专利名称：呼吸循环仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的呼吸循环仪。
背景技术：
呼吸循环仪可在更长时期内提供呼吸空气或呼吸气体供呼吸循环仪的呼吸主体 (Atemtraeger)使用。在此，在呼吸循环仪中，二氧化碳借助于二氧化碳吸收器被从由呼吸主体呼出的呼出气体中收回并且氧气从氧气容器中被供应给由呼吸主体呼出的呼出气体。 由此，来自具有氧气容器中的较小的纯氧体积的、结构上较小和紧凑的呼吸循环仪的呼吸气体在更长的时期(例如四小时)内还可供呼吸主体使用。在二氧化碳吸收器中通常包含呼吸石灰(Atemkalk)或碱，其在由呼吸主体呼出的呼出气体中吸收二氧化碳。当进行这种化学反应时，会释放湿气和热量，这导致吸入气体的对应的加温和加湿，这是因为由呼吸主体呼出的呼出气体作为吸入气体再次供呼吸主体使用。这妨碍生理上舒适的(vertraeglich)呼吸氛围(Atemklima)，使得在被引导通过二氧化碳吸收器之后呼出气体的冷却和除湿是必须的。此外，呼吸循环仪设有用于呼吸气体的冷却并且由此也用于呼吸气体的除湿的冷却元件。借助于冷却元件，呼吸气体被冷却并且在此被冷却到露点之下，使得包含在呼吸气体中的湿气冷凝。不同的装置用作冷却元件， 例如冰(Wassereis)、潜热存储器或者沸石冷却器。在文件DE 4029084A1中公开一种用于在带有暴露于呼吸气流的热量收集器的呼吸保护仪中冷却呼吸气体的冷却装置。热量收集器构造为用于可蒸发的液体的储备容器并且可与抽空的吸附剂容器相连接，使得液体在吸收蒸发热量的情况下蒸发并且它的蒸汽在位于吸附剂容器中的吸附剂处在发出吸收热量和冷凝热量的情况下被吸收，其中，吸附剂容器构造为布置在呼吸气流外部的、为将热量发出到周围环境处而设置的冷却主体。对于在现有技术中公开的呼吸循环仪，在同时确保从呼吸气体到冷却元件的良好的热传导的情况下，在呼吸循环仪处不能布置不同的冷却元件。不同的冷却元件具有不同的表面，使得对于从呼吸气体到冷却元件的良好的热传导，匹配这些不同的表面是必须的。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种呼吸循环仪，在其中，对于从呼吸气体到冷却元件的良好的热传导可简单地和可靠地应用不同的冷却元件。该目的利用一种呼吸循环仪实现，其包括用于构造呼吸循环系统的至少一个呼吸气体导管、用于从通过呼吸循环系统引导的呼吸气体中收回二氧化碳的二氧化碳吸收器、 优选地带有用于冷却通过呼吸循环系统引导的呼吸气体的冷却元件的冷却装置(其中，冷却元件利用壁与至少一个呼吸气体导管中的呼吸气体分离)、用于存储氧气的氧气容器、 用于将氧气从氧气容器引入到呼吸气体中的氧气添加单元，其中，壁是可变形壁，使得借助于可变形壁的变形在冷却元件与可变形壁之间可产生直接接触用于匹配不同的冷却元件。 可变形壁可匹配冷却元件的不同的表面结构，使得当在呼吸循环仪中应用不同的冷却元件时，在可变形壁与冷却元件之间存在大面积的直接接触，并且由此确保从待冷却和除湿的呼吸气体到冷却元件的良好的热传导。由此，以有利的方式，对于呼吸循环仪可使用不同的冷却元件，该冷却元件带有例如冰、潜热存储器或沸石冷却器的蒸发器。因此，利用不同的冷却装置或冷却元件，呼吸循环仪可灵活地用于不同的使用范围。尤其，压力在壁的带有冷却元件的第一侧处大于在第二侧处，使得由于在第一与第二侧之间的压差，可变形壁压到冷却元件上。在壁的第一侧处的压力对应于呼吸气体压力，而在壁的第二侧处的压力对应于周围环境压力。由于压差以及在可变形壁的第一侧处的更高的压力，因此可变形壁由呼吸气体压力压到冷却元件的表面上，使得由于可变形壁的变形性，在可变形壁与冷却元件之间存在大面积的直接接触。由此，热量能够以足够的规模从呼吸气体传递到可变形壁上并且接着从可变形壁传递到冷却元件上用于在可变形壁处的呼吸气体的冷却和除湿。在另一个设计方案中，冷却元件直接靠到可变形壁处。由于冷却元件与可变形壁之间的直接接触，因此从可变形壁到冷却元件上的良好的热传导是可能的。在补充的实施形式中，呼吸气体与可变形壁的第二侧直接接触。优选地，在冷却元件处在外侧布置有热隔离部和/或呼吸气体与可变形壁间接地或直接地接触或热联系。热隔离部阻止由冷却元件提供的冷以较大的规模泄漏到呼吸循环仪的周围环境中，使得由冷却元件提供的冷主要用于在带有至少一个呼吸气体导管的呼吸循环系统中的呼吸气体的冷却和除湿。当在呼吸气体与可变形壁之间存在直接接触或直接热联系时，呼吸气体被直接引导到可变形壁上。当在呼吸气体与可变形壁之间存在间接接触或间接热联系时，在呼吸气体与可变形壁之间布置有另外的装置，使得热量从呼吸气体传导到该装置上并且接着传导到可变形壁。该装置可以是例如另外的壁或者带有液体或凝胶的容器。在一个变型中，呼吸循环仪具有作为至少一个呼吸气体导管的部件的呼吸袋和/ 或可变形壁形成呼吸循环仪的外壁，尤其形成呼吸循环仪的罩壳的外壁。有利地，冷却元件至少部分地，尤其完全地布置在呼吸袋内部并且可变形壁将冷却元件与呼吸袋中的呼吸气体分离。在另一个实施形式中，呼吸袋的呼吸袋壁的一部分形成可变形壁，冷却元件直接靠在可变形壁处。特别地，液体或凝胶利用壁封闭在容器中并且容器的至少一个壁由可变形壁形成并且冷却元件靠在容器的可变形壁处。在另一个设计方案中，容器的热侧与呼吸气体热接触并且冷却元件作为容器的冷侧靠在容器的可变形壁上。因此，呼吸气体的热量通过带有凝胶的容器间接地传导到可变形壁。在冷侧处的冷却元件靠在可变形壁上。容器中的液体或凝胶当相改变时(例如从固态变为液态)可变形并且因此使可变形壁的变形能够用于匹配冷却元件的不同的表面结构。在补充的变型中，可变形壁是薄片和/或二维的可弯曲的扁平部件和/或织物。在另一个变型中，冷却元件是冷却容器，其带有冰或带有潜热存储器或带有吸附冷却器尤其沸石冷却器的待蒸发的液体。在附加的设计方案中，可变形壁至少部分地，尤其完全地由塑料制成。
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有利地，呼吸循环仪包括吸入导管和呼出导管。在另一个变型中，呼吸循环仪具有Y形件。在补充的变型中，吸入导管以及呼出导管联接在Y形件处。优选地，在吸入导管和呼出导管处分别布置有止回阀。
其中图1显示在第一实施方案中呼吸循环仪的简图，图2显示在第二实施方案中呼吸循环仪的简图以及图3显示在第三实施方案中呼吸循环仪的简图。附图标记清单1呼吸循环仪2呼吸气体导管3吸入导管4呼出导管5呼吸循环系统6 二氧化碳吸收器7冷却装置8冷却元件9氧气容器10氧气添加单元11氧气导管12可变形壁13呼吸袋15壁的带有冷却元件的第一侧16壁的带有呼吸气体的第二侧17热隔离部18呼吸循环仪的罩壳19 弹簧20呼出气体21吸入气体22呼吸气体23呼吸袋中的通道M呼吸袋中的分离壁25吸附冷却器26沸石冷却器27蒸发器28蒸汽导管29 阀
30吸附介质容器31沸石容器32呼吸袋壁
具体实施例方式图1中显示的呼吸循环仪1提供呼吸气体或呼吸空气供呼吸循环仪1的未显示的呼吸主体使用。呼吸循环仪1具有由塑料和/或金属制成的罩壳18。在罩壳18内部布置有作为吸入导管3和作为呼出导管4的呼吸气体导管2。由呼吸主体呼出的呼出气体20通过呼出导管4流入到呼吸循环仪1中而吸入气体21通过吸入导管3从呼吸循环仪1中流出并且由呼吸主体吸入。在此，呼吸气体导管2形成优选地完全封闭的呼吸循环系统5，使得没有来自呼吸循环仪1的周围环境的空气被引入到呼吸气体导管2中。根据图1，呼出气体20在流入到呼出导管4之后被供应在二氧化碳吸收器6上方。在此，二氧化碳吸收器6 设计为呼吸石灰容器，其包含呼吸石灰。因此，在带有呼吸石灰的呼吸石灰容器中二氧化碳被从呼出气体20中收回。当发生这种化学反应时，呼吸石灰容器中的呼吸石灰发热并且还将热量的一部分发出到呼出气体20处。从二氧化碳吸收器6中流出的呼吸气体22接下来供应给呼吸袋13。在此，供应给呼吸袋13的呼吸气体22基本清除了二氧化碳并且具有例如在55°C的范围中的温度。由此，呼出气体从在呼吸主体处呼出之后的30°C被加热到55°C 的温度并且具有在100%的范围中的相对空气湿度。布置在罩壳18内部的氧气容器9、氧气添加单元10(例如构造为阀)和氧气导管 11用于将氧气从氧气容器9供应给呼吸袋13中的呼吸气体。由此，呼出气体20被以氧气代替，这意味着呼出气体20中的氧含量提高，使得它可再次作为具有充足的氧含量的吸入气体21供应给呼吸循环仪1的呼吸主体。呼吸袋13具有可变形的呼吸袋壁32。在呼吸袋13内部构造有隔离壁24，使得在呼吸袋13内部形成通道23。呼吸袋壁32的一部分形成呼吸循环仪1的外壁或者罩壳18的壁的一部分。作为冷却装置7的部件的冷却元件8靠在呼吸袋壁32的形成罩壳18的部分处。在此，冷却元件8是装有冰的容器。此外，在冷却元件8处在外侧固定有热隔离部17。 在呼吸袋壁32处布置有两个弹簧19，其不仅与呼吸袋壁32而且与罩壳18相连接。在此， 弹簧19施加较小的压力到呼吸袋壁32上，使得在呼吸袋13内部的呼吸气体压力略微大于在呼吸循环仪1外部的周围环境压力。由此，在呼吸袋13外部存在比在呼吸袋13内部更小的压力。引入到呼吸袋13中的呼吸气体22流过通道23并且接着在流过通道23之后再次从呼吸袋13流出到吸入导管3中。在此，冷却元件8所靠在其上的呼吸袋壁32的部分形成可变形壁12。可变形壁12具有与呼吸气体22直接接触的第一侧15。此外，可变形壁 12具有冷却元件8紧靠在其处的第二侧16。上述的在呼吸袋13内部的呼吸气体22与呼吸袋13外部的周围环境压力之间的压差导致可变形壁12压到冷却元件8上。冷却元件8 借助于至少一个未显示的固定装置可松开地固定在呼吸循环仪1尤其呼吸循环仪1的罩壳 18处。在此，至少一个固定装置如下构造成在呼吸循环仪1处还可固定不同的冷却元件8。因此，构造为薄片的可变形壁12由于存在的压差使能够在呼吸循环仪1处可固定具有不同的表面结构的冷却元件8，并且在此由于壁12的变形性以及存在的压差在可变形壁12与冷却元件8的表面之间存在大面积的直接接触区域。由此，当应用具有不同的表面结构的不同的冷却元件8时，热量也可从呼吸气体22通过可变形壁12足够良好地被传导到冷却元件8。因此在呼吸袋13内部的呼吸气体22在可变形壁12处被冷却并且此外湿气在这里冷凝。由此从呼吸袋13中流出的吸入气体21的空气湿度降低到生理上舒适的值。可变形壁12与冷却元件8之间的接触面积处于大约600cm2的范围中。在此，优选地该接触面积大于300cm2、400cm2、600cm2或800cm2，使得当应用不同的冷却元件8时还确保从呼吸气体22到冷却元件8的足够良好的热传递。在图2中显示呼吸循环仪1的第二实施示例。接下来基本仅仅描述与根据图1的第一实施示例的区别。在此，冷却装置1是构造为沸石冷却器沈的吸附冷却器25。蒸发器27被应用作为冷却元件8。蒸发器27是带有可蒸发的液体(尤其是水)的容器。在此， 蒸发器27通过带有阀四的蒸汽导管观与构造为沸石容器31的吸附介质容器30相连接。 在沸石容器31中在容器内部布置有沸石。当阀四打开时，液体在蒸发器27中蒸发并且由此蒸发器27冷却而由此呼吸气体22在通道23中可通过可变形壁12冷却和除湿。在蒸发器27中产生的蒸汽通过蒸汽导管观被引导到沸石容器31中的沸石并且在此处被吸收。 在此，在沸石容器31内部的沸石中产生热量，其被引到周围环境中。在作为冷却元件8的蒸发器27处的热隔离部17阻止由蒸发器27提供的热量以更大的规模被引到呼吸循环仪 1的周围环境处，并因此基本可用于呼吸气体22在通道23中的冷却和除湿。在图3中显示呼吸循环仪1的第三实施示例。接下来基本仅仅描述与根据图1的第一实施示例的区别。在此，可更换的冷却元件8布置在呼吸袋13内部。冷却元件8借助于为薄片的可变形壁12与在呼吸袋13内部的呼吸气体22分离。由于在呼吸袋13内部的呼吸气体22与呼吸袋13外部的周围环境(其还包围在带有冷却元件8的可变形壁12内部的空间)之间的压差，可变形壁12压到冷却元件8上。在此，冷却元件8的表面的仅仅较少的部分布置在罩壳18的区域外侧，使得冷却元件8的仅仅较少的表面需要通过热隔离部17与周围环境热隔离。由此，由冷却元件8提供的冷基本完全可供用于呼吸气体22在通道23中的冷却和除湿。例如带有石蜡、盐水合物(Mlzhydrat)的潜热存储器可作为冷却元件8，或者冷却元件8作为Peltier冷却器的或者热泵或冷藏设备的组成部分，其中，对于热泵或冷藏设备，冷却元件8显示带有压缩机和冷凝器的冷循环的蒸发器。总的来看，根据本发明的呼吸循环仪1具有显著的优点。在呼吸循环仪1处可布置有具有不同的表面结构的冷却元件8，使得以灵活的方式不同的冷却元件8利用呼吸循环仪1的基础装置可用于呼吸循环仪1的不同的使用范围。由此，利用呼吸循环仪1的造价便宜的基础装置，可使用带有不同的冷却元件8的呼吸循环仪1以用于不同的用途。
权利要求
1.一种呼吸循环仪(1)，包括用于构造呼吸循环系统(5)的呼吸气体导管0)，冷却装置(7)，其带有至少一个冷却元件(8)用于冷却通过所述呼吸气体导管(2)引导的呼吸气体，其中，所述至少一个冷却元件(8)利用壁(12)与所述呼吸气体分离，其特征在于，所述壁(1 是可变形壁(12)，使得借助于所述可变形壁(1 的变形在所述至少一个冷却元件(8)与所述可变形壁(1 之间能够产生直接接触。
2.根据权利要求1所述的呼吸循环仪，其特征在于，压力在所述可变形壁(12)的带有所述冷却元件(8)的第一侧(1 处大于在第二侧(16)处，使得由于在第一与第二侧(15， 16)之间的压差，所述可变形壁(12)压到所述冷却元件⑶上。
3.根据权利要求1或2所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述冷却元件(8)直接靠在所述可变形壁(1 上。
4.根据权利要求2或3所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述呼吸气体与所述可变形壁 (12)的第一侧(15)直接接触。
5.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的呼吸循环仪，其特征在于，在所述冷却元件(8)外侧布置有热隔离部，并且/或者所述呼吸气体与所述可变形壁(1 间接地或直接地成热连接。
6.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述呼吸循环仪(1)具有作为所述呼吸气体导管O)的部件的呼吸袋(13)，并且/或者所述可变形壁 (12)形成所述呼吸循环仪(1)的外壁，尤其形成所述呼吸循环仪(1)的罩壳(18)的外壁。
7.根据权利要求6所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述冷却元件(8)至少部分地、尤其完全地布置在所述呼吸袋(1 内部，并且所述可变形壁(1 将所述冷却元件(8)与所述呼吸袋(13)中的所述呼吸气体分离。
8.根据权利要求6或7所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述呼吸袋(13)的呼吸袋壁 (32)的一部分形成所述可变形壁(12)，所述冷却元件(8)直接靠在所述可变形壁(1 处。
9.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的呼吸循环仪，其特征在于，液体或凝胶利用壁封闭在容器中，并且所述容器的至少一个壁由所述可变形壁(1 形成，并且所述冷却元件( 靠在所述容器的可变形壁(1 处。
10.根据权利要求9所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述容器的热侧与所述呼吸气体成热接触，而所述冷却元件(8)作为所述容器的冷侧靠在所述容器的所述可变形壁(12) 上。
11.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述可变形壁(1 是薄片和/或二维的可弯曲的扁平部件和/或织物。
12.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述冷却元件(8)是冷却容器，其带有冰或带有潜热存储器，或带有吸附冷却器尤其是沸石冷却器的待蒸发的液体。
13.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述呼吸循环仪具有二氧化碳吸收器(6)，其用于从通过所述呼吸循环系统(5)引导的所述呼吸气体中收回二氧化碳。
14.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的呼吸循环仪，其特征在于，所述呼吸循环仪具有用于存储氧气的氧气容器(9)和用于将氧气从所述氧气容器(9)引入到所述呼吸气体中的氧气添加单元(10)。
全文摘要
一种呼吸循环仪，其具有用于构造呼吸循环系统的呼吸气体导管、带有用于冷却通过呼吸气体导管引导的呼吸气体的至少一个冷却元件的冷却装置，其中，至少一个冷却元件利用壁与呼吸气体分离并且该壁是可变形壁，使得借助于可变形壁的变形在至少一个冷却元件与可变形壁之间可产生直接接触。
文档编号A62B9/00GK102210911SQ20111009328
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者J·科克 申请人:德拉格安全股份两合公司