[发明专利]药筒和包括药筒的呼吸装置

说明书

一种用于氧气生成呼吸装置的化学药筒，其包括外罐和具有内部空间的内罐。在所述内罐的所述内部空间中提供至少一种可在水分存在时作为电解质的碱金属过氧化物或碱土金属过氧化物和至少一种第一金属材料。至少一种第二金属材料提供在所述内罐和所述外罐之间或至少部分地整合入所述外罐壁中。在包含所述第一金属材料的所述内罐和包含所述第二金属材料的所述外罐之间设置有离子可渗透材料，使得所述药筒在使用时通过当所述至少一种碱金属过氧化物或碱土金属过氧化物与CO₂和水分接触时在所述第一金属材料和所述第二金属材料之间产生电势而生成电能。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月12日提交的德国专利申请号10 2016 217 325.1的优先权，其公开内容通过引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种闭路呼吸装置(CCBA)，并且更具体地涉及一种用于氧气呼吸装置的化学药筒(cartridge)。

背景技术

闭路呼吸装置(CCBA)允许使用者在危险区域中工作长达约4小时。所述CCBA使用由高压氧气瓶或化学生成的氧气组成的氧气源。在后一类型的呼吸装置中，使用者呼出的空气经过位于罐或化学药筒中的化学品，例如，以颗粒形式存在的过氧化钾(KO₂)。根据以下方程式，呼出空气中存在的水分和二氧化碳与所述过氧化钾反应，并在放热反应中生成氧气：

4KO₂+2H₂O-4KOH+3O₂ (I)

4KO₂+4CO₂+2H2O-4KHCO₃+3O₂ (II)

随后所生成的氧气经由所述化学药筒传递至呼吸袋中，之后由使用者吸入。所述呼出的CO₂可至少部分地被KO₂吸收(参见上面的方程式II)或者可被额外的CO₂吸收剂吸收，比如高压氧气情况下的碱石灰。

对于重要功能的监测、警告或支持，所有CCBA都需要额外的电能。在当前的应用中，电能是由电池或蓄电池提供的。然而，对电能的不断增加的需求(例如由于额外的或更复杂的监测设备)需要更多的电容量。过去建议了不同的方法以提供额外的电能，比如利用热效应、压电效应以产生能量或增加更多的电池。所有这些建议都需要额外的部件并增加由使用者携带的总重量。

因此，呼吸系统领域中存在限制或减少由CCBA使用者携带的电池或蓄电池的重量的需求。

发明内容

总体上，本发明提供了一种用于在呼吸装置中生成氧气的改进装置和方法。优选地，提供了一种用于呼吸装置的药筒，其可产生电能并减少所需电池或蓄电池的重量，并且从而显著降低CCBA的总重量。

根据一种优选且非限制性的实施方式、实施例或方面，提供了一种用于呼吸装置的化学药筒，具体而言用于包括外罐和提供有内部空间的内罐的氧气生成呼吸装置。

在一种优选且非限制性的实施方式、实施例或方面中，所述内罐的内部空间可包括至少一种可在水分存在时作为电解质的碱金属过氧化物(alkali hyperoxide)或碱土金属过氧化物(earth alkali hyperoxide)和至少一种第一金属材料。至少一种第二金属材料可提供在所述内罐和所述外罐之间或任选地可至少部分地整合入所述外罐壁中。

在一种优选且非限制性的实施方式、实施例或方面中，离子可渗透材料可设置在所述内罐中的所述第一金属材料和所述第二金属材料之间。