[发明专利]飞行器机组人员保护性呼吸装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2013年7月10日提交的美国专利申请号13/938,707的 优先权，其内容通过引用被并入本文。

背景技术

独立成套的(self-contained)呼吸设备或氧气面罩作为用于在封闭 结构中灭火的工具是本领域中众所周知的。当灭火时，能够提供稳定 的及受控的氧气流同时维持允许移动自由的重量的便携氧气面罩是必 需品。这种需求决不会比在飞行器限制并加压环境中更普遍。飞行器 火由于其加压舱和大量氧气的存在而存在许多额外危险。因此，在本 领域中需要可靠且紧凑的氧气面罩，该面罩是轻质的并且很好地适合 于所有封闭环境，并且特别是飞行器的封闭环境。

如众所周知的现在的面罩或保护性呼吸设备(“PBE”)的一个难 题是，难于或有时不可能确定氧气或二氧化碳水平何时接近危险水平。 有时在灭火的刺激下，肾上腺素将造成用户延长灭火活动直到变得头 晕或昏倒，从而导致对用户的重大危险。由于不能容易地确定单元是 否仍在正确操作，所以在许多情况下，用户在能够返回灭火之前可过 早地去除面罩并且替换它。如果存在可靠的方式为用户监控氧气和二 氧化碳，则这可确保PBE的安全功能使用并且可允许用户穿戴该单元 达最大持续时间。

鉴于这个难题，新版本的FCC乘务人员PBE条例(TSO-C116a) 要求“单元操作或停止操作的故障必须对用户是显而易见的。这必须 用在气体供应耗尽时也必须激活的听觉和/或视觉警告来完成”。本发 明通过使适当的操作更明显或可辨别来解决这个问题，从而符合这部 分TSO-C116a。

Schwichtenberg等人的美国专利号5,613,488公开了化学氧气发生 器呼吸设备，其试图达到氧气的可用性水平并且旨在优化氧气消耗。 然而，Schwichtenberg设备复杂、昂贵并且仅处理氧气而不处理其他气 体。

发明内容

本发明能够应用到安全呼吸装置，该安全呼吸装置特别适合在飞 行器中使用，并向用户提供氧气源最少15分钟并且提供设备可操作性 的简单指示器。本发明能够由机务人员在扑灭客舱火灾的紧急事件中 使用并向用户提供氧气约15分钟。本发明还提供了指示器以确保用户 的PBE操作状态。本发明采用包括用于氧气和/或二氧化碳水平的指示 器的膜。该指示器膜可被安装或附接到乘务人员的PBE内部上。该指 示器为用户提供氧气和/或二氧化碳水平的及时视觉确定。

附图说明

图1是本发明第一优选实施例的正视后视透视图；

图2是切开以示出图1实施例气流的侧视图；在正常操作中；

图3是显示在反应状态(左)下和暴露于UV光线后，未反应(重 置)状态(右)下氧气水平的视觉指示器的示例；

图4a和图4b是用于示出改变面罩内部的氧气各种水平和CO₂水 平的视觉指示器的示例；

图5是示出调节机构的侧视图；以及

图6是本发明的位于护目镜上的前视图。

具体实施方式

本发明的保护性呼吸设备或PBE一般在图1和图2中示出。头罩 20尺寸被设定为适于套在人的头部15上，并且包括将头部15塞入并 形成密封以防止气体或烟气进入呼吸室30的膜25。在用户的头部15 后面是将在下面更详细描述的氧气发生系统40。口鼻管嘴45允许氧气 通过单向吸气阀55进入，同时由用户排出的二氧化碳经由呼气导管50 被传送返回至氧气发生系统40。氧气在化学反应中产生，并且通常通 过吸气导管60从氧气发生系统40连通至管嘴45或呼吸室30。

在操作期间，用户呼气进入口鼻管嘴45内。呼出的气体穿过呼气 导管50并进入包含KO₂(超氧化钾)的罐62中。根据以下反应，呼 出的二氧化碳和水蒸气被吸收并且释放替换氧气：

氧气产生：2KO₂+H₂O→2KOH+1.5O₂

2KO₂+CO₂→K₂CO₃+1.5O₂

二氧化碳去除：2KOH+CO₂→K₂CO₃+H₂O