CN105407976A - 具有罐对准系统的呼吸设备 - Google Patents

Abstract

一种系统包括能够通过使用者佩戴并支承用于呼吸气体的多个不同尺寸罐中的至少一个的承载系统、附接到承载系统的支架连接器和多个支架。承载系统可例如是诸如自给式呼吸设备的呼吸设备的部分。多个支架的每个具有不同构型。多个支架的每个能够附接到多个不同尺寸罐中的相关一个并附接到支架连接器。对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一或多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到支架连接器时使多个不同尺寸罐中的相关一个相对于承载系统以预定方式定位。

Description

具有罐对准系统的呼吸设备

相关申请的交叉参考

本申请要求2013年12月30日提交的美国专利申请序列No.14/144310和2013年11月29日提交的美国临时专利申请序列No.61/910181的权益，这些公开文献通过引用合并于此。

背景技术

提供下面的信息来帮助读者理解下面公开的技术和这些技术通常可以应用的环境。这里使用的术语不意图局限于任何特定狭义解释，除非在此文件中另外清楚陈述。这里给出的参考文献可有助于理解其技术或背景。这里提到的所有参考文献的公开通过引用合并。

自给式呼吸设备(“SCBA”)是用来在即刻威胁生命和健康的环境(有时称为“IDLH”环境)下进行呼吸的装置。例如，消防员在救火时佩戴SCBA。SCBA通常具有器具或承载系统，其包括支承连接到诸如口罩或面罩的使用者界面(所有这些通过使用者佩戴或承载)的空气罐或筒的背板。罐通常容纳高压下(例如2200-5500psi或15168-37921kPa)的空气和含氧呼吸气体，并连接到将压力减小到大约80-100psi或552-689kPa的第一级调节器。SCBA通常具有第二级调节器，其具有控制空气罐和面罩之间的呼吸空气流动的入口阀。通常入口阀响应于使用者的呼吸控制经过第二调节器的空气流动。这种呼吸控制调节器组件例如在美国专利No.4821767和5016627中公开，这些公开文献通过引用合并于此。

当前可用的SCBA和其他呼吸设备包括多个紧固部件以便将气动和/或电子器件部件(例如连接器、软管、缆线等)定位和附接到背板。接近多个紧固部件妨碍了气动和/或电子器件部件的组装和移除。此外，气动和/或电子器件部件及其相关连接在一些当前可用系统中基本上没有保护或保护不佳。因此，气动和/或电子器件部件和连接会受到大量冲击和环境暴露。通常，用于气动和/或电子器件部件及其相关连接的材料必须选择成承受大量环境暴露和冲击，增加了呼吸设备的成本和重量。

由于多个不同尺寸罐，当前可用呼吸设备中也出现了许多问题。例如，在罐/筒阀出口和第一级调节器之间难以进行连接，因为其之间的距离随着不同尺寸罐而改变。可变距离可例如需要使用具有不同长度和/或构型的不同高压软管组件。许多呼吸设备包括位置变化(例如滑动或浮动)以调节罐阀出口和用于第一级调节器的连接器之间的距离的第一级调节器组件。这种方法需要第一级调节器组件上下和/或前后运动以便连接到不同直径罐。在这些系统中离开第一级调节器的软管(例如第二级调节器软管和/或仪表软管)必须能够相对于背板和/或肩带运动。运动软管改变了有效的软管长度和/或构型，会不利地影响使用者界面。此外，可动的第一级调节器组件不能得到适当结构支承，并且必须设置间隙空间来适应可动第一级调节器组件的运动。

许多呼吸设备使用进行关节运动以适应不同尺寸罐的罐/筒连接。这些系统需要连接包括多个部件和高压密封以允许罐连接成相对于不同尺寸罐适当定位。附加部件和密封件增加了设计复杂性和成本，同时引入附加高压密封泄漏的危险。关节运动的罐连接还可妨碍使用者适当定位和接合筒阀的能力。

可以使用多种邻接几何结构来接触罐以便相对于背板定位罐。但是，罐的几何结构显著改变(例如由于不同的压力等级、构造材料和制造过程)。罐几何结构的变化使其非常难以经由邻接或止挡来适当控制罐的位置。

罐尺寸和几何结构的变化还影响了罐与背板的连接以及罐相对于背板的定向。广泛变化的罐几何结构和尺寸可例如造成罐相对于背板倾斜，并造成轮廓增加(由此在局限空间中增加夹持或纠缠的可能性)。由于以上描述的罐几何结构的变化，用来定位罐的当前可用连接器和/或邻接具有有限的成功率。

发明内容

在一个方面，一种系统包括能够通过使用者佩戴并支承用于呼吸气体的多个不同尺寸罐中的至少一个的承载系统、附接到承载系统的支架连接器和多个支架。承载系统可例如是诸如自给式呼吸设备的呼吸设备的部分。多个支架的每个具有不同构型。多个支架的每个能够附接到多个不同尺寸罐中的相关一个并附接到支架连接器。对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一和多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到支架连接器时使多个不同尺寸罐中的相关一个相对于承载系统以预定方式定位。

在许多实施方式中，承载系统包括刚性背板，并且在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个相对于刚性背板以预定角度定位。在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个可例如大致平行于刚性背板的一部分定位，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。

在许多实施方式中，在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐之一的罐阀的罐阀出口相对于承载系统以预定向后位置定位并相对于承载系统以预定高度定位。罐阀出口相对于承载系统的预定向后位置和罐阀出口相对于承载系统的预定高度与用于多个不同尺寸罐的每个的预定弧大致重合。在许多实施方式中，支架连接器是燕尾连接器，并且多个支架的每一个包括协作的燕尾连接器。

该系统例如还可包括附接到承载系统的至少一个压力调节器和附接到(直接或间接)与至少一个压力调节器流体连接的承载系统的连接器。在许多实施方式中，对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一和多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到支架连接器时使组件的多个不同尺寸罐中的相关一个定位成使得多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀出口和连接器之间的距离变化小于预定距离。预定距离对于多个不同尺寸罐的每一个都相同。预定距离可例如小于0.5英寸、小于0.25英寸或小于0.1英寸。该系统例如还包括软管组件，其具有固定长度并包括能够附接到连接器的协作连接器和能够附接到罐阀出口的罐阀连接器，以便在组件附接到支架连接器时，使罐阀出口与至少一个压力调节器流体连接，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。承载系统可例如包括与至少一个压力调节器、连接器和支架连接器附接的刚性背板。在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个大致平行于刚性背板的一部分，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。组件的多个不同尺寸罐的每个可例如在其长度的一部分上是大致筒形的。

在许多实施方式中，多个支架的每一个包括第一区段和可移除地附接到第一区段的第二区段。多个支架的每一个例如能够通过将第一区段附接到第二区段来附接到多个不同尺寸罐中的相关一个，以夹持多个不同尺寸罐中的相关一个的一部分，使得罐阀在第一区段和第二区段之间延伸。

在许多实施方式中，承载系统还包括接触多个不同尺寸罐中的相关一个的弧形托架和围绕不同尺寸罐中的相关一个的一部分延伸的罐条带。在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个可例如大致平行于托架的总定向定位，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。

在许多实施方式中，系统还包括附接到承载系统的至少一个压力调节器和可释放地附接到承载系统的盖系统。盖系统包围与压力调节器流体连接的气动软管的至少一部分。承载系统还可例如包括具有至少一个电子器件缆线的电子器件系统。盖系统可包围至少一个电子器件缆线的至少一部分。在许多实施方式中，盖系统包括可释放地附接到承载系统的外盖，并且电子器件系统包括多个电子器件缆线从中延伸的电子器件模块壳体，在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖包围多个电子器件缆线的每个的至少一部分。

承载系统还可包括能够置于与承载系统操作连接的多个内盖，以包围其一个或多个部件。外盖能够放置在多个内盖的后部，并与多个内盖交接以便在外盖可释放地附接到承载系统时将多个内盖可释放地连接到承载系统。承载系统还可例如包括能够置于与电子器件组件壳体操作连接的多个电子器件盖。外盖可例如能够放置在多个电子器件盖的后部，并与多个电子器件盖交接以便在外盖可释放地附接到承载系统时将多个电子器件盖可释放地连接到承载系统。

在许多实施方式中，外盖在外盖和承载系统的刚性背板之间保持至少一个气动软管和系统的多个电子器件缆线的每个。

在许多实施方式中，支架连接器附接到外连接器的向后表面。

在许多实施方式中，承载系统包括刚性背板，并且系统还包括附接到刚性背板的下部的至少一个压力调节器、邻近至少一个压力调节器附接到刚性背板的至少一个电子器件组件壳体和可释放地附接到刚性背板的外盖。在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖包围从压力调节器延伸的气动软管的长度的至少一部分和从至少一个电子器件组件壳体延伸的至少一个电子器件缆线的长度的至少一部分。在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖可例如包围至少一个压力调节器的至少一部分和电子器件组件壳体的至少一部分。在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖可例如相对于刚性背板大致对中定位。

在另一方面，一种设置用于将用于呼吸气体的多个不同尺寸罐之一附接到通过使用者佩戴的承载系统的方法包括提供多个支架，多个支架的每个具有不同构型，多个支架的每个能够附接到多个不同尺寸罐中的相关一个，并附接到承载系统，其中对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一和多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到承载系统时使多个不同尺寸罐中的相关一个相对于承载系统以预定位置定位。

承载系统例如包括刚性背板，并且在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个相对于刚性背板以预定角度定位。在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个可例如大致平行于刚性背板的一部分定位，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。

在许多实施方式中，在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀的罐阀出口相对于承载系统以预定向后位置定位并相对于承载系统以预定高度定位。罐阀出口相对于承载系统的预定向后位置和罐阀出口相对于承载系统的预定高度可例如与用于多个不同尺寸罐的每个的预定弧大致重合。在多个实施方式中，支架连接器是燕尾连接器，并且多个支架的每一个包括协作的燕尾连接器。

在许多实施方式中，至少一个压力调节器附接到承载系统，并且连接器附接到与至少一个压力调节器流体连接的承载系统，其中对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一和多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到支架连接器时使得组件的多个不同尺寸罐中的相关一个定位成使得多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀出口和连接器之间的距离变化小于预定距离。预定距离对于多个不同尺寸罐的每一个来说都相同。预定距离可例如小于0.5英寸、小于0.25英寸或小于0.1英寸。

在许多实施方式中，在组件附接到支架连接器时，软管组件能够附接到连接器和罐阀出口，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件，软管组件具有固定长度并包括能够附接到连接器的协作连接器和能够附接到罐阀出口以使罐阀出口与至少一个压力调节器流体连接的罐阀连接器。

在另一方面，呼吸系统包括通过使用者佩戴并能够具有附接其上的用于呼吸气体的罐的承载系统、附接到承载系统的至少一个压力调节器和可释放地附接到承载系统的盖系统。盖系统包围与压力调节器流体连接的气动软管的长度的至少一部分。承载系统还可包括具有至少一个电子器件缆线的电子器件系统。盖系统包围至少一个电子器件缆线的长度的至少一部分。

盖系统可例如包括可释放地附接到承载系统的外盖，并且电子器件系统可包括多个电子器件缆线从中延伸的电子器件模块壳体。在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖可包围多个电子器件缆线的每个的长度的至少一部分。在许多实施方式中，系统还包括能够置于与承载系统操作连接以包围其一个或多个部件的多个内盖。外盖可例如能够放置在多个内盖的后部，并且与多个内盖交接以便在外盖可释放地附接到承载系统时将多个内盖可释放地连接到承载系统。系统可例如包括能够置于与电子器件组件壳体操作连接的多个电子器件盖。外盖可例如能够放置在多个电子器件盖的后部，并与多个电子器件盖交接，以便在外盖可释放地附接到承载系统时将多个电子器件盖可释放地连接到承载系统。

在许多实施方式中，外盖在外盖和承载系统的刚性背板之间保持至少一个气动软管和多个电子器件缆线的每个。在许多实施方式中，外盖包括能够将罐附接其上的连接器。

在许多实施方式中，承载系统包括刚性背板，并且系统的至少一个压力调节器附接到刚性背板的下部。系统还可包括邻近至少一个压力调节器附接到刚性背板的至少一个电子器件组件壳体。盖系统可例如包括可释放地附接到刚性背板的外盖。在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖可包围从压力调节器延伸的气动软管的长度的至少一部分和从至少一个电子器件组件壳体延伸的至少一个电子器件缆线的长度的至少一部分。在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖可例如包围至少一个压力调节器的至少一部分和电子器件组件壳体的至少一部分。在外盖可释放地附接到承载系统时，外盖可例如相对于刚性背板大致对中定位。外盖可例如进一步包围气动连接器或电子器件连接器中的至少一个。

在另一方面，方法包括提供通过使用者佩戴并能够具有附接其上的用于呼吸气体的罐的承载系统。至少一个压力调节器附接到承载系统。该方法还包括提供可释放地附接到承载系统的盖系统。在盖系统可释放地附接到承载系统时，盖系统包围与压力调节器流体连接的气动软管的长度的至少一部分。在许多实施方式中，包括至少一个电子器件缆线的电子器件系统附接到承载系统。在盖系统可释放地附接到承载系统时，盖系统可例如包围至少一个电子器件缆线的长度的至少一部分。

在又一方面，一种保护和保持与呼吸设备的承载系统操作连接的至少一个电子器件缆线和至少一个气动软管的方法包括提供可释放地附接到承载系统的盖系统。在盖系统可释放地附接到承载系统时，盖系统包围至少一个气动软管的长度的至少一部分和至少一个电子器件缆线的长度的至少一部分。

本发明的装置、系统和方法及其属性和所附优点将结合附图从以下详细描述中最佳理解和领会。

附图说明

图1A图示自给式呼吸设备(SCBA)的实施方式的侧视图，示出与SCBA的承载系统的背板操作连接的罐。

图1B图示图1A的自给式呼吸设备的下部的放大侧视图，示出三个不同尺寸罐和用来相对于背板将罐定位在背板上的三个相关罐支架。

图1C图示图1B的三个罐支架之一的透视分解视图。

图1D图示组装状态的图1B的三个罐支架的透视图，其包括保护罐的压力仪表的保护封罩或覆盖物。

图2A图示图1的背板的侧视图，其中罐附接其上。

图2B图示与图2A的侧视图相对的图1的背板的侧视图，其中罐附接其上。

图3A示出分解或拆卸状态的图1的背板的透视图。

图3B图示组装状态的图1的背板的透视图。

图4图示图1的承载系统的背板的包括电子电路的部分的剖视图。

图5A图示背板的下部的透视图，其中罐与其操作连接。

图5B图示图5A的背板的下部的透视图，其中罐不与其操作连接。

图6A图示背板的下部的另一透视图。

图6B图示背板的下部的顶视图。

图6C图示背板的下部的侧视图。

图7A图示背板的底视图，其中罐与其操作连接。

图7B图示背板的底视图，其中罐不与其操作连接。

具体实施方式

将容易理解到，除了所述示例性实施方式之外，这里附图中大致描述和图示的实施方式的部件可以广泛多种不同构型布置和设计。因此，附图中代表的示例性实施方式的以下更详细描述不意图限制要求保护的实施方式的范围，而只是示例性实施方式的表示。

说明书中对于“一种实施方式”或“一实施方式”(或类似用语)的参照指的是与该实施方式结合描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方式中，因此，说明书中多个地方出现的术语“在一种实施方式中”或“在一实施方式中”不必都指代相同的实施方式。

另外，所述特征、结构或特性可在一个或多个实施方式中以任何适当方式组合。在以下描述中，提供许多具体细节以给出实施方式的彻底理解。然而，本领域普通技术人员将认识到可以在没有一个或多个具体细节或者通过其他方法、部件、材料等的情况下实施多种实施方式。在其他例子中，已知的结构、材料或操作没有详细示出或描述以避免混乱。

如这里使用并在所附权利要求中，单数形式“一个”、“一”和“该”包括复数指代，除非上下文另外清楚指明。因此，例如“光源”指的是包括多个这样的光源以及本领域普通技术人员已知的等同物等，并且“该光源”指的是一个或多个这样的光源和本领域已知的等同物等。这里数值范围的引用只意图用作落入该范围内的每个单独数值的单独参照的简便方法。除非这里另外指明，每个单独数值和所有中间范围被结合到说明书中，似乎是这里单独引用。这里描述的所有方法可以任何适当顺序执行，除非这里另外指明或另外通过上下文清楚否定。

通常，这里使用的相对位置或方向的术语(诸如上、下、前、后、高度、深度、宽度等)指的是相对于直立并以图1A所示的总体定向佩戴系统10的使用者的位置和方向。

图1图示诸如SCBA的呼吸系统10的实施方式。在图示的实施方式中，呼吸系统10包括通过使用者佩戴的诸如口罩或面罩100的使用者界面，呼吸气体由其递送到使用者。面罩100形成围绕使用者的口鼻的密封容积，呼吸气体被引入密封容积。在此方面，面罩100包括调节器交接部分110，以使面罩100与第二级压力调节器组件300流体连接，使得加压空气可以从诸如罐400的加压空气罐经由高压软管350供应(见图1和4)。图1A-7B图示承载系统500的实施方式，承载系统500包括不同尺寸罐400、400’或400”之一可由其附接到承载系统500的背板510的保持系统和相关技术。系统10的多个方面可在这里相对于作为代表性例子附接到背板510的罐400描述。

适用于呼吸系统10的面罩例如在美国专利申请公开No.2012/0160245和2012/0152253以及美国专利No.8256420中描述，这些公开文献通过引用合并于此。同样，适用于与其结合使用的第二级压力调节器例如在美国专利申请公开No.2012/0160245和2012/0152253以及美国专利No.8256420中描述。

加压空气罐或筒400(或另一罐)支承或绑扎在通过系统10的使用者佩戴的器具或承载系统500上。在图示的实施方式中，承载系统500包括刚性背板510，以支承(在SCBA10的其他部件中)罐400并绑扎(例如包括未示出的肩带和腰带)成将背板510连接到使用者。可调节罐条带512(例如金属条带)与形成在或附接到背板510上的呼吸托架514相结合地帮助保持罐400。罐400的阀410将来自加压罐400的空气提供给附接到背板510的连接器520(见例如图3B)。连接器520经由连接器520a和第一级调节器组件700的连接器710与第一级调节器组件700流体连接(见例如图4)。如上所述，罐400可例如容纳高压(例如2200-5500psi或15168-37921kPa范围内)下的空气或含氧呼吸气体。附接到背板510的第一级调节器组件700将压力减小到例如大约80-100psi(552-689kPa)。呼吸气体经由连接器720离开第一级调节器700，并经由高压软管350(其一部分在图1中示出)流到第二级调节器300的入口(未示出)。

图1A-2B例如图示罐保持系统，其包括具有多种构型的多个罐支架，罐支架附接到具有不同尺寸和/或几何结构的罐，以形成附接到承载系统500的组件。相关的独特罐支架可例如针对每个罐尺寸/几何结构设置，其针对该罐/几何结构具体地设计或构造。在罐支架与相关罐附接以如上所述形成组件时，罐支架与承载系统500的支架连接器协作，以使罐相对于承载系统以预定角度定位或相对于承载系统500以预定位置定位。

在许多实施方式中，具有多种尺寸和/或几何结构的罐分别与承载系统500的至少一部分或其背板510大致平行接触接合地保持。例如，每个罐的纵向轴线或平面(在其至少一部分上可以是大致筒形的)可以大致平行于(例如在不大于5个平行度或不大于2.5个平行度内)轴向延伸托架514或背板510的大致线性部分保持。通常，希望在许多实施方式中保持罐的轴线大致平行于使用者后背的定向。因此，如果使用者的后背(或前部或冠状平面)是大致竖直的(即与使用者站立点处的重力方向大致对准)，罐的轴线保持在大致竖直定向。在许多实施方式中，具有多种尺寸和/或几何结构的罐相对于承载系统500定位，使得连接器520(或承载系统500上的另一点)和罐阀出口(或罐上的另一点)之间的距离对于每个罐来说保持大致恒定，而不管变化的罐尺寸和/或几何结构。对于具有变化尺寸、大小和/或几何结构的多个罐的每个来说，这种固定距离的保持例如可以与具有变化尺寸和/或几何结构的多个罐的每个相结合地使用具有固定长度的单个软管组件450。

在图1A和1B中，包括罐400(最大罐)、罐400’(中间尺寸罐)和罐400”(最小罐)的三个不同尺寸罐在具有通过背板510连接的相关支架800、800’和800”的组件内示出(经过虚线或透明视图)。用于许多元件的附图标记从图1A的系统10的下部省略，以避免拥挤和混乱。这些附图标记在图1B给出的系统10的下部的放大视图中给出。

如上所述，在许多实施方式中，罐保持系统包括可调节罐条带512和协作托架514。罐保持系统还包括与罐的阀端协作以控制罐相对于承载系统在x、y和z方向或轴线上的位置的罐支架(见图1B)。在图1B中，x轴线大致对应于承载系统500通过使用者佩戴时的竖直方向，而y轴线大致对应于水平、向前或向后方向。垂直于图面的z轴线大致对应于水平横向方向。如上所述，每个罐具有相关的支架，该支架独特地设计成在至少x和y方向或轴线上定位罐(假设罐的尺寸和/或几何结构)，使得例如罐保持大致平行于背板510的大致定向，并使得连接器520和罐阀出口的轴线之间的距离对于每个罐来说保持大致恒定。

在图示的实施方式中，支架800与罐400结合使用，支架800’与罐400’结合使用，并且支架800”与罐400”结合使用。通常，支架800、800’和800”的结构和操作类似。但是，支架800、800’和800”的几何结构是不同的，以便例如分别平行于背板510保持罐400、400’和400”，并且保持距离D1、D2和D3(见图1B)大致相同。距离D1、D2和D3分别是连接器520和罐400、400’和400”的罐阀出口410、410’和410”的轴线之间的距离。

在图示的实施方式中，从支架的前端(即在使用期间最靠近背板510的端部)到支架的罐阀出口延伸经过其中的开口的距离(在图1B的方向y上测量)随着罐直径/筒直径增加而增加。随着罐/筒直径增加，罐阀出口因此保持在更加向后位置(即沿着图5B的轴线y进一步远离背板510)，同时罐保持大致平行于背板510并与其接触。此外，随着罐/筒直径增加，支架将罐阀出口保持在更高或更加向上的竖直位置(即到沿着图1B的轴线x的左侧)。在图示的实施方式中，罐沿着x轴线的所述定位造成罐阀出口410、410’和410”的轴线理想地跟随大致圆弧A，圆弧A在图1B图示的连接器520的轴向端部处具有半径中心。在这种实施方式中，D1、D2、D3…Dn(对于设计用于与n个罐一起使用的系统，其中n是大于3的整数)将都相同，并会对应于圆弧的半径。在实际使用中，弧A不需要是完美的圆形，并且距离D1、D2、D3…Dn优选为大致相同。在许多实施方式中，距离D1、D2、D3…Dn在不大于0.5英寸(0.01270米)、不大于0.25英寸(0.00635米)或甚至不大于0.1英寸(0.00254米)的范围内变化或改变。

在图示的实施方式中，罐在x方向上的定位经由背板510的连接器532与每个支架的前端处的协作连接器的协作实现。支架800的连接器820例如在图1C和1D中图示。在图示的实施方式中，连接器532包括或限定燕尾槽道或狭槽534(即凹形燕尾连接),并且协作连接器820是一个或多个燕尾凸缘(即凸形燕尾连接)。燕尾协作连接器的几何结构(例如，其扩张角度)容易针对特定支架预定，以便将与该支架相关的罐如上所述地定位在沿着x轴线的希望位置处。本领域普通技术人员将明白，可以使用其他协作连接器几何结构或与支架附接的可调节连接器。静态或不可调节连接器在制造和操作中提供简便。

在准备用于与系统10结合使用的诸如罐400的罐/筒中，诸如支架800的支架首先结合罐400放置以形成如上所述的组件。在图示的实施方式中，代表性支架800包括两个独立区段或构件800a和800b(例如由金属形成)。开口810形成在区段800a中，以便阀410经过其中。开口814形成在区段800b中，以便罐控制手柄420经过其中。区段800a和800b合在一起以便如上所述包围罐400的下端，并接着使用诸如螺钉805的连接器或紧固件附接，从而夹持罐400的下端。区段800a和800b包括开口或座824，从而在支架800连接到罐800时包围罐400的压力仪表430。在许多实施方式中，诸如橡胶靴或封罩830的保护部件或封罩在其连接之后附接到区段800a和800b，以便夹持罐400的下端，从而例如为罐400的压力仪表430提供保护。封罩830内的开口832可设置成在封罩830就位时可以观看仪表430(见例如图1C、1D和5A)。本领域普通技术人员将清楚，支架容易如这里描述形成为与大致任何罐设计和几何结构协作并附接其上。支架800’和800”的类似部件与支架800的相应部件类似地编号，但其中添加符号“’”和“””。

一旦支架800安装到罐400上，包括罐400和支架800的组件可与背板510操作连接地放置。在此方面，组件定位成支架800的协作连接器820与连接器532对准。组件接着向下滑动，以使协作连接器820的燕尾凸缘与连接器532的燕尾狭槽或槽道534邻接连接(由此固定罐400在x、y和z方向上的位置)。罐条带512接着经由本领域已知的锁闩机构514围绕罐400固定紧固。

在图示的实施方式中，软管组件450包括例如经由本领域已知的协作螺纹连接到罐阀出口410的螺纹手轮452。软管组件450还包括具有协作连接器456(例如高压协作快速联接器)的高压软管454的长度，以便与连接器520(例如高压快速联接器)形成协作流体连接。如上所述，由于如上所述的罐定位保持系统和技术，软管组件450可与任一罐400、400’和400”(以及其他罐)结合使用。

例如如图4所示，呼吸设备10的背板510包括在背板510的下端处连接并定位第一级调节组件700的连接组件或系统550。背板510还包括或附接有大致对中定位的电源隔室552，包括例如一个或多个电池的电源554组装在电源隔室552内。电源554例如与包括例如印刷电路板560的电子器件系统电连接(例如经由连接器556)，印刷电路板560(在图示实施方式中)定位在电源隔室552和第一级调节器700之间。印刷电路板560包括电部件和控制部件(包括例如诸如一个或多个微型处理器的一个或多个处理器564)。

许多电连接从印刷电路板560延伸。例如，一个或多个电连接566经由中间缆线连接印刷电路板560与控制模块900。控制模块900可例如包括例如美国专利No.6198396中描述的人员报警安全系统或PASS910，以便在没有使用者的运动的情况下提供报警。控制模块900还可例如包括为使用者提供罐400内的压力的视觉读数的模拟压力仪表920和提供其他信息、报警等的一个或多个显示器930。模拟压力仪表920经由与连接器520流体连接的连接器520c与连接器520(并由此与罐400或连接到连接器520的其他罐)流体连接。

电连接568经由中间缆线将印刷电路板560连接到例如声音放大器。类似地，一个或多个电连接568经由中间缆线将印刷电路板560连接到结合在第二级调节器300内的例如麦克风320和头戴显示器(HUD)部件322(在图4中示意图示)。这种麦克风和HUD例如在美国专利申请公开No.2012/0152253中描述。

在许多实施方式中，承载系统500包括槽道或引导路径，以便引导或导引气动软管和缆线/线缆。这种槽道或引导路径可例如形成在背板510内或由附接到背板50的部件形成(至少部分)。例如，来自连接器520c的软管经过槽道或引导路径574到控制模块900。类似地，来自电连接566的缆线经过引导路径574到控制模块900。类似地，将第一级压力组件连接器720连接到软管350(与第二级压力调节器300流体连接)的软管经过或沿着引导路径578。来自电连接568和570的缆线或线缆同样经过或沿着引导路径578。引导路径574和578可例如经过或在托架组件514下方(帮助保护、引导和保持经过引导路径574和578的部件)。这种引导路径帮助引导和管理软管和缆线，并有助于其保护，如下面进一步描述。例如如图3A所示，印刷电路板560被包围在电子器件壳体组件580内，其在第一级压力调节器700和电源554(电连接566、568和570从中延伸)之间横向延伸经过背板510的宽度。

在许多实施方式中，承载系统500还包括盖或封罩系统，其包括能够附接到背板510以保护和/或保持诸如气动和/或电子部件(例如连接器、软管、缆线等)的部件的诸如外盖530(如上所述)的一个或多个盖。背板510还包括与盖或封罩系统交接的特征。在图示的实施方式中，第一侧盖或封罩584覆盖连接到连接器566的缆线，使得缆线被引导(例如在第一侧盖584的帮助下)到背板510的第一侧上的引导路径574。第二侧盖或封罩588覆盖连接到连接器568和570的缆线，使得缆线被引导(例如在第二侧盖588的帮助下)到背板510的第二侧上的引导路径574。第一侧盖584滑动到与第一侧(或左侧)上的电子器件壳体组件580的上部连接，并且第二侧封罩588滑动与第二侧(或其右侧)上的电子器件壳体组件580的上部连接。

在图示的实施方式中，外或向后盖或封罩530附接到背板510以便如上所述覆盖或封罩(以及保持)气动和电部件(例如第一级调节器700、电子器件组件壳体580、电源554和经过引导路径574和578的气动和/电部件)。在图示的实施方式中，外盖530包括例如以简单的钩和铰链形式与协作紧固件551(定位在第一级压力调节器700下方)协作的紧固件536。外盖530在第一级调节器组件700和电子器件壳体组件680的至少一部分上延伸，以便例如帮助保持和保护第一级调节器组件700和电子器件壳体组件580。外盖530还包围和保护连接器520a、520c、710和720。外盖可例如包括与侧盖或封罩584和588协作并使其保持的特征或部件，以便将这些盖固定就位。

在呼吸设备10组装时，第一级调节器组件700、电子器件系统或组件(包括例如印刷电路板560、连接566、568和570以及电子器件组件壳体580)和电源544定位在背板510上。随后，制成如上所述的气动和电连接。随后，第一和第二侧盖584和588分别滑动就位。外盖530接着钩到背板510内(经由紧固件536和协作紧固件551)，并且外盖530向前铰接。如上所述，外盖530上的特征可例如与第一和第二侧盖584和588分别互锁。在图示的实施方式中，形成在外盖530上的凸缘540和542分别邻接第一侧盖584和第二侧盖588上的凸缘585和589并与其协作。因此，第一和第二侧盖584和588与背板510固定连接。在外盖530铰接到固定位置时，它可以例如通过附接到每侧上的外盖503的上部的连接器(例如未示出的螺钉)保持。

在图示的实施方式中，外盖530包括用于将罐/筒支架(诸如罐支架800)附接其上的如上所述的连接器532。外盖530和承载系统500的其他部件可例如由聚合物材料模制(例如一体模制)。

与气动和/或电部件被暴露的系统相比，使用诸如侧盖584和588和外盖530的保护盖提供扩张材料选择以便例如有助于减小重量的能力。例如，铝可以在许多部件中替代黄铜。如上所述，具有远程罐连接的当前可用的呼吸设备使用多个连接器来将气动和电部件定位和附接到背板。使用覆盖和保持气动和/或电子部件的至少一部分并同时(任选地)定位和附接罐的诸如外盖530的单个部件显著地简化了呼吸设备设计和相关的制造和维护操作。气动和/或电子器件部件的组装和移除通过其盖系统有利地辅助。

背板510底部处的第一级压力调节器700和电子器件组件壳体580的定位和气动软管/导管以及电子器件缆线/线缆朝着背板510的中心并向上的排布有助于通过单个外盖530提供保护和保持，外盖530覆盖SCBA系统10的下部中央部件。如上所述，形成托架514的组件可进一步帮助保护和保持背板50上部上的气动软管/导管和电子器件缆线/线缆。

以上描述和附图此时给出许多代表性的实施方式。当然本领域普通技术人员鉴于以上教导可以明白多种变型、添加和替代设计而不偏离其范围，本发明的范围通过随后的权利要求而不是通过以上说明书指明。落入权利要求的含义和等同范围内的所有变化和变型被包含在其范围内。

Claims (22)

1.一种系统，包括：

承载系统，其能够通过使用者佩戴并支承用于呼吸气体的多个不同尺寸罐中的至少一个；

支架连接器，其附接到承载系统；以及

多个支架，多个支架的每个具有不同构型，多个支架的每个能够附接到多个不同尺寸罐中的相关一个，并附接到支架连接器，其中对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一和多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到支架连接器时使多个不同尺寸罐中的相关一个相对于承载系统以预定方式定位。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，承载系统包括刚性背板，并且在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个相对于刚性背板以预定角度定位。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个大致平行于刚性背板的一部分定位，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐之一的罐阀的罐阀出口相对于承载系统以预定向后位置定位并相对于承载系统以预定高度定位。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，罐阀出口相对于承载系统的预定向后位置和罐阀出口相对于承载系统的预定高度与用于多个不同尺寸罐的每个的预定弧大致重合。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，支架连接器是燕尾连接器，并且多个支架的每一个包括协作的燕尾连接器。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括附接到承载系统的至少一个压力调节器和附接到与至少一个压力调节器流体连接的承载系统的连接器，其中，对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一和多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到支架连接器时使组件的多个不同尺寸罐中的相关一个定位成使得多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀出口和连接器之间的距离变化小于预定距离，其中预定距离对于多个不同尺寸罐的每一个都相同。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，预定距离小于0.5英寸。

9.根据权利要求7所述的系统，还包括软管组件，其具有固定长度并包括能够附接到连接器的协作连接器和能够附接到罐阀出口的罐阀连接器，以便在组件附接到支架连接器时，使罐阀出口与至少一个压力调节器流体连接，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。

10.根据权利要求7所述的系统，其中，承载系统包括与至少一个压力调节器、连接器和支架连接器附接的刚性背板。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个大致平行于刚性背板的一部分，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，组件的多个不同尺寸罐的每个在其长度的一部分上是大致筒形的。

13.根据权利要求7所述的系统，其中，支架连接器和多个支架的每一个协作，以便固定多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀出口相对于承载系统的向后位置，并固定多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀出口相对于承载系统的高度。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀出口相对于承载系统的固定向后位置和多个不同尺寸罐中的相关一个的罐阀出口相对于承载系统的固定高度与用于多个不同尺寸罐的每个的连接器周围的预定弧大致重合。

15.根据权利要求7所述的系统，其中，支架连接器是燕尾连接器，并且多个支架的每一个包括协作的燕尾连接器。

16.根据权利要求14所述的系统，其中，支架连接器是燕尾连接器，并且多个支架的每一个包括协作的燕尾连接器。

17.根据权利要求7所述的系统，其中，多个支架的每一个包括第一区段和可移除地附接到第一区段的第二区段，其中多个支架的每一个能够通过将第一区段附接到第二区段来附接到多个不同尺寸罐中的相关一个，以夹持多个不同尺寸罐中的相关一个的一部分，使得罐阀在第一区段和第二区段之间延伸。

18.根据权利要求3所述的系统，其中，承载系统还包括接触不同尺寸罐中的相关一个的弧形托架和围绕不同尺寸罐中的相关一个的一部分延伸的罐条带，并且在组件附接到支架连接器时，组件的多个不同尺寸罐中的相关一个大致平行于托架定位，而不管多个不同尺寸罐中的哪一个连接到组件。

19.根据权利要求1所述的系统，还包括附接到承载系统的至少一个压力调节器和可释放地附接到承载系统的盖系统，盖系统包围与压力调节器流体连接的气动软管的至少一部分。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，承载系统还包括具有至少一个电子器件缆线的电子器件系统，盖系统包围至少一个电子器件缆线的至少一部分。

21.一种设置用于将用于呼吸气体的多个不同尺寸罐之一附接到通过使用者佩戴的承载系统的方法，包括：

提供多个支架，多个支架的每个具有不同构型，多个支架的每个能够附接到多个不同尺寸罐中的相关一个，并附接到承载系统，其中对于多个支架的每一个来说，包括多个支架之一和多个不同尺寸罐中的相关一个的组件在附接到承载系统时使多个不同尺寸罐中的相关一个相对于承载系统以预定位置定位。

22.一种呼吸系统，包括：通过使用者佩戴并能够具有附接其上的用于呼吸气体的罐的承载系统、附接到承载系统的至少一个压力调节器和可释放地附接到承载系统的盖系统，盖系统包围与压力调节器流体连接的气动软管的长度的至少一部分。