呼吸系統的製作方法

2023-05-08 08:23:06

呼吸系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種呼吸系統，該呼吸系統帶有：容器(1)，在容器中通過反應材料的放熱化學反應從呼吸空氣中去除CO2或者產生氧氣；和用於反應材料的消耗的指示件，其特徵在於，消耗指示件具有預定量(7)的可通過放熱化學反應的反應熱熔化的材料，材料保持與容器內部熱接觸，從而從可熔化的材料的熔掉的程度中可讀出用於全部反應熱的度量和由此反應性的材料的消耗的度量。
【專利說明】呼吸系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種呼吸系統，該呼吸系統帶有：容器，在容器中通過反應材料的 放熱化學反應從呼吸空氣中去除co2或者產生氧氣；和用於反應材料的消耗的指示件 (Anzeige)〇

【背景技術】
[0002] 呼吸系統例如為循環呼吸保護設備，其理解為與環境大氣無關的呼吸保護設備， 呼吸氣體在該呼吸保護設備中循環。其應用在這樣的場合處，即在該場合處必須考慮由於 呼吸空氣的有毒汙染物引起的危害或者缺氧。可自由攜帶的呼吸循環保護設備為設備攜帶 者供給在設備中攜帶的、產生並且淨化的呼吸氣體。設備的最大應用時間是不同的並且與 攜帶的或在設備中產生的呼吸氣體的量和設備攜帶者的空氣消耗相關。對於該設備而言， 在設備中的氧儲備或者作為壓縮氧氣或者作為化學氧（Chemikalsauerstoff)(例如超氧 化鉀（Kaliumsuperoxid))被攜帶。由設備攜帶者呼出的呼吸氣體在循環設備中流入再生 濾芯（Regenerationspatrone)中，包含在呼吸氣體中的二氧化碳（C0 2)在該再生濾芯中以 化學的方式被結合（gebunden)。在此尤其產生水和大量反應熱（約113kJ/mol)。
[0003] 在另一應用情況中，藉助於化學反應結合被呼出的C02。如果使用超氧化鉀作為反 應介質，則其與和C0 2同時被呼出的溼氣一起反應成氧氣，氫氧化鉀和碳酸鉀。除了氧氣同 樣還產生熱（169kJ/mol)。與再生濾芯相反地，該過程不可中斷。除此之外，已知其它氫氧 化物，其同樣能夠用於結合來自被呼出的空氣中的C0 2。在這些反應中同樣產生H20和熱。
[0004] 在醫藥技術中用作麻醉設備的呼吸設備使用二氧化碳吸收器，以從呼吸氣體中去 除由患者呼出的二氧化碳。這種吸收器以不同的結構形式提供。已知一次性吸收器，其在 使用之後完全棄除，並且已知可再次填充的設備。吸收劑（鹼石灰（Atemkalk，有時稱為呼 吸石灰））作為散裝物被填充到該設備中；在使用之後，該吸收劑棄除並且由新鮮的鹼石灰 代替。
[0005] 在所有應用情況中非常重要的是，提供用於消耗的指示件。在下文中概念"消耗" 以寬泛的含義使用並且也應包括從中導出的參數，例如反應材料的剩餘能力、也就是說所 消耗的材料量的餘數。
[0006] 在醫藥技術中已知的C02吸收器中，將鹼石灰添加到顏色指示器中，顏色指示器通 過顏色變換示出根據所產生的反應溼氣引起的鹼石灰的耗盡。該顏色變換可視覺上看出， 然而常常不能明確地識別顏色變換的界限，因此，通常與吸收器的能力是否已經完全耗盡 無關地在固定的周期之後更換吸收器。顏色指示器的附加的缺點是其可逆性，也就是說在 所使用的鹼石灰乾燥之後，顏色指示器返回其初始的狀態。那麼不能毫無疑問地區別出新 鮮的和已經使用的（乾燥的）鹼石灰。此外，被添加的顏色指示器的氣味和味道常常至少 是令人不快的並且令人感覺厭煩。
[0007] 例如，從文獻DE 10 2005 015 275 A1中已知開頭所述類型的呼吸系統，其中描述 了一種用於確定用於使用在產生氧氣的循環呼吸保護器中的化學劑箱的剩餘能力的方法。 隨後，在一定的時間間隔中獲得呼吸過程的數量、壓力大小和吸氣溫度，從中確定當前的呼 吸空氣消耗並且從總能力中減去該當前的呼吸空氣消耗。
[0008] 在文獻U.S. 6, 618, 687中描述了一種呼吸系統，其通過布置溫度測量傳感器識 別在C02吸收時產生的熱前方（Wkmefront)的通過，並且從中實現報告鹼石灰吸收器的消 耗狀態。
[0009] 在兩個系統中都需要相應的電子設備，並且例如在中間儲存之後不可能實現或者 僅僅以巨大的成本實現區分已經使用的和未使用的材料。此外，纜線引導的溫度傳感器必 須儘可能氣密地被引導通過殼體壁，以保證設備的功能。
[0010] 在文獻DE 10 2005 026 838 B3中提出一種儲存晶片，在該儲存晶片上從呼吸系 統的運行數據中計算出、儲存並更新當前的消耗狀態。


【發明內容】

[0011] 本發明的目標是，如此設計帶有顯示二氧化碳吸收器或產生氧氣的化學劑箱的消 耗狀態的消耗指示件，即能可靠地看出反應材料的消耗程度，消耗顯示是不可逆的且與電 會泛夕己#。
[0012] 具有權利要求1的特徵的呼吸系統用於實現該目標。在從屬權利要求中給出了本 發明的有利的實施形式。
[0013] 根據本發明，消耗指示件具有預定量的可通過放熱化學反應的反應熱熔化的材 料，其保持與容器內部熱接觸，例如通過貼靠在容器的壁處。預定量的可熔化的材料的可見 的烙掉（Abschmelzen)的程度是用於全部作用到可烙化的材料上的積累的（integriert) 反應熱的度量，並且由此提供了反應材料的消耗的度量。
[0014] 在一種有利的實施形式中，消耗指示件具有管，其一個端部鄰接用於反應材料的 容器並且在該管中可熔化的材料的杆保持與容器的外壁熱接觸。
[0015] 在一種有利的實施形式中，在管中設置有彈簧，其作用到由可熔化的材料製成的 杆上，以使其利用一個端部壓靠容器。
[0016] 在一種有利的實施形式中，管的外壁至少部分地是透明的，從而可看到由可熔化 的材料製成的杆的剩餘（未熔化的）長度。
[0017] 固態的但是可熔化的材料具有如此選擇的熔點，即可熔化的材料在通過放熱化學 反應產生的溫度下熔化。可熔化的材料保持與容器熱接觸，在該容器中進行用於吸收C0 2或 用於產生氧氣的化學反應。在化學反應繼續進行時，可熔化的材料越來越多地熔化，從而熔 化的材料量或尚未熔化的材料的剩餘量是用於積累的反應熱的度量並且由此為用於反應 材料的消耗的程度的度量。可熔化的材料的量例如可如此選擇，即在反應材料完全消耗時 產生的熱總體如此大，即可熔化的材料完全熔化。如果可熔化的材料完全熔化，則這因此表 示，反應材料已經完全反應並且由此剩餘能力為零。因此尚未熔化的可熔化的材料的相對 份額給出關於反應材料的消耗程度的信息並且同時是不可逆的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 下面根據在圖紙中的實施例描述本發明，其中： 圖1顯示了具有反應材料的由呼吸氣體穿流的容器的透視圖， 圖2顯示了圖1中的容器的截面圖， 圖3顯示了容器的罩蓋的放大視圖， 圖4顯示了圖3中的罩蓋的截面圖， 圖5顯示了用於具有消耗指示件的呼吸系統的管的透視圖，以及 圖6顯示了容器的備選的實施形式的罩蓋的放大視圖。

【具體實施方式】
[0019] 在圖1和2中顯示了容器1，其由呼吸氣體穿流，該呼吸氣體在輸入部5處進入並 且在輸出部3處再次離開。在容器1中存在反應材料2,在該示例中為用於結合C0 2的鹼石 灰。在容器1處在輸出部3處安置有由透明的導熱性差的材料製成的管4,例如塑料管。在 管4中存在由可熔化的材料（例如在約50°C時熔化的硬脂）製成的棒7或者杆7。可熔化 的材料利用位於管的敞開的端部處的端部保持與容器內部熱接觸，在此與在用於呼吸氣體 的輸出部3處的壁接觸。棒7的與反應材料熱接觸的端部例如可貼靠在由導熱非常好的材 料製成的接觸頂端（Tastspitze) 9處，其與殼體壁10處於接觸中。備選地，接觸頂端也可 構造成加長的並且利用一個端部伸到在容器內部中的反應材料處。
[0020] 如在圖5中示出的那樣，管4在其與容器內部熱接觸的端部處設有一個或多個缺 口 11。缺口 11允許，熔化的材料可從管4中流出。
[0021] 如在圖2和4中顯示的那樣，在管4中布置有壓力彈簧8,其使由可熔化的材料制 成的棒7利用一個端部壓靠到容器壁10上，從而在棒繼續熔化時其通過彈簧在帶有熱接觸 的棒端部的方向上被推壓。以這種方式，在容器中繼續進行化學反應時由尚未熔化的材料 製成的棒7的長度持續減小。在管4處可設置標記6,利用該標記可讀出由可熔化的材料制 成的棒7的剩餘長度。
[0022] 也可設置傳感器，利用該傳感器可探測由可熔化的材料製成的棒7的長度變化或 剩餘長度。然後可評估和顯示該長度變化。
[0023] 如果在接近可熔化的材料的熔點的溫度中使用或儲存具有消耗指示件的容器，可 設置成，準備其它量的相同的可熔化的材料，但是其不與容器內部和反應材料熱接觸。在圖 6中，除了管4還設置了第二管4'，其中面對輸出部3的端部相對於容器材料熱隔絕，例如 通過熱的絕緣體。通過這種冗餘的"消耗指示件"，可通過比較與容器熱接觸的和沒有熱接 觸的可熔化的材料確定不基於反應材料的反應熱的熔掉的份額。此外由此可同時確定，是 否已經超過了最大允許的儲存溫度或者已經超過該儲存溫度多長時間。
[0024] 參考標號列表 1容器 2反應材料 3輸出部 4管 5輸入部 7可熔化的材料 8彈簧 9接觸頂端 10容器壁 11缺口
【權利要求】
1. 一種呼吸系統，該呼吸系統帶有：容器（1)，在所述容器中通過反應材料的放熱化學 反應從呼吸空氣中去除〇) 2或者產生氧氣；和用於反應材料的消耗的指示件，其特徵在於， 所述消耗指示件具有預定量（7)的可通過放熱化學反應的反應熱熔化的材料，該材料保持 與容器內部熱接觸，從而從所述可熔化的材料的熔掉的程度中可讀出用於全部反應熱的度 量和由此反應性的材料的消耗的度量。
2. 根據權利要求1所述的呼吸系統，其特徵在於，所述消耗指示件具有管（4)，該管的 一個端部貼靠在用於所述反應材料的容器（1)處並且在所述管中可熔化的材料的杆（7)以 貼靠在所述容器的壁處的方式保持熱接觸。
3. 根據權利要求2所述的呼吸系統，其特徵在於，在所述管（4)中設置有彈簧（8)，該 彈簧作用到所述由可熔化的材料製成的杆上，以使該材料利用一個端部壓靠所述容器。
4. 根據權利要求2或3所述的呼吸系統，其特徵在於，所述管（4)的外壁至少部分地是 透明的。
5. 根據權利要求4所述的呼吸系統，其特徵在於，在所述管（4)的外壁的透明的部分處 布置有標記作為沿著所述管的長度刻度。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的呼吸系統，其特徵在於，在管（4'）中存在第二預 定量的可通過放熱化學反應的反應熱熔化的材料，該管（4'）不與所述容器內部熱接觸。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的呼吸系統，其特徵在於，所述可熔化的材料通過 由導熱良好的材料製成的接觸頂端（9)與所述容器內部熱接觸。
8. 根據權利要求7所述的呼吸系統，其特徵在於，所述接觸頂端伸到在所述容器內部 中的反應性材料中。
【文檔編號】A62B19/00GK104093456SQ201380008724
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月5日 優先權日:2012年2月9日
【發明者】J.昂格, D.切斯曼 申請人:德拉格安全股份兩合公司