CN105311768B - 全面罩呼吸器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全面罩呼吸器，包括用于套在使用者的头部上的流体密封柔性袋(2)，该柔性袋配备有透明窗口(20)并且在柔性袋的下部包括富氧气体源(3，4)，并且与通向该柔性袋的内部容积中的流出孔(7)连接，其特征在于，该面罩(1)包括布置在该柔性袋内的柔性悬挂部件(16)，该悬挂部件(16)形成表面积小于外部柔性袋的表面积的帽子或罩帽(17，18)，该悬挂部件的边界的至少一部分与该柔性袋刚性地连接，该悬挂部件用于在该面罩处于使用位置时在该面罩的基部和顶部之间的某一高度处搁靠在使用者的头顶上。

Description

全面罩呼吸器

技术领域

本发明涉及呼吸器材。

本发明更具体地涉及一种尤其用于飞机的全面罩呼吸器。

本发明尤其涉及一种面罩，该面罩包括用于套在使用者的头部上的流体密封的柔性袋，该柔性袋配备有透明窗口并且在其下部包括富氧气体源，并且与通向柔性袋的内部空间中的流出孔连接。

背景技术

该类型的装置通常在飞机上用在舱内大气受损(欠压、烟雾、化学剂等)的情况下。

该器材尤其还必须允许机组人员处理问题、向乘客提供紧急帮助、以及管理飞机的潜在疏散。

用于这些装置的技术规范是根据用途分类(飞行中损毁、高海拔缺氧保护、地面上的紧急疏散等)而确定的。

已知的呼吸器材主要采用两类氧气源：

-化学砖(也称为“化学氧气发生器”)，该化学砖通过燃烧来产生氧气(过氧化钾-KO2，氯酸钠-NaClO3等)，或

-与校准孔相关联的压缩氧气储器。

采用第二类型(与校准孔相关联的加压氧气储器)的面罩因此通常包含氧气源，该氧气源允许以确定的气体流速关系曲线向个体供给氧气15分钟。该器材在某些情况下还可具有限制面罩内部的压力的装置(例如过压安全阀)。

这种在与校准孔相关联的密封容器中使用压缩氧气的技术更安全。不过，某些使用者可能存在尤其在紧张状况下保持面罩就位的问题。

已知的呼吸器材通常使用全透明外袋或包括用于调节和保持就位的扣、带或松紧带的系统。

即使透明外袋不跟随头部转动，使用者却依然可以看到外面。但是，这些(

型)透明袋的阻燃性通常低于(包覆

型)不透明袋。此外，这些方案的人机工程学很普通，因为透明袋“浮”在使用者的头部上。

在其它已知的方案中，扣、带或松紧带设置在使用者的面部且可能设置在身躯或胸部周围。这种情况下，护目镜或视窗跟随使用者的头部运动，但是，带和扣的安装要花时间。除安装耗费的精力和时间外，该方案存在失察和错误调节的风险。最终，存在该装置不会跟随头部运动的风险和/或它可能妨碍使用者的风险。本发明的一个目的是减轻现有技术的上述缺点的全部或一部分。

发明内容

为此，根据本发明的面罩，除根据在以上序言中对其给出的一般定义的方面外，其特征主要在于，该面罩包括布置在柔性袋内的柔性悬挂部件，该悬挂部件形成表面积小于外部柔性袋的表面积的帽子或罩帽，该悬挂部件的边界的至少一部分与柔性袋刚性地连接，该悬挂部件用于在面罩处于使用位置时在面罩的基部和顶部之间的某一高度处搁靠在使用者的头顶上。

此外，本发明的一些实施例可包括一个或多个以下特征：

-悬挂部件的边界的至少一部分在面罩的基部和顶部之间的某一高度处与柔性袋刚性地连接，

-悬挂部件与柔性袋例如刚性地和/或半刚性地和/或(例如经由织物、一个或多个带状件等)柔性地连接，

-悬挂部件包括具有以下中的至少一者的至少一个部分：柔性网、布、织物、弹性区、刚性或半刚性部分，

-悬挂部件包括优选与柔性袋的后部刚性地连接的后端和优选与柔性袋的前部刚性地连接的前部，

-悬挂部件包括优选与柔性袋的相应的侧部刚性地连接的侧向端部，

-悬挂部件从面罩的后方至前方包括后部和第一前部，所述后部包括以下中的至少一者：柔性网、布、织物、弹性区，所述第一前部包括以下中的至少一者：刚性或半刚性部分，

-所述后部与柔性袋的后部连接且用于搁靠在面罩使用者的头顶的后部上，

-所述后部与柔性袋的下方后部连接，

-面罩包括第二前部，该第二前部位于第一前部的前方并且包括形成头盔护目镜的刚性或半刚性构件，所述头盔护目镜的一端在窗口上方与柔性袋连接，

–富氧气体源包括至少一个加压氧气的管状氧气储器，

–富氧气体源包括至少一个加压氧气的管状氧气储器和将由使用者呼出的二氧化碳吸收到柔性袋中的元件，

–该二氧化碳吸收元件包括用于将由使用者呼出的气体过滤到柔性袋中的滤筒，该滤筒包括与柔性袋的内部空间连通的入口和通向柔性袋的内部空间中的经过滤空气出口，

-柔性袋的基部包括用于安装在使用者的颈部周围的柔性隔膜或流体密封套环，

-管状氧气储器的流出孔和滤筒的经过滤空气出口相对于彼此布置成形成文丘里装置，

-富氧气体源优选主要在面罩的后半部中固定到柔性袋的基部，

-富氧气体源尤其在所述悬挂部件的后部和下部中固定到悬挂部件，亦即与柔性袋的下部和后部齐平，

-富氧气体源附接到柔性袋的下端并具有例如400g到900g的质量。

本发明还可涉及包括上文或下文所述的特征的任何组合的任何替代装置或方法。

附图说明

通过阅读以下参考附图给出的描述，其它特征和优点将变得明显，在附图中：

-图1示出示意性侧视图，其显示了一些隐藏的细节并图示了根据本发明的面罩的另一可行的实施例的结构，

-图2是示意性的和局部的正视图，其图示了图1的面罩，

-图3是从图1和2的面罩的细节下方看去的视图，

-图4示出了示意性的侧视图，其显示了一些隐藏的细节并图示了根据本发明的面罩的另一可行的实施例的结构，

-图5是示意性的和局部的正视图，其图示了图4的面罩。

具体实施方式

图1示意性地示出了全面罩呼吸器1，该呼吸器包括用于套在使用者的头部上的、配有透明窗口20的流体密封柔性袋2。

流体密封柔性袋2例如由流体密封的或制成流体密封的阻燃织物组成，例如以商标名

销售并包覆有流体密封的且阻燃的涂层的阻燃织物类型。

该袋2用于套在使用者的头部上以将使用者的头部与外部环境隔离，并且加入了下文中描述的功能。为了在使用者的颈部周围密封并且如图3中所示，柔性袋2的基部可包括用于安装在使用者的颈部周围的柔性隔膜或流体密封套环12。例如，该底部套环12包括被刺穿以允许使用者的头部弹性地穿过然后绷紧在他的颈部周围的塑料(例如聚合物，尤其是诸如氯丁橡胶的自熄性聚合物)片。用于头部的下方孔口可适于适应例如28cm到42cm之间的任何颈部周长。

柔性袋2优选在使用者的头部周围界定出约20(±5)升的容积，并且这可以形成足以消减使用者的呼吸障碍的可呼吸气体的缓冲容积。该充胀/膨胀容积还使得能承受氧气源3——该氧气源输送气体至柔性袋2——的减少的输出与使用者的相对恒定的氧气需求之间的任何不匹配。

作为优选，柔性袋2在其正面上配备有曲面护目镜，该护目镜在其内表面上进行了防雾处理且在外表面上进行了防刮擦处理并形成用于使用者的视窗20。

如图1和2中所示，柔性袋2还可设置有声学部件21以有利于直接通信或经由内部电话或通过扩音器进行通信。

面罩1包括富氧气体源3、4，该富氧气体源包括优选位于面罩1的后部中的通向袋2的内部容积中的流出孔7。

一个或多个该氧气储器3例如具有0.20升到0.4升的容积并且在例如150巴到200巴之间的压力下储存气体。校准流出孔7具有例如0.04mm到0.15mm的直径，以便在15分钟释放例如20升到60升的氧气。各储器3可由管构成，该管由不锈钢或某种其它材料制成且其直径例如在30mm到50mm之间。

例如，富氧气体源3、4与柔性袋2的下部(基部)连接并且定位在使用者的颈部周围。

气体源3、4可包括一个或多个加压氧气储器、例如在适用的情况下与用于吸收由使用者呼出的二氧化碳的滤筒4相关联的一个或多个弯曲的管状储器。滤筒4例如包括与柔性袋2的内部容积连通(优选在面罩的前部)的入口和通向面罩的内部容积中(优选在面罩的后部)的经过滤空气出口。

作为优选，滤筒4使用颗粒形式的碱石灰来捕集二氧化碳。当然，可设想任何其它合适的过滤系统。例如，滤筒4还可使用氢氧化锂。过滤产品能以例如颗粒、带通道的板或多孔垫的形式存放在滤筒内。

一般而言，捕集二氧化碳的系统可属于被动类型(可呼吸容积的内部内衬有吸收CO₂的化合物)或主动类型(要净化的气体被捕集并引导通过过滤元件)。

用于固定/捕住二氧化碳的反应通常为放热反应。这允许来自滤筒4的相对温热的气体与离开储器3的相对冷的氧气混合。这意味着可维持使用者很容易接受的气体温度。

同样作为优选，管状氧气储器的流出孔和滤筒4的经过滤空气出口6可相对于彼此(特别是同心和共轴地)布置成形成文丘里装置。

该文丘里装置因此使得能够使用由加压储器3供给的气体的膨胀能量来形成通过滤筒4(碱石灰或氢氧化锂)的再循环流。氧气由氧气储器3供给到文丘里管，该文丘里管因此产生通过滤筒4的抽吸作用。富氧的可呼吸混合物被输送到柔性袋2。

作为优选，文丘里管在例如每分钟1升至5升的注入流速范围内具有在10到20之间的引射比/吸引比(吸气流量/注入流量)。

该二氧化碳捕集系统因此独立于使用者的呼吸。此外，在第一个15分钟使用时间，文丘里管例如每分钟吹出30升到70升的气体。这使得使用者听得到噪音(吹气声)。该噪音告知使用者该器材正在正常工作。

这种主动过滤由使用者产生的二氧化碳的方案可增补被动过滤方案(或甚至由其替代)，被动过滤方案例如：用吸收二氧化碳的化合物内衬在可呼吸容积的内侧或将一个或多个吸收二氧化碳的复合板定位在关键位置处(例如使用者的嘴部附近)。

根据一个有利特征，面罩1包括如下文所述的内部结构。

因此，面罩1可在柔性袋2内包括诸如罩帽或帽子的柔性悬挂部件16。该悬挂部件16固定在柔性袋2上并形成表面积小于外袋2的表面积的内部帽子或罩帽。悬挂部件16的边界的至少一部分优选离柔性袋2的上端设定距离而与柔性袋2连接(粘合、缝合等)。这样，当使用者套上面罩1之后，该悬挂部件16在面罩1的基部和顶部之间的某一高度处搁靠在使用者的头顶上(参见图1)。这意味着，尤其当面罩1承受压力时(氧气注入柔性袋2的内部容积中时)，面罩1搁靠在该位于使用者头顶上的悬挂部件16上(从悬挂部件16上悬出)。

这允许在使用者的头部上方分配面罩1的重量，并且还意味着不使气体源3、4(储器、滤筒等)搁靠在使用者的肩上。

这样，面罩1可随使用者的头部一起移动，窗口20尤其始终保持定位在使用者的眼睛前方。

此外，该结构保持视窗20相对于使用者的头顶是垂直的。面罩1因此不必具有必须进行调节以维持良好安装的紧固扣和/或条带，因为潜在使用者头顶的形态扩展很小。面罩1的结构因此是通用的且的确适合很多不同使用者。

此外，该结构允许外袋2充胀以形成足够的缓冲容积而不围绕使用者的头部“浮动”和过度地四处移动。

悬挂部件16优选包括具有以下中的至少一者的至少一个部分17：柔性网、布、织物、弹性区、刚性区、半刚性区。

在图1和2的示例中，悬挂部件16从面罩1的后方至前方包括：包括柔性网的后部17、包括刚性或半刚性构件的前部第一部分18和形成头盔护目镜的刚性或半刚性的第二构件19。

后部17优选在柔性袋的下基部与柔性袋的后部连接。柔性部件16的下方后端尤其可与气体源3、4连接。

作为优选，气体源围绕使用者的颈部主要分布在头部和颈部的后部中(例如由于面罩的前端或前半部不接纳气体源部分)。

例如，该气体源整体呈U形或C形，并且该U形或C形的开口位于面罩的前部中(例如在使用者的下巴或下颌下方)，而U形或C形的基部位于面罩的后部中(例如使用者颈部的颈背后方)。第二前部19(头盔护目镜)的端部自身优选在视窗20上方与柔性袋的前端连接。

这允许透明窗20保持距离使用者的面部设定距离(参见图1)。这使得器材更容易与眼镜一同使用并提高使用者舒适度，即使对于鼻子大的使用者而言。

作为优选，且如下文中参考图4和5所述，悬挂部件16也(在使用者头部的每一侧)侧向地附接至柔性袋2。优选由柔性的或甚至是弹性的网制成的后部17基本搁靠在使用者头部的后半部上并允许容易地安装在头发盘成圆髻或佩戴发夹的女性使用者(例如女性空乘人员)上。这允许针对最大使用者舒适度通过分配面罩1的重心来将面罩1安装并正确定位在任何类型的使用者身上。

当然，悬挂部件16可由单个柔性或半刚性部分形成。

图4和5示出了悬挂部件16固定在柔性袋2上的部位的示例。作为优选，悬挂部件16在前部、后部和侧部固定到柔性袋。例如，悬挂部件16包括在柔性袋2上的四个附接点。

-前固定点26(优选在视窗20上方)，

-后固定点36(优选在前固定点下方的某一高度处，参见图4)，

-分别位于用于使用者的头部的空间的每一侧(例如在视窗20的高度处)的两个侧向固定点46、56。

当然，作为替代，悬挂部件16可围绕其整个圆周固定(缝合、粘接等)到柔性袋2。

悬挂部件16允许悬挂面罩1并通过配合任何类型的发型来允许相对于使用者的头部重新确定面罩的重心。该悬挂系统允许保持面罩就位的功能与形成缓冲容积的功能不相关联。这样，面罩1可构成充足的缓冲容积，同时正确地定位并跟随头部运动。

因此，尽管属于简单且不昂贵的结构，但根据本发明的面罩1提供了许多优于现有技术的优点。

特别地，面罩1提供了更好的人机工程学，从而呈现了在使用者的头部周围存在大量气体的可能性。其结构、穿戴和佩戴限制了错误、不舒适和约束感的风险。面罩具有适合宽范围的形态(尺寸、眼镜、发型等)的通用结构。

此外，气体源和悬挂部件的相对布置允许面罩的重量有利地分布在使用者的头部上并防止气体源搁靠在使用者的肩上。

该气体源具有朝向使用者颈部的颈背向后拉动柔性袋的倾向。悬挂部件平衡和补偿了该效应。罩帽可因此主要压在使用者的前额或前额的上部。

所需的尺寸不会增加并且在折叠结构的情况下甚至减小。

在以上示例中，已在配备有包括加压氧气储器的气体源的面罩中描述了内部悬挂结构。当然，该内部结构(悬挂部件16)可用于任何其它类型的面罩，尤其是使用包括化学氧气发生器的气体源的面罩。

Claims (3)

1.一种全面罩呼吸器，包括：

用于套在使用者的头部上的流体密封的柔性袋(2)，所述柔性袋配备有设置在所述柔性袋的前部的透明窗口(20)并且在所述柔性袋的下部包括富氧气体源(3，4)，所述富氧气体源与通向所述柔性袋(2)的内部容积中的流出孔(7)连接，所述富氧气体源(3，4)固定到所述柔性袋的基部；以及

布置在所述柔性袋(2)内的柔性悬挂部件(16)，所述悬挂部件(16)从所述悬挂部件的后部到所述悬挂部件的前部包括：包括柔性网的后部部分、连接到所述后部部分的刚性或半刚性的第一前部部分、和连接到所述第一前部部分的刚性或半刚性的第二前部部分，所述悬挂部件形成表面积小于外部柔性袋(2)的表面积的帽子或罩帽，所述刚性或半刚性的第二前部部分形成头盔护目镜，所述后部部分与所述柔性袋的下基部后部连接，所述第一前部部分与所述柔性袋的侧部连接，所述第二前部部分在所述透明窗口上方与所述柔性袋的前部连接，由此形成护目镜，所述悬挂部件(16)适用于且构造成在所述面罩处于使用位置时在所述面罩(1)的基部和顶部之间的某一高度处搁靠在使用者的头顶上，所述后部部分在所述第一前部部分和所述柔性袋的下基部后部之间延伸并且适用于且构造成基本搁靠在使用者头部的后半部上并允许容易地安装在头发盘成圆髻或佩戴发夹的女性使用者上。

2.根据权利要求1所述的全面罩呼吸器，其特征在于，所述富氧气体源(3，4)包括至少一个加压氧气的管状氧气储器。

3.根据权利要求1所述的全面罩呼吸器，其特征在于，所述柔性袋(2)的基部包括用于安装在使用者的颈部周围的柔性隔膜或流体密封的套环(12)。

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