便携式的装有动力的空气净化呼吸器制造技术

一种便携式的装有动力的空气净化呼吸器，包括：适于由用户携带的壳体；过滤罐，所述过滤罐安装在所述壳体上并适于过滤环境空气，由此使空气适合于由用户呼吸；加强包围件，所述加强包围件具有至少一个入口以允许环境空气通入到所述过滤罐，所述包围件安装在所述壳体上，布置成围绕所述过滤罐，并在使用过滤罐为用户过滤环境空气时适于为所述过滤罐提供保护以免受火焰和热的影响；和吹风机，所述吹风机迫使空气通过所述包围件中的所述至少一个入口并通过所述过滤罐以产生适合于呼吸的过滤后空气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及呼吸器设备，并具体涉及利用一个或多个封闭过滤器的便携式 装有动力的空气净化呼吸器。
技术介绍
已知各种用于在危险环境中提供可呼吸空气的设备。两种具体的常用类型是空气 过滤类型和自备呼吸设备(“SCBA”)类型，在前者中过滤环境空气来去除有危害的污染物 以使得用户可以安全呼吸空气，在后者中用户携带并按需要使用含可呼吸空气供应的压力 容器。每种类型都使用了几十年了。最近，已经将这两种设备组合来为用户提供更大的灵活性。组合SCBA/空气过滤 呼吸器可以由民防工人、第一出动人员(firstresponder)、危险品小组和军事人员使用， 以使用户能够在被对呼吸道有害的物质或化学物污染或可能污染的环境中停留更长时间。 SCBA通过从压力容器向用户提供空气供应来提供呼吸保护。空气过滤呼吸器采用过滤罐， 这些过滤罐从提供给用户的空气过滤有害物质或化学物。空气过滤呼吸器可以采用两种形 式之一纯负压装置或者吹风器辅助装置。在纯负压空气过滤呼吸器中，用户需要用肺通过 过滤罐吸入空气。在送风器辅助装置中，借助适应气流的电子吹风器帮助用户通过过滤罐 吸入空气。吹风器辅助装置在工业中通常称为装有动力的空气净化呼吸器(“PAPR”)。当前的呼吸器构造通常限制为用于空气过滤的呼吸器或者从压力容器提供正压 力的空气供应的呼吸器。通过提供两种呼吸保护，用户使用呼吸保护的空气过滤模式，而能 够停留在有潜在污染的区域或者未分类为对生命和健康有直接危害(“IDLH”)的污染区 域中。然后，如果用户需要进入IDLH环境或者当前环境变成IDLH，则用户能够切换到SCBA 呼吸器并呼吸从压力容器供应的空气。最后，用户在退出IDLH环境之后能够切换回到空气 过滤模式，并为退出环境和/或整个排除污染过程中保持呼吸保护。重要的因素是在不将 用户暴露到周围环境的情况下允许用户在呼吸模式之间来回切换。使用这种构造的一个示例场景是危险品小组进行工作来清理大建筑物内的危险 化学泄漏物。在泄漏物的现场时，用户将需要SCBA的呼吸保护。但是，他们必须穿越通过 建筑物的很长距离而到达泄漏的实际位置。在此穿越期间，用户也需要呼吸保护，尽管呼吸危险仅仅需要空气过滤保护。如果此场景对于仅仅装备有SCBA的用户发生，人们可以容易 看到会减少在泄漏现场的实际停留时间，因为SCBA使用的压缩空气的一部分在穿越进出 建筑物时被消耗了。如果用户装备有组合SCBA/空气过滤呼吸器，则可以使用空气过滤呼 吸器穿越进出建筑物，而仅仅在泄漏现场需要时使用SCBA。这样，用户将能够使完成任务的 时间最大化。使用这种构造的另一个示例场景是军事消防员·军事消防单元中的人员每人都装备有组合SCBA/PAPR呼吸器。在正常消防任务 期间在没有PAPR的情况下使用SCBA。 在化学或生物攻击的情况下，消防人员将每人都穿上面罩和PAPR，只要他们处于 待命状态就穿着此配置，由此受到保护而不会受化学或生物环境的影响。·如果在化学或生物攻击期间且穿着PAPR时，人员受到召唤进行消防任务，PAPR 可以附装到SCBA，然后可以穿上组合单元。然后用户可以按需要切换到SCBA进行消防。·在退出有火的环境时，如果用户已经受到化学或生物攻击的污染，他将切换到 PAPR,然后脱下SCBA并从SCBA移除PAPR。在此循环的整个过程中，用户一直保持他的呼吸 保护，并且现在准备好进行排除污染循环。组合两种呼吸器可能不是一个新的概念；但是组合这两者的方法以及其下述构造 是独特且新颖的。关于传统PAI^R设计的另一问题是它们仅仅对用户提供呼吸帮助，并在深呼吸的 情况下使得面罩压力变成负压。不幸的是，这通常会使用户的面部密封泄漏，由此将用户暴 露到周围环境。这可以通过保持用户面罩内的正压力来防止。但是，为了使PAPR向用户提 供足够的气流以保持正压力，甚至在高呼吸速率下，也必须产生恒定的高气流。测试表明重 体力工作的呼吸速率可以在每分钟100升(“1pm”)的量级上。如果假定人以正弦呼吸曲 线呼吸，则这相当于超过3001pm的峰值空气流速。这意味着为使PAI3R保持正压力，应该向 面罩提供至少3001pm的流速。这种情况表现出的问题涉及用户的呼气。首先，用户实际上 仅仅需要3001pm或更高流速用于每个呼吸循环的一小部分；供应到面罩的其余空气都从 面罩的呼气阀排出。这表明空气被过滤而未被用户使用。其次，在此3001pm或更高的气流 进入面罩的情况下，当用户处于呼吸循环的呼气部分时也适用同一峰值流，这意味着呼气 阀必须能够处理6001pm或更高的峰值流(PAI3R供应的流+用户呼气流)。为了在不使用户 受到高呼气压力的情况下适应此大小的流，需要过大的呼气阀。于是，本领域中存在对于处 理此问题的改进方法的需求。关于传统PAH 设计的另一问题是它们并不预期携带进入有火或其他高热环境。 在典型PAPR中使用的过滤罐并不构造成耐受火焰、高热等，因为这样的要求到目前为止很 少是必要的。近来的一种保护过滤罐的方法是用“无菌鞋”盖住每个罐以保护其直到要使用 该罐为止。不幸的是，这种设计需要移除无菌鞋的附加步骤，而该步骤耗时且麻烦。此外， 一旦移除，无菌鞋必须安全携带或存放，这对用户来说很麻烦。另外，无论无菌鞋还是任何 其他已知装置都无法提供用于封闭对过滤罐的空气接触的装置，该装置用于在使用多个过 滤罐时平衡过滤罐之间的气流并由此在过滤罐上提供均勻的磨损，或者提供仅仅通过密闭 使用以控制进出过滤罐的气流才可用的功能。
技术实现思路
所专利技术的呼吸器采用了具有若干独特特征的PAPR。因为PAI5R可能会被携带进入 消防环境，所以必须保护其免受该处所发现的所有危害的影响。重要的是，PAI^R用于过滤 空气的过滤罐容易受到热、火焰、水和湿气的影响。因为所有这些危害都可以在发火现场找 到，所以过滤罐的保护非常重要。所专利技术的呼吸器的PAI^R采用完全容纳过滤罐的包围件。 该包围件的入口提供了空气进入包围件的曲折路径，由此防止过滤罐暴露到以上危害下。 在一些实施例中，入口管道还可以打开和关闭，以提供进一步的保护。如果提供，这样的管 道可以包括能手动操作或通过电子或气动控制操作的入口盖。在有或没有入口管道的情况 下，包围件还通过覆盖罐的各种突起而提供了使PAPR具有流线型的附带优点，这些突起可 能对消防员形成障碍危险。本专利技术包括利用一个或多个封闭过滤器的便携式空气净化系统。广泛而言，根据 一个方面的本专利技术是一种装有动力的空气净化呼吸器，包括包围件，所述包围件限定形成 单个连续封闭内部；将环境空气引导到所述包围件的内部的至少一个入口 ；布置在所述包 围件的内部中的多个过滤罐；吹风机，所述吹风机迫使空气通过所述至少一个入口，进入所 述包围件的内部并通过所述多个过滤罐以产生适合于呼吸的过滤后空气。在此方面的特征中，所述至少一个入口将环境空气分配到布置在包围件的内部中 的多个过滤罐中的每个；所述包围件被加强以防止所述多个过滤罐受到外力损害；所述装 有动力的空气净化呼吸器还包括适于接纳并保持所述多个过滤罐中每个的支持结构，所述 包围件主要安装到所述支持结构而非过滤罐以避免外力从所述包围件传递到所述过滤罐； 所述装有动力的空气净化呼吸器还包括流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式的装有动力的空气净化呼吸器，包括：适于由用户携带的壳体；过滤罐，所述过滤罐安装在所述壳体上并适于过滤环境空气，由此使空气适合于由用户呼吸；加强包围件，所述加强包围件具有至少一个入口以允许环境空气通入到所述过滤罐，所述包围件安装在所述壳体上，布置成围绕所述过滤罐，并在使用过滤罐为用户过滤环境空气时适于为所述过滤罐提供保护以免受火焰和热的影响；和吹风机，所述吹风机迫使空气通过所述包围件中的所述至少一个入口并通过所述过滤罐以产生适合于呼吸的过滤后空气。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA菲弗，WE帕森，JW摩根三世，RD威廉斯，
申请(专利权)人：斯科特科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]