CN1063049A - 安全头盔内部或有关安全头盔的改进 - Google Patents

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罗伯特·劳尔
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Abstract

本发明涉及一种安全头盔，其包括一个戴盔者的 呼吸器官露向其中的隔离容积，还包括向隔离容积供 给可供呼吸空气的两个独立装置。
在一个所述实施例中，一个第一装置从压力空气 瓶通过一个空气供给需求阀门向所述隔离容积供给 空气；当其工作时需求阀门维持隔离容积的压力高于 周围大气压力。用于向所述隔离容积供给可供呼吸 空气的第二装置包括过滤装置和用以向所述隔离容 积输送已过滤空气的导管装置。
头盔还包括一个控制阀门，用以当第一装置向所 述隔离容积供给空气时关闭从所述第二装置到隔离 容积的通路，手动阀门装置用以可供选择连通和断开 从气瓶向需求阀门的空气供应。

Description

本发明涉及安全头盔，更具体地说涉及包括有呼吸装置的安全头盔。
以通常所说的“防毒面具”型式的呼吸装置是公知技术，通常包括一个柔性面部部件，其利用戴盔者头部的带子保持在面部上，还包括一个新式的过滤装置，其能滤出由空气通向面部部件的核和/或生物和/或化学污染的大部分。
最近若干年来，已经提出一种完全罩住戴盔者头部的安全头盔，其包括一个带柔性环状密封件的透明平板，该密封件环绕该平板，从其延伸和戴盔者的面部形成密封，以此，透明面罩、环形密封件和戴盔者的面部在头盔内部共同限定一个隔离容积。环形密封件横过前额，沿着面颊和横过下颌与戴盔者面部相接触，戴盔者的鼻孔和嘴露向所述隔离容积。
隔离容积经过导管装置和一个空气瓶相连通，导管装置从所述隔离容积延伸到一个需求伐门装置，该伐门装置便于固定到头盔上，导管装置介于所述需求伐门和所述气瓶之间。气瓶一般由戴盔者携带，以求不限制戴盔者的运动。
在一个优选实施例中，提供一个呼出伐门，以便为戴盔者呼出的废气能够由所述隔离容积中排出。
这样一种带呼吸装置的安全头盔下文称作“一种定型头盔”。
因此，利用这样一种定型头盔，戴盔者的空气供给十分安全并不受周围环境气体污染。这种头盔获得灭火队员，救生人员和可能暴露在不可呼吸气体环境的某些工业人员的赏识。
这种定型安全头盔存在问题在于，戴盔者完全决定于空气供给瓶的延续使用时间，气瓶大小尺寸必须便于戴盔者携带，其只能在有限时间内提供戴盔者适宜的空气，经常小于20分钟。
当装备这种定型头盔的灭火队员、保安人员或军事人员在进入不能通过过滤来提供可供呼吸的空气的气体环境之前，由于存在某些能够用常规的防毒面具过滤的污染，当在不可呼吸的气体环境中处于待命状态时，会出现问题。
处理这种情况，实际情况是对戴常规防毒面具的人员为了保存气瓶中的空气，当处于待命状态时，在进入常规防毒面具不足于向戴面具者提供可供呼吸空气的、不可呼吸的气体环境之前要取下常规防毒面具而戴上安全头盔。
由于这样实际问题，配戴安全头盔的个人还必须装备用于在待命或警戒期间的常规防毒面具。进而，为了绝对安全，该人员在由常规防毒面具向安全头盔转换之前，必须走出可过滤空气环境到一个安全可供呼吸的气体环境中，例如一个无污染室，因而，当召唤进入有害气体环境时，就不能立即做到。
本发明寻求提供一种安全头盔，其使戴盔者在待命时保存压力空气供给装置并且易于实现无延迟地进入有害气体环境中。
根据本发明提供一种安全头盔，用以完全罩住戴盔者的头部并且当头盔调正时，限定一个戴盔者的鼻孔和嘴都露向其中的隔离容积，其特征在于有一个向所述隔离容积供给空气的第一装置，所述第一装置包括一个从压力空气源向所述隔离容积的空气供给装置，一个向所述隔离容积供给可呼吸的空气的第二装置以及控制伐门装置，当所述第一装置向所述隔离容积供给空气时，该伐门用以关闭从供应可呼吸空气的所述第二装置到隔离容积的通路。
安全头盔优先地在其前部包括一个透视孔，所述孔为一透明平板所封闭。
在一个优选实施例中，安全头盔包含一个柔性环形密封件，所述密封件的一个环形端部被夹到环绕透明平板的头盔部分，所述环状密封件的另一环形端部，在横过前额，沿着面颊和横过下颌部分和戴盔者的面部形成压力接触，借此，由所述透明平板、所述环形密封件和戴盔者面部所限定的容积就是所述的隔离容积。
在一个实施例中，安全头盔特征在于：当向所述隔离容积供给空气时，所述第一装置用以维持所述隔离容积的压力高于大气压力。
所述第一装置优先包括一个空气供给需求伐门和介于所述空气供给需求伐门和所述隔离容积之间的导管。
导管优先地从所述空气供给需求伐门延伸到为戴盔者所携带的压力空气瓶。
在一个优选实施例中，所述第一装置包括一个手动伐门装置，用以可供选择地进行从所述压力空气供给装置到所述隔离容积的连通和断开。
在这样一个实施例中，所述的手动伐门装置优选地用以连通、或断开从所述气瓶向所述空气供给需求伐门的空气供给。
在一个优选实施例中，所述控制伐门装置包含一个压力敏感伐门部件，适合于当在所述隔离容积内的空气压力高于大气压力时，关闭向隔离容积供给空气的第二装置。
在一个实施例中，所述需求伐门用以当所述容积内的压力高于大气压力之值下降低于15毫米水柱时，打开压力空气供给装置。
所述需求伐门优先地当在所述隔离容积中的压力高于大气压力之值下降低于10毫米水柱时，打开向所述隔离容积供给压力空气的供给装置。
在一个优选实施例中，所述第二装置包含一个过滤装置用以过滤来自大气空气的污染，还有一个用于向所述隔离容积通过过滤空气的导管装置。
所述控制伐门装置优先位于处在所述过滤装置和所述隔离容积之间的导管装置中。
在一个优选实施例中，所述空气过滤装置可供选择与头盔装置是可分离的。
在一个优选实施例中，头盔在其隔离容积内部包含一个鼻形锥体，用在横过鼻梁，沿着面颊和在嘴与下颌之间的区域和戴盔者相接触，其中所述鼻形锥体包含一个允许空气从环绕鼻形锥体的隔离容积流向鼻形锥体的伐门装置。
头盔优先包含一个用以从鼻形锥体向周围大气排放废气的空气呼出伐门。
在一个优选实施例中，所述空气呼出伐门穿过透明平板，所述鼻形锥体为所述呼出伐门所支撑。
下面将通过举例方式参照附图，对本发明进一步介绍，其中：
图1是根据本发明提出的安全头盔的纵断面图;
图2是表示用于图1所介绍的实施例的过滤空气供给装置的前视图。
在图1所介绍的实施例中，用以完全罩住戴盔者头部的单体安全头盔包括一开孔12，在其前部用一透明平板13封闭。一个柔性环形密封件14在其紧靠透明平板13的环形区域的一个环形端部有一径向凸缘14a。一个刚性环形元件15靠紧凸缘14a并与头盔外壳11环绕开孔12的区域相夹紧，例如通过螺钉或铆钉（未表示），以在头盔外壳11和环绕开孔12的环形弹性元件16之间、元件16和透明平板13的周边区域之间、透明平板13和凸缘14a之间以及凸缘14a和刚性元件15之间形成空气密封。
在另一环形端部14b处，环形密封件14在横过前额，沿着面颊和横过下颌的区域适合于与戴盔者面部相吻合并在头盔内部限定一个容积V1，它由透明平板13、环形密封件14和戴盔者面部所构成。利用这种装置，戴盔者的鼻子和嘴露向容积V1并且戴盔者仅能在容积V1内部呼吸气体。
头盔还包括含有顶垫17的吊带，它由通过铆接片19固定到头盔外壳11侧面的弹性条形件18所支撑，顶垫17以铆接方式在20处和后垫21相连接，后垫21由弹性条形件22所支撑，弹性条形件22利用铆接片23固定到头盔外壳11的侧面。
所垫21基本上是刚性的，伸向或刚好在头盔外壳11的颈部部份11a之外，以便在要戴头盔时，戴盔者简便拉动后垫21的下部朝向头盔外壳11的最后部分使头部伸入在后垫21和环形密封件14之间的头盔中。当戴盔者的面部和环形密封件14调好时，如上所述，后垫21能够被释放以和戴盔者头部的后部相贴合，由于条形件22的弹性，后垫21作用在戴盔者头部的后部借以维持戴盔者的面部和环形密封件14的边缘14b的压力接触。
在所介绍的实施例中，一个鼻形锥体附着在穿过透明平板13的一个呼气伐门25上，鼻形锥体24的周底24a远离呼气伐门25，用以在横过鼻梁，沿着面颊和于下唇之下的区域和戴盔者的面部形成压力接触，因此在第一可供呼吸的容积V1内限定一个第二可供呼吸的容积V2。在鼻形锥体24的每一侧，容积V2通过单向伐26连通容积V1，并且只有当容积V2中的压力小于容积V1中的压力时，伐门26允许空气从容积V1流向容积V2。
呼气伐25配置穿过透明平板13中的一个开孔，并且当容积V2中的压力大于周围气体环境的压力时，所述伐门25打开，因此，来自容积V2的废气能够经过伐门25被排放;当容积V2中的压力由于戴盔者吸气而小于周围气体环境的压力时，伐门25关闭。
容积V1经过导管27可供以可供呼吸的空气，导管27开通环形密封件14并延伸到需求伐门28，该伐门28经过柔性管路30可连通到一个空气瓶29。空气瓶29能够吊在戴盔者的皮带上或做为一个后挎包携带。
一个手动伐门31提供用于从气瓶29向管路30供给空气或切断从气瓶29向管路30的空气供给。
当伐门31打开以便从气瓶29向管路30供给空气时，调整需求伐门28以维持容积V1的压力超过周围气体环境的压力，优选V1压力大于周围气体环境的压力超过10毫米水柱，更优选的V1压力大于周围气体环境的压力超过15毫米水柱。
安全头盔还包含一个空气过滤装置32，其有一个过滤空气输出管33，管33延伸穿过在头盔外壳11的下颌部分的开孔11b，并和在头盔外壳11内部的两个管34和35相通，管34和35开通环形密封件14进入容积V1。
空气输出管33包含一个径向凸缘33a，管33的外离凸缘33a的那部分有螺纹以接纳螺母36。一个定形封装件37位于凸缘33a和头盔11的环绕开孔11b的外部表面之间，一个定形封装件38位于螺母36和直接环绕头盔外壳11内部开口11b的头盔外壳11部分之间。封装件37和38在面向环绕开孔11b的头盔外壳11的那些表面上是定形的，以便和各个头盔的由所述封装件37和38相啮合的区域的形状和结构相一致，因此，当螺母36被拧紧以便将空气输出管30固定到头盔外壳11上时，所述外壳11不因固定输出管而受压。
出自过滤装置32的空气输出管33包含一个阀门39，它是一个压力敏感阀门，仅当容积V1中的压力小于周围气体环境压力时，该阀门打开，允许过滤空气从过滤装置32流动通过空气输出管33到管34和35，由此再到容积V1。
上述头盔和呼吸装置工作方式如下：
当戴盔者处于能够通过过滤装置27过滤提供可供呼吸的空气的气体环境中时，阀门31关闭，当戴盔者吸气时，由于容积V2中压力降低，空气从容积V1中流动通过鼻形锥体中的单向伐26并为戴盔者所吸入。空气从容积V1流向容积V2，降低了容积V1中的压力低于大气压时，阀门39打开允许空气流动通过过滤装置32、输出管33、管34和35而到达容积V1。当戴盔者呼气时，容积V2压力变得高于大气压，伐门26关闭，呼气伐25打开以排放废气到周围大气中。因此，随着来自气瓶29的空气供给与容积V1断开，戴盔者呼吸由过滤装置32过滤的空气。
当戴盔者要进入到过滤装置不能向容积V1供给可供呼吸的空气时，戴盔者打开伐门31，因此连通气瓶29到需求伐门28，气瓶空气从气瓶29流动通过伐门28、管27和容积V1，借助需求伐门26调整向容积V1供给空气，维持容积V1压力超过大气压力，容积V1中的压力经过管34和35传到空气输出管33，使得伐门39关闭，因此关闭了在过滤装置32和管34和35之间的空气通道。
戴盔者然后能够进入有害气体环境，仅呼吸由气瓶29供给的空气并且留在所述有害气体环境中且戴盔者能够关闭伐门31，终止来自气瓶29的空气供应，重新进入可过滤的气体环境中，当容积V1中的压力低于周围大气压力时，伐门39将自动打开，戴盔者将再次呼吸通过过滤装置32进入容积V1的供给空气。
由上述部分可以看到，戴上本发明的安全头盔的人员能够在可供呼吸或可以过滤的气体环境中配戴头盔不使用存储在气瓶中的空气。戴盔者能够通过简单打开伐门31轻易转换到气瓶空气供给方式，而不要卸下头盔，从而不需要进出到一个“安全”气体环境中，戴盔者因而立即准备进入有害气体环境中。进而，戴盔者仅需要走出有害气体环境到一个可过滤气体环境，用一个充好的气瓶29更换已使用的气瓶29，使得戴盔者能够以最少的延迟返回到有害气体环境中。
在上述头盔装置的一个优选实施例中，过滤装置32可分离地接到过滤空气管33，过滤装置32和其它过滤装置32互换。进而，当戴盔者在可供呼吸的气体环境中待命时，还提供这样的便利，过滤装置32能从管33上断开，随着阀门31关闭，戴盔者通过伐门39和管34和35得以供给大气空气。戴盔者直接打开伐门31，压力空气供给容积V1，伐门39自动关闭，戴盔者能够立即进入有害气体环境中。

Claims (18)

1、一种安全头盔，用以完全罩住戴盔者的头部并且当头盔调正时，限定一个戴盔者的鼻孔和嘴都露向其中的隔离容积，其特征在于有一个向所述隔离容积供给空气的第一装置，所述第一装置包括一个从压力空气源输向所述隔离容积的空气供给装置；一个向所述隔离容积供给可供呼吸空气的第二装置及控制伐门装置，当所述第一装置向所述隔离容积供给空气时，该阀门用以关闭从供应可呼吸空气的所述第二装置到隔离容积的通路。
2、根据权利要求1所述的安全头盔，其特征在于在其前部包括一个透视孔，所述孔为一透明平板所封闭。
3、根据权利要求2所述的安全头盔，其特征在于，头盔包括一个柔性环形密封件，所述密封件的一个环形端部被夹到环绕透明平板的头盔部分，所述环形密封件的另一个环形端部在横过前额，沿着面颊和横过下颌部分和戴盔者的面部形成压力接触，借此，由所述透明平板、所述环形密封件和戴盔者面部所限定的容积就是所述的隔离容积。
4、根据权利要求1、2或3所述的安全头盔，其特征在于，当向所述隔离容积供给空气时，所述第一装置用以维持所述隔离容积的压力高于大气压力。
5、根据前述任何一个权利要求所述的安全头盔，其特征在于，所述第一装置包括一个空气供给需求伐门和介于所述空气供给需求伐门和所述隔离容积之间的导管。
6、根据权利要求5所述的安全头盔，其特征在于，导管从所述空气供给需求伐门延伸到为戴盔者所携带的压力空气瓶。
7、根据前述任何一个权利要求所述的安全头盔，其特征在于：所述第一装置包括一个手动伐门装置，用以可供选择地进行从所述压力空气供给装置到所述隔离容积的连通和断开。
8、根据决定于权利要求6的权利要求7所述的安全头盔，其特征在于：所述手动伐门装置用以连通或断开从所述气瓶向所述空气供给需求伐门的空气供给。
9、根据前述任何一个权利要求所述的安全头盔，其特征在于：所述控制伐门装置包含一个压力敏感伐门部件，适合于当在所述隔离容积内的空气压力高于大气压力时，关闭向隔离容积供给空气的第二装置。
10、根据权利要求7、8或9所述的安全头盔，其特征在于：所述需求伐门用以当在所述隔离容积中的压力高于大气压力之值下降低于15毫米水柱时打开压力空气供给装置。
11、根据权利要求7、8、9或10所述的安全头盔，其特征在于：所述需求伐门用以当在所述隔离容积中的压力高于大气压力之值下降低于10毫米水柱时打开压力空气供给装置。
12、根据前述任何一个权利要求所述的安全头盔，其特征在于：所述第二装置包含一个过滤装置，用以过滤来自大气的空气，还有一个用于向所述隔离容积通过过滤空气的导管装置。
13、根据权利要求12所述的安全头盔，其特征在于：所述控制伐门装置位于处在所述过滤装置和所述隔离容积之间的导管装置中。
14、根据权利要求12或13所述的安全头盔，其特征在于：空气过滤装置可供选择与所述第二装置是可分离的，用以向隔离容积供给空气。
15、根据前述任何一个权利要求所述的安全头盔，其特征在于：在隔离容积内部包含一个鼻形锥体，用以在横过鼻梁，沿着面颊和在嘴与下颌之间的区域和戴盔者相接触，其中所述鼻形锥体包含一个允许空气从环绕鼻形锥体的隔离容积流向鼻形锥体的伐门装置。
16、根据权利要求15所述的安全头盔，其特征在于包含一个用以从鼻形锥体向周围大气排放废气的空气呼出伐门。
17、根据权利要求16所述的安全头盔，其特征在于：空气呼出伐门穿过透明平板，所述鼻形锥体为所述呼出伐门所支撑。
18、一种安全头盔，基本上是参照附图和在附图中所介绍如在上文所述的。
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