DE908228C

DE908228C - Method and device for heating the air to be inhaled in compressed air or compressed oxygen breathing apparatus

Info

Publication number: DE908228C
Application number: DED9367A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1951-06-13
Filing date: 1951-06-13
Publication date: 1954-04-01

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung der einzuatmenden Luft in Preßluft- oder Preßsauerstoffatemschutzgeräten Laie Erfindung betrifft Atem-schutzgeräte, mit denen die Atemorgane der Gerätträger mit Preßluft oder Preßsauerstoff versorgt werden.Method and device for heating the air to be inhaled in Compressed air or compressed oxygen breathing apparatus layman's invention relates to breathing apparatus, with which the respiratory organs of the device wearer are supplied with compressed air or compressed oxygen will.

Eine Gruppe derartiger Atemschutzgeräte wird z. B. bei Sandistrahlarbeiten., beim Farbspritzen oder bei ähnlnchenVerrichtungen gebraucht. Diese Geräte sindi dabei derart ausgebildet, daß der Gerätträger eine Vorrichtung trägt, die ihn gegen die umgebende Luft abschirmt, etwa eine Atemmaske, eine Halbmaske, eine Haube, einen Helm, ein Atemmundstück od. dgl., wobei diesen Vorrichtungen Preßluft bzw. Preß.sauerstoff entweder aus einer vom Gerätträger mitgeführten Flasche oder aus einer an der Vorrichtung angeschlossenen Leitung von einem entfernten Erzeugungsort zuströmt. Durch die Expansion der zuströmenden Preßluft bzw. des Preßsauerstoffs wird diese abgekühlt, so daß die Atemluft erwärmt werden muß. Hierzu können elektrische Heizkörper dienen, die in die Luftzuführungsleitung eingebaut sind. Derartige elektrische Heizkörper können aber in der Anwendung gefährlich sein, wenn die Geräte in einem unter Umständen explosiblen Gasgemisch verwendet werden, da die Gefahr einer Zündung durch dien übermäßig erhitzten Heizdraht besteht. Es ist deshalb vorgeschrieben, daß die Heizvorrichtung einschließlich .des Hei2ungsreglers in derartigen Fällen explosionssicher ausgeführt werden. Eine explosionssichere Ausbildung erfordert einen erheblichen Aufwand und ist teuer. Werden solche Geräte im Innern eines Metallbehälters, wie z. B. eines Tanks, verwandt, dann muß für die HeivungN,iederspannung verwendet werden, um die Arbeitsperson nicht der Gefahr eines elektrischen. Schlages auszusetzen. Die Anwendung elektrischer Heizvorrichtungen hat schließlich den weiteren Nachteil, daß der Gerätträger an eine Stromquelle gebunden ist. Es ist deshalb praktisch unmöglich, frei tragbare Geräte, bei denen der Gerätträger den Preßsauerstoffvorrat trägt, um nicht durch eine Verbindungsleitung in seinen Bewegungen gestört zu werden, mit eilektrischen Heizvorrichtungen auszurüsten.A group of such breathing apparatus is z. B. in sandblasting., used in paint spraying or similar operations. These devices are i designed in such a way that the device carrier carries a device that counteracts it shields the surrounding air, for example a breathing mask, a half mask, a hood, a Helmet, a mouthpiece or the like. These devices are compressed air or compressed oxygen either from a bottle carried by the device carrier or from one on the device connected line flows from a remote generation location. Through the expansion the incoming compressed air or the compressed oxygen, this is cooled so that the breathing air has to be heated. This can be done by electric radiators that are built into the air supply line. Such electrical radiators can but can be dangerous to use if the devices are in one of the circumstances explosive gas mixture must be used, as there is a risk of ignition by serving excessively heated heating wire. It is therefore mandatory that the heater including the heating controller, designed to be explosion-proof in such cases will. An explosion-proof training requires considerable effort and is expensive. Are such devices inside a metal container, such. B. one Tanks, related, must then be used for the heating, low voltage Worker does not run the risk of an electrical. To suspend blow. the Finally, the use of electrical heating devices has the further disadvantage that the device carrier is tied to a power source. It is therefore practically impossible freely portable devices in which the device carrier carries the compressed oxygen supply, in order not to be disturbed in its movements by a connection line to equip electrical heating devices.

Die Erfindung erstrebt die Beseitigung der Nachteile der bekannten Geräte. Sie betrifft ein Verfahren zur Erwärmung von Luft in Preßluft- bzw. Preßsauerstoffatemschutzgeräten und besteht in :der Anwendung eines Ranque-Wirbelrohres. Mit diesem wird ein unter Druck eintretender Gasstrom in zwei Gasströme geteilt, von denen der eine gegen die Ausgangstemperatur erwärmt, während der andere gegen diese unterkühlt wird. Damit wird die im Preßgas enthaltene Energie zum Heizen der Atemluft nutzbar gemacht. Die aus dem Wirbelrohr austretende Warmluft wird dem Gerätträger zugeführt, während die Kaltluft ins Freie abgeblasen wird. Dabei kann zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung xlienen, bei der in die Luftzuführungsleitung, vorzugsweise in der Nähe der die Atemorgane gegen die Umgebungsluft abschließenden Vorrichtung, wie Atemmaske, Halbmaske, Haube, Helm, Atemmundstück, ein Ranque-Wirbelrohr so eingeschaltet ist, daß die Warmluft dem Gerätträger zuströmt, während die abgekühlte Luft entw eicht.The invention seeks to eliminate the disadvantages of the known Devices. It relates to a method for heating air in compressed air or compressed oxygen breathing apparatus and consists in: the use of a Ranque vortex tube. With this one becomes an under Pressure entering gas stream divided into two gas streams, one of which is against the initial temperature is heated, while the other is subcooled against this. In this way, the energy contained in the compressed gas can be used to heat the breathing air. The hot air emerging from the vortex tube is fed to the device carrier while the cold air is blown outside. It can be used to carry out the process a device xlienen in which in the air supply line, preferably in the vicinity of the device that closes off the respiratory organs from the ambient air, like breathing mask, half mask, hood, helmet, breathing mouthpiece, a ranque vortex tube so switched on is that the warm air flows to the device carrier, while the cooled air ent calibrated.

Zur Regulierung der Erwärmung kann dabei vorzugsweise auf der Abströmseite der Kaltluft ein Regelventil angeordnet sein, mit dem die abströmende Kaltluftmenge unddamitgleichzeitig andererseits die dem Gerät zuströmende Warmluftmenge und deren Temperatur geregelt werden. je stärker das Regelventil gedrosselt wird, um so stärker wird das Verhältnis der beidseitig aus idem Ranque-Rohr austretenden unterschliedl,ich warmen Luftströme verändert. Das Regelventil kann auch auf der Warmluftseite des Ranque-Rohres, also in Richtung zu den Atemorganen angeordnet sein.To regulate the heating can preferably be done on the outflow side the cold air can be arranged a control valve with which the outflowing amount of cold air and at the same time, on the other hand, the amount of hot air flowing into the device and its Temperature can be controlled. the more the control valve is throttled, the more the ratio of the exiting from the same Ranque pipe on both sides is differentiated, i warm air currents changed. The control valve can also be on the hot air side of the Ranque tube, so be arranged in the direction of the respiratory organs.

Im übrigen kann durch die Bauart des Ranque-Rohres, durch die Ausbildung der Düse und durch die Wahl des Druckes des ein das Ranque-Rohr eintretenden Druckgases die Temperatur der Gasströme eingestellt bzw. geregelt werden.In addition, through the design of the Ranque tube, through the training the nozzle and by the choice of the pressure of the compressed gas entering the ranque tube the temperature of the gas streams can be adjusted or regulated.

Um das zischende Geräusch insbesondere auf der Kaltluftabströmseite zu vermeiden, kann .diese geräuschmindernd abgedeckt sein.About the hissing noise, especially on the cold air outflow side this can be covered to reduce noise.

In der Zeichnung :ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing: an embodiment of the invention is schematic shown.

Die Halbmaske i wird mittels Haltebänder 2, von denen nur ein Band sichtbar ist, am Kopf des Gerätträgers so. festgelegt, daß die Halbmaske i Nase und Mund bedeckt. Die Preß;luft wird durch die Leitung 3 zugeführt und tritt durch die Düse 3a tangential in das Wirbelrohr 4. ein. Die Menge der zuströmenden Preßluft wird mit Hilfe eines nicht dargestellten, am Leibriemen des Gerätträgers befestigten Regelventils dem Bedarf entsprechend eingestellt. Durch die Öffnung 5 des Wirbelrohrs q. entweicht die Kalt,lu,ft, deren 'Menge durch ein Ventil 6 von Hand geregelt werden kann. Die Warmluft strömt durch die Blende, 7, gegebenenfalls durch einen kurzen Faltenschlauch 8 zur Halbmaske i. Die Ausatemluft und der Luftüberschuß werden durch die Ausatemventile g und io ins Freie abgeblasen.The half mask i is secured by means of straps 2, of which only one strap is visible on the head of the device wearer like this. stipulated that the half mask i nose and mouth covered. The compressed air is supplied through line 3 and passes through the nozzle 3a tangentially into the vortex tube 4. The amount of compressed air flowing in is attached to the body strap of the device wearer with the help of a not shown Control valve adjusted as required. Through the opening 5 of the vortex tube q. the cold, lu, ft escapes, the 'quantity of which is regulated by hand by a valve 6 can. The warm air flows through the screen, 7, possibly through a short one Corrugated tube 8 for half mask i. The exhaled air and the excess air are through the exhalation valves g and io blown off into the open.

Steht beispielsweise Preßluft von .4 a,t zur Verfügung und wind etwa ein. Drittel der Luftmenge als Warmluft aufgenommen, so wird die Atemluft gegenüber der Umgebungsluft um etwa 2,5 bis 30° erwärmt. Wird durch V erstellung des Regelventils 6 der Warmluftanteil vergrößert, dann wird die Tem-. peraturerhöhung dieses Luftanteils vermindert.For example, if compressed air of .4 a, t is available and winds in. Third of the amount of air is absorbed as warm air, the breathing air is warmed up by around 2.5 to 30 ° compared to the ambient air. If the proportion of warm air is increased by adjusting the control valve 6, then the temperature is increased. increase in temperature of this proportion of air is reduced.

An Stelle des Regelventils 6 könnte auch ein Regelventil hinter die Warmluftblende 7 eingeschaltet sein.Instead of the control valve 6 could also be a control valve behind the The warm air screen 7 must be switched on.

Die Preßl:uft:leitung 3 wird seitlich von der öffnung z i vorbeigeführt. Die letztere kann durch ein Pr.allblech od. @dgl. ,abgedeckt werden, damit das zischende Geräusch der ausströmenden Kaltluft unterbunden wird.The Preßl: uft: line 3 is led past the side of the opening z i. The latter can od by a baffle plate. @ The like. to be covered so that the hissing Noise of the outflowing cold air is suppressed.

An Stelle der Halbmaske i können selbstverständlich auch eine Vollmaske, eine Haube, ein Helm, ein Atemmundstück od. dgl. treten.Instead of the half mask i, of course, a full mask, a hood, a helmet, a breathing mouthpiece or the like.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for heating the air to be inhaled in compressed air or compressed oxygen breathing apparatus, characterized by the application of the Ranque vortex tube. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized in that in the air supply line, preferably in the Proximity of the device closing off the respiratory organs from the ambient air, such as Breathing mask, half mask, hood, helmet, breathing mouthpiece, a ranque vortex tube switched on like this is that the warm air flows to the device carrier, while the cooled air escapes. 3. Apparatus according to claim Z, characterized in that on Ranqu: e-vortex tube, A control valve is preferably arranged on the downstream side of the cold air. , 4. Device according to Claims 2 and 3, characterized in that the cold air outflow opening is covered to reduce noise. Attached publications: Journal for Nature Research, i9..6, p. 2o8.