SE1250965A1 - Ventilanordning och ett återandningssystem innefattande nämnda ventilanordning - Google Patents

Abstract

Denna uppfinning avser en ventilanordning (8, 18) som kan anordnas att användas i ett återandningssystem (1), varvid nämnda återandningssystem (1) innefattar ett syretillförselorgan (5, 15), en andningsmask (4, 14), en gasrekonditioneringsenhet (3, 13) där koldioxid i den utandade gasen absorberas, en motlunga (2, 12) och en andningskanal (42, 142), varvid nämnda ventilanordning (8, 18) är anordnad att användas i en fram och tillbaka(tvåvägs) andningskanal (42, 142) mellan nämnda motlunga (2, 12) och nämnda andningsmask (4, 14) i nämnda återandningssystem (1), varvid nämnda ventilanordning (8, 18) innehåller en syretillförselanordning anordnad att leverera syre till andningskanalen (42, 142) under förutsättning att en förutbestämd nivå av syretryck utövas på nämnda tillförselanordning från nämnda syretillförselorgan (5, 15) och anordnad att stänga andningskanalen när nämnda syretillförselanordning från nämnda syretillförseltryck ligger under nämnda förutbestämda nivå. Uppfinningen avser även ett återandningssystem (1) innefattande nämnda ventilanordning (8, 18).

Description

15 20 25 30 35 en avvikelse från det önskade intervallet utlöses en alarrnindikator som uppmärksammar dykaren på situationen och tillåter denne att besluta vilken åtgärd som skall vidtas.

US 4141353 beskriver en andningsapparat för dykare baserad på det fysiologiska förhållandet mellan syreextraktion och ventilering. När den ventilerade volymen nått en viss mängd, insprutas andningsgas som lagrats i en flaska in i andningskretsen. Överskottsvolymen släpps ut till omgivningen och en ny andningsperiod startas därvid samtidigt som flaskan fylls ännu en gång med andningsgas. Andningsapparaten innefattar en varningsventil som ger ökat andningsmotstånd om det inte förekommit någon tillsats av syrerik tillförselgas till andningsslingan. Detta är till för att vama användaren att vidta nödvändig åtgärd.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att övervinna eller åtminstone minimera åtminstone någon av olägenheterna och nackdelarna med dagens tillgängliga system för tillförsel av syre till slutna andningssystem. Detta kan uppnås genom att nämnda ventilanordning är anordnad att användas i en tvåvägs andningskanal mellan nämnda motlunga och nämnda andningsmask i nämnda återandningssystem, varvid nämnda ventil innehåller en syretillförselanordning som är anordnad att leverera syre till andningskanalen under förutsättning att en förutbestämd nivå av syretryck utövas på nämnda tillförselanordning från nämnda syretillförselorgan och är anordnad att stänga andningskanalen när nämnda syretillförseltryck ligger under en förutbestämd nivå, och ett andningssystem innefattande nämnda ventilanordning.

Uppflnningen förhindrar användaren från att inandas andningsgas där C02 har absorbe- rats men inte något syre tillsatts vilket annars kan orsaka att användaren kommer att drabbas av syrebrist, vilket i värsta fall kan vara dödligt.

Enligt en aspekt på uppfinningen innefattar ventilanordningen en syremottagande kammare som är försedd med ett syreinlopp och ett syreutlopp med en syreflödes- begränsare. En fiäderspänd skyddsventil står i fluidkommunikation med nämnda syremottagande kammare, varvid nämnda syretillförseltryck som finns däri verkar på nämnda skyddsventil för att sätta skyddsventilen i ett öppet läge.

Enligt en annan aspekt på uppfinningen regleras den fjäderspända skyddsventilen så att den öppnas vid ett tryck som är väsentligt lägre än syretillförseltrycket. 10 15 20 25 30 35 Enligt ännu en annan aspekt på uppfinningen innefattar nämnda fjäderspända skydds- ventil ett organ som stänger andningskanalen, vilket organ samverkar med ett säte i ett ventilhus, varvid nämnda säte företrädesvis utgör en integrerad del av en anslutnings- anordning mellan andningsmasken och nämnda andra delar i återandningssystemet, varvid en kompakt konstruktion uppnås.

Enligt ytterligare en aspekt levererar nämnda syretillförselkälla syre med ett syretryck i intervallet 100-300 kPa, företrädesvis 200-300 kPa, Enligt ytterligare en aspekt innefattar andningssystemet en värrneväxlare som är anordnad att absorbera värme som genereras av COg-absorberingsreaktionen i gas- rekonditioneringsenheten, varvid en angenämare andning erhålls. Gasrekonditionerings- enheten är anordnad i en relative vinkel relativt värmeväxlarens förlängning, varvid volymen i en avdelning i värmeväxlaren minimeras för att minimera volymen på andningsgas som inte passerar gasrekonditioneringsenheten och ge en stor kontaktarea för andningsgasen för att uppnå effektiv kylning. En stor kontaktarea för andningsgasen erhålls genom att värrneväxlaren utgör en huvuddel av den vägg som innesluter nämnda avdelning.

För att säkerställa fri passage för omgivande luft till och från masken när skyddsventilen befinner sig i ett tillslutet läge innefattar andningsmasken en övertrycksventil och en luftinloppsventil. Enligt en ytterligare aspekt innefattar nämnda luftinloppsventil en vissla.

Enligt ännu en annan aspekt på uppfinningen utgör syretillförselkällan en källa med trycksatt syrgas eller en källa med kemiskt bundet syret, varigenom syrekällan kan välj as beroende på det avsedda användningsändamålet.

KORT FIGURBESKRIVNING Ovanstående aspekter och många av de åtföljande fördelama med denna uppfinning kommer att lättare inses när densamma förstås bättre med hänvisning till nedanstående detaljerade beskrivning tillsammans med bifogade ritningar, varvid: Fig. l visar en sidovy i genoniskäming av ett återandningssystem enligt uppfinningen, Fig. 2 visar en frontvy av ett återandningssystem enligt uppfinningen, Fig. 3 visar en tvärsnittsvy av en ventilanordning enligt uppfinningen, 10 15 20 25 30 35 Fig. 4A visar registreringen av mask Og och COg-fraktioner när man använder ett återandningssystem med syretillförsel, och Fig. 4B visar registreringen av mask Og och COg-fraktioner när man använder ett återandningssystem utan någon syretillförsel, och Fig. 5 visar en alternativ utföringsform i genomskäming i en sidovy.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Nedanstående detaljerade beskrivning och exemplen däri ges endast i syfte att beskriva och illustrera vissa utföringsforrner av uppfinningen och är inte avsedda att på något sätt begränsa omfattningen på uppfinningen.

Fig. 1 utgör en sidovy i genomskäming av ett återandningssystem 1 i en foredragen utföringsforrn enligt uppfinningen. Återandningssystemet 1 innefattar en andningsmask 4, som täcker näsan och munnen på en person, ett syretillförselorgan 5, en gasrekondi- tioneringsenhet 3, en motlunga 2, en ventilanordning 8, en flödesbegränsare 6 och en värrneväxlare 7.

Andningsmasken 4 är ansluten till nämnda gasrekonditioneringsenhet 3, som i sin tur är ansluten till nämnda motlunga 2, varvid en andningskanal 42 bildas, som tillåter andningsgas att strömma mellan andningsmasken 4 och motlungan 2 genom nämnda gasrekonditioneringsenhet 3. Gasrekonditioneringsenheten 3 innefattar en behållare 30 fylld med skrubberrnaterial 31 (t.ex. Ca(OH)2, LiOH, NaOH eller KOH), som absor- berar den CO; som producerats. Återandningssystemet 1 innefattar dessutom en ventilanordning 8, varvid nämnda ventilanordning 8 har en inloppsöppning 88 och en utloppsöppning 89 (se Fig. 3) för tillförsel av syre till andningskanalen. Ventilanordningen 8 kommer senare att beskrivas i detalj. Syret levereras till återandningssystemet 1 från en extem syrekälla (visas ej), t.ex. en syrgasflaska via ett syretillforselorgan 5 som står i fluidförbindelse med ventilanordningen 8.

När återandningssystemet 1 används, strömmar utandad andningsgas från andnings- masken 4 in i andningskanalen 42 innefattande gasrekonditioneringsenheten 3 i vilken C02 absorberas i skrubberrnaterialet i behållaren 30 under utvecklande av värme och in i motlungan. Vid inandning skapas ett returflöde av andningsgas från motlungan genom rekonditioneringsenheten 3 och tillbaka till andningsmasken 4. Andningsgasen passerar 10 15 20 25 30 35 värmeväxlaren 7 som är anordnad i andningskanalen mellan andningsmasken 4 och rekonditioneringsenheten 3, där åtminstone en del av den genererade värmen i behållaren 30 kyls av för att sänka temperaturen på andningsgasen till en angenäm temperatur. Via ventilanordningen 8 levereras syre till andningsgasen.

Motlungan 2 är anordnad i en nedre ände 33 of nämnda behållare 30, exempelvis är motlungan 2 fäst, t.ex. i ett spår, på nämnda behållare 30 och förseglad med en klämma eller annat tätningsorgan (visas ej). Fackmannen inser att andra val för fastsättning är möjliga. Behållaren 30 innefattar ett inre utrymme 32, där skrubbennaterialet 31 är anordnat mellan en forsta 34 och en andra 34' perforerad avdelare. Vid en utandning passerar andningsluft genom den forsta perforerade avdelaren 34 och in i det inre utrymmet 32, där skrubberrnaterial 31 absorberar C02. Andningsgasen passerar genom den andra perforerade avdelaren 34' och in i motlungan 2. Perforeringama i avdelama 34, 34' är företrädesvis placerade så att andningsluft distribueras jämnt genom skrubbermaterialet för att öka effektiviteten av COg-absorbationen och öka livslängden på skrubbermaterialet, t.ex. undvika kannelering. Vid en inandning strömmar andnings- gasen den motsatta vägen från motlungan 2 genom behållaren 30 till andningsmasken 4.

Följaktligen sker absorption av C02 två gånger, under både utandning och inandning, Vilket ytterligare ökar effektiviteten. Därför kan behållaren ha liten storlek, vilket förbättrar komforten under användning.

Ventilanordningen 8 innefattar ett cylindriskt skyddsventilhus 87 men en yttre ände 800 som samverkar med en, företrädesvis integrerad, del av värmeväxlaren 7, som bildar en inre ände 801 av nämnda ventilhus 87 (se Fig. 3). Den inre änden 801 är placerad inuti andningskanalen 43 och den yttre änden vänder mot öppen luft. Skyddsventilhuset 87 innefattar en syreinloppsöppning 88 och en syreutloppsöppning 89 som är anordnade i skyddsventilhusets 87 cylindriska vägg intill den inre änden 801 av Ventilanordningen 8 för kontinuerlig tillförsel av syre till andningskanalen 42. En med en fjäder 86 spänd skyddsventil 80 är anordnad i ventilanordningen 8. Skyddsventilhuset 87, dvs. ventil- cylindem, rymmer en kolv 82 som är ansluten till en ventiltallrik 84 vid skyddsventilen 80 via en ko lvstång 81 som passerar, på ett lufttätt (tätat) sätt, genom ett hål 87B i en inre ändvägg 81 1 på skyddsventilhuset 87. Kolven 82 är anordnad i tätad anliggning mot insidan 87A av nämnda skyddsventilhus 87. Den yttre ändväggen 810 är försedd med åtminstone en kanal/öppning 83 mot öppen luft för att göra förflyttningen av den fjäderspända ventilen 80 möjlig. Ventiltallriken 84 är anordnad att samverka med ett säte 43 (se Fig. l) anordnat i andningskanalen 42 mellan andningsmasken 4 och behållaren 30 för att stänga andningskanalen 42 mellan andningsmasken och motlungan 10 15 20 25 30 35 2. Sätet 43 kan företrädesvis vara integrerat i (utgöra del av) en anslutningsanordning 45 mellan an andningslufiöppning 44 i masken 4 och andningskanalen 42. Ventilanord- ningen 8 är dessutom monterad i den övre delen av värrneväxlaren 7.

Andningskanalen 42 innefattar en värmeväxlare 7, som i en föredragen utföringsform utgör en integrerad del av andningskanalens 42 vägg. I en föredragen utforingsforrn innefattar värrneväxlaren andningskanalens 42 vägg som vänder framåt (från en användares perspektiv) för att ha bäst kyleffekt. Värmeväxlaren 7 är i sin övre ände ansluten till masken 4, företrädesvis via anslutningsanordningen 45. Värmeväxlaren 7 är företrädesvis tillverkad av en 3 mm kopparplåt, eller en plåt av något annat material med hög värrneledningsförrnåga, försedd med kylflänsar 70 på utsidan av kopparplåten (se Fig. 2), varvid kylflänsarna är huvudsakligen vinkelrätt monterade på kopparplåten, t.ex. medelst lödning. Värrneväxlaren 7 verkar företrädesvis som en hållare för ventil- anordningen 8 och syretillförselledningen 5. Den övre änden av behållaren 30 är på utsidan ansluten, företrädesvis med skruvar 72, till den nedre änden av Värmeväxlaren 7.

Behållaren är ansluten till insidan 7A av kopparplåten 7 och i en relativ vinkel till kopparplåtens förlängning, varigenom en avdelning 19 skapas i andningskanalen, varvid andningsluft som passerar till och från behållaren riktas mot kopparplåten. Perfore- ringama i avdelaren kan utformas att bidra till en lämplig distribuering av luftflödet, t.ex. genom att perforeringama anordnas i lämplig vinkel genom avdelaren. Den inre sidan av den övre änden 35 av behållaren är ansluten till masken 4 via den nedre änden av anslutningsanordningen 45. Alla anslutningar är tätade på ett lufttätt sätt för att förhindra läckage in i eller ut från andningssystemet. Kopparplåten är företrädesvis något krökt utåt (konvex) för att åstadkomma tillräckligt utrymme inuti andningskanalen 42 för Ventilanordningen 8 och också för att åstadkomma en tillräcklig flödespassage, dvs. inte orsaka för mycket flödesbegränsning för andningsluft. Volymen på avdelningen 19 inuti kopparplåten (dött utrymme) skall emellertid vara så liten som möjligt, företrädesvis max 0,2 l för att tvinga så mycket andningsluft som möjligt att passera rekonditioneringsenheten innan den andas in igen.

Kopparplåten i kombination med ett vinklat anordnande av rekonditioneringsenheten 3 bidrar till att reducera volymen samtidigt som den ändå åstadkommer effektiv kylning.

Fackmannen inser att värrneväxlaren kan konstrueras på annat sätt och fortfarande ge den önskade effekten.

Ventilanordningen 8 är anordnad i den övre änden av värrneväxlaren 7, i ett genom- gående hål 73 i värrneväxlaren 7 med den yttre änden 800 placerad på en yttersida 7B av Värmeväxlaren 7 och den inre änden 801 placerad på innersidan 7A av värme- 10 15 20 25 30 35 växlaren 7, inuti andningskanalen 42, varvid den inre delen 84 av kolven är anordnad att samverka med en öppning i masken 4 för öppnande och stängande av en andnings- luftpassage in i masken 4. Såsom beskrivits tidigare innefattar ventilanordningen 8 en utloppsöppning 89 för tillförsel av syre till andningskanalen. I anslutning till denna utloppsöppning 89 är en flödesbegränsare 6 anordnad, företrädesvis en inställningsskruv 6, varvid spetsen 60 på inställningsskruven 6 är anordnad att samverka med utlopps- öppningen 89 i ventilanordningen 8 för justering av syretillförseln. Inställningsskruven kan vara anordnad i ett gängat hål 74 i värmeväxlaren 7 och kan vara försedd med en skala för lämplig justering av syretillförseln. Syretillforselorganet 5, företrädesvis ett kopparrör, sträcker sig pä utsidan 7B av värrneväxlaren 7 och kan vara anslutet till ett inloppsrör i den yttre änden 800 av skyddsventilhuset 87. Mer föredraget leds syretill- förselorganet 5 genom ett hål 75 ivärrneväxlaren 7 till inloppsöppningen 88 i den inre änden 801 och fästs där, företrädesvis genom lödning.

Fig. 2 utgör en perspektivisk frontvy något ovanifrån av ett återandningssystem 1 enligt uppfinningen. Andningsmasken 4 är åtminstone utformad att täcka näsan och munnen på bäraren och sträcker sig längs kindema och hakan för att säkerställa tät kontakt. En variant som också täcker ögonen och tätar mot pannan (hel ansiktsmask) är också tänk- bar för att undvika att rök eller annan gas kommer in i ögonen, vilket tvingar personen att sluta ögongen och därigenom försvårar orientering och evakuering. Masken 4 innefattar en övertrycksventil 40 och en luftloppsventil 41, båda företrädesvis fjäder- belastade och positionerade i sidan av masken för att säkerställa fri passage av luft till och från masken 4 när skyddsventilen 80 är stängd. Värmeväxlaren 7 verkar som monteringsanordning för flödesbegränsaren 6, ventilanordningen 8 och syretillförsel- organet 5. Behållaren är monterad i den nedre änden av anslutningsanordningen 45 i en relativ vinkel till kopparplåten såsom beskrivits tidigare. Den nedre änden av koppar- plåten är monterad i den övre änden av behållaren, tex. med en skruv 72. Kopparplåten har en längd som är tillräcklig för att behållaren 30 skall kunna positioneras under användarens haka, företrädesvis framför strupen och över bröstet, vilket gör åter- andningssystemet 1 bekvämare och stabilare att bära och även mindre skrymmande.

Värmeväxlaren har företrädesvis en något trekantig form med en basbredd i storleks- ordningen som bredden på ett ansikte, varigenom den ger en stor kylningsarea i det område där behållaren är monterad. I den övre änden, i området där ventilanordningen 8 är monterad, skall den formas för att åtsittande passa in framför öppningen i andnings- masken 4 för att inte bli ett synhinder. 10 15 20 25 30 35 Med hänvisning till Fig. 3 kommer användningen av återandningssystemet 1 nu att beskrivas. För att använda ovan beskrivna återandningssystem 1 placerar användaren andningsmasken 4 över näsan och munnen och masken hålls på plats på något känt sätt, t.ex. med en elastisk sele runt användarens huvud. När den extema syrekällan aktiveras, vilken företrädesvis har ett tillforseltryck av 100-300 kPa, mer föredraget 200-300 kPa över omgivande tryck, strömmar syret genom syretillförselorganet 5 och in i en första kammare 85 i skyddsventilhuset 87 via inloppsöppningen 88. Spetsen 60 på flödes- begränsaren 6 i utloppsöppningen 89 verkar som en begränsningsventil och förmår trycket att öka in den forsta kammaren 85 medan samtidigt en viss mängd syre tillåts strömma in i andningskanalen via utloppsöppningen 89. Tillförseln av trycksatt syre till den forsta kammaren 85 tvingar ventilanordningen 8 till dess öppna läge, eftersom den fjäderspända skyddsventilen 80 regleras att öppna sig vid ett tryck som ligger betydligt lägre än syretillförseltrycket, företrädesvis i storleksordningen ca 2-10 gånger lägre, eller i intervallet 30-40 kPa över omgivande tryck. När skyddsventilen 80 tvingas att flytta sig nnot sitt yttre läge, lämnar skyddsventilens 80 ventiltallrik 84 sitt säte och öppnar upp andningsluftöppningen mellan andningsmasken 4 och andningskanalen 42.

Flödesbegränsaren 6 justeras företrädesvis så att ett syreflöde av 1-1,5 1/min får passera utloppsöppningen 89, vilket är 3-4 gånger det metaboliska behovet under vila.

Under andning strömmar utandad andningsgas in i andningskanalen 42 via andnings- luftöppningen 44 i förbindelse med sätet 43 för ventilanordningen 8, passerar värme- växlaren 7 och strömmar in i behållaren 30 och till motlungan 2. C02 absorberas av skrubberrnaterialet i behållaren 30 under utvecklande av värme. Når användaren andas in, strömmar andningsgas motsatt väg från motlungan 2 via behållaren 30, passerar värmeväxlaren 7, som minskar temperaturen på andningsgasen och strömmar tillbaka in i andningsmasken 4 genom andningsluftöppningen 44 som står i förbindelse med skyddsventilsätet 43. Oberoende av om användaren gör en in- eller utandning säker- ställer övertrycket i den första kammaren 85 en kontinuerlig syretillforsel till andnings- kanalen 42. Eftersom syretillförseln är större än metabolismen, kommer motlungan 2 att fyllas till ett maximum vid slutet av utandningen, och ett övertryck byggs upp i andningssystemet. Detta övertryck öppnar övertrycksventilen 40 och den överflödiga gasen läcker ut i omgivningen. Tack vare denna övertrycksventil 40 tillåts bekväm andning och den förhindrar maskläckage. Denna "ventilering" av andningskretsen, genom övertrycksventilen 40, ventilerar kväve från kroppen till omgivningen och förhindrar kväveuppbyggnad även om användaren belastas med kväve efter en tidigare dykning. Detta är fallet när återandningssystemet 1 används i en dykapplikation. 10 15 20 25 30 35 När syretillförseln slutar eller reduceras, kommer trycket i syretillförselorganet 5 och den första kammaren 85 att reduceras. Cylindervolymen i den första kammaren 85 kommer att minskas till atmosfäriskt tryck beroende på brist av syretillförseltryck, och skyddsventilen 80 flyttar sig av kraften från fjädem 86 tillbaka till sitt utgångsläge, dvs. skyddsventilens 80 ventiltallrik 84 vilar på nytt i sitt säte 43. Denna stänger andnings- kanalen 42, vilket hindrar användaren från att inandas andningsgas där CO; har absorberats men inte något syre har tillsatts vilket annars kan innebära att användaren drabbas av syrebrist, vilket i det värsta fallet kan vara dödligt.

Om ventilanordningen 8 stängs beroende på brist på syretillförsel, orsakar andning ett relativt undertryck i masken 4, som öppnar luftinloppsventilen 41 vid ett relativt undertryck av -0,5 kPa. Den efterföljande utandningen orsakar ett relativt övertryck i masken 4, som förmår utlopps-/övertrycksventilen 40 att öppna sig vid +0,5 kPa, och den utandade luften med C02 lämnar kroppen. Luftinloppsventilen 41 innefattar företrädesvis en vissla (visas ej) som åstadkommer ett visselljud vid varje in- och/eller utandning, vilket varnar användaren att det inte finns någon syretillförsel till åter- andningsapparaten och åtgärd måste vidtas. Denna visselfimktion kan också vara av avgörande betydelse när återandningssystemet 1 används på en medvetslös person som inte märker ljudet, vilket gör omgivande personer observanta och byter ut syre- tillförseln.

En volym på 160 ml skrubberrnaterial i behållaren 30 är tillräcklig för användning av återandningsapparaten under en timme för en person i vila med en vikt av 90 kg.

Behållaren 30 och mängden skrubberrnaterial är företrädesvis dimensionerade efter önskad aktionstid och mängden syretillförsel. Det finns olika sätt att byta ut/ återfylla behållaren 30 med skrubberrnaterial 31. Exempelvis är den första perforerade avdelaren 34 nära motlungen 2 löstagbart anordnad, t.ex. medelst något slag av snäpporgan vid den inre väggen på nämnda behållare 3. Altemativt kan en bottendel av behållarhuset som innefattar den första perforerade avdelaren 34 vara löstagbart anordnad vid den nedre änden av behållarhuset.

I Fig. 4 visas två diagram. Fig. 4A visar registreringen av syre och C02 i andningsgasen vid användning av återandningssystemet 1 med syretillförsel. Fig. 4B visar registre- ringen av syre och CO; i andningsgasen vid användning av återandningssystemet 1 utan någon syretillförsel för att exemplifiera vad som händer i ett konventionellt åter- andningssystem, dvs. utan någon ventilanordning enligt uppfinningen, när syre- tillförseln slutar eller krånglar. Den övre kurvan i både Fig. 4A och 4B visar CO;- 10 10 kurvan och den nedre kurvan i både Fig. 4A och 4B visar syrekurvan. Vid normal användning av återandningssystemet 1 med syretillforsel (såsom visas i Fig. 4A) är båda kurvorna stabila, vilket visar en regelbunden variation av det partiella trycket för både CO; och O; beroende på andningscykeln. I Fig. 4B testade sökande återandnings- systemet 1 utan någon syretillfórsel. Den nedre syrekurvan visar tydligt hur det partiella trycket avseende syre gradvis reduceras i samband med varje andetag men användaren drabbas inte av andnöd eftersom C02 absorberas av skrubberrnaterialet. Användaren kommer så småningom att drabbas av syrebrist, vilket ivärsta fall kan vara dödligt. I Tabell 1 nedan visas dessutom resultaten från genomförda test.

Tabelll Beltållar- Aktivitet Beräknad Uppmått C02- C02- Tid C02- Tid C02- Tid C02- Absorptions- vraljnii C02- syrellöde absorberande absorberande till absorption till absorption till absorption kapacitet (ml) produktion (ml/min) medel medel 1% (min/g) 2% (min/g) 3% (min/g) (1 C02/kg) (ml/min) (typ/namn) (ml) (s) (s) (s) A Sittande 200 Spherasorb 118 60 0, 51 75 0,64 102 A Sittande 200 Spherasorb 112 58 0,52 A Sittande 200 Spherasorb 114 58 0,51 67 0,59 102 A Sittande 200 Spherasorb 120 80 0, 67 85 0, 71 133 A Sittande 200 Sofnolime 108 59 0,55 70 0,65 109 A Sittande 201 Sofnolime 114 75 0,66 80 0,7 83 132 B Sittande Sofnolime 138 111 0,8 126 0,91 138 B Sittande 260 325 Solnolirne 142 35 0,25 67 0,47 80 0,56 och gående B Sittande Sofnolime 140 97 0,69 122 0,87 Behållare A, Volym 140 ml Behållare B, Volym 160 ml Spherasorb®,, Maskvidd 2,0-4,.0 mm.

Spherasorb®,, Maskvidd l,0-2,5 mm. 12 I Fig. 5 visas i en genomskäming en alternativ utföringsforrn av återandningssystemet 1 enligt uppfinningen. För enkel tolkning identifieras kännetecken vars funktion är den- samma eller huvudsakligen densamma som tidigare beskrivna med samma hänvisnings- siffror men med tillägg av siffran "1", dvs. det gemensamma kännetecknet "andnings- påse 2" identifieras som "andningspåse 12", "behållaren 3" identifieras som "behållaren 13" etc. Återandningssystemet 1 innefattar en andningsmask 14, en gasrekonditioneringsenhet 13 och en motlunga 12. Andningsmasken 14 är ansluten till nämnda gasrekonditione- ringsenhet 13, som i sin tur är ansluten till nämnda motlunga 12, vilket skapar en andningskanal 142 som tillåter andningsgas att strömma mellan andningsmasken 14 och motlungan 12 genom nämnda gasrekonditioneringsenhet 13. Gasrekonditionerings- enheten 13 innefattar en anslutningsanordning 145 och ansluten därtill en ventilanord- ningen 18, en behållare 130, ett syretillförselorgan 15 och en syreflödesbegränsare 16.

Masken 14 är ansluten till den inre änden av anslutningsanordningen 145 och ventil- anordningen 18 är ansluten till en yttre änden av anslutningsanordningen 145. I denna utföringsforrn har anslutningsanordningen 145 formen av ett rör. Behållaren 130, som kan ha cylindrisk form, innefattar en inre ändvägg 37', en cylindrisk vägg 37 och en yttre ändvägg 134, och innehåller skrubberrnaterial 131 (t.ex. Ca(OH)2, LiOH, NaOH eller KOH) som absorberar producerad C02. Den yttre ändväggen 134 bildar en skilj evägg och är borttagbart fäst vid behållaren 130 så att skrubbennaterialet 131 kan bytas ut på ett enkelt sätt.

Behållaren 130 kapslar in ventilanordningen 18. Ventilanordningen 18 är inbäddad i skrubberrnaterial 131. Motlungan 12 är fäst vid behållaren 130, företrädesvis vid den inre änden av behållarens 130 cylindriska vägg 37. Åtminstone en , men företrädesvis båda, av den cylindriska väggen 37 och behållarens 130 yttre ändvägg är perforerade med t.ex. hål eller springor, vilka tillåter andningsgas att passera till och från motlungan 12. Behållaren 130 är ansluten till utsidan av det cylindriska huset 187 för anslutnings- anordningen 145 via ett genomgående hål i mitten av den inre ändväggen 37', varvid den yttre änden av anslutningsanordningen 145 och ventilanordningen 18 är infogad i behållaren 13 0.

Den inre ändväggen 37' bildar en botten vid behållarens 130 innersida. I bottnen är det cylindriska huset 187 centralt placerat. Den yttre änden av det cylindriska huset 187 innefattar ett slitsat parti 94 med en övre kant 95. Ett lock 96 är anordnat vid den övre 13 kanten 95, varvid nämnda lock företrädesvis är perforerat. Nämnda slitsade parti och företrädesvis även nämnda lock bildar en kanal för andningsluft mellan masken 14 och behållaren 130.

En skyddsventil 180 är rörligt anordnad inuti nämnda cylindriska hus 187. Skydds- ventilen 180 innefattar en inre cylindrisk del 97 som är försedd med en tätning 98 vid den inre kanten. Den cylindriska delen 97 innefattar en sluten yttervägg 184. Den inre cylindriska delen 97 är fjäderspänd, varvid nämnda fjäder vilar mot insidan av locket 96 och utsidan av väggen 184. Den cylindriska delen 97 är försedd med avlånga genom- gående hål 99,. Som företrädesvis är symmetriskt anordnade längs den cylindriska delen 97 för passage av andningsgas.

Den inre änden av det cylindriska huset 187 har dubbla väggar och bildar därigenom en kanal 185, i vilken den cylindriska delen 97 är anordnad att flytta sig mellan ett inre stängt läge och ett yttre öppet läge. En innervägg 187" på det cylindriska huset 187 innefattar ett säte i form av en tätning 143 vid dess kant, som tätar mot den yttre väggen 184, när skyddsventilen 180 befinner sig i det inre stängda läget. I bottnen av nämnda kanal 185 är två öppningar 188, 188' anordnade och nämnda öppningar 188, 188' kommunicerar med en runtomgående syretillförselkammare 185' i anslutningsanord- ningens 145 cylindriska vägg l87'.

Syretillforselkammaren 185' är ansluten till det externa syreförrådet medelst ett syre- tillforselorgan 15. I Syretillforselkammaren 185' är också ett justeringshål 189 anordnat som bildar en kanal mellan Syretillforselkammaren 185' och andningskanalen 142.

Medelst en syreflödesbegränsare 16 kan syreflödet till andningskanalen 142 styras.

Syreflödesbegränsaren 16 kan även verka som en strypventil som justerar övertrycket i nämnda syretillförselkammare 185', vilket överförs till kanalen 185 via de båda öppningama 188, l88'.

Det syre som strömmar in i kanalen 185 skapar ett övertryck som är större än kraften från en fjäder 186 och tvingar därigenom skyddsventilen 180 till ett öppet läge. I det öppna läget kan andningsluft strömma i båda riktningarna i andningskanalen, dvs. från andningsmasken 14 in i en kanal i mitten av det cylindriska huset 187, därifrån passera genom de avlånga genomgående hålen 99 i skyddsventilen 189 in i behållaren och via perforeringarna in i behållarväggen 37, 134 vidare in i andningspåsen 12, och vice versa. Oberoende av om användaren gör en in- eller utandning säkerställer övertrycket i 14 kanalen 185 en öppen andningskanal 142, i vilken syre kontinuerligt tillförs till andningsluften via justeringshålet 189.

När syretrycket i syretillförseln faller under en förutbestämd nivå, faller samtidigt övertrycket och skyddsventilen 180 tvingas till det stängda läget medelst kraften från fjädern 186, dvs. skyddsventilens 180 stängda yttervägg 184 vilar ånyo mot tätningen 143. I det stängda läget förhindras flöde av andningsgas i andningskanalen, eftersom inte någon andningsgas kan passera genom de avlånga hålen 99 i skyddsventilen 180.

Därigenom förhindras syrebrist.

Ovan beskrivna ventilanordning 8 är avsedd att användas i vilket återandningssystem som helst, i vilket en koldixodabsorberingsanordning används som ett skydd mot användning av nämnda system om syretillforseln av någon anledning stoppat. Ovan beskrivna återandningssystem 1 har en variation av applikationsområden, t.ex. kan det vara en stor fördel att ansluta detta återandningssystem 1 till ett syretillförselsystem vid medicinskt nödläge för användning ombord på flygplan. Dagens syretillförselkretsar förser patienten med en syretillsats, men huvuddelen av syret utandas därefter i omgivande luft. Om ett återandningssystem 1 enligt uppfinningen är anslutet till denna syretillforselkrets, kommer syret att räcka upp till 3-4 gånger längre. Altemativt kan lagret av t.ex. syrecylindrar reduceras, vilket leder till både kostnadsbesparingar och besparingar avseende lagerutrymme.

Det beskrivna återandningssystemet 1 är också fördelaktigt vid behandling av dykare som lider av dykarsjuka. I denna behandling är en inandningsfraktion med hög syrehalt under lång tid väsentlig för underlätta eliminering av kväve från kroppen efter dykning och/eller under transport till en dekompressionskammare. Med ett återandningssystem enligt uppfinningen kan fraktion med hög syrehalt erhållas, kväve kan släppas ut, samtidigt som förlängd användning av syrekällan erhålls i kombination med säkerhet mot syrebrist.

En annan möjlig applikation är att använda återandningssystem 1 i återandnings- apparater av engångstyp, Vilket gör det möjligt att använda dem i många olika situationer. En återanvändningsapparat av engångstyp har en kemiskt bunden syrekälla, tex. perklorater som genererar syre på i och för sig känt sätt. Återandningsapparaten kan vara innesluten i en vakuumförpackning eller liknande. När vakuumförpackningen rivs upp, startar en mekanism, t.ex. en avdelare som vid upprivningen rivs sönder så att 15 de kemiska substansema kommer i kontakt med varandra, den syreproducerande reaktionen för syretillförseln.

Idag riskerar många brandmän med rökmasker sina liv, eftersom, när de befinner sig i t.ex. ett rökfyllt hus och deras andningsutrustning annonserar att det är tid att gå ut, om de i det ögonblicket ser eller hör en person gör de allting för att rädda den personen och riskerar ofta sina egna liv. Om brandmännen har någon äterandningsapparat av engångs- typ i sin utrustning kan de snabbt och lätt placera återandningsapparaten på den hittade personen, springa ut och skicka in en ny brandman som är redo att hämta personen. Det kan även rädda personer som hittas i ett rökfyllt område, om de får en återandnings- apparat direkt i stället för att fortsätta andas den rökfyllda luften tills de evakueras. Återandningsapparater av engångstyp räddar liv om de är lätta att nå på strategiska platser. Alla människor bör ha någon i sina hem, t.ex. i sängbordet, så att det vid upptäckt av brand eller när brandlarmet aktiveras är lätta att gripa tag i en återandnings- apparat, riva upp förpackningen (som startar syretillförseln) och sätta på den och personen har ca 15-20 min att hitta ut utan att bli skadad av eventuell rökutveckling.

Ett återandningssystem enligt uppfinningen kan med fördel finnas i exempelvis första hjälpen kit, i bilar, så att den första personen vid en olycka kan sätta på återandnings- apparaten på skadade personer vilken ger dem syre medan de väntar på ambulans. I stora områden kan en äterandningsapparat vara placerad under varje säte, lätt åtkomlig för var och en om en olycka inträffar. Hotell har ofta höga säkerhetskrav och med denna återandningsapparat av engångstyp kan varje rum utrustas med en sådan.

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till ovan beskrivna utföringsforrner utan kan varieras inom ramen för bifogade krav, såsom lätt är uppenbart för fackmän inom området. Exempelvis kan andningsmasken istället för att precis täcka andningsvägarna även täcka ögonen och förhindra att t.ex. rök kommer in i ögonen. Alla de ventiler som beskrivs ovan kan placeras i andra positioner utan att man avviker från uppfinningsidén.

Claims (2)

1. CLAIMS 1. A rebreathing system (1) comprising an oxygen supplying member (5, 15) arranged to be supplied with oxygen from an internal or external oxygen source, a breathing mask (4, 14), a gas reconditioning unit (3, 13) where carbon dioxide in the exhaled gas is absorbed, a counter lung (2, 12), a breathing passage (42, 142) between said counter lung (2, 12) and said breathing mask (4, 14), characterized in that it comprises a valve arrangement (8,18) arranged in the breathing passage (42, 142), said valve arrangement (8, 18) containing an oxygen supply arrangement arranged to supply oxygen to the breathing passage (42, 142) provided that a predeterrnined level of oxygen pressure is exerted on said supply arrangement from said oxygen supplying member (5, 15) and arranged to close the breathing passage via a protective valve (80, 180) when said oxygen supply pressure is below said predeterrnined level, said breathing mask (4, 14) comprising an overpressure valve (40) and an air inflow valve (41) in order to secure free passage of surrounding air to and from the mask when the protective valve (80, 180) in said valve arrangement (8, 18) is in a closed position.
2. 2. A rebreathing system (1) according to claim 1, characterized in that said oxygen supply arrangement comprises an oxygen receiving chamber (85, 185, 185 °, 188, 188”) provided with an oxygen inflow (88, 188, 188”) and an oxygen outflow (89, 189) having an oxygen flow restrictor (6, 16), 3. A rebreathing system (1) according to claim 2, characterized in that the spring (86, 186) biased protective valve (80, 180) is in fluid communication with said oxygen receiving chamber (85, 185, 185”, 188, 188”), said oxygen supply pressure contained therein acting on said protective valve (80, 180) to set the protective valve (80, 180) in an open position. 4. A rebreathing system (1) according to claim 3, characterized in that the spring biased protective valve (80, 180) is regulated to open at a pressure that is significantly lower than the oxygen supply pressure. 5. A rebreathing system (1) according to claim 2, characterized in that said oxygen flow restrictor (6, 16) is a throttle valve, preferably a set screw. 6. A rebreathing system (1) according to claim 3, characterized in that said spring (86, 186) biased protective valve (80, 180) comprises a breathing passage closing member 10. ll. 12. 13. 14. (84, 184) co-acting With a seat (43, 143) in a protective Valve housing (87, 187, 187°). A rebreathing system (1) according to claim 6, characterized in that said seat (43, 143) is an integrated part of a connecting device (45, 145) between the breathing mask (4, 14) and said other parts (5, 15, 3, 13, 2, 12, 42, 142) of the rebreathing system (1). A rebreathing system (1) according to claim 6, characterized in that the protective valve (80) comprises a protective valve housing (87) comprising an outer end (800) and an inner end (801), said inner end (801) being placed inside the breathing passage (42), and said outer end (800) facing the surroundings. A rebreathing system (1) according to claim 8, characterized in that said protective valve housing (87) accommodates a piston (82) connected to said breathing passage closing member (84) via a piston rod (81) passing, in an airtight manner, a through hole (87 B) of an inner end Wall (811) of the protective valve housing (87), said breathing passage closing member (84) preferably being a valve disc (84). A rebreathing system (1) according to claim 8, characterized in that the outer end (800) is provided With at least one opening (83) to the surroundings. A rebreathing system (1) according to claim 9, characterized in that said piston (82) is arranged in sealed abutment to an inside (87A) of said protective valve housing (87). A rebreathing system (1) according to claim 1, characterized in that said oxygen supplying source supplies oxygen having an oxygen pressure in the range of 100 - 300 kPa, preferably 200 - 300 kPa. A rebreathing system (1) according to claim 1, characterized in that said oxygen supplying source is a pressurized oxygen gas source or a chemically bound oxygen SOUICG. A rebreathing system (1) according to claim 1, characterized in that it comprises a heat exchanger (7) Which forms part of the breathing passage (42), preferably constituting an integrated part of a Wall of the breathing passage (42), said heat exchanger being arranged to absorb heat generated by the COg-absorbing reaction in the gas reconditioning unit (3). 15. A rebreathing system (1) according to claim 14, characterized in that an upper end of the gas reconditioning unit (3) is arranged at a relative angle to the extension of the heat exchanger (7) Wherein a compartment (19) inside the heat exchanger having a volume in the order of max 0.5 1, preferably max 0.2 1, is formed. 16. A rebreathing system (1) according to claim 15, characterized in that said heat exchanger constitutes a major part of the Wall enclosing said compartment (19) thereby providing a large contact area for the breathing gas. 17. A rebreathing system (1) according to claim 1, characterized in that said air inflow Valve (41) comprises a Whistle.