Atemkreislaufgerät

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Atemkreislaufgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Atemkreislaufgeräte können einem Atemträger des Atemkreislaufgerätes über einen längeren Zeitraum Atemluft bzw. Atemgas zur Verfügung stellen. Dabei wird in dem Atemkreislaufgerät das von dem Atemträger ausgeatmete Exspirationsgas mittels eines Kohlendioxid-Absorbers das Kohlendioxid entzogen und Sauerstoff aus einem Sauerstoffbehälter zugeführt. Damit kann von dem im Aufbau kleinen und kompakten Atemkreislaufgerät mit einem geringen Volumen an reinem Sauerstoff in dem Sauerstoffbehälter auch über einen längeren Zeitraum, z. B. vier Stunden, für den Atemträger Atemgas zur Verfügung gestellt werden.

[0003] In dem Kohlendioxid-Absorber ist im Allgemeinen Atemkalk oder Alkali enthalten, der das Kohlendioxid in dem von dem Atemträger ausgeatmeten Exspirationsgas absorbiert. Bei dieser chemischen Reaktion wird Feuchtigkeit und Wärme frei, die zu einer entsprechenden Erwärmung und Befeuchtung des Inspirationsgases führt, weil das von dem Atemträger ausgeatmete Exspirationsgas in einem Atemkreissystem wieder dem Atemträger als Inspirationsgas zur Verfügung gestellt wird. Dies steht einem physiologisch verträglichen Atemklima entgegen, so dass eine Kühlung und Entfeuchtung des Exspirationsgases nach dem Durchleiten durch den Kohlendioxid-Absorber erforderlich ist. Hierzu ist das Atemkreislaufgerät mit einem Kühlelement zum Kühlen und damit auch zum Entfleuchten des Atemgases versehen. Mittels des Kühlelementes wird das Exspirationsgas gekühlt und dabei unterhalb des Taupunktes abgekühlt, so dass die in dem Atemgas enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Als Kühlelemente werden verschiedene Einrichtungen eingesetzt, beispielsweise Wassereis, ein Latentwärmespeicher oder ein Zeolithkühler.

[0004] Aus der DE 40 29 084 A1 ist eine Kühlvorrichtung zur Atemgaskühlung in einem Atemschutzgerät mit einem dem Atemgasstrom ausgesetzten Wärmekollektor bekannt. Der Wärmekollektor ist als ein Vorratsbehälter für eine verdampfbare Flüssigkeit ausgebildet und mit einem evakuierten Adsorptionsmittelbehälter verbindbar, so dass die Flüssigkeit unter Aufnahme von Verdampfungswärme verdampft und ihr Dampf an einem in dem Adsorptionsmittelbehälter befindlichen Absorptionsmittel unter Abgabe von Adsorptionswärme und Kondensationswärme adsorbiert wird, wobei der Adsorptionsmittelbehälter als ein außerhalb des Atemgasstromes angeordneter, zur Abgabe der Wärme an die Umgebung vorgesehenen Kühlkörper ausgebildet ist.

[0005] Ferner ist aus der DE 27 00 492 B1 ein Atemschutzgerät mit einer Chemikalienpatrone zur Absorption von ausgeatmetem Kohlenstoffdioxid und zur Freisetzung von Sauerstoff bekannt, wobei das Gerät zusätzlich eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlmittel aufweist. Um eine gute Wärmeleitung zwischen dem zu kühlenden Atembeutel und dem in einem Beutel bevorrateten Kühlmittel zu gewährleisten, sind die beiden flexiblen Beutel beidseitig einer wärmeleitenden Kontaktwand, die Teil des Tragegestells ist, angeordnet.

[0006] Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Atemkreislaufgeräten können an dem Atemkreislaufgerät nicht unterschiedliche Kühlelemente bei einer gleichzeitig gewährleisteten guten Wärmeleitung von dem Atemgas zu dem Kühlelement angeordnet werden. Unterschiedliche Kühlelemente weisen verschiedene Oberflächen auf, so dass eine Anpassung an diese unterschiedlichen Oberflächen erforderlich ist für eine gute Wärmeleitung von dem Atemgas zu dem Kühlelement.

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Atemkreislaufgerät zur Verfügung zu stellen, bei dem unterschiedliche Kühlelemente einfach und zuverlässig bei einer guten Wärmeleistung von dem Atemgas zu dem Kühlelement verwendet werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Atemkreislaufgerät, umfassend wenigstens eine Atemgasleitung zur Ausbildung eines Atemkreissystems, eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlelemente zum Kühlen des durch das Atemkreissystem geleiteten Atemgases, wobei das Kühlelement mit einer Wandung von dem Atemgas in der wenigstens einen Atemgasleitung getrennt ist, wobei die Wandung eine verformbare Wandung ist, so dass mittels einer Verformung der verformbaren Wandung ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Kühlelement und der verformbaren Wandung herstellbar ist für eine Anpassung an unterschiedliche Kühlelemente, wobei ein Atembeutel als Teil der Atemgasleitung vorgesehen ist und, dass innerhalb des Atembeutels eine Trennwand ausgebildet ist, durch den das Atemgas aus dem Atembeutel austritt, wobei das Kühlelement im Bereich des Kanals an der verformbaren Wandung des Atembeutels anlegt. Die verformbare Wandung kann sich an die unterschiedliche Oberflächenstruktur des Kühlelementes anpassen, so dass auch bei einer Verwendung von unterschiedlichen Kühlelementen in dem Atemkreislaufgerät ein großflächiger unmittelbarer Kontakt zwischen der verformbaren Wandung und dem Kühlelement besteht und damit eine gute Wärmeleitung von dem zu kühlenden und entfeuchtenden Atemgas zu dem Kühlelement gewährleistet ist. Damit können in vorteilhafter Weise bei dem Atemkreislaufgerät unterschiedliche Kühlelemente, beispielsweise mit Wassereis, einem Latentwärmespeicher oder einem Verdampfer eines Zeolithkühlers, eingesetzt werden. Das Atemkreislaufgerät kann damit flexibel für unterschiedliche Anwendungsbereiche mit verschiedenen Kühlvorrichtungen bzw. Kühlelementen eingesetzt werden.

[0009] Insbesondere ist ein Druck an einer ersten Seite der Wandung mit dem Kühlelement größer als an einer zweiten Seite, so dass aufgrund der Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten Seite die verformbare Wandung auf das Kühlelement gedrückt ist. Der Druck an der ersten Seite der Wandung entspricht einem Atemgasdruck, wobei der Druck an der zweiten Seite der Wandung einem Umgebungsdruck entspricht. Aufgrund der Druckdifferenz und des höheren Druckes an der ersten Seite der verformbaren Wandung wird somit die verformbare Wandung von dem Atemgasdruck auf die Oberfläche des Kühlelementes gedrückt, so dass sich aufgrund der Verformbarkeit der verformbaren Wandung ein großflächiger unmittelbarer Kontakt zwischen der verformbaren Wandung und dem Kühlelement besteht. Damit kann die Wärme in einem ausreichenden Umfang von dem Atemgas auf die verformbare Wandung und anschließend von der verformbaren Wandung auf das Kühlelement übertragen werden zur Kühlung und Entfeuchtung des Atemgases an der verformbaren Wandung.

[0010] Dabei liegt das Kühlelement unmittelbar auf der verformbaren Wandung auf. Aufgrund des unmittelbaren Kontaktes zwischen dem Kühlelement und der verformbaren Wandung ist somit eine gute Wärmeleitung von der verformbaren Wandung auf das Kühlelement möglich.

[0011] Das Atemgas steht mit der zweiten Seite der verformbaren Wandung unmittelbar in Kontakt.

[0012] Vorzugsweise ist an dem Kühlelement außenseitig eine thermische Isolierung angeordnet und/oder das Atemgas mit der verformbaren Wandung mittelbar oder unmittelbar in Kontakt steht bzw. steht in thermischer Verbindung steht. Die thermische Isolierung verhindert, dass die von dem Kühlelement zur Verfügung gestellte Kälte in die Umgebung des Atemkreislaufgerätes in einem größeren Umfang entweicht, so dass die von dem Kühlelement zur Verfügung gestellte Kälte im Wesentlichen zur Kühlung und Entfeuchtung des Atemgases in dem Atemkreissystem mit der wenigstens einen Atemgasleitung eingesetzt wird. Bei einem unmittelbaren Kontakt bzw. einer unmittelbaren thermischen Verbindung zwischen dem Atemgas und der verformbaren Wandung wird das Atemgas direkt auf die verformbare Wandung geleitet. Bei einem mittelbaren Kontakt bzw. einer mittelbaren thermischen Verbindung zwischen dem Atemgas und der verformbaren Wandung ist zwischen dem Atemgas und der verformbaren Wandung eine weitere Vorrichtung angeordnet, so dass die Wärme von dem Atemgas auf die Vorrichtung und anschließend zu der verformbaren Wandung geleitet wird. Diese Vorrichtung kann beispielsweise eine weitere Wandung oder ein Behälter mit einer Flüssigkeit bzw. einem Gel sein.

[0013] Das Atemkreislaufgerät weist einen Atembeutel als Teil der wenigstens einen Atemgasleitung auf. Die verformbare Wandung bildet in einer Variante eine Außenwandung des Atemkreislaufgerätes, insbesondere eines Gehäuses des Atemkreislaufgerätes.

[0014] Zweckmäßig ist das Kühlelement wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des Atembeutels angeordnet und die verformbare Wandung trennt das Kühlelement von dem Atemgas in dem Atembeutel.

[0015] In einer weiteren Ausführungsform bildet ein Teil der Atembeutelwandung des Atembeutels die verformbare Wandung, an welcher das Kühlelement unmittelbar aufliegt.

[0016] Insbesondere ist eine Flüssigkeit oder Gel in einem Behälter mit Wandungen eingeschlossen und wenigstens ist eine Wandung des Behälters von der verformbaren Wandung gebildet und das Kühlelement liegt an der verformbaren Wandung des Behälters auf.

[0017] In einer weiteren Ausgestaltung steht eine Wärmeseite des Behälters mit dem Atemgas in thermischen Kontakt und auf der verformbaren Wandung des Behälters liegt als eine Kälteseite des Behälters das Kühlelement auf. Die Wärme des Atemgases wird somit mittelbar durch den Behälter mit dem Gel zu der verformbaren Wandung geleitet. Auf der verformbaren Wandung liegt das Kühlelement an der Kälteseite auf. Die Flüssigkeit oder das Gel in dem Behälter kann sich beim Phasenwechsel, d.h. vom einem festen in einen flüssigen Zustand, verformen und ermöglicht damit auch eine Verformung der verformbaren Wandung zur Anpassung an unterschiedliche Oberflächenstrukturen des Kühlelementes.

[0018] In einer ergänzenden Variante ist die verformbare Wandung eine Folie und/oder ein zweidimensionales biegbares Flächenteil und/oder ein Gewebe.

[0019] In einer weiteren Variante ist das Kühlelement ein Kühlbehälter mit Wassereis oder mit einem Latentwärmespeicher oder mit einer zu verdampfende Flüssigkeit eines Sorptionskühlers, insbesondere Zeolithkühlers.

[0020] In einer zusätzlichen Ausgestaltung besteht die verformbare Wandung wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Kunststoff.

[0021] Zweckmäßig umfasst das Atemkreisgerät eine Inspirations- und eine Exspirationsleitung.

[0022] In einer weiteren Variante weist das Atemkreislaufgerät ein Y-Stück auf.

[0023] In einer ergänzenden Variante sind die Inspirations- und Exspirationsleitung an dem Y-Stück angeschlossen.

[0024] Vorzugsweise sind an der Inspirations- und Exspirationsleitung jeweils ein Rückschlagventil angeordnet.

[0025] Es zeigen:

Fig. 1

eine vereinfachte Darstellung eines Atemkreislaufgerätes in einer ersten Ausführung,

Fig. 2

eine vereinfachte Darstellung des Atemkreislaufgerätes in einer zweiten Ausführung und

Fig. 3

eine vereinfachte Darstellung des Atemkreislaufgerätes in einer dritten Ausführung.

[0026] Ein in Fig. 1 dargestelltes Atemkreislaufgerät 1 stellt einem nicht dargestellten Atemträger des Atemkreislaufgerätes 1 Atemgas bzw. Atemluft zur Verfügung. Das Atemkreislaufgerät 1 weist ein Gehäuse 18 aus Kunststoff und/oder Metall auf. Innerhalb des Gehäuses 18 sind Atemgasleitungen 2 als Inspirationsleitung 3 und als Exspirationsleitung 4 angeordnet. Durch die Exspirationsleitung 4 strömt das von dem Atemträger ausgeatmete Exspirationsgas 20 in das Atemkreislaufgerät 1 ein und durch die Inspirationsleitung 3 strömt das Inspirationsgas 21 aus dem Atemkreislaufgerät 1 aus und wird von dem Atemträger eingeatmet. Die Atemgasleitungen 2 bilden dabei ein vorzugsweise vollständig, geschlossenes Atemkreissystem 5, so dass in die Atemgasleitungen 2 keine Luft aus der Umgebung des Atemkreislaufgerätes 1 eingeleitet wird. Das Exspirationsgas 20 wird nach dem Einströmen in die Exspirationsleitung 4 gemäß Fig. 1 oben einem Kohlendioxid-Absorber 6 zugeführt. Der Kohlendioxid-Absorber 6 ist dabei als ein Atemkalkbehälter ausgeführt der Atemkalk enthält. In dem Atemkalkbehälter mit Atemkalk wird somit dem Exspirationsgas 20 Kohlendioxid entzogen. Bei dieser chemischen Reaktion erwärmt sich der Atemkalk in dem Atemkalkbehälter und gibt einen Teil der Wärme auch an das Exspirationsgas 20 ab. Das aus dem Kohlendioxid-Absorber 6 ausströmende Atemgas 22 wird anschließend einem Atembeutel 13 zugeführt. Dieses dem Atembeutel 13 zugeführte Atemgas 22 ist dabei von Kohlendioxid im Wesentlichen gereinigt und weist eine Temperatur beispielsweise im Bereich von 55°C auf. Damit wurde das Exspirationsgas von 30°C nach dem Ausatmen beim Atemträger auf eine Temperatur von 55°C erwärmt und weist eine relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 100 % auf.

[0027] Ein innerhalb des Gehäuses 18 angeordneter Sauerstoffbehälter 9, eine Sauerstoffzugabeeinheit 10, beispielsweise als Ventil ausgebildet, und eine Sauerstoffleitung 11 dienen dazu, Sauerstoff aus dem Sauerstoffbehälter 9 dem Atemgas in dem Atembeutel 13 zuzuführen. Damit wird das Exspirationsgas 20 mit Sauerstoff ersetzt, d. h. der Sauerstoffgehalt in dem Exspirationsgas 20 wird erhöht, so dass dieses wieder als Inspirationsgas 21 mit einem ausreichenden Sauerstoffgehalt dem Atemträger des Atemkreislaufgerätes 1 zugeführt werden kann.

[0028] Der Atembeutel 13 weist verformbare Atembeutelwandungen 32 auf. Innerhalb des Atembeutels 13 ist eine Trennwand 24 ausgebildet, so dass sich innerhalb des Atembeutels 13 ein Kanal 23 ausbildet. Ein Teil der Atembeutelwandung 32 bildet eine Außenwandung des Atemkreislaufgerätes 1 bzw. einen Teil der Wandung des Gehäuses 18. An diesem, das Gehäuse 18 bildenden Teiles der Atembeutelwandung 32, liegt ein Kühlelement 8 als Teil einer Kühlvorrichtung 7 auf. Das Kühlelement 8 ist dabei ein mit Wassereis gefüllter Behälter. An dem Kühlelement 8 ist außerdem außenseitig eine thermische Isolierung 17 befestigt. An der Atembeutelwandung 32 sind zwei Federn 19 angeordnet, welche sowohl mit der Atembeutelwandung 32 als auch dem Gehäuse 18 verbunden sind. Die Federn 19 bringen dabei eine geringe Druckkraft auf die Atembeutelwandung 32 auf, so dass der Atemgasdruck innerhalb des Atembeutels 13 geringfügig größer ist als der Umgebungsdruck außerhalb des Atemkreislaufgerätes 1. Damit liegt außerhalb des Atembeutels 13 ein geringerer Druck vor als innerhalb des Atembeutels 13. Das in den Atembeutel 13 eingeleitete Atemgas 22 strömt durch den Kanal 23 und anschließend nach dem Durchströmen durch den Kanal 23 aus dem Atembeutel 13 wieder aus in die Inspirationsleitung 3. Derjenige Teil der Atembeutelwandung 32, auf welchem das Kühlelement 8 aufliegt, bildet dabei eine verformbare Wandung 12. Die verformbare Wandung 12 weist eine erste Seite 15 auf, die mit Atemgas 22 in unmittelbaren Kontakt steht. Die verformbare Wandung 12 weist ferner eine zweite Seite 16 auf, an welcher das Kühlelement 8 anliegt. Der oben beschriebene Druckunterschied zwischen dem Atemgas 22 innerhalb des Atembeutels 13 und dem Umgebungsdruck außerhalb des Atembeutels 13 führt dazu, dass die verformbare Wandung 12 auf das Kühlelement 8 aufgedrückt ist. Das Kühlelement 8 ist mittels wenigstens einer, nicht dargestellter Befestigungsvorrichtung lösbar an dem Atemkreislaufgerät 1, insbesondere dem Gehäuse 18 des Atemkreislaufgerätes 1, befestigt. Diese wenigstens eine Befestigungsvorrichtung ist dabei dahingehend ausgebildet, dass auch unterschiedliche Kühlelemente 8 an dem Atemkreislaufgerät 1 befestigt werden können.

[0029] Eine als Folie ausgebildete verformbare Wandung 12 ermöglicht es somit aufgrund des vorhandenen Druckunterschiedes, dass an dem Atemkreislaufgerät 1 ein Kühlelement 8 mit einer unterschiedlichen Oberflächenstruktur befestigt werden kann und dabei aufgrund der Verformbarkeit der Wandung 12 und des vorhandenen Druckunterschiedes ein großflächiger unmittelbarer Kontaktbereich zwischen der verformbaren Wandung 12 und der Oberfläche des Kühlelementes 8 besteht. Dadurch kann auch bei einer Verwendung von unterschiedlichen Kühlelementen 8 mit verschiedenen Oberflächenstrukturen die Wärme ausreichend gut von dem Atemgas 22, durch die verformbare Wandung 12 zu dem Kühlelement 8 geleitet werden. An der verformbaren Wandung 12 wird somit das Atemgas 22 innerhalb des Atembeutels 13 gekühlt und außerdem kondensiert hier Feuchtigkeit. Damit kann die Luftfeuchtigkeit des Inspirationsgases 21, welches aus dem Atembeutel 13 ausströmt, auf physiologisch verträgliche Werte abgesenkt werden.

[0030] Die Kontaktfläche zwischen der verformbaren Wandung 12 und dem Kühlelement 8 liegt im Bereich von ungefähr 600 cm². Vorzugsweise ist dabei diese Kontaktfläche größer als 300 cm², 400 cm², 600 cm² oder 800 cm², so dass auch bei einer Verwendung von unterschiedlichen Kühlelementen 8 ein ausreichend guter Wärmeübergang von dem Atemgas 22 zu dem Kühlelement 8 gewährleistet ist.

[0031] In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Atemkreislaufgerätes 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beschrieben. Die Kühlvorrichtung 1 ist dabei ein als Zeolithkühler 26 ausgebildeter Sorptionskühler 25. Als Kühlelement 8 wird ein Verdampfer 27 verwendet. Der Verdampfer 27 ist ein Behälter mit einer verdampfbaren Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Der Verdampfer 27 ist dabei durch eine Dampfleitung 28 mit einem Ventil 29 mit einem als Zeolithbehälter 31 ausgebildeten Sorptionsmittelbehälter 30 verbunden. In dem Zeolithbehälter 31 ist innerhalb eines Behälters Zeolith angeordnet. Bei einem Öffnen des Ventils 29 verdampft die Flüssigkeit in dem Verdampfer 27 und der Verdampfer 27 kühlt dadurch ab und kann somit durch die verformbare Wandung 12 das Atemgas 22 in dem Kanal 23 kühlen und entfeuchten. Der in dem Verdampfer 27 entstehende Dampf wird durch die Dampfleitung 28 zu dem Zeolith in dem Zeolithbehälter 31 geleitet und dort adsorbiert. Dabei entstehen in dem Zeolith innerhalb des Zeolithbehälters 31 Wärme, welche an die Umgebung abgeleitet wird. Die thermische Isolierung 17 an dem Verdampfer 27 als Kühlelement 8 verhindert, dass die von dem Verdampfer 27 zur Verfügung gestellte Wärme in einem größeren Umfang an die Umgebung des Atemkreislaufgerätes 1 abgeleitet wird und somit im Wesentlichen zur Kühlung und Entfeuchtung des Atemgases 22 in dem Kanal 23 genutzt werden kann.

[0032] In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Atemkreislaufgerätes 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beschrieben. Das austauschbare Kühlelement 8 ist dabei innerhalb des Atembeutels 13 angeordnet. Das Kühlelement 8 ist mittels der verformbaren Wandung 12 als Folie von dem Atemgas 22 innerhalb des Atembeutels 13 getrennt. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem Atemgas innerhalb des Atembeutels 13 und der Umgebung des Atembeutels 13, welche auch den Raum innerhalb der verformbaren Wandung 12 mit dem Kühlelement 8 einschließt, wird die verformbare Wandung 12 auf das Kühlelement 8 gedrückt. Nur ein geringer Teil der Oberfläche des Kühlelementes 8 ist dabei außenseitig im Bereich des Gehäuses 18 angeordnet, so dass von der thermischen Isolierung 17 nur eine geringe Oberfläche des Kühlelementes 8 von der Umgebung thermisch zu isoliert werden braucht. Damit kann die von dem Kühlelement 8 zur Verfügung gestellte Kälte im Wesentlichen vollständig zur Kühlung und Entfeuchtung des Atemgases 22 innerhalb des Atembeutels 13 zur Verfügung gestellt werden.

[0033] Als Kühlelement 8 kann beispielsweise ein Latentwärmespeicher mit Paraffin, Salzhydrat, oder ein Kühlelement 8 als Bestandteil eines Peltier-Kühlers oder einer Wärmepumpe bzw. Kälteanlage, wobei bei der Wärmepumpe bzw. Kälteanlage das Kühlelement 8 den Verdampfer eines Kältekreises mit einem Verdichter und einem Kondensator darstellt.

[0034] Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Atemkreislaufgerät 1 wesentliche Vorteilteile verbunden. An dem Atemkreislaufgerät 1 können Kühlelemente 8 mit einer unterschiedlichen Oberflächenstruktur angeordnet werden, so dass in flexibler Weise mit einem Grundgerät des Atemkreislaufgerätes 1 unterschiedliche Kühlelemente 8 für verschiedene Anwendungsbereiche des Atemkreislaufgerätes 1 benutzt werden können. Damit kann mit einem kostengünstig herzustellenden Grundgerät des Atemkreislaufgerätes 1 ein Atemkreislaufgerät 1 mit unterschiedlichen Kühlelementen 8 für verschiedenste Anwendungen zur Verfügung gestellt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0035] 

1

Atemkreislaufgerät

2

Atemgasleitung

3

Inspirationsleitung

4

Exspirationsleitung

5

Atemkreissystem

6

Kohlendioxid-Absorber

7

Kühlvorrichtung

8

Kühlelement

9

Sauerstoffbehälter

10

Sauerstoffzugabeeinheit

11

Sauerstoffleitung

12

Verformbare Wandung

13

Atembeutel

15

Erste Seite der Wandung mit Kühlelement

16

Zweite Seite der Wandung mit Atemgas

17

Thermische Isolierung

18

Gehäuse des Atemkreislaufgerätes

19

Feder

20

Exspirationsgas

21

Inspirationsgas

22

Atemgas

23

Kanal in Atembeutel

24

Trennwand in Atembeutel

25

Sorptionskühler

26

Zeolithkühler

27

Verdampfer

28

Dampfleitung

29

Ventil

30

Sorptionsmittelbehälter

31

Zeolithbehälter

32

Atembeutelwandung

Ansprüche

1. Atemkreislaufgerät (1), umfassend
eine Atemgasleitung (2) zur Ausbildung eines Atemkreissystems (5),
eine Kühlvorrichtung (7) mit wenigstens einem Kühlelement (8) zum Kühlen eines durch die Atemgasleitung (2) geleiteten Atemgases, wobei das wenigstens eine Kühlelement (8) mit einer Wandung (12) von dem Atemgas getrennt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandung (12) eine verformbare Wandung (12) ist, so dass mittels einer Verformung der verformbaren Wandung (12) ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem wenigstens einem Kühlelement (8) und der verformbaren Wandung (12) herstellbar ist.

2. Atemkreislaufgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck an einer ersten Seite (15) der verformbaren Wandung (12) mit dem Kühlelement (8) größer ist als an einer zweiten Seite (16), so dass aufgrund der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Seite (15, 16) die verformbare Wandung (12) auf das Kühlelement (8) gedrückt ist.

3. Atemkreislaufgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (8) unmittelbar auf der verformbaren Wandung (12) aufliegt.

4. Atemkreislaufgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemgas mit der ersten Seite (15) der verformbaren Wandung (12) unmittelbar in Kontakt steht.

5. Atemkreislaufgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Kühlelement (8) außenseitig eine thermische Isolierung angeordnet ist und/oder das Atemgas mit der verformbaren Wandung (12) mittelbar oder unmittelbar in thermischer Verbindung steht.

6. Atemkreislaufgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemkreislaufgerät einen Atembeutel (13) als Teil der Atemgasleitung (2) aufweist und/oder die verformbare Wandung (12) eine Außenwandung des Atemkreislaufgerätes (1), insbesondere eines Gehäuses (18) des Atemkreislaufgerätes (1), bildet.

7. Atemkreislaufgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (8) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des Atembeutels (13) angeordnet ist und die verformbare Wandung (12) das Kühlelement (8) von dem Atemgas in dem Atembeutel (13) trennt.

8. Atemkreislaufgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Atembeutelwandung (32) des Atembeutels (13) die verformbare Wandung (12) bildet, an welcher das Kühlelement (8) unmittelbar aufliegt.

9. Atemkreislaufgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeit oder Gel in einem Behälter mit Wandungen eingeschlossen ist und wenigstens eine Wandung des Behälters von der verformbaren Wandung (12) gebildet ist und das Kühlelement (8) an der verformbaren Wandung (12) des Behälters aufliegt.

10. Atemkreislaufgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeseite des Behälters mit dem Atemgas in thermischen Kontakt steht und auf der verformbaren Wandung (12) des Behälters als eine Kälteseite des Behälters das Kühlelement (8) aufliegt.

11. Atemkreislaufgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verformbare Wandung (12) eine Folie und/oder ein zweidimensionales biegbares Flächenteil und/oder ein Gewebe ist.

12. Atemkreislaufgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (8) ein Kühlbehälter mit Wassereis oder mit einem Latentwärmespeicher oder mit einer zu verdampfenden Flüssigkeit eines Sorptionskühlers, insbesondere Zeolithkühlers, ist.

13. Atemkreislaufgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemkreislaufgerät einen Kohlendioxid-Absorber (6) zum Entzug von Kohlendioxid aus dem durch das Atemkreissystem (5) geleiteten Atemgas aufweist.

14. Atemkreislaufgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemkreislaufgerät einen Sauerstoffbehälter (9) zur Speicherung von Sauerstoff und eine Sauerstoffzugabeeinheit (10) zum Einleiten von Sauerstoff aus dem Sauerstoffbehälter (9) in das Atemgas aufweist.

Claims

1. A respiratory circuit device (1), comprising
a respiratory-gas line (2) to form a respiratory circuit system (5),
a cooling apparatus (7) having at least one cooling element (8) to cool a respiratory gas directed through the respiratory-gas line (2), wherein the at least one cooling element (8) is separated from the respiratory gas by a wall (12),
characterised in that
the wall (12) is a deformable wall (12) so that by means of a deformation of the deformable wall (12) a direct contact can be established between the at least one cooling element (8) and the deformable wall (12).

2. A respiratory circuit device according to claim 1, characterised in that a pressure on a first side (15) of the deformable wall (12) with the cooling element (8) is greater than on a second side (16) so that on account of the pressure difference between the first and the second side (15, 16) the deformable wall (12) is pressed onto the cooling element (8).

3. A respiratory circuit device according to claim 1 or 2, characterised in that the cooling element (8) lies directly on the deformable wall (12).

4. A respiratory circuit device according to claim 2 or 3, characterised in that the respiratory gas is in direct contact with the first side (15) of the deformable wall (12).

5. A respiratory circuit device according to one or more of the preceding claims, characterised in that
thermal insulation is arranged on the cooling element (8) on the outside, and/or the respiratory gas communicates thermally directly or indirectly with the deformable wall (12).

6. A respiratory circuit device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the respiratory circuit device has a respiratory bag (13) as a portion of the respiratory-gas line (2), and/or the deformable wall (12) forms an outer wall of the respiratory circuit device (1), in particular of a housing (18) of the respiratory circuit device (1).

7. A respiratory circuit device according to claim 6, characterised in that the cooling element (8) is arranged at least partly, in particular completely, inside the respiratory bag (13), and the deformable wall (12) separates the cooling element (8) from the respiratory gas in the respiratory bag (13).

8. A respiratory circuit device according to claim 6 or 7, characterised in that a portion of the respiratory-bag wall (32) of the respiratory bag (13) forms the deformable wall (12) on which the cooling element (8) lies directly.

9. A respiratory circuit device according to one or more of the preceding claims, characterised in that a liquid or gel is enclosed in a container with walls, and at least one wall of the container is formed by the deformable wall (12), and the cooling element (8) lies on the deformable wall (12) of the container.

10. A respiratory circuit device according to claim 9, characterised in that a hot side of the container is in thermal contact with the respiratory gas, and the cooling element (8) lies on the deformable wall (12) of the container as a cold side of the container.

11. A respiratory circuit device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the deformable wall (12) is a film and/or a two-dimensional flexible surface portion and/or a woven fabric.

12. A respiratory circuit device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the cooling element (8) is a cooling container with water ice or with a latent heat store or with a liquid of a sorption cooler, in particular a zeolite cooler, that is to be evaporated.

13. A respiratory circuit device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the respiratory circuit device has a carbon-dioxide absorber (6) to remove carbon dioxide from the respiratory gas directed through the respiratory circuit system (5).

14. A respiratory circuit device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the respiratory circuit device has an oxygen container (9) to store oxygen, and an oxygen-feed unit (10) to introduce oxygen from the oxygen container (9) into the respiratory gas.

Revendications

1. Appareil de circuit respiratoire (1), comprenant
une conduite (2) de gaz respiratoire pour former un système respiratoire fermé (5), un dispositif de refroidissement (7) avec au moins un élément de refroidissement (8) pour refroidir un gaz respiratoire dirigé à travers la conduite (2) de gaz respiratoire, sachant que l'élément de refroidissement (8) au moins unique est séparé du gaz respiratoire par une paroi (12),
caractérisé en ce que la paroi (12) est une paroi déformable (12), de sorte qu'au moyen d'une déformation de la paroi déformable (12), on peut réaliser un contact direct entre l'élément de refroidissement (8) au moins unique et la paroi déformable (12).

2. Appareil de circuit respiratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pression sur un premier côté (15) de la paroi déformable (12) avec l'élément de refroidissement (8) est plus grande que sur un deuxième côté (16), de sorte qu'en raison de la différence de pression entre le premier et le deuxième côté (15, 16), la paroi déformable (12) est pressée sur l'élément de refroidissement (8).

3. Appareil de circuit respiratoire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de refroidissement (8) repose directement sur la paroi déformable (12).

4. Appareil de circuit respiratoire selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le gaz respiratoire est directement en contact avec le premier côté (15) de la paroi déformable (12).

5. Appareil de circuit respiratoire selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une isolation thermique est disposée du côté extérieur sur l'élément de refroidissement (8), et/ou le gaz respiratoire se trouve indirectement ou directement en liaison thermique avec la paroi déformable (12).

6. Appareil de circuit respiratoire selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de circuit respiratoire présente un sac respiratoire (13) comme élément de la conduite (2) de gaz respiratoire, et/ou la paroi déformable (12) forme une paroi extérieure de l'appareil de circuit respiratoire (1), en particulier d'un boîtier (18) de l'appareil de circuit respiratoire (1).

7. Appareil de circuit respiratoire selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de refroidissement (8) est disposé au moins en partie et en particulier en totalité à l'intérieur du sac respiratoire (13), et la paroi déformable (12) sépare l'élément de refroidissement (8) du gaz respiratoire dans le sac respiratoire (13).

8. Appareil de circuit respiratoire selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une partie de la paroi (32) du sac respiratoire (13) forme la paroi déformable (12), contre laquelle repose directement l'élément de refroidissement (8).

9. Appareil de circuit respiratoire selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un liquide ou un gel est enfermé dans un récipient doté de parois et au moins une paroi du récipient est formé par la paroi déformable (12), et l'élément de refroidissement (8) repose contre la paroi déformable (12) du récipient.

10. Appareil de circuit respiratoire selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un côté chaud du récipient se trouve en contact thermique avec le gaz respiratoire, et l'élément de refroidissement (8) repose sur la paroi déformable (12) du récipient en tant que côté froid du récipient.

11. Appareil de circuit respiratoire selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi déformable (12) est un film et/ou un élément surfacique souple à deux dimensions et/ou un tissu.

12. Appareil de circuit respiratoire selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de refroidissement (8) est un récipient de refroidissement avec de la glace hydrique ou avec un accumulateur de chaleur latente ou avec un liquide à évaporer d'un refroidisseur à sorption, en particulier d'un refroidisseur zéolitique.

13. Appareil de circuit respiratoire selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de circuit respiratoire présente un absorbeur (6) de dioxyde de carbone pour éliminer le dioxyde de carbone du gaz respiratoire dirigé à travers le système respiratoire fermé (5).

14. Appareil de circuit respiratoire selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de circuit respiratoire présente un réservoir d'oxygène (9) pour emmagasiner de l'oxygène et une unité (10) d'apport d'oxygène pour introduire dans le gaz respiratoire de l'oxygène provenant du réservoir d'oxygène (9).

Zeichnung