呼吸防护罩的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及呼吸设备。
[0002]本发明更具体地涉及呼吸防护罩，其包括用于在使用者头上滑过的柔性袋和加压氧贮存器，该加压氧贮存器包括通向柔性袋的内部容积的校准出口孔，出口孔通过可移除或可人为破裂的塞子被封闭。
【背景技术】
[0003]这种类型的装置一一必须满足标准TS0-C_116a—一通常用在飞机上，当机舱的空气恶化时(降压，烟雾，化学剂等)使用。
[0004]这种设备--也称为罩--特别允许飞行机组来解决这个问题，向乘客提供紧急援助，并管理该飞机的可能的撤离。
[0005]用于这种装置的技术规范按照服务类别(飞行损伤，防止高空缺氧，地面上的紧急疏散等)来限定。
[0006]这些类别中的每一个都与使用者在使用该设备时必须能够维持的努力的相应水平相关联。
[0007]由于使用者所消耗的氧气量与所维持的努力成正比，该装置必须能够向使用者供应足够的氧气以满足使用需求。
[0008]所述罩可特别设置成既用于在40000英尺的高度戴上之后两分钟内防止缺氧，又随后在使用的最后几分钟内供给足够的氧气以允许疏散。
[0009]已知的呼吸设备主要使用两种类型的氧气源:
[0010]-化学砖(也被称为“化学氧气发生器”)，其通过燃烧产生氧气(过氧化钾_Κ02，氯酸钠_NaC103等)，或
[0011]-与校准孔相关联的压缩氧气贮存器。
[0012]第一类型允许以一定流率供应氧气，该流率增加直到达到一个相对恒定的水平，然后在燃烧结束时迅速降低。
[0013]如果正确设置尺寸，化学氧气发生器类型的发生器可以构成能满足所需的要求的氧气源，但这种解决方案也有一个主要的缺点:化学氧气发生器的燃烧反应是高度放热的。
[0014]其结果是，该装置的外表面温度可能很容易超过200°C，点燃与它接触的任何可燃材料(在意外激活位于飞机货仓中的运输容器中的这种化学氧气发生器之后已经发生致命事故)。
[0015]这种类型的装置还具有在启动后需要一定的时间来使氧气流率上升的缺点。这可能需要加入额外的氧气容量进行启动。最后，这些装置需要过滤器以除去由化学氧气发生反应中产生的杂质。
[0016]第二类型(与校准孔相关联的加压氧贮存器)供给的氧气流率与贮存器内部的压力变化成比例地指数地下降。
[0017]使用这种第二类型的罩通常包括允许向个体供氧15分钟的氧气源。这种设备还可具有限制罩内部的压力的装置(例如过压安全阀)。
[0018]这种使用在与校准孔相关联的密封的容器中的压缩氧气的技术更安全。然而，为了能够满足某些使用场合(使用结束时大量的氧消耗，例如对应于飞机的紧急疏散)，容器需要的体积对于目标尺寸来说太大。另一解决方案可以是提供高的初始压力(超过250巴)。这产生高的初始流率，例如超过每分钟十标准升(Nl/min)，以便能够在使用结束时有足够的流率(例如在使用设备的第十五分钟时超过2Nl/min)。过大的氧气流率虽然在提供缺氧保护方面是有利的，然而，如果飞机上有火则是有问题的，因为过量的氧会通过设备的过压安全阀从设备排出，并可能助长火焰。此外，需要尺寸过大的氧气贮存器，这在质量、尺寸和成本方面是主要缺点。
【发明内容】
[0019]本发明涉及使用加压氧气贮存器的罩。
[0020]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。
[0021]本发明的一个目的是特别提出一种罩，该罩使得可以在开始使用时供应相对大量的氧气(以防止高空缺氧)，而同时允许在使用结束时(十或十五分钟后)供应足够量的氧气以允许疏散。
[0022]为此，按照上述前言给出的一般定义的其他方面，根据本发明的罩的基本特征在于，加压氧贮存器包括两个独立的储存隔室，其中第一隔室与出口孔连通，第二隔室与出口孔经由流体密封的分离部隔绝，该分离部设置有用于打开分离部的打开构件，打开构件能在第一构型和第二构型之间切换，所述第一构型防止第二隔室与出口孔之间的流体连通，所述第二构型允许第二隔室与出口孔之间的流体连通，打开构件对第二隔室与第一隔室之间的压力差敏感，并配置成当第二隔室与第一隔室之间的压力差低于预定的阈值时从第一构型自动切换到第二构型。
[0023]此外，本发明的一些实施例可包括一个或多个下列特征:
[0024]-配备有打开构件的流体密封的分离部在贮存器中形成两个储存隔室共用的边界，在打开构件的第二构型中，第二隔室与第一隔室连通，
[0025]-打开构件包括流体密封的破裂盘，其两个面分别与第一和第二隔室连通，所述破裂盘构造成当受到在200巴和50巴之间、优选在150巴和100巴之间的压力差时破裂，
[0026]-破裂盘构成第一和第二隔室之间的流体密封的分离部，
[0027]-打开构件包括可动关闭件，该可动关闭件由返回构件推向第一和第二隔室之间的通道孔的关闭位置，该关闭位置构成所述第一构型，
[0028]-该关闭件还经受通道孔的开启力，该力在第二隔室中的压力超过第一隔室中的压力时由储存在第二隔室中的气体的压力产生，当第二和第一隔室之间的压力差大于预定的阈值时，关闭件被移动到对应于所述第二构型的打开位置，
[0029]-柔性袋是流体密封的，
[0030]-氧气贮存器固定在柔性袋的基底上，
[0031]-氧气贮存器的整体形状是管状，特别是形状设置成C形，以允许其围绕使用者的颈部放置，
[0032]-柔性袋的基底形成用于适配使用者颈部周围的柔性膜片，
[0033]-所述罩包括与袋的内部连通的C02吸收装置，
[0034]-所述袋具有开口，C02吸收装置通过该开口定位，
[0035]-每个隔室具有0.1升和0.4升之间的容积，
[0036]-在打开之前，每个隔室储存介于10g和80g之间的一定量的富氧气体或纯氧，
[0037]-校准孔⑷具有介于0.05mm和0.1mm之间的直径。
[0038]本发明还涉及包括上文或下文所述特征的任意组合的任何替代方法或装置。
【附图说明】
[0039]其他特征和优点将通过参考附图阅读以下说明而变得明显，在附图中:
[0040]-图1示出了根据本发明的罩的一个实例的正面示意图，
[0041]-图2示意性且局部地示出了图1的罩的细节，示出了加压氧贮存器的第一实施例，
[0042]-图3示出了由根据图2的贮存器与由根据现有技术的贮存器供应的氧气流率作为时间的函数的曲线的比较例，
[0043]-图4示意性且局部地示出了图1的罩的细节，示出了加压氧贮存器的第二可能实施例，
[0044]-图5示出了由图4的贮存器供应的氧气流率作为时间的函数的曲线的示例。
【具体实施方式】
[0045]图1所示的罩常规地包括柔性袋2 (优选流体密封)，其用于滑过使用者的头部。透明观察窗13设置在袋2的前表面上。罩1还包括加压氧贮存器3，该加压氧贮存器例如位于袋2的基底。
[0046]常规地，柔性袋2的基底可包括或形成柔性隔膜，其用于围绕使用者的颈部适配以在该处提供密封。
[0047]常规地，罩1还可包括032吸收装置，该C02吸收装置与袋2的内部连通，以便从由用户呼出的空气中除去C02。例如，该袋2可包括开口，所述C02吸收装置定位成跨越该开口。同样地，可提供另一开口以用于设置成避免袋2中过压的安全阀14。
[0048]如图1所示，氧气贮存器3可以具有管状的整体形状，特别是形状为C，以允许它被放置成围绕使用者的颈部。
[0049]如图2所示，贮存器3包括由流体密封/紧密的塞5封闭并通向柔性袋2的内部容积的校准出口孔4，从而向使用者提供纯气态氧或富氧气体。贮存器3还包括至少一个填充孔。为简单起见，所述一个或多个填充孔未显示。
[0050]出口孔4通常由可移除或可人为破裂的塞5封闭并且仅在使用的事件中被打开。[0051 ] 根据一个有利的特征，加压氧贮存器3包括两个独立的且不同的储存隔室6、7。第一隔室6与校准出口孔4连通，第二隔室7经由配备有用于自动打开分离部的构件8的流体密封的分离部与出口孔4隔绝。
[0052]也就是说，在激活罩1时(当校准孔4的塞5被打开时)，仅第一加压氧隔室6将排空。
[0053]打开构件8可在第一配置/构型和第二配置之间切换，所述第一配置防止第二隔室7与出口孔4(在激活开始时)之间流体连通，所述第二配置允许第二隔室7与出口孔4之间流体连通(当第一隔室6中的压力已经下降到预定水平时)。
[0054]为此，打开构件对第二隔室7与第一隔室6之间的压力差敏感并配置成当第二隔室7与第一隔室6之间的压力差低于预定的阈值时从所述第一配置自动切换到第二配置。在图2的示例中，打开构件由流体密封的破裂盘8构成，其两个面分别与第一隔室6和第二隔室7连通。破裂盘8常规地构造成在经受介于200巴和50巴之间、优选介于150巴和100巴之间的压力差时破裂。
[0055]如果不设置任何限制，破裂盘8可以是例如刻痕圆顶型的断裂盘(以排除碎片的风险)并且由与氧相容的材料制成，例如不锈钢(例如参照“Fike P0LY-SD”出售的破裂盘)。
[0056]如图2所示，破裂盘8可形成流体密封的分离部，其限定和分隔两个隔室6、7。在盘8破裂之后，第二隔室7和第一隔室6连通并形成用于贮存器3中的剩余加压气体的一个单个的相同容积。
[0057]如下面详细描述的，这种设计允许在开始使用罩1时输送高的气体流率而同时能在使用结束时(例如10至15分钟之后)供应足够的流率。
[0058]开始使用时相对高的流率将允许由袋2形成的密封容积被填充并构成在所供应的流率迅速下降之前的氧气储备。使用者将能够呼吸数分钟由该储备形成的氧气，即使所供应的流率变得相对较低。然后，盘的破裂将触发流率的进一步增加，从而补充氧气的储备，这将足以完成使用的持续时间(例如十五分钟)。
[0059]图3以实线示出了根据现有技术的以标准升(N1，也就是在确定的0°C和latm的温度和压力条件下每分钟的升的数量)为单位的表示校准孔4的出口处的气体流率Q随时间(单位为秒s)变化的下降曲线。以每分钟标准升供应的流率Q演变的方式可以建模成Q(t) = Ae Bt型指数公式，其中A和B