飛機機組成員呼吸防護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]氧氣面罩作為在密封結構中救火的工具是本領域眾所周知的。當救火時，能夠提供穩定氧氣和氧氣受控流同時保持允許自由移動的重量的便攜式氧氣面罩是十分必要的。這種需求沒有比在飛機的受限和加壓環境中更普遍的了。因為飛機的加壓室以及大量存在的氧氣，所以飛機起火帶來許多額外的危險。因此，在本領域中需要一種重量輕且適于全封閉環境的可靠且緊湊的氧氣面罩，特別是對于飛機環境而言。
【背景技術】
[0002]所知的現有面罩或呼吸防護裝備(PBE)的一個困難在于判斷氧氣或二氧化碳水平何時會接近危險水平十分困難或有時是不可能的。有時在救火的興奮狀態下，腎上腺素將使得用戶延長救火活動直到其變得頭暈或失去知覺為止，這會給用戶造成顯著的危險。由于不能判斷裝置是否仍舊正常工作，在許多情況下，用戶必須移去面罩，并且在能夠返回救火之前更換面罩或再裝載面罩。如果存在使用戶能夠監測氧氣和二氧化碳的可靠方法，那么這還將允許PBE用戶能夠更長時間地佩戴該裝置。
[0003]鑒于這種困難，FCC機組成員的PBE規則(TS0_C116a)的新版本要求“必須將能夠使裝置運行或停止運行的故障明顯地顯示給用戶。這必須與同樣在氣體供應枯竭時必須激活的聽覺和/或視覺警告一同完成”。本發明試圖解決這一問題，從而滿足TSO-Cliea的這部分要求。
[0004]Schwichtenberg等人的專利號為5,613,488的美國專利公開了一種化學氧氣發生器呼吸設備，其試圖達到氧氣的可用性水平并且其目的在于優化氧氣的消耗。然而，Schwichtenberg的設備是復雜和昂貴的,并且僅涉及氧氣。
【發明內容】
[0005]本發明涉及特別適于在飛機中使用的安全呼吸裝置，本發明為用戶提供氧氣源大致15分鐘并且提供設備可操作性的簡易指示器。本發明可以在機艙著火的緊急狀況下由機組人員使用，并且給用戶提供大約15分鐘的氧氣。本發明進一步提供指示器以確保用戶的PBE的工作狀態。本發明采用包含用于氧氣和/或二氧化碳水平的指示器的膜。該指示器膜將被安裝于機組成員的PBE的內部。該指示器為用戶提供氧氣和/或二氧化碳水平的即時的可視判定。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明的第一優選實施例的高視角透視圖；
[0007]圖2是用于顯示圖1中實施例的氣流的剖面側視圖；
[0008]圖3是顯示面罩內氧氣水平的可視指示器的示例；
[0009]圖4a和4b是用于顯示面罩內氧氣和二氧化碳水平的替換的可視指示器；
[0010]圖5是顯示調整機構的側視圖；以及
[0011]圖6是本發明的正視圖。
【具體實施方式】
[0012]本發明的呼吸防護裝備或PBE大體被顯示在圖1和圖2中。罩20的尺寸被設計成套在人的頭部15上，并且包括使頭部15滑入并且形成密封以防止氣體或煙霧進入呼吸室30的隔膜25。在用戶頭部15后面的是如下詳細描述的氧氣生成系統40。口鼻接口(oronasal mouthpiece) 45允許氧氣通過單向吸入閥55進入,而自用戶排出的二氧化碳經由呼氣管50回送到氧氣生成系統40。氧氣生成于化學反應并且通常自氧氣生成系統40通過吸入管60傳導至接口 45或呼吸室30。
[0013]在工作中，用戶呼氣至口鼻接口 45中。該呼出的氣行進通過呼氣管50并且進入含有KO2(過氧化鉀)的罐62。呼出的二氧化碳和水蒸氣被吸收并且根據以下反應釋放置換的氧氣:
[0014]氧氣生成:2K02+H20--------->2Κ0Η+1.502
[0015]2K02+C02--------->K2C03+1.502
[0016]二氧化碳去除:2K0H+C02--------->K2C03+H20
[0017]K0H+C02--------->KHC03
[0018]再生的氧氣氣體通過吸入管60并且進入罩20的主室或呼吸室30中。頸密封隔膜25上方的罩內部容積用作呼吸室30。當用戶吸氣時，單向吸入閥55允許再生氣體進入口鼻接口 45并且因此行進至用戶的呼吸道。呼吸循環將持續到1(02罐62被耗盡為止。
[0019]根據本發明，指示器將從面罩20的內部可視，其將在設備運行時在PBE內提供氧水平和/或二氧化碳水平的狀態。評估氧水平和二氧化碳水平的技術是本領域已知的。例如，氧氣指示器可以提供在第6，325，974號和第4，504，522號美國專利中，以及第2003/037512號美國專利公布中。對于二氧化碳指示器，參見第6，338，822號和第5，326，531號美國專利以及第2003/045608A號美國專利公布。
[0020]可將氣體敏感油墨或膜粘附至用戶可見周邊內的機組人員PBE的內部。在優選的實施例中，在PBE的內部存在兩個指示器。第一指示器檢測氧氣的存在(+30%)，并且當達到或超越閾值時快速改變顏色。第二指示器檢測二氧化碳的存在(>4% )，并且同樣快速地從一種顏色變為另一顏色。可替換地，該指示器可以具有條狀的顏色改變的字體(即“氧氣”或“移去罩”)。因此該指示器為用戶提供即時方法以便在不移去裝置的情況下判斷氧氣和/或二氧化碳的水平。圖3和4示出了可用于本發明的可視指示器的示例。
[0021 ] 為了在飛機上使用，本發明的PBE優選為真空密封的并且存儲于飛機內的指定位置處。在機艙起火的情況下，該PBE可以快速地被機組人員戴上以便救火。本發明特別適用于使用戶免于受到與毒煙，火和缺氧有關的危害。罩20具有觀察窗/護目鏡(Visor)ISO以便保護用戶的雙眼，并且罩20提供用于借助自包含氧氣生成系統40持續呼吸的構件。在一個優選的實施例中，該系統具有最小15分鐘的工作壽命并且使用后可被處理。
[0022]如下詳細描述PBE罩的工作。在佩戴順序過程中，用戶通過以箭頭95指示的方向拉動調整帶90來致動氯酸鹽起動蠟狀物70，進而使口鼻接口 45緊靠著用戶的臉固定。起動臘狀物70的化學反應式如下所示:
[0023]2NaC103+ 熱--------->2NaCI+302
[0024]小氯酸鹽蠟狀物70 (起動蠟狀物)通過氯酸鈉的化學分解產生8升左右的氧氣。這種蠟狀物70被安裝于1(02罐62的底部。當用戶調整帶90使口鼻接口抵靠用戶的臉拉緊時，起動蠟狀物65優選地通過拉動由系索80自動展開的釋放銷75來致動。起動蠟狀物70的氣體在呼氣自呼氣管道50進入1(02罐62的那一邊上排放至KO 2罐62。來自起動蠟狀物70的一些氧氣提供了呼氣管的初始填充，而大量的氧氣穿過1(02罐62并且填充了罩20的主室30。
[0025]現有技術中的一個挑戰為缺少關于PBE在已被激活后的剩余可使用持續時間的任何指示。此外，可工作的持續時間取決于依賴于呼吸速率的用戶所進行的工作量。如果將PBE使用到了其極限點，那么隨后該罩20在極小限度的情況下且在恐慌狀態的驚嚇情況下隨之發生的崩潰可能是十分不適的。本文描述的發明允許用戶首先了解設備正在如期望那樣工作，并且隨后提醒用戶以使得一旦氣體水平有問題時用戶可以退回到安全地帶以將設備移去。此外，FAA機組成員的PB