可切换的呼气过滤系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及呼吸器领域，并且更具体地，本发明涉及一种用于呼吸器的可切换呼气系统。
【背景技术】
[0002]呼吸器已经被长久地用于净化环境空气，并且用于在有害的环境中给使用者提供可呼吸的空气供给，在所述有害的环境中使用者可能会遇到受污染的空气。这样的环境可以具有多种类型和浓度的空气污染物。由此，已经开发了不同类型的呼吸器用于提供不同等级的保护。
[0003]可能最基本的呼吸器种类是空气净化呼吸器(APR)。使用APR的呼吸面罩内部的气压在吸气过程中相对面罩外的环境压力为负值。当使用者吸气时，空气从环境大气被抽取、通过空气净化过滤器并且进入面罩。使用者随后通过呼气单元进行呼气，所述呼气单元典型地包括提供相对小的呼气阻力的止回阀。所述APR由此阻止未过滤的环境空气进入面罩，但允许呼出的空气以相对小的阻力排出面罩。普遍地关于APR的问题在于，它们易于在呼吸器中或面罩和佩戴者之间出现泄漏处的情况下被污染。由此，APR可能足以用于特定的、低污染物的环境，但是通常不足以应付污染程度相对高的环境。
[0004]一种更具防护性的呼吸器是独立式呼吸装置(SCBA)。SCBA单元包括容纳压缩净化空气的空气罐。所述罐向呼吸器面罩提供正压的空气。空气通过供需阀进入面罩，所述供需阀在使用者吸气时开启。呼气单元的止回阀的开启压力大于供需阀的开启压力，以阻止连续的空气流通过呼吸器。以该方式，空气在吸气过程中流动进入呼吸器，而在呼气过程中停止流动。除了提供独立的纯净空气源，SCBA呼吸器的有利之处在于，SCBA单元的面罩内的持续正气压有效地阻止了环境空气的进入。然而，普遍地关于SCBA呼吸器的问题在于，它们会相对大声，并且空气源局限于相关瓶体的容积。因此，布置SCBA可能不是对于所有环境而言的最佳选择，尤其是对于使用者希望保持不引人注意的那些环境中(例如，执法和军用的情况)。
[0005]由于之前的描述，明了的是，在使用者希望针对可能要求不同类型的呼吸器的不同类型的环境而准备的情况下，使用者必须运载并维护多个类型的呼吸器。这会极为累赘并且不便。由此，期望提供一种能够快速并且容易地转换以便在不同操作模式(包括APR和SCBA)中使用的呼吸器。
【发明内容】
[0006]本发明公开了一种用于在呼吸器中使用的可配置的呼气系统。所述系统可以包括壳体，所述壳体具有腔室，以及布置在腔室中的第一阀门组件，并且所述第一阀门构造成用于，当第一阀门组件的上游侧和下游侧之间的气压差低于第一开启压力时，所述第一阀门组件阻止空气流动通过所述第一阀门组件。所述系统还可以包括布置在腔室中、与第一阀门组件流体连通的第二阀门组件，所述第二阀门组件构造成用于，当第二阀门组件的上游侧和下游侧之间的气压差低于第二开启压力时，所述第二阀门组件阻止空气流动通过第二阀门组件，其中，第二开启压力大于第一开启压力。所述系统还可以包括与第二阀门组件相邻布置的至少一个旁通开口，其中，所述至少一个旁通开口构造成用于使空气能够绕过第二阀门组件。可以将旁通部件与至少一个旁通开口相邻布置。所述旁通部件可以在第一位置和第二位置之间运动。在第一位置中，旁通部件可以封锁所述至少一个旁通开口。在第二位置中，旁通部件可以不封锁所述至少一个旁通开口。在一个实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动包括旁通部件的轴向运动。在另一实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动包括旁通部件的旋转运动。
[0007]在一些实施例中，所述系统包括可拆卸的匣盒。在其他的实施例中，所述系统包括呼吸器的内构特征。在一些实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动由使用者手动启动。在另外的实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动基于与所述系统相关的呼吸器的一方面(aspect)或状态变化来自动地启动。在另外的实施例中，与系统相关的呼吸器的一方面或状态变化选自包括以下内容的清单:佩戴者开启气缸、使供需阀工作以及在呼吸器的内部容积中形成反常压力条件。
[0008]本发明公开了一种用于提供用于呼吸器的可切换呼气过滤器系统的方法。所述方法可以包括提供具有彼此流体连通的第一阀门组件和第二阀门组件的壳体。第一阀门组件可以构造成用于，当第一阀门组件的上游侧和下游侧之间的气压差低于第一压力时，所述第一阀门组件阻止空气流动通过所述第一阀门组件。第二阀门组件可以构造成用于，当第二阀门组件的上游侧和下游侧之间的气压差低于第二压力时，所述第二阀门组件阻止空气流动通过所述第二阀门组件。第二压力可以大于第一压力。所述方法还可以包括提供与第二阀门组件相邻的至少一个开口，用于允许空气绕过第二阀门组件；提供与至少一个开口相邻的旁通部件；并且使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动，其中，在第一位置中，旁通部件不封锁所述开口，并且允许空气流动通过所述开口以绕过第二阀门组件，并且其中，在第二位置中，旁通部件封锁所述开口以阻止空气绕过第二阀门组件。在一些实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动包括使旁通部件轴向地运动。在其他实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动包括使旁通部件旋转。
[0009]在一些实施例中，所述系统包括可拆卸的匣盒。在其他实施例中，所述系统包括呼吸器的内构特征。在一些实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动由使用者手动启动。在其他实施例中，使旁通部件在第一位置和第二位置之间运动基于与所述系统相关的呼吸器的一方面或状态变化来自动地启动。在另外的实施例中，与所述系统相关的呼吸器的一方面或状态变化选自包括以下内容的清单:佩戴者开启气缸、使供需阀工作以及在呼吸器的内部容积中形成反常的压力条件。
【附图说明】
[0010]通过示例的方式，现在将参考附图的内容描述所公开的装置的特定实施例，其中:
[0011]图1是显示根据本发明的说明书的可切换呼气系统的实施例的分解视图。
[0012]图2是根据本发明的说明书的可切换呼气系统的实施例的截面视图，所示可切换呼气系统的实施例处于未使用构造。
[0013]图3是处于使用构造的在图2中所示的可切换呼气系统的截面图。
[0014]图4是根据本发明的说明书的可切换呼气系统的可替代实施例的截面视图，所示可切换呼气系统的可替代实施例处于未使用构造。
[0015]图5是处于使用构造的在图4中所示的可切换呼气系统的可替代实施例的截面视图。
【具体实施方式】
[0016]参考图1至图3，可切换呼气过滤系统10(在下文中为“系统10”)总体上用附图标记10表示。为方便和清楚起见，诸如以下的术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“向内地”、“向外地”、“下游”、“上游”、“侧向”以及“纵向”将在本文中用于描述系统10的多种构件的相对布置和定向(全部相对于如在图2和图3中出现的系统10的示例性实施例的几何形状和定向而言)。尤其地，术语“前”、“向前”以及“下游”将被用于表示较靠近图2和图3的左侧的位置，而术语“后”、“向后”和“上游”将用于表示较靠近图2和图3的右侧的位置。上述的专业术语将包括特指的词语、其衍生词以及类似意义的词语。
[0017]需要理解的是，系统10可以作为可拆卸的匣盒组件实施，或者其可以是呼吸器的内构特征。
[0018]系统10可以包括主壳体12、APR阀门组件14、SCBA阀门组件16以及外盖18。系统10的构件可以由本领域技术人员熟知的多种金属材料和聚合物材料形成。
[0019]所述系统的主壳体12可以是大致圆筒形本体，其限定上游腔室20和下游腔室22，所述上游腔室和下游腔室由隔板24分隔开。隔板24可以包括由多个辐条28形成的横向部件26，所述多个辐条从横向部件26径向地向内延伸至中央轴套30。凸缘26可以具有形成在多个辐条之间的多个中央开口 27(见图1)，其用于允许空气通过凸缘26以作用在SCBA阀门上。凸缘26还可以具有多个外周开口 29，所述外周开口可以用作用于SCBA阀门的旁通通道，如在下文将更详细描述的。横向部件26还可以包括中间环形边缘32，其用作SCBA阀门组件16的基座，如在下文中将更详细描述的。外周开口 29可以布置在环形边缘32和主壳体12的内表面之间，使得它们不会被SCBA阀门封住。轴套30还可以包括延伸通过其中的中央通道34，用于保持定位销36，如在下文进一步描述的。