DE3819988A1 - Atemluftanfeuchter fuer ein atemschutzgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Atemluftanfeuchter für Atemschutzgeräte entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Atemluftanfeuchter ist aus der DE-AS 29 00 484 bekanntgeworden.

Der bekannte Atemluftanfeuchter besitzt eine mehrlagige Verdunstungstrennmembran in Form eines Hohlfaserbündels, dessen einzelne Hohlfasern von der Atemluft durchströmbar sind. Jede Hohlfaser ist von der Befeuchtungsflüssigkeit Wasser umgeben, welches in einer Befeuchtungskammer gehalten ist, deren flexible Außenfläche von einer Druckfeder belastet ist. Durch den erzeugten Überdruck wird vermehrt Wasserdampf durch die semipermeable Membran in den Atemluftraum gedrückt, so daß die eingeatmete Atemluft mit Wasserdampf angereichert wird.

Nachteilig bei dem bekannten Atemluftanfeuchter ist die Abhängigkeit des Anfeuchtungsgrades von dem im Atemluftschlauch herrschenden Drucks, wie er je nach Atemtätigkeit des Gerätebenutzers vorliegt. Steigt nämlich bei dem bekannten Atemluftanfeuchter der Atemwegsdruck im Inneren der Hohlfasern an, verringert sich der durch die Federkraft erzeugte Überdruck auf die Befeuchtungskammer, und es kann weniger Wasserdampf aus dem Wasservorrat in die Atemluft abgegeben werden. Andererseits findet, da die Befeuchtungskammer durch die Federkraft permanent unter Überdruck steht, ein Übertritt von Wasserdampf in den Innenraum der Hohlfasern auch dann statt, wenn die Atemluftströmung stillsteht. Durch den dann fehlenden Abtransport der Atemluftfeuchtigkeit kommt es zur Kondensatbildung an den Innenflächen der Hohlfasern. Als Folge davon tritt eine Verstopfung einzelner oder gar aller Hohlfasern ein. Der dadurch bedingte erhöhte Strömungswiderstand im Atemluftschlauch ist für den Geräteträger hinderlich, bzw. macht ein Atmen gänzlich unmöglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Atemluftanfeuchter der genannten Art so zu verbessern, daß seine Anfeuchtungsleistung unabhängig vom Druck im Innenraum der Hohlfasern wird, und die Befeuchtung der Atemluft dem Bedarf des Geräteträgers angepaßt wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Der Vorteil der Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß der auf die Befeuchtungskammer ausgeübte Druck und somit die über die Außenfläche der Verdunstungstrennmembran abfallende Druckdifferenz dem Atemwegdruck im Atemschutzgerät folgt. Bei ruhender Atemluft herrscht beidseitig der Verdunstungstrennmembran der gleiche Druck und ein Übertritt von Wasserdampf aus der Befeuchtungskammer in den Atemluftraum wird verhindert. Erst bei einem Einatemzug durch das im Atemluftraum erzeugte Druckgefälle gegenüber der Befeuchtungskammer, gelangt infolge des Druckunterschiedes Wasserdampf durch die Trennmembran in den Atemluftraum. Die Anfeuchtung der Atemluft wird demnach um so intensiver, je mehr Atemluft von dem Geräteträger abverlangt wird, wodurch er ein mehr oder weniger hohes Druckgefälle im Atemluftraum erzeugt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform für den Atemluftanfeuchter wird durch die Merkmale des Anspruchs 2 gekennzeichnet. Er wird dadurch leicht an beliebiger Stelle in einer Atemwegsleitung einbaubar.

Wird der Atemluftanfeuchter in den Mitteldruckteil des Atemschutzgerätes eingebaut, wird das während der Einatmung erzeugte Druckgefälle zwischen Vorkammer und Atemluftraum größer und damit die Anfeuchterleistung und der Wirkungsgrad höher. Durch Einstellung eines höheren Mitteldrucks ist auch bei größerem Atemluftbedarf ein ausreichendes Druckgefälle einstellbar.

Eine weitere Abstimmung zwischen Atemwegsdruck und erzeugbarem Druckgefälle über der Membran kann durch geeignete Veränderung der Drosselöffnung erzielt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt den Atemluftanfeuchter, der aus einem äußeren Gehäuse (1) besteht, welches als Teil des Zuführungsschlauches für das Atemgas aus einer nicht dargestellten Atemgasquelle zu dem ebenfalls nicht dargestellten Atemanschlußstück mit Lungenautomat ausgebildet ist. Das Atemgas strömt in Einatemrichtung des Pfeiles (2). Das Gehäuse (1) trägt einen Boden (3), auf welchem eine Befeuchtungskammer (4) befestigt ist, die eine der Anfeuchtung dienende Wasserfüllung (5) enthält. Die dem Boden (3) abgewandte Seite der Befeuchtungskammer (4) ist mit einer Stirnplatte (6) verschlossen. Durch den Boden (3) und die Stirnplatte (6) sind mehrere, von dem Wasser der Wasserfüllung (5) umgebene röhrchenförmige Hohlfasern (7) eingelassen. Die Einlaßöffnungen der Hohlfasern (7) in der Stirnplatte (6) sind mit einer Stirnkammer (8) überdacht, welche über eine Drossel (9) mit der dazugehörigen Drosselöffnung (10) versehen ist. Die Stirnkammer (8) bildet einen Atemluftraum (17). Die aus dem Boden (3) mündenden Auslaßöffnungen der Hohlfaser (7) sind über einen Stutzen (11) an die Fortführung des Atemschlauches (12) angeschlossen. Die Luftströmung in Richtung des Strömungspfeiles (21) setzt sich innerhalb des Atemschlauches (12) zu dem nicht dargestellten Atemanschlußstück mit Lungenautomaten fort.

Das Gehäuse (1) umfaßt die Außenwand (13) der Befeuchtungskammer (4) in räumlichem Abstand, so daß eine Vorkammer (14) gebildet ist, die strömungsmäßig einerseits mit der zugeführten Atemluft, die unter Mitteldruck steht, und andererseits mit den Einlaßöffnungen der Hohlfasern (7) in der Stirnplatte (6) in Verbindung steht. Die Stirnplatte (6) besitzt eine mit einem Stopfen (15) verschließbare Öffnung (16), durch die die Wasserfüllung (5) eingegeben werden kann.

Im Ruhezustand der Strömung, d. h. der Geräteträger atmet nicht, herrscht in der Vorkammer (14) und dem Atemluftraum (17) und den Hohlfasern (7) derselbe Druck. Eine Atemluftbefeuchtung erfolgt in diesem Falle nicht, da wegen des fehlenden Druckgefälles ein Übertritt von Wasserdampf aus der Wasserfüllung (5) in den Hohlraum der Hohlfasern (7) verhindert wird. Strömt hingegen die Atemluft in Richtung der Pfeile (2, 21), herrscht ein Druckgefälle zwischen der Vorkammer 14 und dem Innenraum der Hohlfasern (7), so daß der über die flexible Außenwand (13) der Befeuchtungskammer (4) ausgeübte Druck Wasserdampf aus der Wasserfüllung (5) über die Hohlfasern (7) in ihren Innenraum fördert und die Atemluft befeuchtet. Das bei einem Einatemhub erzeugbare Druckgefälle ist über die Einstellung des Mitteldruckes im Atemluftschlauch (1) und somit in der Vorkammer (14) sowie durch die geeignete Wahl der Drosselöffnung (10) bestimmbar.

Claims (4)

1. Atemluftanfeuchter für ein Atemschutzgerät, der im Leitungszug des Atemluftschlauches von einer Atemgasquelle zu einem Atemanschlußstück angebracht ist, und der aus einer mehrlagigen Verdunstungstrennmembran aus einem wasserundurchlässigen, aber wasserdampfdurchlässigen semipermeablen Material besteht, deren eine Trennfläche von einer mit Wasser gefüllten Befeuchtungskammer mit einer unter Überdruck setzbaren flexiblen Außenwand umgeben ist, und deren andere Trennfläche in einen die Atemluft führenden Atemluftraum weist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines vom Atemhub abhängigen Überdrucks die Außenwand (13) der Befeuchtungskammer (4) von einer mit der Atemluft füllbaren Vorkammer (14) umgeben ist, welche mit dem Atemluftraum (17) über eine Drossel (9, 10) in Strömungsverbindung steht.

2. Atemluftanfeuchter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdunstungstrennfläche aus einem Bündel von Hohlfasern (7) besteht, deren in jeweils eine Stirnplatte (6) und einen Boden (3) vergossenen Enden einerseits in eine mit der Drossel (9, 10) versehenen Stirnkammer (8) und andererseits in den abströmseitigen Stutzen (11) an den Atemluftschlauch (12) münden.

3. Atemluftanfeuchter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfeuchter im Mitteldruckteil des Atemschutzgerätes angeordnet ist.

4. Atemluftanfeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung (10) veränderbar ist.