專利名稱：動(dòng)力空氣凈化呼吸器系統(tǒng)和呼吸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種幫助人在惡劣環(huán)境中呼吸的設(shè)備。更具體地說(shuō)，涉及這樣一種設(shè)備，它能用于凈化受污染的空氣，并提供易攜帶的清潔空氣。
背景技術(shù)：
目前有兩種用于幫助受污染空氣侵襲的人呼吸的系統(tǒng)。第一種為動(dòng)力呼吸器(SCBA——自備呼吸設(shè)備)，它將壓縮(例如瓶裝)空氣輸送到緊密配合的面罩或通向嘴和/或鼻子的其它導(dǎo)管，供使用者吸入。這些系統(tǒng)根本不允許使用者接觸環(huán)境的大氣。第二種為以濾毒罐形式使用的過(guò)濾器/去污系統(tǒng)，它與依賴于凈化環(huán)境空氣以使其適合呼吸的呼吸器設(shè)備相連。這種過(guò)濾系統(tǒng)可以使用或者不使用輔助動(dòng)力。在動(dòng)力系統(tǒng)中，環(huán)境大氣在動(dòng)力風(fēng)扇等的作用下通過(guò)合適的過(guò)濾器/去污裝置或其它凈化裝置被吸入，從而使污染的環(huán)境空氣重新成為可以呼吸的空氣。凈化得到的空氣被送往某種頭盔、例如緊密配合的面罩(整個(gè)系統(tǒng)被稱為動(dòng)力空氣凈化呼吸器(PAPR))。這兩種呼吸輔助裝置都可供必須呼吸環(huán)境大氣的人員使用，而且這種空氣被認(rèn)為是受到嚴(yán)重污染的、不宜呼吸或危險(xiǎn)的空氣。
危險(xiǎn)的或不宜呼吸的大氣被認(rèn)為是氧氣的體積百分含量小于19.5的空氣，或者雖然含有必需的氧氣，但同時(shí)還含有大量有害污染物，如顆粒物或氣體的空氣也被認(rèn)為是被污染的和有害的。不難理解，在某些情況下(其中氧氣含量為至少19.5％)，佩戴者只需使用一過(guò)濾系統(tǒng)就能進(jìn)入大氣污染地區(qū)，假使該過(guò)濾器能夠?qū)Ω段廴镜奶魬?zhàn)，由此凈化大氣，能讓該使用者呼吸，并仍然使其保持健康。該過(guò)濾器可配備有能去除佩戴者環(huán)境大氣中的有害成分的裝置。特別是，以去污系統(tǒng)為基礎(chǔ)的過(guò)濾器，就是那些可以凈化被污染了的環(huán)境大氣，并使其轉(zhuǎn)化為可以呼吸的空氣的系統(tǒng)。當(dāng)這些系統(tǒng)將空氣源在正壓力下傳送通過(guò)凈化元件(如合適的過(guò)濾器)時(shí)工作最好。也就是說(shuō)，使用泵/風(fēng)扇吸取被污染的大氣，使其通過(guò)一過(guò)濾器，與改善污染物的物質(zhì)接觸，且隨后迫使凈化了的，即過(guò)濾后的空氣在正壓力下進(jìn)入面罩或與佩戴者的呼吸有關(guān)的其它裝置，例如口夾、頭罩或頭盔。盡管可以優(yōu)選動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的空氣供應(yīng)裝置，例如電池驅(qū)動(dòng)的泵/風(fēng)扇類裝置，但也知道可以使用不用外部裝置驅(qū)動(dòng)的空氣凈化系統(tǒng)。在那些非動(dòng)力系統(tǒng)中，使用者肺部的動(dòng)力提供必要的推動(dòng)力，從而迫使被污染的空氣通過(guò)凈化元件，然后輸送給使用者。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，凈化環(huán)境大氣的這種裝置將被稱為空氣凈化呼吸器(APR)。當(dāng)由于使用電池、線電流或其它動(dòng)力泵或風(fēng)扇類裝置迫使空氣通過(guò)該系統(tǒng)時(shí)，這些操作系統(tǒng)被稱為動(dòng)力空氣凈化呼吸器(PAPR)。
只要凈化過(guò)的空氣中氧氣的體積百分比在19.5以上，且只要污染物是可以通過(guò)過(guò)濾去除的污染物，如煙灰和煙塵，和/或可通過(guò)與合適的凈化物質(zhì)反應(yīng)而改善的污染物，動(dòng)力空氣凈化呼吸器(PAPR)就能保護(hù)佩戴者免受污染物之害。就實(shí)際效果而言，這些系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)成使用可更換的過(guò)濾器和空氣凈化罐。然而，當(dāng)環(huán)境大氣中氧氣的體積含量低于19.5％時(shí)，這些系統(tǒng)就會(huì)毫無(wú)價(jià)值。
還存在其它情況，例如環(huán)境大氣污染嚴(yán)重，或者說(shuō)污染如此嚴(yán)重，以至于過(guò)濾器和/或去污/凈化系統(tǒng)無(wú)法處理這一問(wèn)題；和/或環(huán)境空氣中的氧氣含量太低，以至于無(wú)法滿足人的生存需要(也就是說(shuō)，這里大氣為IDLH，意思是環(huán)境大氣為直接威脅生命和健康)。在這些情況下，人在進(jìn)入具有如此污染水平和類型的區(qū)域時(shí)，必須隨身攜帶自己的空氣源。這類似于SCUBA潛水員用裝有壓縮清潔空氣的容器(瓶子)來(lái)隨身攜帶自己的空氣。
一個(gè)問(wèn)題是SCBA的佩戴者必須支撐瓶裝空氣的全部重量，而在水中，潛水員的優(yōu)勢(shì)在于能借助水的浮力來(lái)支撐SCUBA罐的重量。即便如此，大多數(shù)SCBA系統(tǒng)都只能攜帶足夠使用大約一個(gè)小時(shí)的瓶裝壓縮空氣。當(dāng)然，最理想的情況是瓶裝空氣既能增加使用者，如消防員在有害環(huán)境中工作的時(shí)間，同時(shí)又能使人所必須攜帶的重量最小，從而使他能夠支撐得更久。
不難理解，氣瓶很重，尤其在它們被裝滿的時(shí)候。對(duì)于消防員，他們總是隨時(shí)準(zhǔn)備隨身攜帶工具進(jìn)入惡劣的環(huán)境，并且火的熱量使他們更難攜帶過(guò)重的壓縮空氣容器。此外，消防員必須通過(guò)佩戴某種形式的APR經(jīng)常從某個(gè)區(qū)域外的安全環(huán)境空氣行進(jìn)相對(duì)較遠(yuǎn)的距離，到達(dá)污染嚴(yán)重到大氣已無(wú)法被正常清潔的區(qū)域，在前一個(gè)區(qū)域內(nèi)，空氣僅僅在某種程度上被火污染，但還可以被清潔，而在后一個(gè)區(qū)域內(nèi)，他必須呼吸隨身攜帶的空氣，否則會(huì)因缺氧而窒息，或受到其它污染物的侵害。
當(dāng)隨身攜帶空氣源時(shí)，對(duì)于可以安全攜帶多少空氣，有一個(gè)非常真實(shí)的實(shí)踐限制。與在水下使用SCUBA裝備進(jìn)行操作相反，消防員所用的氣瓶相當(dāng)重，且必須由佩戴者完全支撐，而且也不能利用水的浮力來(lái)部分支撐它們的重量。將它們做得更大一點(diǎn)兒，從而能夠攜帶更多空氣，但這樣卻增加了它們的重量，降低了它們的便攜性。重量和工作條件的這種結(jié)合嚴(yán)重限制了佩戴/攜帶自備空氣源和工具的消防員能夠有效滅火的時(shí)間。
因此，還存在這樣的情況，例如，在部分滅火時(shí)間內(nèi)，消防員不需要攜帶空氣，而在其它部分滅火時(shí)間又需要便攜式瓶裝空氣。然而，現(xiàn)有系統(tǒng)只適應(yīng)其中的一種或另一種情況，即現(xiàn)有的系統(tǒng)要么提供正壓力(泵送的)過(guò)濾和凈化系統(tǒng)，以將污染的環(huán)境大氣轉(zhuǎn)化為清潔得足以安全呼吸的空氣，要么提供壓縮的瓶裝空氣，瓶裝空氣由人攜帶，用于代替環(huán)境大氣。盡管兩種系統(tǒng)都有缺點(diǎn)，但每種系統(tǒng)又各有優(yōu)點(diǎn)，甚至在危急情況下，兩者都是必需的。
上面和下面的注解都用消防員來(lái)例示將從使用本發(fā)明而獲益的那類人。然而，本發(fā)明并非僅限于供消防員使用?；S和煉油廠的工人實(shí)際上也需要從本發(fā)明系統(tǒng)中受益。戰(zhàn)場(chǎng)上正遭受化學(xué)或生物武器攻擊的戰(zhàn)士也會(huì)從本發(fā)明系統(tǒng)中大大受益。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)明白，其他人也會(huì)得到本發(fā)明的類似幫助。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種呼吸輔助設(shè)備，包括一個(gè)緊密配合的面罩或?qū)⒑粑玫目諝馑徒o需要它的人的其它常規(guī)裝置，它適于與人臉或嘴或鼻子(或它們的任意組合)緊密配合。為了便于理解，將進(jìn)一步解釋面罩的使用。然而，這種使用是解釋性的而非限制性的。也可使用口罩實(shí)現(xiàn)將可吸入的空氣送給使用者的功能。
在完全手動(dòng)操作的情況下，PAPR和SCBA通過(guò)各自的呼吸軟管被分別連接到面罩上，它們中每個(gè)都有各自的進(jìn)入點(diǎn)，這是對(duì)雙進(jìn)口面罩而言；而如果使用單進(jìn)口面罩，則通過(guò)“T”形元件或者類似的連接裝置連接。在每個(gè)面罩上或面罩周圍都帶有一個(gè)止逆(單程)閥。面罩中有一個(gè)排氣閥，以便將廢氣排放到大氣中。還提供有閥門和/或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，以便佩戴者可以控制是否接收清潔過(guò)的環(huán)境空氣或者供應(yīng)的(瓶裝的)空氣。該閥門和/或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)可由使用者手動(dòng)操作，在這種情況下，使用者可以獨(dú)立決定使用哪一種氣源；該閥門和/或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)也可以在半自動(dòng)控制條件下進(jìn)行操作，此時(shí)來(lái)自SCBA和PAPR的氣源都被連接到一個(gè)閥門總管上。一開(kāi)始，SCBA氣源處于斷開(kāi)狀態(tài)，而PAPR氣源處于接通狀態(tài)?？諝馔ㄟ^(guò)PAPR被輸送到面罩。佩戴者或者根據(jù)自己的判斷、或者根據(jù)聲音和/或視覺(jué)警報(bào)，打開(kāi)SCBA氣源閥門，然后關(guān)閉PAPR，其中聲音和/或視覺(jué)警報(bào)是在對(duì)環(huán)境空氣進(jìn)行采樣和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上工作，并通過(guò)警報(bào)的方式指示系統(tǒng)應(yīng)從PAPR切換到SCBA操作。在排氣時(shí)，SCBA空氣的壓力會(huì)使總管閥門來(lái)回移動(dòng)，自動(dòng)切斷PAPR，單獨(dú)開(kāi)著SCBA上的氣源。在另一個(gè)方案中，可以根據(jù)與閥門裝置有關(guān)的采樣和測(cè)試裝置自動(dòng)決定是接受來(lái)自濾毒罐/過(guò)濾器的凈化空氣，還是需要從所提供的氣瓶裝置來(lái)的空氣，其中閥門裝置將被電動(dòng)操作，從而打開(kāi)到SCBA的通道，并關(guān)閉經(jīng)總管閥門到PAPR的通道。
至少為一個(gè)氣瓶提供與面罩上至少一個(gè)端口的連接，并提供一個(gè)控制閥，用來(lái)控制是否從瓶中抽出空氣。至少為一個(gè)與氣瓶分開(kāi)的過(guò)濾器或?yàn)V毒罐也提供一個(gè)控制閥系統(tǒng)，該系統(tǒng)可允許控制是否通過(guò)PAPR吸收環(huán)境空氣，并將其輸送到面罩。為電池或其它動(dòng)力電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇提供諸如開(kāi)關(guān)或手柄之類的裝置，從而使該電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇工作或停止。該風(fēng)扇在操作中被連接到過(guò)濾器或?yàn)V毒罐與使用者之間，這樣，當(dāng)環(huán)境空氣具有充足的氧氣含量、且污染物適合通過(guò)過(guò)濾或在濾毒罐中進(jìn)行化學(xué)處理而去除時(shí)，可以操作開(kāi)關(guān)來(lái)激活風(fēng)扇，并帶動(dòng)環(huán)境空氣通過(guò)過(guò)濾器或?yàn)V毒罐，然后在那里將空氣中的有害成分，如煙灰和其它有害顆粒、蒸汽或氣體凈化掉。在手動(dòng)操作條件下，當(dāng)環(huán)境空氣中的氧氣不足、或污染物如此之多以至于無(wú)法通過(guò)過(guò)濾器或?yàn)V毒罐的過(guò)濾或其它處理而去除時(shí)，佩戴者可打開(kāi)SCBA的閥門，并切斷PAPR。環(huán)境空氣就不再通過(guò)過(guò)濾器或?yàn)V毒罐而被吸入。相反，現(xiàn)在由SCBA來(lái)供應(yīng)空氣。
在使用面罩的地方，適合為面罩安裝一單程閥，該單程閥能使呼出的廢氣排出，而不管吸入的空氣是通過(guò)過(guò)濾器/濾毒罐而來(lái)還是來(lái)自瓶裝的壓縮空氣。當(dāng)它與閉合電路設(shè)備結(jié)合使用時(shí)，認(rèn)為它也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
與常規(guī)的一樣，壓力相當(dāng)大的瓶裝空氣必須將其壓力減小到能夠被使用者呼吸的程度，而且不會(huì)損害他們的呼吸系統(tǒng)。這種方法以及實(shí)現(xiàn)這種方法的設(shè)備本身是已知的。合適的是，市售的第一和第二級(jí)調(diào)節(jié)器可以用作這一目的。這樣，在氣瓶和面罩之間實(shí)際上有兩個(gè)連續(xù)的閥門系統(tǒng)第一閥門，它是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)閉閥，被連接到氣瓶上或離氣瓶非常近的地方；和調(diào)節(jié)器，即減壓閥系統(tǒng)，它位于第一閥門和面罩之間的直線上。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的分解透視圖，為了便于理解，省略了一些部件；圖2為根據(jù)本發(fā)明的處于完全組裝狀態(tài)的設(shè)備的一個(gè)方面的透視圖，在這里，PAPR和SCBA使用一根共用的軟管連接到面罩上；圖3為根據(jù)本發(fā)明的空氣供應(yīng)系統(tǒng)的第一實(shí)施例的示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的空氣供應(yīng)系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的空氣供應(yīng)系統(tǒng)的第三實(shí)施例的示意圖；和圖6為根據(jù)本發(fā)明的空氣供應(yīng)系統(tǒng)的第四實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見(jiàn)附圖，圖1和圖2示出一種設(shè)備，該設(shè)備包括面罩10，面罩10適合與佩戴者的面部緊密配合，從而防止環(huán)境大氣的侵入(為了清楚起見(jiàn)，未示出佩戴面罩的使用者。此外，為了清楚起見(jiàn)，也未示出備用的嘴和/或鼻呼吸元素)。軟管14將面罩10直接連接到可吸入空氣源上，如已經(jīng)被凈化過(guò)的且在鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)和風(fēng)扇組件15(見(jiàn)圖1、2和6)的作用下被迫進(jìn)入面罩的空氣。在這個(gè)實(shí)施例中，面罩10還經(jīng)軟管27被直接連接到壓縮空氣瓶22上。需要注意的是，在該實(shí)施例中，面罩本身是增壓室，瓶裝空氣以及凈化過(guò)的環(huán)境空氣都被迫進(jìn)入其中。
鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)和風(fēng)扇組件15在操作中被連接到增壓室組件18上，在該增壓室組件18上連有多個(gè)過(guò)濾器元件16。啟動(dòng)葉輪式風(fēng)扇25將會(huì)使環(huán)境空氣通過(guò)過(guò)濾器或?yàn)V毒罐被抽出，過(guò)濾器或?yàn)V毒罐包含合適的去污部件16，從而除去固體顆粒物質(zhì)、有害的氣體和/或氣味，得到清潔空氣19。根據(jù)所安裝濾毒罐的分類以及在污染區(qū)域所使用的時(shí)間，濾毒罐可以在化學(xué)、生物或核污染環(huán)境中提供可吸入的空氣。
凈化過(guò)的空氣可能具有充足的氧氣含量，該凈化過(guò)的空氣通過(guò)風(fēng)扇25與面罩10形成操作關(guān)系，從而為佩戴者提供可吸入的空氣。如圖6所示，凈化過(guò)的空氣19可以被直接輸送到面罩10；或者如圖3、4和5所示，通過(guò)第二增壓室21被調(diào)往面罩10。
這樣，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過(guò)為面罩10提供單獨(dú)的通道30和32，從而將凈化過(guò)的環(huán)境空氣源與瓶裝空氣源(適合由正常的大氣供應(yīng))分開(kāi)。這些單獨(dú)的進(jìn)入點(diǎn)中的每一個(gè)都適合由單程閥或止逆閥34和36關(guān)閉。也就是說(shuō)，這些閥門30和32以及氣源的氣壓暫時(shí)允許空氣流進(jìn)面罩10，但不允許面罩內(nèi)的空氣流出面罩并回流到另一個(gè)空氣源和凈化系統(tǒng)。還提供一個(gè)單獨(dú)的閥門38，它也是單程閥，它允許面罩10內(nèi)的氣體從面罩10排放到環(huán)境大氣中。這個(gè)排氣閥38被設(shè)計(jì)成只有當(dāng)面罩10內(nèi)的氣體壓力大于環(huán)境壓力時(shí)才會(huì)打開(kāi)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，面罩10通過(guò)軟管14a被連接到增壓室21上。該增壓室21適合從空氣瓶22中通過(guò)軟管27并經(jīng)調(diào)節(jié)器12和切斷閥24輸入空氣。增壓室21也適合從過(guò)濾器/濾毒罐16中通過(guò)風(fēng)扇25并經(jīng)軟管29輸入凈化過(guò)的空氣19。增壓室21可以被交替輸入瓶裝空氣或凈化過(guò)的空氣。
在圖3、4和5中，所示面罩10經(jīng)軟管14a被連接到增壓室21上，接著增壓室21經(jīng)軟管27被連接到壓縮空氣瓶22上。增壓室21還經(jīng)軟管29并通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)推進(jìn)器25連接到增壓室18上，進(jìn)而連接到過(guò)濾器/濾毒罐16上，以及連接到環(huán)境空氣入口31上?？諝馄?2經(jīng)軟管27、調(diào)節(jié)器12和切斷閥24被連接到增壓室21上。增壓室21具有合適的適用于控制來(lái)自氣瓶22或過(guò)濾器/濾毒罐16的空氣流的閥門裝置34和36。葉輪式風(fēng)扇25提供了使環(huán)境空氣通過(guò)入口31以及通過(guò)過(guò)濾器/濾毒罐16進(jìn)入面罩的裝置。
過(guò)濾器/濾毒罐增壓室18支持至少一個(gè)，優(yōu)選多個(gè)過(guò)濾器或?yàn)V毒罐16。每個(gè)濾毒罐的出口19優(yōu)選在操作中與面罩增壓室21的開(kāi)口21相通，以便當(dāng)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇25抽入每個(gè)過(guò)濾器/濾毒罐16中的污染空氣被清潔后，再由該風(fēng)扇25提供動(dòng)力，使之通過(guò)軟管14a和調(diào)節(jié)器閥門系統(tǒng)21進(jìn)入面罩10。
在圖1和2中示出了三個(gè)濾毒罐16，其中每個(gè)都含有過(guò)濾介質(zhì)。一個(gè)或多個(gè)濾毒罐也可含有用于通過(guò)去除無(wú)法過(guò)濾的有害成分來(lái)凈化環(huán)境大氣的物質(zhì)。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，可以將多個(gè)濾毒罐組裝在一起，以便每個(gè)濾毒罐都有一個(gè)單獨(dú)的進(jìn)口20和一個(gè)單獨(dú)的出口19。所有通過(guò)任何一個(gè)以及全部特定過(guò)濾器/濾毒罐出來(lái)的空氣都進(jìn)入總管增壓室18，該總管增壓室18具有一空氣收集室33，它在操作中與上述風(fēng)扇裝置25相連。單個(gè)過(guò)濾器/濾毒罐可以單獨(dú)使用，也可以多個(gè)一起使用，并可全部安裝在過(guò)濾器增壓室18的一側(cè)，也可以根據(jù)所需的數(shù)量，將一些安裝在一側(cè)，而將另一些安裝在另一側(cè)。
一根杠桿手柄或轉(zhuǎn)動(dòng)手柄43被連接到過(guò)濾器蓋44和馬達(dá)開(kāi)關(guān)45上。在半自動(dòng)或自動(dòng)模式下，杠桿43可以通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)操作。在馬達(dá)關(guān)閉位置，過(guò)濾器蓋位于過(guò)濾器/濾毒罐的空氣進(jìn)口上方，從而防止任何空氣進(jìn)入過(guò)濾器/濾毒罐。當(dāng)該設(shè)備在受到污染的大氣中于SCBA模式下進(jìn)行操作時(shí)，這一功能可使過(guò)濾器/濾毒罐不會(huì)吸收任何污染了的空氣，因此也不會(huì)受到不必要的污染。連接到開(kāi)關(guān)上可確保當(dāng)接通PAPR時(shí)，過(guò)濾器/濾毒罐的氣路被打開(kāi)。
氣缸22被安裝在常規(guī)的護(hù)套17內(nèi)，并在操作時(shí)與PAPR總管增壓室21相連，從而使得從該氣缸釋放出的空氣繞過(guò)濾毒罐內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)，而直接進(jìn)入增壓室21，然后通過(guò)軟管14a進(jìn)入面罩10。氣體壓力調(diào)節(jié)器12需要和瓶裝空氣一起使用，以便使瓶子的壓力降低到可由使用者控制的壓力。
應(yīng)該指出的是，增壓室21可以在三種模式中的任何一種模式下進(jìn)行操作。當(dāng)手動(dòng)控制時(shí)，在PAPR模式下開(kāi)始，該P(yáng)APR被啟動(dòng)，氣缸22的主閥門將被打開(kāi)，第二階段調(diào)節(jié)器12將被關(guān)閉，增壓室21上的閥門34也會(huì)關(guān)閉，而閥門36則會(huì)因來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)組件15的空氣壓力而打開(kāi)。當(dāng)佩戴者認(rèn)為大氣危險(xiǎn)到不可呼吸或者說(shuō)受到嚴(yán)重污染以至于佩戴的被設(shè)計(jì)用來(lái)吸收污染物的過(guò)濾器/濾毒罐無(wú)法應(yīng)付時(shí)，佩戴者將打開(kāi)第二階段調(diào)節(jié)器12，產(chǎn)生的氣壓會(huì)打開(kāi)閥門34，并且空氣會(huì)進(jìn)入增壓室21。增壓室21內(nèi)所產(chǎn)生的氣壓將會(huì)關(guān)閉閥門36，從而切斷來(lái)自PAPR的空氣。這時(shí)，佩戴者將會(huì)只呼吸瓶裝的空氣。佩戴者可以切斷PAPR鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)15的動(dòng)力源。
在半自動(dòng)或自動(dòng)模式下，在PAPR模式下開(kāi)始，該P(yáng)APR被啟動(dòng)，氣缸22的主閥門會(huì)打開(kāi)，而第二階段調(diào)節(jié)器12則會(huì)關(guān)閉，增壓室21上的閥門34也會(huì)關(guān)閉，而閥門36則會(huì)因來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)組件15的空氣壓力而打開(kāi)。當(dāng)借助傳感器測(cè)得大氣危險(xiǎn)到不可呼吸或者說(shuō)受到嚴(yán)重污染以至于所佩戴的被設(shè)計(jì)用來(lái)吸收污染物的過(guò)濾器/濾毒罐無(wú)法應(yīng)付時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出聲音警報(bào)，指示佩戴者打開(kāi)第二階段調(diào)節(jié)器12，產(chǎn)生的氣壓會(huì)打開(kāi)閥門34，并且空氣會(huì)進(jìn)入增壓室21；或者系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)閥門34。閥門36會(huì)關(guān)閉，并切斷PAPR。
在全自動(dòng)模式下，在PAPR模式下開(kāi)始，該P(yáng)APR被啟動(dòng)，氣缸22的主閥門將被打開(kāi)，第二階段調(diào)節(jié)器12也會(huì)打開(kāi)，增壓室內(nèi)的閥門34會(huì)通過(guò)電動(dòng)或電磁方式保持關(guān)閉，且閥門36將會(huì)因來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)組件15的空氣壓力而打開(kāi)。當(dāng)借助傳感器測(cè)得大氣危險(xiǎn)到不可呼吸或者說(shuō)受到嚴(yán)重污染以至于所佩戴的被設(shè)計(jì)用來(lái)吸收污染物的過(guò)濾器/濾毒罐無(wú)法應(yīng)付時(shí)，系統(tǒng)會(huì)接通閥門34的控制器，然后將該閥門34打開(kāi)，接著空氣會(huì)進(jìn)入增壓室21，關(guān)閉閥門36，然后切斷PAPR。
權(quán)利要求
1.一種呼吸設(shè)備，包括適于容納壓縮空氣的罐，該罐在操作中與調(diào)節(jié)裝置相連，以將所述壓縮空氣輸送給所述設(shè)備的使用者；過(guò)濾器/濾毒罐系統(tǒng)，適于使環(huán)境空氣通過(guò)具有網(wǎng)孔足以捕獲環(huán)境空氣中固體顆粒的過(guò)濾介質(zhì)，和/或使需要凈化的環(huán)境空氣具有足夠的停留時(shí)間與介質(zhì)接觸，從而充分凈化所述環(huán)境空氣中的污染性蒸汽和氣體，以得到清潔空氣；適于使所述環(huán)境空氣通過(guò)所述過(guò)濾器系統(tǒng)內(nèi)的所述過(guò)濾介質(zhì)移動(dòng)到所述過(guò)濾器系統(tǒng)中，然后與該設(shè)備的使用者形成操作關(guān)系的裝置；在操作中與所述過(guò)濾器系統(tǒng)和所述罐相連的閥門組合裝置，該閥門組合裝置適于控制來(lái)自所述過(guò)濾器系統(tǒng)的清潔過(guò)的空氣流以及來(lái)自所述壓力罐的新鮮空氣流，從而使得使用者可以決定是呼吸清潔過(guò)的空氣還是呼吸壓縮空氣；以及位于使所述環(huán)境空氣移動(dòng)的所述裝置和與所述設(shè)備的使用者直接相連的裝置之間，且與兩者操作上相連的導(dǎo)管裝置，空氣則通過(guò)該導(dǎo)管裝置被供應(yīng)給所述設(shè)備的使用者。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括多個(gè)過(guò)濾器/去污元件。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括適于和佩戴者緊密配合的面罩。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括位于所述罐和所述面罩之間的第一導(dǎo)管裝置、位于所述過(guò)濾器/去污裝置和所述面罩之間的第二導(dǎo)管裝置、以及在操作中與所述導(dǎo)管裝置相連的閥門，所述閥門適于控制從所述過(guò)濾器/去污裝置到所述使用者的清潔過(guò)的空氣流，或從所述壓力罐到所述使用者的空氣流。
5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，具有在操作中與所述面罩相連的單程排氣閥門裝置。
全文摘要
將用于向使用者提供瓶裝空氣的SCBA系統(tǒng)和用于凈化環(huán)境空氣以供使用者使用的PAPR系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，其中這兩個(gè)系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境空氣的污染情況以及環(huán)境空氣中的氧氣含量而交替使用。
文檔編號(hào)A62B7/00GK1802188SQ200480009825
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月21日
發(fā)明者邁克爾·J·布魯克曼 申請(qǐng)人:英特斯普羅公司