DE2637833A1

DE2637833A1 - Closed circuit respirator with low breathing-out resistance - has heat exchanger in breathing tube fitted between mask and valve assemblies

Info

Publication number: DE2637833A1
Application number: DE19762637833
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Eckstein; Gerd Pantaleon-Stemberg; Carl-Ernst Van Der Dr Smissen
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1976-08-21
Filing date: 1976-08-21
Publication date: 1978-02-23

Abstract

The purpose of the design is to produce a closed circuit-type respirator supplying the wearer with cooled-down re-generated air at a reduced breathing out resistance. The respirator consists of mask part fitted with breathing tube in which the heat exchanger is mounted. The outlet end of the heat exchanger connects to a T-piece in which aspiration valve and discharge valve are mounted. During the breathing out cycle air is flowing through the heat exchanger and the valve into the breathing bag, while the relatively low resistance of the heat exchanger and the valve have to be overcome. The relatively higher resistance of the regenerative cartridge is overcome by the built-up pressure in the bag, while the cartridge is passed through by the air stream in one direction only.

Description

Isolierendes Atemschutzgerät Isolating breathing apparatus

Die Erfindung betrifft ein isolierendes Atemschutzgerät unter Verwendung chemisch gebundenen Sauerstoffs mit einem Atemschlauch mit Ein- und Ausatemventil und Atembeutel und Regenerationspatrone.The invention relates to an insulating breathing apparatus using chemically bound oxygen with a breathing tube with inhalation and exhalation valve and breathing bag and regeneration cartridge.

Isolierende Atemschutzgeräte erlauben dem Geräte träger den Aufenthalt in einer auch nach Entfernung der giftigen Bestandteile nicht atembaren Atmosphäre. Diese Geräte sichern den notwendigen Sauerstoffgehalt in der einzuatmenden Luft.Isolating respiratory protection devices allow the wearer to stay in an atmosphere that cannot be breathed even after the toxic components have been removed. These devices ensure the necessary oxygen content in the air to be inhaled.

Ein bekanntes Atemschutzgerät arbeitet nach dem Prinzip der Pendelatmung. Es besitzt eine sauerstoffabgebende Chemikalpatrone, an deren einem Ende ein Atembeutel und an deren anderen Ende ein mit einem Mundstück versehener Atemschlauch angeschlossen sind. Die Einatemluft, die die Chemikalpatrone verhältnismäßig heiß verläßt, soll in einem zwischen der Chemikalpatrone und dem Mundstück im Atemschlauch angeordneten Wärmeaustauscher heruntergekühlt werden. Der Wärmeaustauscher besteht dabei aus Metalldrähten, -spänen, -sieben od. dgl. Nach dem Prinzip Pendel atmung wird der Wärmeaustauscher sowohl von der Einatemluft als auch von der Ausatemluft durchströmt.A well-known breathing apparatus works on the principle of pendulum breathing. It has an oxygen-releasing chemical cartridge with a breathing bag at one end and connected to the other end of a breathing tube provided with a mouthpiece are. The inhaled air, which leaves the chemical cartridge relatively hot, should in one arranged between the chemical cartridge and the mouthpiece in the breathing tube Heat exchangers are cooled down. The heat exchanger consists of Metal wires, chips, sieves or the like. According to the principle Pendulum Breathing becomes the heat exchanger of both the inhaled air and the exhaled air flows through.

Nachteilig ist dabei, daß die menschliche Lunge sowohl bei der Einatmung als auch bei der Ausatmung den hohen Durchflußwiderstand der Chemikalpatrone überwinden muß.The disadvantage here is that the human lungs both during inhalation as well as overcoming the high flow resistance of the chemical cartridge during exhalation got to.

Ein hoher Ausatemwiderstand ist physiologisch unvertretbar. Die Belastung des Geräteträgers ist daher abzulehnen. (DT-PS 12 59 207).A high exhalation resistance is physiologically unacceptable. The load of the device carrier is therefore to be rejected. (DT-PS 12 59 207).

Ein weiteres bekanntes, nach dem Kreislaufprinzip arbeitendes, isolierendes Atemschutzgerät unter Anwendung chemisch gebundenen Sauerstoffs besitzt einen Gesichtsteil, der durch einen Schlauch, in dem ein Einatem- und ein Ausatemventil eingebaut sind, mit einem Atembeutel verbunden ist. Der Atembeutel steht mit einer Regenerationspatrone in Verbindung, die wiederum über einen Schlauch mit dem Ausatemventil des Atemschlauches verbunden ist. Zwischen dem Ein- und dem Ausatemventil und dem Gesichts teil ist ein Kasten mit einem feuchtigkeitsausscheidenden Füllstoff angeordnet. Nach dem hier verwendeten Prinzip der Pendelatmung wird durch ihn sowohl die ein- als auch die ausgeatmete Luft hindurchgeleitet.Another well-known insulating one that works on the circulatory principle Breathing apparatus using chemically bound oxygen has a face part, through a hose in which an inhalation and an exhalation valve are installed, connected to a breathing bag. The breathing bag has a regeneration cartridge in connection, which in turn via a hose with the exhalation valve of the breathing hose connected is. Between the inhalation and exhalation valve and the face part is a box with a moisture-releasing filler arranged. After this The principle of pendulum breathing used here is through it both the in and the exhaled air passed through.

Auch bei diesem Atemgerät gilt wieder, daß die Regenerationspatrone mit ihrem hohen Widerstand im Ausatemluftstrom angeordnet ist. Der Ausatemwiderstand wird zwar durch die Verwendung von Silikagel als feuchtigkeitsausscheidender Füllstof auf 1/3 herabgesetzt, er bleibt aber trotzdem für den Geräteträger unzumutbar hoch. Darüber hinaus ist die wichtige Wärmeabfuhr aus der Einatemluft in dem Feuchtigkeitsaustauscher ungenügend.With this breathing apparatus, too, it is again the case that the regeneration cartridge is arranged with their high resistance in the exhaled air flow. The exhalation resistance is achieved through the use of silica gel as a moisture-releasing filler reduced to 1/3, but it remains unreasonably high for the equipment wearer. In addition, the important heat removal from the inhaled air is in the moisture exchanger insufficient.

(DT-OS 24 10 684).(DT-OS 24 10 684).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem isolierenden Atemschutzgerät durch einen geringen Ausatemwiderstand und niedrige Temperaturen in der Einatemluft physiologisch zumutbare Bedingungen zu schaffen.The invention is based on the object in an insulating breathing apparatus due to low exhalation resistance and low temperatures in the inhaled air to create physiologically acceptable conditions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Atemschlauch zwischen dem Gesichtsteil und dem Einatemventil sowie dem Ausatemventil ein Wärmeaustauscher angeordnet ist und das Einatemventil die Regenerationspatrone und das Ausatemventil den Atembeutel mit dem Atemschlauch verbindet.This object is achieved according to the invention in that in the breathing tube a heat exchanger between the face piece and the inhalation valve and the exhalation valve is arranged and the inhalation valve, the regeneration cartridge and the exhalation valve connects the breathing bag to the breathing tube.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Geräteträger in den Atembeutel hinein aus atmet. Dadurch wird der geforderte geringe Ausatemwiderstand erreicht, die niedrigen Temperaturen in der Einatemluft stellt der Wärmeaustauscher im Weg der Einatemluft sicher. Die Wirkungen des Wärmeaustauschers bei der Pendel atmung und der nach der Erfindung gewählten Kreislaufbeatmung sind praktisch gleich. 3ei der Kreislaufbeatmung kann der Wärmeaustauscher trotzdem kleiner ausgelegt sein, denn die Regenerationspatrone wird je Atemzug nur einmal durchströmt und erzeugt daher weniger Wärme in der Atemluft. Bei Atemschutzgeräten ist jede Größen- und Gewichtsensparung von Bedeutung.The advantages achieved with the invention are in particular: that the device wearer breathes out into the breathing bag. This becomes the required low exhalation resistance achieved, the low temperatures in the inhaled air is ensured by the heat exchanger in the path of the inhaled air. The effects of the heat exchanger are breathing in the pendulum and the circulation ventilation selected according to the invention practically the same. In the case of circulatory ventilation, the heat exchanger can still be smaller be designed, because the regeneration cartridge is only flowed through once per breath and therefore generates less heat in the air you breathe. When it comes to breathing apparatus, everyone is Size and weight savings are important.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist es für besondere kleine Geräte von Bedeutung, den Wärmeaustauscher im Gesichtsteil anzuordnen.In an advantageous embodiment of the invention, it is particularly small Devices of importance to arrange the heat exchanger in the face part.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Die Zeichnung zeigt den scOmatischen Aufbau des Atemschutzgerätes. Das isolierende Atemschutzgerät arbeitet nach dem Kreislaufprinzip. Es enthält eine Regenerationspatrone 6. Sie ist mit Peroxid (Ko2) gefüllt. Dies ist ein C02-absorbierendes und dabei Sauerstoff abgebendes Chemikal. Die Reaktion in der Regenerationspatrone 6 ist ein exothermer Vorgang.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below. The drawing shows the schematic structure of the Breathing apparatus. The isolating breathing apparatus works according to the circulatory principle. It contains a regeneration cartridge 6. It is filled with peroxide (Ko2). this is a C02-absorbing chemical which releases oxygen. The reaction in the regeneration cartridge 6 is an exothermic process.

Das Atemschutzgerät besteht in der Reihenfolge der Durchströmung aus dem Gesichts teil 1, an das der Atemschlauch 2 angeschlossen ist, dem Wärmeaustauscher 7, dem Ausatemventil 4, dem Atembeutel 5, der Regenerationspatrone 6 und dem Einatemventil 3, durch das die im Kreislauf geführte Atemluft dem Geräteträger über den Atemschlauch 2 mit dem Wärmeaustauscher 7 wieder zugeführt wird. Die Elemente sind durch Schläuche oder Rohre miteinander verbunden. Die Ausatemluft wird grundsätzlich in den Atembeutel 5 geleitet. Dabei ist nur der geringe Strömungswiderstand des Atemschlauches 2, des Wärmeaustauschers 7 und des Ausatemventils 4 zu überwinden. Die chemische Reaktion erfolgt unter Wärmeabgabe in der Regenerationspatrone 6. Die vom Träger eingeatmete, von der Kohlensäure gereinigte und mit Sauerstoff wieder aufgefüllte Atemluft wird dann im Wärmeaustauscher 7 wieder abgekühlt und ist damit atembar.The respiratory protective device consists of in the order of flow the face part 1 to which the breathing tube 2 is connected, the heat exchanger 7, the exhalation valve 4, the breathing bag 5, the regeneration cartridge 6 and the inhalation valve 3, through which the circulated breathing air is passed to the device wearer via the breathing tube 2 is fed back to the heat exchanger 7. The elements are through tubing or pipes connected together. The exhaled air is basically in the breathing bag 5 headed. Only the low flow resistance of the breathing tube 2, the heat exchanger 7 and the exhalation valve 4 to be overcome. The chemical reaction takes place with the release of heat in the regeneration cartridge 6. The Breathing air that has been purified from carbon dioxide and replenished with oxygen then cooled again in the heat exchanger 7 and is thus breathable.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 1. Using isolating breathing apparatus chemically bound oxygen with a breathing tube with an inhalation and exhalation valve and breathing bag and regeneration cartridge, characterized in that in the breathing tube (2) between the face piece (1) and the inhalation valve (3) and the exhalation valve (4) a heat exchanger (7) is arranged and the inhalation valve (3) the regeneration cartridge (6) and the exhalation valve (4) connects the breathing bag (5) with the breathing tube (2).

2. Insulating respiratory protection device according to claim 1, characterized in that that the heat exchanger (7) iii G-part (1) is arranged.