EP1838394A1 - Sauerstoff erzeugendes atemschutzgerät - Google Patents

Sauerstoff erzeugendes atemschutzgerät

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Publication number
EP1838394A1
EP1838394A1 EP06722457A EP06722457A EP1838394A1 EP 1838394 A1 EP1838394 A1 EP 1838394A1 EP 06722457 A EP06722457 A EP 06722457A EP 06722457 A EP06722457 A EP 06722457A EP 1838394 A1 EP1838394 A1 EP 1838394A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air treatment
chemical
oxygen
protection device
respiratory protection
Prior art date
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Granted
Application number
EP06722457A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1838394B1 (de
Inventor
Frank Krüger
Karl-Heinz Feldner
Karl-Heinz KÖHRICHT
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MSA Auer GmbH
Original Assignee
MSA Auer GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by MSA Auer GmbH filed Critical MSA Auer GmbH
Priority to PL06722457T priority Critical patent/PL1838394T3/pl
Publication of EP1838394A1 publication Critical patent/EP1838394A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1838394B1 publication Critical patent/EP1838394B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B7/00—Respiratory apparatus
    • A62B7/08—Respiratory apparatus containing chemicals producing oxygen

Definitions

  • the invention relates to an oxygen-generating respirator comprising a connected to a breathing tube and an A- tem nitrogen, for generating oxygen in both directions flowed through chemical cartridge.
  • the exhaled air of the user is passed through a chemical present in a canister or cartridge (hereinafter referred to as a chemical cartridge), for example, in granular form, potassium peroxide (KO 2 ).
  • a chemical cartridge for example, in granular form, potassium peroxide (KO 2 ).
  • the carbon dioxide contained in the exhaled air and reacting with the chemical produces oxygen in an exothermic reaction, which is transferred from the chemical cartridge into an aftertag and is inhaled again by the user.
  • These devices in which the inhalation and exhalation takes place in a so-called pendulum breathing on the chemical and the resulting resistance are in the event of sudden contamination of the air as self-rescuers or escape aids for a limited period of use, for example, 20 minutes and a single use, in mines, for example.
  • the rescue device consisting of the chemical cartridge with breathing bag and breathing tube has a small design and, when packed in a sturdy container, is constantly carried by the user during work in a hazardous working area, for example by being fastened to the belt for safety reasons (passive use). In case of emergency, you can immediately create and actively use it. Despite the high and over many years of unnecessary active use long-lasting mechanical stress, for example, in the rough Mine operation, the device must still be ready for use and fully functional in an emergency. However, this is counteracted by the fact that the chemical present in granular form for the passage of light air is subject to gradual pulverization due to the repeated, possibly long-lasting vibration of the device.
  • the powder can fall into the breathing bag or settle in the region of the bottom of the chemical cartridge and thus in the region of the opening to the breathing bag on a cotton-like material which retains the fine dust particles and become adhesions due to moisture or the heat generated as a result of the exothermic reaction to oxygen with the cotton or Verbackept lead, so that unimpeded flow through the air and thus the functioning of the rescue device is not guaranteed.
  • the multi-layer superimposed wire mesh which can also create a flat against the inner walls of the cartridge, the granules completely traversing air passageway is created so that a large part of the carbon dioxide contained in the exhaled air does not come into contact with the chemical and thus not absorbed becomes.
  • the invention has for its object to provide a respirator for oxygen production, which is as self-rescuer for people working under robust conditions, even after long lasting over years external mechanical impact in a necessary application immediately and with high respiratory physiological performance is fully functional.
  • the object is achieved with a respiratory protective device, the filled with an oxygen-generating chemical chemical, perfused chemical cartridge according to the features of claim 1 is formed.
  • the oxygen-generating respirator comprises a chemical cartridge in which oxygen is generated for breathing with the carbon dioxide contained in the exhaled air.
  • a breathing tube with mouthpiece and on the opposite side a breathing bag is connected as an air reservoir.
  • the chemical cartridge is subdivided according to the invention by means of fixed holding lattices into individual, successive Lucas oppositionskamnaern.
  • a shock absorbing means of a multi-layer and thus elastic fine wire knitted arranged while in the middle air treatment chambers also consisting of a multi-layer fine wire knit, but zigzag folded and perpendicular to the holding lattices standing, ie.
  • the flow direction damping element which is fixed to one of the zigzag running edges, is housed.
  • the zigzag-shaped damping elements provided in adjacent air-treatment chambers are not aligned, but are offset relative to one another, preferably in mirror image form.
  • the present in granular form of chemicals for oxygen generation and - optionally housed in a chamber for carbon dioxide - packed tightly by shaking and pressing.
  • the elastic fine wire knitwear The shock absorber has a very smooth outer surface.
  • the oxygen-generating respirator even after many years of non-active use, in which the device and in particular the chemical, high mechanical loads (shocks, shocks) has been exposed, in the case of active use immediately and without restriction higher power possible to provide the oxygen required for the respiration of the user.
  • the chemical granules are housed so resiliently cushioned in the cartridge, that despite long-lasting high mechanical stress hardly abrasion, that is, no functioning of the counteracting pulverization of the granules.
  • the inventive design of the chemical cartridge allows the use of a very coarse-grained - inexpensive - chemical and optimal flow through the chemical cartridge with high performance data.
  • preferably four air treatment chambers are provided.
  • the two outer chambers are significantly smaller than the inner ones.
  • the outer chamber connected to the breathing bag is filled with lithium hydroxide tablets as a carbon dioxide-binding chemical, while the other chambers contain a very coarse-grained potassium hydroxide granules for oxygen production.
  • the damping means provided in the two outer chambers consist of copper and simultaneously serve as additional heat exchangers for cooling the respiratory air, which is strongly heated by the e-xothermal reaction during the oxygen generation, so that the breathing comfort is improved.
  • the damping elements in the middle air treatment chambers are made of a prefabricated fine wire mesh made of stainless steel.
  • the tube is compressed and folded once in the longitudinal direction, after having centered in the middle for stabilization
  • Copper wire knitted insert was introduced. After the subsequent stitching, the fabric package is folded zigzag and connected to one of the zigzag running edges with a wire mesh. The substantially parallel to the inner wall extending folding edges of the fabric package are located at a distance from the inner surface of the relevant air treatment chamber in the chemical cartridge.
  • FIG. 1 shows a front view of an unpackaged respiratory protective device for generating oxygen with a breathing bag partially cut away and the chemical cartridge incorporated in it;
  • Fig. Figure 2 is a front view of a partially cutaway chemical cartridge.
  • the breathing apparatus for generating oxygen comprises a breathing bag 1 made of airtight material, a chemical cartridge 2 sealingly held in an opening of the breathing bag 1, and a breathing tube 3 with a mouthpiece 4 and Nasenkleinme 5.
  • the breathing tube 3 is integrally connected to the upper portion of the chemical cartridge 2 comprehensive recording 6, via which the chemical cartridge 2 is sealingly held by a clamp attachment 7 in the A- tem Vietnamese 1.
  • the respirator is packaged during non-active use in a sturdy metal container, preferably held on the belt of the user. If the wearer of the respirator is in an environment with non-respirable gas or smoke, the packaging container is opened and then inhaled and exhaled through the mouthpiece 4.
  • CO 2 contained in the respiratory air reacts with the KC> 2 granulate contained in the chemical cartridge 2 to produce oxygen, which flows via openings (not shown) in the lower cover 9 of the chemical cartridge 2 into the breathing bag 1 and out of it the chemical cartridge 2, (not shown) openings in the o- beren cover 10, the breathing tube 3 and the mouthpiece 4 is inhaled.
  • On the upper cover 10 is enclosed by a sealing sleeve 11 heat exchanger
  • the heat exchanger 12 consists of a package of fine copper screens and an air-permeable, but very fine particle-retaining, enclosed by two coarse-mesh stainless steel mesh cover.
  • the chemical cartridge 2 is subdivided into four air treatment chambers 15 to 18 by three retaining sieves 14 a to 14 c, each fixed to a snap ring 13 a to 13 c.
  • Air treatment chamber 18 are - in each case from the upper and lower cover 10, 9 starting - a coarse sieve 19a, 19b made of stainless steel, a fine wire 20a, 20b made of copper and a multi-layered, flat elastic fine wire knit of copper as upper and lower shock absorbing means 21a , 21b.
  • a coarse sieve 19a, 19b made of stainless steel
  • a fine wire 20a, 20b made of copper
  • a multi-layered, flat elastic fine wire knit of copper as upper and lower shock absorbing means 21a , 21b.
  • the fine sieves 20a, 20b are there for safety and possibly retain any fine K ⁇ 2 particles present in the chemical cartridge 2.
  • the arrangement of the first, relatively shallow air treatment chamber 15 ensures the immediate function of the respirator, that is, the reaction of the carbon dioxide with the potassium peroxide to oxygen, even at very low temperatures, for example -5 ° C.
  • the lithium hydroxide in the fourth air treatment chamber 18 has the task of binding the excess CO 2 , which arises at high respiratory rates.
  • the latter are arranged in mirror image relative to one another with respect to the zigzag shape, so that their mutual walls are offset from one another, that is, they are not in alignment.
  • a particularly uniform flow of the two with potassium peroxide granules 22nd filled air treatment chambers 16, 17 is reached, so that a cost-effective coarse-grained granules can be used and due to the resulting optimal flow of respiratory air ultimately very good respiratory physiological performance data can be achieved.

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Abstract

Bei einem Atemschutzgerät ist die zur Sauerstofferzeugung von Atemluft durchströmte Chemikalpatrone mittels Haltegittern in mehrere Luftbehandlungskammern (15 bis 18) unterteilt. In den äusseren Luftbehandlungskammern (15, 18) befindet sich jeweils ein an der betreffenden Abdeckung eben anliegendes Stossdämpfungsmittel (21a, b) aus einem mehrlagigen Kupferfeindrahtgestrick, während in den mittleren Luftbehandlungskammern (16, 17) ein zickzackförmig gefaltetes Dämpfungselement (24, 25) aus einem mehrlagigen Feindrahtgestrick mit parallel und im Abstand zur Aussenwand der Chemikalpatrone (2) verlaufenden Faltkanten angeordnet ist, dessen eine- zickzackförmig verlaufende -Kante an einem Drahtgitter (26, 27) fixiert ist. Die Dämpf ungselemente von jeweils benachbarten Luftbehandlungskammern liegen nicht in einer Flucht. In den Luftbehandlungskammern ist Kaliumhyperoxid-Granulat (22) zur Sauerstoff erzeugung untergebracht. Eine Luftbehandlungskammer (18) kann mit Lithiumhydroxid-Tabletten (23) zur Bindung überschüssigen Kohlendioxids gefüllt sein. Das Gerät ist auch nach langjähriger, nicht aktiver Verwendung unter hoher mechanischer Belastung im aktiven Einsatzfall bei hoher Leistung sofort funktionsfähig.

Description

Sauerstoff erzeugendes Atemschutzgerät
Besehreibung
Die Erfindung betrifft ein Sauerstoff erzeugendes Atemschutzgerät , das eine an einen Atemschlauch und einen A- tembeutel angeschlossene, zur Erzeugung von Sauerstoff in beiden Richtungen durchströmte Chemikalpatrone umfasst .
Bei Atemschutzgeräten dieser Art wird die ausgeatmete Luft des Benutzers über eine in einem Kanister oder einer Patrone (im folgenden als Chemikalpatrone bezeichnet) befindliche Chemikalie, zum Beispiel in körniger Form vor- liegendes Kaliumhyperoxid (KO2) , geleitet . Durch das in der Ausatemluft enthaltene und mit der Chemikalie reagierende Kohlendioxid wird in einer exothermen Reaktion Sauerstoff erzeugt, der aus der Chemikalpatrone in einen A- tembeutel gelangt und vom Benutzer wieder eingeatmet wird. Diese Geräte, bei denen das Ein- und Ausatmen in einer sogenannten Pendelatmung über die Chemikalie und gegen den dadurch bedingten Widerstand erfolgt, sind im Falle einer plötzlichen Kontamination der Luft als Selbstretter oder Fluchthilfegeräte für eine begrenzte Einsatzzeit von beispielsweise 20 Minuten und den einmaligen Gebrauch, beispielsweise in Bergwerken, bestimmt . Das aus der Chemikalpatrone mit Atembeutel und Atemschlauch bestehende Rettungsgerät hat eine kleine Bauform und wird, verpackt in einen stabilen Behälter, vom Benut- zer während der Tätigkeit in einem gefährdeten Arbeitsbereich, beispielsweise durch Befestigung am Gürtel , aus Sicherheitsgründen ständig mitgeführt (passive Verwendung) , um im Ernstfall sofort angelegt und aktiv benutzt werden zu können . Trotz der hohen und über zumeist viele Jahre des nicht notwendigen aktiven Einsatzes lang andauernden mechanischen Belastung, beispielsweise im rauen Bergwerksbetrieb, muss das Gerät dennoch ständig einsatzbereit und bei einem Notfall voll funktionsfähig sein . Dem steht j edoch entgegen, dass die für den leichten A- temluftdurchgang in körniger Form vorliegende Chemikalie aufgrund der vielfachen, gegebenenfalls langjährigen Erschütterung des Gerätes einer allmählichen Pulverisierung unterliegt . Das Pulver kann in den Atembeutel fallen oder sich im Bereich des Bodens der Chemikalpatrone und damit im Bereich der Öffnung zum Atembeutel auf einem die fei- nen Staubpartikel zurückhaltenden watteartigen Material absetzen und aufgrund von Feuchte oder der aufgrund der exothermen Reaktion zu Sauerstoff erzeugten Wärme zu Verklebungen mit der Watte bzw. Verbackungen führen, so dass ungehinderte Durchströmung der Atemluft und damit die Funktionsfähigkeit des Rettungsgerätes nicht gewährleistet ist .
Einer Härtung des Granulats , die den Abrieb und die Staubbildung verringern würde, steht eine verminderte Re- aktionsfähigkeit und eine verzögerte Reaktion der Chemikalie mit dem Kohlendioxid entgegen, so dass in diesem Fall zu wenig Sauerstoff erzeugt wird.
Um eine gleichmäßige Durchströmung der in dem Kanister untergebrachten Chemikalie zu erreichen, ist es aus der
DE 34 26 757 bereits bekannt, in dem Kanister ein siebartiges , als Dom geformtes , auf der Seite der Chemikalie mit Watte belegtes Luftdurchgangselement auszubilden, mit dem eine möglichst große Luftdurchgangsfläche zwischen der Chemikalie und dem Atembeutel geschaffen wird und die Staubablagerung pro Flächeneinheit minimiert wird. Ein vor der Öffnung zum Atembeutel angeordnetes , spitzwinklig geformtes Sieb soll das infolge der exothermen Reaktion der Chemikalie mit dem Kohlendioxid schmelzende Granulat seitlich in einen Auffangring ableiten und dadurch den ständigen freien Luftdurchgang zwischen dem Kanister (Chemikalpatrone) und dem Atembeutel gewährleisten . Die Pulverisierung des Granulats infolge langjähriger mechanischer Belastung bei der passiven Nutzung und eine dadurch bedingte Funktionsuntüchtigkeit des Rettungsgerätes kann dadurch mit Sicherheit nicht ausgeschlossen werden .
Des weiteren wurde bereits vorgeschlagen, in die Chemikalpatrone ein sich über deren gesamte Länge in Durch- • Strömrichtung erstreckendes , mehrfach gefaltetes Drahtge- webe aus Edelstahl einzulegen und zusätzlich auch an den Stirnseiten ein elastisches Drahtgewebe anzuordnen und dadurch die auf das Granulat wirkenden Erschütterungen zu vermindern . Vermeiden lassen sich die Erschütterungen dadurch j edoch nicht vollständig, da die gefaltete Gewebe- einlage in sich nicht formstabil ist und sich in der Chemikalpatrone verschieben kann . Die gleichmäßige Befüllung der Patrone mit dem Granulat ist schwierig oder nicht möglich . Die atemphysiologische Leistungsfähigkeit ist ohnehin und erst recht nach einer vorangegangenen mecha- nischen Belastung deutlich eingeschränkt . Mit dem mehrschichtig übereinander gelegten Drahtgeflecht , das sich auch flächig an die Innenwände der Patrone anlegen kann, wird ein das Granulat vollständig durchziehender Luftdurchgangskanal geschaffen, so dass ein großer Teil des in der Ausatemluft enthaltenen Kohlendioxids nicht mit der Chemikalie in Berührung kommt und somit nicht absorbiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Atemschutz- gerät zur Sauerstofferzeugung anzugeben, das als Selbstretter für unter robusten Bedingungen tätige Personen auch nach langer, über Jahre andauernder äußerer mechanischer Einwirkung in einem notwendigen Einsatzfall sofort und mit hoher atemphysiologischer Leistung uneinge- schränkt funktionsfähig ist . Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Atemschutzgerät gelöst, dessen mit einer Sauerstoff erzeugenden Che- mikalie gefüllte, luftdurchströmte Chemikalpatrone gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist .
Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Das Sauerstoff erzeugende Atemschutzgerät umfasst eine Chemikalpatrone, in der mit dem in der Ausatemluft enthaltenen Kohlendioxid Sauerstoff für die Atmung erzeugt wird. An die Chemikalpatrone ist an einer Seite ein Atemschlauch mit Mundstück und an der gegenüberliegenden Seite ein Atembeutel als Luftreservoir angeschlossen . Die Chemikalpatrone ist gemäß der Erfindung mit Hilfe von fest angeordneten Haltegittern in einzelne, aufeinander folgende Luftbehandlungskamnaern unterteilt . In den beiden äußeren Luftbehandlungskammern ist - angrenzend an die jeweilige stirnseitige Abdeckung der Chemikalpatrone - ein Stoßdämpfungsmittel aus einem mehrlagigen und mithin elastischen Feindrahtgestrick angeordnet , während in den mittleren Luftbehandlungskammern ein ebenfalls aus einem mehrlagigen Feindrahtgestrick bestehendes , aber Zickzack- förmig gefaltetes und senkrecht auf den Haltegittern ste- hendes , d.h . in Strömungsrichtung ausgerichtetes Dämpfungselement, das an einer der zickzackförmig verlaufenden Kanten fixiert ist, untergebracht ist . Die in benachbarten Luftbehandlungskammern vorgesehenen zickzackförmi- gen Dämpfungselemente sind j edoch nicht in einer Flucht, sondern zueinander versetzt , vorzugsweise spiegelbildlich, angeordnet . In den Luftbehandlungskammern sind die im Wesentlichen in körniger Form vorliegenden Chemikalien zur Sauerstofferzeugung und - wahlweise in einer Kammer zur Kohlendioxidbindung - durch Rütteln und Pressen eng gepackt untergebracht . Die elastischen Feindrahtgestricke der Stoßdämpfungsmittel haben eine sehr glatte Außenfläche .
Mit dem Sauerstoff erzeugenden Atemschutzgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist es selbst nach vielen Jahren des nicht aktiven Einsatzes , in denen das Gerät und insbesondere das Chemikal , hohen mechanischen Belastungen (Stößen, Erschütterungen) ausgesetzt war, im Falle der aktiven Nutzung sofort und uneingeschränkt sowie mit ho- her Leistung möglich, den für die Atmung des Benutzers erforderlichen Sauerstoff zur Verfügung zu stellen . Das Chemikalgranulat ist derart elastisch abgefedert in der Patrone untergebracht , dass trotz langandauernder hoher mechanischer Belastung kaum Abrieb, das heißt, keine der Funktionsfähigkeit entgegenstehende Pulverisierung des Granulats erfolgt . Zudem erlaubt die erfindungsgemäße Ausbildung der Chemikalpatrone die Verwendung eines sehr grobkörnigen - kostengünstigen - Chemikals und eine optimale Durchströmung der Chemikalpatrone mit hohen Leis- tungsdaten .
In Ausgestaltung der Erfindung sind vorzugsweise vier Luftbehandlungskammern vorgesehen . Dabei sind die beiden äußeren Kammern deutlich kleiner als die inneren . Die an den Atembeutel angeschlossene äußere Kammer ist mit Lithiumhydroxid-Tabletten als Kohlendioxid bindendes Chemikal gefüllt, während die anderen Kammern ein sehr grobkörniges Kaliumhyperoxid-Granulat zur Sauerstofferzeugung enthalten . Durch die an den Atemschlauch anschließende kleine (erste) Luftbehandlungskammer ist auch im Minustemperaturbereich sofort eine Sauerstofferzeugung gewährleistet .
Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung be- stehen die in den beiden äußeren Kammern vorgesehenen Dämpfungsmittel aus Kupfer und dienen gleichzeitig als zusätzliche Wärmetauscher zur Abkühlung der durch die e- xotherme Reaktion bei der Sauerstofferzeugung stark erwärmten Atemluft , so dass der Atemkomfort verbessert wird. .
Die Dämpfungselemente in den mittleren Luftbehandlungs- kammern sind aus einem als Schlauch vorgefertigten Feindrahtgestrick aus Edelstahl hergestellt . Der Schlauch ist zusammengedrückt und einmal in Längsrichtung gefal- tet , nachdem zuvor zu Stabilisierung mittig eine
Kupferdrahtgestrickeinlage eingebracht wurde . Nach dem anschließenden Zusammenheften wird das Gestrickpaket zickzackförmig gefaltet und an einer der zickzackförmig verlaufenden Kanten mit einem Drahtgitter verbunden . Die im Wesentlichen parallel zur Innenwand verlaufenden Faltkanten des Gestrickpakets befinden sich im Abstand von der Innenfläche der betreffenden Luftbehandlungskammer in der Chemikalpatrone .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben, wird anhand der Zeichnung näher erläutert . Es zeigen:
Fig . 1 eine Vorderansicht eines nicht verpackten Atem- schutzgerätes zur Sauerstofferzeugung mit einem teilweise weggeschnitten dargestellten Atembeutel und in diesen eingebundener Chemikalpatrone; und
Fig . 2 eine Vorderansicht einer teilweise im Schnitt wiedergegebenen Chemikalpatrone .
Das Atemschutzgerät zur Sauerstofferzeugung umfasst einen aus luftdichtem Material bestehenden Atembeutel 1 , eine in einer Öffnung des Atembeutels 1 abdichtend gehaltene Chemikalpatrone 2 und einen Atemschlauch 3 mit Mundstück 4 und Nasenkleinme 5. Der Atemschlauch 3 ist integral mit einer den oberen Bereich der Chemikalpatrone 2 umfassenden Aufnahme 6 verbunden, über die die Chemikalpatrone 2 abdichtend mittels einer Schellenbefestigung 7 in dem A- tembeutel 1 gehalten ist . Das Atemschutzgerät ist während der nicht aktiven Verwendung in einem stabilen, vorzugsweise am Gürtel des Benutzer gehaltenen Blechbehälter verpackt . Wenn sich der Träger des Atemschutzgerätes in einer Umgebung mit nicht veratembarem Gas oder Rauch be- findet, wird der Verpackungsbehälter geöffnet und anschließend wird über das Mundstück 4 ein- und ausgeatmet . In der Atemluft enthaltenes CO2 reagiert mit dem in der Chemikalpatrone 2 enthaltenen KC>2-Granulat unter Wärmeerzeugung zu Sauerstoff , der über Öffnungen (nicht darge- stellt ) in der unteren Abdeckung 9 der Chemikalpatrone 2 in den Atembeutel 1 gelangt und aus diesem über die Chemikalpatrone 2 , (nicht dargestellte) Öffnungen in der o- beren Abdeckung 10 , den Atemschlauch 3 und das Mundstück 4 eingeatmet wird . Auf der oberen Abdeckung 10 liegt ein von einer Dichtmanschette 11 eingefasster Wärmetauscher
12. Der Wärmetauscher 12 besteht aus einem Paket aus feinen Kupfersieben und einer luftdurchlässigen, aber feinste Partikel zurückhaltenden, von zwei grobmaschigen Edelstahlsieben eingefassten Abdeckung .
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Chemikalpatrone 2 durch drei j eweils an einem Sprengring 13a bis 13c fixierte Haltesiebe 14a bis 14c in vier Luftbehandlungs- kammern 15 bis 18 unterteilt . In der ersten (oberen) Luftbehandlungskammer 15 und in der vierten (unteren)
Luftbehandlungskammer 18 befinden sich - j eweils von der oberen und unteren Abdeckung 10 , 9 ausgehend - ein Grobsieb 19a, 19b aus Edelstahl , ein Feinsieb 20a, 20b aus Kupfer und ein mehrlagiges , ebenes elastisches Feindraht- gestrick aus Kupfer als obere und untere Stoßdämpfungsmittel 21a, 21b . Zu der j eweils anschließenden zweiten bzw . dritten Luftbehandlungskanαmer 16 , 17 hin werden die erste und vierte Luftbehandlungskairaner 15 und 18 jeweils durch das oben erwähnte Haltesieb 14a und 14c begrenzt . In dem verbleibenden Zwischenraum befindet sich in der ersten (oberen) Luftbehandlungskammer 15 grobkörniges Kaliumhyperoxid-Granulat (KO2) 22 und in der vierten (unteren) Luftbehandlungskammer 18 sind Lithiumhydroxid- Tabletten (LiOH) 23 , dass heißt , das KO2 und das LiOH sind zu der starren oberen und unteren Abdeckung 9 , 10 hin elastisch gelagert , um Erschütterungen und Stöße abzufangen und eine Pulverisierung zu vermeiden . Die Feinsiebe 20a, 20b sind zur Sicherheit da und halten gegebenenfalls doch vorhandene feine Kθ2-Partikel in der Chemi- kalpatrone 2 zurück .
Die Anordnung der ersten, relativ flachen Luftbehandlungskammer 15 gewährleistet die sofortige Funktion des Atemschutzgerätes , das heißt, die Reaktion des Kohlendioxids mit dem Kaliumhyperoxid zu Sauerstoff, bereits bei sehr niedrigen Temperaturen, zum Beispiel -5°C . Das Lithiumhydroxid in der vierten Luftbehandlungskammer 18 hat die Aufgabe, den Cθ2-Überschuss zu binden, der bei hohen Atemfrequenzen entsteht . Eine wichtige Funktion der aus Kupfer bestehenden Stoßdämpfungsmittel 21a, 21b besteht neben dem Dämpfungseffekt in der Wirkung als zusätzlicher Wärmetauscher, so dass die aufgrund der exothermen Reaktion vergleichsweise hohe Einatemtemperatur deutlich gesenkt werden kann .
In der zweiten und dritten Luftbehandlungskairaner 16 und 17 befindet sich j eweils ein aus einem Feindrahtgestrick bestehendes , flächiges , aber zickzackförmig gefaltetes Dampfungselernent 24 , 25. Die in Strömungsrichtung hochkant in den Luftbehandlungskammern 16 , 17 angeordneten Dämpfungselemente 24 , 25 sind an j eweils einer - zickzackförmig verlaufenden Kante an einem Drahtgitter 26 , 27 befestigt . Die Längskanten 28 der Falten, das heißt die Faltenkanten der Dämpfungselemente 24 , 25 verlaufen im Abstand parallel zu den Seitenwänden 29 der Chemikalpat- rone 2. Das Feindrahtgestrick der Dämpfungselemente 24 , 25 besteht aus vier - aus einem zusammengelegten und in Längsrichtung einmal gefalteten Schlauch gebildeten - Schichten aus Edelstahl und einem zwischen den beiden so gebildeten Außenschichten liegenden, stabilisierend wirkenden Kupferdrahtgestrick . Diese fünf Schichten sind zu- dem zusammengeheftet, so dass in Verbindung mit der Befestigung an dem Drahtgitter 26 bzw. 27 kompakte Dämpfungselemente 24 , 25 vorhanden sind, deren Wände (Falten) in sich und als Ganzes elastisch sind . Die von den elastischen Wänden des j eweiligen Dämpfungselements 24 , 25 begrenzten Zwischenräume sind durch Ausüben eines Pressdruckes und Rütteln vollständig mit dem Kaliumhyperoxid- Granulat 22 gefüllt . Aufgrund der elastischen Fixierung des Granulats in mehreren mittels der Haltesiebe 14 voneinander getrennten Luftbehandlungskammern 15 bis 18 so- wie mit den oberen und unteren Stoßdämpfungsmitteln 21a, 21b und den beiden zickzackförmigen Dämpfungselementen 24 , 25 sind die in der Chemikalpatrone 2 untergebrachten Chemikalien 22 , 23 mit Bezug auf von außen einwirkende Erschütterungen und Stöße derart elastisch fixiert, das der Abrieb und die Staubbildung vernachlässigbar klein sind und das Atemschutzgerät auch nach vielen Jahren der passiven Benutzung bei einem aktiven Einsatz in einem Ernstfall sofort funktionsfähig ist .
In Anbetracht der Kammerbildung und der Anordnung von zwei zickzackförmigen Dämpfungselementen 24 , 25 werden Letztere in Bezug auf die Zickzackform spiegelbildlich zueinander angeordnet , so dass deren beiderseitige Wände versetzt zueinander verlaufen, das heißt nicht in einer Flucht liegen. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Durchströmung der beiden mit Kaliumhyperoxid-Granulat 22 gefüllten Luftbehandlungskammern 16 , 17 erreicht , so dass ein kostengünstiges grobkörniges Granulat verwendet werden kann und aufgrund der dadurch bedingten optimalen Durchströmung mit Atemluft letztlich sehr gute atemphysiologische Leistungsdaten erzielt werden .
Bezugszeichenliste
1 Atembeutel 2 Chemikalpatrone
3 Atemschlauch
4 Mundstück
5 Nasenklemme
6 Elast . Aufnahme f . 2 7 Schellenbefestigung
8
9 Untere Abdeckung v. 2
10 Obere Abdeckung v. 2
11 Dichtmanschette 12 Wärmetauscher
13 Sprengring
14 Haltesieb
15 Erste (obere) Luftbehandlungskammer
16 Zweite (mittlere) Luftbehandlungskammer 17 Dritte (mittlere) Luftbehandlungskammer
18 Vierte (untere) Luftbehandlungskammer
19 Grobsieb (Edelstahl)
20 Feinsieb (Kupfer)
21 Ebene Stoßdämpfungsmittel (Kupfer) 22 Kaliumhyperoxidgranulat
23 Lithiumhydroxid-Tabletten
24 Zickzackförmiges Dämpfungselement 25 Zickzackförmiges Dämpfungselement 26 Drahtgitter v. 24 27 Drahtgitter v . 25
28 Faltkante (Längskanten) v. 24 , 25
29 Seitenwand v. 2

Claims

Patentansprüche
1. Sauerstoff erzeugendes Atemschutzgerät , das eine an einen Atemschlauch und einen Atembeutel angeschlossene, zur Erzeugung von Sauerstoff in beiden Richtungen von Atemluft durchströmte Chemikalpatrone umfasst , dadurch gekennzeichnet, dass die Chemikal- patrone (2 ) mehrere mittels luftdurchlässiger Haltegitter ( 14a bis 14c) voneinander getrennte Luftbehandlungskammern ( 15 bis 18 ) aufweist , und eine dem Atembeutel ( 1) benachbarte Luftbehandlungskammer ( 18 ) mit einer Kohlendioxid bindenden Chemika- lie (23 ) gefüllt ist, während sich in den anderen
Luftbehandlungskammern (15 bis 17 ) die als Granulat (22 ) vorliegenden Chemikalie zur Sauerstofferzeu- gung befindet, und in den äußeren Luftbehandlungs- kammern ( 15 , 18 ) ein an eine stirnseitige, mit Öff- nungen versehene Abdeckung (9 , 10 ) der Chemikalpatrone (2 ) anschließendes und quer zur Strömungsrichtung verlaufendes ebenes Stoßdämpfungsmittel (21a, 21b) aus einem mehrlagigen Feindrahtgestrick und in den mittleren Luftbehandlungskammern ( 16 , 17 ) j e- weils ein aus einem mehrlagigen, zickzackförmig verlaufenden und an einer Seite an einem Drahtgitter (26 , 27 ) fixierten Feindrahtgestrick bestehendes Dämpfungselement (24 , 25 ) mit in Strömungsrichtung ausgerichteten, j edoch in den benachbarten Luftbehandlungskammern ( 16 , 17 ) versetzt zueinander angeordneten Wänden vorgesehen ist .
2. Atemschutzgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stoßdämpfungsmittel (21a, 21b) aus Kupfer besteht und gleichzeitig als Wärmetauscher zur Abkühlung der in der exothermen Reaktion zur Sauerstofferzeugung erwärmten Atemluft fungiert .
3. Atemschutzgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass zwischen dem Stoßdämpfungsmittel
(21a, 21b) und der Abdeckung (9 , 10) ein Feinsieb (20a, 20b) zum Zurückhalten feiner Partikel angeordnet ist .
4. Atemschutzgerät nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Feinsieb (20a, 20b) aus Kupfer ist .
5. Atemschutzgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet , dass das mehrlagige Stoßdämpfungselement
(24 , 25 ) aus einem in Längsrichtung zusammengedrückten und einmal gefalteten Feindrahtgestrickschlauch aus Edelstahl mit mittig eingelegter Feinstahlgestrickeinlage aus Kupfer besteht und die benachbarten Gestricklagen zusammengeheftet sind.
6. Atemschutzgerät nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die Dämpfungselemente (24 , 25 ) derart zickzackförmig gefaltet sind, dass sie sich in den aneinander grenzenden Luftbehandlungskammern (16 , 17 ) spiegelbildlich gegenüber stehen .
7. Atemschutzgerät nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Faltkanten der Dämpfungselernente (24 , 25 ) parallel und im Abstand zu den Seitenwänden der Chemikalpatrone (2 ) verlaufen .
8. Atemschutzgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilung der Chemikalpatrone (2 ) in Luftbehandlungskammern ( 15 bis 17 ) mit Hilfe von Sprengringen (13a bis 13c) und an diesen fixierten Haltesieben ( 14a bis 14c) erfolgt .
9. Atemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Sauerstoff erzeugende Chemikalie mit dem Kohlendioxid der Atemluft reagierendes Ka- liumhyperoxid und die Kohlendioxid bindende Chemikalie Lithiumhydroxid ist .
10. Atemschutzgerät nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kaliumhyperoxid ein grobkörniges Granulat (22 ) ist und das Lithiumhydroxid in Form von Tabletten (23 ) vorliegt .
11. Atemschutzgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Chemikalpatrone (2 ) an der oberen Abdeckung ( 10 ) zum Atemschlauch ( 3 ) hin mit einem weiteren Wärmetauscher ( 12 ) abdichtend verbunden ist .
12. Atemschutzgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt vier Luftbehandlungkammern ( 15 bis 17 ) vorgesehen sind, wobei die mit einem Sauerstoff erzeugenden Chemikal gefüllte obere, erste Luftbehandlungskammer ( 15 ) und die mit einem Kohlendioxid bindenden Chemikal gefüllte untere, vierte Luftbehandlungskammer ( 18 ) j eweils um ein Mehrfaches kleiner als die beiden mit einem Sauerstoff erzeugenden Chemikal gefüllten, mittig ange- ordneten zweiten und dritten Luftbehandlungskammern (16 , 16) sind. 1/1
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