustand gehalten werden.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert:

F i g. 1 zeigt eine in mehreren Ebenen geschnittene Draufsicht auf das Atemgerät, wobei zur besseren Darstellung Teile der äußeren Abdeckung entfernt sind.

F i g. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des Geräts nach F i g. 1 entlang der Schnittlinie 2-2, die jedoch einige äußere Verkleidungsteile enthält, die in F i g. 1 nicht enthalten sind.

F i g. 3 zeigt eine Querschnittsansicht der Sauerstoffdosierungsvorrichtung, die im Gerät befestigt is,t.

F i g. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines im Gerät angebrachten Belüftungsventils.

F i g. 5 zeigt einen teilweisen Querschnitt des Geräts entlang der Schnittlinie 5—5 in F i g. 1.

F i g. 6 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie 6—6 der F i g. 1.

F i g. 7 zeigt eine Draufsicht des unteren Teils des Geräts, der in F i g. 1 gezeigt ist, bei dem die oberen Teile entfernt sind.

Wie am besten in aen F i g. 1 und 2 zu sehen ist, ist der Raum in dem Atemgerät, in dem das Atemgaa des Trägers aufbereitet und regeneriert wird, umschlossen von einem gewölbten Deckel 10, der abnehmbar in räumli-

chen Abständen durch Gleitverschlüsse 11 an einem hohlen Rahmenteil 12 mit einem offenen Bodenteil, der durch die untere Kante 13 eines ringförmigen äußeren Gehäusemantels 14 begrenzt wird, ablösbar befestigt ist und ein flexibles Membranteil 15 aufweist, die an ihrem äußeren Umfang an dem unteren Umfang des Gehäusemantels 14 durch ein Klemmband 16 dicht befestigt ist. Eine obere Gehäusetrennwand 17 des Rahmenteils 12, das gegenüber dem offenen Bodenende durch den peripheren Gehäusemantel 13 begrenzt wird, erstreckt sich to quer über die Spanne des Gehäusemantels 14 und teilt das Innere des Geräts in eine Gasregenerationskammer 18, die von dem oberen Deckel 10 und der oberen Gehäusetrennwand 17 begrenzt wird und in eine untere Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen, die zwischen dem äußeren Gehäusemantel 14 und dem flexiblen Membranteil 15 eingeschlossen ist Die obere Gehäusetrennwand 17 hat eine ringförmige Schulter 20, die an das obere Ende des äußeren Gehäusemantels 14 mit einem vertieften Abschnitt 21 angrenzt, in dem der Kohlendioxidwäscher 31 befestigt ist Dieser vertiefte Abschnitt hat einen Boden 22 ohne Löcher, der sich konzentrisch quer über eine äußere ringförmige Seitenwand 23 erstreckt, die sich von der äußeren Peripherie des vertieften Abschnitts 21 zu der ringförmigen Schulter 20 erstreckt Die ringförmige Schulter 20 enthält um ihren Umfang herum eine Serie von Überströmöffnungen 24, die den oberen Teil der Gasregenerationskammer 18 mit einer Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen verbindet Die äußere ringförmige Wand 23 des vertieften Abschnitts hat eine Anzahl von nach außen sich erstreckenden Böden 26, die um dessen Peripherie herum angebracht sind, und die sich partiell entlang der Wand von radial sich erstreckenden Kerben 26a im Boden 22 des oberen Rahmenschalenteils erstrecken und eine Vielzahl patronenstützender Oberflächen um die Peripherie des vertieften Abschnitts herum bilden.

Der Kohiendioxidwäscher 27 ist an den oberen Seiten der Böden 26 befestigt und wird durch den O-Ring 28 fest im vertieften Abschnitt 21 dergestalt gehalten, daß er die Gasregenerationskammer 18 in einen oberen Gasreinigungsraum 29 und einen unteren Gasreinigungsraum 30 teilt Der Kohlendioxidwäscher enthält ein ringförmiges, wulstförmig ausgestaltetes Einsatzelement 31 mit einem oberen Kopfende, das durch die Oberkante der äußeren Behälterwand 32, die von der äußeren Peripherie eines transversal sich erstreckenden ringförmigen Bodenabschnitts 33, der durch eine Anzahl Durchbrüche 34, die in radialen Reihen um den Spann des Bodenabschnitts herum angeordnet sind, durchbrochen ist, und sich nach aufwärts erstreckt, begrenzt ist Der Mittelteil des Bodenabschnittes hat eine aufwärts sich erstreckende innere Wand 35, über deren obere Peripherie quer sich ein transversal erstreckendes Mittelsegment 36 befindet, das unterhalb des Niveaus der Oberkante der äußeren Behälterwand 32 liegt Die Peripherie des ringförmigen Bodenabschnittes 33, der den äußeren und inneren Wänden 32 und 35 des Einsatzelements benachbart ist weist flache, ringförmige, die FiI-terelemente tragende Stützflächen 37 und 38 mit radial sich erstreckenden Rippen 25, die sich zwischen ihnen erstrecken, auf, die sich ein kleines Stück oberhalb des durchbrochenen Gebietes des Bodenabschnittes 33 erheben, auf dem ein ringförmiges wulstförmig ausgestaltetes Filterelement 39 im Abstand oberhalb des durchbrochenen Bodenabschnittes 33 des Einsatzelements befestigt ist Ein geeignetes Material für das Filterelement 39 besteht aus einem 3,175 mm (1/8 inch) dicken gesinterten Polyäthylen. Lose Teilchen der Kohlendioxid-entfernenden Chemikalie 40, wie z. B. Sodasorb, füllen das Einsatzelement oberhalb des Filterelements 39 zumindest bis zu der Höhe des inneren Mittelsegments 36. Ein Kissen 41 aus einem nachgiebigen, zusammendrückbaren Material, wie z. B. offenzelligem geschäumtem Polyurethan, liegt über den Kohlendioxidentfernenden Chemikalien. Das poröse Kissen wird durch einen Deckel 42, der eine Serie von beabstandeten Durchbrechungen 43 aufweist, unter Zusammendrücken gegen die lose Kohlendioxid-entfemende Chemikalie gedrückt, wobei die Mitte des Deckels durch einen Gleitverschluß 44 "lösbar am Mitteisegment 36 des Kohlendioxidwäschers 27 befestigt ist.

Das offene Ende des Rahmenteils 12 ist durch eine Bodenabdeckplatte 45 umschlossen, die an Vorsprüngen 14a, die. sich in räumlichen Abständen um den Gehäusemantel 14 des Rahmenteils 12 erstrecken, durch Schrauben 47 befestigt ist Diese Bodenabdeckplatte weist beabstandete Öffnungen 46 auf, die unterhalb des offenen Endes des Rahmenteils 12 liegen. Eine flache Membranplatte 48 ist an der Unterseite des flexiblen Membranteils 15 befestigt und an dem Membranteil und der äußeren Peripherie der Membranplatte 48 sind in räumlichen Abständen zur inneren Kante in nächster Nachbarschaft zum Gehäusemantel 14 darüberliegende Führungen 49 befestigt, um das Membranteil bei jeder aufwärts oder abwärts gerichteten Bewegung zu führen. Ein duales Belüftungsventil 50, das im folgenden beschrieben wird, ist auf dem Mittelteil des Membranteils und der Membranplatte 48 befestigt, wobei das Oberteil des Belüftungsventils sich in der Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen befindet, wobei der untere Teil sich in den Raum zwischen dem flexiblen Membranteil und der Bodenabdeckplatte 45 befindet Eine Schraubendruckfeder 51, die um den unteren Teil des Belüftungsventils 50 herum angebracht ist erstreckt sich zwischen der Membranplatte 48 und dem erhöhten Teil 52 in der Mitte der Bodenabdeckplatte, und beaufschlagt das flexible Membranteil nach oben gegen den Gasdruck in der Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen.

Eine Sauerstoff-Zudosiervorrichtung 53, die im folgenden beschrieben wird, ist an der Mitte des Bodens 22 des vertieften Abschnitts 21 befestigt, wobei das Kopfteil sich nach oben in die untere Gasregenerationskammer in den Raum, der durch die aufwärts sich erstrekkende innere Wand 35 des Einsatzelements und dem unteren Ende, das durch den Boden 22 des vertieften Abschnitts in die Gaskammer 19 mit variablem Volumen reicht, gebildet wird, erstreckt Die Zudosiervorrichtung ist mit einer Sauerstoff-Versorgungsflasche 87 über ein Absperrventil 88 in der Versorgungsleitung 54 verbunden.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 (von der die obere Gehäuseabdeckung 55, die in F i g. 2 gezeigt ist, zur besseren Darstellung weggelassen wurde) und auf die Fig.5, führt die rohrförmige Wand 56 eines Ausatmungsrohres 57, das mit dem Ausatmungsrohr der Gesichtsmaske des Trägers (nicht gezeigt) in Verbindung steht, durch den Raum der Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen in den unteren Gasreinigungsraum 30 der Gasregenerationskammer 18. Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 6 begrenzt die rohrförmige Wand 58 des Einatmungsrohres 59, die mit dem Einatmungsrohr der Maske des Trägers in Verbindung steht die äußere periphere Wand 14 des Rahmens in der

Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen von innen.

Wie bereits beschrieben, verbindet das doppelte Belüftungsventil 50, das am Mittelteil des flexiblen Membranteils 15 befestigt ist, die Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen mit dem Raum, der zwischen dem flexiblen Membranteil 15 und der Bodenabdeckplatte 45, die mit der äußeren Umgebung über die Öffnungen 46 in Verbindung steht, eingeschlossen ist. Wie am besten in F i g. 4 zu sehen ist, enthält das Belüftungsventil eine Grundplatte 60, die durch öffnungen 74 unterbrochen ist, mit einem zylindrischen Randteil 60a, der sich durch eine öffnung im Membranteil 15 und dessen Membranplatte 48 erstreckt, einen oberen Ventilkörpersitz 61, der unterhalb des Membranteils 15 und der Membranplatte 48 liegt, und einen unteren Ventilkörpersitz 62, der in ineinandergreifendem Kontakt mit und unterhalb des oberen Ventilkörpersitzes 61 liegt. Ein unterer Ventilring 63 mit einem äußeren Rand 64, der auf dem unteren Ventilkörpersitz 62 ruht, weist eine zentrale Nase 65 auf, die sich nach unten durch die zentrale öffnung 66 im unteren Ventilkörpersitz 62 erstreckt. Ein oberer Ventilring 67 mit einem zentralen Teil 68, der durch die zentrale öffnung 69 im oberen Ventilkörpersitz 61 hervorragt, weist einen äußeren Rand 70 auf, der auf dem oberen Ventilkörpersitz 61 ruht. Eine Druckfeder 71 ist zwischen den oberen und unteren Ventilringen 63,67 und eine Druckfeder 72 zwischen dem oberen Ventilring 67 und dem Element 73 aus rostfreiem Stahl, das auf der unteren Fläche der Grundplatte 60 über Öffnungen 74 ruht, angeordnet, und hält normalerweise die oberen und unteren Ventilringe in aufliegender Position auf den Ventilkörpersitzen, wie in F i g. 4 gezeigt ist

Der Aufbau der Sauerstoff-Zudosierungseinrichtung 53 ist in F i g. 3 gezeigt Ein hohles Gehäuse 75 dieser Vorrichtung erstreckt sich durch eine öffnung 76 im Bodenteil des oberen geschlossenen Bodens 22 und ist in dieser Position fest durch Schrauben 77 und Dichtungen 78 mit dem Boden des Gehäuses in Verbindung mit der Gaskammer 19 mit variablem Volumen und dem oberen Teil, das sich nach oben in den unteren Gasreinigungsraum 30 hinein erstreckt, verbunden. Der untere Teil des hohlen Inneren einer rohrförmigen, mit Gewinde versehenen Kappe 79, die schraubbar im Eingriff steht mit dem erweiterten oberen hohlen Teil 81 des Gehäuses, enthält unterhalb des Sauerstoffaustritts 82 mit kleinerem Durchmesser, der sich in den unteren Gasreinigungsraum 30 öffnet, eine Gasflußdrossel 80. Ein Durchlaß 84, der sich von dem oberen Teil 81 des Gehäuses mit vergrößertem Hohlraum durch den Boden des Gehäuses in Verbindung mit der Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen erstreckt, ist mit der Sauerstoff-Versorgungsleitung 54 verbunden. Die Drossel 80 begrenzt den Sauerstofffluß aus der Zudosierungseinrichtung in den unteren Gasreinigungsraum 30 auf etwa 1 bis 1,5 l/min. Ein federbeaufschlagtes Zusatzsauerstoffventil 83 mit einer Dichtung 85, ähnlich dem Luftventil in einem Automobilreifen, ist schraubbar in dem unteren Ende des Durchlasses 84 enthalten. In der in F i g. 3 gezeigten normalerweise geschlossenen Position ist das Ventil geschlossen. Wenn das Betätigungselement 86 nach oben gestoßen wird, öffnet sich das Ventil, und Sauerstoff kann in den Durchlaß 84 eintreten, um nach unten und heraus aus dem Boden des Gehäuses 75 in die Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen zu fließen.
Nach dem Anlegen des Beatmungsapparates öffnet der Benutzer das Sauerstoffversorgungsventil 88, wodurch ein Sauerstofffluß durch die Versorgungsleitung 54 in die Zudosierungseinrichtung 53 fließt, die einen konstanten Sauerstofffluß von etwa 1 bis 1,5 l/min durch die Drossel 80 in den unteren Gasreinigungsraum 30 der Gasregenerationskammer 18 aufrechterhält. Dieser zusätzliche Sauerstoff ist normalerweise hinreichend, um den durch den Benutzer verbrauchten Sauerstoff, der in Form von CO2 wieder ausgeatmet wird und durch die Chemikalien in der Büchse entfernt wird, zu ersetzen. Die ausgeatmete Luft des Benutzers fließt von dem Ausatmungsrohr in der Maske des Benutzers durch das Ausatmungsrohr 57 in den unteren Gasreinigungsraum 30 der Gasregenerationskammer, wenn das Versorgungsventil geöffnet wurde. Die Gase, die von dem Benutzer in den unteren Gasreinigungsraum 30 ausgeatmet werden und mit Sauerstoff angereichert werden, fließen in einem gleichmäßigen Verlauf aufwärts durch die Durchbrüche 34 des Einsatzelements 31 durch die COrentfernenden Chemikalien 40 und durch die Durchbrechungen 43 in der Bedeckung in den oberen Gasreinigungsraum 29, wobei das CO2 durch die Chemikalien 40 absorbiert wird. Diese aufbereitete Atemluft des Benutzers fließt dann abwärts um den Rand des Gestells des Apparates herum durch die peripher sich erstreckenden Überströmöffnungen 24 in der ringförmigen Schulter des Rahmens in die Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen hinein und drückt das Membranteil und die Schraubendruckfeder 51, die bereits in einem partiell zusammengedrückten Zustand sich befindet, nach unten. Die wiederaufbereiteten Gase in der Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen werden dann vom Benutzer durch die Austrittsleitung 59, die mit dem Einatmungsrohr der Maske des Benutzers in Verbindung steht, eingeatmet und bewirken eine Aufwärtsbewegung des Membranteils. Die Richtung des Flusses wird durch eine übliche Regulierventilanordnung (nicht gezeigt) kontrolliert. Falls der Benutzer überschüssige Mengen Sauerstoff über die 1 bis 1,5 Liter hinaus, die normalerweise durch die Drossel 80 in den Gasreinigungsraum 30 fließen, verbraucht, nimmt das Volumen der wiederaufbereiteten Gase in der veränderlichen Gasexpansionskammer 19 ab, wodurch das flexible Membranteil 15 sich soweit nach oben biegt, daß das Belüftungsventil 50 an die Betätigungsvorrichtung 86 der Sauerstoff-Zudosiereinrichtung anstößt und einen zusätzlichen Sauerstofffluß in die Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen ermöglicht Die aufwärts gerichtete Kraft, die durch die Schraubendruckfeder 51 auf die Membranplatte 48 ausgeübt wird, bewirkt, daß der Gasdruck in dem System oberhalb des Umgebungsdrucks angehoben wird, wodurch bewirkt wird, daß auch der kleinste Gasaustritt durch Undichtigkeiten nach außen hin erfolgt, wodurch das Eindringen von unerwünschten und toxischen Elementen aus der umgebenden Atmosphäre, in der der Benutzer arbeitet, vermieden wird. Falls das Volumen der Gase in der Gasexpansionskammer 19 mit variablem Volumen aus bestimmten Gründen anwachsen sollte, beispielsweise weil der Benutzer geringere Mengen Sauerstoff verbraucht, als durch die Drossel 80 der Sauerstoff-Zudosiereinrichtung fließen, biegt sich das Membranteil 15 nach unten, bis die untere Nase 65 des unteren Sitzes des Belüftungsventils den mittigen erhöhten Teil 52 der Bodenabdeckplatte 45 berührt Die Aufwärtsbewegung der Ventilringe 63 und 67 gegen den Druck der Druckfedern 71 und 72 verbindet das Innere des Belüftungsventils 50 mit dem Raum unter-

halb des Membranteils 15 und ermöglicht, daß ein Gasüberschuß aus dem System ausfließt. Die Aufnahme der doppelten Serienanordnung der Ventilringe 63 und 67 im Belüftungsventil verhindert, daß das Belüftungsventil offen bleibt, falls ein Partikel oder irgendeine andere Art von Verunreinigungen sich zwischen einem der Ventilsitze und den Ventilringen verkeilt. Normalerweise wird in den üblichen Typen von Belüftungsventilen mit nur einem Ventil eine manuelle Unterbrechung benötigt, falls eine Verunreinigung das Ventil in offener Stellung verklemmen läßt. Jedoch ist ein solches fernbedientes Ventil schwierig in das Innere einer geschlossenen Gasregenerierungseinheit einzubauen. Die oben beschriebene doppelte Ventilanordnung bietet einen hinreichenden Sicherheitsfaktor, so daß ein manuelles Unterbrechungsventil nicht erforderlich ist

Die beschriebene Anordnung des Atemgeräts hält die Kohlendioxid-entfernenden Chemikalien während der brauchbaren Lebensdauer der Chemikalien in gleichförmig und fest kompaktiertem Zustand, was zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines gleichförmigeii Flusses der ausgeatmeten Gase über die innere Querschnittsfläche des Wäschers erforderlich ist, wenn die Gase aus dem unteren Gasreinigungsraum 30 in den oberen Gasreinigungsraum 29 fließen. Wenn die Kohlendioxid-entfernenden Chemikalien nicht jederzeit in gleichförmig festgepackten Bedingungen gehalten werden, suchen sich die Ausatmungsgase diskrete Kanäle durch die chemischen Partikel, was zu einem ungleichförmigen Fluß der Gase durch die Chemikalien führt Die Kompression des zwischen dem Deckel 42 und den das Einsatzelement füllenden Chemikalien 40 gelegenen federnden Kissens 41 hält die Chemikalien 40 in gleichförmigem und festgepacktem Zustand und stellt somit zu jeder Zeit eine gleichförmig und festgepackte Verteilung der Chemikalien im Einsatzelement sicher, selbst wenn das Atemgerät einige Zeit in Gebrauch gewesen und zumindest in mäßigem Ausmaß einer rauhen Behandlung ausgesetzt worden ist Die Anordnung, wodurch der Deckel 42 an Ort und Stelle oberhalb des federnden Kissens 41 gehalten und an dem Mittelsegment 36 des Einsatzelements mit Hilfe von Deckelverschlüssen 44 befestigt wird, erlaubt einen schnellen und leichten Ersatz von verbrauchten Kohlendioxid-entfernenden Chemikalien. Nach der Entleerung des Einsatzelements 31 werden frische Chemikalien in das Einsatzelement entleert, das leicht geklopft wird, so daß sich die Chemikalien in ihrem Inneren absetzen, um die Höhe der Chemikalien etwas oberhalb des Mittelsegments 36 des Einsatzelements zu bringen. Die Kompression des federnden Kissens 41, das gegen die Chemikalien gepreßt wird, nachdem der Deckel auf dem Einsatzelement befestigt worden ist läßt die Chemikalien sich weiter absetzen und hält sie in einem gleichförmig festgepackten Zustand.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Ί

Claims

Patentansprüche:

1. Einen geschlossenen Kreislauf aufweisendes Atemgerät mit einem ringförmigen Gehäusemantel und

einer Gehäusetrennwand, die den Gehäuseinnenraum in eine untere, in der Nähe des offenen, unteren Endes des Gehäusemantels flexibel begrenzte Gasexpansionskammer, außerhalb derer eine perforierte Bodenabdeckplatte angeordnet ist, und in eine obere, durch einen Deckel verschlossene Gasregenerationskammer unterteilt welche einen vom ausgeatmeten Gas durchströmten Kohlendioxidwäscher enthält, ferner mit einer Zudosiereir.richtung für Ergänzungssauerstoff,

einer Austrittsleitung für die einzuatmende Luft,
Überströmöffnungen zwischen der Gasregenerationskammer und der Gasexpansionskammer und einem in der flexiblen Begrenzung angeordneten Belüftungsventil, welches durch eine Abwärtsbewegung der flexiblen Begrenzung gegen die perforierte Bodenabdeckplatte betätigbar ist,

dadurchgekennzeichnet, daß

die Gehäusetrennwand (17) einen schalenförmig zur Gasexpansionskammer (19) hin vertieften Abschnitt (21) mit geschlossenem Boden (22) aufweist, dessen Seitenwände (23) mit einer ringförmigen Schulter (20) verbunden sind, die andererseits oben an den Gehäusemantel (14) anschließt,
der Kohlendioxidwäscher (27) als ein die Gasregenerationskammer (18) in einen oberen (29) und in einen unteren (30), vom ausgeatmeten Gas angeströmten Gasreinigungsraum unterteilendes, durchgehendes Einsatzelement (31) ausgebildet ist, welches innen an der Seitenwand (23) des vertieften Abschnittes (21) abgedichtet ist,

die Überströmöffnungen (24) in der Schulter (20) angeordnet sind und die Gasexpansionskammer (19) mit dem oberen Gasreinigungsraum (29) verbinden,
die Austrittsleitung (59) für die einzuatmende Luft an die Gasexpansionskammer (19) angeschlossen ist, und die flexible Begrlnzung der Gasexpansionskammer (19) als eine unterhalb des schalenförmigen Abschnittes (21) angeordnete, entlang ihrem umfang flexibel abgedichtete (15) Membranplatte (48) ausgebildet ist, die von einer an der perforierten Bodenabdeckplatte (45) abgestützten Vorspanneinrichtung (51) getragen ist.

2. Atemgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranplatte (48) mit einer zentralen öffnung versehen ist, in der das Entlüftungsventil (50) angeordnet ist.

3. Atemgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine Schraubendruckfeder (51) ist, die mit ihrem oberen Ende das Entlüftungsventil (50) umgebend gegen die Membranplatte (48) anliegt.

4. Atemgerät nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranplatte (48) am Umfang einen Abstand vom Gehäusemantel (14) aufweist und mit den Außenumfang der Membranplatte (48) überragenden Führungen (49) zum Positionieren der Membranplatte (48) innerhalb des Gehäuscmantels (14) versehen ist.

5. Atemgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich vom Außenumfang der Membranplatte (48) ein flexibler ringförmiger Mcmbrarucil (15) erstreckt, der mit seinem Außenumfang abdichtend entlang des Gehäusemantels (13, 14) eingespannt (16) ist

6. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 — 5, dadurch gekennzeichnet daß das Entlüftungsventil (50) einen mehrteiligen, vertieften Ventilkörper aufweist der abdichtend in der Membranplatte (48) befestigt ist und zwei innere Ventilkörpersitze (61, 62) aufweist die in Reihe zwischen öffnungen (74, 66) zur Gasexpansionkammer (19) und dem umgebenden Raum außerhalb der Membranplatte (48) angeordnet sind, sowie zwei federbeaufschlagte Ventilringe (63,67), die in Serie in dem Ventilkörper verbunden sind und von denen jede zwischen einer geschlossenen Stellung, in der sie auf einem der Ventilsitze sitzen, und einer offenen Stellung, in der sie vom Ventilsitz abgehoben sind, verbunden sind, wobei der unterste, am weitesten von der Gasexpansionskammer entfernt befindliche Ventilring (63) eine Nase (65) aufweist, die ein unteres erhöhtes Teil (52) berühren kann, das am unteren Ende des Wandabschnittes (14) befestigt ist wobei die Ventilringe (63, 67) bei einer hinreichenden Abwärtsbewegung der Membranplatte (48) und des Entlüftungsventils (50) in die offene Stellung anhebbar sind.

7. Atemgerät nach einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet daß in dem geschlossenen Boden (22) des vertieften Abschnittes (21) der Gehäusetrennwand (17) die Zudosiereinrichtung (53) für den Ergänzungssauerstoff angeordnet ist, und daß diese Zudosiereinrichtung (53) mit einem Sauerstoffaustritt (80, 82) für eine im wesentlichen konstant wählbare Sauerstoffmenge, der in den unteren Gasreinigungsraum (30) mündet, und mit einem Zusatzsauerstoff-Ventil (83) versehen ist, dessen Austrittsöffnung in die Gasexpansionskammer (19) mündet und welches mit einem in die Gasexpansionskammer (19) ragenden Betätigungselement (86) versehen ist das durch die nach oben bewegte Membranplatte (48) bzw. das in ihr angeordnete Entlüftungsventil (50) auslösbar ist.

8. Atemgerät nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Eirsatzelement (31) aus einem konkaven Behälter besteht welcher Chemikalien (40) zum Absorbieren von Kohlendioxid aufnehmen kann, mit einem oberen Deckelteil (42), einer äußeren ringförmigen Wand (23), die sich aufwärts von einem quer sich erstreckenden Boden (33) erstreckt, der räumlich getrennte Durchbrüche (34) und eine Filter (39) tragende Oberfläche (37,38) aufweist, die sich um den Umfang des Bodenabschnitts (33) erstreckt und sich oberhalb des Gebiets der Durchbrüche erhebt, einem flachen porösen Filterelement (39), das an seinen äußeren Kanten auf der Stützfläche (37, 38) im Abstand zu den Durchbrüchen gelagert ist einem durchbrochenen Deckel (42), der abnehmbar an dem Behälter befestigt werden kann und so gestaltet ist, daß er quer über die oben offene Spanne des Behälters sich in Kontakt mit dem Rand der äußeren Behälterwand (32) erstreckt, einem Verschluß (44) zur Befestigung des Deckels (42) an dem Einsatzelement (31) und einem Kissen (41) aus einem porösen kompressiblen Material, das das obere offene Ende des Einsatzelements (31) überspannt und eine Dicke und Gestalt aufweist,

daß es an dem Deckel (42), der an dem Behälter durch Befestigungseinrichtungen in Drjckeingriff zwischen dem Deckel (42) und den Kohlendioxid absorbierenden Teilchen (40), mit denen der Behälter gefüllt ist, befestigt werden kann, eingreifen kann.

9. Atemgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (33) einen ringförmigen, durchbrochenen Abschnitt aufweist, koaxial mit einem aufragenden Mittelabschnitt oline Löcher, der durch eine ringförmige innere Wand (35) begrenzt wird, über dessen oberen Rand sich ein quer erstreckendes Mittelsegment (36) befindet, auf dem die mittlere untere Fläche des Kissens (41) ruht, wobei der Deckelverschluß (44) in löslichem Eingriff mit dem Mittelsegment (36) des Bodenabschnitts ohne Löcher und dem Mittelteil des Deckeis (42) gebracht werden kann, um die äußere periphere Kante des Deckels (42) mit der oberen Kante der peripheren Behälterwand und seine untere Fläche mit dem darunterliegenden Kissen (41) in Berührung zu bringen.