出小且轻质的为特定目的设计的设备20如何能够在面罩20上产生并且平衡。构想出了设备10的不同设计，并且还可使得针对不同目的而设计的排气设备10按照一定样式制成以与它们相应的负压呼吸器20互补，它们均根据本文所述的操作模式进行工作。
[0065]图8示出根据本发明的排气设备10的前视侧透视图，并且还示出了能够远程定位的电池组46。图8示出设备10可配置有胸袋安装式电池组46，该电池组结合有控制器(诸如开/关开关52和速度调节器54)以及显示器56。通过被胸袋安装并且经由夹子48附接到佩戴者的衣服，该控制器位于易操作的位置，并且示出电池寿命的视觉显示器56位于佩戴者100的视野内。胸袋安装式电池组46经由有线连接50连接到排气设备10中的鼓风机。
[0066]在许多呼吸面罩20上，尤其是一次性呼吸器上，明显期望具有独立的电池组46以减少排气设备10的重量和/或大小。通过具有独立电池46，可使用更大容量的电池，从而引起更长的操作时间。随后，可将全范围显示器56选项定位在电池组46中。这些可以包括基础着色LED、LED柱、或字母数字显示器。还可使用更复杂的图形用户界面选项，包括用于流速范围、面罩压力、电池以及剩余运行时间的视觉和听觉警报/状态指示器。
[0067]当图8示出远程电池组46是胸袋安装式时，这决不是旨在进行限制，因为构想出了任意数量能够远程定位的电池构形，诸如例如带或手腕安装式的、盔或头带安装式的、臂或夹子安装式的。
[0068]图9示出根据本发明的排气设备10的截面侧视图，还包括了第二呼气阀58，该呼气阀在排气设备10未被驱动时或在呼出的空气流量超过流过排气设备10的空气量的情况下减少呼气压降。技术人员将会知道，当排气设备10在操作中时，它在负压呼吸器20内形成冷却气流。然而，当单元10被附接到呼吸器20并且该呼吸器未被驱动时，呼出空气流过排气阀26和设备10两者而形成的额外阻力可以增加呼气阻力。
[0069]呼吸器20 (诸如配有组合颗粒-气体-蒸汽过滤器的那些)可尤其地展示出在排气设备10未被操作时呼气压降的显著增加。这是因为呼出空气已经穿过呼吸器呼气阀26和设备10两者，并且因为呼吸器20配有吸气阀以防止呼出空气通过碳过滤器22、24回流。在排气设备10中添加第二呼气阀58、通过排气口 60用来在设备10未被驱动时减少呼气压降。通过使设备10包括第二呼气阀58、将第二呼气阀58定位在鼓风机的入口 12和电机风扇组件30、32之间，可减少该压降。这种构形表示，当激活该鼓风机时，佩戴者100可从冷却气流受益，但不会有在关闭鼓风机时呼气压降显著增加的缺点。第二呼气阀58包括阀座，该阀座包括密封表面以及柔性阀瓣，但是其它构形当然是可能的。
[0070]图9示出用于配有额外呼气阀58的排气设备的呼气流路。在该图中，可以看到，当关闭该鼓风机时，空气穿过第二呼气阀58，并且不会穿过排气设备10的鼓风机。该第二呼气阀58显著减少呼气压降，如以下就图15所述。
[0071]呼气压降上的改变已经通过以下方式确定:通过标准3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器、带有排气设备10的3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器、以及配有包括另外的呼气阀58的排气设备10的3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器进行恒定流量测试。所有三种构形的呼气压降是通过利用装配至谢菲尔德测试头型(Sheffield test headform)的呼吸器来进行恒定流量测试而测量的。图15中取得的所有测量结果是在排气设备10的鼓风机未被驱动的情况下获得。当关闭排气设备10的电力时，呼气压降针对包括第二呼气阀58的设备10显著改进，因为呼出空气穿过第二呼气阀58而不穿过排气设备10的鼓风机和出口 14，如图9示意性地示出。
[0072]图16示出使用具有连接到其上的排气设备10的3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器的情况下所测量的呼气压降作为流量和施加电压的函数。图16中的实线是标准3M?4251阀过滤型半面式呼吸器相对于流量测量的所测量的呼气压降。图16示出随着施加到鼓风机的电压的增加、呼气压降中存在着显著降低。这是所预期的，由于排气设备10通过鼓风机来抽出空气从而减少呼气阻力。在使用中，对于佩戴者100而言，这表示了呼气更为容易，并且其通过产生显著冷却效果的鼓风机来连续地帮助去除呼吸器20内的湿热空气。
[0073]图10和11示出根据本发明的排气设备10如何能够利用全面罩式呼吸装置70。图10和11所示呼吸器70指示明尼苏达州圣保罗市的3M公司制造出的3M? 6800全面罩式可再用呼吸器。如图10和11所示，过滤筒74在相应的吸气端口 72处附接到呼吸面罩70的任一侧。吸气端口 72中的每个具有位于呼吸面罩70的内侧上的相应的吸气阀(未示出)，其随佩戴者100的呼吸打开。面部面罩70包括排气阀80，该排气阀带有单向呼气阀隔膜36以及用于附接到佩戴者100的可调节带(未示出)。
[0074]呼吸面罩70具有适形垫圈或密封件，其大体上封闭佩戴者100的面部。由于确保污染物的过滤需要良好的密封性，一个主要缺点在于，有时佩戴者100注意到呼吸器70内的热量和水分的不舒适的堆积。随着佩戴者100更努力地工作和/或佩戴呼吸器70 —段延长的时间段，可能发生热量和水分的堆积。热量和水分的堆积是由呼气被捕获在呼吸器20与佩戴者100的面部之间形成的腔中造成的。在全面罩式呼吸器70中，所捕获的湿热空气的堆积还可导致面甲起雾的另外问题。
[0075]如上所述，本发明的排气设备10能够操作以通过个人防护呼吸装置70上的单向呼气阀隔膜36来抽取佩戴者100的呼气的一部分，以显著改进和增强佩戴者的舒适度。图10和11还示出了标准全面罩式呼吸装置70如何能修改成更有效地控制或引导呼吸器70内的气流以在佩戴者100经历的面甲雾化和冷却效果方面做出更好的改进。
[0076]图10和11中所示的呼吸装置70还包括了另外的空气分配歧管76，其连接到吸气端口 72中的每个。大体上位于佩戴者100的眼线上方的是歧管出口 78。穿过呼吸装置70和排气设备10的空气流经由图10和11中的粗线A例示性地示出。如可看出，当佩戴者100吸气时，在呼吸器70中形成负压，并且通过过滤系统来抽取空气，该过滤系统包括吸气端口 72、过滤筒74、空气分配歧管76以及位于面罩70内的歧管出口 78的空气出口处的空气出口。随后，向下朝向佩戴者100的鼻部和嘴部抽取空气。当佩戴者100呼出呼吸时，所消耗的空气由该排气设备10从呼吸器70中的单向呼气阀隔膜36抽离。通过在面罩70内具有这种方向性的气流，在朝向呼吸面罩70顶部并且随后向下穿过呼吸面罩70的面甲和佩戴者100的面部两者抽取“更冷”环境空气的情况下，这为佩戴者100提供增强冷却效果并在防止面甲雾化方面做出了进一步的改进。
[0077]通过排气设备10而实现的冷却效果在图12中另外示出，该图示出作为施加到排气设备10的电压的函数而在3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器内测量的平均温度。图12所示的结果同样使用标准呼吸防护测试设备获得，并且呼吸器20被装配至谢菲尔德测试头部和呼吸机，该呼吸机能够以最多至50冲程/分的可变速率提供多个预设空气换气体积。呼吸机的输出被连接到包含一定体积的水和加热元件的封闭箱，使得空气在连接到承载待测的呼吸器20的谢菲尔德测试头型之前变暖并被加湿。热电偶放置在呼吸器内，位于邻近佩戴者100的鼻部和嘴部的空气体积中，并且图12示出3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器内的平均温度。温度读数在5分钟间隔上各自求平均值，并且示出连续的测试运行。
[0078]如可看到，在测试开始时，标准呼吸器内的平均温度为约32.1°C。这由图12的左手侧的阴影块示出。如上所述，这是因为呼出空气不得不穿过呼吸器呼气阀26和设备10两者。3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器(其被配有组合颗粒-气体-蒸汽过滤器)可以尤其地展示出在排气设备10未被操作时呼气压降的显著增加。这仅在对排气设备的供应电压增加时，观察到了面罩内的温度上的对应减少。为了结束测试，随后移除排气设备，并且对标准3M? 4251阀过滤型半面式呼吸器的进行测量，以确定在测试期间供应空气的温度已保持恒定。
[0079]也为了减少呼吸器20内的温度，使用根据本发明的排气设备10还使呼吸器内观察到的再呼吸的二氧化碳水平显著减少，如图13所示。这些测量同样使用带有装配至使用