DE3613512C3 - Elektrische Warneinrichtung zur Anzeige des Erschöpfungszustandes eines Schadgase zurückhaltenden Gasfilters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Warneinrichtung nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten elektrischen Warneinrichtung der gattungsgemäßen Art ist diese als integraler Bestandteil im Gasfilter selbst angeordnet (US-PS 3 902 485). Als Meßstelle zur Anzeige des Erschöpfungszustandes des Gasfilters sind in das Filtermaterial zwei Elektroden in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet und es ist eine elektronische Schaltung für einen optischen und akustischen Alarmgeber vorgesehen, die auf Grund eines ausgewählten Schwellwertes den das Ende der Gebrauchszeit des Gasfilters anzeigenden Sicherheitsalarm auslöst. Bei dieser bekannten Ausführung ist es nachteilig, daß es sich hierbei einerseits um ein im Wirkungsgrad ziemlich ungenaues Meßprinzip handelt und andererseits durch die Anordnung der das Warnsystem darstellenden Elektroden inmitten des Filtermaterials des Gas­ filters, dadurch eine vorzeitige Erschöpfung angezeigt werden kann, obwohl das Filtermaterial noch Schadgase aufnehmen könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Warneinrichtung zur Anzeige des Erschöpfungszustandes eines Schadgase zurückhaltenden Gasfilters zu schaffen, die eine sichere Erschöpfungsanzeige bei optimaler Ausnutzung der Gebrauchsdauer des Gasfilters gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß einerseits die Haltezeit des Gasfilters gegenüber der bisher üblichen erheblich erhöht werden kann und andererseits eine sichere Erschöpfungsanzeige gegeben ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des die Warneinrichtung aufnehmenden Gehäuses teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gehäuse mit Warneinrichtung bei abgenommenem Gehäusedeckel,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Filtergerätes, wobei die Warneinrichtung direkt an die Vollmaske angeschlossen und über einen Atemschlauch mit einer Filterbüchse verbunden ist,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Filtergerätes, wobei die Warneinrichtung direkt an die Filterbüchse angeschlossen und über den Atemschlauch mit der Vollmaske verbunden ist,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel des Filtergerätes, wobei die Warn­ einrichtung zwischen einem Gasfilter und der Vollmaske geschaltet ist, und

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Warneinrichtung.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht die Warnein­ richtung 1 aus einem patronenartigen Gehäuse 2 mit zwei gegenüber­ liegenden Anschlußstutzen 2a und 2b, in das eine elektrochemische Meßzelle 3, eine Batterie 4, eine elektronische Schaltung 5, eine Leuchtdiode 6, ein akustischer Signalgeber 7 und ein Wärmeaustau­ scher 8 untergebracht sind. An der Gehäuseseite des Anschlußstutzens 2a ist ein Ausatemventil 9 vorgesehen. Der Wärmeaustauscher 8 ist erforderlich, wenn die Warneinrichtung 1 beispielsweise bei einem Kohlenmonoxid-Gasfilter eingesetzt wird, weil dann mit einer Erwärmung der Einatemluft von über 35°C zu rechnen ist und die elektrochemische Meßzelle 3 vor diesen heißen Temperaturen geschützt werden muß. Bei Verwendung eines Wärmeaustauschers 8 ist die Warn­ einrichtung 1 in Pendelatmung zu beatmen, so daß das Ausatemventil des Atemanschlusses dichtgesetzt werden muß.

Es gibt bereits elektrochemische Meßzellen zum Nachweis von Kohlen­ monoxid, Chlor, Schwefelwasserstoff, Blausäure und Sauerstoff, die in die Warneinrichtung 1 für die entsprechenden Gasfilter einsetzbar sind.

Aus den Fig. 3 bis 5 ist ersichtlich, wie die Warneinrichtung 1 in einem Filtergerät eingebaut werden kann.

So ist in Fig. 3 das patronenartige Gehäuse 2 der Warneinrichtung 1 einerseits mit dem Anschlußstutzen 2a an dem zum Gasfilter 10 führenden Atemschlauch 11 angeschlossen und andererseits mit dem Anschlußstutzen 2b direkt an die Vollmaske 12. Das Gasfilter 10 kann z. B. auch eine Filterbüchse sein. Die Funktionsweise der derart in ein Filtergerät eingebauten Warneinrichtung, und zwar bei einem z. B. Kohlenmonoxid zurückhaltenden Gasfilter, ist folgen­ de:
Das Gasfilter 10 wird in einer Richtung beatmet, d. h. die Einatemluft I strömt durch das Gasfilter und durch die Warneinrichtung 1 in die Vollmaske 12 des Benutzers. Die Ausatemluft II passiert dann die Warneinrichtung 1 bis hinter den Wärmeaustauscher 8 und strömt über das Ausatemventil 9 ab. Hieraus wird deutlich, daß die Warnein­ richtung 1 in Pendelatmung beatmet wird. Der Wärmeaustauscher 8 wird durch die Ausatemluft II gekühlt, so daß beim erneuten Einatmen die heiße Einatemluft I aus dem Gasfilter 10 abgekühlt wird, und zwar vorteilhaft auf beispielsweise unter 40°C, um eine einwandfreie Funktion der elektrochemischen Meßzelle 3 zu gewährleisten, wenn die Einatemluft über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Bypaß durch Diffusion durch eine Teflonmembran in das Innere der Meßzelle 3 gelangt.

Die Meßzelle arbeitet nach dem Prinzip der elektrochemischen Oxidation und dient als Meßelement zum Nachweis schädlicher Schadgaskonzentrationen in der Einatemluft, die von dem vorgeschal­ teten Gasfilter 10 im Falle des Erschöpfungszustandes nicht mehr zurückgehalten bzw. entfernt werden können. Mit anderen Worten: die Meßzelle 3 mißt eine bestimmte schädliche Schadstoffkonzentration, die anzeigt, daß der im Gasfilter zurückgehaltene Schadstoff durch­ bricht, was bedeutet, daß das Gasfilter 10 erschöpft ist.

In Fig. 4 ist die Warneinrichtung 1 mit dem Anschlußstutzen 2a direkt an den als Filterbüchse ausgebildeten Gasfilter 10 und mit dem An­ schlußstutzen 2b an den Atemschlauch 11 mit der Vollmaske 12 ange­ schlossen.

In Fig. 5 ist die Warneinrichtung 1 zwischen dem Gasfilter 10 und der Vollmaske 12 geschaltet.

Fig. 6 zeigt die elektronische Schaltungsanordnung der Warneinrichtung 1 als Blockschaltbild, bestehend aus der elektrochemischen Meßzelle 3 der ein Signalverstärker 13 und diesem ein Schwellwertschalter 14 sowie die Leuchtdiode 6 und der akustische Signalgeber 7 nachgeschal­ tet ist. Zur Energieversorgung der Schaltungsanordnung ist eine Batterie 15 mit einer Batterieüberwachung 16 vorgesehen, die den Verbrauch der Batterie an der Leuchtdiode 6 und dem Signalgeber 7 optisch und akustisch anzeigt.

Die Schaltschwelle des Schwellwertschalters 14 ist auf das den alarm­ auslösenden Meßwert entsprechende Meßsignal eingestellt, das einer bestimmten Schadgas-Konzentration entspricht, die das Ende der Gebrauchszeit des Gasfilters 10 anzeigt. Überschreitet beispiels­ weise das von der Meßzelle 3 kommende Meßsignal die eingestellte Schaltschwelle (Alarmschwelle) des Schwellwertschalters 16, so wird dessen Ausgang leitend und die Leuchtdiode 6 sowie der Signalgeber 7 werden aktiviert und lösen den optischen und akustischen Alarm aus. Das Gasfilter 10 ist dann verbraucht.

Claims (4)

1. Elektrische Warneinrichtung mit optischen und akustischen Alarmgebern zur Anzeige des Erschöpfungszustandes eines Schadgase aus der Luft entfernen­ den oder in weniger schädliche Stoffe umwandelnden Gasfilters in Verbindung mit einem Atemanschluß, wobei eine elektronische Schaltungsanordnung der Warneinrichtung einen Schwellwertschalter aufweist, dessen Schaltschwelle auf ein den alarmauslösenden Meßwert entsprechendes Meßsignal einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) eine elektrochemische Meßzelle (3) mit der elektronischen Schaltung (5), der Alarmgeber (6, 7) und ein Wärmeaustauscher (8) sich in einem gemeinsamen patronenartigen Gehäuse (2) mit zwei gegenüberliegenden Anschlußstutzen (2a und 2b) befinden, das in Strömungsrichtung hinter das Gasfilter geschaltet ist,
• b) das Gehäuse (2) durch den Wärmetauscher (8) in zwei Kammern (A, B) unterteilt ist, wobei in einer auf der dem Benutzer abgewandten Seite und somit der dem Gasfilter (10) zugewandten Seite des Wärmeaustauschers (8) gelegenen Kammer (A) ein Ausatemventil (9) angeordnet ist, derart daß der Wärmeaustauscher (8) in Pendelatmung beatembar ist und somit die Ausatemluft durch den Wärmeaustauscher und das Ausatemventil (9) ge­ leitet wird, und
• c) sich die Meßzelle (3) in der anderen Kammer (B) des Gehäuses (2) befindet.

2. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Wärmeaustauscher (8) in der anderen Kammer (B) des Gehäuses (2) die elektronische Schaltungsanordnung (5) für die elektrochemische Meßzelle (3), dem Signalgeber (7) und der Leuchtdiode (6) angeordnet sind.

3. Warneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energie­ versorgung der Schaltungsanordnung (5) eine Batterie (15) mit einer Batterieüberwachung (16) vorgesehen ist, die den Verbrauch der Batterie (15) an der Leuchtdiode (6) und dem Signalgeber (7) anzeigt.

4. Warneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchströmen der Warneinrichtung (1) die Einatemluft (I) über einen Bypass durch Diffusion in das Innere der Meßzelle (3) gelangt.