[发明专利]操作闭路呼吸设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及闭路呼吸设备和操作所述闭路呼吸设备的方法，并且特别地，虽然不是排它地，本发明涉及用于便携式个人防护系统的闭路呼吸设备。

背景技术

通常被称为换气器的闭路呼吸设备（CCBA）装置被用于空气不适合正常呼吸的环境。例如，CCBA通常是由营救人员在其中的空气不适合呼吸的（例如烟雾缭绕的）危险环境中工作时所佩戴的个人防护系统的一部分。

CCBA通常包括具有呼吸端口，呼吸袋（或呼吸囊），二氧化碳吸收器（例如净气器）和冷却器的呼吸回路。提供氧气罐用于为所述的呼吸回路提供氧气。

在使用时，通过呼吸端口吸入和呼出空气，使得气体在闭合的呼吸回路中不断地再循环，而不被释放至大气中。随着使用者吸气和呼气，再循环的空气中的氧气被使用者消耗并且二氧化碳由使用者产生。由使用者消耗的氧气通过氧气供给器被补充并且二氧化碳通过二氧化碳吸收器被去除。因此，再循环的空气中含有的氧气和二氧化碳的含量被保持在确保使用者可以安全呼吸的水平。

应该意识到虽然上述装置通常被称为“闭路呼吸设备”装置，但是所述的呼吸回路不完全是密闭的。在使用时，将氧气添加至呼吸回路并允许一些再循环的空气排出至大气中。但是，大部分的呼出的空气在呼吸回路中再循环，因此使用了术语“闭路”。

与现有的CCBA有关的问题是，甚至当没有氧气或不足量的氧气正在被提供至呼吸回路时，使用者都可以通过CCBA进行呼吸。如果与氧气罐连接的阀还没有被正确地打开，这是可能发生的。在这种情况下，氧气不能被提供至呼吸回路并且由此再循环的空气中的氧气含量下降。如果使用者没有注意到这点，这可能导致使用者的逐步窒息。这将使用者置于非常危险的处境。

因此需要为CCBA装置提供警报系统用于向使用者发出氧气不能被提供至呼吸回路的警报。为了确保仅仅当使用者尝试通过呼吸回路进行呼吸时发出警报，CCBA还要配备有由呼吸回路中的压力变化所触发的压力开关。仅仅当呼吸回路中的压力达到域值并且确定了不足量的氧气正在被提供至呼吸回路时发出警报。

压力开关不能区别由环境压力中的相对的小幅波动引起的压力变化，例如CCBA附近的温度波动或干扰，以及由呼吸引起的波动。因此，为了避免由环境压力中的小幅波动引起的错误的警报，压力开关的灵敏度必须被降低。但是，压力开关的灵敏度的下降增加了呼吸（例如浅呼吸）不被检测到的风险。因此，通过CCBA呼吸的使用者可能不会总是由于不足量的氧气补给而被警告。这是不期望的。

发明内容

本发明的广泛的方面涉及在呼吸回路中感应压力信号并确定所述的压力信号是否表示呼吸的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作具有呼吸回路的闭路呼吸设备的方法，所述的方法包括：确定足量的补充气体是否正在被提供至呼吸回路；使用压力传感器感应所述的呼吸回路中的压力；产生表示所感应的压力的压力信号；确定所述的压力信号是否表示呼吸；并且如果确定了不足量的补充气体正在被提供至所述的呼吸回路并且确定了所述的压力信号表示呼吸就发出警报。

所述的补充气体可以是从氧气罐供给的氧气。

当压力信号在预定时间内包括至少一个吸气事件和至少一个呼气事件的特征时确定所述的压力信号表示呼吸。

当压力信号在预定时间内包括至少两个吸气事件和/或至少两个呼气事件的特征时确定所述的压力信号表示呼吸。

当压力信号在预定时间内顺序包括吸气事件，呼气事件和吸气事件的特征时确定所述的压力信号表示呼吸；或者当压力信号在预定时间内顺序包括呼气事件，吸气事件和呼气事件的特征时确定所述的压力信号表示呼吸。

预定时间可以是至少0.1秒，并且可以是至少2秒。例如，预定时间可以短于10秒，或短于8秒。

当压力信号显示对应于至少0.5升或至少1升的呼吸深度的呼吸回路中的压力变化时，可以确定所述的压力信号包括吸气事件或呼气事件的特征。

当压力信号的大小超过上限域值时，可以确定所述的压力信号包括呼气事件的特征，并且当压力信号的大小低于下限域值时，可以确定所述的压力信号包括吸气事件的特征。