專利名稱：具有電池鈍化感應(yīng)/校正功能的電動(dòng)空氣凈化呼吸器及相應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)空氣凈化呼吸器以及解決與電壓延遲和/或電池鈍 化相關(guān)的問題的方法。
背景技術(shù)：
電池供電空氣凈化呼吸器(PAPR)的使用已是一項(xiàng)成熟的技術(shù)。 PAPR通常包括送至穿著者的加壓氣流、過濾器和電源(通常是電 池)，電源為加壓空氣的生成來源(如鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇)供電。PAPR可以采用不同類型的電源，通常是電池。示例包括單次使用 的一次性電池、可充電電池和本安型電池。本安型電池被設(shè)計(jì)成用于限 制這些裝置所釋放的存儲(chǔ)電能的量，該電量在某些環(huán)境(如爆炸性環(huán) 境)下可能具有危害性。一些PAPR可采用兩類電池，例如不可充電電池(即一次電池)和 可充電電池(即二次電池)?？稍诒ㄐ院头潜ㄐ原h(huán)境下使用這類 PAPR，具體情況取決于是否要求本安。鋰電池可以用作PAPR的電源。 一次鋰電池的優(yōu)點(diǎn)在于其本身的儲(chǔ) 存壽命長。 一次鋰電池的儲(chǔ)存壽命長是因?yàn)樾铍姵亟M電池的一種特性， 即鈍化。"鈍化"是用來描述蓄電池組電池中電阻層逐漸積聚的術(shù)語。 電阻層可防止電池進(jìn)行內(nèi)部放電，以延長其儲(chǔ)存壽命。儲(chǔ)存時(shí)間的作用 可能會(huì)對(duì)通過限制初始可用電能以克服該層電阻效果的能力造成嚴(yán)重影 響，并且這種作用會(huì)在儲(chǔ)存過程中逐漸增強(qiáng)。而鋰電池(如作為一次電池使用時(shí))的缺點(diǎn)是，在很長一段時(shí)間沒 有使用該電池之后，剛開始使用它時(shí)，通過初始可用電壓的下降會(huì)發(fā)現(xiàn) 其表現(xiàn)出電池鈍化，通常稱為電壓延遲。可用電壓的下降是由于發(fā)生的 鈍化過程造成的。使用一次鋰電池時(shí)，電阻層逐漸被去鈍化(即"擊穿")，然后電 池可正常工作(即，電池生成所期望的電壓)。但是，在電阻層被"擊 穿"或去鈍化前，電池可能會(huì)產(chǎn)生比其它時(shí)候更低的電壓。電池鈍化對(duì)初始可用電能造成的影響也被稱為電壓延遲。也就是說，在對(duì)PAPR施加所需負(fù)荷時(shí)，可以從電池獲取的初始電壓會(huì)降低，或許是大大降低。只有在一段時(shí)間后(在此期間去鈍化過程己完成)， 所期望的初始電池電壓才能在鈍化層移除后恢復(fù)。這種更低的初始電壓可能會(huì)對(duì)由鋰電池供電的PAPR的性能造成不 利影響，例如，可凈化的氣體量較少，或許甚至還會(huì)對(duì)PAPR的電子控 制電路帶來不利影響。這種更低的電壓有可能限制或完全阻止呼吸器的 運(yùn)行。如果PAPR使用的是本安型電源，那么為了在上述危險(xiǎn)(如爆炸 性)環(huán)境下保護(hù)操作，本安型電源會(huì)限制電源提供的電流消耗 (current draw)，而這有可能延長去鈍化的時(shí)間，那么這個(gè)問題會(huì)更 加嚴(yán)重。發(fā)明內(nèi)容采用鋰電池或其它表現(xiàn)出相似鈍化情況的電源的PAPR使用者可能 不會(huì)意識(shí)到電源提供的電壓量受到限制，因此不會(huì)注意到PAPR的性能 受限。這些使用者可能會(huì)在需要PAPR全面運(yùn)行的操作環(huán)境中使用裝有 表現(xiàn)出鈍化的電源的PAPR。如果之后PAPR不能表現(xiàn)出全面的工作特 性，就會(huì)引起不好的后果。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，重要的是，PAPR的使用者可確定空氣呼 吸器無論是否使用表現(xiàn)出鈍化的電源都將按設(shè)想情況來工作，并且/或 者使用者被告知和/或被提醒鈍化情況和/或鈍化的消除或校正，這樣使 用者就可以采取必要的步驟來處理PAPR的性能，例如，除非鈍化程度 減輕，否則不在緊急環(huán)境中使用PAPR，和/或在鈍化程度減輕前，不在 緊急環(huán)境中使用PAPR。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供能夠使加壓氣流通過過濾器送至穿著者的PAPR。在某些情況下會(huì)表現(xiàn)出鈍化的電池可向與空氣流動(dòng)通道非 固定地結(jié)合的風(fēng)扇供電。可配置校正電路來校正電池鈍化。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了能將加壓氣流送至穿著者的 PAPR操作方法，該P(yáng)APR包括帶加壓氣流空氣流動(dòng)通道的部件、過濾 器、與空氣流動(dòng)通道非固定地連接著的風(fēng)扇(其產(chǎn)生加壓氣流)以及可 向風(fēng)扇供電的電池(在某些情況下會(huì)表現(xiàn)出鈍化)。電池鈍化可被感應(yīng) 至'J。電池鈍化的指示被提供給使用者。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了能將加壓氣流送至穿著者的 PAPR操作方法，該穿著者擁有帶加壓氣流空氣流動(dòng)通道的部件、過濾 器、與空氣流動(dòng)通道非固定地連接著的風(fēng)扇(產(chǎn)生加壓氣流)以及可向 風(fēng)扇供電的電池(在某些情況下，表現(xiàn)出鈍化)?？筛袘?yīng)到電池鈍化。 根據(jù)所述指示來校正電池鈍化。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)建的PAPR的外部視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明替換實(shí)施例構(gòu)建的PAPR的外部視圖；圖3是鋰一次電池中鈍化/去鈍化動(dòng)態(tài)的示意圖； 圖4是由鋰一次電池鈍化產(chǎn)生的典型電壓延遲曲線的示圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的空氣呼吸器的框圖；以及 圖6是與本發(fā)明各種實(shí)施例的元素相結(jié)合的流程圖。
具體實(shí)施方式
在本具體實(shí)施方式
中所采用的以下術(shù)語含義為"校正電路"是在本說明書所述的處理中用于克服電池鈍化的影響 的任何電路、軟件程序或功能；"風(fēng)扇"是用于提供加壓氣流的機(jī)械裝置，通常是用以產(chǎn)生壓力或 者用以向流體添加壓力和/或氣流的電力驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置；"加壓氣流"是可提供給PAPR使用者的氣體，通常由風(fēng)扇、電動(dòng) 機(jī)或其它適合的推進(jìn)器提供動(dòng)力；"與鈍化相關(guān)的指示"是指示了對(duì)電池的鈍化或鈍化程度進(jìn)行感應(yīng) 或檢測(cè)的任何指示，例如(不限于)通過包括各種電壓、波形、電流和 /或計(jì)時(shí)在內(nèi)的模擬或數(shù)字電信號(hào)來指示；"帶空氣流動(dòng)通道的部件"是用于將氣體傳送給PAPR使用者的任 何機(jī)械裝置，例如，但不限于，輸送管、軟管、罩、連體衣；"克服鈍化"是指采取一個(gè)或多個(gè)步驟或執(zhí)行一項(xiàng)功能來改善電池 鈍化產(chǎn)生的影響，例如，但不限于，通過限制電流消耗以維持電池電 壓；"PAPR"指?jìng)€(gè)人空氣凈化呼吸器；"向使用者提供指示"指本說以下明書中描述的任何以視覺、聽覺 或其它方式對(duì)使用者進(jìn)行提醒的方式；以及"使用者"指PAPR相關(guān)信號(hào)所提醒的人，可以是穿著者，但并不 限于是穿著者；以及"穿著者"指?jìng)€(gè)人或多個(gè)人中的一個(gè)，PAPR向其提供加壓氣流。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的PAPR 10的外部視圖。 PAPR 10利用束帶14圍繞附著在穿著者12的腰部。PAPR 10通常包 括帶一個(gè)或多個(gè)過濾器16的殼體15。殼體15包括用于產(chǎn)生加壓氣 流的風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)。電能的供應(yīng)源(通常是電池)向風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)供 電，它可能位于殼體15中或其它位置，例如，通過單獨(dú)的包(例如背 包)附著于穿著者12或與穿著者相分離。氣體輸送管18有助于從 PAPR 10的殼體15傳送加壓氣流以供穿著者12使用，這一過程通常 由管頭或噴嘴或頭盔(未示出)來完成。PAPR 10基本上是設(shè)備齊全 的，并利用過濾器16、風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)以及氣體導(dǎo)管18向穿著者12 提供已過濾的空氣。PAPR 10可存放在如果需要使用時(shí)使用者可隨時(shí)取到的地方。如果 使用者進(jìn)入需要或要求有加壓過濾氣體的環(huán)境，他就可以從儲(chǔ)存庫中選 擇PAPR 10，將其戴上并在所需的環(huán)境下使用。通常可能用到PAPR的 環(huán)境包括研磨、焊接、油漆噴涂、鑄造、農(nóng)業(yè)和應(yīng)急。圖2示出了 PAPR 10替換實(shí)施例。帶氣體導(dǎo)管18的PAPR10，而不是氣體導(dǎo)管18 (如圖1)，被安放在連體衣20內(nèi)。PAPR 10 包括過濾器16以及用于產(chǎn)生加壓氣流的風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)和為該風(fēng)扇或鼓 風(fēng)機(jī)供電的電源。同樣，PAPR 10可存放在如果需要使用時(shí)使用者可隨時(shí)取到的地方。如果使用者進(jìn)入需要或要求有加壓過濾氣體的環(huán)境，那么他可以從 儲(chǔ)存庫中選擇PAPR 10 (包括緊身衣20)，穿上包含PAPR 10的緊身 衣20并在所需環(huán)境下使用PAPR 10。PAPR 10可能會(huì)存儲(chǔ)相當(dāng)長的一段時(shí)間來等待穿著者12的使 用。盡管PAPR 10被存儲(chǔ)起來，但它可能需要讓使用者在發(fā)出使用通 知后較短的時(shí)間內(nèi)就可對(duì)其進(jìn)行操作。也就是說，使用者可能不會(huì)提前 告知使用PAPR 10的要求或意愿。因此，希望的是，PAPR 10不僅可以長時(shí)間存儲(chǔ)，而且一旦需要和 /或要求使用PAPR 10時(shí)，穿著者可在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行可靠 的使用。用于PAPR 10的一種電能源是鋰電池。鋰電池的儲(chǔ)存壽命長，例 如10年，這使得它們可以被存儲(chǔ)相當(dāng)長的時(shí)間，并且一旦使用，仍能 維持其可用性。一次鋰電池通常會(huì)受到被稱為"鈍化"的化學(xué)反應(yīng)的影響。當(dāng)鋰金 屬陽極和陰極之間發(fā)生反應(yīng)時(shí)，鋰金屬表面就會(huì)發(fā)生電池鈍化。鈍化層 用于保護(hù)電池，避免其在儲(chǔ)存期間發(fā)生內(nèi)部放電。電池電極之間的高電 阻鈍化層的存在是鋰電池儲(chǔ)存壽命長的主要原因。圖3示出了典型的一次性鋰電池中這種電阻層的鈍化與去鈍化所 涉及的動(dòng)態(tài)。 一般來講，圖3中示出的圖代表的是分散在電解質(zhì)中的 陽極支撐件22和陰極支撐件24。圖中的部分26代表電池的開路狀 態(tài)，其示出了在鈍化反應(yīng)發(fā)生之前包含電解質(zhì)的陰極的瞬間增加。這種 狀況可表征新電池的形成。圖中的部分28示出了電池未使用期間，在 陽極22上鈍化層的相對(duì)快速的形成。圖中的部分30示出了在相當(dāng)長 的時(shí)間不使用的情況下蓄電池組電池的陽極22上鈍化(電阻)層的穩(wěn) 定形成。圖中的部分32示出了當(dāng)對(duì)電池提供小量負(fù)荷時(shí)鈍化層發(fā)生的輕微擾動(dòng)。如果提供較大負(fù)荷，則可以達(dá)到更大的去鈍化速率(由圖中的部分34、 36和38分步示出)。圖4示出的是，針于由于鈍化而具有電壓延遲特性的鋰電池，鈍 化對(duì)從該電池獲取的電壓所產(chǎn)生的影響。在一開始使用鋰電池時(shí)，鋰電 池所產(chǎn)生的電壓會(huì)因?yàn)殁g化(電阻層的存在)而顯著下降。該圖示出了 鋰電池提供的電壓發(fā)生下降。隨著電池去鈍化的發(fā)生， 一次鋰電池的電 壓會(huì)逐漸恢復(fù)到初始可用的電勢(shì)。電壓延遲會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)有害的裝置操作，這是因?yàn)闊o法從鋰電池獲得 可用電壓。對(duì)于PAPR 10，缺少可用電壓可能會(huì)損害PAPR中風(fēng)扇或鼓 風(fēng)機(jī)的功能，從而無法向穿著者提供足夠的加壓氣流。此外，例如如果 PAPR 10中所包括的或其所提供的控制電路或鋰電池的控制電路確實(shí)獲 得了正常工作所需的足夠電壓，則來自鋰電池所的可用電壓的缺少可能 影響PAPR 10的整個(gè)運(yùn)作。有幾種不同的因素可能會(huì)加劇電池鈍化，并因此影響電壓延遲特性 的長度和深度。對(duì)已鈍化的蓄電池組電池，施加高電流負(fù)荷可能會(huì)引起 電壓延遲特性加劇。相反，如果電流負(fù)荷很小，則可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓延 遲特性。不同的化學(xué)表示也可能會(huì)影響鈍化的長度和/或深度。 一般來 講，蓄電池組電池儲(chǔ)存的時(shí)間越長，其陽極上形成的鈍化層就越均勻和 濃縮。較高的儲(chǔ)存溫度通常會(huì)加劇鋰電池鈍化的程度。較高的儲(chǔ)存溫度會(huì) 有效縮短達(dá)到一定鈍化程度所需的時(shí)間?；旧希谙鄬?duì)較高的溫度下 儲(chǔ)存時(shí)間相對(duì)較短的蓄電池組電池可能會(huì)達(dá)到與在相對(duì)較低溫度下儲(chǔ)存 時(shí)間相對(duì)較長的蓄電池組電池相似的鈍化程度。在對(duì)經(jīng)歷過鈍化的蓄電池組電池提供負(fù)荷后，鈍化層的高電阻會(huì)導(dǎo) 致蓄電池組電池的電壓減小或稍微下降。正在使用的蓄電池組電池的放 電反應(yīng)會(huì)慢慢地移除鈍化層，從而降低蓄電池組電池的內(nèi)阻。這繼而導(dǎo) 致蓄電池組電池的電壓達(dá)到峰值，如果其它放電條件不發(fā)生明顯改變， 則該值在較短時(shí)間內(nèi)會(huì)保持相對(duì)穩(wěn)定。然而，如果蓄電池組電池的電流 負(fù)荷在電壓穩(wěn)定后上升，則電壓可能會(huì)再次下降，直到鈍化層被充分移除或分解為止。一旦來自蓄電池組電池的負(fù)荷被移除(例如，不再使用該電池)， 那么在對(duì)蓄電池組電池接著提供負(fù)荷時(shí)，則可能重新形成鈍化層，并且 電壓延遲可能會(huì)再次成為影響因素。為了控制顯示出電壓延遲特性的電源的鈍化(例如，如上所述的具 有鋰蓄電池組電池的電池的情況)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可能需 要限制電池在最初使用階段的電流消耗量。這樣，電池的電壓下降程度會(huì)減到最小，并且電池所提供的電壓可以維持在使PAPR 10仍可運(yùn)行 的水平上。由于對(duì)電流消耗的限制而無法一開始就利用PAPR 10的的全 部容量，但這可以將鈍化的影響降到最低，并且有可能縮短對(duì)電池進(jìn)行 去鈍化所需的時(shí)間。相比于其它情況，這將能更快地達(dá)到對(duì)PAPR 10 的全部容量的利用。在一個(gè)實(shí)施例中，可能需要且重要的是要告知PAPR 10的使用 者，在發(fā)生了鈍化的情況下或者在去鈍化期間，無法利用PAPR 10的全 部容量。利用信號(hào)來告知使用者(他可能也就是PAPR 10的穿著 者)，可指示出給PAPR 10供電的電源發(fā)生的鈍化可能會(huì)阻止其完全 發(fā)揮作用，例如全部容量。可替換地，PAPR 10可在其已經(jīng)充分地去鈍 化從而可在適當(dāng)環(huán)境中使用后用信號(hào)通知使用者。圖5是包含本發(fā)明實(shí)施例的PAPR 10的框圖。PAPR 10包括用 于在空氣導(dǎo)管18 (圖5中未示出)中提供加壓氣流的風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī) 40。風(fēng)扇40由提供電能源的電池42供電。電池42在某些操作條件 下可能會(huì)顯示出電壓延遲特性，且可能是表現(xiàn)出鈍化的鋰電池。電子控制處理器44可有效地連接到電池42上。電子控制處理器 44的傳感器部分可檢測(cè)到電池42的電壓延遲特性(通常是鈍化)。 在一個(gè)實(shí)施例中，電子控制處理器44的傳感器部分可通過監(jiān)控電池 42所提供的電壓來檢測(cè)電壓。在PAPR 10啟動(dòng)從而開始使用電池42 時(shí)，電子控制處理器44的傳感器部分會(huì)監(jiān)控電池42所提供的電壓。 如果電池42提供的電壓降至或低于閾值電平，則電子控制處理器44 的傳感器部分能夠?qū)⑻幚砥?4的電能維持在閾值水平(圖6中的"Vbat"最小值)。電子控制處理器44可啟動(dòng)信號(hào)46以提醒使用者(例如穿著者 12)，在電池42的去鈍化過程中PAPR 10可能無法完全發(fā)揮功能。信 號(hào)46可能是可提醒使用者的任何類型的信號(hào)裝置。信號(hào)裝置的例子包 括，但不限于，視覺信號(hào)、聽覺信號(hào)或任何其它類型的信號(hào)。視覺信號(hào) 可以是，例如， 一束或多束光線或文字顯示內(nèi)容。聽覺信號(hào)可以是，例 如， 一種或多種鈴聲、 一種或多種鐘聲、 一種或多種音調(diào)、 一種或多種 蜂鳴聲或聽覺信號(hào)的任意組合。還可以利用信號(hào)的組合，例如，使用視 覺和聽覺信號(hào)的組合。此外，可創(chuàng)建信號(hào)46以提供諸如電子信號(hào)或計(jì)算機(jī)信號(hào)之類的任 何種類的數(shù)字或模擬的中間信號(hào)，可以將這些信號(hào)傳輸或發(fā)送至其它裝 置(例如，可能是位于遠(yuǎn)程站點(diǎn)的計(jì)算機(jī))，然后，該裝置可通過上述 或其它任何信號(hào)技術(shù)來提醒使用者。可采用信號(hào)46來提醒使用者有關(guān)電池42中電壓延遲特性的存在 情況。同樣，該信號(hào)可能指示了使用者在特定環(huán)境下不應(yīng)穿著或使用 PAPR 10，除非或直到信號(hào)減弱或被清除?？商鎿Q地，可采用信號(hào)42 來提醒使用者去鈍化過程己進(jìn)行到將電池42的鈍化部分分解的階段， 這樣就可在所選擇的環(huán)境或所有環(huán)境中操作空氣呼吸器。同樣，該信號(hào) 可用于指示使用者PAPR 10已可使用，并且如果未得到該信號(hào)則可能 表示不應(yīng)在所選環(huán)境中使用該呼吸器。信號(hào)46可用二進(jìn)制來表示。也就是說，信號(hào)46可以僅指示電壓 延遲特性的存在與否。還可想到的是，信號(hào)46可以代表鈍化程度或表 示到達(dá)該程度則電壓延遲特性存在。這種信號(hào)可能代表數(shù)值或電平，例 如通過光線的亮度、光線數(shù)量、聽覺信號(hào)的電平、和/或音調(diào)的數(shù)量或 類型。表征電壓延遲特性電平的信號(hào)46可由使用者或穿著者用以確定 在何種電平使用PAPR 10或者該運(yùn)行電平下哪種環(huán)境適合使用該空氣 呼吸器。此外，信號(hào)46可表征PAPR 10實(shí)現(xiàn)去鈍化和/或達(dá)到性能里 程標(biāo)(例如，當(dāng)PAPR 10適用于預(yù)定用途時(shí))之前剩余的時(shí)間量或估 計(jì)剩余時(shí)間量，或是表征與這種剩余時(shí)間相關(guān)的時(shí)間周期。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)并了解到，可由信號(hào)46得到或者想到許多其它類型的信號(hào)在一個(gè)實(shí)施例中，PAPR 10還可包括校正電路。這種包含的校正電 路可作為電子控制處理器44的一部分。校正電路可根據(jù)電子控制處理 器44的傳感器部分來工作，或獨(dú)立于電子控制處理器44的傳感器部 分，從而比沒有這種校正電路的情況更有效地克服鈍化的影響(即克服 電池42的電壓延遲效應(yīng))。在一個(gè)實(shí)施例中，校正電路會(huì)在最初使用 和/或去鈍化過程中限制從電池42釋放的電流以減輕電池42的去鈍 化程度。如上所述，鋰電池去鈍化的影響可減輕，即，如果限制了來自 電池42的電流消耗，則可能降低或減小鈍化的電壓下降效應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，這種校正電路可通過采用有源或無源限流器來運(yùn) 行。校正電路的一個(gè)例子是多個(gè)電阻元件，這些元件可以接入或者離開 電池42的供電，從而有效限制從電池42獲得的電流。電子控制處理器44的校正電路部分可與電子控制處理器44的傳 感器部分結(jié)合或根據(jù)傳感器部分來工作。例如，如果電子控制處理器 44的傳感器部分檢測(cè)到電壓延遲特性，則校正電路就可被啟動(dòng)以限制 從電池42獲得的電流。 一旦電子控制處理器44的傳感器部分指示了 電壓延遲狀況不再存在，則可關(guān)閉電子控制處理器44的校正電路部 分。不同程度的電壓延遲特性不同程度可調(diào)用不同程度的校正電路，例 如，通過對(duì)電流量的不同限制。在另一個(gè)實(shí)施例中，電子控制處理器44的校正電路部分可獨(dú)立于 電子控制處理器44的傳感器部分使用。對(duì)于某些類型的電池42，不 管何時(shí)開始使用電池42 (例如，開啟PAPR 10時(shí))都可采用電子控 制處理器44的校正電路部分在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)限制從電池42獲得的 電流，或在一段或幾段時(shí)間周期內(nèi)將其限制在不同量或程度上。采用這 種方式，在空氣呼吸器啟動(dòng)時(shí)，PAPR 10可通過自動(dòng)校正電壓延遲特性 來確保正常工作。圖6示出了包含本發(fā)明實(shí)施例各個(gè)方面的流程圖。將電池42插 入(110)到PAPR 10中。使用者立即會(huì)被告知(112)尚無法使用PAPR 10。然后，電子控制處理器44會(huì)檢測(cè)(113)電池42的電壓， 該電池在啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)高于電池42的預(yù)定最低電壓電平。然后，電子 控制處理器44會(huì)檢査(114)從風(fēng)扇40獲取的電流，該電流在啟動(dòng) 時(shí)應(yīng)小于目標(biāo)電流。電子控制處理器44會(huì)增加(115)對(duì)風(fēng)扇40的電 流脈沖寬度調(diào)制。然后，電子控制處理器44再次檢查(116)風(fēng)扇40 獲取的電流，并判斷是顯示(117)可安全使用的標(biāo)記還是應(yīng)重新執(zhí)行 電池電壓檢測(cè)(113)。隨著提供給風(fēng)扇40的電流再次增大(115)，電 池電壓可能會(huì)因?yàn)殁g化而下降到預(yù)定最小電池電壓(113)以下。風(fēng)扇 40所獲取的電流的脈沖寬度調(diào)制減小(119)。如果需要，流程會(huì)在電 壓的檢查(113)和脈沖寬度調(diào)制的增加(119)之間循環(huán)，直到電池 42的電壓高于最小電池電壓。流程會(huì)通過循環(huán)(113、 114、 115、 116 和113)或(113、 119和113)繼續(xù)增加電池42所獲取的電流的脈 沖寬度調(diào)制，這是由電子控制處理器44中的感應(yīng)和控制電子器件決定 的。當(dāng)風(fēng)扇40獲取的電流不再低于風(fēng)扇目標(biāo)電流時(shí)(114)，就會(huì)啟動(dòng) 一個(gè)內(nèi)部標(biāo)記(118)，并可告知使用者去鈍化己充分進(jìn)行以使得PAPR 10可使用，并結(jié)束鈍化檢測(cè)和去鈍化控制過程(120)。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)認(rèn) 識(shí)并理解的是，之后可能會(huì)執(zhí)行與鈍化或去鈍化無關(guān)的PAPR 10操作 的其它處理控制。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)電壓延遲特性的校正可能是消除或明顯消除電 壓延遲特性，即，將電池42合理地恢復(fù)到盡可能接近未發(fā)生鈍化的狀 態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)電壓延遲特性的校正可能是消除某種程度的鈍 化或分解某種程度的電阻層。例如，可在消除了電池42的特定百分比 的鈍化后，例如，百分之九十(90%)的鈍化(之前存在的或可能達(dá)成 的)，告知使用者。在一個(gè)實(shí)施例中，可在空氣呼吸器工作正常(即， 在正常的工作規(guī)范范圍內(nèi))時(shí)告知使用者。在一個(gè)實(shí)施例中，可在 PAPR 10達(dá)到預(yù)定或特定的最小氣流水平時(shí)告知使用者。應(yīng)認(rèn)識(shí)并理解 的是，在所有涉及發(fā)出告知的實(shí)例中，都預(yù)期在鈍化完成或停止時(shí)或在 這兩種情況下進(jìn)行告知。還應(yīng)認(rèn)識(shí)并理解的是，在去鈍化仍然在進(jìn)行時(shí)可利用信號(hào)46來告知使用者。在一些情況下，有可能在只克服了鈍化的部分影響時(shí)告知使用者這時(shí)操作PAPR 10是安全的或被允許的。例如，可能在實(shí)現(xiàn)預(yù)定 百分比的去鈍化后，如百分之九十(90%)，再通知使用者。即使尚未實(shí) 現(xiàn)完全去鈍化，這種程度的去鈍化也可能使PAPR 10的操作達(dá)到令人 滿意的程度或可在特定用途或特定環(huán)境下工作。在這種情況下，即使已 將有關(guān)PAPR 10的鈍化或工作情況告知了使用者，仍能繼續(xù)客服去鈍 化。在告知使用者或向使用者發(fā)出信號(hào)的其它情況下，可告知使用者可 被告知鈍化的存在情況(即，PAPR 10可能不具有完全的環(huán)境可操作 性)，或者告知去鈍化已完全或部分完成(即，PAPR 10部分或完全具有環(huán)境可操作性)。在本具體實(shí)施方式
中，已結(jié)合鋰電池鈍化描述了電壓延遲特性。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)并理解的是，即使可能不會(huì)發(fā)生鈍化或者該電源與鋰無關(guān)，本發(fā) 明還是同樣適用于表現(xiàn)出電壓延遲特性的其它類型的電源。因此，將本發(fā)明的實(shí)施例公開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是， 除了本發(fā)明所公開的實(shí)施例之外，還可以采用其它實(shí)施例來實(shí)施本發(fā) 明。本發(fā)明所公開的實(shí)施例是為了舉例說明，但本發(fā)明并不限于此，并 且本發(fā)明僅受權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種能夠?qū)⒓訅簹饬魉椭链┲叩碾妱?dòng)空氣凈化呼吸器，所述呼吸器包括具有用于所述加壓氣流的空氣流動(dòng)通道的部件；風(fēng)扇，其與所述空氣流動(dòng)通道非固定地結(jié)合著，所述風(fēng)扇用于產(chǎn)生所述加壓氣流；過濾器，其被布置在所述空氣流動(dòng)通道中；電池，可給所述風(fēng)扇供電，并且在一些環(huán)境中會(huì)表現(xiàn)出鈍化；電壓延遲感應(yīng)電路，可操作地連接至所述電池，提供與所述鈍化相關(guān)的指示；以及可操作地連接到所述電壓延遲感應(yīng)電路的信號(hào)，所述信號(hào)向使用者提供所述電源的鈍化的指示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其還包括可連接 到所述電壓延遲感應(yīng)電路和所述電源的校正電路，所述校正電路用于根 據(jù)所述指示克服所述電池的所述鈍化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述指示至 少部分地與所述電池的鈍化的所述識(shí)別有關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述電壓延 遲感應(yīng)電路通過感應(yīng)所述電池的電壓降來檢測(cè)由所述鈍化所引起的電壓 延遲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述校正電 路通過限制從所述電池獲取的電流來校正所述電池的所述鈍化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述校正電路通過限制從所述電池獲取的電流來校正所述電池的所述鈍化，直到由 所述電池的所述鈍化產(chǎn)生的絕緣層被充分分解從而使得所述空氣呼吸裝 置能夠適用于所述穿著者為止。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述電池具有電壓，并且其中所述校正電路會(huì)防止所述電壓降到預(yù)定值以下。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中通過限制來 自所述電池的電流來防止所述電壓降到所述預(yù)定值以下。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中，如果所述 電池的所述鈍化減弱，則隨后所述校正電路允許所述電池釋放更大的電 流。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中，在所述 電壓至少維持在所述預(yù)定電壓的情況下，根據(jù)從所述電池獲取的標(biāo)準(zhǔn)電 流來提供所述指示。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中在所述電 壓至少維持在所述預(yù)定電壓的情況下，當(dāng)從所述電池獲取標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí)提 供所述指示。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中在所述空 氣呼吸裝置達(dá)到所述加壓氣流的最小流量的情況下，在從所述電池獲取 所述電流消耗時(shí)提供所述指示。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述指示 至少部分地與所述電池的鈍化的所述識(shí)別相關(guān)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述電壓延遲感應(yīng)電路通過感應(yīng)所述電池的電壓降來檢測(cè)由所述鈍化引起的電壓 延遲。
15. —種能夠?qū)⒓訅簹饬魉椭链┲叩碾妱?dòng)空氣凈化呼吸器，包括具有用于所述加壓氣流的空氣流動(dòng)通道的部件；風(fēng)扇，其與所述空氣流動(dòng)通道非固定地結(jié)合著，所述風(fēng)扇用于產(chǎn)生所述的加壓氣流；布置在所述空氣流動(dòng)通道中的過濾器；電池，可給所述風(fēng)扇供電，并且在一些環(huán)境中會(huì)表現(xiàn)出鈍化；以及 可連接到所述電源的校正電路，其用于根據(jù)所述指示克服所述電池 的所述鈍化。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其還包括可提供與所述鈍化有關(guān)的指示的電壓延遲感應(yīng)電路，所述校正電路可連接至 所述電池，并且其中所述校正可根據(jù)鈍化的所述指示克服所述鈍化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述電壓 延遲感應(yīng)電路通過感應(yīng)所述電池的電壓降來檢測(cè)由所述鈍化引起的電壓 延遲。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述校正 電路通過限制從所述電池獲取的電流來校正所述電池的所述鈍化。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述校正 電路通過限制從所述電池獲取的電流來校正所述電池的所述鈍化，直到 由所述電池的所述鈍化而產(chǎn)生的絕緣層被充分分解從而使所述空氣呼吸 裝置適用于所述穿著者為止。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中所述電池 具有電壓，而其中所述校正電路會(huì)防止所述電壓降到預(yù)定值以下。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中通過限制 從所述電池獲取的電流來防止所述電壓降到所述預(yù)定值以下。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中，如果所 述電池的所述鈍化減弱，那么隨后所述校正電路允許所述電池釋放更大 的電流。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中在所述電 壓至少維持在所述預(yù)定電壓時(shí)，當(dāng)從所述電池獲取標(biāo)準(zhǔn)電流消耗時(shí)提供 所述指示。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的電動(dòng)空氣凈化呼吸器，其中在所述電 壓至少維持在所述預(yù)定電壓的情況下，在從所述電池獲取標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí)提 供所述指示。
25. —種操作電動(dòng)空氣凈化呼吸器的方法，所述方法能將加壓氣流 送至穿著者，所述呼吸器包括具有用于所述加壓氣流的空氣流動(dòng)通道 的部件、布置在所述加壓氣流中的過濾器、非固定地與所述空氣流動(dòng)通 道結(jié)合的風(fēng)扇和可向所述風(fēng)扇供電的電池，所述風(fēng)扇用于產(chǎn)生所述加壓 氣流，所述電池在一些環(huán)境下表現(xiàn)出鈍化，所述方法包括以下步驟感應(yīng)所述電池的所述鈍化；以及 向使用者提供所述電池的所述鈍化的程度的指示。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括克服所述電池的所述鈍 化的步驟。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括指示所述鈍化的校正的步驟。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述感應(yīng)步驟通過感應(yīng)所 述電池的電壓降來檢測(cè)由所述鈍化引起的電壓延遲。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述克服步驟根據(jù)所述指 示校正所述電池的所述鈍化。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述克服步驟會(huì)限制從所 述電池獲取的電流。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中從所述電池獲取的所述電 流會(huì)受到限制，直到由所述電池的所述鈍化而產(chǎn)生的絕緣層充分分解從 而使所述空氣呼吸裝置適用于所述穿著者為止。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述電池具有電壓，而其 中所述克服步驟會(huì)防止所述電壓降到預(yù)定值以下。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中通過限制從所述電池獲取 的電流來防止所述電壓降到所述預(yù)定值以下。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中如果所述電池的所述鈍化 得到校正，那么所述克服步驟隨后會(huì)提升從所述電池獲取的電流。
35. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，在所述電壓至少維持在 所述預(yù)定電壓的情況下，根據(jù)從所述電池獲得標(biāo)準(zhǔn)電流來提供所述指 示。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，在所述電壓至少維持在 所述預(yù)定電壓的情況下，在從所述電池獲得標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí)提供所述指示。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，在所述空氣呼吸裝置達(dá) 到所述加壓氣流的最小流速的情況下，在從所述電池獲取所述電流時(shí)提 供所述指示。
38. —種操作電動(dòng)空氣凈化呼吸器的方法，所述方法能將加壓氣流 送至穿著者，所述呼吸器包括具有用于所述加壓氣流的空氣流動(dòng)通道 的部件、布置在所述加壓氣流中的過濾器、非固定地與所述空氣流動(dòng)通 道結(jié)合的風(fēng)扇和可向所述風(fēng)扇供電的電池，所述風(fēng)扇用于產(chǎn)生所述加壓氣流，所述電池在一些環(huán)境下表現(xiàn)出鈍化，所述方法包括以下步驟感應(yīng)所述電池的所述鈍化；以及 克服所述電池的所述鈍化。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述感應(yīng)步驟通過感應(yīng)所 述電池的電壓降來檢測(cè)由所述鈍化引起的電壓延遲。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述克服步驟根據(jù)所述指 示校正所述電池的所述鈍化。
41. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述克服步驟限制從所述 電池獲取的電流。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中從所述電池獲取的電流會(huì) 受到限制，直到由所述電池的所述鈍化而產(chǎn)生的絕緣層充分分解從而使 所述空氣呼吸器裝置適用于所述穿著者為止。
43. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述電池具有電壓，所述 克服步驟會(huì)防止所述電壓降到預(yù)定值以下。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中通過限制從所述電池獲取 的電流來防止所述電壓降到所述預(yù)定值以下。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中如果所述電池的所述鈍化 得到校正，那么所述克服步驟隨后會(huì)提升所述電池的電流。
46. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，在所述電壓至少維持在 預(yù)定電壓的情況下，根據(jù)從所述電池獲得的標(biāo)準(zhǔn)電流來提供所述指示。
全文摘要
電動(dòng)空氣凈化呼吸器及將加壓氣流送至穿著者的方法。通道會(huì)在一些環(huán)境中表現(xiàn)出鈍化的電池可對(duì)與空氣流動(dòng)通道非固定地結(jié)合的風(fēng)扇進(jìn)行供電。可連接到所述電池的電壓延遲感應(yīng)電路提供與鈍化相關(guān)的指示。信號(hào)可向使用者提供電源的鈍化的指示。校正電路可校正該鈍化。
文檔編號(hào)A62B7/10GK101277741SQ200680036914
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2006年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者T·米克·塞耶斯, 德斯蒙德·T·柯倫 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司