可切换的呼气过滤系统的制作方法_2

文档序号:8343821阅读:来源:国知局
>[0020]APR阀门组件14可以包括阀门座部件38以及碟形部件40。阀门座部件38可以由大致环形主体42限定,所述大致环形主体通过多个辐条44连接至中央轮轴46。辐条44可以在其之间限定多个通气狭缝或开孔48,用于允许空气通过阀门座38。阀门座部件38可以包括用作用于碟形部件40的基座的环形边缘39。轮轴46可以为大致圆柱形部件,其具有向前延伸的凸部或卡销50。阀门座部件38可以连接至主壳体12的后端,由此覆盖或闭合上游腔室20,如图2和图3所示。阀门座38可以通过卡口配合、摩擦配合、螺纹接合、机械紧固件或粘结剂连接至主壳体12的后端。
[0021]碟形部件40可以是标准的舌阀,或包括弹性材料(例如,硅烷橡胶或其他合适的弹性体材料)的隔膜阀盘。尤其地,阀盘40可以包括与环形主体部分54—体化的中央圆筒形凸部52,所述环形主体部分具有构造成用于密封抵接阀门座部件38的外周区域56。可以在凸部52的后部形成凹部58,以限定空腔或卡口。阀门座部件38的卡销50的头部可以配合到凹部58中以将两个零件保持在一起。碟形部件40的中心可以由此被牢固地“夹持”于阀门座部件38,使得碟形部件的外周区域56被保持成与阀门座部件的环形边缘39密封接合。
[0022]碟形部件40可以被构造成使得,当第一压力施加于碟形部件的一侧时(例如,使用者呼气的压力),碟形部件从环形边缘39偏离开,使得空气能够从碟形部件周围通过。当移除第一压力时,碟形部件40回到它初始的位置,密封抵接环形边缘39,由此阻止空气以反方向回流通过APR阀门组件14。在一个非限制性的示例性实施例中,第一压力可以在大致0.1mbar至3mbar的范围内。
[0023]在所示的实施例中,可以将O形环60或其他弹性密封部件设置在阀门座部件38上或与所述阀门座部件相邻设置,以给在内部布置了系统10的呼吸器面罩(未显示)提供牢固的、不漏气体的密封。
[0024]系统10的SCBA阀门组件16可以包括旁通部件62、SCBA阀盘64、阀门弹簧板66以及阀门弹簧68。还提供了止动部件70、止动弹簧72以及致动器74,上述所有部件大体上装配在主壳体12的下游腔室22内,如图2和图3所示。
[0025]如图1所示,正SCBA阀门组件16的旁通部件62可以为大致环形主体,所述旁通部件具有多个卡臂76,以及从所述旁通部件的前边缘延伸的一对径向相对布置的轴向移位凸轮78。各卡臂76可以终止于钩形卡头80处。旁通部件62还可以包括从其前边缘延伸的多对接收臂82,其中,每对接收臂限定中间接收通道84,用于接收止动器70的第一臂86,如将在下文中描述的。
[0026]止动器70可以包括大致环形中央轴套88,大致环形中央轴套具有自其径向地向外延伸的多个第一臂86。每个第一臂86可以具有从相关的第一臂86的最外端向前延伸的L形止动臂90。止动器70可以相对于旁通部件62布置,使得第一臂86安置在旁通部件的中间接收通道84中,并且因此,第一臂86延伸越过(beyond)止动器70。止动臂90的末端可以抵接并接合主壳体12的前边缘(图2),由此约束止动器70。
[0027]止动弹簧72可以是布置在旁通部件62和止动器70之间的传统的螺线弹簧。即,止动弹簧72的第一端可以接合卡臂76的卡头80,而止动弹簧72的第二端可以接合第一臂86的前表面。止动弹簧72由此保持成压缩状态,并且将旁通部件62和止动器70偏置在一起。
[0028]如将在下文更加详细描述的,系统10使用凸轮式动作,在凸轮式动作中,旁通部件62密封住围绕SCBA阀门组件16的旁通道以将系统10布置成SCBA模式。由此,当启动连杆108被调节至非使用位置时,止动弹簧72发挥作用以使旁通部件62回到非使用位置、开启围绕SCBA阀门组件16的旁通道并且将系统10布置成APR模式。
[0029]SCBA阀盘64可以类似于上述的APR阀盘40,并且可以是标准的舌阀,或包括弹性材料(例如,硅烷橡胶或其他合适的材料)的隔膜阀盘。尤其地,阀盘64可以包括中央圆筒形凸部92,所述中央圆筒形凸部与具有外周密封区域96的环形主体部分94 一体化。外周密封区域96因此构造成用于密封抵接隔板24的环形边缘32。可以在凸部92的后部形成凹部98,以限定空腔或卡口。牢固地安装在隔板24的轴套30的开孔34内的对准销36的头部可以装配在凹部98内,并且可以通过摩擦接合被保持在其中。阀盘64可以由此被牢固地“夹持”到对准销36,因此将阀盘64固定成与隔板24在轴向上对准。这样地布置使得,阀盘64覆盖住隔板24的整个中央部分(包括辐条28和隔板24的开孔),并且密封抵接隔板的环形边缘32。
[0030]阀门弹簧板66可以是具有后表面的杯形部件,所述后表面具有的轮廓大致类似于阀盘64的前表面的轮廓。弹簧板66可以布置成与阀盘64呈抵接关系,并且可以具有形成为穿过其中的中央开孔100,用于接收阀盘64的凸部92,以将弹簧板66固定成与阀盘64在轴向上对准。
[0031]阀门弹簧68可以是布置在止动器70和弹簧板66之间的传统的螺线弹簧。尤其地,阀门弹簧68的前部可以安置成抵接由止动器70的轴套88限定的环形肩部102,并且阀门弹簧68的后部可以安置成抵接形成在弹簧板66的前表面中的环形肩部104(图2)。这样的布置使得,压缩的阀门弹簧68将弹簧板66和阀盘64向后偏置,由此将阀盘64的外周保持成与隔板24的环形边缘32牢固地接合,并且在其间形成密封。因此可以通过仔细选择阀门弹簧68的弹簧常数来调节SCBA阀门组件16的开启压力(相比较于表示APR阀门的开启压力的“第一压力”,其可以被称作“第二压力”)。在一个实施例中,阀门弹簧68被选择用于,当呼吸器以使用压缩空气供给的模式操作时,所述阀门弹簧提供大于用于压缩空气供给(未显示)的供需阀的开启压力的SCBA阀门组件16的开启压力,如将在下文中更加详细地描述的。SCBA阀门组件16的开启压力可以大于APR阀门组件14的开启压力。在一个非限制性的示例性实施例中,SCBA阀门组件16的该开启压力可以在大致3.5mbar至大致6.5mbar的范围内。
[0032]如图1所示的致动部件74包括具有中央开口 106的环形主体105,所述中央开口用于接收自盖18向后延伸的安装轴(未显示)。启动连杆108可以自环形主体105径向地向外延伸通过盖中的开口,以允许使用者旋转致动器74。多个凸轮从动件110可以自环形主体105向后延伸,并且包括构造成用于接合旁通部件62的凸轮78的弧形凸轮从动件表面,使得当致动部件74沿第一方向旋转时,旁通部件62向着主壳体12的隔板24轴向地运动,并且当致动部件74沿第二方向旋转时,旁通部件62背离隔板轴向地运动。
[0033]因此,在第一位置中(图2所示),旁通部件62布置成远离隔板24,使得旁通部件62的后部不会将隔板24中的外周开口 29封锁住。如此,允许呼出的空气行进通过外周开口 29、绕过SCBA阀门组件16,使得只有APR阀门组件14 “在使用中”。这被称为“APR”模式,并且该模式中的空气流由图2中显示的箭头表示。为将系统10构造成“SCBA”模式(如图3所示),致动部件74被旋转,使得凸轮从动件110接合旁通部件70的凸轮78、推动旁通部件抵接主壳体12的隔板24并且封住隔板中的外周开口 29。如此,呼出的空气被阻止绕过SCBA阀门组件16,而是替代地,空气被迫使通过隔板24的中央开口 27,使得空气作用于SCBA阀盘64。在该模式中的空气流由图3中所示的箭头表示。
[0034]本发明说明书的系统10由此可在两种不同的模式中操作:APR模式和SCBA模式。如所述的,为在APR模式中操作系统10,启动连杆108被旋转,使得旁通部件62呈现为如图2所示的位置。如此构造使得,当面罩内的空气压力在使用者吸气过程中为负压力时,APR阀盘40被迫闭合,并且空气可能仅通过位于APR阀盘40的上游的空气净化元件(即,过滤器)进入面罩。当使用者呼气时,面罩内的呼气压力大于APR阀盘40的开启压力(即,第一压力),由此开启APR阀门,并且允许呼出空气进入主壳体12的上游腔室20。由于隔板24中的外周开口 29没有被旁通部件62封锁住,因此呼出空气自由地通过穿孔、绕过闭合的SCBA阀盘64,并且通过系统10的盖18排出。使用者由此能够吸入净化的空气并且自由地呼气(如使用传统的APR单元的情况)。
[0035]为在
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