DE4137331C2 - Chemikalsauerstoffgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Chemikalsauerstoffgerät der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei Chemikalsauerstoffgeräten ist es bekannt, den für die Atmung erforderlichen Sauerstoff als chemisch gebundenen Sauerstoff in einer Patrone mitzuführen, der aus einem Chemikal entwickelt wird. Als Chemikal dient vorzugsweise Kaliumhyperoxid (KO2). Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O) der Ausatemluft reagieren mit dem Kaliumhyperoxid, wobei das Kohlendioxid aus der Atemluft entfernt und der Sauerstoff freigesetzt wird, und zwar entsprechend der Intensität der Atmung. Es ist eine bedarfsabhängige Entwicklung von Sauerstoff aus dem Chemikal. Bedingt durch den Reaktionsablauf des Chemikals, wird jedoch bei jeder Atemleistung mehr Sauerstoff erzeugt, als bei der Atmung verbraucht werden kann. Bei Sauerstoff- Überschußproduktion wird im Atembeutel angesammelte regenerierte Atemluft über ein im Atembeutel angeordnetes Überdruckventil in die Atmosphäre abgeblasen. Dies ist offensichtlich eine Sauerstoffvergeu­ dung. Um dies zu vermeiden, ist bei einem Chemikalsauerstoffgerät mit Pendelatmung ein Druckentlastungssystem bekannt, das bei mit regenerierter Atemluft gefülltem Atembeutel Ausatemluft abbläst, bevor diese durch die Chemikalpatrone strömen kann, um auf diese Weise die Sauerstoffproduktion entsprechend zu regulieren (DE-PS 26 27 722). Dies erfolgt über ein Überdruckventil, das im Strömungs­ weg eines an der Chemikalpatrone angeschlossenen Atemschlauchs ange­ ordnet ist und vom Atembeutel gesteuert wird. Hierbei liegt das Überdruckventil im Strömungsweg der Aus- und der Einatemluft, was bedeutet, daß nicht nur Ausatemluft an die Atmosphäre abgeblasen wird, sondern auch aus der Chemikalpatrone nachströmende Einatemluft, so daß die Haltezeit des Chemikalsauerstoffgerätes verringert wird. Darüber hinaus sind die Temperaturen der Einatemluft wesentlich erhöht, weil ein zweifacher Luftdurchgang durch die erhitzte Chemi­ kalpatrone erfolgt.

Gemäß DE-PS 35 14 345 C2 ist ein Atembeutel für ein Kreislaufatemgerät bekannt, bei dem ein an den Seiten offener Hohlzylinder waagerecht als Luftverteiler in einem Atembeutel angeordnet ist, wodurch zwischen der Wand des Atembeutels und dem Hohlzylinder ein Ringkanal entsteht, in dem der Atemschlauch geführt wird. Mit einem derartigen Kreislaufatem­ gerät ist eine Erhöhung der Haltezeit nicht erzielbar.

Das Atemschutzgerät mit halbgeschlossenem Kreislauf gemäß DE-GM 75 37 203 besteht aus einer Chemikalpatrone, an deren Ein- und Ausgang jeweils ein Einatem- und ein Ausatembeutel angeordnet sind, die strömungsmäßig miteinander in Verbindung stehen, so daß in den Ausatembeutel auch regenerierte Einatemluft aus einer Preßluftflasche und aus dem Einatem­ beutel gelangen kann. Das im Ausatembeutel angeordnete Überdruckventil bläst bei Überdruck eine Mischung aus unregenerierter und regenerierter Atemluft in die Umgebungsatmosphäre ab. Eine Erhöhung der Haltezeit ist auch mit dieser Lösung nicht erreichbar.

Eine Verbesserung der Haltezeit wird mit dem Chemikal-Sauerstoff-Gerät gemäß DE-OS 26 47 987 angestrebt, indem das Überdruckventil in bezug auf die Ausatemluft vor der Chemikalpatrone angeordnet ist. Da das Überdruck­ ventil jedoch über eine Leitung mit dem Atemschlauch, der der Ein- und Ausatmung dient, in Verbindung steht, wird in der Ausatemphase über das geöffnete Überdruckventil mit der Ausatemluft auch aus der Chemikal­ patrone nachströmende regenerierte Einatemluft an die Umgebung abgegeben. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung ist die starke Temperaturerhöhung der Einatemluft, da aufgrund der Pendelatmung ein zweifacher Luftdurch­ gang durch die erhitzte Chemikalpatrone erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Chemikalsauerstoffgerät der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem die Haltezeit durch eine gleichmäßige Durchströmung der Chemikalpatrone erhöht, die Einatem­ temperatur im Atembeutel gesenkt und ein Unterbrechen der Beatmung erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß stets eine bedarfsabhängige Sauer­ stoffproduktion in der Chemikalpatrone erfolgt, die eine gedrosselte Sauerstoffentwicklung bewirkt, so daß kein überschüssiger Sauerstoff abgeführt wird. Das wird insbesondere durch eine quasi stehende Säule unregenerierter Atemluft erreicht, die für eine gleichmäßige Durch­ strömung auch der Randbereiche der Chemikalpatrone zur Verfügung steht. Hinzu kommt, daß die Einatemluft weniger Kohlendioxid enthält. Diese Sachverhalte bewirken, daß die Haltezeit des Gerätes gegenüber der Haltezeit der bekannten Geräte verlängert ist. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung des Ausatembeu­ tels innerhalb des Atembeutels, der der Einatembeutel ist, die heiße Einatemluft sich am Umfang des mit der kühleren Ausatemluft gefüllten Ausatembeutels abkühlt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der ab­ hängigen Ansprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Chemikalsauerstoffgerätes, wobei der Ausatembeutel mit einer Stirnfläche innerhalb des Atembeutels an diesen festgelegt ist, und

Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung nach Fig. 1, wobei der Ausatembeutel mit seinen zwei Stirnflächen im Innern des Ausatembeutels festgelegt ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht das Chemikalsauerstoffgerät im wesentlichen aus einer den Sauerstoff entwickelnden Chemikalpatrone 1, einem Atembeutel 2, innerhalb dessen ein weiterer kleinerer Atembeutel als Ausatembeutel 3 zur Aufnahme angesammelter Ausatemluft angeordnet ist, einem mit dem Ausatembeutel 3 in Verbindung stehenden Überdruckven­ til 4, das auf den Druck des Atembeutels 2 mittels eines Zugelementes 5 anspricht, einer Ventilsteuerung 6 mit einem Ausatemventil 6a und einem Einatemventil 6b, einem Wärmeaustauscher 7 und einem Atemschlauch 8 mit einem Mundstück 9.

Der Ausatembeutel 3 ist am Eingang 1a und der Atembeutel 2 (Einatem­ beutel) ist am Ausgang 1b der Chemikalpatrone 1 angeschlossen. Das mit dem Überdruckventil verbundene flexible Zugelement 5 ist beispiels­ weise eine Kugelkette oder eine Schnur, die in zwei Teile 5a, 5b unterteilt ist.

Die Wirkungsweise des Chemikalsauerstoffgerätes ist folgende: Die Ausatemluft gelangt vom Atemanschluß 9 über den Atemschlauch 8 und das Ausatemventil 6a direkt in den innerhalb des Atembeutels 2 (Einatembeutel) angeordneten Ausatembeutel 3, in dem ein Teil der Ausatemluft vor der Chemikalpatrone 1 angesammelt wird und diesen zurückhält, während ein anderer Teil durch die Chemikalpatrone strömt und als regenerierte Atemluft in den Atembeutel 2 gelangt. Bei Sauer­ stoffüberproduktion füllt sich der Atembeutel 2 und löst bei einem bestimmten Volumen das im Ausatembeutel 3 angeordnete Überdruckventil 4 durch das mit der Atembeutelinnenwand 2a verbundene Zugelement 5, z. B. eine Kette, aus. Beim Prallwerden des Atembeutels 2 wird das Überdruckventil 4 in die Offenstellung gezogen. Die angesammelte Ausatemluft vor der Chemikalpatrone strömt teilweise in die Umgebungs­ atmosphäre ab und steht somit zur weiteren Sauerstoffproduktion nicht zur Verfügung. Dieser Kreislauf der Atemluft wiederholt sich.

Fig. 2 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführung der Anordnung des Ausatembeutels 3 innerhalb des Atembeutels 2, der der Einatembeutel ist. Der gegenüber dem Einatembeutel 2 im Volumen kleinere Ausatembeu­ tel 3 erstreckt sich im Einatembeutel von einer Stirnfläche desselben zur anderen. Hierbei ist die dem Überdruckventil 4 gegenüberliegende Stirnfläche des Ausatembeutels 3 vollflächig mit der Innenwand 2a des Einatembeutels verbunden. Der Ausatembeutel 3 ist im Zu­ schnitt in der Länge gegenüber der Länge des Einatembeutels 2 größer. Auf diese Weise kann das Überdruckventil 4 im Ausatembeutel mittels des durchgehenden Zugelementes 5 auf den Druck des Einatembeutels 2 gesteuert werden.

Bezugszeichenliste

1 Chemikalpatrone
1a Eingang Chemikalpatrone
1b Ausgang Chemikalpatrone
2 Atembeutel (Einatembeutel)
2a Atembeutelinnenwand
2b Atembeutel-Stirnfläche
3 Ausatembeutel
3a Ausatembeutel-Innenwand
3b Ausatembeutel-Außenwand
4 Überdruckventil
5 Zugelement
5a 1. Teil des Zugelementes
5b 2. Teil des Zugelementes
6 Ventilsteuerung
6a Ausatemventil
6b Einatemventil
7 Wärmetauscher
8 Atemschlauch
9 Mundstück

Claims (6)

1. Chemikalsauerstoffgerät mit Kreislaufatmung, das eine Kohlendioxid und Wasserdampf bindende sowie Sauerstoff abgebende Chemikal­ patrone und einen Atembeutel mit einem Überdruckventil aufweist, das in bezug auf die Ausatemluft vor der Chemikalpatrone liegt und das auf den Druck des Atembeutels anspricht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) innerhalb des Atembeutels (2) ein weiterer kleinerer Atembeutel als Ausatembeutel (3) zur Aufnahme angesammelter Ausatemluft angeordnet ist, die am Eingang vor der Chemikalpatrone (1) ansteht,
• b) der Ausatembeutel (3) das zur Umgebungsatmosphäre abblasende Überdruckventil (4) aufweist, und
• c) der Ausatembeutel (3) an einem Eingang (1a) und der Atembeutel (2) an einem Ausgang (1b) der Chemikalpatrone angeschlossen ist.

2. Chemikalsauerstoffgerät nach Anspruch 1, das ein mit dem Über­ druckventil verbundenes Zugelement als Steuerteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil aus zwei Teilen (5a, 5b) besteht, wobei das eine Teil (5a) zwischen dem Überdruckventil und der Innenwandung (3a) des Ausatembeutels (3) und das andere Teil (5b) zwischen der Außenwandung (3b) des Ausatembeutels (3) und der Innenwandung (2a) des Einatembeutels (2) fest angeordnet sind.

3. Chemikalsauerstoffgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüber dem Atembeutel (2) im Volumen kleinere Ausatem­ beutel (3) sich im Atembeutel von einer Stirnfläche (2b) desselben zur anderen erstreckt.

4. Chemikalsauerstoffgerät nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem Überdruckventil (4) gegenüberliegende Stirn­ fläche des Ausatembeutels (3) vollflächig mit der Innenwand (2 a) des Atembeutels (2) verbunden ist.

5. Chemikalsauerstoffgerät nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausatembeutel (3) im Zuschnitt in der Länge gegenüber der Länge des Atembeutels (2) größer ist.

6. Chemikalsauerstoffgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausatembeutel (3) innerhalb des Atembeutels (2) als ein Luftver­ teiler ausgebildet ist, und die aus der Chemikalpatrone (1) aus­ tretende warme Luft an die äußere Umfangsfläche des Ausatembeutels (3) und an die innere Umfangsfläche des Atembeutels (2) lenkt.