飛行器機組人員保護性呼吸裝置的制造方法
【專利說明】飛行器機組人員保護性呼吸裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2013年7月10日提交的美國專利申請號13/938,707的優先權，其內容通過引用被并入本文。
【背景技術】
[0003]獨立成套的(self-contained)呼吸設備或氧氣面罩作為用于在封閉結構中滅火的工具是本領域中眾所周知的。當滅火時，能夠提供穩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，在本領域中需要可靠且緊湊的氧氣面罩，該面罩是輕質的并且很好地適合于所有封閉環境，并且特別是飛行器的封閉環境。
[0004]如眾所周知的現在的面罩或保護性呼吸設備(“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最大持續時間。
[0005]鑒于這個難題，新版本的FCC乘務人員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耗盡時也必須激活的聽覺和/或視覺警告來完成”。本發明通過使適當的操作更明顯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公開了化學氧氣發生器呼吸設備，其試圖達到氧氣的可用性水平并且旨在優化氧氣消耗。然而，Schwichtenberg設備復雜、昂貴并且僅處理氧氣而不處理其他氣體。

【發明內容】

[0007]本發明能夠應用到安全呼吸裝置，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分鐘并且提供設備可操作性的簡單指示器。本發明能夠由機務人員在撲滅客艙火災的緊急事件中使用并向用戶提供氧氣約15分鐘。本發明還提供了指示器以確保用戶的PBE操作狀態。本發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人員的PBE內部上。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是本發明第一優選實施例的正視后視透視圖；
[0009]圖2是切開以示出圖1實施例氣流的側視圖；在正常操作中；
[0010]圖3是顯示在反應狀態(左)下和暴露于UV光線后，未反應(重置)狀態(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是示出調節機構的側視圖；以及
[0013]圖6是本發明的位于護目鏡上的前視圖。
【具體實施方式】
[0014]本發明的保護性呼吸設備或PBE—般在圖1和圖2中示出。頭罩20尺寸被設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描述的氧氣發生系統40。口鼻管嘴45允許氧氣通過單向吸氣閥55進入，同時由用戶排出的二氧化碳經由呼氣導管50被傳送返回至氧氣發生系統40。氧氣在化學反應中產生，并且通常通過吸氣導管60從氧氣發生系統40連通至管嘴45或呼吸室30。
[0015]在操作期間，用戶呼氣進入口鼻管嘴45內。呼出的氣體穿過呼氣導管50并進入包含K02(超氧化鉀)的罐62中。根據以下反應，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管60并且進入頭罩20的主隔間、或呼吸室30。在頸部密封膜25之上的內部頭罩容積作為呼吸室30。當用戶吸氣時，單向吸氣閥55允許再生的氣體進入口鼻管嘴45，并因此行進到用戶的呼吸道。呼吸循環將繼續直到K02罐62被耗盡。
[0021]根據本發明，指示器從面罩20內部將是可視的，該指示器在設備運行時將提供在ΡΒΕ內的氧氣和/或二氧化碳水平的狀態。評估氧氣水平和二氧化碳水平的技術在本領域中是已知的。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的乘務人員ΡΒΕ的內部。在優選實施例中，在ΡΒΕ內部存在兩個指示器。第一個指示器檢測氧氣(+30%)的存在，并且當達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變為另一種顏色。可替代地，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明連用的視覺指示器的示例。
[0023]為了在飛行器上使用，本發明的ΡΒΕ優選為真空密封并且存儲在飛行器內的指定位置處。在機艙火災事件中，乘務人員能夠快速穿上ΡΒΕ以對抗火災。本發明特別良好地適用于保護用戶免受與有毒煙氣、火焰和缺氧有關的危險。頭罩20具有護目鏡180以保護用戶眼睛并且提供用于持續呼吸的具有獨立成套的氧氣發生系統40的裝置。在優選的實施例中，系統具有最少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的化學反應:
[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)通過氯酸鈉的化學分解在20秒內產生約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優選通過拉釋放銷75致動，當用戶調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，在該側處，呼出氣體從呼出導管50進入該罐。來自起動器燭形件70的一些氧氣提供呼出導管的初始填充，同時大部分這種氧氣穿過Κ02罐62并且填充頭罩20的主隔