呼吸设备制造技术

一种呼吸设备包括：供应装置，用于在第一超大气压力下提供可吸入气体；面罩装置，由使用者佩戴，其连接到供应装置且包括出气阀和正压需求阀，正压需求阀用于当使用者佩戴时，在面罩装置内形成低于所述第一超大气压力的第二超大气压力；以及气流控制部件，用于控制从供应装置至面罩装置的气流，该气流控制部件具有第一操作位置和第二操作位置，在第一操作位置，到需求阀的气流量受到限制；而在第二位置，到需求阀的气流量基本上不受限制，且通过面罩装置内的第二超大气压力的形成，气流控制部件向其第一操作位置偏置并向其第二操作位置移动。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
呼吸设备
本专利技术涉及一种呼吸设备，特别地但不仅仅是，一种配套的呼吸设备，其能够用于使佩戴者避开不适于呼吸的空气。这种设备通常包括面罩，如包围佩戴者的头部且围绕佩戴者颈部的密封的柔韧气密头罩，该头罩通过调节装置装有来自佩戴者携带的加压储气罐的空气。
技术介绍
结合有面罩(如柔韧头罩)的呼吸设备已众所周知，且大多数是“恒定气流”类型，其中空气以基本上恒定的速率供应到头罩中，通常约每分钟40升，其因适用于平均消费而总体上被接受。然而，因为呼吸是循环的，佩戴者所需的瞬时气流速率将不断变化，从呼出过程中的零到每次吸入峰值时约每分钟125升。这样可以看出每分钟40升的恒定气流不能满足佩戴者的需要，除非在呼出的过程中，能够将引入的空气储存在具有充足容量的柔韧的储气罐中以使得佩戴者吸入的容积不受限制。实际中，头罩本身通常作为所需的储气罐，且为此目的被制得足够大。具有恒定气流类型的普通头罩如附图中的图1所示，其包括柔韧头罩A，透明护目镜区域B，以及弹性织物制成的颈部密封件C。从高压源(未示出)提供空气，高压源通常为含有200巴压力空气的汽缸。汽缸中的阀(未示出)控制空气至减压器(仍未示出)的流动，该减压器提供约10巴的空气到气流调节阀，该气流调节阀再将空气提供至头罩A。来自气流调节阀的空气通过柔性软管D和连接器E进入头罩A，且由导向挡板F引导越过护目镜区域B以减少雾化。多余的空气和呼出的气体在呼气过程中通过颈部封口C和佩戴者颈部之间的空隙能够到达外部空气中。在上述的恒定气流设备中，有许多固有的明显限制。因为头罩A充当一储气罐，佩戴者呼出气体到其中，并连续地从其中吸入气体，所以很大部分呼出的二氧化碳将被重新吸入。这种问题的影响在于刺激佩戴者尝试更快速地呼吸以降低他或她肺中的二氧化碳浓度。因为二氧化碳生成速率-->的变化取决于佩戴者的身体条件，且更重要地取决于他或她利用进入头罩1内的新鲜空气的恒定气流工作的速率，所以在头罩A内的二氧化碳浓度达到足够高可引起憋闷的水平前，对于佩戴者能够工作的所述速率有一确定的限制。这样，尽管该恒定气流设备具有优点：简单，以及可预测的源自特定尺寸汽缸中的气流的持续时间，但实际上，这些优点的获得是以牺牲足够的空气供应以满足高需求为代价的，例如，这些高需求可能在与脱离有害区域有关的有压力的环境中碰到。该恒定气流设备的另一个缺点是头罩连续的膨胀和收缩可由护目镜的变形引起佩戴者视线异常。此外，由于在吸气过程中，头罩内的压力可降至周围大气压力之下，造成周围空气向头罩内泄露，除非该头罩的整体性和其对于佩戴者颈部的密封非常好，所以由该设备提供的保护因素是较差的。恒定气流头罩设备中固有的上述缺陷在某种程度上能够通过按需提供空气而不是以恒定速率提供空气来得到解决。在这种系统中，如以前一样从高压源提供空气，高压源通常为含有200巴压力空气的汽缸。汽缸中的阀控制气体流向减压器，减压器提供约10巴压力的空气到正压需求阀，该阀按照佩戴者的瞬时需求精确调节气流量，并结合弹簧加载的呼气阀，在头罩内保持恒定超环境(super-ambient)压力，有效防止任何向内的泄漏。典型的需求阀(demand valve)具有敏感压力响应膜片，该膜片的一面暴露在头罩内的压力中，而另一面暴露在环境压力中。针对头罩内压力的变化，膜片移动，操作阀以控制头罩内的气流。膜片被偏置，以当头罩内的压力例如高于环境压力2毫巴时，关闭该阀。可允许多余空气排出到大气中的出气阀被偏置，以当头罩内的压力例如高于环境压力3毫巴时，开启该阀。因而，当头罩围绕佩戴者的颈部被密封时，2至3毫巴间的超环境压力保持在头罩中，且需求阀对由呼吸引起的压力变化和依据使用者的需求空气向头罩中的进入作出反应。该头罩恒定保持在膨胀状态，以使得护目镜相对佩戴者的眼睛基本上保持在固定位置，且不使护目镜弯曲导致佩戴者的视线扭曲。上述已知的头罩还具有明显的缺点。因此，为获得围绕佩戴者颈部的完全气密密封，使用了膜片密封件。该膜片密封件由薄弹性材料(如橡胶)-->的圆片组成，有为颈部而设的中心孔，且难于从头上套上，特别是对戴眼睛的使用者，并易于损坏和撕裂。头罩的大容积使得内面罩(inner mask)的并入成为必要，内面罩可覆盖佩戴者的鼻和口，以减少呼吸循环气体的体积且保持可接受的低浓度的可吸入二氧化碳。有必要通过弹性或可调节的全套装置的配置将内面罩固定在佩戴者脸部的正确位置。向佩戴者脸部突出的内面罩的边缘倾向于附在眼镜上且因此使眼镜移位，这样眼镜在头罩内难于再次定位。此外，当戴上头罩时，内面罩本身被推出而脱离原位，这样内面罩不得不在一些情况下通过调节外带来重新定位并紧固在佩戴者的脸部。这些是能够负面影响佩戴头罩的便利性和速度的缺点，这些因素在紧急逃脱环境中是至关重要的，特别是当佩戴者在使用该设备中具有有限的训练或经验时。已知设备的另一个缺点是：为避免在穿戴头罩的同时，气体通过需求阀大量流失，必须在源自汽缸的气体开始供应之前戴上头罩或在需求阀上装备公知为“优先呼吸(first breath)”的机构，该机构可防止将头罩密封到佩戴者的颈部之前任何气流进入头罩，且为运转该机构，能够通过佩戴者的吸气将头罩抽成部分真空。这些设置中的任何一个在使该设备运转时还将引起困难和延迟，且如果没有向头罩的明显供气，无经验的使用者可能不情愿戴上头罩。附图2中示出了正压类型的普通头罩，其中应用到零件上的附图标记与图1中的一致。一柔韧头罩A具有透明可视区域B且通过颈部密封件C密封在佩戴者的颈部周围。需求阀E通过可拆卸地接合经适配器G连接到内面罩F上。内面罩F通过弹性或可调节的全套装备H固定在佩戴者脸上。呼出的气体经过弹簧加载的呼气阀J而非经过颈部密封件C和佩戴者的颈部之间释放到大气中。本专利技术的目的在于提供一种改进形式的呼吸设备。在英国专利2,074,455说明书中，描述了一种呼吸设备，其被构造成：如果该设备被允许完全敞开，即，当没有超环境压力存在于面罩内时，阀将完全关闭引入的空气供应。这样，当面罩被戴上和调节时，根本没有至佩戴者的空气流。在美国专利4,345,592说明书中，描述了一种呼吸设备，其包括一设备，如果经过需求阀的气流超过预定速率，该设备可完全关闭至需求阀的空气-->供应，这将是这种情况：在戴上面罩之前开启空气供应，或去除面罩后空气供应依旧开启。在美国专利4,250876说明书中，描述了一种呼吸设备，其包括一需求阀，该需求阀装备有两点定位(two-position)的手动操作转向开关，以施加或去除源自阀膜的弹簧偏压，这样在一个位置，需求阀在正压力模式下起作用，而在另一位置上，需求阀在负压力模式下起作用。本专利技术的更具体的目的在于提供一种呼吸设备，该设备具有与上述说明书中所述的呼吸设备相比明显的优点。
技术实现思路
根据本专利技术提供了一种呼吸设备，该设备包括：供应装置，用于在第一超大气压力下提供可吸入气体；面罩装置，由使用者佩戴，其连接到供应装置且包括出气阀和正压需求阀，正压需求阀用于当使用者佩戴面罩装置时，在面罩装置内形成低于所述第一超大气压力的第二超大气压力，以及气流控制部件，用于控制从供应装置至面罩装置的气流。该气流控制部件具有第一操作位置和第二操作位置，在第一操作位置上，到需求阀的气流量受到限制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸设备，其包括：供应装置，用于在第一超大气压力下提供可吸入气体；面罩装置，由使用者佩戴，其连接到供应装置且包括出气阀和正压需求阀，正压需求阀用于当使用者佩戴面罩装置时，在面罩装置内形成低于所述第一超大气压力的第二超大气压力，以 及气流控制部件，用于控制从供应装置至面罩装置的气流，该气流控制部件具有第一操作位置和第二操作位置，在第一操作位置，到需求阀的气流量受到限制，而在第二位置，到需求阀的气流量基本上不受限制，且通过面罩装置内的第二超大气压力的形成，气 流控制部件向其第一操作位置偏置并向其第二操作位置移动。

【技术特征摘要】
GB 2000-11-2 0026825.01.一种呼吸设备，其包括：供应装置，用于在第一超大气压力下提供可吸入气体；面罩装置，由使用者佩戴，其连接到供应装置且包括出气阀和正压需求阀，正压需求阀用于当使用者佩戴面罩装置时，在面罩装置内形成低于所述第一超大气压力的第二超大气压力，以及气流控制部件，用于控制从供应装置至面罩装置的气流，该气流控制部件具有第一操作位置和第二操作位置，在第一操作位置，到需求阀的气流量受到限制，而在第二位置，到需求阀的气流量基本上不受限制，且通过面罩装置内的第二超大气压力的形成，气流控制部件向其第一操作位置偏置并向其第二操作位置移动。2.根据权利要求1所述的呼吸设备，其中气流控制部件包括：入口；出口；密封装置，其可在第一位置和第二位置间移动，在第一位置，密封装置关闭入口，而在第二位置，开启入口，密封装置的第一位置和第二位置与气流控制部件的第一和第二操作位置分别对应；旁路，其不论密封装置的位置，在入口和出口之间提供有限的气流流通；偏压装置，其推动密封装置指向密封装置的第一位置，以及驱动装置，其对出口处的流体压力作出响应并当出口处的流体压力超过预定极限值时，可操作地将密封装置从第一位置移动到第二位置。3.根据权利要求2所述的呼吸设备，其中驱动装置包括可移动表面，其可由偏压装置在第一方向上驱动，并通过具有暴露在入口处的流体压力中的第一区域和暴露在出口处的流体压力中的第二区域，在与第一方向相反的第二方向上被驱动。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯J福斯，
申请(专利权)人：尼古拉斯J福斯，
类型：发明
国别省市：GB[英国]