飛行器機(jī)組人員保護(hù)性呼吸裝置的制造方法
【專利說明】飛行器機(jī)組人員保護(hù)性呼吸裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2013年7月10日提交的美國專利申請?zhí)?3/938,707的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用被并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]獨(dú)立成套的(self-contained)呼吸設(shè)備或氧氣面罩作為用于在封閉結(jié)構(gòu)中滅火的工具是本領(lǐng)域中眾所周知的。當(dāng)滅火時，能夠提供穩(wěn)定的及受控的氧氣流同時維持允許移動自由的重量的便攜氧氣面罩是必需品。這種需求決不會比在飛行器限制并加壓環(huán)境中更普遍。飛行器火由于其加壓艙和大量氧氣的存在而存在許多額外危險。因此，在本領(lǐng)域中需要可靠且緊湊的氧氣面罩，該面罩是輕質(zhì)的并且很好地適合于所有封閉環(huán)境，并且特別是飛行器的封閉環(huán)境。
[0004]如眾所周知的現(xiàn)在的面罩或保護(hù)性呼吸設(shè)備(“PBE”)的一個難題是，難于或有時不可能確定氧氣或二氧化碳水平何時接近危險水平。有時在滅火的刺激下，腎上腺素將造成用戶延長滅火活動直到變得頭暈或昏倒，從而導(dǎo)致對用戶的重大危險。由于不能容易地確定單元是否仍在正確操作，所以在許多情況下，用戶在能夠返回滅火之前可過早地去除面罩并且替換它。如果存在可靠的方式為用戶監(jiān)控氧氣和二氧化碳，則這可確保PBE的安全功能使用并且可允許用戶穿戴該單元達(dá)最大持續(xù)時間。
[0005]鑒于這個難題，新版本的FCC乘務(wù)人員TOE條例(TS0_C116a)要求“單元操作或停止操作的故障必須對用戶是顯而易見的。這必須用在氣體供應(yīng)耗盡時也必須激活的聽覺和/或視覺警告來完成”。本發(fā)明通過使適當(dāng)?shù)牟僮鞲黠@或可辨別來解決這個問題，從而符合這部分 TS0-C116a。
[000?] 5(:1^;[01^6油6找等人的美國專利號5，613，488公開了化學(xué)氧氣發(fā)生器呼吸設(shè)備，其試圖達(dá)到氧氣的可用性水平并且旨在優(yōu)化氧氣消耗。然而，Schwichtenberg設(shè)備復(fù)雜、昂貴并且僅處理氧氣而不處理其他氣體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明能夠應(yīng)用到安全呼吸裝置，該安全呼吸裝置特別適合在飛行器中使用，并向用戶提供氧氣源最少15分鐘并且提供設(shè)備可操作性的簡單指示器。本發(fā)明能夠由機(jī)務(wù)人員在撲滅客艙火災(zāi)的緊急事件中使用并向用戶提供氧氣約15分鐘。本發(fā)明還提供了指示器以確保用戶的PBE操作狀態(tài)。本發(fā)明采用包括用于氧氣和/或二氧化碳水平的指示器的膜。該指示器膜可被安裝或附接到乘務(wù)人員的PBE內(nèi)部上。該指示器為用戶提供氧氣和/或二氧化碳水平的及時視覺確定。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的正視后視透視圖；
[0009]圖2是切開以示出圖1實(shí)施例氣流的側(cè)視圖；在正常操作中；
[0010]圖3是顯示在反應(yīng)狀態(tài)(左)下和暴露于UV光線后，未反應(yīng)(重置)狀態(tài)(右)下氧氣水平的視覺指示器的示例；
[0011]圖4a和圖4b是用于示出改變面罩內(nèi)部的氧氣各種水平和C02水平的視覺指示器的示例；
[0012]圖5是示出調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；以及
[0013]圖6是本發(fā)明的位于護(hù)目鏡上的前視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明的保護(hù)性呼吸設(shè)備或PBE—般在圖1和圖2中示出。頭罩20尺寸被設(shè)定為適于套在人的頭部15上，并且包括將頭部15塞入并形成密封以防止氣體或煙氣進(jìn)入呼吸室30的膜25。在用戶的頭部15后面是將在下面更詳細(xì)描述的氧氣發(fā)生系統(tǒng)40?？诒枪茏?5允許氧氣通過單向吸氣閥55進(jìn)入，同時由用戶排出的二氧化碳經(jīng)由呼氣導(dǎo)管50被傳送返回至氧氣發(fā)生系統(tǒng)40。氧氣在化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生，并且通常通過吸氣導(dǎo)管60從氧氣發(fā)生系統(tǒng)40連通至管嘴45或呼吸室30。
[0015]在操作期間，用戶呼氣進(jìn)入口鼻管嘴45內(nèi)。呼出的氣體穿過呼氣導(dǎo)管50并進(jìn)入包含K02(超氧化鉀)的罐62中。根據(jù)以下反應(yīng)，呼出的二氧化碳和水蒸氣被吸收并且釋放替換氧氣:
[0016]氧氣產(chǎn)生:2Κ02+Η20—2Κ0Η+1.502
[0017]2K02+C02^K2C03+1.502
[0018]二氧化碳去除:2K0H+C02^K2C03+H20
[0019]K0H+C02—KHC03
[0020]再生的氧氣通過吸氣導(dǎo)管60并且進(jìn)入頭罩20的主隔間、或呼吸室30。在頸部密封膜25之上的內(nèi)部頭罩容積作為呼吸室30。當(dāng)用戶吸氣時，單向吸氣閥55允許再生的氣體進(jìn)入口鼻管嘴45，并因此行進(jìn)到用戶的呼吸道。呼吸循環(huán)將繼續(xù)直到K02罐62被耗盡。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，指示器從面罩20內(nèi)部將是可視的，該指示器在設(shè)備運(yùn)行時將提供在ΡΒΕ內(nèi)的氧氣和/或二氧化碳水平的狀態(tài)。評估氧氣水平和二氧化碳水平的技術(shù)在本領(lǐng)域中是已知的。例如，氧氣指示器能夠在美國專利號6，325，974和美國專利號4，504，522，以及美國專利公布號2005/037512中找到。對于二氧化碳指示器，見于美國專利號6，338，822和5，326，531，以及美國專利公布號2003/045608Α。
[0022]氣敏油墨或膜可被附接到在用戶的可視周邊內(nèi)的乘務(wù)人員ΡΒΕ的內(nèi)部。在優(yōu)選實(shí)施例中，在ΡΒΕ內(nèi)部存在兩個指示器。第一個指示器檢測氧氣(+30%)的存在，并且當(dāng)達(dá)到或超過閾值時迅速改變顏色。第二個指示器檢測二氧化碳(>4%)的存在，并且也快速從一種顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N顏色?？商娲?，指示器能夠具有在條帶上改變顏色的詞語(即“氧氣”或“去除頭罩”)。指示器因此為用戶提供直接的方法以確定氧氣和/或二氧化碳水平而不必去除裝置。圖3和圖4圖示說明能夠與本發(fā)明連用的視覺指示器的示例。
[0023]為了在飛行器上使用，本發(fā)明的ΡΒΕ優(yōu)選為真空密封并且存儲在飛行器內(nèi)的指定位置處。在機(jī)艙火災(zāi)事件中，乘務(wù)人員能夠快速穿上ΡΒΕ以對抗火災(zāi)。本發(fā)明特別良好地適用于保護(hù)用戶免受與有毒煙氣、火焰和缺氧有關(guān)的危險。頭罩20具有護(hù)目鏡180以保護(hù)用戶眼睛并且提供用于持續(xù)呼吸的具有獨(dú)立成套的氧氣發(fā)生系統(tǒng)40的裝置。在優(yōu)選的實(shí)施例中，系統(tǒng)具有最少15分鐘的使用壽命并且其在使用后處理。
[0024]下面將更詳細(xì)地描述PBE頭罩操作。在穿戴順序期間，用戶通過在箭頭95指示的方向上拉調(diào)整條帶90來致動氯酸鹽起動器燭形件70，從而抵靠用戶面部緊固口鼻管嘴45。以下示出起動器燭形件70的化學(xué)反應(yīng):
[0025]放熱
[0026]2NaC103+熱量—2NaCl+302
[0027]小的氯酸鹽燭形件70(起動器燭形件)通過氯酸鈉的化學(xué)分解在20秒內(nèi)產(chǎn)生約8升的氧氣。該燭形件70被安裝到K02罐62的底部。起動器燭形件65優(yōu)選通過拉釋放銷75致動，當(dāng)用戶調(diào)整抵靠用戶面部拉緊口鼻管嘴的條帶90時，該釋放銷75通過系索80自動展開。起動器燭形件70的氣體排放至Κ02罐62的一側(cè)，在該側(cè)處，呼出氣體從呼出導(dǎo)管50進(jìn)入該罐。來自起動器燭形件70的一些氧氣提供呼出導(dǎo)管的初始填充，同時大部分這種氧氣穿過Κ02罐62并且填充頭罩20的主隔