[发明专利]呼吸循环设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种呼吸循环设备，其带有呼吸循环管路、在呼吸循环管路中的CO₂吸收器以及用于冷却离开CO₂吸收器之后的呼吸气体的冷却装置。

背景技术

在呼吸循环设备中，必须在呼气气体再次被输送到设备持有者处之前吸收由设备持有者产生的且呼出到呼吸循环管路中的CO₂。这通过在呼吸循环管路中的CO₂吸收器实现，其通常包含呼吸石灰(Atemkalk，有时称为碱石灰)或者碱。在CO₂吸收器中，通过与CO₂的化学反应产生湿气和热(CO₂与吸收材料的放热化学反应)。这导致再次被输送到设备持有者处的呼入空气的相应加热和变湿。由此加热的且变湿的呼吸空气意味着生理上难以容忍的呼吸环境。在现有技术中已经研发了不同的方法以用于在CO₂吸收器之后对呼吸气体进行冷却和除湿。

在目前普遍的呼吸循环设备中使用冰用于冷却。这在操纵方面为耗时的，因为必须首先形成冰块并且之后在使用呼吸循环设备之前不久将冰块从冰柜中取出并且将冰块放入呼吸循环设备中。为此此外需要打开设备。

作为通过冰冷却的备选方案，也使用所谓的再生冷却器用于市场上存在的呼吸循环设备，代替冰该再生冷却器使用潜热储存器，其提供熔化能用于冷却。该方案在操纵方面明显更简单，因为冷却器可重复使用并且以准备好使用的方式储存在设备中。然而，冷却能力明显更小，因为PCM(相变材料)在体积相同时具有更小的比冷却能力并且由于PCM的位于室温之上的熔化温度不能实现低的呼吸气体温度。在文献DE 879 651和928 690中描述了用于如此冷却的呼吸循环设备的示例。

作为用于在呼吸循环设备中冷却的另一备选方案，已知所谓的沸石冷却器，其通过水的蒸发从环境中提取热并且在沸石中吸收湿气。从文献DE 40 29 084 A1中已知这种类型的用于在呼吸循环设备中的呼吸气体冷却的冷却装置。然而，这种可重复使用的沸石冷却器的制造在技术方面非常昂贵，因为沸石必须储存在真空下并且必须在非常长的时间上保证密封性。此外，必须高成本地再生可重复使用的冷却器。为此，必须在高于200℃的温度时为沸石除湿，并且在蒸发器中冷凝水。这对于在呼吸保护设备中的应用是不实际的。

此外，已知处于可变形的包装中的沸石冷却器，其作为冷却元件可如此变形，即其可以良好的导热接触在CO₂吸收器之后贴靠在呼吸循环管路处，如在文献EP 2 374 509 A1中描述的那样。这种沸石冷却器原则上可制成一次性冷却器，从而可避免高成本的再生。然而这导致非常高的使用成本。

发明内容

本发明的目标是，给出一种这样的呼吸循环设备，即其具有对离开CO₂吸收器之后的呼吸气体改进的冷却和除湿。

权利要求1的特征部分的特征结合与权利要求1的前序部分以实现该目标。在从属权利要求中阐述了本发明的有利的实施形式。

根据本发明设置成，冷却装置具有热泵，该热泵设有：用于压缩冷却介质的压缩器；冷凝器，该冷凝器容纳、冷却被压缩的冷却介质并且在此将热给出到环境处；以及热交换体，该热交换体容纳被冷却的冷却介质并且与呼吸循环管路处于导热接触中。

热泵具有例如电运行的压缩器，其压缩冷却介质并且根据到环境的散热将冷却介质加热到约40℃至75℃上。通过将被压缩的冷却介质继续输送到冷凝器处，冷却介质冷却并且在此冷凝。冷凝器与环境处于热交换连接中并且可在该处导出其热。冷凝器可被动地通过对流和辐射放出其热；备选地，可通过使用小的通风器加强对流。在冷凝器之后，将液态冷却介质继续传递到热交换体(蒸发器)处，其与在呼吸循环管路中的待冷却的呼吸气体处于热接触中。已冷却的冷却介质具有非常低的温度(例如-10℃至+10℃)。热交换器在此将呼吸气体冷却到约15℃的温度上。冷却介质在此蒸发并且在冷却循环中再次被输送到压缩器处。

在一个有利的实施形式中，冷却装置设有通风器，其产生用于从冷凝器处导出热的空气流。

在一个有利的实施形式中，冷却装置设有空气引导器件，其引起由环境空气供给的热对流。

在一个有利的实施形式中，冷凝器设有用于将热给出到环境处的冷却蛇管。

在一个有利的实施形式中，热交换体贴靠在柔性的呼吸袋处，其是呼吸循环管路的一部分，其中热交换体贴靠在呼吸袋的这样的侧边处，即离开呼吸袋的空气沿着该侧边流动。