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Die
Erfindung betrifft eine Verbesserung in einer Sauerstofferzeugervorrichtung,
und insbesondere einen Wegwerf-Sauerstofferzeuger, der leicht zu
tragen und zu handhaben ist und in geeigneter Weise zur Zufuhr von
Sauerstoff in lebensbedrohenden Notfällen, beispielsweise im Falle
von Feuer oder verschiedenen Unfällen
oder beim Erklimmen eines Berges oder beim Spielen eines Sports,
benutzt werden kann.
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Im
Allgemeinen war ein Sauerstofferzeuger bekannt, der in der Lage
ist, Sauerstoff durch Zersetzung von Peroxid oder von einem Addukt
von Natriumcarbonatperoxid, was als sauerstofferzeugendes Mittel
verwendet wird, mit Hilfe von Katalysatoren oder aus Sauerstoff
in der Anwesenheit von Wasser zu erzeugen (siehe beispielsweise
Japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
SHO 64-7236(A) und HEI
4-40650(A) und Japanische Patentveröffentlichung HEI 1-17620(A)).
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Auch
wurde ein tragbarer Sauerstofferzeuger, der aus einer kleinen Stahlbüchse, die
mit komprimiertem Sauerstoff gefüllt
ist, was als "Sauerstoffbüchse" bezeichnet wird,
vermarktet. So ist jeder herkömmliche
Sauerstofferzeuger im Allgemeinen aus einem starren, zylindrischen
Büchsenbehälter aus Kunststoff
oder Stahl hergestellt. Selbst wenn die herkömmlichen Sauerstofferzeuger
dieses Typs zum Zwecke bequemer Tragbarkeit hergestellt werden müssen, sind
sie folglich sperrig und schwer und daher nur unbequem herum zu
tragen.
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Ein
Stahlbüchsenbehälter des
herkömmlichen,
tragbaren Sauerstofferzeugers kann nur einige Liter Sauerstoff höchstens
enthalten. Wenn eine große
Menge an Sauerstoff benötigt
wird, müssen
daher eine Anzahl Sauerstofferzeuger vorbereitet und getragen werden.
Als Resultat wird die Gesamtheit der Sauerstofferzeuger mit der
geforderten Anzahl unverhältnismäßig groß, mühsam und
sehr teuer. Ferner war der herkömmliche,
tragbare Sauerstofferzeuger mit einem Nachteil behaftet, so dass
er in seiner Anwendung eingeschränkt
ist, weil beispielsweise ICAO und IATA es Passagieren auf Flugzeugen
verbieten, solch einen im Resultat mühsamen Sauerstofferzeuger in
das Flugzeug mitzunehmen.
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Es
gab einen großen
Bedarf für
einen handlichen Sauerstofferzeuger, der benutzerfreundlich kompakt
zum bequemen Tragen hergestellt ist und in der Lage ist, sofort
Sauerstoff zu liefern, insbesondere in lebensbedrohlichen Notfällen, beispielsweise Feuer
und andere verschiedene Unfälle
oder beim Erklimmen eines Berges oder beim Spielen eines Sports.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen sicheren und handlichen
Sauerstofferzeuger bereitzustellen, der mit leichtem Gewicht und kompakt
zum bequemen Tragen und Verstauen hergestellt ist und der so viel
wie nötig
Sauerstoff mit einer einfachen Bedienung herstellen kann.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen tragbaren Sauerstofferzeuger
bereitzustellen, und zwar nicht nur zum Liefern von Sauerstoff an
beispielsweise einen Notleidenden, der mit einem Unfall konfrontiert
ist, beispielsweise Feuer, und unter Sauerstoffmangel leidet, oder
ein Patient, der einen Anfall aufgrund von cardiopulmonaren Fehlfunktionen hat
oder andere Symptome zeigt, um das Leben des Patienten zu retten,
sondern auch zum Liefern von Sauerstoff für einen Bergsteiger, einen
Sportspieler, einen Schwerarbeiter oder dergleichen.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen sicheren, handlichen
Sauerstofferzeuger bereitzustellen, der in der Lage ist, effektiv
Sauerstoff zu liefern, selbst wenn er sich in einem Zustand heftiger
Vibrationen befindet oder in einer umgekehrten Lage ist und der
in einem Flugzeug getragen werden darf.
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Um
die oben beschriebenen Aufgaben zu erfüllen, wird durch die vorliegende
Erfindung ein handlicher Sauerstofferzeuger bereitgestellt, der
einen abgedichteten Behälter
mit einer Sauerstoffabgabedüse
und einem sauerstofferzeugenden Mittel aufweist, um Sauerstoff dadurch
zu erzeugen, dass es mit Wasser reagiert, das in den abgedichteten
Behälter gegeben
wird.
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Der
Sauerstoff, der durch die Reaktion zwischen dem in den abgedichteten
Behälter
gegebenen Wasser und dem sauerstofferzeugenden Mittel, das im den
Behälter
enthalten ist, erzeugt wird, kann aus dem abgedichteten Behälter durch
die Sauerstoffabgabedüse
nach Bedarf abgegeben werden.
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Das
Wasser, das mit dem sauerstofferzeugenden Mittel reagiert, um den
benötigten
Sauerstoff hervorzubringen, kann von außerhalb des abgedichteten Behälters in
den Behälter
eingeführt
werden. In diesem Fall kann der abgedichtete Behälter des Sauerstofferzeugers
aus einem inneren Reaktionsbeutel und einem äußeren Abdichtungsbeutel in
einer doppellagigen Konstruktion hergestellt werden. In diesem doppellagigen,
abgedichteten Behälter
ist es erwünscht,
die Sauerstoffabgabedüse
an dem äußeren Abdichtungsbeutel
anzuordnen und den inneren Reaktionsbeutel aus einem flexiblen Bahnmaterial
oder einer Membran herzustellen, die nicht nur wasserdicht und wasserabweisend,
sondern auch gasdurchlässig
ist, so dass Sauerstoff durch diese hindurchtreten kann. Zusätzlich ist
der Behälter
mit einem Wassereinführungsrohr
versehen, das durch den äußeren und
inneren Beutel hindurchtritt, so dass es sich an seinem einen Ende
zur Außenseite des äußeren Abdichtungsbeutels
und am anderen Ende zur Innenseite des inneren Reaktionsbeutels öffnet. Durch
das Wassereinführungsrohr
kann das Wasser in den gasdurchlässigen
inneren Reaktionsbeutel eingeführt
werden. Das Wassereinführungsrohr
wird normalerweise mit entfernbaren Verschlussmitteln, beispielsweise
einem Deckel oder einer Kappe, abgedeckt gehalten und geöffnet, wenn Wasser
in den inneren Reaktionsbeutel eingeführt wird. Da der Sauerstofferzeuger
aus den flexiblen inneren und äußeren Beuteln
hergestellt ist, wie oben erwähnt
wurde, kann er zu einer kleinen Größe zusammengefaltet werden
und ist sehr handlich herumzutragen.
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Beim
Einführen
des Wassers in den inneren, eine Gasdurchlässigkeit aufweisenden Reaktionsbeutel
durch das Wassereinführungsrohr,
um Sauerstoff als Resultat davon zu erhalten, dass man das sauerstofferzeugende
Mittel, das in dem inneren Reaktionsbeutel enthalten ist, mit dem
in den inneren Reaktionsbeutel eingeführten Wasser reagieren lässt, wird
das Wassereinführungsrohr
mit den Verschlussmitteln verschlossen, um den inneren Reaktionsbeutel
mit auf diese Weise erzeugtem Sauerstoff zu füllen und es folglich zu gestatten,
dass der in dem gasdurchlässigen,
inneren Reaktionsbeutel erzeugte Sauerstoff durch den gasdurchlässigen,
inneren Reaktionsbeutel hindurchtritt. Der in dem gasdurchlässigen inneren
Reaktionsbeutel erzeugte Sauerstoff kann durch den gasdurchlässigen,
inneren Reaktionsbeutel hindurchtreten, wird jedoch daran gehindert,
durch den äußeren Abdichtungsbeutel
hindurchzutreten. Obwohl der Sauerstoff durch den gasdurchlässigen,
inneren Reaktionsbeutel hindurchtritt, werden das Wasser und das
sauerstofferzeugende Mittel daran gehindert, durch den gasdurchlässigen, inneren
Reaktionsbeutel herauszufließen,
der wasserdicht ist. Als Resultat wird der Sauerstoff in einem Raum
zwischen dem gasdurchlässigen,
inneren Reaktionsbeutel und dem äußeren Abdichtungsbeutel eingefangen
und fließt
dann aus dem Raum zwischen den inneren und äußeren Beuteln durch die Sauerstoffabgabedüse aus,
um für
die Verabreichung von Sauerstoffinhalationen oder dergleichen zur
Verfügung
gestellt zu werden.
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Der
innere Reaktionsbeutel ist aus einem flexiblen Bahnmaterial, das
sowohl Wasserdichtigkeit als auch Gasdurchlässigkeit hat, beispielsweise
einer Membran aus Polypropylen-Kunststoff oder fluorenthaltendem
Kunststoff hergestellt oder durch Laminieren solch einer wasserdichten,
gasdurchlässigen
Bahn oder Membran mit Verstärkungsfasermaterial
oder ungewebtem Verstärkungstextilmaterial
hergestellt.
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Als
wasserstofferzeugendes Mittel, um Sauerstoff durch Reaktion mit
Wasser zu erzeugen, kann ein Addukt von Natriumcarbonatperoxid oder
Harnstoffperoxid oder festes Peroxid, beispielsweise Natriumpercarbonat,
verwendet werden. Der Wirkungsgrad bei der Sauerstofferzeugung des
sauerstofferzeugenden Mittels kann dadurch erhöht werden, dass ein Reaktionsbeschleuniger,
beispielsweise ein Katalysator aus Magnesiumdioxid oder einem seltenen
Metall und Katalaseenzyme zugegeben werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel,
nicht entsprechend der Erfindung wie beansprucht, kann das Wasser
in dem abgedichteten Behälter
des Sauerstofferzeugers zusammen mit dem sauerstofferzeugenden Mittel
enthalten sein, so dass das sauerstofferzeugende Mittel bei Bedarf
mit dem Wasser reagieren gelassen werden kann. In diesem Fall kann der
abgedichtete Behälter
in eine Wasserkammer und eine Mittelkammer durch Trennmittel unterteilt sein,
die leicht aufgebrochen werden können,
indem eine verhältnismäßig kleine
Druckkraft von außen aufgebracht
wird, so dass das Wasser und das sauerstofferzeugende Mittel in
dem Behälter
voneinander isoliert sind, wenn er nicht in Gebrauch genommen ist,
und miteinander dadurch in Kontakt kommen, dass die Trennmittel
bei Benutzung durch die Druckkraft, die von außen auf den abgedichteten Behälter extern
ausgeübt
wird. Durch Mischen des Wassers und des sauerstofferzeugenden Mittels
in dem abgedichteten Behälter
wird das sauerstofferzeugende Mittel veranlasst, mit dem Wasser
zu reagieren, um den benötigten
Sauerstoff zu erzeugen. Die Sauerstoffabgabedüse an dem abgedichteten Behälter, aus
der Sauerstoff, der als Resultat der Reaktion des sauerstofferzeugenden
Mittels mit Wasser auftritt, ausgegeben wird, kann mit einem Atmungsteil
ausgerichtet werden, der sowohl wasserdicht als auch gasdurchlässig ist.
Der wasserdichte und gasdurchlässige
Atmungsteil, der in der Sauerstoffabgabedüse angeordnet ist, kann eine
Leckage des Wassers und des sauerstofferzeugenden Mittels, die in dem
Behälter
enthalten sind, verhindern, gestattet jedoch, dass nur der erzeugte
Sauerstoff durch die Sauerstoffabgabedüse gegeben wird, selbst wenn der
Sauerstofferzeuger in einer beliebigen Lage benutzt wird.
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Der
Atmungsteil in der Sauerstoffabgabedüse kann aus einer wasserdichten
und gasdurchlässigen
Membran, beispielsweise aus Polypropylenkunststoff oder fluorenthaltenden
Kunststoff oder durch Laminieren solch einer wasserdichten, gasdurchlässigen Bahn
oder Membran mit einem Verstärkungsfasermaterial
oder ungewebtem Verstärkungstextilmaterial
hergestellt werden.
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Es
ist erwünscht,
die Sauerstoffabgabedüse mit
abnehmbaren Verschlussmitteln, beispielsweise einem Deckel oder
einer Kappe, zu verschließen, wenn
der Sauerstofferzeuger nicht in Benutzung ist, so dass der Sauerstofferzeuger
herumgetragen werden kann. Es ist praktisch, den Sauerstofferzeuger zweifach
zu falten, um die unterteilten Wasser- und Mittelkammern eine über der
anderen anzuordnen, wenn sie herumgetragen oder verstaut werden.
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Eine
Art und Weise der Ausführung
der Erfindung wird im Einzelnen unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben, die nur ein Ausführungsbeispiel
zeigen und in denen:
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1 eine
schematische perspektivische Darstellung ist, die das erste Ausführungsbeispiel des
handlichen Wasserstofferzeugers gemäß der Erfindung zeigt;
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2 eine
schematische perspektivische Darstellung ist, die ein zweites Ausführungsbeispiel nicht
entsprechend der Erfindung, wie beansprucht, des handlichen Sauerstofferzeugers
gemäß der Erfindung
zeigt;
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3 eine
schematische Seiten-Schnittansicht des Sauerstofferzeugers nach 2;
und
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4 eine
Seiten-Schnittansicht ist, die eine Sauerstoffabgabedüse in dem
Sauerstofferzeuger von 2 zeigt.
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Bezugnehmend
auf 1, die das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt, umfasst der handliche Sauerstofferzeuger gemäß der Erfindung einen
abgedichteten Behälter 1 aus
einer doppellagigen Konstruktion eines inneren Reaktionsbeutels 1a und
eines äußeren Abdichtungsbeutels 1b,
eine Sauerstoffabgabedüse 3,
die den äußeren Abdichtungsbeutel 1b durchsetzt,
und ein sauerstofferzeugendes Mittel Ao zur Erzeugung von Sauerstoff
durch Reaktion mit Wasser W, das in den inneren Reaktionsbeutel 1a gegeben
wird.
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Der
Sauerstofferzeuger in diesem ersten Ausführungsbeispiel ist mit einem
Wassereinführungsrohr 5 versehen,
welches den inneren Reaktionsbeutel 1a und den äußeren Abdichtungsbeutel 1b durchsetzt,
so dass es mit einem Ende zur Außenseite des äußeren Abdichtungsbehälters 1b und
mit dem anderen Ende zur Innenseite des inneren Reaktionsbeutels 1a offen
ist, um Wasser W in den inneren Reaktionsbeutel 1a einzuführen.
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Der
innere Reaktionsbeutel 1a ist aus einem flexiblen Bahnmaterial
oder einer Membran hergestellt, die nicht nur wasserdicht und wasserabweisend,
sondern auch gasdurchlässig
ist, um zu ermöglichen,
dass nur Gas durch sie hindurchtritt.
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Beispielsweise
kann der wasserdichte und gasdurchlässige, innere Reaktionsbeutel 1a dadurch hergestellt
werden, dass eine Polypropylenbahn oder eine fluorenthaltende Kunststoffbahn
oder Membran porös
gemacht wird, so dass Sauerstoffmoleküle durch sie hindurchtreten
können
(Gasdurchlässigkeit),
jedoch Wassermoleküle
am Durchtritt gehindert werden (Wasserdichtigkeit). Es ist erwünscht, solch eine
poröse
Bahn oder Membran zusätzlich
mit Verstärkungsfasermaterial
oder ungewebtem Textilmaterial zu laminieren.
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Die
poröse
Bahn oder Membran kann dadurch hergestellt werden, dass eine unzählige Anzahl
von außerordentlich
kleinen Löchern
oder Poren in der Plastikbahn hergestellt werden, um Sauerstoffmoleküle durch
sie hindurchtreten zu lassen, jedoch Wassermoleküle am Durchtritt zu hindern.
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Als
wasserdichte und gasdurchlässige
Materialien wurden Bahnmaterialien bekannt, die für Sanitärgegenstände, Papierwindeln
oder dergleichen verwendet werden. Auch Gore-TexTM,
das von Japan Gore-Tex Inc. hergestellt wird und das sowohl Wasserdichtigkeit
als Gasdurchlässigkeit
aufweist, ist bekannt geworden. Selbstverständlich ist es möglich, ein
beliebiges anderes, gewünschtes
Material bei der Erfindung anzuwenden, das sowohl Wasserdichtigkeit
als auch Gasdurchlässigkeit
hat.
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Die
wasserdichte und gasdurchlässige
Bahn kann vorzugsweise mit Verstärkungsfasermaterial oder
ungewobenem Textilmaterial belegt werden, um seine Festigkeit erheblich
zu erhöhen.
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Die
wasserdichte und gasdurchlässige
Bahn des inneren Reaktionsbeutels 1a kann auch durch andere
Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann es dadurch erhalten
werden, dass ein extrudierter Film aus einer Polyethylenverbindung
gemischt mit feinem Pulver von Calciumcarbonat gestreckt wird, um
eine poröse,
gasdurchlässige
Membran zu bilden, die außerordentlich
kleine Löcher oder
Poren hat. Es ist erwünscht,
die poröse,
gasdurchlässige Membran,
die auf diese Weise erhalten wird, mit Verstärkungsfasermaterial oder ungewobenem
Textilmaterial zu überdecken.
Der innere Reaktionsbeutel 1a kann dadurch hergestellt
werden, dass die wasserdichte und gasdurchlässige Bahn verdoppelt oder gefaltet
wird, oder dass zwei oder mehrere wasserdichte und gasdurchlässige Bahnen
mit der Verstärkungsfaserschicht über einer
ungewobenen Textilmaterialschicht oder Schichten, die außen angeordnet werden,
am Saum kontaktiert werden und dass der Umfangswandabschnitt oder
die Abschnitte davon mit Wärme
oder einem anderen geeigneten Verfahren luftdicht verschweißt werden.
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Wenn
die wasserdichten und gasdurchlässigen
Bahnen zu einer Beutelform, wie gezeigt, mit Hitze verschweißt werden,
wird das Wassereinführungsrohr 5 zwischen
die Bahnen an einer geeigneten Position des Randabschnittes davon
gelegt, der mit dem inneren Reaktionsbeutel verbunden werden soll.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird das Wassereinführungsrohr 5 auf
den oberen Abdichtungsabschnitt Sa des inneren Reaktionsbeutels 1a gelegt. Es
ist erwünscht,
das Wassereinführungsrohr 5 sicher
an dem inneren Reaktionsbeutel 1a mit einem verstärkenden
Abdichtungsteil r1 zu montieren, wie in 1 gezeigt
ist.
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Der äußere Abdichtungsbeutel 1b ist
in seiner Größe größer als
der innere Reaktionsbeutel 1b, so dass er den inneren Reaktionsbeutel 1b umgibt. Der äußere Abdichtungsbeutel 1b ist
aus einem starken, flexiblen Bahnmaterial hergestellt, das eine
ausgezeichnete Wasserfestigkeit und Luftfestigkeit hat. Als Bahnmaterial,
welches hierfür
geeignet ist, kann beispielsweise ein Kunststofffilm aus Polyethylenharz,
Polypropylenharz oder Vinylharz oder aus Papier oder einem anderen
Bahnmaterial benutzt werden, das mit einem Kunststofffilm oder einer
Aluminiumfolie laminiert ist.
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Der äußere Abdichtungsbeutel 1b wird
in eine Beutelform dadurch gebracht, dass die wasserdichte, luftdichte
Bahn, die auf diese Weise erhalten wurde, gedoppelt oder gefaltet
wird oder dass zwei oder mehrere wasserdichte, luftdichte Bahnen
am Rand in Kontakt gebracht werden und den Umfangsrandabschnitt
oder die Abschnitte davon durch Wärme oder ein anderes geeignetes
Verfahren luftdicht verschweißt
werden. Wenn der äußere Abdichtungsbeutel 1b gebildet
oder in Form gebracht wird, werden die Sauerstoffabgabedüse 3 und
das Wassereinführungsrohr 5 zwischen
die wasserdichten Bahnen an einer geeigneten Position des Randabschnittes davon
dazwischengelegt, um mit dem äußeren Abdichtungsbeutel
verbunden zu werden. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Sauerstoffabgabedüse 3 und
das Wassereinführungsrohr 5 auf
dem oberen Dichtungsabschnitt Sb angeordnet. Es ist erwünscht, die
Sauerstoffabgabedüse 3 und
das Wassereinführungsrohr 5 sicher
an dem inneren Reaktionsbeutel 1a mit verstärkenden
Abdichtungsteilen r2 und r3 zu montieren, wie dargestellt ist.
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Die
Sauerstoffabgabedüse 3 wird
verwendet, um den Sauerstoff, der zwischen dem inneren Reaktionsbeutel 1a und
dem äußeren Abdichtungsbeutel 1b gesammelt
wird, abzugeben. Die Sauerstoffabgabedüse 3 hat eine Größe und einen
Durchmesser, so dass sie leicht in den Mund eines Benutzers genommen
werden kann. Das heißt,
dass der in dem Sauerstofferzeuger der Erfindung erzeugte Sauerstoff
direkt von dem Benutzer durch die Sauerstoffabgabedüse 3 im
Allgemeinen eingesaugt wird, er kann jedoch auch an ein anderes
Gerät oder
System durch Verwendung eines anderen Verbindungsrohres abgegeben
werden, welches mit der Sauerstoffabgabedüse verbunden ist.
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Somit
kann die Form und die Größe der Sauerstoffabgabedüse 3 nach
Wunsch festgelegt werden oder in Übereinstimmung mit dem Verwendungszweck,
für den
der Sauerstofferzeuger der Erfindung verwendet wird.
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In
der Sauerstoffabgabedüse 3 kann
ein Filter 3a angeordnet werden, um zu ermöglichen,
dass Sauerstoff hindurchtritt, und um zu verhindern, dass Feuchtigkeitsnebel,
Wassertropfen oder andere unerwünschte
Substanzen hindurchtreten, die möglicherweise
in dem äußeren Abdichtungsbeutel 1b erzeugt
werden. Der Filter 3a, der in der Sauerstoffabgabedüse 3 angeordnet
ist, kann aus einer luftdurchlässigen
Schwammschicht und/oder einer Aktivkohleschicht bestehen. Es ist
praktisch, den Filter 3a austauschbar und für sanitäre Zwecke
benutzbar zu machen.
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Das
Wassereinführungsrohr 5 zum
Einschütten
von Wasser in den abgedichteten inneren Reaktionsbeutel 1a kann
aus einem Rohr oder einem zylindrischen Teil hergestellt sein, welches
einen runden oder elliptischen Querschnitt hat und aus einem verhältnismäßig starren
und dünnen
Material, beispielsweise Vinylchloridharz oder einem weichen Material,
beispielsweise Polyethylen, hergestellt sein.
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Das
Wassereinführungsrohr 5 ist
gewöhnlich mit
den Verschlussmitteln 7, beispielsweise einem Deckel oder
einer Kappe, verschlossen, die lösbar auf
die äußere Öffnung des
Wassereinführungsrohrs 5 aufgeschraubt
oder durch Aufschnappen befestigt werden können. Als andere Maßnahme zur
Bildung der Verschlussmittel 7, die das Wassereinführungsrohr 5 öffnen und
schließen
können,
kann ein Ein-/Aus-Ventil oder -Hahn an dem Wassereinführungsrohr
angeordnet sein. Auch kann ein durch Druck abdichtender Zip-Befestiger
zum Blockieren des Wassereinführungsrohres 5 einstückig an
dem äußeren Abdichtungsbeutel 1b ausgebildet
sein. Dank der Verschlussmittel 7 ist es möglich, Inhaltsstoffe,
beispielsweise das Wasser W und das sauerstofferzeugende Mittel
Ao in den inneren Reaktionsbeutel 1a nachzuliefern oder
auszutauschen und zu verhindern, dass der Inhalt des inneren Reaktionsbeutels 1a ausleckt,
selbst wenn der Sauerstofferzeuger von Hand getragen oder verstaut
wird. Die Verschlussmittel 7 sind leicht zu entfernen,
um den Inhalt in dem inneren Reaktionsbeutel 1a leicht
auszutauschen oder ihn nachzuliefern.
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Als
sauerstofferzeugendes Mittel Ao, welches in dem inneren Reaktionsbeutel 1a enthalten sein
soll, kann beispielsweise ein Addukt von Natriumcarbonatperoxid
oder Harnstoffperoxid oder ein festes Peroxid, beispielsweise Natriumpercarbonat (Anm.
pl: Natriumperborat lt. engl. Text???), verwendet werden. Das sauerstofferzeugende
Mittel, welches in dieser Erfindung angewendet wird, ist jedoch in
keiner Weise nur auf diese Komponenten begrenzt.
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Es
ist selbstverständlich,
dass eine Verbesserung des Wirkungsgrads der Sauerstofferzeugung des
sauerstofferzeugenden Mittels Ao erwünscht ist. Um den Wirkungsgrad
der Sauerstofferzeugung des Mittels zu verbessern, ist es bevorzugt,
ein Zersetzungsmittel oder ein Reaktionsbeschleunigungsmittel Ad
zu dem sauerstofferzeugenden Mittel Ao hinzuzufügen. Als Zersetzungsmittel
Ad kann ein Katalysator aus Mangandioxid oder einem seltenen Metall oder
Katalaseenzym verwendet werden. Das Zersetzungsmittel Ad, welches
in dieser Erfindung angewendet wird, ist jedoch in keiner Weise
nur auf diese Komponenten begrenzt.
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Als
Nächstes
wird ein Verfahren beschrieben, mit dem einer der Sauerstofferzeuger
gemäß der Erfindung
als Experiment erzeugt wurde, um die ausgezeichneten Wirkungen zu
belegen, die durch die Erfindung erzielt werden.
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Als
Erstes wurde eine transparenter abgedichteter Behälter 1 durch
Einführen
eines inneren Beutels 1a in einem Fassungsvermögen von
etwa 300 ml in einen äußeren Beutel 1b hergestellt,
der aus einem Polyethylenfilm niedriger Dichte und einer Dicke von
10 μm und
einem Fassungsvermögen
von etwa 500 ml hergestellt wurde. Dann wurde ein Wassereinführungsrohr 5 aus
einem Polyethylen geringer Dichte, das einen Außendurchmesser von 14 mm, eine
Dicke von 1 mm und eine Länge
von 60 mm hatte, in dem abgedichteten Behälter 1 vorgesehen.
Das Wassereinführungsrohr 5 wurde
mit einer Schraubkappe aus Polyethylen geringer Dichte verschlossen, die
als Verschlussmittel 7 dient.
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Im
Zuge der Herstellung des abgedichteten Behälters 1 wurde das
Abdichtungsverhalten des inneren Beutels 1a, der die oben
erwähnte
Struktur hatte, in der folgenden Weise außerordentlich gut verifiziert.
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Das
heißt,
dass der innere Beutel 1 mit Wasser bis zu etwa 70 % seines
Fassungsvermögens
gefüllt
und hart vertikal und horizontal in normaler und Überkopfanordnung
geschüttelt
in einem Zustand, bei dem das Wassereinführungsrohr 5 mit der Schraubkappe 7 verschlossen
war. Es wurde jedoch keine Leckage von Wasser gefunden.
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Des
Weiteren wurde ein Funktionstest zum Nachweis des Luftabdichtungsverhaltens
des abgedichteten Behälters 1 und
der Gasdurchlässigkeit des
inneren Beutels 1a durch Hochdruckluft in folgender Weise
durchgeführt.
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Das
heißt,
dass bei der Herstellung des abgedichteten Behälters durch Einsetzen des inneren Beutels 1a in
den äußeren Beutel 1b und
durch Verschweißen
desselben miteinander durch Wärme
ein Luftdruck von etwa 0,3 Kgf/cm2 als Messdruck
in den inneren Beutel 1a und danach in den äußeren Beutel 1b in
dem Zustand eingebracht wurde, bei dem die Sauerstoffabgabedüse 3 verschlossen
war. Wenn der Luftdruck in den inneren Beutel 1b gegeben
wurde, wurde Luft aus der Sauerstoffabgabedüse 3 abgegeben, so
dass bewiesen wurde, dass die Gasdurchlässigkeit des inneren Beutels 1a ausreichend war.
Wenn der Gasdruck des Weiteren an den äußeren Beutel 1b angelegt
wurde, wurde keine Leckage von Luft aus dem äußeren Beutel 1b gefunden,
wodurch bewiesen wird, dass die Luftdichtigkeit des äußeren Beutels 1b perfekt
ist.
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Nach
der Durchführung
des oben erwähnten Funktionstests
wurde trockene Luft kontinuierlich über das Wassereinführungsrohr 5 in
den abgedichteten Behälter 1 zugeführt, wobei
die Sauerstoffabgabedüse 3 und
das Wassereinführungsrohr 5 nahezu den
ganzen Tag und die Nacht offen gehalten wurde, um das Innere des
inneren und des äußeren Beutels 1a und 1b vollständig auszutrocknen.
Danach wurde ein sauerstofferzeugendes Mittel Ao in den inneren Beutel 1a eingebracht.
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In
dem Experiment wurden, nachdem sie 100 g eines getrockneten Addukts
von Natriumcarbonatperoxid als sauerstofferzeugendes Mittel Ao und 0,5
g von granuliertem Katalaseenzym als Zersetzungsmittel Ad in dem
inneren Beutel 1a enthaften war, die inneren und äußeren Beutel 1a und 1b luftdicht
abgedichtet.
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Die
Sauerstoffabgabedüse 3 in
dem Sauerstoffgenerator war aus einem Polyethylenrohr geringer Dichte
mit einer Dicke von 2 mm und einem Außendurchmesser von 6 mm hergestellt.
Die Sauerstoffabgabedüse 3 in
dem Experiment wurde mit einem abgeschrägten Endabschnitt bereitgestellt,
so dass sie leicht mit einem Siliconkautschukschlauch verbunden
werden kann, der als Zubehör
der Düse 3 benutzt
wurde. Eine Kartusche eines Filters 3a, der aus einer luftdurchlässigen Schwammschicht
und einer Aktivkohleschicht bestand, wurde in die Sauerstoffabgabedüse 3 gelegt.
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Nach
dem Entfernen der Kappe 7 von dem Wassereinführungsrohr 5 des
Sauerstofferzeugers, der als Experiment hergestellt wurde, wurden
250 ml Wasser in den inneren Beutel 1a durch das Wassereinführungsrohr 5 eingeführt, um
den inneren Beutel 1a etwa zur Hälfte mit Wasser zu füllen, und
dann wurde das Wassereinführungsrohr 5 sofort
mit der Kappe 7 verschlossen. Sofort nach Einführen des Wassers
in den inneren Beutel fand eine Reaktion des sauerstofferzeugenden
Mittels Ao mit dem Wasser mit Unterstützung des Zersetzungsmittels
Ad statt. Als Resultat konnte eine heftige Erzeugung von Bläschen Bo
durch den transparenten, abgedichteten Behälter beobachtet werden, wodurch
der innere Beutel 1a anschwoll. Das Gas, welches von dem
inneren Beutel 1a durch die Sauerstoffabgabedüse 3 abgegeben
wurde, wurde durch Messung als 100 % reiner Sauerstoff erkannt.
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Der
hochreine Sauerstoff, der aus dem sauerstofferzeugenden Mittel Ao,
das in dem Boden des inneren Beutels 1a abgelagert war,
erzeugt wurde, wurde in dem oberen Teil des inneren Beutels 1a gesammelt
und von der Sauerstoffabgabedüse 3 mit
einer Flussrate von 1,5 Liter pro Minute während 6 Minuten heftig abgegeben.
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Während der
Entwicklung des Sauerstoffs in dem inneren Beutel 1a wurde
der abgedichtete Behälter 1 auf
seine Seite gelegt, von oben nach unten gekehrt und während dem
Experiment heftig geschüttelt.
Der abgedichtete Behälter 1 zeigte
jedoch niemals eine Leckage von Wasser, Sauerstoff und einem anderen
Inhaltsstoff, und danach wurde der Sauerstoff stabil von der Sauerstoffabgabedüse 3 abgegeben.
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Aus
der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass der Sauerstofferzeuger
gemäß dieser
Erfindung handlich und praktisch ist, um getragen und verstaut zu
werden, und leicht zu handhaben ist und eine außerordentlich gute Funktion
bei der ausreichenden und stabilen Lieferung von reinem Sauerstoff über eine
lange Zeit bei Bedarf mit einer einfachen Handhabung erfüllt, indem
Wasser in den inneren Beutel 1a geschüttet wird, um das sauerstofferzeugende
Mittel Ao, das in dem inneren Beutel 1a enthalten ist,
mit Wasser reagieren zu lassen.
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Obwohl
das Wasser W, das mit dem sauerstofferzeugenden Mittel Ao reagieren
soll, von außerhalb
des abgedichteten Behälters 1 in
den inneren Beutel 1a in dem ersten oben beschriebenen
Ausführungsbeispiel
eingeführt
wird, kann es auch vorher in dem abgedichteten Behälter in
folgender Weise enthaften sein.
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Ein
Ausführungsbeispiel
nicht entsprechend der Erfindung wie beansprucht, welches im Folgenden
offenbart wird, vermeidet die Arbeit, dass die Kappe von dem Wassereinführungsrohr 5 entfernt wird,
dass eine notwendige Menge von Wasser in den abgedichteten Behälter eingeschüttet wird
und dass das Wassereinführungsrohr 5 mit
der Kappe 7 wieder verschlossen wird.
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Das
bedeutet, dass, wie in 2 und 3 gezeigt
ist, der Wasserstofferzeuger dieses Ausführungsbeispiels einen abgedichteten
Behälter 11 aufweist,
der zwei Kammern C1 und C2 hat, um separat Wasser und ein sauerstofferzeugendes
Mittel Ao zu enthalten. Der Innenraum des abgedichteten Behälters 11 ist
insbesondere in die Wasserkammer C1 für das Wasser W und eine Mittelkammer
C2 für
das sauerstofferzeugende Mittel Ad durch ein Trennmittel 11a unterteilt.
Das Trennmittel 11a kann leicht durch eine relativ kleine,
externe Druckkraft gebrochen werden, so dass das Wasser W von dem
sauerstofferzeugenden Mittel Ao voneinander in dem Behälter isoliert
sind, wenn er nicht in Benutzung ist, und miteinander durch Brechen
des Trennmittels 11a durch die externe Druckkraft in Kontakt
gebracht werden, die in Benutzung auf den abgedichteten Behälter von
außen
aufgebracht wird.
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Der
abgedichtete Behälter 11 kann
hergestellt werden, indem ein Plastikfilm oder eine Membran, beispielsweise
aus Polyethylenharz, Polypropylenharz oder Vinylharz oder aus Papier
oder einem Bahnmaterial, welches mit einem Kunststofffilm oder einer
Aluminiumfolie laminiert ist, um Wasserfe stigkeit und Luftdichtigkeit
sicherzustellen, in eine Beutelform durch Wärmeschweißen oder ein anderes Verbindungsverfahren
gebracht wird.
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Die
Trennmittel 11a können
dadurch hergestellt werden, dass der im Wesentlichen mittige Teil, der
horizontal über
den abgedichteten Behälter 1 verläuft, wärmeverschweißt wird
oder dass er aus einem unter Druck abdichtenden Zip-Befestiger an
dem im Wesentlichen mittigen Teil des abgedichteten Behälter gebildet
ist. Es kann auch eine Struktur angenommen werden, bei der der im
Wesentlichen mittige Teil des abgedichteten Behälters 11 fest abgedichtet wird,
indem der abgedichtete Behälter 11 unter
Druck zweifach gefaltet und die Dichtung aufgebrochen wird, indem
der gefaltete Behälter
aufgespreizt wird, um das sauerstofferzeugende Mittel und das Wasser, die
beide in dem abgedichteten Behälter 11 vorhanden
sind, zu mischen. In diesem Fall können die Trennmittel 11a so
ausgebildet sein, dass sie leicht aufgebrochen oder durch einfache
Handhabung abgenommen werden können.
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Ein
Aufbrechen oder Aufreißen
der Trennmittel 11a werden das sauerstofferzeugende Mittel
Ao und das Wasser W gemischt, um Sauerstoff zu erzeugen.
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Der
abgedichtete Behälter 11 in
einem Ausführungsbeispiel
nicht entsprechend der Erfindung wie beansprucht, der in 3 gezeigt
ist, weist einen ersten Beutelteil B1, der eine Wasserkammer C1 zum
Aufnehmen des Wassers W hat, und einen zweiten Beutelteil B2 auf,
der eine sauerstofferzeugende Kammer C2 für das sauerstofferzeugende
Mittel Ao hat. Die ersten und zweiten Beutelteile B1 und B2 werden
durch Wärmeschweißen miteinander
vereint. Wenn das Wärmeverschweißen stattfindet,
werden die Trennmittel 11a ausgebildet, und die Sauerstoffabgabedüse 13 wird
zwischen die Filme und Membranen gelegt, die den ersten Beutelteil
B1 bilden. Es ist erwünscht,
einen verstärkenden
Dichtungsteil r4 an dem ersten Beutelteil B1 zu befestigen, um den
Beutelteil um die Sauerstoffabgabedüse 13 herum zu verstärken, wie
gezeigt ist.
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Ähnlich wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
das oben beschrieben wurde, kann die Sauerstoffabgabedüse 13 zum
Abgeben von Sauerstoff, der sich in dem abgedichteten Behälter 11 sammelt, eine
Größe und einen
Durchmesser haben, die geeignet ist, leicht in den Mund eines Benutzers
genommen zu werden. Die Sauerstoffabgabedüse 13 kann jedoch
mit einem Aufsatz 15 verbunden werden, der eine Aktivkohleschicht 15a und
einen Filter 15b enthält,
wie in 4 gezeigt ist. Obwohl die Sauerstoffabgabedüse 13 in
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
mit dem Aufsatz 15 durch einen Verbindungsring 16 verbunden
ist, ist der Verbindungsring 16 nicht immer notwendig und
kann weggelassen oder direkt auf den Aufsatz 15 geschraubt
werden. Die Öffnung
des Aufsatzes 15 kann durch geeignete Verschlussmittel
(beispielsweise eine Kappe 17) verschlossen werden.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist zwischen dem Aufsatz 15 und dem Verbindungsring 16 ein
Filter 19 angeordnet, der Wasserdichtigkeit und Gasdurchlässigkeit
hat. Der wasserdichte und gasdurchlässige Filter 19 kann
dadurch hergestellt werden, dass winzige Löcher oder Poren, um Sauerstoffmoleküle hindurchtreten
zu lassen (Gasdurchlässigkeit)
jedoch Wassermoleküle
am Durchtritt zu hindern (Wasserfestigkeit), in einem Kunststofffilm oder
einer Bahn, beispielsweise aus Polypropylen, Polyethylen, Vinylharz
und fluorenthaltendem Harz oder Wassermaterial oder ungewobenem
Textilmaterial gemacht werden. Als wasserdichter und gasdurchlässiger Filter
kann Gore-TexTM, das von Japan Gore-Tex
Inc. hergestellt wird, verwendet werden.
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Zwischen
der Sauerstoffabgabedüse 13 und dem
Verbindungsring 16 und zwischen dem Verbindungsring 16 und
dem Aufsatz 15 sind O-Ringe 01 bzw. 02 angeordnet.
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Das
gleiche sauerstofferzeugende Mittel Ao und das Reaktionsbeschleunigungsmittel
Ag, wie sie in dem ersten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
verwendet werden, können
auch in einem zweiten Ausführungsbeispiel
nicht entsprechend der Erfindung, wie beansprucht, verwendet werden.
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Der
Sauerstofferzeuger des genannten zweiten Ausführungsbeispiels kann auf verschiedene
Arten hergestellt werden. Beispielsweise kann er hergestellt werden,
indem vorher der erste Beutelteil B1 und der zweite Beutelteil B2,
die den abgedichteten Behälter 11 bilden,
hergestellt werden, dass das sauerstofferzeugende Mittel Ao und
das Reaktionsbeschleunigungsmittel Ad in dem zweiten Beutelteil
B2 angeordnet werden, dass der zweite Beutelteil B2 und der erste
Beutelteil B1 durch Wärmeschweißen oder
ein anderes Verbindungsverfahren miteinander vereint werden, dass
das Wasser in dem ersten Beutelteil B1 eingefüllt wird, und dass schließlich der
erste Beutelteil 81 mit der Sauerstoffabgabedüse 13,
die zwischen den Filmen oder Membranen, die den ersten Beutelteil
B1 bilden, angeordnet ist, verschweißt wird. Wenn der zweite Beutelteil
B2 mit dem ersten Beutelteil B1 vereinigt wird, werden die Trennmittel 11a gebildet.
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Obwohl
das Wasser in dem ersten Beutelteil B1 enthalten ist, bevor der
erste Beutelteil B1 verschweißt
wird, kann es in den abgedichteten Behälter 11 jederzeit
hineingeschüttet
werden.
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Beispielsweise
kann das Wasser W in den ersten Beutelteil B1 unmittelbar vor der
Benutzung des Sauerstofferzeugers eingeführt werden. Nach dem Einführen des
Wassers W in den ersten Beutelteil B1 und nach dem Verschließen der
Sauerstoffabgabedüse 13 mit
den Verschlussmitteln 17 wird somit eine äußere Druckkraft
auf den abgedichteten Behälter 11 ausgeübt, um die
Trennmittel 11a aufzubrechen, so dass das Wasser W und
das sauerstofferzeugende Mittel Ao sich miteinander mischen, um
folglich Sauerstoff zu erzeugen.
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Indem
das Wasser W in dem ersten Beutelteil B1 von vorneherein enthalten
ist, kann der Sauerstofferzeuger der Erfindung jedoch bequem ohne Bereitstellung
von Wasser benutzt werden. Daher ist der Sauerstofferzeuger dieses
Ausführungsbeispiels sehr
praktisch zu tragen und frei überall
zu jeder Zeit benutzt werden, weil die Komponenten, die zur Erzeugung
des Sauerstoffs erforderlich sind, d.h. Wasser W, sauerstofferzeugendes
Mittel Ao und so weiter, von vorneherein in dem Sauerstofferzeuger
enthalten sind und leicht durch Brechen der Trennmittel 11a mit
Hilfe einer kleinen Druckkraft, die auf den Sauerstofferzeuger ausgeübt wird,
gemischt werden können.
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Einige
Sauerstofferzeuger des oben erwähnten
Ausführungsbeispiels,
nicht entsprechend der Erfindung wie beansprucht, wurden bei einem
Experiment tatsächlich
hergestellt, wobei als Resultat desselben eine exzellente Funktion
des Wirkungsgrads bei der Erzeugung von Sauerstoff nachgewiesen werden
konnte.
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Einer
der Sauerstofferzeuger, die experimentell hergestellt wurden, enthält etwa
250 ml Wasser W in der Wasserkammer C1 des abgedichteten Behälters 11 und
100 g Natriumcarbonatperoxid-Addukt
als sauerstofferzeugendes Mittel Ao zusammen mit 0,5 g granuliertem
Katalaseenzym als Zersetzungsmittel Ad zur Beschleunigung der Reaktion
in der Mittelkammer C2. In dem Experiment wurden die Trennmittel 11a,
die zwischen der Wasserkammer C1 und der Mittelkammer C2 ausgebildet
waren, durch Ausüben
eines Druckes auf einen Teil des abgedichteten Behälters 11 aufgebrochen,
der die oben erwähnten
Komponenten enthält,
um das Wasser W und das sauerstofferzeugende Mittel Ao zu mischen. Folglich
setzte eine heftige Reaktion mit einer schnellen Erzeugung von Sauerstoff
ein. Der Sauerstoff wurde aus der Sauerstoffabgabedüse 13 mit
einer Flussrate von 1,5 Liter pro Minute während 8 Minuten im Mittel abgegeben.
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Während der
Entwicklung des Sauerstoffs in dem inneren Beutel 11a wurde
der abgedichtete Behälter 11 auf
die Seite gelegt, von oben nach unten gekehrt und in jeder Richtung
heftig geschüttelt
zum Zwecke des Experiments. Der abgedichtete Behälter 11 verursachte
jedoch niemals eine Leckage von Wasser, Sauerstoff und jeglichem
anderen Inhalt, und daher wurde der Sauerstoff stabil von der Sauerstoffabgabedüse 13 abgegeben.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist der Sauerstofferzeuger gemäß der Erfindung
von leichtem Gewicht, kompakt zu tragen und bequem zu verstauen und
kann stabil Sauerstoff bei einer einfachen Handhabung so viel wie
nötig entwickeln.
Ferner ist der Sauerstofferzeuger der Erfindung im Service für verschiedene
Zwecke einsetzbar und nicht nur zum Abgeben von Sauerstoff an beispielsweise
einen Betroffenen, der einen Unfall erfahren hat, beispielsweise Feuer,
und unter Sauerstoffmangel leidet, oder ein Patient, der einen Anfall
aufgrund einer cardiopulmonaren Fehlfunktion hat oder andere Symptome
zeigt, um das Leben des Patienten zu retten, sondern er kann auch
Sauerstoff für
Kletterer, Sportspieler, Schwerarbeiter oder dergleichen liefern.
Da der Sauerstofferzeuger gemäß der Erfindung
aus festem Bahnmaterial hergestellt ist, so dass er keine Leckage
von Sauerstoff und Wasser verursacht, ist er so sicher, dass er
in ein Flugzeug mitgenommen werden kann.