专利名称：用于测定在电路控制的生氧呼吸器中的可呼吸空气的残气量的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于须啶在电路控制的生氧呼B及器中的可呼吸空气的残气量的 方法以及用于实现所述方法的装置，所述呼吸器具有至少一个化学罐(chemical canister),该化学罐被连接到一带有一体化(integrated)鼓风机的呼气袋和一带有吸 气管的吸气^Jl。
背景駄
例如，从DE4411 560中可知一种呼吸装置，其由电路控制并具有一用于显示在 使用时仍旧残留的可呼吸空气体积的消耗量显示器。在一呼气^1:安装-"个直 #1， 呼气袋后面是呼气阀。借助于鼓风机，呼出气体lfeE过两个平行设置的化学罐。由于
化学罐i^文置到下游，使用者在呼气时要克服的呼吸阻力可借助于鼓Ma显著降低。
作为颗粒装于化学罐中的化学品与呼出空气中含有的部分二氧化碳相结合并在一放 热反应中使后者转化成氧气。富含氧气的空气通过一颗f超滤器进入-一个吸气袋并通 过一个吸气阀到达使用者。作为隔离,被操控的生氧呼吸器可以比常规的压縮空气 呼吸 使用更长时间，所述生氧呼吸器例如配置给消防队或矿山救护队。例如，基 于30 1/min这一嚇定的一平均一呼吸体积，4小时的操控时间是可能的。由于基于使 用,^H中呼吸体积(每^H中呼吸量)的假定的平均M)5斥i兑明的操控时间非常不准确， 在DE44 11 560中已经提出了与鼓Kla^接的消耗M示器。在已测定的鼓Kt几参数 的基础上，借助于一刑古单就仍旧可用的有效呼吸气体的供会继行观啶。
然而，在已知體中，借助于mt几参i^f澳啶的消耗新数是不准确的，因为
一方面就不同{顿者而言，化学品的消耗，即呼吸气体的消耗，或魏^l中的呼吸体 积是不同的，另一方面其基本上^IBM顿者的负荷，即操作和呼吸剝牛，而驗决 定了实际的呼吸体积。基于鼓Ht几参激则定的消耗録数需要在每次j顿后的保养时
被再次校准。另外，该保养不會泣即进行，只能iil支Mm低于3(rc的鹏下进行。
发明内容
因此，本发明的根本问题是设计一种用于观啶由电S總制的生氧呼吸器中可呼吸
空气残气量的方法和装置，在现有^f牛下fOT时，以此种方式显示出在给出的时间点 的与仍旧可用的呼吸空气有关的准确的个体值。
根据本发明，用根据权利要求i的特征的方法以及用于实现该方法的根据权利要
求7的特征的體，可以解决战问题。从属权利要求说明了本发明的有益改进。
本发明的本质在T"当使用者吸气时，观啶吸入空气的压力特征和温度，由此每 次在固定的预置的时间间隔确定所述压力和呼吸循环的次数，计算在f寺定时间间隔内 实际上可呼吸的空气的体积，据此考虑至U，，和从原始体积开始，在^时间间隔
后，从J:述值中减去呼吸器的化学罐中仍残留的呼吸空气的体积。基于实际被使用者 消耗掉的空气，显示使用呼吸器时的每个时间点上仍残留的可呼吸空气的残气量，优 选地按照百分数显示，并因此掛共使用者高度安全性。消耗M^数与呼吸器中涉及装 置的改变无关并可以被立即调整用于后续应用而不需要校准并与^^无关，然后可以 被舰。
,地，时间间隔持续20秒。在无呼吸或者极低呼吸的情况中，使用固定值20 1/min用于计算。
用于实现该方法的根据本发明的装置包括一个结合到呼吸器的吸气管上的传感 器单元，其带有一用于测定压力特征的压力传感器和一用于须(淀吸入空气 鹏的^S 传感器，其被化学罐内的放热反应显著影响。所述传，单^1过一分酉己器单^KJ妾 到一评估和显示器单元上。在评估和显示器单元里，使用确定的呼吸循环次数和M 自的压力特征测定对应于菊定时间间隔的特定温度的空气体积。在i啊古和显示器单元 中，战值I鈔A^始体积或者前述时间间隔后剩下的残留体积中减去。评估和显示器 单元在显示器JlM示在特定时间被确定的残气量的示数。
刑胡B显示器单元中包括一嗜全警报器和一故障显示器，以及一信号，器，所
述故障显示 及电源、电路装线、鼓Mt几或者启动机，戶;M信号发送器用于在达到
一定残气量时产生信号。
借助于附图，更详细地解释了本发明具体实施方式
的实例，在一i^虫附图中，用 示意图标一错期4顿的、带有消耗量显示器的生氧呼吸器。
该呼吸器包括两个并联(parallel circuit)设置的化学罐1，所述化学罐i!31气体 分配器2与呼气袋3连接，该呼气袋安KT鼓风机4。 一过量阀5被一体化安装到呼 气袋3的壁上。带有一呼气阀7的呼气管6与呼气袋3相连接。化 1带有一7， 套管8并用超氧化钾(K02)颗粒21 ±真充。 一连接管9通过一颗米敏滤器10使两个 化学罐1的出口与一吸气袋11相连接。 一带有吸气阀13的吸气管12插入到吸气袋 11中。呼气阀7和吸气阀13被连接到一个阀控制器上(未显示)。
富含二氧化碳的呼出气体M打开的呼气阀7 (同时吸气阀13关闭)流入到呼气 袋3中并禾佣鼓Kt几4受压，经由气体分配器2通il^W K02颗粒21的化，1 。 在放热反应中，用超氧化钾将呼出气体中所含有的二氧化碳转化成氧气。因此戶肺恪 的富含氧气的空气ffiitt接管9和颗米iil滤器10iSA到吸气袋11中，并由此M过
己经打开的吸气阀13和吸气管12到齿顿者，在戶;fM米敏滤器中，化学品夹带的
细小颗米立被滞留。
该呼吸器也包括一电源14和一连接到该电源的分配器单元15。除了一带有快速 启动器17的自动启动装置16以^SMt几4和一充电插座18以外， 一传繊单元19 和一M古和显示器单元20也与分配器单元15相连接。被分配给吸气管12的传感器 单元19具有一压力传S^和一M传，(在每个实例中未显示)。
在假定的每粥中呼吸量是30 1/min的基础上，Jl^生氧呼吸器的操作时间是4小 时，其中此处使用的两个化学罐l的大小可以传送总计7200升的可呼吸空气。实际 的操作时间可以更teK者也可以更短，因为 相当程度上 于使用的特定斜牛并 涉別顿者的生理割牛，即呼吸的特性。利用压力传^i定吸气管12中压力特征 形式的吸气阻力，和在針间隔20秒的实例中，测定呼吸循环中最大幅度的呼吸阻 力并测定其循环数。由于在化学罐1中发生的放热反应使得吸入气体的，改变，而 且根据PW^常数的^，其^f只也依赖于皿，因此M过传自单元19 M共的 驗传繊对吸入气体的鹏进行擀卖地测定。在齡以20秒为间隔的实例中，由 传自单元19确定的数据(压力7jC平、呼吸循环次数和温度)M31分配器单元15被
传送到一刑胡n显示器单元，在该单元处4OT这S^i十算该时间间隔内t皮4吏用者吸
入的吸入气体(消耗的)和每次从化学罐l中仍旧残留的呼吸空气体积中重复地扣除
这一单位时间的吸入体积(从原始体积7200升开始)。按百分数计算在"4寺定时间的残气量并以百分数的方式将其呈现^i平估和显示器单元20的显示器上。因此，{顿 者获得在现有^#下，在其fOT的每一时间点上，涉及其自身实际消耗的呼吸体积的 信息，即在特定时间点上仍旧残留的可呼气空气的体积。顿示器上，残气量也可以
以"瓶填充程度"(bottle filling)的方式图示显示。如果达到一特定的残气量或者残 气量下降，评估和显示器单元20禾偶一信号发送器产生一光学的和域声学的信号。
参考表 1化学罐 2气体分配器 3呼气袋 斗鼓舰 5过量阀 6呼气管 7呼气阀 8糊套管 9连接管 10颗粒过滤器 11吸气袋 12吸气管 13吸气阀 14电源 15分配器单元 16自动启动, 17快速启动器 18充电插座 19传鵷单元 20 i糊和显示器单元 21超氧化钾(K02)颗粒，化学品
权利要求
1、一种用于测定电路控制的生氧呼吸器中可呼吸空气的残气量的方法，所述呼吸器使用至少一个化学罐，该化学罐被连接到一带有一体化(integrated)鼓风机的呼气袋和一带有吸气管的吸气袋上，其特征在于，在使用者吸气时，在该使用期间的预置的时间间隔分别确定所吸入空气的压力特征和温度以及呼吸循环的压力和循环次数，和考虑温度，由此开始计算在特定时间间隔中可呼吸空气的体积，并连续地将该体积从化学罐中的起始呼吸体积中扣除。
2、 根据权利要求i的方法，其特征在于戶;M残气量按百分数计算和显示。
3、 根据权利要求1的方法，其特征在于戶;f^残气量以瓶i真充禾呈度的形式图示显示。
4、 根据权利要求1的方法，期寺征在于在达至鹏定m量时产生警报信号。
5、 根据权利要求l的方法，其特征在于戶皿时间间隔持续20秒。
6、 根据权利要求1的方法，其特征在于，在极低呼吸或者无呼吸的情况下，将 呼吸体积固定为20 1/min以测定残气量。
7、 用于实效淑利要求1所述方法的^S， fM方法用于一电^B!制的生氧呼吸 器，其〈顿至少一个化学罐，该化学罐被连接至U—带有H^擅ii^几的呼气袋和一带 有吸气管的吸气^h，其特征在于， 一分配给吸气管(12)的传,单元(19)，所 述传感器单元带有一用于测定吸气时的压力特征的压力传感器和一用于观啶吸入空 气的温度的，传感器，以及一i啊胡n显示器单元(20)，其fflil—分酉己器单元(15) 被连接到传，单元(19)，所述评估和显示器单元被用于确定在预置时间间隔中呼 吸循环的次数、呼吸循环的最大压力和吸入空气的温度，以及IM于计算被特定《顿 者在单位时间内吸入的空气^f只和在特定时间点仍旧可用的可呼吸空气的残气量。
8、 根据权利要求7戶脱的體，^tT征在于，戶腿刑胡口显示器单元(20)具 有一显示器，其用于可呼吸空气体积中残气量的百分，示或图示显示。
9、 根据权利要求8戶做的驢，^JT征在于，戶腿评估和显示器单元(20)具 有一信号，器，其用于嚇定残气量的光学和/或声学信号。
10、 根据权利要求7戶腿的體，^ff征在于，戶诚电源(14)和充电插座(18)， 以及自动启动装置(16)，快速启动器(17)和鼓风机(4)都与分配器单元(15)相 连接。
11、 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，将一安全警报ll^成到评估和显 示器单元(20)。
12、 根据权利要求7戶诚的发置，^T征在于，戶;f^评估和显示器单元(20)具 有一个涉及电源(14)容量、缺少电S各装线或装线不合格，以及4夫少十规启动器(17) 或启动器失灵的故障显示器。
全文摘要
通过测量呼吸循环次数和利用压力和温度传感器测量顺次周期中呼吸空气的压力和温度，测定电路控制的生氧呼吸器中任意时间点的残留的可呼吸空气的残气量。计算每个时间段当时所呼吸的空气利用率并从总空气体积中将其扣除。在一显示器上显示特定读数点的可呼吸空气的残气量。
文档编号A62B7/08GK101180100SQ200680009102
公开日2008年5月14日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月25日
发明者卡尔-汉兹·费尔德内, 弗兰克·克鲁格 申请人:Msa奥尔有限责任公司