DE3310761A1 - Atmungsgeraet - Google Patents
AtmungsgeraetInfo
- Publication number
- DE3310761A1 DE3310761A1 DE19833310761 DE3310761A DE3310761A1 DE 3310761 A1 DE3310761 A1 DE 3310761A1 DE 19833310761 DE19833310761 DE 19833310761 DE 3310761 A DE3310761 A DE 3310761A DE 3310761 A1 DE3310761 A1 DE 3310761A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- breathing
- channel
- cooling unit
- exhalations
- breathing bag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 title claims description 65
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 27
- 239000003570 air Substances 0.000 description 12
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- KFVPJMZRRXCXAO-UHFFFAOYSA-N [He].[O] Chemical compound [He].[O] KFVPJMZRRXCXAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N [N].[O] Chemical compound [N].[O] OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B9/00—Component parts for respiratory or breathing apparatus
- A62B9/003—Means for influencing the temperature or humidity of the breathing gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
- B63C11/02—Divers' equipment
- B63C11/18—Air supply
- B63C11/22—Air supply carried by diver
- B63C11/24—Air supply carried by diver in closed circulation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
Description
COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED
Hobart House, Grosvenorplace, London SW1X 7AE, Großbritannien
Atmungsgerät.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Atmungsgerät, insbesondere ein Atmungsgerät mit einem Kohlendioxid-Absorber.
Kohlendioxid-Absorber, insbesondere solche, die Natronkalk
enthalten, werden in vielen unterschiedlichen Typen von
Atmungsgeräten mit geschlossenem Kreislauf und Atmungsgeräten mit halbgeschlossenem Kreislauf verwendet, wie beispielsweise
in demjenigen gemäß veröffentlichter britischer Patentanmeldung 2,064,335 der Anmelderin. Die vorliegende
Erfindung ist besonders nützlich in Bezug auf die vorgenannten Geräte mit halbgeschlossenem Kreislauf, sie bietet
jedoch wesentliche Vorteile im Zusammenhang mit all denjenigen Geräten, die einen Kohlendioxid-Absorber beinhalten.
Aus der Absorption von Kohlendioxid in Natronkalk folgt die Emission von signifikanten Mengen von Reaktionswärme. Dies
bewirkt, daß durch den Benutzer einzuatmende Gase aufgeheizt sind und obwohl dies in extrem kalten Umgebungen, wie
beispielsweise beim Tiefseetauchen oder in großen Höhen vorteilhaft
sein kann, so werden doch in den meisten Anwendungsfällen an Land, einschließlich insbesondere Untertage-Bergungsarbeiten,
unangenehm hohe Atemtemperaturen erreicht. Dieser Effekt ist insbesondere dann sehr stark wahrnehmbar,
wenn die Umgebungstemperatur und die Feuchtigkeit ansteigt, was dazu führt, daß der Wärmeverlust vom Gerät an die Umgebung
abnimmt, und der Benutzer ist in diesen Fällen auch weniger dazu fähig, Körperwärme an die Umgebung abzugeben.
Der "British Standard for Breathing Apparatus , BS 4667 Part 1 1974 Appendix D" spezifiziert, daß unter den folgen-
1" den Bedingungen die Temperatur des eingeatmeten Gases nicht
mehr als 4O0C betragen soll:
Atemfrequenz 20 Atmungen pro Minute Atmungsvolumen 2 Liter
Volumen pro Minute 40 Liter pro Minute Ausgeatmete Luft 5 Vol.-35 CO2 bei 37°C, voll
gesättigt mit Wasserdampf
Umgebung 300C, bei 85 % bis 90 % rela
tiver Feuchtigkeit.
Um beispielsweise von dem Atmungsgerät gemäß der vorgenannten
Patentanmeldung der Anmelderin auszugehen, welches mit 10 Liter von frischem Sauerstoff pro Minute arbeitet, was
das Entlüften von 8,5 Litern pro Minute von ausgeatmeten
Gasen bedingt, kann ausgerechnet werden, daß jede Minute 15
einige 900 Kalorien im Absorber erzeugt werden. Um die Temperatur des Atmungsgases unterhalb von 400C zu halten,
müssen mindestens 700 Kalorien pro Minute vom Gerät eliminiert werden, üblicherweise ist angenommen worden, daß dies
durch Wärmeverluste an die Umgebung erreicht werden kann,
20
ergänzt durch eine Art Kühleinheit, welche die latente Schmelzwärme von Eis oder einer anderen Substanz beinhaltet
Um die erforderliche Wärmemenge nur durch Wärmeverlust an die Umgebung abzugeben, würde eine externe Oberfläche von
annähernd 5.500 cm2 erfordern, was sich bislang als unpraktikabel
herausgestel1t hat.
Es ist darauf hinzuweisen, daß in der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen der Ausdruck "Gas" oder "Sauerstoff"
sich auf ein einatembares Gas oder eine Gasmischung 30
bezieht, d, h. das Gerät kann mit Sauerstoff oder mit Mischungen aus Sauerstoff mit inerten Gasen arbeiten, beispielsweise
mit Sauerstoff-angereicherter Luft (beispielsweise Luft mit 50 % Sauerstoffgehalt), mit Sauerstoff-Stickstoff
und Sauerstoff-Helium-Mischungen, vorzugsweise 35
solche, bei denen der Anteil von Sauerstoff mehr als 50 VoI.-% ausmacht.
! Im Falle der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß
eine ausreichende Abkühlung zumindest erreicht werden kann durch eine Kombination eines Gebläses und der Verdunstungskühlung.
Demgemäß schlägt die vorliegende Erfindung ein Atemgerät vor mit einem Atmungskreislauf mit einer Quelle
von atembarem komprimitertem Gas, einer Reinigungseinrichtung
zum Entfernen von Kohlendioxid von hier durchgeführten Ausatmungen, einer Kühleinheit mit einer Oberfläche,
welche einen Film einer verdunstbaren Flüssigkeit hält und IQ mit einer Atemsackanordnung, wobei eine bestimmte Menge von
Umgebungsluft von der Umgebungsluft abgezogen wird und über
diese Oberfläche der Kühleinheit durch die Kontraktion und Expansion des Atemsacks, welche durch das Atmen des Benutzers
verursacht wird, ausgestoßen wird, und wobei die gereinigten Ausatmungsgase durch den Durchgang durch die
Kühleinheit gekühlt werden.
Die vorliegende Erfindung benutzt die Bewegung des Atemsackes, welcher in allen Atemgeräten mit geschlossenem und
2Q halbgeschlossenem Kreislauf vorgesehen sind, um Umgebungsluft über die Kühleinheit zu leiten. Wenn der Atemsack in
einem Gehäuse angeordnet ist, so daß die Bewegung des Sacks einen annehmbaren Teil seines Anfangsvolumens fortbewegt,
so resultiert hieraus eine einfache Pumpe, welche auf einfache Weise unter Verwendung von Ventilen noch wirksamer
ausgebi Idet werden kann. Obwohl der Atemsack" eine Blase
sein kann, weist der Sack vorzugsweise eine ortsveränderliche Membran auf, welche aus Metall od. dgl. bestehen kann,
und eine wirksame Druckeinrichtung kann erreicht werden,
3Q wenn die Membran federvorgespannt ist oder auf eine andere
Weise vorgespannt ist , um einen positiven Druck gegenüber der Umgebung an allen Teilen des Atemzyklusses zu erzeugen.
Ein solcher Atemsack ist besonders bevorzugt, da die Membran als Kolben im Gehäuse wirkt und einen guten Pump-
g5 effekt gibt. Dies wird selbst kein signifikantes Ansteigen
des Atemwiderstandes bewirken. Vorteilhafterweise umfaßt
die Bahn der Menge von Umgebungsluft den Durchgang über die Quelle von komprimiertem atembarem Gas, wobei die
Quelle aufgrund adiabatischer Expansion abkühlt, bevor die Menge über die Oberfläche der Kühleinheit ausgestoßen wird.
Der Verdunstungskühler umfaßt vorzugsweise einen Bereich eines befeuchtbaren Stoffes aus Naturfaser oder vorzugsweise
aus synthetischer Faser, gewebt oder nicht gewebt, und solche Stoffe sind ohne weiteres erhältlich und können
in einer Vielzahl von unterschiedlichen Art und Weisen an der Oberfläche der Kühleinheit befestigt werden. Der Stoff
1^ kann durch jede beliebige Flüssigkeit befeuchtet werden,
welche in der Lage ist, bei den Betriebstemperaturen zu verdunsten,
wobei diese Flüssigkeit unter den Betriebsbedingungen ungiftig und nicht entflammbar sein soll, und wobei
diese Flüssigkeit eine angemessene Verdunstungswärme aufweisen soll. Wasser ist eine besonders bevorzugte Flüssigkeit,
kann jedoch unter bestimmten hohen Dampfdrücken der Umgebung zu unzureichendem Abkühlen führen, und hier können
dann andere Flüssigkeiten besser geeignet sein. Andere
Flüssigkeiten mit Kühlmittel können verwendet werden zum
Gebrauch unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Vorzugsweise
ist ein Reservoir vorgesehen, um den verdunstbaren Flüssigkeitsfilm zu ergänzen und die Ergänzung kann
unter Verwendung eines Dochteffekts oder Kapillareffekts
aus einem Reservoir erreicht werden, oder durch Heruntertropfen durch Schwerkraft aus einem Reservoir, obwohl eine
kapillare Zuführung angemessener sein kann, wenn die Wahrscheinlichkeit
von beachtlichen Wechseln der Orientierung des Gerätes gegeben ist. Wenn Wasser verwendet wird, so
sollten 200 ml angemessen sein, um eine Kühlung für bis zu 3 Stunden zu erreichen. Die Flüssigkeit kann von Zeit zu
Zeit nachgefüllt werden. Das Reservoir kann ein einfacher Flüssigkeitsbehälter sein oder es kann zweckmäßigerweise
aus einem Material von hoher Flüssigkeitsabsorption gebildet
sein, wie beispielsweise einem synthetischen Schwamm.
Die Flüssigkeit kann aus dem Reservoir auch über eine Pumpe
zugeführt werden, die manuell betätigt werden kann oder die durch Bewegung des Atemsackes betätigt wird; Fluiddioden,
welche durch die Bewegung des Sackes betätigt wer-
-δι den, haben sich als zweckmäßig herausgestellt.
Die Kühleinheit kann einen Kanal zum Durchgang von gereinigten Ausatmungen umfassen, welche aufgrund ihres Durchgangs
durch den Reiniger erwärmt worden sind, und eine Wand des Kanals kann eine Wärmeaustauschfläche bilden, welche auf
der von den gereinigten Ausatmungen entfernten Seite eine Oberfläche aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen
Film verdunstbarer Flüssigkeit aufrechtzuerhalten, wobei
diese Oberfläche durch die Bewegung des Atemsackes ventiliert wird. Die K'ühleinheit beinhaltet vorzugsweise einen
ersten Kanal zum Durchgang von gereinigten "Ausatmungen, und einen zweiten Kanal zum Durchgang der ausgestoßenen Menge
der Umgebungsluft, wobei der zweite Kanal zumindest eine Oberfläche aufweist, welche den verdunstbaren Flüssigkeitsfilm aufrechterhält. Vorzugsweise weist der erste Kanal
eine Einrichtung zum Vergrößern der Bahnlänge der gereinigten Ausatmungen und/oder zum Erzeugen von Turbulenzen der
gereinigten Ausatmungen hierin auf, nachdem die Wärmeübertragung von den heißen gereinigten Ausatmungen hierdurch
verbessert wird, und solche Einrichtungen sind passende
Leit- bzw. Zwischenflächen oder eine Metal 1drahtpackung,
vorzugsweise in gutem thermischen Kontakt mit der Verdunstungsfläche.
Die Kühleinheit kann eine im wesentlichen rechteckige Einheit umfassen, welche neben dem Reiniger
angeordnet ist, wobei ein zentraler Teiler,'welcher an beiden
Seiten Leit- bzw. Zwischenflächen trägt, die Bahnlänge
vergrößert und auch Hitze aus den heißen gereinigten Ausatmungen abführt, und wahlweise von der Masse des Kohlendioxid
-Absorbers im Reiniger zu dem durch die ausgestossene Luftmenge durchquerten Bereich. Zweckmäßigerweise
sollte eine möglichst große Fläche des zweiten Kanals die verdunstbare Flüssigkeit tragen. Die Kühleinheit kann
einen im wesentlichen zylindrischen Wärmeaustauscher umfassen,
welcher innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, wobei der Wärmeaustauscher einen ersten Kanal und den zweiten
Kanal umfaßt, welcher zwischen den Wandungen des Wärmeaustauschers und dem Gehäuse definiert ist. Bei einer be-
vorzugten Einheit umfaßt ein zylindrischer Wärmeaustauscher
zwei konzentrische Rohre, welche zwischen sich einen ersten ringförmigen Kanal bilden, wobei der zweite Kanal dann den
zentralen Durchgang und ebenso den Raum zwischen der äußeren Wandung und dem Gehäuse umfaßt. Diese bevorzugte Einheit
weist vorzugsweise radiale Drähte auf, die sich zwischen den Wandungen der Rohre im ersten ringförmigen Kanal
erstrecken, und es kann so eine gute Wärmeübertragung zu den inneren und äußeren Oberflächen des Wärmeaustauschers
erreicht werden; sowohl die innere als auch die äußere Wandung sind vorzugsweise vollkommen mit einem absorbierenden
Stoff versehen, in Kontakt mit einem schwammähnlichen Flüssigkeitsreservoir.
Selbstverständlich sollte keine Möglichkeit einer Verschmutzung von Gas im Atemkreislauf mit Umgebungsluft
möglich sein und die Gasbahnen werden daher vollständig getrennt gehalten.
Um Wärmeübertragung zu dem Atmungsgas zu reduzieren, ist der Reiniger vorzugsweise thermisch von den anderen Teilen
des Gerätes so weit wie möglich isoliert, obwohl Beschränkungen hinsichtlich der Konstruktion möglich sind, um ein
kompaktes Geräte zu erhalten. Ein bevorzugtes Gerät weist ein Gehäuse auf mit einem Atemsack und mit einer Pumpe, um
Luft zu bewegen, und, auf der vom Benutzer entferten Seite befestigt, einen im großen und ganzen ebenen Reiniger, welcher
vom Gehäuse getrennt ist und hierzwischen einen Zwischenraum bildet. Vorzugsweise ist der Reiniger ebenfalls
gekühlt durch Konvektionsströme oder durch Ventilation, welche durch die Bewegung des Atemsackes induziert wird.
Der Atemkreislauf beinhaltet ein Entlastungsventil, welches
zur Atmosphäre hin entlüftet, und das Gerät kann so ausgebildet sein, daß es sicherstellt, daß Wasserdampf und überflüssiges
Wasser vom Gerät abgelassen wird und es kann vorteilhaft sein, sicherzustellen, daß jedwedes flüssige Wasser
aus einer solchen Position abgelassen wird, daß es die Wasserzufuhr zu der Verdunstungskühleinheit vervollständigt.
-ιοί Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine allgemeine Rückenansicht des erfindungsgemäßen
Atmungsgerätes,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Geräts gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorderansicht des Geräts gemäß Fig. 1, wobei
ein Teil des Gerätes entfernt ist,
Fig. 4 einen Schnitt durch das Gerät entlang der Linie A-A gemäß Fig. .3,
Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch den Absorber des Geräts entlang der Linie C-C gemäß Fig. 2, und
Fig. 6 einen Schnitt durch den Absorber gemäß Fig. 5 entlang der Linie B-B, einschließlich einem Atemsackbehälter.
Zunächst wird auf die Figuren 1, 2 und 5 Bezug genommen. Das ATmungsgerät weist im allgemeinen die Form eines Rucksacks
auf und beinhaltet einen Zylinder 1, welcher Kompressionsgas beinhaltet, einen Reinigungsabschnitt 2,
und einen-Abschnitt 3, der die Atemsackanordnung umfaßt. Der Zylinder führt frisches Gas bei einem vorbestimmten
Volumenfluß, beispielsweise 6 oder 12 Liter Sauerstoff
pro Minute, zu der Inhalationsseite des Geräts, wo es
rezirkuliertem, gereinigtem Gas beigemischt wird, welches
durch einen Teil der Ausatmung des Benutzers gebildet wird, die durch den Reiniger hindurchgegangen ist und von
der Kohlendioxid entfernt worden ist. Die Gesamtzufuhr von Gas ist deutlich höher als diejenige, die für den Benutzer
erforderlich ist, und das überflüssige Gas wird in die Atmosphäre durch das Ventil 4 entlüftet, welches
auf der Ausatmungsseite des Geräts angeordnet ist. Das Gas wird dem Benutzer zugeführt über einen konventionellen,
■ '·■ ■■· 331076T
nicht dargestellten, flexiblen Atmungsschlauch, welcher an
das Rohr 5 angeschlossen ist, und das Gerät kann ein Mundstück aufweisen, eine Gesichtsmaske oder eine andere Gasversorgungseinrichtung
für den Benutzer. Die Ausatmungen des Benutzers werden durch einen weiteren konventionellen,
flexiblen Atmungsschlauch (nicht dargestellt) aufgenommen und zu der Ausatmungsseite des Geräts durch das Rohr 6 geführt.
Das frische Gas kann in den Atemsack eingeführt werden, beispielsweise neben dem Ausgang aus dem Atemsack
zu dem Rohr 5, oder in das Rohr 5.
Derjenige Teil der Ausatmungen, welcher nicht in die Atmosphäre abgelassen wird, gelangt in den Reinigungsabschnitt
2 und wird über das Verteilerrohr 7 zu den Doppelmengen
8 von Natronkalkabsorber verteilt, welche zwischen Metallgewebestücken
9 gehalten werden. Ein Abschnitt 11 ist vorgesehen, um Feuchtigkeit zu sammeln; diese kann nach außen
abgelassen werden durch Handbetätigung eines Ventils 10. Das gereinigte Gas, welches die Reinigeranordnung verläßt,
gelangt in ein Verteilerrohr 12 und durch ein Rohr 13 hindurch
aus dem Reinigerabschnitt heraus. Das Rohr 13 stellt
eine Verbindung her mit einem kreisförmigen Atemsack 14,
welcher durch eine elastisch befestigte Membran 15 gebildet wird, die mittels einer vorgespannten Feder 16 am
Körper der Atemsackanordnung befestigt ist. Die Feder stellt sicher, daß sich das Gas im Atmungskreislauf immer
unter einem positiven Druck bezüglich der umgebenden Atmosphäre befindet, auch während der Einatmung, wodurch die
Wahrscheinlichkeit von in den Atmungskreislauf hineinleckenden
Giftstoffen in hohem Maße reduziert wird. Während der Benutzer ausatmet, wirkt der Atemsack als Gegenlunges
die sich füllt und expandiert; wenn der Benutzer einatmet, so leert sich der Sack.
Der Atemsack ist in einem Atemsackgehäuse 17 angeordnet, ausgerüstet mit einfachen Eingangs-Klappenventi1 en 18,
die zur Atmosphäre führen, und ähnliche Ausgangs-Klappenventile
19 schaffen eine Verbindung mit einer Verdun-
stungskühleinrichtung 20. Die Bewegung der Atemsackmembran
15 wirkt daher in dem Sinne, daß sie aus der Atemsackanordnung eine Umkehrungspumpe macht, welche Umgebungsluft anzieht
und sie in den Kühlabschnitt 20 ausstoßt. Die Reinigungsmassen
8 sind vom Atemsack entfernt angeordnet, und sie schaffen hierdurch einen ventilierten Zwischenraum
Die Verdunstungskühleinheit 20 weist eine Anzahl von Leitbzw. Zwischenflächen 22 auf, welche mit einem (nicht dargestellten)
Stoff bedeckt sind, welcher ein kapillarer Stoff ist, fähig, Flüssigkeit über seine Oberfläche zu verteilen.
Die Leit- bzw. Zwischenflächen befinden sich in
thermischem Kontakt mit den metallenen Leit- bzw. Zwischenflächen 26, über die das gereinigte Gas streicht, und sie
befinden sich auch in Kontakt mit dem Gewebe 9. Die Leit- und Zwischenflächen sind auch so angeordnet, daß sie auf
ein Kühl reservoir in der Form einer schwammähnlichen Masse 24 auftreffen, welche mit verdunstender Kühlflüssigkeit,
zweckmäßigerweise mit Wasser, vollgesaugt ist. Die Umgebungsluft, welche über die Leit- bzw. Zwischenflächen geleitet
wird, nimmt wahrnehmbar Wärme und Flüssigkeitsdampf
auf, wodurch sie die Leit- bzw. Zwischenflächen durch den
entsprechenden Betrag an Verdunstungswärme abkühlt, und sie verläßt die Kühleinheit 20 durch die Ausgänge 25 in
die Außenatmosphäre.
Es wurde herausgefunden, daß·die Kombination der Luftbewegung
und der Verdunstungskühlung eine angemessene Kühlung
ergibt, wie sie bislang unerreichbar war. Unter Zugrundelegung der "British Standard"-Bedingungen und 10 Litern
go frisches Gas pro Minute können ungefähr 35 Liter Luft pro
Minute durch die Kühlstation gepumpt werden, und der gesamte Kühleffekt kann wie folgt berechnet werden.
Bei einer Außenluft von 300C und 90 % relativer Feuchtigkeit
und einem Fluß von 10 Litern pro Minute frischen Gases in das Gerät werden 35 Liter pro Minute über die
Kühleinheit geführt. Wenn diese ausgestoßene Luft auf 420C erwärmt wird, so wird sie 125 Kalorien pro Minute
-πι an Wärme aufnehmen.
Zur Berechnung des Abkühleffekts der Verdunstung kann
schätzungsweise angenommen werden, daß die 35 Liter Luft pro Minute 0,85 g Wasser pro Minute aufnehmen, unter der
Annahme, daß gesättigte Luft das Gerät verläßt, was 459 Kalorien Verdunstungswärme pro Minute entspricht. Daher
beträgt die gesamte Wärme, welche durch das Verdunstungskühlen mit bewegter Luft entfernt wird, 584 Kalorien pro
'Minute. Wenn man in Betracht zieht, daß die innerhalb des
Geräts erzeugte Wärme, die eliminiert werden muß, 700 Kalorien pro Minute beträgt, so müssen nur noch 116 Kalorien
pro Minute weiterhin entfernt werden, um die geforderte Kühlung und die geforderte Temperatur des Atmungsgases
zu erreichen, und dies kann ohne Schwierigkeit durch
Abstrahlung erreicht werden, nachdem die hierfür erforderliche Fläche von 760 cm2 geringer ist als die exponierte
Oberfläche des Reinigers.
Die vorliegende Erfindung kann auf jedes Atmungsgerät angewendet
werden, bei dem die Wärmeentwicklung ein Problem darstellt. Es ist besonders interessant, festzustellen,
daß, je öfter der Benutzer atmet, beispielsweise bei harter
Arbeit oder in besonderen Streßsituationen, und je mehr Kohlendioxid er daher produziert (was wiederum zu
einer größeren Wärmeprodukti'on im Absorber führt), die Pumpaktion des Atemsackbehälters um so mehr gesteigert
wird, was zu einer erhöhten Ventilation der Kühleinheit führt und daher zu einem gesteigerten Gesamt-Kühl effekt.
Leerseite
Claims (11)
1. Atmungsgerät mit einer Quelle von komprimiertem atembarem Gas, einem Reiniger, welcher Kohlendioxid
aus den Ausatmungen entfernt, einem Atemsack und einer Kühleinheit, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühleinheit eine Oberfläche aufweist, welche einen Film verdunstbarer Flüssigkeit
aufrechterhält, und daß der Atemsack Teil einer
Anordnung ist, bei der die Kontraktion und die Expansion des Sackes, welche durch das Atmen des Benutzers
bewirkt wird, eine Menge von Umgebungsluft anzieht und
sie über die Oberfläche der Kühleinheit ausstößt.
2. Atmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Atemsackanordnung eine ortsveränderbare Platte bzw. Membran umfaßt.
3. Atmungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte oder Membrane vorgespannt ist, um innerhalb
des Atmungskreislaufes relativ zur Umgebung einen überdruck zu erzeugen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemsackanordnung einen
Atemsack umfaßt, der innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, welches mit einer Einrichtung versehen ist, um es
einer Menge von Umgebungsluft zu erlauben, bei Kontraktion
des Atemsackes hineingezogen zu werden, und welches weiterhin mit einer Einrichtung versehen ist, um es dieser Menge
zu erlauben, über die Oberfläche der Kühleinrichtung ausgestoßen
zu werden.
5. Atmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit einen ersten
Kanal für den Durchgang von gereinigten Ausatmungen und einen zweiten Kanal für den Durchgang der ausgestoßenen
Menge von Umgebungsluft umfaßt, wobei dieser zweite Kanal zumindest eine Oberfläche aufweist, welche den Film verdunstbarer
Flüssigkeit aufrechterhält.
6. Atmungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal mit einer Einrichtung zum Vergrößern
der Bahnlänge der gereinigten Ausatmungen und/oder zum Erzeugen von turbulenten Strömungen der gereinigten Ausatmungen
hierin versehen ist.
7. Atmungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vergoßern der Bahnlänge und/oder
zum Verbessern der turbulenten Strömung von Leit- bzw. Zwischenflächen oder von Metalldrahtpackungen bzw. -einlagen
gebildet sind.
8. Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit einen im wesentlichen
zylindrischen Wärmeaustauscher umfaßt, der innerhalb eines
Gehäuses angeordnet ist, wobei der Wärmeaustauscher einen ersten Kanal umfaßt, und wobei der zweite Kanal durch die
Wandungen des Wärmeaustauschers und des Gehäuses definiert
ist.
9. Atmungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Kanal ringförmig ist, und daß der zweite Kanal einen Durchgang durch das Zentrum des Wärmeaustauschers
umfaßt,
10. Atmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsreservoir zum
Ergänzen des Films verdunstbarer Flüssigkeit vorgesehen ist.
11. Atmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn der Menge der Umgebungsluft den Durchgang über die Quelle von komprimiertem
atembarem Gas umfaßt, bevor die Menge über die Oberfläche der Kühl einheit ausgestoßen wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8208915 | 1982-03-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3310761A1 true DE3310761A1 (de) | 1983-09-29 |
DE3310761C2 DE3310761C2 (de) | 1992-08-06 |
Family
ID=10529300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833310761 Granted DE3310761A1 (de) | 1982-03-26 | 1983-03-24 | Atmungsgeraet |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4635629A (de) |
AU (1) | AU556766B2 (de) |
DE (1) | DE3310761A1 (de) |
FR (1) | FR2523852B1 (de) |
GB (1) | GB2122907B (de) |
ZA (1) | ZA831956B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4029084A1 (de) * | 1990-09-13 | 1992-03-19 | Draegerwerk Ag | Kuehlvorrichtung zur atemgaskuehlung in einem atemschutzgeraet |
DE102014017954A1 (de) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Gegenlunge für ein Kreislauf-Atemschutzgerät sowie Kreislauf-Atemschutzgerät |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3700458A1 (de) * | 1987-01-09 | 1988-07-21 | Draegerwerk Ag | Atemschutzgeraet mit regeneration der atemluft |
US5896856A (en) * | 1996-08-14 | 1999-04-27 | Frasier; Robert J. | Emergency air cooling device |
AU720602B2 (en) * | 1996-09-06 | 2000-06-08 | Mine Safety Appliances Company | Closed circuit escape breathing apparatus |
US6688132B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-02-10 | Nanopore, Inc. | Cooling device and temperature-controlled shipping container using same |
US6591630B2 (en) | 2001-08-17 | 2003-07-15 | Nanopore, Inc. | Cooling device |
US6601404B1 (en) | 2001-08-17 | 2003-08-05 | Nanopore, Inc. | Cooling device |
DE10304394B4 (de) * | 2003-02-04 | 2005-10-13 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Atemgerät mit einem Kreislauf für Atemgas |
DE102008055700B4 (de) | 2008-11-03 | 2013-02-21 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Atemgerät mit einem Kreislauf für Atemgas |
DE102013016601B4 (de) * | 2013-10-07 | 2015-09-10 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Kühlvorrichtung für ein Atemschutzgerät |
DE102018009804B4 (de) * | 2018-12-18 | 2021-02-04 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Kontrollsystem und Verfahren zur Kontrolle eines Atemgaskreislaufs in einem Kreislaufatemschutzgerät |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1250272B (de) * | ||||
DE583693C (de) * | 1933-09-08 | Draegerwerk Ag | Schutzvorrichtung fuer Filter oder Atmungspatronen von Atmungsgeraeten | |
DE928690C (de) * | 1938-07-25 | 1955-06-06 | Draegerwerk Ag | Vorrichtung zum Kuehlen von Alkalipatronen in Atemschutzgeraeten mit Kreislauf der Atemluft |
GB2064335A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-17 | Coal Industry Patents Ltd | Breathing apparatus |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1053102A (de) * | ||||
GB1051054A (de) * | 1900-01-01 | |||
US1679115A (en) * | 1928-07-31 | Alexandeb beenhard dbageb | ||
GB500560A (en) * | 1937-08-10 | 1939-02-10 | George Little Brown | Improvements in or relating to cooling and moisture regulating devices for the circulated air in self-contained breathing apparatus |
DE867655C (de) * | 1948-10-01 | 1953-02-19 | Draegerwerk Ag | Sauerstoffatemschutzgeraet mit Kreislauf der Atemluft, insbesondere mit lungengesteuerter Sauerstoffzufuhr |
GB733473A (en) * | 1951-01-10 | 1955-07-13 | Nat Res Dev | Improvements relating to breathing apparatus |
GB751033A (en) * | 1954-03-17 | 1956-06-27 | Robert Henry Davis | Improvements in or relating to self-contained breathing apparatus |
GB901334A (en) * | 1957-09-12 | 1962-07-18 | Mini Of Power | Improvements in breathing apparatus |
GB887992A (en) * | 1958-10-06 | 1962-01-24 | Bendix Corp | A system for maintaining in an enclosure an atmosphere conditioned for physiological needs |
US3000191A (en) * | 1960-11-14 | 1961-09-19 | Stark Virgil | Portable apparatus for body protection in enclosed wearing apparel |
DE1243984B (de) * | 1964-03-28 | 1967-07-06 | Draegerwerk Ag | Atemschutzgeraet mit Kreislauf der Atemluft |
NL125975C (de) * | 1964-06-27 | |||
DE1922333U (de) * | 1965-05-18 | 1965-08-26 | Auergesellschaft Gmbh | Selbstretter zum schutz gegen kohlenoxyd. |
FR1549605A (de) * | 1967-01-20 | 1968-12-13 | ||
US3527214A (en) * | 1967-05-24 | 1970-09-08 | Air Liquide | Apparatus for regenerating a breathable gas in individual respiratory device of the closed-circuit type |
US3942524A (en) * | 1974-11-08 | 1976-03-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Emergency breather apparatus |
DE2700492B1 (de) * | 1977-01-07 | 1978-05-18 | Draegerwerk Ag | Atemschutzgeraet mit einer Kuehlvorrichtung |
GB1551510A (en) * | 1977-07-19 | 1979-08-30 | Donet Otdel G Projekt Konstruk | Gas conditioning apparatus |
DE2854166A1 (de) * | 1978-12-15 | 1980-06-19 | Draegerwerk Ag | Atemschutzgeraet mit einer kuehlvorrichtung |
DE2903920A1 (de) * | 1979-02-02 | 1980-08-21 | Draegerwerk Ag | Atemschutzgeraet mit einer kuehlvorrichtung |
GB2048080A (en) * | 1979-05-08 | 1980-12-10 | Draegerwerk Ag | Respirators |
DE3015759C2 (de) * | 1980-04-24 | 1982-08-12 | Drägerwerk AG, 2400 Lübeck | Druckgas-Atemschutzgerät mit Überdruck in der Atemluft |
US4314566A (en) * | 1980-08-28 | 1982-02-09 | The Bendix Corporation | Air cooler for self-contained breathing system |
-
1983
- 1983-03-11 GB GB08306733A patent/GB2122907B/en not_active Expired
- 1983-03-21 ZA ZA831956A patent/ZA831956B/xx unknown
- 1983-03-23 AU AU12740/83A patent/AU556766B2/en not_active Ceased
- 1983-03-24 DE DE19833310761 patent/DE3310761A1/de active Granted
- 1983-03-25 FR FR8304957A patent/FR2523852B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-10-04 US US06/774,714 patent/US4635629A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1250272B (de) * | ||||
DE583693C (de) * | 1933-09-08 | Draegerwerk Ag | Schutzvorrichtung fuer Filter oder Atmungspatronen von Atmungsgeraeten | |
DE928690C (de) * | 1938-07-25 | 1955-06-06 | Draegerwerk Ag | Vorrichtung zum Kuehlen von Alkalipatronen in Atemschutzgeraeten mit Kreislauf der Atemluft |
GB2064335A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-17 | Coal Industry Patents Ltd | Breathing apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4029084A1 (de) * | 1990-09-13 | 1992-03-19 | Draegerwerk Ag | Kuehlvorrichtung zur atemgaskuehlung in einem atemschutzgeraet |
DE102014017954A1 (de) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Gegenlunge für ein Kreislauf-Atemschutzgerät sowie Kreislauf-Atemschutzgerät |
DE102014017954B4 (de) | 2014-12-05 | 2018-05-30 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Gegenlunge für ein Kreislauf-Atemschutzgerät sowie Kreislauf-Atemschutzgerät |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4635629A (en) | 1987-01-13 |
FR2523852B1 (fr) | 1986-08-01 |
GB8306733D0 (en) | 1983-04-20 |
GB2122907A (en) | 1984-01-25 |
DE3310761C2 (de) | 1992-08-06 |
AU556766B2 (en) | 1986-11-20 |
AU1274083A (en) | 1983-09-29 |
FR2523852A1 (fr) | 1983-09-30 |
GB2122907B (en) | 1985-06-19 |
ZA831956B (en) | 1983-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69621397T2 (de) | Narkosesystem | |
DE3742639C2 (de) | Atemgerät mit geschlossenem Kreislauf | |
DE69816625T2 (de) | Gaszuführvorrichtung zur versorgung von behandlungsgas bei einer person oder einem tier | |
DE2907416C2 (de) | ||
DE3310761A1 (de) | Atmungsgeraet | |
DE19727884B4 (de) | Vorrichtung zur Befeuchtung von Luft | |
DE19630466A1 (de) | Vorrichtung zur Gaszufuhr bei Schlafapnoe | |
DE2644305B2 (de) | Wärme- und Gasschutzanzug | |
DE3515030C2 (de) | ||
EP0082246A2 (de) | Notatemschutzgerät | |
DE10304394B4 (de) | Atemgerät mit einem Kreislauf für Atemgas | |
DE60030873T2 (de) | Vorrichtung zur Reduzierung des Bias-Flusses in oszillierenden Ventilatoren | |
DE2156365A1 (de) | Vorrichtung vorzugsweise für Narkosezwecke | |
DE2700492B1 (de) | Atemschutzgeraet mit einer Kuehlvorrichtung | |
DE2850017C2 (de) | ||
DE2049747B2 (de) | Unabhaengiges unterwasseratmungsgeraet mit halbgeschlossenem kreislauf | |
DE4137331C2 (de) | Chemikalsauerstoffgerät | |
DE1243984B (de) | Atemschutzgeraet mit Kreislauf der Atemluft | |
DE2625896C3 (de) | Atemgerät | |
DE1169615B (de) | Geraet zur kuenstlichen Beatmung, Inhalation, Narkose usw. | |
DE661034C (de) | Narkosevorrichtung | |
DE900416C (de) | Atemschutzgeraet | |
DE3390236T1 (de) | Sauerstofftherapie-Verfahren und -Vorrichtung | |
DE10107917C2 (de) | Anordnung zur verbrauchsarmen Applikation gasförmiger Stoffe | |
DE1441904C (de) | Respirator fur kunstliche Beatmung und/oder Narkose |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MINES RESCUE SERVICE LTD., NOTTINGHAM, GB |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |