-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Einzelvorrichtungen für die Zufuhr
von Atemgas.
-
Die
Erfindung betrifft insbesondere eine Einzelvorrichtung für die Zufuhr
von Atemgas mit einer Atemmaske für die Versorgung einer Person
mit Atemgas, insbesondere während
eines Flugs in hoher Höhe,
wobei diese Maske selbst eine Mund-Nase-Abdeckung umfasst, die angepasst
ist, um den Mund und die Nase der Person abzudecken und dabei die
weitestgehend dichte Verbindung mit dem Gesicht dieser Person sicherstellt,
wobei diese Abdeckung mit einem Sauerstoffdurchflussregler verbunden
ist, der der Abdeckung Atemgas von einem Sauerstoffspender aus zuführt.
-
Im
Folgenden wird der Begriff „Sauerstoff" zur Bezeichnung
entweder von reinem Sauerstoff aus einem Vorratsbehälter oder
von mit Sauerstoff stark angereicherter Luft.
-
Die
Erfindung findet eine besonders wichtige, obwohl nicht ausschließliche Anwendung
bei dem Schutz der Piloten in der Zivilluftfahrt, die für Flüge in hoher
Höhe in
Frage kommen. Die internationalen Verordnungen verlangen, dass mindestens
einer der Piloten oberhalb der Flughöhe 410 ständig eine Vorrichtung für die Zufuhr
von Atemgas trägt.
Das ständige
Tragen einer durch den Haltegurt an das Gesicht angelegten Mund-Nase-Maske
ist störend und
kann schmerzhaft werden.
-
In
der EP-A-0 691 871 ist ein Beispiel einer solchen Vorrichtung beschrieben,
die insbesondere von der Besatzung der Transportflugzeuge benutzt wird.
Eine weitere ähnliche
Vorrichtung ist in der WO-A-01/68187 beschrieben.
-
Eine
derartige Vorrichtung muss drei Funktionen erfüllen:
- 1)
Schutz gegen Sauerstoffunterversorgung (Hypoxie) bei störfallbedingter
Dekompression in hoher Höhe
in der Flugzeugkabine;
- 2) Schutz während
des Fliegens gegen eine toxische Umgebung bei Brand oder Rauch und
- 3) spezifischen Schutz gegen das Risiko einer äußerst akuten
Sauerstoffunterversorgung (Hypoxie) aufgrund einer rasch eintretenden
störfallbedingten
Dekompression bei einer Flughöhe über 10.668
Meter (35.000 Fuß).
-
Für die beiden
ersten Funktionen muss die Einzelvorrichtung für die Zufuhr von Atemgas das
Inhalieren von reinem Sauerstoff (oder von einem gleichwertigen
Gas) oder von einem mit Sauerstoff angereicherten Gemisch ermöglichen.
Diese ersten zwei Funktionen sind Schutzfunktionen, die einem lebenswichtigen
Notfall entsprechen und beide einen hohen Zuverlässigkeitsgrad bei der Qualität des an die
Person abgegebenen Gases erfordern. Die Atemmaske muss folglich
absolut dicht sein.
-
Hinsichtlich
der dritten Funktion muss die Einzelvorrichtung für die Zufuhr
von Atemgas die vorsorgliche Überoxygenierung
des Piloten unter normalen Flugbedingungen ermöglichen, um eine Bewusstlosigkeit
einige Sekunden nach der Dekompression zu vermeiden, auch nach Anlegen
einer mit Sauerstoff beaufschlagten Atemmaske. Diese dritte Funktion
ist eine Vorsorgefunktion über
10.668 Meter (35.000 Fuß)
unter normalen Flug- und Flugzeugdruckverhältnissen. Sie erfordert ein
ständiges
Tragen der Maske seitens des Flugpersonals. Es handelt sich jedoch
um eine für
die Besatzungen besonders unbequeme Vorsorgemaßnahme, insbesondere wenn die
Atemmaske eine Maske mit Augenschutzblende des Typs „full face" handelt, die das
Gesichtsfeld einschränkt.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, diesen Nachteil
zu beheben.
-
Wie
nachfolgend vollständiger
angegeben wird, besteht die Aufgabe der Erfindung insbesondere darin,
den erforderlichen Schutz bei Flügen
in hoher Höhe
zu gewährleisten
und dabei die Dauer des Tragens einer eventuell durch eine Augenschutzblende
ergänzten
Mund-Nase-Maske auf die Zeiträume
zu reduzieren, in denen dieses Tragen zum Schutz gegen Sauerstoffunterversorgung
(Hypoxie) und/oder Rauch unerlässlich
wird.
-
Erfindungsgemäß ist hierzu
eine Einzelvorrichtung für
die Zufuhr von Atemgas vorgesehen, die neben den bereits erwähnten Merkmalen
dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Folgendes aufweist:
- – ein
Gesichtsatmungsgerät,
das angepasst ist, um Sauerstoff an mindestens einer der Mund-Nase-Öffnungen
der Person abzugeben, und dabei das Inhalieren von Umgebungsluft
zu ermöglichen,
wenn diese Person einatmet, und
- – Mittel
zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung zwischen der Atemmaske
und dem Gesichtsatmungsgerät,
welche angepasst sind, um die Sauerstoffzufuhr zu dem Gesichtsatmungsgerät zu unterbrechen
und dem Regler von dem Spender aus Sauerstoff zu spenden, wenn die
Person die Atemmaske trägt.
-
Wie
bereits angegeben, entsprechen die zwei ersten oben erwähnten Funktionen
Schutzfunktionen. Erfindungsgemäß werden
sie durch die Maske sichergestellt, die gehärtet sein kann, um strengen Schutzkriterien
gegen Sauerstoffunterversorgung (Hypoxie) zu entsprechen, insbesondere
hinsichtlich der Dichtheit. Dadurch wird sie zwar wenig bequem, aber
diese Funktionen sind nur in sehr seltenen Notsituationen sicherzustellen.
Es gilt dann, dass der Komfort der Maske kein wesentliches Kriterium
darstellt.
-
Die
letzte Funktion wird hingegen durch das Gesichtsatmungsgerät sichergestellt.
Dieses kann während
eines normalen Flugs getragen werden und ermöglicht es, die dritte Funktion
auf bequeme Art und weise zu erfüllen.
Die dritte Funktion, die einer Vorsorgemaßnahme entspricht, erfordert
nicht unbedingt eine große
Genauigkeit bei der Verabreichung des mit Sauerstoff angereicherten
Gasgemisches an die es tragende Person, wobei die einzige Vorgabe darin
besteht, dass das inhalierte Gasgemisch mindestens einen gewissen
Sauerstoffanteil enthalten muss. Die Genauigkeit des Gemischs und
mithin die Dichtheit dieser Ausrüstung
sind nicht kritisch.
-
In
Hinblick auf diese vorsorgliche Oxygenierungsfunktion in der Kabine
hält das
Gesichtsatmungsgerät
die Komfortanforderung maximal ein. Im Falle einer Dekompression
oder bei Vorhandensein von toxischen Gasen in der Kabine ersetzt
die das Gesichtsatmungsgerät
tragende Person diese vorsorgliche Ausrüstung durch eine Atemmaske
oder setzt diese Maske oben drauf.
-
In
besonderen Ausführungsformen
der Erfindung wird ferner auf die eine und/oder auf die andere der
folgenden Maßnahmen
zurückgegriffen:
- – das
Gesichtsatmungsgerät
weist eine Nasenkanüle
auf;
- – das
Gesichtsatmungsgerät
weist eine flexible Mund-Nase-Schale
auf;
- – die
Atemmaske ist angepasst, um getragen zu werden, wenn die Person
bereits das Gesichtsatmungsgerät
trägt,
oder das Gesichtsatmungsgerät
ist umgekehrt angepasst, um unter einer herkömmlich ausgelegten Atemmaske
getragen zu werden; das Gesichtsatmungsgerät weist beispielsweise ausreichend
flexible Versorgungszweige auf, damit sie sich zwischen dem Gesicht und
der Atemmaske pressen lassen, um eine gute Dichtheit der Letzteren
beizubehalten;
- – dem
Gesichtsatmungsgerät
wird von dem Sauerstoffspender aus Sauerstoff zugeführt;
- – die
Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung sind zugleich zwischen
der Atemmaske und dem Sauerstoffspender sowie zwischen dem Gesichtsatmungsgerät und dem
Sauerstoffspender angeordnet;
- – das
Gesichtsatmungsgerät
und der Sauerstoffspender sind angepasst, um die von der das Gesichtsatmungsgerät verwendenden
Person inhalierte Luft um 40% mit Sauerstoff anzureichern;
- – das
Gesichtsatmungsgerät
und der Sauerstoffspender versorgen die das Gesichtatmungsgerät verwendende
Person mit einem kontinuierlichen Durchfluss;
- – das
Gesichtsatmungsgerät
und der Sauerstoffspender versorgen die das Gesichtatmungsgerät verwendende
Person mit einem Durchfluss, der lediglich während der Einatmungsphase des Atemzyklus
der Person stoßweise
zugeführt
wird, und
- – das
Gesichtsatmungsgerät
und der Sauerstoffspender versorgen die das Gesichtatmungsgerät verwendende
Person mit einem kontinuierlichen Durchfluss, der in Abhängigkeit
von dem wirklichen Einatmungsbedarf der Person variiert.
-
Weitere
Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
einiger deren Ausführungsformen.
-
Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen besser verständlich.
Es zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Einzelvorrichtung
für die
Zufuhr von Atemgas;
-
2 eine
schematisch dargestellte perspektivische Ansicht eines Gesichtsatmungsgeräts, mit
dem die in 1 dargestellte Einzelvorrichtung für die Zufuhr
von Atemgas ausgestattet ist;
-
3 eine
schematisch dargestellte perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels
eines Gesichtsatmungsgeräts
als Bestandteil der in 1 dargestellten Einzelvorrichtung
für die
Zufuhr von Atemgas und
-
4 eine
schematisch dargestellte perspektivische Ansicht einer Person, die über dem
in 2 dargestellten Gesichtsatmungsgerät eine Atemmaske
der in 1 dargestellten Einzelvorrichtung für die Zufuhr
von Atemgas trägt.
-
In
den verschiedenen Figuren werden identische oder ähnliche
Elemente mit denselben Bezugszeichen angegeben.
-
Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einzelvorrichtung
für die
Zufuhr von Atemgas ausführlich
dargestellt.
-
Gemäß dieser
in 1 dargestellten Ausführungsform weist die Einzelvorrichtung 1 für die Zufuhr
von Atemgas ein Gesichtsatmungsgerät 2, eine Atemmaske 3,
einen Sauerstoffspender 4 und Mittel zur Umschaltung der
Sauerstoffverteilung 5 auf.
-
Der
Sauerstoffspender 4 besteht aus einem Sauerstoffvorrat
und/oder aus einem Sauerstoff erzeugenden System beispielsweise
des Typs OBOGS.
-
Wie
in den 1 und 2 dargestellt, wird das Gesichtsatmungsgerät 2 beispielsweise
durch eine Nasenkanüle 6 gebildet.
Diese Kanüle
weist ein Paar von Zweigen 7, 8 auf. Diese Zweige 7, 8 sind angepasst,
um jeweils an einem Ohr einer Person festgehalten zu werden. Diese
Zweige sind miteinander verbunden zum einen an einer Y-Verbindungsstelle 9,
die in ein den zwei Zweigen 7, 8 gemeinsames Versorgungsrohr 10 mündet, und
zum anderen an einer Inhalierhülse 11.
Das gemeinsame Versorgungsrohr 10 ist mit dem Sauerstoffspender 4 über die
Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung 5 verbunden.
Die Inhalierhülse
mündet
in zwei Austrittsleitungen 12, die dazu bestimmt sind,
jeweils in ein Nasenloch der Person eingeführt zu werden.
-
Wenn
eine Person die Kanüle 6 trägt, nimmt die
Y-Verbindungsstelle 9 Platz
hinter ihrem Kopf im Wesentlichen zwischen ihren Ohren ein, die
Inhalierhülse 11 nimmt
unter ihrer Nase Platz ein und jede Austrittsleitung 12 ist
in einem ihrer Nasenlöcher
eingesetzt.
-
Gemäß einer
in 3 verdeutlichten Variante wird die Inhalierhülse 11 durch
eine flexible Mund-Nase-Schale 13 ersetzt. Diese Mund-Nase-Schale 13 deckt
den Mund und die Nase des Benutzers nicht dicht ab, um einen Einlass
für Luft
zu ermöglichen,
die mit dem Sauerstoff vermischt wird, der unter dieser Mund-Nase-Schale 13 zugeführt wird.
-
Die
Mund-Nase-Schale 13 ist eventuell nur eine Maske, unter
der eine Kanüle
angeordnet ist, die derjenigen ähnlich
ist, die oben beschrieben wurde.
-
Diese
Mund-Nase-Schale 13 kann angepasst sein, um eine Stimm- und Lautbildung
(Phonation) zu ermöglichen,
die korrekt und für
die wirksame Benutzung eines Mikrophons wie diejenigen, die herkömmlicherweise
von dem Flugpersonal der Luftfahrzeuge getragen werden, ausreichend
ist.
-
Es
können
zahlreiche weitere Varianten des Gesichtsatmungsgeräts 2 in
Betracht gezogen werden. Es kann insbesondere einen gewissen Wert
auf dessen ästhetische
Erscheinung gelegt werden. Es kann nämlich Interesse daran bestehen,
dass ein das Gesichtsatmungsgerät 2 der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 tragender
Pilot nicht als ein Patient mit einem medizinischen Gerät zur Atmungsunterstützung erscheint.
-
Die
Kanüle 6 sowie
die Mund-Nase-Schale 13 der erfindungsgemäßen Einzelvorrichtung 1 für die Zufuhr
von Atemgas ermöglichen
es vorteilhafterweise der sie tragenden Person, hörbar ohne
Zuhilfenahme eines Mikrofons zu kommunizieren.
-
Die
Kanüle 6 sowie
die Mund-Nase-Schale 13 der erfindungsgemäßen Einzelvorrichtung 1 für die Zufuhr
von Atemgas kosten wenig und können somit
aus Hygienegründen
zum einmaligen Gebrauch bestimmt sein. In diesem Fall ist das Gesichtsatmungsgerät 2 vorteilhafterweise
in einer versiegelten Verpackung gelagert und besitzt ein Ansatzstück, das
direkt an die Sauerstoffzufuhr gekoppelt werden kann.
-
Die
Atemmaske 3 ist beispielsweise eine so genannte „Full-Face"-Maske. Eine derartige
Atemmaske ist beispielsweise in der EP-A-0 691 871 beschrieben.
-
Wie
in den 1 und 4 dargestellt, umfasst diese
Augenschutzmaske 3 eine Mund-Nase-Abdeckung 14,
eine Blende 15, einen auf den Bedarf ansprechenden Regler 16 und
einen Gurt 17 für ein
schnelles Aufsetzen. Der Regler 16 und der Gurt 17 weisen
einen allgemein bekannten Aufbau auf. Die Mund-Nase-Abdeckung 14 ist
angepasst, um den Mund und die Nase der sie tragenden Person abzudecken
und dabei die weitestgehend dichte Verbindung mit dem Gesicht dieser
Person sicherzustellen. Sie weist vorzugsweise eine Dichtung 18 auf,
die durch Umlegen des Randes nach innen gebildet sein kann.
-
Die
Blende weist ein durchsichtiges Fenster mit optischer Qualität auf, das
mit einem flexiblen Rahmen versehen ist, dessen Ränder in
einer Dichtung 19 eingefasst sind.
-
Die
Atemmaske 3 ist mit dem Sauerstoffspender 4 über eine
Maskenbox 20 und die Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung 5 verbunden.
-
Die
Dichtung 19 der Blende 15 und diejenige 18 der
Mund-Nase-Abdeckung 14 sind
von der Art derjenigen, die im Allgemeinen für die Atemmasken 3 ausgelegt
sind. Die Zweige 7, 8 sind ausreichend flexibel,
um das wirksame Tragen einer herkömmlichen Atemmaske 3 zu
ermöglichen,
ohne ihre Dichtheit zu beeinträchtigen.
Das Gesichtsatmungsgerät ist
angepasst, damit die Atemmaske 3 benutzt werden kann, ohne
das Gesichtsatmungsgerät 2 zu
entfernen, wobei weitestgehend alle Dichtheitseigenschaften der
Atemmaske 3 beibehalten werden.
-
Die
Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung 5 sind
in der Maskenbox 20 platziert.
-
Die
Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung 5 weisen
einen Hahn 21 auf. Dieser Hahn 21 weist drei stabile
Betriebsstellungen auf:
- – eine geschlossene Stellung,
- – eine
erste offene Stellung, bei der lediglich die Kanüle 6 von dem Sauerstoffspender 4 mit
Sauerstoff beaufschlagt wird und
- – eine
zweite offene Stellung, bei der lediglich die Atemmaske 3 von
dem Sauerstoffspender 4 mit Sauerstoff beaufschlagt wird.
-
Der
Wechsel von der geschlossenen Stellung zu der ersten offenen Stellung
erfolgt manuell durch den Benutzer, wenn er das Gesichtsatmungsgerät 2 benutzt.
Gemäß einer
Variante erfolgt der Wechsel von der geschlossenen Stellung zu der
ersten offenen Stellung automatisch, wenn das Gesichtsatmungsgerät 2 aus
einer Aufbewahrungsaufnahme herausgenommen wird oder wenn das Gesichtsatmungsgerät angeschlossen
wird.
-
In
der ersten offenen Stellung wird das Gesichtsatmungsgerät 2 über eine
kalibrierte Öffnung 22 beaufschlagt,
die hinter dem Hahn 21 und dem Sauerstoffspender 4 angeordnet
ist. Diese kalibrierte Öffnung 22,
die bei dem Druck des von einem (nicht dargestellten) hinter dem
Sauerstoffspender 4 angeordneten Druckminderventil entspannten
Sauerstoffs beaufschlagt wird, stellt einen stabilen Durchfluss
sicher, welcher auch immer der Druck am Ausgang des Sauerstoffspenders 4 sei.
-
Der
Wechsel von der geschlossenen Stellung oder von der ersten offenen
Stellung zu der zweiten offenen Stellung erfolgt automatisch, wenn die
Atemmaske 3 aus der Maskenbox 20 herausgenommen
wird.
-
Außerhalb
von anormalen Flugbedingungen ist die vorsorgliche Sauerstoffversorgung
des Flugpersonals alleine von der Kanüle 6 sichergestellt.
Die Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung 5 befinden
sich in einer derartigen Position, dass lediglich die Kanüle 6 mit
Sauerstoff beaufschlagt ist.
-
Bei
Präoxygenierung
unter normalen Flugbedingungen gibt der Sauerstoffspender 4 Sauerstoff
- – mit
einem kontinuierlichen Durchfluss oder
- – stoßweise einzig
während
der Einatmungsphase des Belüftungszyklus
oder aber
- – mit
einem kontinuierlichen Durchfluss, der in Abhängigkeit von dem wirklichen
Einatmungsbedarf der Person variiert,
ab.
-
Bei
störfallbedingtem
Druckabfall, Brand oder bei Vorhandensein von toxischen Gasen greift der
Benutzer zu der Atemmaske 3, die sich in der Maskenbox 20 befindet.
Bei Öffnung
dieser Box 20 wird ein Signal an die Mittel zur Umschaltung
der Sauerstoffverteilung 5 gesendet. Die Mittel zur Umschaltung
der Sauerstoffverteilung 5 unterbrechen dann die Sauerstoffzufuhr
zu der Kanüle 6 und
führen der
Atemmaske 3 Sauerstoff direkt zu.
-
Wenn
der Benutzer bei Präoxygenierung
unter normalen Flugbedingungen die Variante des Gesichtsatmungsgeräts 2 in
Form einer Schale 13 trägt und
sich die Atemmaske 3 auf dieses Gesichtsatmungsgerät 2 aufsetzt,
ist die Sauerstoffverteilung durch die Atemmaske 3 sichergestellt.
In diesem Fall lösen
die Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung 5 eine
Regelung der Sauerstoffzufuhr, die an die Lage angepasst ist, aus.
-
Gemäß dieser
Variante der Erfindung wird bei Präoxygenierung der Sauerstoff
beispielsweise auf vereinfachte Art und Weise verteilt. Die Entfaltung der
Atemmaske 3, die einem realen Notfall entspricht, bewirkt
den Wechsel zu einer leistungsstarken Sauerstoffregelung herkömmlicher
Art. Diese Umschaltung kann synchron zu derjenigen anderer Bordanlagen
wie der Umschaltung eines Mikrofons sein.
-
Gemäß einer
Variante wird die Zufuhr zu der Kanüle 6 lediglich dann
durch die Mittel zur Umschaltung der Sauerstoffverteilung 5 unterbrochen,
wenn die Atemmaske 3 aufgesetzt und betriebsbereit ist.
In diesem Fall erfolgt die Steuerung der Mittel zur Umschaltung
der Sauerstoffverteilung 5 manuell durch die Person selbst
oder automatisch nach einer Verzögerung
von einigen Sekunden oder aber auch durch ein physikalisches Wechselspiel
zwischen dem Gesichtsatmungsgerät 2 und
der Atemmaske 3.
-
Das
Gesichtsatmungsgerät 2 kann
auch entfernt werden, bevor die Atemmaske 3 aufgesetzt wird.