CN111167038A - 用于为用户供应呼吸气体的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于为用户供应呼吸气体的装置，所述装置(10)包括：面罩(12)，所述面罩具有呼吸开口(22)；以及囊袋(14)，所述囊袋具有以流体连通方式连接至所述呼吸开口(22)的囊袋开口(23)，其中，所述装置(10)进一步包括可调节呼气阀(18)，其中，所述可调节呼气阀(18)与所述囊袋(14)处于流体连通。因此，本发明提供一种改进的用于为用户供应呼吸气体的装置，从而提供抵御通气过度、有毒气体、以及烟雾的保护。

Description

用于为用户供应呼吸气体的装置

本发明涉及一种用于为用户供应呼吸气体的装置，该装置包括：面罩，所述面罩具有呼吸开口；以及囊袋，所述囊袋具有囊袋开口，所述囊袋开口以流体连通的方式连接至所述呼吸开口。另外，本发明涉及一种航空航天交通工具，该航空航天交通工具包括至少一个用于为用户供应呼吸气体的装置。

多数现有飞行器包括用于在飞行器失压的情况下为用户(即乘客和机组人员)供应空气、氧气、或氧气和空气的混合物的装置。在约40000英尺的飞行高度，必须为乘客和机组人员供应纯氧。这可能导致呼吸困难、例如通气过度。如果以超压供应氧气，则呼吸会更加困难，飞行员在约40000英尺的情况正是如此。

DE 602 04 346 T2描述了一种氧气面罩，该氧气面罩将保护飞行器的乘客在高度很高时免于失压。面罩联接至再呼吸囊袋，该再呼吸囊袋在用户吸气时延迟再呼吸。另外，面罩包括限制流入到面罩内的氧气的器件。

然而，现有技术不包括任何抵御通气过度的保护。

因此，需要提供一种改进的用于为用户供应呼吸气体的装置。

该目的通过独立权利要求的特征来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题和以下描述。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于为用户供应呼吸气体的装置，所述装置包括：面罩，所述面罩具有呼吸开口；以及囊袋，所述囊袋具有囊袋开口，所述囊袋开口以流体连通的方式连接至所述呼吸开口，其中，所述装置进一步包括可调节呼气阀，其中，所述可调节呼气阀与所述囊袋处于流体连通。

因此，本发明提供了一种用于用户的面罩，其中，该面罩与囊袋处于流体连通，其中，用户的呼出气流流动穿过可调节呼气阀。所述可调节呼气阀与所述囊袋处于流体连通。呼气阀的可调节性提供了可调节的呼出气流，即，可调节呼气阀可以限制从装置移除的呼出的呼吸气体的量。因此，在至少一个调节位置中，可调节呼气阀具有将呼出的呼吸气体的一部分保留在装置中的效果。那部分呼吸气体可以收集在囊袋中。这意味着，用户呼出的二氧化碳的至少一部分既不离开装置也不离开囊袋。因此，用户将再呼吸二氧化碳，并且装置中和用户血液中的二氧化碳浓度将上升。这可以避免或治疗通气过度。

在实例中，可调节呼气阀布置在囊袋上。

在这种情况下，呼出气流将从面罩处开始并且流入囊袋中。呼出气流将使囊袋中的压力增大。这将引起穿过可调节呼气阀的流动。囊袋将因此存储未流动穿过可调节呼气阀的呼出气体。

在另一个实例中，可调节呼气阀可以布置在面罩上。这可以简化可调节呼气阀的操作，这是因为用户可以更简单地够到呼气阀。

在实例中，所述装置进一步包括可调节吸气阀，所述可调节吸气阀与所述囊袋处于流体连通。

该可调节吸气阀允许对吸入气流进行调节。这意味着，可以通过可调节吸气阀来调节装置外部的呼吸空气的流入量。因此，可以调节外部呼吸气体与布置在囊袋中的呼吸气体之间的吸入呼吸空气的比例。因此，可以通过可调节吸气阀来调节将吸入的二氧化碳浓度。

在实例中，可调节吸气阀布置在囊袋上。

在这种情况下，当用户吸气时，囊袋中的压力将下降。这将使得吸气阀处的流动穿过囊袋并且进入面罩的吸入气流。吸入气流与囊袋的内容物于是将不会大量混合，使得吸入气流中二氧化碳的量将不会由于穿过可调节吸气阀的吸入气流而降低。

在另一个实例中，可调节吸气阀布置在面罩上。这可以简化可调节吸气阀的操作，这是因为用户可以更简单地够到吸气阀。

在一个实例中，所述装置进一步包括导管，所述导管具有第一开口和第二开口，其中，所述第一开口可释放地连接至所述可调节吸气阀，并且其中，所述第二开口可连接至航空航天交通工具的外部呼吸气体源开口。

可以通过导管将外部呼吸气体源与可调节吸气阀连接来向囊袋填充呼吸气体。当囊袋填充有呼吸气体时，可以将导管从可调节吸气阀上释放。装置的用户于是可以独立于呼吸气体源移动，这是因为存储在囊袋中的呼吸气体将提供可移动呼吸气体源。另外，可以关闭可调节呼气阀和可调节吸气阀使得用户将仅从囊袋呼吸空气。特别是在火灾的情况下，用户可以首先使用来自呼吸气体源的呼吸气体为囊袋充气，并且然后使用囊袋中的呼吸气体，以便穿过火灾所释放的烟雾和有毒气体而从飞机上下来。此外，该囊袋将用作再呼吸囊袋，即仍然可以防止通气过度。

在实例中，所述装置进一步包括可调节稀释阀，所述可调节稀释阀与所述囊袋处于流体连通。

可调节稀释阀将向来自囊袋的吸入呼吸气体添加一些环境气体。由于可调节稀释阀的可调节性，可以调节添加到吸入呼吸气体的环境气体的量。例如，如果囊袋填充有纯氧，则稀释阀可以在用户吸入时通过向纯氧添加一些环境气体而向纯氧添加一些二氧化碳。由于吸入呼吸空气中二氧化碳增多，这将避免通气过度。

在另一个实例中，可调节稀释阀布置在囊袋中。

由于可调节稀释阀布置在囊袋上，在用户吸入时将稀释囊袋的内容物。由于稀释气流从可调节稀释阀、穿过囊袋、并且到面罩的路径，囊袋中的呼吸气体的稀释可以沿路径的全长发生。因此，囊袋中呼吸气体的稀释是非常高效的。

在另一个实例中，可调节稀释阀布置在面罩上。这可以简化可调节稀释阀的操作，这是因为用户可以更简单地够到稀释阀。

在实例中，所述囊袋包括呼吸气体入口开口，所述呼吸气体入口开口包括分隔塞，其中，所述分隔塞包括打开位置和关闭位置，其中，在所述分隔塞的打开位置中，所述呼吸气体入口开口与航空航天交通工具的紧急呼吸气体供应开口流体连通地连接，其中，在所述关闭位置中，所述分隔塞被配置成用于关闭所述呼吸气体入口开口并且使所述呼吸气体入口开口与所述紧急呼吸气体供应开口分隔开。

常见的用于乘客和机舱机组人员的紧急呼吸气体面罩连接至飞行器中的呼吸气体源。呼吸气体源可以是氧气源。分隔塞可以使飞行器的呼吸气体源与装置(该装置可以例如是紧急呼吸气体面罩)之间的连接断开。在使装置与飞行器的呼吸气体源断开连接之前，囊袋可以充以来自呼吸气体源的呼吸气体。囊袋将然后为用户提供可移动呼吸气体源。该装置于是可以用于逃离飞行器。此外，关闭可调节吸气阀和可调节呼气阀，由于囊袋中的二氧化碳浓度增大，该装置仍然可以避免或治疗通气过度。

在实例中，所述面罩是脸部面罩。

脸部面罩可以遮盖鼻部和嘴部并且将用户的鼻部和嘴部与环境空气阻隔起来。另外，脸部面罩易于使用。然而，在另一个实例中，面罩可以是鼻罩、口鼻面罩、或遮盖用户的整个面部的全脸面罩、或遮盖用户的整个头部的全头面罩。脸部面罩可以包括可以放置在用户的头周围以将面罩固持在位的条带和/或安全带。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于为用户供应呼吸气体的装置，所述装置包括：面罩，所述面罩具有呼吸开口；以及囊袋，所述囊袋具有连接至所述呼吸开口的囊袋开口；其中，适配器布置在所述囊袋开口与所述呼吸开口之间，所述适配器包括具有打开状态和密封状态密封环；其中，所述密封环被配置成用于在密封状态下阻断所述囊袋开口与所述呼吸开口之间的流体连通，并且其中，所述密封环被配置成用于在打开状态下提供所述囊袋开口与所述呼吸开口之间的流体连通。

移除密封环将提供面罩与囊袋之间的流体连通。通向囊袋的入口与面罩流体连通。这意味着，用户于是可以通过面罩分别呼吸到囊袋中或从其中呼吸。在一个实例中，囊袋于是可以预填充有呼吸气体，该呼吸气体将一直待在囊袋中，直到密封移除。在另一个实例中，囊袋是可自充气囊袋，该可自充气囊袋将在密封移除时通过与面罩的流体连通来充气。因为可自充气囊袋不需要太多用于储存的空间，所以可以通过使用可自充气囊袋来节省空间。用户于是可以使用该装置来治疗通气过度或在火灾或烟雾的情况下逃离飞行器。

在实例中，所述面罩是脸部面罩。

脸部面罩可以遮盖鼻部和嘴部并且将用户的鼻部和嘴部与环境空气阻隔起来。另外，脸部面罩易于使用。然而，在另一个实例中，面罩可以是鼻罩、口鼻面罩、或遮盖用户的整个面部的全脸面罩、或遮盖用户的整个头部的全头面罩。脸部面罩可以包括可以放置在用户的头周围以将面罩固持在位的条带和/或安全带。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种包括至少一个根据上述描述的装置的航空航天交通工具。

根据本发明的航空航天交通工具的效果和进一步的实施例类似于上述描述的效果和实施例。因此，该航空航天交通工具参考装置的上述描述。

下文使用附图通过示例性实施例描述本发明。

图1a、图1b示出了根据本发明的第一方面的装置的示意图，

图2示出了装置的另一个实施例的示意图，

图3示出了根据本发明的第一方面的装置的另一个示意图，

图4a、图4b示出了根据本发明的第二方面的装置的示意图，并且

图5示出了包括该装置的航空航天运输工具的示意图。

图1a和图1b示出了根据本发明的第一方面的装置的实施例。根据本发明的第一方面的装置以其整体由附图标记10表示。

图1a示出了装置10，该装置具有面罩12和囊袋14。面罩12是具有系带24的脸部面罩，该系带用于将面罩12戴在用户的面部上。另外，面罩12包括呼吸开口22。囊袋14包括囊袋开口23，该囊袋开口以流体连通的方式连接至呼吸开口22。这意味着，气体可以在呼吸开口22与囊袋开口23之间流动到囊袋14中。

装置10进一步包括可调节吸气阀16和可调节呼气阀18。在根据图1a的实施例中，可调节吸气阀16和可调节呼气阀18布置在囊袋14上。

当囊袋14内部的压力小于囊袋14外部的压力时，可调节吸气阀16打开并且可调节呼气阀18关闭。在装置10的此实施例中，可调节吸气阀16将允许环境空气进入装置10中。

当囊袋14内部的压力大于囊袋14外部的压力时，可调节吸气阀16关闭并且可调节呼气阀18打开。于是，用户呼出空气的至少一部分将从可调节呼气阀18流出并且保持在装置10中。

可调节吸气阀16和可调节呼气阀18的可调节性是指可调节吸气阀16和可调节呼气阀18可以至少包括打开状态和部分打开状态。可调节阀在部分打开状态下比在打开状态下具有更小的呼吸气体通过量。可调节吸气阀16和可调节呼气阀18可以进一步具有关闭状态，在该关闭状态下，任何流动穿过阀的呼吸气体被阻断。

当阻断了可调节吸气阀16和可调节呼气阀18、即如果它们处于关闭状态时，用户将通过将他的呼吸空气呼出到囊袋14中而使囊袋14中的二氧化碳浓度增加。囊袋14中二氧化碳浓度的增加将避免用户通气过度。如果用户已经发生了通气过度，则关闭可调节吸气阀16和可调节呼气阀18可以治疗通气过度。

另外，在一个实施例中，可调节吸气阀16和可调节呼气阀18可以在关闭状态与打开状态之间可连续调节。在另一个实施例中，可调节吸气阀16和可调节呼气阀18可以具有在打开状态与关闭状态之间的单独不同的部分打开状态。在一个实施例中，可调节吸气阀16和可调节呼气阀18是三模式阀，该三模式阀具有打开状态、关闭状态、以及打开状态与关闭状态之间的中间状态。

根据图1a的实施例，可调节吸气阀16可以被布置成比可调节呼气阀18更靠近囊袋开口23。将可调节吸气阀16布置成更靠近囊袋开口23使得可调节吸气阀16与面罩12之间的流动路径比可调节呼气阀18与面罩12之间的流动路径更短。因为可调节呼气阀18与面罩之间的流动路径长，用户呼出的、包括增大的二氧化碳浓度的呼出气流将分布在囊袋14的内部空间中。此外，将可调节吸气阀16靠近囊袋开口23定位可以减小用户在吸入期间的阻力。

根据图1b，装置10还可以包括导管26。导管26包括第一开口30和第二开口32。第一开口30可以可释放地连接至可调节吸气阀16。这意味着，第一开口30可以连接至可调节吸气阀16并且可以从可调节吸气阀16上拆下。

第二开口32可以连接至图5所示的航空航天交通工具50的外部呼吸气体源28。呼吸气体源28可以是包括纯氧的氧源。导管26可以用于通过可调节吸气阀16来从外部呼吸气体源28向囊袋14填充呼吸气体。在以呼吸气体填充囊袋14期间以及之后，可以将可调节呼气阀18置于关闭状态，使得囊袋14内部的呼吸气体将不会通过可调节呼气阀18流出。

图2示出了装置10的另一个实施例。图2的实施例与图1a和图1b的实施例之间存在的差异在于可调节吸气阀16和可调节呼气阀18的定位。在图2中，可调节吸气阀16和可调节呼气阀18布置在面罩12上。另外，装置10可以包括可调节稀释阀20。

当面罩12内部的压力小于面罩12外部的压力时，可调节吸气阀16打开并且可调节呼气阀18关闭。在装置10的此实施例中，可调节吸气阀16将允许环境空气进入装置10中。

当面罩12内部的压力大于面罩12外部的压力时，可调节吸气阀16关闭并且可调节呼气阀18打开。于是，用户呼出空气的至少一部分将从可调节呼气阀18流出并且保持在装置10中。

当囊袋14包括纯氧作为呼吸气体的时，可以打开可调节稀释阀20。于是，可调节稀释阀20将使少许环境空气流入，这将以少量二氧化碳对纯氧进行稀释。

图3示出了装置10的另一实施例。在此实施例中，可调节吸气阀16和可调节呼气阀18布置在面罩12上。另外，可调节吸气阀16布置在呼吸开口22与囊袋开口23之间。可调节吸气阀16包括用于改变可调节吸气阀16的打开状态的控制元件17。

囊袋14进一步包括连接至外部呼吸气体源28的呼吸气体入口开口46。在呼吸气体入口开口46与外部呼吸气体源28之间的连接可以通过软管45来提供。

囊袋14可以进一步包括可调节稀释阀20来稀释外部呼吸气体源28所提供的呼吸气体。

呼吸气体入口开口46包括具有打开位置和关闭位置的分隔塞44。在打开位置中，分隔塞44提供呼吸气体入口开口46与软管45(即，外部呼吸气体源28)之间的流体连通。在关闭位置中，分隔塞44阻断了呼吸气体入口开口46与外部呼吸气体源28之间的流体连通。另外，在关闭位置中，分隔塞44将使呼吸气体入口开口46与软管45(即，外部呼吸气体源28)分隔开。

当分隔塞44处于打开状态时，用户可以从自外部呼吸气体源28向囊袋14填充呼吸气体。在已经向囊袋14填充了呼吸气体之后，用户可以将分隔塞44置于关闭状态以关闭呼吸气体入口开口46并且使装置10与外部呼吸气体源28分隔开。于是，囊袋14可以提供可移动呼吸气体源。可以在火灾和烟雾状况时使用该可移动呼吸气体源以离开飞行器。在这种情况下，可调节吸气阀16和可调节呼气阀18可以置于关闭状态，以避免吸入有毒气体或烟雾。囊袋14于是可以具有用于储存将至少维持90秒的呼吸气体量。

另外，如果可调节吸气阀16和可调节呼气阀18处于关闭状态，则囊袋14收集用户每次呼出的二氧化碳。这意味着，囊袋14中的二氧化碳浓度将上升，从而使得用户的通气过度将得以防止。

图4a示出了本发明的另一方面的装置的实施例。此实施例的装置以附图标记11表示。

装置11包括面罩12和可自充气囊袋42。面罩12包括用于将面罩12固持用户的面部上的系带24。另外，面罩12包括呼吸开口22。

可自充气囊袋2包括连接至适配器34的囊袋开口23，该适配器将囊袋开口23连接至呼吸开口22。适配器34包括密封环36。密封环36具有打开状态和密封状态。在打开状态下，密封环36提供囊袋开口23与呼吸开口22之间的流体连通。在密封状态下，密封环36阻断囊袋开口22与呼吸开口23之间的流体连通。密封环36可以进一步包括拉手38，用户可以通过该拉手来将密封环36的密封状态改变为打开状态。

在一个实施例中，当将密封环36置于打开状态时，密封环36从适配器34中移除。为了移除密封环36，适配器34可以包括可密封开口40，可以通过该可密封开口将密封环36从适配器34中拉出，这在图4b中示出。

当将密封环36置于打开状态时，可自充气囊袋42将开始充气，这也在图4b中示出。在可自充气囊袋42的充气过程期间，环境空气将从呼吸开口22穿过囊袋开口23流动到可自充气囊袋42中。

在完成充气过程之后，可自充气囊袋42可以向用户提供可移动呼吸气体源。在一个实施例中，囊袋42具有可以存储将维持约90秒的呼吸气体的尺寸。用户于是可以将装置11戴在面部上。因为可自充气囊袋42不包括任何吸气阀和呼气阀，用户将呼吸到可自充气囊袋42中或从其中呼吸。这意味着，可自充气囊袋42中的二氧化碳浓度将随着用户的每次呼出而上升。这将防止或治疗用户的通气过度。另外，在火灾的情况下用户得以被保护免受有毒气体和烟雾的伤害。

图5示出了根据本发明的另一个方面的航空航天交通工具。航空航天交通工具50包括至少一个根据以上描述的装置10。另外，航空航天交通工具包括至少一个根据以上描述的装置11。

图5中描述的实施例不排除：在另一个实施例中，航空航天交通工具50可以只包括至少一个装置10或只包括至少一个装置11。

Claims (13)

1.一种用于为用户供应呼吸气体的装置，所述装置(10)包括：

面罩(12)，所述面罩具有呼吸开口(22)；以及

囊袋(14)，所述囊袋具有囊袋开口(23)，所述囊袋开口以流体连通的方式连接至所述呼吸开口(22)，

其中，所述装置(10)进一步包括可调节呼气阀(18)，

其中，所述可调节呼气阀(18)与所述囊袋(14)处于流体连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可调节呼气阀(18)布置在所述囊袋(10)上。

3.根据权利要求1或2之一所述的装置，其中，所述装置(10)进一步包括可调节吸气阀(16)，所述可调节吸气阀与所述囊袋(14)处于流体连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述可调节吸气阀(16)布置在所述囊袋(14)上。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其中，所述装置(10)进一步包括导管(26)，所述导管具有第一开口(30)和第二开口(32)，其中，所述第一开口(30)可释放地可连接至所述可调节吸气阀(16)，并且其中，所述第二开口(32)可连接至航空航天交通工具(50)的外部呼吸气体源(28)开口。

6.根据权利要求1至5所述的装置，其中，所述装置进一步包括可调节稀释阀(20)，所述可调节稀释阀与所述囊袋(14)处于流体连通。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述可调节稀释阀(20)布置在所述囊袋(14)上。

8.根据权利要求1至7之一所述的装置，其中，所述囊袋(14)包括呼吸气体入口开口(46)，所述呼吸气体入口开口包括分隔塞(44)，其中，所述分隔塞(44)包括打开位置和关闭位置，其中，在所述分隔塞(44)的打开位置中，所述呼吸气体入口开口(46)与航空航天交通工具(50)的外部呼吸气体源(28)流体连通地连接，其中，在所述关闭位置中，所述分隔塞(44)被配置成用于关闭所述呼吸气体入口开口(46)并且使所述呼吸气体入口开口(46)与所述外部呼吸气体源(28)分隔开。

9.根据权利要求1至8之一所述的装置，其中，所述面罩(12)是脸部面罩。

10.一种用于为用户供应呼吸气体的装置，所述装置(11)包括：

面罩(12)，所述面罩具有呼吸开口(22)；以及

囊袋(14)，所述囊袋具有连接至所述呼吸开口(22)的囊袋开口(23)；

其中，适配器(34)布置在所述囊袋开口(22)与所述呼吸开口(23)之间，所述适配器(34)包括具有打开状态和密封状态的密封环(36)；

其中，所述密封环(36)被配置成用于在密封状态下阻断所述囊袋开口(23)与所述呼吸开口(22)之间的流体连通，并且

其中，所述密封环(36)被配置成用于在打开状态下提供所述囊袋开口(23)与所述呼吸开口(22)之间的流体连通。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述囊袋(14)是可自充气囊袋。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其中，所述面罩(10)是脸部面罩。

13.一种航空航天交通工具，所述航空航天交通工具包括至少一个根据权利要求1至12之一所述的装置。

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