DE10006668A1

DE10006668A1 - Equipment for ventilating and air conditioning vehicles has fresh air openings for vehicle environment, air outlets flowing into passenger areas and devices for fresh air intake and for moderating air fed in.

Info

Publication number: DE10006668A1
Application number: DE2000106668
Authority: DE
Inventors: Erich G Beckmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2001-08-16

Abstract

A coach (1) has a driver area (2) and a passenger area (3). An oxygen pressurized gas bottle acts as a source (5) of oxygen. A regulator (6) controls oxygen emission. A gas pipe system feeds oxygen into a ventilation and air conditioning installation (4). A ventilation system conducts air enriched with oxygen to air outlets (7) in the coach's interior.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungs- oder Klimaanlage, insbesondere für Fahrzeuge wie beispielsweise Reisebusse, mit der der Sauerstoffgehalt der Atemluft reguliert werden kann.The invention relates to a ventilation or air conditioning system, in particular for vehicles such as for example, coaches that can be used to regulate the oxygen content of the breathing air.

Die Anzahl von Verkehrsunfällen, die auf Müdigkeit und mangelndes Reaktionsvermögen zurückgeführt werden können, ist in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Insbesondere bei Reisebussen und anderen Großraumfahrzeugen sind die Folgen eines herabgesetzten Vigilanzniveaus des Fahrzeugführers oftmals dramatisch. Daher ist man seit langem darum bemüht, durch die Festsetzung von Maximalfahrzeiten aber auch durch die Verbesserung des Komforts im Fahrzeug die Konzentrationsfähigkeit des Fahrzeugführers zu steigern.The number of traffic accidents related to fatigue and lack of responsiveness can be traced back has increased significantly in recent years. Especially at Coaches and other large vehicles are the consequences of a degraded Vigilance levels of the driver are often dramatic. That's why it's been around for a long time endeavors by setting maximum travel times but also by improving the Comfort in the vehicle to increase the driver's ability to concentrate.

Es ist bekannt, daß das Raumklima erheblichen Einfluß auf die Leistungsfähigkeit des Menschen hat. Daher wurden nach umfangreichen Studien bereits u. a. die Raumtemperatur, der Luftzug, die Luftfeuchtigkeit und die Lichtverhältnisse, denen der Führer eines Fahrzeugs ausgesetzt ist, durch verschiedene technische Maßnahmen verbessert.It is known that the indoor climate has a significant impact on the performance of the Has people. Therefore, after extensive studies, a. the room temperature, the drafts, the humidity and the lighting conditions, which the driver of a vehicle exposed is improved by various technical measures.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Belüftungs- oder Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Großraumfahrzeuge wie Reisebusse, bereitzustellen, die mit mindestens einer Frischluft-Öffnung zur Fahrzeugumgebung ausgestattet ist, mit mindestens einer in den Fahrzeuginnenraum mündenden Luftauslaß-Öffnung sowie gegebenenfalls mit Mitteln zum Ansaugen von Frischluft und gegebenenfalls mit Mitteln zum Temperieren der in den Fahrzeuginnenraum eingeführten Luft ausgestattet ist, wobei die Belüftungs- oder Klima anlage zusätzlich Mittel zum Einspeisen von Sauerstoff in den Fahrzeuginnenraum aufweist.An object of the present invention is to provide a ventilation or air conditioning system To provide vehicles, in particular for large vehicles such as coaches, with at least one fresh air opening to the vehicle environment is equipped with at least an air outlet opening opening into the vehicle interior and optionally with Means for sucking in fresh air and optionally with means for tempering the in Air is introduced into the vehicle interior, taking care of ventilation or air conditioning system additionally has means for feeding oxygen into the vehicle interior.

Als Mittel zum Einspeisen von Sauerstoff in den Fahrzeuginnenraum wird vorzugsweise eine mit der Belüftungs- oder Klimaanlage durch ein Verbindungselement verbundene Sauerstoff- Quelle z. B. in Form einer Sauerstoff-Druckgasflasche oder eines Sauerstoff-Generators ver wendet. Als Verbindungselement kann z. B. ein einfacher Gasschlauch, ein Gasrohr oder eine andere direkte Verbindung dienen. Vorzugsweise beinhaltet das Verbindungselement jedoch eine Steuer- bzw. Regulier-Einheit für den Gasstom. Bei der erfindungsgemäßen Belüftungs- oder Klimaanlage erfolgt die Sauerstoff-Einspeisung in die Belüftungs- oder Klimaanlage beispielsweise über eine oder mehrere Frischluft-Öffnungen der Belüftungs- oder Klimaanlage. A is preferably used as the means for feeding oxygen into the vehicle interior oxygen connected to the ventilation or air conditioning system by a connector Source z. B. in the form of an oxygen gas cylinder or an oxygen generator ver turns. As a connecting element z. B. a simple gas hose, a gas pipe or a serve other direct connection. However, the connecting element preferably includes a control or regulating unit for the gas stream. In the ventilation according to the invention or air conditioning, the oxygen is fed into the ventilation or air conditioning system for example via one or more fresh air openings in the ventilation or Air conditioning.

Die Sauerstoff-Einspeisung von der Sauerstoff-Quelle in die Belüftungs- oder Klimaanlage kann jedoch auch im Bereich der Luftauslaß-Öffnung bzw. -Öffnungen erfolgen. Dieses hat den Vorteil, daß der Sauerstoffgehalt der an einem spezifischen Ort ankommenden Atemluft genauer reguliert werden kann.The oxygen supply from the oxygen source to the ventilation or air conditioning system can, however, also take place in the area of the air outlet opening or openings. This one has the advantage that the oxygen content of the breathing air arriving at a specific location can be regulated more precisely.

Während natürliche, trockene Luft in etwa 78,1 Prozent (Volumenprozent) Stickstoff und etwa 20,9 Prozent Sauerstoff sowie insgesamt etwa 1 Prozent anderer Gase (wie Argon und Kohlendioxid) enthält, kann der Sauerstoffgehalt in Fahrzeugen deutlich unter dem genannten Wert liegen. Da ein erwachsener Mensch täglich im Durchschnitt etwa 900 Gramm Sauerstoff aus der Luft verbraucht und zusätzlich nur eine deutlich kleinere Menge Sauerstoff über die Nahrung aufnimmt, ist es wichtig, permanent eine gute Sauerstoffzufuhr über die Atmungsluft zu gewährleisten, um die natürliche Funktion der Organe zu ermöglichen. Insbesondere das Gehirn reagiert auf einen Sauerstoffmangel (Hypoxie) sehr empfindlich.While natural, dry air is around 78.1 percent (volume percent) nitrogen and about 20.9 percent oxygen and a total of about 1 percent other gases (such as argon and Contains carbon dioxide), the oxygen content in vehicles can be significantly below the mentioned Value. Because an adult person averages about 900 grams of oxygen daily consumed from the air and in addition only a significantly smaller amount of oxygen via the When ingesting food, it is important to have a good supply of oxygen all the time To ensure breathing air to enable the organs to function naturally. The brain in particular is very sensitive to a lack of oxygen (hypoxia).

Die Sauerstoffaufnahme des Menschen hängt dabei sowohl von der ausgeübten Tätigkeit ab, ist z. B. bei einer sitzenden Tätigkeit um ein vielfaches kleiner als bei einem Spaziergang oder der Ausübung von Sport, sie verändert sich aber auch mit zunehmendem Lebensalter. Die Vitalkapazität der Lunge ist ferner abhängig vom Gesundheitszustand der Person. Dieses führt dazu, daß bestimmten Personenkreisen (älteren Menschen, Stress-Geschädigten, etc.) oftmals eine dauerhaft zu niedrige Versorgung mit Sauerstoff zukommt.The oxygen uptake of humans depends on the activity performed, is z. B. in a sedentary job many times smaller than a walk or the practice of sport, but it also changes with increasing age. The Vital capacity of the lungs is also dependent on the person's state of health. This leads to certain groups of people (older people, people with stress, etc.) often there is a permanently low supply of oxygen.

Durch den Nobelpreisträger Manfred von Ardenne wurde bereits vor Jahren gezeigt, daß sich durch den gezielten Einsatz von Sauerstoff zahlreiche Fehlfunktionen des menschlichen Körpers behandeln lassen (siehe auch M. Hillebrand, M. Bögel in "Sauerstoff-Langzeit- Therapie", G. Thieme Verlag, Stuttgart, 1996).Years ago, Nobel Prize winner Manfred von Ardenne showed that through the targeted use of oxygen numerous malfunctions of the human Have your body treated (see also M. Hillebrand, M. Bögel in "Long-term oxygen Therapy ", G. Thieme Verlag, Stuttgart, 1996).

Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde nunmehr ein allgemein einsetzbares Verfahren zur Steigerung der Vigilanz und Wachheit bei Personen, wie beispielsweise Fahrzeugführern, entwickelt, bei dem der Sauerstoffgehalt der Atemluft temporär oder permanent erhöht wird. Dabei kann der Sauerstoffgehalt der Atemluft sowohl für einen längeren Zeitraum konstant erhöht werden, vorzugsweise auf 21 Volumenprozent bis 70 Prozent, insbesondere 25 Prozent bis 50 Prozent, er kann aber auch nach einem festlegbaren, z. B. Computergesteuerten Programm variierend gestaltet werden. Beispielsweise kann für einen Zeitabschnitt A mit Sauerstoff angereicherte Luft zugeführt werden (z. B. mit 30 bis 100 Vol.-Prozent Sauerstoff). Based on these findings, a generally applicable method for Increase in vigilance and alertness in people such as drivers, developed in which the oxygen content of the breathing air is temporarily or permanently increased. The oxygen content of the breathing air can be constant for a longer period of time can be increased, preferably to 21 percent by volume to 70 percent, in particular 25 percent up to 50 percent, but it can also be based on a definable, e.g. B. Computer controlled Program can be designed differently. For example, for a time period A with Oxygen-enriched air can be supplied (e.g. with 30 to 100 percent by volume oxygen).

Danach wird für einen Zeitabschnitt B normale Frisch- bzw. Raumluft oder geringfügiger mit Sauerstoff angereicherte Luft (z. B. 21 bis 40 Vol.-Prozent Sauerstoff) zugeführt.Thereafter, normal fresh or room air or less with for a period B Oxygen-enriched air (e.g. 21 to 40 percent by volume oxygen) is supplied.

Besonders günstig erwies es sich, wenn der Zeitabschnitt B größer als A gewählt wurde, z. B. der Quotient A zu B etwa 0,05 bis 0,9 beträgt (als Beispiel: B = 20 Minuten, A = 5 Minuten). Die intermittierte Sauerstoff-Anreicherung kann auch aus Kostengründen von Vorteil sein. Durch kontinuierlichen Wechsel der Zeitabschnitte A und B konnte über einen Zeitraum von vielen Stunden die Müdigkeit der Testperson minimiert und gleichzeitig das Wohlbefinden und die Reaktionsfähigkeit deutlich verbessert werden.It turned out to be particularly favorable if the time period B was chosen to be greater than A, e.g. B. the quotient A to B is approximately 0.05 to 0.9 (as an example: B = 20 minutes, A = 5 minutes). Intermittent oxygenation can also be advantageous for cost reasons. By continuously changing periods A and B over a period of minimizes the tiredness of the test person for many hours and at the same time the well-being and the responsiveness can be significantly improved.

Da ein dauerhaft zu hoher Sauerstoffgehalt der Atemluft und der damit verbundene zu hohe Sauerstoff-Partialdruck im Blut sowohl aus medizinischen wie aus anderen Gründen vermieden werden sollte, sollte die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem verläßlichen Regulier- und Steuerungssystem für die Sauerstoffanreicherung ausgestattet sein. Als Reguliersystem sind sowohl die gängigen mechanischen Druckminderer geeignet wie auch z. B. Computergestützte Vorrichtungen. Durch gezielte Vermischung des Sauerstoff- Stoms mit dem Frischluft-Strom in der Belüftungs- bzw. Klimaanlage kann der jeweils gewünschte Sauerstoffgehalt der Atemluft eingestellt werden.Because the oxygen content of the breathing air is permanently too high and the associated too high Partial oxygen pressure in the blood for both medical and other reasons should be avoided, the device according to the invention should be reliable Regulation and control system for oxygen enrichment. Both the common mechanical pressure reducers are suitable as regulating systems also z. B. Computerized devices. By mixing the oxygen Stoms with the fresh air flow in the ventilation or air conditioning can each desired oxygen content of the breathing air can be set.

Die Sauerstoffanreicherung der Atmungsluft kann je nach Anwendungszweck auf verschie dene Weise erfolgen. Im Fahrzeugbereich hat sich die Verwendung von handelsüblichen Sauerstoff-Erzeugern oder von Sauerstoff-Druckgasflaschen als Sauerstoff-Quellen bewährt, wobei der Sauerstoffstrom vorzugsweise über eine einfache Reguliereinheit in das Belüftungs- bzw. Klimaanlagen-System geleitet werden kann. Spezielle konstruktive Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit sind beim Umgang mit gasförmigen Sauerstoff im Fahrzeugbereich angeraten. Zur Anreicherung im Bürobereich, in Krankenhäusern, auf Schiffen, etc. werden vorzugsweise Sauerstoff-Generatoren eingesetzt.The oxygenation of the breathing air can vary depending on the application that way. In the vehicle sector, the use of commercially available Proven oxygen generators or oxygen pressure gas cylinders as oxygen sources, the oxygen flow preferably via a simple regulating unit in the Ventilation or air conditioning system can be directed. Special constructive Measures to increase safety are necessary when handling gaseous oxygen in the Vehicle area advised. For enrichment in the office area, in hospitals, on Ships, etc. preferably use oxygen generators.

Es wurden verschiedene handelsübliche Sauerstoff-Druckflasche (z. B. OXYFLOW- Standard, Hersteller: Weinmann, Hamburg; 2 bis 10 Liter; 200 bar) als Sauerstoff-Quelle eingesetzt. Über eine geeignete Steuerungsvorrichtung kann die Sauerstoffabgabe in gewünschter Weise gesteuert und über einen Flowmeter (z. B. OXYWAY-Fine; Weinmann) die Durchflußmenge an Sauerstoff gemessen werden. Als alternative Sauerstoff-Quelle wurden auch Sauerstoff-Erzeuger/Konzentratoren/Generatoren (z. B. OXYMAT, Hersteller: Weinmann, Hamburg) verwendet. Various commercially available oxygen pressure bottles (e.g. OXYFLOW- Standard, manufacturer: Weinmann, Hamburg; 2 to 10 liters; 200 bar) as an oxygen source used. Via a suitable control device, the oxygen release in controlled as required and via a flow meter (e.g. OXYWAY-Fine; Weinmann) the flow rate of oxygen can be measured. As an alternative source of oxygen oxygen generators / concentrators / generators (e.g. OXYMAT, manufacturer: Weinmann, Hamburg) used.

Die Verwendung von Generatoren, beispielsweise basierend auf der Kompression von gefilteter oder ungefilteter Außenluft und anschließender Reduzierung des Stickstoffgehalts durch z. B. Molekularsiebe, erweist sich bei längerem Einsatz aufgrund der geringeren Kosten und der höheren Betriebssicherheit als vorteilhaft.The use of generators, for example based on the compression of filtered or unfiltered outside air and then reducing the nitrogen content through z. B. molecular sieves, proves itself over a long period of use due to the lower costs and the higher operational reliability as advantageous.

Durch eine Gasleitungssystem bzw. einen Gasschlauch kann der Sauerstoffstrom entweder direkt bis zum gewünschten Ort, z. B. dem Fahrersitz im vorderen Teil des Reisebusses geleitet werden, oder er wird über einen Zugang in die Belüftungs- bzw. Klimaanlage des Fahrzeugs geführt. Die Applikation der angereicherten Luft bzw. des Sauerstoffs auf die Testperson erfolgte entweder durch einfaches Ausstömen (z. B. über eine Düse oder eine Auslaß-Öffnung) im gewünschten Bereich des Fahrzeugs oder gezielt über eine Sauerstoff- Inhalations-Maske, eine kommerziell erhältliche Sauerstoff-Brille oder durch eine geeignete Ausström-Düse.Through a gas line system or a gas hose, the oxygen flow can either directly to the desired location, e.g. B. the driver's seat in the front of the coach be directed, or it will have access to the ventilation or air conditioning of the Vehicle led. The application of the enriched air or oxygen to the The test person was either simply ejected (e.g. via a nozzle or a Outlet opening) in the desired area of the vehicle or specifically via an oxygen Inhalation mask, commercially available oxygen glasses or through a suitable one Outflow nozzle.

Je nach gewählter Konstruktion konnten im als Großraumfahrzeug ausgewählten Reisebus Experimente im Fahrerbereich mit einer geringfügigen Anreicherung der Atemluft mit Sauerstoff (z. B. 21% bis 30% Sauerstoff), mit deutlich erhöhtem Sauerstoffgehalt der Atemluft (größer 30%) bis hin zur Applikation von reinem Sauerstoff durchgeführt werden.Depending on the construction chosen, the coach selected as a large-capacity vehicle could Experiments in the driver area with a slight enrichment of the air we breathe Oxygen (e.g. 21% to 30% oxygen), with significantly increased oxygen content Breathing air (greater than 30%) up to the application of pure oxygen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde eine handelsübliche Klimaanlage z. B. basierend auf der Kompression/Dekompression von Treibgasen wie FKW- oder Kohlendioxid (z. B. Anlagen des Herstellers Konvekta AG, Schwalmstadt) derart umgebaut, daß eine Zuführung von Sauerstoffgas per Gasschlauch möglich ist. Beispielsweise kann die Sauerstoff- Zuführung so erfolgen, daß sie den Sauerstoffstom über die Frischluft-Öffnung in die Lüftungs- bzw. Klimaanlage führt. Hierbei kann eine frühzeitige Vermischung von Sauerstoff und Frischluft erfolgen.According to the present invention, a commercial air conditioner, for. B. based on the compression / decompression of propellant gases such as HFC or carbon dioxide (e.g. Systems of the manufacturer Konvekta AG, Schwalmstadt) converted so that a feed of oxygen gas via gas hose is possible. For example, the oxygen Feed in such a way that they the oxygen flow through the fresh air opening in the Ventilation or air conditioning leads. This can lead to premature mixing of oxygen and fresh air.

Da die Klimaanlage bei Reisebussen häufig auf dem hinteren Abschnitt des Daches montiert ist, wurde vorzugsweise auch die jeweilige Sauerstoff-Quelle verkehrssicher auf dem Dach des Busses montiert (siehe Fig. 1). Durch einen bzw. mehrere Gasschläuche wurde dann die Sauerstoffquelle über eine Dosier-Vorrichtung mit der Belüftungs- bzw. Klimaanlage so verbunden, daß der Sauerstoff-Strom in das Belüftungssystem für den Innenraum geleitet werden konnte. Since the air conditioning system of touring coaches is often mounted on the rear section of the roof, the respective oxygen source was preferably also mounted on the roof of the bus in a traffic-safe manner (see FIG. 1). The oxygen source was then connected to the ventilation or air conditioning system by means of one or more gas hoses via a metering device in such a way that the oxygen flow could be conducted into the ventilation system for the interior.

Als Basis-Lüftungs- bzw. Klimaanlagen können alle handelsübliche Vorrichtungen zum Einsatz kommen. Das Vorhandensein einer Kühlvorrichtung ist zwar in der Regel gerade im Fahrzeugbereich wünschenswert, jedoch nicht unbedingt erforderlich. Diese Anlagen können dann mit geringem Aufwand zur Sauerstoff-Einspeisung umgerüstet werden. Unter Lüftungs- bzw. Klimaanlagen werden alle technische Anlagen zur Luftversorgung, Luftreinigung sowie zur vollautomatischen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsregulierung verstanden. In Räumen wird die Temperatur von Heizungen, die Luftbewegung, Luftreinheit und Luftfeuchtigkeit hingegen von Belüftungen gesteuert. Klimaanlagen vereinigen i. d. R. mehrere Luftbehand lungsmethoden in sich und haben die Aufgabe, Temperatur und Luftfeuchtigkeit innerhalb beliebig vorgebener Grenzen zu halten. Sie enthalten Einrichtungen zur Erwärmung, Kühlung, Befeuchtung, Entfeuchtung und Reinigung der Luft sowie eine häufig selbst regelnde Mess- und Steuerungstechnik.As a basic ventilation or air conditioning system, all commercially available devices for Come into play. The presence of a cooling device is usually just in the Vehicle area desirable, but not absolutely necessary. These plants can can then be converted to feed oxygen with little effort. Under ventilation or air conditioning systems are all technical systems for air supply, air purification as well understood for fully automatic temperature and humidity regulation. In rooms is the temperature of heaters, air movement, air purity and humidity controlled by ventilation. Air conditioning units unite i. d. Usually several air treatments methods and have the task of keeping the temperature and humidity within to keep any given limits. They contain heating devices, Cooling, humidification, dehumidification and purification of the air as well as often self regulating measurement and control technology.

Klimaanlagen für Fahrzeuge haben in den letzten Jahren eine zunehmende Verbreitung gefunden. Anlagen für Reisebusse werden u. a. in DE-C 197 44 716, DE-A 197 30 434 und DE-A 197 52 567 sowie in den darin genannten Dokumenten beschrieben. In gängigen Reisebussen sind in der Regel 1 bis 200, vorzugsweise 10 bis 50 Luftauslaß-Öffnungen, die zumeist unabhängig voneinander manuell oder automatisiert geöffnet oder geschlossen werden können. Durch gezieltes Öffnen bzw. Verschließen der einzelnen Luftauslaß- Öffnungen im Innenraum des Fahrzeugs kann die Frischluft bzw. der mit Sauerstoff angereicherte Luftstrom zu einer gewünschten Stelle des Fahrzeugs gelenkt werden, beispielsweise primär zum Fahrersitz.Air conditioning systems for vehicles have become increasingly popular in recent years. Systems for coaches are described, inter alia, in DE-C 197 44 716, DE-A 197 30 434 and DE-A 197 52 567 and in the documents mentioned therein. In common coaches there are usually 1 to 200 , preferably 10 to 50 air outlet openings, which can usually be opened or closed independently or manually. By deliberately opening or closing the individual air outlet openings in the interior of the vehicle, the fresh air or the oxygen-enriched air flow can be directed to a desired location on the vehicle, for example primarily to the driver's seat.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt vorzugsweise mindestens eine Frischluft-Öffnung, durch die Frischluft aus dem Außenbereich des Fahrzeugs in das Fahrzeuginnere gelangen kann. Diese ist bei Bussen häufig auf dem Dach des Fahrzeugs vorgesehen, da auf diese Weise weniger Abgase in der Frischluft enthalten sind. Es können auch mehrere Frischluft- Öffnungen (z. B. 2 bis 100) vorhanden sein. Als Mittel zum Ansaugen der Frischluft können aktive Elemente eingesetzt werden (z. B. Ventilatoren). Es kann sich aber auch um einfache Öffnungen handeln, durch die die Frischluft u. a. durch den Fahrtwind eingeblasen wird.The device according to the invention preferably has at least one fresh air opening, through the fresh air from the outside of the vehicle into the vehicle interior can. In buses, this is often provided on the roof of the vehicle because of this Way fewer exhaust gases are contained in the fresh air. Several fresh air There should be openings (e.g. 2 to 100). As a means of drawing in fresh air active elements are used (e.g. fans). But it can also be simple Act openings through which the fresh air u. a. is blown in by the wind.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein beliebiges Fahrzeug oder Gebäude ausgestattet mit einer Belüftungs- oder Klimaanlage wie oben beschrieben sowie auf jegliche Arten der Kombination von Sauerstoffquelle und Klimaanlage (z. B. als Bausatz). The present invention also relates to any vehicle or building equipped with a ventilation or air conditioning system as described above and on any Types of combination of oxygen source and air conditioning (e.g. as a kit).

Neben den oben genannten Reisebussen kommen dabei als Fahrzeug insbesondere auch Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Schienenfahrzeuge (wie z. B. ICE-Züge), Schiffe, Boote, Flugzeuge sowie Raumfahrzeuge in Frage. Als Gebäude kommen Bürogebäude, Krankenhäuser, insbesondere Operationsräume, Schwimmbäder, Sporthallen, etc. in Frage.In addition to the above-mentioned coaches, the vehicle also comes in particular Cars, trucks, rail vehicles (such as ICE trains), ships, Boats, planes, and spacecraft in question. Office buildings come as buildings, Hospitals, in particular operating rooms, swimming pools, sports halls, etc. in question.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anreicherung der Frisch- und/oder Umluft in Fahrzeugen oder Gebäuden mit Sauerstoff, bei dem der Sauerstoffgehalt der Frisch- und/oder Umluft durch eine steuerbare Beimischung von aus einer Sauerstoff-Quelle stammendem Sauerstoff erhöht wird. Auch ein Verfahren zur Steigerung der Vigilanz und Wachheit von z. B. Fahrzeugführern, bei dem der Sauerstoffgehalt der Atemluft temporär oder permanent erhöht wird, ist Gegenstand der Erfindung. Bei dem Verfahren wird der Sauerstoffgehalt der Atemluft vorzugsweise über eine Einspeisung von gasförmigen Sauerstoff in die Belüftungs- oder Klimaanlage des Fahrzeugs bzw. Gebäudes erhöht. Insbesondere wird der Sauerstoff gehalt der Atemluft auf 21 bis 60 Vol.-Prozent erhöht und diese Erhöhung erfolgt über eine Einspeisung von gasförmigen Sauerstoff in die Belüftungs- oder Klimaanlage des Fahrzeugs bzw. Gebäudes.The invention further relates to a method for enriching the fresh and / or circulating air in Vehicles or buildings with oxygen, in which the oxygen content of the fresh and / or Circulating air through a controllable admixture of that from an oxygen source Oxygen is increased. Also a procedure to increase vigilance and alertness e.g. B. vehicle drivers, in which the oxygen content of the breathing air temporarily or permanently is increased, is the subject of the invention. In the process, the oxygen content of the Breathing air preferably by feeding gaseous oxygen into the ventilation or air conditioning of the vehicle or building increased. In particular, the oxygen content of the air we breathe increases to 21 to 60 percent by volume and this increase takes place via a Feeding gaseous oxygen into the vehicle's ventilation or air conditioning system or building.

Auch die gleichzeitige oder zeitlich abgestufte Applikation von mit Sauerstoff-angereicherter Luft und Aroma- bzw. Riechstoffen über die Atemluft ist Gegenstand der Erfindung.Also the simultaneous or graded application of oxygen-enriched Air and aromas or fragrances via the breathing air is the subject of the invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anreicherung der Atemluft mit Sauerstoff kann nicht nur im Fahrzeugbereich eingesetzt werden sondern auch in anderen Bereichen wie z. B. im Wohnbereich, in Büroräumen, Krankenhäusern, Konferenzräumen und anderen Orten, bei denen die Ermüdungsneigung reduziert werden soll. Gegenstand der Erfindung ist auch die kombinierte Verwendung einer Sauerstoffquelle zusammen mit einer Belüftungs/Klimaanlage insbesondere im Fahrzeugbereich.The device according to the invention for enriching the breathing air with oxygen cannot can only be used in the vehicle area but also in other areas such as B. in Living area, in offices, hospitals, conference rooms and other places, at to reduce the tendency to fatigue. The invention also relates to Combined use of an oxygen source together with a ventilation / air conditioning system especially in the vehicle sector.

Description of the figure

Die Erfindung wird anhand des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Der in perspektivischer Seitenansicht gezeigte Reisebus (1) weist einen Fahrerbereich (2) im vorderen Teil des Busses sowie einen Fahrgastraum (3) auf. Im darge stellten Beispiel wird als Sauerstoff-Quelle (5) eine Sauerstoff-Druckgasflasche gezeigt, deren Sauerstoffabgabe über eine Reguliereinheit (6) gesteuert werden kann. Über ein Gasleitungssystem wird der Sauerstoff in die Lüftungs- bzw. Klimaanlage (4) eingespeist. Durch ein Belüftungssystem wird die mit Sauerstoff angereicherte Luft bis zu den Luftauslaß- Öffnungen (7) im Innenraum des Reisebusses geleitet.The invention is described in more detail below with reference to the embodiment shown in FIG. 1. The coach ( 1 ) shown in a perspective side view has a driver area ( 2 ) in the front part of the bus and a passenger compartment ( 3 ). In the example shown, an oxygen pressure gas bottle is shown as the oxygen source ( 5 ), the oxygen output of which can be controlled via a regulating unit ( 6 ). The oxygen is fed into the ventilation or air conditioning system ( 4 ) via a gas line system. The oxygen-enriched air is directed through a ventilation system to the air outlet openings ( 7 ) in the interior of the coach.

Die Erfindung wird ferner durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert:The invention is further illustrated by the following examples:

Example 1 (Coach with Oxygenation Equipment)

In einem Reisebus mittlerer Größe (Hersteller: Kässbohrer, Ulm) wurde eine handelsübliche Sauerstoff-Druckflasche (z. B. OXYFLOW-Standard, Hersteller: Weinmann, Hamburg; 10 Liter; 200 bar) montiert. Über eine geeignete Dosiervorrichtung (z. B. OXYWAY- Druckminderer, Hersteller: Weinmann, Hamburg) kann die Sauerstoffabgabe in gewünschter Weise gesteuert und über einen Flowmeter die Durchflußmenge angezeigt werden. Durch einen Gasschlauch wurde der Sauerstoff bis zum Fahrersitz im vorderen Teil des Reisebusses geleitet. Die Applikation des Sauerstoffs auf die Testperson erfolgte entweder über eine Sauerstoff-Inhalations-Maske, eine kommerziell erhältliche Sauerstoff-Brille (siehe B. Wisthal et al., Prax. Klein. Pneumol. 40, (1986), 429-439) oder durch einfaches Ausströmen lassen des Sauerstoffs in der Nähe des Fahrers.A commercially available oxygen pressure bottle (e.g. OXYFLOW standard, manufacturer: Weinmann, Hamburg; 10 liters; 200 bar) was installed in a medium-sized touring coach (manufacturer: Kässbohrer, Ulm). Using a suitable metering device (e.g. OXYWAY pressure reducer, manufacturer: Weinmann, Hamburg), the oxygen delivery can be controlled in the desired manner and the flow rate can be displayed via a flow meter. The oxygen was led through a gas hose to the driver's seat in the front part of the coach. The oxygen was applied to the test person either using an oxygen inhalation mask, commercially available oxygen glasses (see B. Wisthal et al., Prax. Klein. Pneumol. 40, ( 1986 ), 429-439) or by simply let the oxygen flow out near the driver.

Je nach gewählter Konstruktion konnten im Reisebus Experimente im Fahrerbereich mit einer geringeren Anreicherung der Atemluft mit Sauerstoff (z. B. 21% bis 30% Sauerstoff), mit deutlich erhöhtem Sauerstoffgehalt der Atemluft (größer 30%) bis hin zur Applikation von reinem Sauerstoff durchgeführt werden. Mit der Regulier-Einheit wurden auch verschiedene zeitlich variierende Sauerstoff-Anreicherungs-Schemata getestet.Depending on the construction chosen, experiments in the driver area could be carried out in the touring area with a less enrichment of the breathing air with oxygen (e.g. 21% to 30% oxygen) with significantly increased oxygen content of the breathing air (greater than 30%) up to the application of pure oxygen. With the regulating unit were also different time varying oxygen enrichment schemes tested.

Example 2 (Air Conditioning with Oxygenation)

Bei einem mit einer handelsüblichen Klimaanlage (FKW-Kompressions-Kühlanlage des Herstellers Konvekta, Schwalmstadt) ausgestatteten Reisebus wurde auf dem hinteren Abschnitt des Dachs eine Sauerstoff-Quelle verkehrssicher montiert. With a commercial air conditioning system (HFC compression cooling system of the Manufacturer Konvekta, Schwalmstadt) equipped coach was on the rear Section of the roof mounted an oxygen source safe from traffic.

Als Sauerstoff-Quelle wurden sowohl handelsübliche Sauerstoff-Druckflaschen verschiedener Größe getestet wie auch Sauerstoff-Konzentratoren verschiedener Größe und Leistung (z. B. OXYMAT-3, Hersteller: Weinmann, Hamburg; Leistung: 360 Watt, max. 5 Liter Sauerstoff/Minute). Bei Verwendung von Konzentratoren erwies sich bei längerem Einsatz eine Geräusch-Dämpfung als vorteilhaft.As a source of oxygen, both commercially available oxygen pressure bottles were different Size tested as well as oxygen concentrators of various sizes and performance (e.g. OXYMAT-3, manufacturer: Weinmann, Hamburg; Power: 360 watts, max. 5 liters Oxygen / minute). When using concentrators proved to be used for a long time noise attenuation is advantageous.

Durch einen bzw. mehrere Gasschläuche wurde die Sauerstoffquelle über eine Dosier- Vorrichtung mit der ebenfalls auf dem Fahrzeugdach befindlichen Belüftungs- bzw. Klimaanlage so verbunden, daß der Sauerstoff-Strom in das Belüftungssystem des Innen raums geleitet werden konnte (z. B. über die Frischluft-Öffnungen). Durch gezieltes Ver schließen der einzelnen Luftauslaß-Öffnungen im Innenraum des Fahrzeugs konnte der mit Sauerstoff angereicherte Luftstrom zu den Öffnungen (4-8) beim Fahrersitz gelenkt werden.Through one or more gas hoses, the oxygen source was connected via a metering device to the ventilation or air conditioning system also located on the vehicle roof in such a way that the oxygen flow could be conducted into the ventilation system of the interior (e.g. via the Fresh air openings). By specifically closing the individual air outlet openings in the interior of the vehicle, the oxygen-enriched air flow could be directed to the openings ( 4-8 ) in the driver's seat.

Example 3 (Experiments on vigilance with increased oxygen content of the breathing air)

Bei Testfahrten wurde in dem wie oben beschrieben ausgerüsteten Reisebus die Vigilanz und Ermüdungsneigung des Fahrers mit einfachen Tests über einen Zeitraum von 1 bis 24 Stunden untersucht. Aus Sicherheitsgründen wurde der Reisebus zuvor mit einem separaten Fahrlehrer-Platz und einem Zweitfahrer ausgerüstet. Bei mehr als 30 Testfahrten mit einer jeweiligen Fahrstrecke von 1200 km Länge konnten vergleichende Untersuchungen zur Ermüdung, zum Wohlbefinden, zur Konzentrationsfähigkeit, etc. durchgeführt werden. Aus diesen ergab sich, daß schon eine geringfügige Anreicherung der Atemluft mit Sauerstoff (z. B. Erhöhung um 1 bis 10 Vol.-Prozent) zu einer deutlich reduzierten Ermüdungsneigung beim Fahrer führte. Die Sauerstoff-Anreicherung der Atemluft konnte dabei auch über den Sauerstoffpartialdruck des Blutes (z. B. mittels OXYCOUNT-mini, Hersteller: Weinmann, Hamburg) oder Pulsoximetrie, d. h. durch photometrische Bestimmung des Sauerstoffgehalts im Blut aufgrund der Farbänderung, bestimmt werden. Bereits bei einer permanenten Einspeisung von z. B. 2 bis 10 Litern, vorzugsweise 3 bis 8 Litern Sauerstoff pro Minute in das Belüftungssystem des Reisebusses, bei dem nur die Luftauslaß-Öffnungen im Fahrerbereich geöffnet waren wohingegen die Luftauslaß-Öffnungen im Fahrgastraum geschlossen waren, konnte eine Verdoppelung der ohne Ermüdungserscheinungen zurückgelegten Fahrstrecke bei sonst gleichen Bedingungen (Innentemperatur: 20°Celsius, gleicher Fahrer, vergleichbares Verkehrsaufkommen, gleiche Witterung, gleiche Tageszeit, etc.) erreicht werden. During test drives, the vigilance and Driver fatigue tendency with simple tests over a period of 1 to 24 Hours examined. For safety reasons, the coach was previously with a separate Driving instructor space and a second driver. With more than 30 test drives with one Comparative studies on the respective route of 1200 km in length Fatigue, well-being, ability to concentrate, etc. are carried out. From these it emerged that even a slight enrichment of the air we breathe with oxygen (e.g. an increase of 1 to 10 percent by volume) to a significantly reduced tendency to fatigue led the driver. The oxygen enrichment of the breathable air was also possible via the Oxygen partial pressure of the blood (e.g. using OXYCOUNT-mini, manufacturer: Weinmann, Hamburg) or pulse oximetry, d. H. by photometric determination of the oxygen content in the blood due to the color change. Already with a permanent one Feed of z. B. 2 to 10 liters, preferably 3 to 8 liters of oxygen per minute in the ventilation system of the coach, in which only the air outlet openings in the The driver's area was open whereas the air outlet openings in the passenger compartment were closed, could double without fatigue distance traveled under otherwise identical conditions (internal temperature: 20 ° Celsius, same driver, comparable traffic volume, same weather, same time of day, etc.) can be achieved.

Vorteilhaft für die Vigilanz des Fahrers erwies sich auch eine zeitlich variierte Einspeisung von Sauerstoff, wobei jeweils für einen Zeitraum A von 2 bis 10 Minuten ein Sauerstoffstrom (mit ca. 5 l/min.) in den Fahrerbereich geleitet wurde und anschließend für den Zeitraum B von 10 bis 30 Minuten nur Luft zugeführt wurde. Der Wechsel von A und B wurde über einen Zeitraum von bis 12 Stunden fortgeführt. In der in Beispiel 1 beschriebenen vereinfachten Anordnung wurde der Sauerstoff entweder direkt in der Fahrerbereich geleitet oder dem Fahrer über eine Atem-Maske in Form eines Sauerstoff/Luftgemisches bzw. als reiner Sauerstoff zugeführt. Auch hier ergaben sich eine gesteigerte Vigilanz und eine positive Unterdrückung der Einschlafneigung.A time-varying feed also proved to be advantageous for the driver's vigilance of oxygen, with an oxygen flow for a period A of 2 to 10 minutes (at approx. 5 l / min.) was directed into the driver area and then for the period B only air was supplied for 10 to 30 minutes. The change from A and B was over one Period continued up to 12 hours. In the simplified described in Example 1 The oxygen was either directed directly into the driver's area or the arrangement Driver using a breathing mask in the form of an oxygen / air mixture or as a pure one Oxygen supplied. Here, too, there was increased vigilance and positive Suppression of the tendency to fall asleep.

Von Vorteil erwies es sich, wenn das der Versuchsperson zugeführte Sauerstoff-Luftgemisch über ein Ionisations-Modul (z. B. Sauerstoff-Ionisator IEK20, Hersteller Euromedico) ioni siert wurde. Die Anzahl negativer Ionen wurde über ein Steuergerät eingestellt, z. B. auf eine Anzahl zwischen 0,5 bis 8 Millionen (vorzugsw. 5 Mio) negativer Ionen pro Kubikzentimeter. Um die Vigilanz und das Wohlbefinden der Testperson bei langen Fahrten zu steigern, wurde auch eine gleichzeitige Einspeisung von Sauerstoff und Aroma- bzw. Riechstoffen in die Atemluft vorgenommen. Dabei kamen verschiedene handelsübliche ätherische Öle (z. B. Pfefferminz-Öl) in unterschiedlichen Konzentrationen zum Einsatz. Vorzugsweise wurden sowohl der Sauerstoff wie auch die Riechstoffe über die Klimaanlage eingespeist. Da sich der gesteigerte Sauerstoffgehalt der Atemluft nicht nur auf der Fahrer positiv auswirkte, sondern auch auf die Beifahrer, wurden auch Experimente mit einer insgesamt gering erhöhten Sauerstoff-Konzentration im Fahrgastraum durchgeführt.It was found to be advantageous if the oxygen-air mixture supplied to the test subject via an ionization module (e.g. oxygen ionizer IEK20, manufacturer Euromedico) ioni was settled. The number of negative ions was set via a control unit, e.g. B. on a Number between 0.5 to 8 million (preferably 5 million) negative ions per cubic centimeter. In order to increase the vigilance and well-being of the test person on long journeys, also a simultaneous feeding of oxygen and aromas or fragrances into the Breathed in. Various commercially available essential oils (e.g. Peppermint oil) in different concentrations. Preferably Both the oxygen and the fragrances are fed in via the air conditioning system. Because the increased oxygen content of the breathing air is not only positive for the driver impacted, but also on the passenger, were also experiments with an overall slightly increased oxygen concentration in the passenger compartment.

Example 4

Bei der Einspeisung von Sauerstoff in die Belüftungsanlage eines Büro-Raumes konnte bei der mittleren Erhöhung des Sauerstoffgehalts der Atemluft auf 22 bis 30 Vol.-Prozent eine deutlich reduzierte Ermüdungsneigung der sitzend arbeitenden Testperson über einen Zeitraum von bis zu 12 Stunden festgestellt werden. Auch war die Konzentrationsfähigkeit deutlich verbessert.When feeding oxygen into the ventilation system of an office room, the mean increase in the oxygen content of the breathing air to 22 to 30 percent by volume significantly reduced tendency of the test person to sit to fatigue over one Period of up to 12 hours can be determined. Also the ability to concentrate clearly improved.

Claims

1.Ventilation or air conditioning system for a vehicle with at least one fresh air opening to the vehicle surroundings, with at least one air outlet opening opening into the vehicle interior, and optionally with means for sucking in fresh air and optionally with means for tempering the air introduced into the vehicle interior, characterized in that the ventilation or air conditioning system additionally has means for feeding oxygen into the vehicle interior.

2. Ventilation or air conditioning system according to claim 1, characterized in that as a means for feeding oxygen into the vehicle interior one with the ventilation or Air conditioning system connected by a connecting element in the form of an oxygen source Oxygen cylinder or an oxygen generator is used.

3. ventilation or air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that the oxygen feed into the ventilation or air conditioning system via the fresh air The ventilation or air conditioning is opened.

4. ventilation or air conditioning system according to one of claims 1 to 3, characterized net that the oxygen feed into the ventilation or air conditioning in the area of Air outlet opening takes place.

5. Vehicle equipped with a ventilation or air conditioning system according to one of the Claims 1 to 4.

6. Vehicle according to claim 5, characterized in that it is the vehicle a passenger car, a truck or a coach.

7. Procedure for enriching the fresh and / or recirculated air in vehicles or buildings with oxygen, in which the oxygen content of the fresh and / or circulating air through a controllable admixture of oxygen originating from an oxygen source is increased becomes.

8. A method for increasing vigilance and alertness of drivers, in which the The oxygen content of the breathing air is temporarily or permanently increased.

9. The method according to claim 8, characterized in that the oxygen content of the Breathing air via a feed of gaseous oxygen into the ventilation or Air conditioning of the vehicle is increased.

10. The method according to claim 8, characterized in that the oxygen content of the Breathing air is increased to 21 to 60 percent by volume and the increase via a feed of gaseous oxygen into the vehicle's ventilation or air conditioning system.