DE69623353T2

DE69623353T2 - RESPIRATORY EQUIPMENT

Info

Publication number: DE69623353T2
Application number: DE69623353T
Authority: DE
Inventors: Pierre Buehlmann
Original assignee: Interspiro AB
Current assignee: INTERSPIRO LIDINGOE SE AB
Priority date: 1995-07-05
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: SE9502439D0; WO1997002070A1; CA2226099A1; DE69623353D1; AU711329B2; AU6372896A; EP0956100B1; SE511288C2; SE9502439L; EP0956100A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Atemgerät der Art, das eine Atemmaske, eine Atemhaube oder Ähnliches beinhaltet und ein Leitungsmittel zum Liefern von Atemgas zu der Maske oder Haube.The present invention relates to a breathing apparatus of the type comprising a breathing mask, a breathing hood or the like and a conduit means for supplying breathing gas to the mask or hood.

Mit der Bezeichnung Maske ist im hier vorliegenden Fall sowohl eine Vollgesichtsmaske, die mit einem Sichtfenster/Visier versehen ist, als auch eine sogenannte Halbmaske gemeint, die die Nase und den Mund des Maskenträgers bedeckt. Masken dieser Art werden zusammen mit vielen verschiedenen Typen von Atemgeräten von Feuerwehrleuten, Armeeangehörigen und industriellem Personal benutzt, das z. B. in toxischen Umgebungen arbeitet. Der Ausdruck "Atemhaube" beinhaltet u. a. sogenannte Evakuierungs- oder Fluchthauben, die vorübergehend benutzt werden, wenn ein Gebäude oder ein Ort evakuiert wird, der mit Rauch oder mit einem anderen, z. B. toxischem Gas gefüllt ist.In this case, the term mask refers to both a full-face mask with a viewing window/visor and a so-called half mask that covers the nose and mouth of the mask wearer. Masks of this type are used together with many different types of breathing apparatus by firefighters, members of the military and industrial personnel who work in toxic environments, for example. The term "breathing hood" includes, among other things, so-called evacuation or escape hoods, which are used temporarily when a building or place filled with smoke or another gas, e.g. toxic, is evacuated.

Ein gemeinsames Merkmal dieser Geräte besteht darin, dass Atemgas dem von der Maske oder Haube begrenzten Raum zugeführt wird. Wenn ein Fehler auftreten sollte, durch den die Zufuhr des Atemgases unterbrochen wird oder nicht mehr ausreicht, z. B. als Ergebnis eines mechanischen Fehlers im Gerät oder da die Zufuhr des Atemgases erschöpft ist, wird kein frisches Gas dem Träger dieser Einrichtung zugeführt. Als Ergebnis steigt der Kohlendioxidgehalt der verfügbaren Atemluft an, während der Sauerstoffgehalt zur gleichen Zeit abgebaut wird, was sehr schnell zu einem Ersticken führen kann.A common feature of these devices is that breathing gas is supplied to the space defined by the mask or hood. If a failure occurs that interrupts or insufficiently supplies the breathing gas, for example as a result of a mechanical failure in the device or because the supply of breathing gas has been exhausted, no fresh gas will be supplied to the wearer of this device. As a result, the carbon dioxide content of the available breathing air increases while the oxygen content is depleted at the same time, which can very quickly lead to suffocation.

Es wurde vorgeschlagen - siehe z. B. DE-C-91 32 60 - ein Atemgerät dieser Art mit Alarmmitteln zur Verfügung zu stellen, die den Träger darüber warnen, dass die Konzentration schädlicher Substanzen in der Atemluft einen kritischen Wert erreicht. Wenn ein Alarm aktiviert wird, muss der Träger schnell die Maske oder Haube entfernen und sich in einen sicheren Bereich begeben.It has been proposed - see e.g. DE-C-91 32 60 - to provide a breathing apparatus of this type with alarm means to warn the wearer that the concentration of harmful substances in the breathing air has reached a critical level. If an alarm is activated, the wearer must quickly remove the mask or hood and move to a safe area.

Folglich erfordert dies, dass der Träger vorher von den Maßnahmen und Prozeduren, die im Falle des Auslösens eines Alarms ergriffen bzw. durchgeführt werden müssen, vollständig instruiert worden ist. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass eine Person, die eine sogenannte Evakuierungs- oder Fluchthaube trägt, nicht ausreichend Kenntnis über empfohlene Prozeduren hat oder die Fähigkeit, eine solche Notsituation richtig handzuhaben. Es ist ebenso möglich, dass der Träger bewusstlos geworden ist oder nahe der Bewusstlosigkeit ist, bevor ein Alarmsignal erklingt, wodurch die Person unfähig ist, überhaupt irgendwelche Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen.Consequently, this requires that the wearer has been fully instructed beforehand on the actions and procedures to be taken in the event of an alarm being triggered. However, it is very likely that a person wearing a so-called evacuation or escape hood does not have sufficient knowledge of recommended procedures or the ability to properly handle such an emergency situation. It is also possible that the wearer has become unconscious or is close to unconsciousness before an alarm signal sounds, rendering the person unable to take any safety measures at all.

FR-A-79 69 77 offenbart ein Atemgerät mit einer Öffnung, die manuell zur Verbindung mit der Umgebung geschlossen oder geöffnet werden kann. Folglich erfordert dies, dass der Träger bei vollem Bewusstsein ist.FR-A-79 69 77 discloses a breathing apparatus with an opening that can be manually closed or opened for connection to the environment. Consequently, this requires the wearer to be fully conscious.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Atemgerät der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, das im Falle einer Fehlfunktion der Atemgaszufuhr automatisch eine Verbindung zwischen dem Inneren der Maske oder der Haube und der umgebenen Atmosphäre öffnet, so dass es möglich ist, diese Atmosphäre durch den Träger der Maske oder Haube einzuatmen.The main object of the present invention is to provide a breathing apparatus of the above-mentioned type which, in the event of a malfunction of the breathing gas supply, automatically opens a connection between the interior of the mask or the hood and the surrounding atmosphere, so that it is possible to breathe this atmosphere by the wearer of the mask or hood.

Diese Aufgabe wird gelöst bei einem Atemgerät der Art, wie es im ersten Absatz definiert ist und das gekennzeichnet ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch ein Ventilmittel, welches normalerweise beim Gebrauch geschlossen ist und welches in geöffnetem Zustand den von der Maske oder der Haube begrenzten Raum mit der umgebenen Atmosphäre verbindet, wodurch es ermöglicht, dass diese Atmosphäre eingeatmet wird, und durch ein Mittel zum Ermitteln, wenn die Zufuhr des Atemgases zu der Maske oder Haube unter einen vorgegebenen Wert gefallen ist, und zum Öffnen des Ventilmittels in Übereinstimmung hiermit.This object is achieved in a breathing apparatus of the type defined in the first paragraph and characterized in accordance with the present invention by a valve means which is normally closed in use and which, when opened, connects the space delimited by the mask or hood with the surrounding atmosphere, thereby enabling this atmosphere to be inhaled, and by a means for detecting when the supply of breathing gas to the mask or hood has fallen below a predetermined value and for opening the valve means in accordance therewith.

Beim Tragen eines Atemgerätes dieser Art ist der Träger immer in der Lage, die umgebende Atmosphäre im Falle einer Fehlfunktion der Atemgaszufuhr einzuatmen, ohne dass er etwas hierzu selbst beitragen muss. Dies minimiert das Risiko des Trägers zu ersticken.When wearing a breathing apparatus of this type, the wearer is always able to breathe in the surrounding atmosphere in the event of a malfunction of the breathing gas supply, without having to do anything himself. This minimizes the wearer's risk of suffocation.

Bevorzugterweise ist das Ventilmittel ein druckgesteuertes Ventil, das dazu vorgesehen ist zu öffnen, wenn der Druck in der Atemgasleitung unter eine vorgegebenen Wert gefallen ist. In dieser Beziehung kann das Ventilmittel geeigneterweise einen federbelastenden Ventilkörper beinhalten, der in eine abdichtende Anlage gegen ein Ventil gedrückt wird, wenn der Druck in der Atemgasleitung den genannten Wert übersteigt, aber der von dem Ventilsitz durch die Kraft der genannten Feder wegbewegt wird, wenn der Druck unter den genannten Wert fällt.Preferably, the valve means is a pressure controlled valve arranged to open when the pressure in the breathing gas line has fallen below a predetermined value. In this regard, the valve means may suitably comprise a spring loaded valve body which is urged into sealing engagement against a valve when the pressure in the breathing gas line exceeds said value, but which is moved away from the valve seat by the force of said spring when the pressure falls below said value.

Dies stellt eine automatische Ventilfunktion zur Verfügung ohne der Erfordernis zusätzlicher Steuer- oder Betätigungsmittel.This provides an automatic valve function without the need for additional control or actuation means.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Ventilkörper die Form einer federbelastenden Ventilplatte auf, die durch den Druck des Atemgases direkt betätigt wird. Die Platte ist in einem Gehäuse angeordnet, das dazu vorgesehen ist, über eine Öffnung in der Maske oder Haube angebracht zu werden und die eine Kammer beinhaltet, die mit der Atemgasleitung in Verbindung steht und deren eine Wand vollständig oder teilweise durch die genannte Platte gebildet wird, die die Öffnung verschließt, wenn der in der Kammer vorherrschende Druck ausreichend hierzu ist. Außerdem sind Strömungswege vorgesehen, die das Innere der Maske oder Haube mit der umgebenden Atmosphäre verbinden, wenn die Platte von der Öffnung weg bewegt ist.In a preferred embodiment of the invention, the valve body is in the form of a spring-loaded valve plate which is directly actuated by the pressure of the breathing gas. The plate is arranged in a housing which is intended to be mounted over an opening in the mask or hood and which contains a chamber which is in communication with the breathing gas line and one wall of which is formed entirely or partially by said plate which closes the opening when the pressure prevailing in the chamber is sufficient to do so. In addition, flow paths are provided which connect the interior of the mask or hood with the surrounding atmosphere when the plate is moved away from the opening.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen.Further features of the present invention emerge from the following claims.

Die Erfindung wird nachfolgend genauer beschrieben unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Ausführungsform und auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen; hierbei zeigenThe invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment and also with reference to the drawings, which show

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer sogenannten Fluchthaube, die mit einer erfindungsgemäßen Anordnung ausgestattet ist; undFig. 1 is a schematic representation of a so-called escape hood equipped with an arrangement according to the invention; and

Fig. 2 in schematischer Weise eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.Fig. 2 shows schematically an exemplary embodiment of the arrangement according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine sogenannte Fluchthaube 1, die mit einem (nicht dargestellten) Atemgasbehälter über eine Leitung 2 verbunden ist. Eine Haube dieser Art kann zeitweise benutzt werden, z. B. um gegen Rauch und Gase in einem Notfall zu schützen, beispielsweise im Falle von Feuer, Gasaustritten aus Gasleitungen oder in toxischen Gasumgebungen, die durch Chemikalien hervorgerufen werden.Fig. 1 shows a so-called escape hood 1, which is connected to a breathing gas container (not shown) via a line 2. A hood of this type can be used temporarily, e.g. to protect against smoke and gases in an emergency, for example in the event of fire, gas leaks from gas lines, or in toxic gas environments caused by chemicals.

Wenn Atemgas durch die Leitung fließt, erzeugt ein Drosselmittel 14 in der Leitung 2 einen Überdruck hierin. Im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels ist ein Ventilmittel 4 verbunden, so dass es durch den Gasdruck in der Leitung 2 betätigt wird.When breathing gas flows through the line, a throttling means 14 in the line 2 creates an overpressure therein. In the case of the illustrated embodiment, a valve means 4 is connected so that it is actuated by the gas pressure in the line 2.

Wenn das System normal funktioniert, atmet der Träger das von der Leitung 2 in die Haube 1 über einen Einlass 3 fließende Gas ein. Ausatmungsluft verletzt die Haube 1 durch ein Ausatmungsventil 5 oder einfach als Ergebnis von Leckageorten zwischen der Haube und dem Hals des Trägers.When the system is functioning normally, the wearer inhales the gas flowing from line 2 into the hood 1 via an inlet 3. Exhaled air breaches the hood 1 through an exhalation valve 5 or simply as a result of leakage locations between the hood and the wearer's neck.

Wenn das gesamte in dem mit der Leitung 2 verbundenen Behälter getragene Gas konsumiert ist oder wenn die Gaszufuhr aus irgendeinem bestimmten Grund ausfällt, wird diese Situation durch das Ventilmittel 4 festgestellt, welches hierbei eine Verbindung zwischen einer Öffnung 6 in der Haube 1 und der umgebenden Atmosphäre öffnet über zumindest eine kombinierten Auslass und Einlass 7.When all the gas carried in the container connected to the line 2 is consumed or when the gas supply fails for any particular reason, this situation is detected by the valve means 4 which thereby opens a connection between an opening 6 in the hood 1 and the surrounding atmosphere via at least one combined outlet and inlet 7.

Folglich ist der Träger in der Lage, die umgebende Atmosphäre einzuatmen, wenn die Zufuhr des Atemgases unterbricht oder unter einen vorgegebenen Wert gefallen ist. Dies ist in jedem Fall eine bessere Alternative, als die Ausatmungsluft einzuatmen. Das Einatmen von Ausatmungsluft würde sehr schnell zum Ersticken führen. Die Gefahr, dass die umgebende Atmosphäre sofort schädlich ist, ist in vielen Fällen sehr gering.Consequently, the wearer is able to breathe in the surrounding atmosphere when the supply of breathing gas is interrupted or has fallen below a predetermined level. This is in any case a better alternative than breathing in the exhaled air. Inhaling exhaled air would very quickly lead to suffocation. The risk that the surrounding atmosphere is immediately harmful is in many cases very low.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventilmittels im Detail, wobei solche Komponenten, die auch in Fig. 1 schon entsprechend zu finden sind, mit den selben Bezugszeichen versehen sind.Fig. 2 shows an embodiment of a valve means according to the invention in detail, whereby those components which can also be found in Fig. 1 are provided with the same reference numerals.

Bezugszeichen 1 deutet folglich einen Teil der Wand einer in Fig. 1 dargestellten Haube an. Die Wand ist mit einer Öffnung 6 versehen, die durch eine Ventilplatte 8 bei normalen Gebrauchsbedingungen in geschlossenem Zustand gehalten wird. Die Platte 8 bildet eine Wand einer Kammer 9 in einem Gehäuse 10, das an der Haube 1 angebracht ist. Die Kammer 9 steht mit der Atemgaszufuhrleitung 2 in Verbindung, so dass der Druck in der Leitung 2 direkt auf die Platte 8 und eine Membran 12 wirkt. Wenn Gas zu dem Träger fließt, wird der Druck in der Leitung 2 beispielsweise einem Überdruck von ungefähr 0,1 bis 0,2 bar entsprechen, was ausreichend ist, die Ventilplatte 8 in einer dichtenden Anlage an den Kanten der Öffnung 6 zu halten. Wenn der Druck in der Leitung 2 unter einen vorgegebenen Wert fällt, wird die Ventilplatte 8 von den Kanten der Öffnung 6 weg bewegt in Antwort auf die durch eine Druckfeder 11 ausgeübte Kraft, die um die Öffnung montiert ist. Diese Bewegung der Platte 8 wird durch eine flexible Membran 12 der sogenannten Rollenmembranart ermöglicht, die im Gehäuse 10 angebracht ist.Reference numeral 1 thus indicates a part of the wall of a hood shown in Fig. 1. The wall is provided with an opening 6 which is kept closed by a valve plate 8 under normal conditions of use. The plate 8 forms a wall of a chamber 9 in a housing 10 attached to the hood 1. The chamber 9 communicates with the breathing gas supply line 2 so that the pressure in the line 2 acts directly on the plate 8 and a membrane 12. When gas flows to the wearer, the pressure in the line 2 will correspond, for example, to an overpressure of approximately 0.1 to 0.2 bar, which is sufficient to keep the valve plate 8 in sealing engagement with the edges of the opening 6. When the pressure in the line 2 falls below a predetermined value, the valve plate 8 is moved away from the edges of the opening 6 in response to the force exerted by a compression spring 11 mounted around the opening. This movement of the plate 8 is made possible by a flexible membrane 12 of the so-called roller membrane type, which is mounted in the housing 10.

Wenn die Platte 8 in geöffneter Position befindlich ist, was in gestrichelten Linien dargestellt ist, steht das Innere der Haube 1 in Verbindung mit der umgebenden Atmosphäre über Öffnungen 13 im Gehäuse 10, wobei diese Öffnungen dem Auslass und Einlass 7 entsprechen, der in Fig. 1 dargestellt ist. Der Träger ist dann in der Lage dazu, ungehindert die umgebende Atmosphäre einzuatmen. Wenn gewünscht, können die Öffnungen 13 natürlich mit geeigneten Filtermitteln versehen sein.When the plate 8 is in the open position, shown in dashed lines, the interior of the hood 1 is in communication with the ambient atmosphere via openings 13 in the housing 10, these openings corresponding to the outlet and inlet 7 shown in Fig. 1. The wearer is then able to breathe the ambient atmosphere unhindered. If desired, the openings 13 can of course be provided with suitable filtering means.

Das Ventilmittel kann so konstruiert sein, dass es bei einem gewünschten Druckwert in der Leitung 2 öffnet durch geeignete Auswahl der Fläche der Ventilplatte 8 und der Kraft der Feder 11.The valve means can be designed to open at a desired pressure value in the line 2 by suitable selection of the area of the valve plate 8 and the force of the spring 11.

Zusätzlich zu den Anwendungen einer Atemhaube 1 kann die erfindungsgemäße Anordnung auch in einer Ganzgesichtsmaske oder in sogenannten Halbmasken verwendet werden. Das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel wurde hauptsächlich ausgewählt, um das Prinzip der Erfindung in einer einfachen Art und Weise zu beschreiben. Das Design und das Anbringen der Anordnung kann wunschgemäß innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche variiert werden. Zum Beispiel kann die Leitung 2 mit der Kammer 9 verbunden werden, so dass das gesamte Atemgas durch die Kammer fließt, bevor es zu der Haube oder Maske geliefert wird. Das Design des Ventilmittels kann ebenso in verschiedener Hinsicht variiert werden, während dessen Funktion der Steuerung der Atemgaszufuhr beibehalten wird, so dass das Ventil automatisch die Verbindung zwischen dem Inneren der Haube oder Maske und der umgebenden Atmosphäre - wenn notwendig - öffnet, ohne zu erfordern, dass der Träger irgendeine Tätigkeit in dieser Hinsicht ausführt, was ein wesentliches kennzeichnendes Merkmal dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist.In addition to the applications of a breathing hood 1, the arrangement according to the invention can also be used in a full face mask or in so-called half masks. The embodiment shown and described has been chosen mainly to describe the principle of the invention in a simple manner. The design and mounting of the arrangement can be varied as desired within the scope of the claims. For example, the line 2 can be connected to the chamber 9 so that all the breathing gas flows through the chamber before being supplied to the hood or mask. The design of the valve means can also be varied in various respects while retaining its function of controlling the supply of breathing gas, so that the valve automatically opens the connection between the interior of the hood or mask and the surrounding atmosphere - when necessary - without requiring the wearer to perform any action in this respect, which is an essential characteristic feature of this arrangement according to the invention.

Zusätzlich dazu, auf der Außenseite einer Atemhaube oder Maske platziert zu werden, kann das erfindungsgemäße Ventilmittel auch alternativ hierzu auf der Innenseite der Haube oder Maske angeordnet werden und einen nach innen öffnenden Ventilkörper aufweisen. Die Druckfeder kann natürlich durch eine Zugfeder ersetzt werden, wenn gewünscht ist, die Feder z. B. auf die andere Seite der Platte 8 zu platzieren. Zusätzlich zum Abtasten des Druckes in der Leitung 2 ist es auch möglich, Mittel zu verwenden, die die Strömung des Atemgases ermitteln und die eine automatische Öffnung des Ventilmittels hervorrufen, wenn die Strömungsrate niedrig oder nicht existent ist.In addition to being placed on the outside of a breathing hood or mask, the valve means according to the invention can alternatively be placed on the inside of the hood or mask and have an inwardly opening valve body. The compression spring can of course be replaced by a tension spring if it is desired to place the spring on the other side of the plate 8, for example. In addition to sensing the pressure in the line 2, it is also possible to use means which detect the flow of the breathing gas and which cause an automatic opening of the valve means when the flow rate is low or non-existent.

Claims

1. Breathing apparatus with a breathing mask, a breathing hood (1) or similar and a line (2) for supplying breathing gas to the mask or hood,

marked by

a valve means (4) which is normally closed in use and which, when opened, connects the interior of the mask or hood (1) with the ambient atmosphere to enable the atmosphere to be inhaled;

and by means (8, 11) for detecting when the supply of breathing gas to the mask or hood (1) has fallen below a predetermined value and for opening the valve means in accordance therewith.

2. Breathing apparatus according to claim 1, characterized in that the valve means (4) is pressure-controlled and is designed to open when the pressure in the breathing gas line (2) falls below a predetermined value.

3. Breathing apparatus according to claim 2, characterized in that the valve means (4) includes a spring-loaded valve body (8) which is pressed into a sealing engagement with a valve seat when the pressure in the breathing gas line (2) exceeds said value, but which is moved away from the valve seat by the force of said spring when the pressure falls below said value.

4. Breathing device according to claim 3, characterized in that the valve body has the shape of a spring-loaded valve plate (8) which is actuated by the pressure of the breathing gas.

5. Breathing apparatus according to claim 4, characterized in that the valve plate (8) is arranged in a housing (10) which is intended to be mounted over an opening (6) in the mask or hood (1); that the housing has a chamber (9) which is in communication with the breathing gas line (2) and whose one wall is formed completely or partially by said plate (8); that the plate serves to close the opening (6) when the pressure prevailing in the chamber (9) is sufficient for this purpose; and that flow paths (13) are provided for connecting the interior of the mask or hood to the surrounding atmosphere when the plate is moved away from the opening.

6. Respiratory device according to claim 5, characterized in that the breathing gas stream is caused to flow through the chamber (9) before being delivered to the mask or hood (1).

7. Breathing apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the plate (8) is arranged in a sealing manner in the housing (10) by means of a flexible membrane (12).

8. Breathing apparatus according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized by filter means provided in the flow path between the valve means and the surrounding atmosphere.