專利名稱：呼吸裝置面罩和壓強調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)通信和顯示器的制作方法
呼吸裝置面罩和壓強調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)通信和顯示器相關申請的交叉引用本申請要求2010年7月2日提交的美國臨時專利申請第61/360，936號的權益，所述美國臨時專利申請的公開內(nèi)容通過引用結合在此。
背景技術：
提供以下信息以幫助讀者理解以下公開的設備、系統(tǒng)和/或方法，以及通常使用此類設備、系統(tǒng)和/或方法的環(huán)境。不希望本文所用的術語受限于任何具體的狹義解釋，除非本文另外明確說明。本文列示的參考文獻可有助于理解所述設備、系統(tǒng)和/或方法或技術背景。所有參考文獻的公開內(nèi)容都通過引用結合在此。供氣式呼吸器、如自持式呼吸裝置(SCBA)允許人們在諸如火災的危險環(huán)境中，以及在不利用機械輔助將難以呼吸或無法呼吸的密閉空間中呼吸。供氣式呼吸器可以例如包 括全面罩，束帯和承載器組件，含有呼吸用高壓壓縮空氣(或含有氧氣的其它氣體)的氣缸，以及至少ー個、更通常為兩個壓強調(diào)節(jié)器。第一或第一級調(diào)節(jié)器通常安裝在氣缸附近，并且起到的作用是使來自氣缸的壓縮空氣的相對高的壓強降低至大氣壓強以上。氣缸通常含有處于例如2200psi至4500psi的相對高的壓強下的空氣(或其它可呼吸氣體)。第一級調(diào)節(jié)器可以例如使所述壓強降低至約80-100psi。第二或第二級調(diào)節(jié)器通常安裝在面罩上，并且起到的作用是調(diào)節(jié)空氣流量以滿足使用者呼吸需要。呼吸控制調(diào)節(jié)器組件公開在例如美國專利第4，821，767號和第5，016，627號中。密封到使用者面部的面罩或面具通常包括透鏡，使用者可以通過所述透鏡看到周圍環(huán)境。面罩還包括與第二級調(diào)節(jié)器流體連接的接ロ或安裝座，吸入的空氣通過所述接ロ或安裝座進入面具，并且面罩還包括呼氣端ロ，呼出的空氣通過其離開面具。在一些面罩中，使用單一端ロ來吸入和呼出空氣。在其它面罩中，使用獨立的端ロ。使用者的呼吸控制一閥系統(tǒng)(例如，包括吸入閥和排出閥)，以便經(jīng)由第二級調(diào)節(jié)器控制加壓空氣的遞送。通常，期望在面罩內(nèi)維持相對于環(huán)境壓強的輕微正壓。在面罩內(nèi)維持正壓的供氣式呼吸器的面罩常被稱為壓強按需面罩，而供氣式呼吸器的其它面罩常被稱為按需面罩。經(jīng)常期望向呼吸裝置使用者提供信息，所述信息包括例如有關呼吸裝置的空氣源、電源和/或其它系統(tǒng)的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，有關所述使用者附近其他使用者的信息，疏散警報和/或其它信息。信息顯示器已經(jīng)以許多方式提供給呼吸裝置使用者。例如，顯示器可以設置在第二級調(diào)節(jié)器附近。顯示器可以替代地設置在透鏡的外側部分上。在顯示器位于呼吸裝置的面罩外部的情況下，煙霧或其它環(huán)境條件可能會使使用者看不清顯示器，除非它位于非?？拷嬲滞哥R的地方。而且，惡劣的環(huán)境條件可能會不利地影響顯示器的操作。而且，在將顯示器定位在面罩透鏡附近的情況下，必須注意不要過分阻礙使用者的視野。在面罩內(nèi)部設置顯示器可以消除周圍環(huán)境對顯示器的ー種或多種不利影響，但是可能會在例如充分密封通過面罩從而與顯示器通信的電子器件的通道方面存在其它問題。雖然在面罩內(nèi)使用與面罩外部的電子器件無線通信的有源顯示器可以消除與使電線和/或電子器件通過面罩相關的問題，但是面罩內(nèi)仍然需要專用電源來為顯示器提供電力。而且，面罩內(nèi)的顯示器和相關電子器件可能會増加制造成本以及維護時間和費用。不論顯示器是設置在面罩內(nèi)部還是從外部附連至面罩，目前可用的顯示器都可能會對面罩的重量、面罩的重心、使用者的視野、面罩的成本和/或面罩的其它方面造成不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，ー種呼吸系統(tǒng)包括壓強調(diào)節(jié)器，所述壓強調(diào)節(jié)器包括外殼、用于連接至包括氧氣的加壓氣體的入口、和第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；以及呼吸面罩，所述呼吸面罩包括與壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接ロ、用以與使用者面部形成密封接合從而包圍佩戴者的鼻部與嘴部的至少ー個密封系統(tǒng)、與壓強調(diào)節(jié)器接ロ流體連接并且與面罩內(nèi)部流體連接的吸入端ロ、以及在與使用者面部密封接合的體積內(nèi)并且在使用者視野內(nèi)的至少ー個顯示器。壓強調(diào)節(jié)器接ロ包括用于接收來自第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)從而控制所述至少一個顯示器的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。密封附連可以例如形成在壓強調(diào)節(jié)器與面罩的接ロ之間。
在許多實施方案中，第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少ー個光源，而第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少ー個光導。第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以例如包括位于隔開的位置處的多個光源，而第ニ數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以例如包括多個光導。多個光源中的每個光源可以例如被對準以在壓強調(diào)節(jié)器附連至面罩的接ロ時發(fā)送光至多個光導中的一個光導的第一端部。在許多實施方案中，多個光導中的每個光導均包括半透明的聚合物管。所述至少一個顯示器可以例如包括所述多個光導中的至少ー個光導的第二端部。面罩還可以包括至少ー個第二顯示器，至少ー個第二顯示器包括所述多個光導中的至少ー個其它光導的第二端部。第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以例如包括至少ー個數(shù)據(jù)傳輸元件，而第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以例如包括至少ー個合作數(shù)據(jù)傳輸元件。在壓強調(diào)節(jié)器與面罩的接ロ之間形成的密封附連可以例如提供介于環(huán)境與第一數(shù)據(jù)傳輸元件與第二數(shù)據(jù)傳輸元件之間的密封。在另一方面，一種壓強調(diào)節(jié)器包括外殼、用于連接至包括氧氣的加壓氣體的入ロ、和至少部分地位于外殼內(nèi)的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，該壓強調(diào)節(jié)器與面罩一起使用，所述面罩包括與壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接ロ、位于面罩內(nèi)的至少ー個第一顯示器、和位于接口內(nèi)的與所述顯示器通信連接的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。壓強調(diào)節(jié)器的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)適合發(fā)送數(shù)據(jù)至面罩的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。壓強調(diào)節(jié)器可以例如進ー步包括用于形成介于壓強調(diào)節(jié)器與面罩的接ロ之間的密封接合的密封構件。第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以例如包括至少ー個光源。在許多實施方案中，第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括在隔開的位置處的多個光源。在另一方面，ー種向呼吸裝置使用者提供信息的方法包括將數(shù)據(jù)發(fā)送至呼吸裝置的壓強調(diào)節(jié)器的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，和將來自第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送至呼吸裝置的面罩的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在許多實施方案中，數(shù)據(jù)是經(jīng)由光能從第一通信系統(tǒng)發(fā)送至第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在另一方面，一種用于與壓強調(diào)節(jié)器連接的呼吸面罩包括與壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接ロ、用以與使用者的面部形成密封接合從而包圍佩戴者的鼻部與嘴部的至少ー個密封系統(tǒng)、與壓強調(diào)節(jié)器接ロ流體連接并且與面罩內(nèi)部流體連接的吸入端ロ、以及在與使用者面部密封接合的體積內(nèi)并且在使用者視野內(nèi)的至少ー個顯示器。壓強調(diào)節(jié)器接ロ包括用于接收來自壓強調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)從而控制所述至少一個顯示器的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在又一方面，呼吸系統(tǒng)包括壓強調(diào)節(jié)器和呼吸面罩。壓強調(diào)節(jié)器包括外殼、用于連接至包括氧氣的加壓氣體的入口、和至少ー個能量傳輸元件。呼吸面罩包括與壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接ロ、用以與使用者面部形成密封接合從而包圍佩戴者的鼻部與嘴部的至少ー個密封系統(tǒng)、與壓強調(diào)節(jié)器接ロ流體連接并且與面罩內(nèi)部流體連接的吸入端ロ。壓強調(diào)節(jié)器接ロ包括至少ー個合作能量傳輸元件，使得能量可以在所述至少一個能量傳輸元件與所述至少ー個合作能量傳輸元件之間傳輸，從而傳輸數(shù)據(jù)或電力中的至少ー種。密封附連可以例如形成在壓強調(diào)節(jié)器與面罩的接ロ之間。在壓強調(diào)節(jié)器與面罩的接ロ之間形成的密封附連可以例如提供介于環(huán)境與第一能量傳輸元件與第二能量傳輸元件之間的密封。根據(jù)以下結合附圖提供的詳細描述，所述設備、系統(tǒng)和/或方法以及其屬性和伴隨的優(yōu)點將被更好地知曉與理解。



圖I示出本文所述面罩的代表性實施方案的分解或拆解透視圖。圖2示出圖I所示面罩的前面部分的透視圖。圖3示出所述面罩的前面部分的另ー個透視圖。圖4A示出所述面罩的前面部分的剖視圖。圖4B示出所述面罩前面部分的一部分的放大剖視圖。圖5示出其上附連有壓強調(diào)節(jié)器實施方案的前面部分的側視圖。圖6示出前面部分和附連至前面部分的壓強調(diào)節(jié)器的側面剖視圖。圖7A示出壓強調(diào)節(jié)器的側面剖視圖。圖7B示出圖7A所示壓強調(diào)節(jié)器的透視圖。圖7C示出圖7A所示壓強調(diào)節(jié)器的側視圖。圖7D示出圖7A所示壓強調(diào)節(jié)器的另ー個側面剖視圖。圖7E示出圖7A所示壓強調(diào)節(jié)器在分解或拆解狀態(tài)下的透視圖。圖8A示出面罩內(nèi)的透視圖，其示出用于向面罩使用者提供數(shù)據(jù)/信息的多個顯示器。圖SB示出向面罩使用者的眼睛發(fā)送光信號的示意圖。圖9A示出向例如面罩內(nèi)的一個或多個顯示器發(fā)送來自任何數(shù)量的設備或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)/信息的示意圖，所述發(fā)送是經(jīng)由壓強調(diào)節(jié)器內(nèi)的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以及與面罩的壓強調(diào)節(jié)器接ロ操作性地連接的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)進行的。圖9B示出壓強調(diào)節(jié)器與面罩的壓強調(diào)節(jié)器接ロ的密封接合，以及壓強調(diào)節(jié)器的傳輸元件與壓強調(diào)節(jié)器接ロ的合作傳輸元件的通信連接。
具體實施例方式如本文和所附權利要求書中使用的単數(shù)形式“ー個(種)”、和“所述”包括復數(shù)指代，除非本文另外明確指明。因而，例如，所提及的“ー個端ロ”包括多個此類端ロ以及本領域技術人員已知的此類端ロ的等效物等，并且提及“所述端ロ ”就是提及一個或多個此類端ロ以及本領域技術人員已知的此類端ロ的等價物等。圖I至圖6和圖SB示出可以結合有數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和用于通信數(shù)據(jù)/信息的顯示器的全面罩或呼吸器面具10的代表性實施方案。然而，對本領域技術人員來說清楚的是，本文要求保護的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和顯示器可以結合入許多類型的面罩(包括例如通過改裝或修改目前可用的面罩)中。類似地，圖I、圖5、圖6、圖7B以及圖8A至圖8E示出可以結合有數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的壓強調(diào)節(jié)器400的代表性實施方案。然而，對本領域技術人員來說清楚的是，本文要求保護的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以結合入許多類型的壓強調(diào)節(jié)器(包括例如通過改裝或修改目前可用的壓強調(diào)節(jié)器)中。如圖I所示，面罩10可以例如包括面部本體(blank) 20 (例如用硅橡膠制造)，所述面部本體包括圍繞使用者面部密封的后方開ロ 30。一般來說，開ロ 30包括圍繞使用者下顎區(qū)域密封的下顎杯形部分32、圍繞使用者面部 側面密封的側面部分34、以及與下顎杯形部分32相対的且圍繞使用者前額密封的前額部分(圖I中未示出)。面部本體20密封地附連至面罩10的前向部分15 (參見例如圖2)，所述前向部分包括位于其上部部分上的透鏡50、和形成在其下部部分中的呼吸和/或過濾元件。面部本體20可以例如經(jīng)由外圍邊沿(rim)或邊緣(edge)60密封地附連至面罩10的前向部分。如本文在提及面罩10和其它元件時使用的術語例如“前面”、“前向”、“后方”、“后向”、“上”、“下”或類似術語一般指與佩戴面罩10并且豎直站立的人有關的參考方向。面罩10可以例如具有與其附連的附連部分380，所述附連部分可以連接至例如捆帶條(strapping)，所述捆帶條用于將面罩10附連至使用者頭部并維持呼吸器面具10的面部本體20與使用者面部密封接合。使用者可以通過其查看周圍環(huán)境的透鏡50經(jīng)由密封邊沿70附連至面罩10的前面部分15的上部部分。呼吸和/或過濾元件附連至面罩10的前面部分15并且在透鏡50的下方。舉例來說，如圖IA所示，面罩10包括大體上位于中心的端ロ或開ロ 100。端ロ 100形成在延伸壁部分120的前向端部中，所述延伸壁部分從前面部分15的下部部分的其余部分前向延伸。呼吸器元件結構或外殼200附連至前向延伸部分120。就這一點而言，外殼200與延伸部分120的內(nèi)壁形成密封的接合、貼合或連接。外殼200可以例如包括圍繞其外圍的溝道或凹槽210，所述溝道或凹槽與延伸部分120的內(nèi)壁形成密封接合(參見例如圖4A)。外殼200可以具有一般任何形狀以密封地安放在具有幾乎任何配合形狀的端口中。外殼200還包括呼氣端ロ 220 (參見例如圖I)，密封閥構件230 (例如本領域已知的傘形閥構件；參見例如圖4A)連接在所述呼氣端ロ的上方。在示出的實施方案中，閥構件230經(jīng)由例如彈簧240(參見例如圖4A)偏置在關閉位置。保持件242保持彈簧240與閥構件230連接。閥構件230的偏置在如本領域已知的用于以壓強按需模式操作的面罩10內(nèi)產(chǎn)生正壓。面罩10也可以以按需模式操作，在這種模式下閥構件230沒有偏置在關閉位置。閥230在面罩10的使用者呼氣時打開，但在吸入時關閉，從而阻止吸入的空氣通過呼氣端ロ 220。接ロ端ロ 252形成在面罩10的元件外殼200的壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250的接ロ部中，從而將面罩10安置成與第二級壓強調(diào)節(jié)器400流體連接，使得加壓呼吸氣體(空氣或含有氧氣的氣體)可以由加壓空氣罐500經(jīng)由第一級壓強調(diào)節(jié)器502供應(其中的每個均在圖I中示意性示出)。當連接至面罩10時，壓強調(diào)節(jié)器400 (例如在圖7A至圖7E中示出)根據(jù)需求向使用者遞送呼吸氣體。如本領域已知的，壓強調(diào)節(jié)器400可以例如包括外殼401，在所述外殼中布置有被彈簧404偏置的隔膜402，所述隔膜將調(diào)節(jié)器組件分成與面罩10的內(nèi)部流體連接的內(nèi)室406和與周圍環(huán)境流體連接的外室408，所述外室408通常在環(huán)境壓強下(參見圖8A)。隔膜402聯(lián)接至打開和關閉入口閥412的致動機構410。使用者的呼吸導致調(diào)節(jié)器組件400的內(nèi)室406與外室408之間產(chǎn)生壓強差，所述壓強差繼而導致隔膜402移位，從而經(jīng)由機構410控制(即，打開和關閉)入口閥412。結果，諸如調(diào)節(jié)器400的調(diào)節(jié)器經(jīng)常稱為壓強按需調(diào)節(jié)器。以與上述向使用者供應呼吸氣體的方式類似的方式操作的壓強調(diào)節(jié)器的實例為 FIREHAWK I 調(diào)節(jié)器，其可從 Mine Safety Appliances Company of Pittsburgh,Pennsylvania 得至丨J。舉例來說，如圖7A所示，調(diào)節(jié)器400的入口 414可以例如經(jīng)由柔性軟管或其它導 管510連接至第一級壓強調(diào)節(jié)器502，并因此連接至加壓空氣罐500。入口 414可以是本領域已知的用于牢固地連接至軟管510的倒鉤式入口。出口 416與閥412流體連接。流量調(diào)節(jié)機構418可以例如安置成與本領域已知的出ロ 416連接。在示出的實施方案中，壓強調(diào)節(jié)器400的彈簧加載保持凸緣420 (參見例如圖I和圖6)與接ロ端ロ 252周邊上的安裝接ロ 254的配合安裝凸緣256形成可釋放的連接。壓強調(diào)節(jié)器400包括在其每個側面上的釋放按鈕430，可以按壓所述釋放按鈕來解脫壓強調(diào)節(jié)器與調(diào)節(jié)器端ロ 252的連接。吸入或吸氣端ロ 260與接ロ端ロ 252流體連接，并提供了供例如來自壓強調(diào)節(jié)器400的加壓空氣進入面罩10內(nèi)部的端ロ(參見例如圖4A和4B)。就這一點而言，吸氣端ロ260與吸氣止回閥264流體連接，所述吸氣止回閥包括例如閥座266和柔性瓣閥268。吸氣閥264在面罩10的使用者吸氣時打開，但在呼出時關閉，從而阻止呼出的空氣通過吸氣端ロ 260。因此，阻止呼氣期間壓強調(diào)節(jié)器400經(jīng)由吸氣端ロ 260受到污染。在許多實施方案中，呼吸器面具10還可以例如包括輔助引導呼吸器面具10內(nèi)的氣流的鼻罩300。包圍面部的鼻部和下顎部的鼻罩300可以例如由弾性體聚合物材料如彈性體(例如硅樹脂)整體地形成。在示出的實施方案中，通過例如使鼻罩300的前向端ロ或開ロ 310圍繞附連至元件外殼200的凸緣270延伸或延展而將鼻罩300從后方附連至元件外殼200，所述凸緣270是經(jīng)由所述凸緣270上的螺紋272和元件外殼200的后向元件280上的配合螺紋282附連至所述元件外売。鼻罩300可以例如包括一個或多個吸氣止回閥320。在示出的實施方案中，語音發(fā)送器(speech voicemitter) 284位于端ロ 310與后向元件282之間，從而幫助提供通過面罩10的可理解的語音發(fā)送。在數(shù)種實施方案中，語音發(fā)送器284由包封在穿孔鋁外殼中的薄膜形成。呼吸器面具或面罩10還包括可拆除地附連至元件外殼200上的外殼蓋288 (參見圖I)。外殼蓋288可以例如由有彈性的聚合物材料如聚碳酸酷、聚酯或聚碳酸酯/聚酯共混物注射模塑成整體的零件。元件外殼200可以例如由聚合物材料以與外殼蓋288大體上相同的方式注射模塑。同樣地，透鏡50可以例如由聚合物材料(例如，透明聚碳酸酷)注射模塑。舉例來說，如圖3所示，敞開的環(huán)境或備用端ロ 298可以形成在元件外殼200的接ロ 250中。環(huán)境端ロ 298與吸氣端ロ 260以及與呼氣端ロ 220獨立地形成，并且經(jīng)由與將吸氣端ロ 260連接至面罩10/鼻罩300內(nèi)部的流體通路不同的流體通路與面罩10/鼻罩300內(nèi)部流體連接。在示出的實施方案中，環(huán)境端ロ 298與面罩10/鼻罩300內(nèi)部流體連接，使得在環(huán)境端ロ 298和使用者的鼻部/嘴部之間不存在介入止回閥。環(huán)境端ロ 298的操作描述在與本申請同一日提交(代理人案號IR 09-10)的、題目為“Fac印iece With OpenPort”的共同待決的美國臨時專利申請第61/360，935號中，所述美國臨時專利申請的公開內(nèi)容通過引用結合在此。壓強調(diào)節(jié)器400包括與接ロ 250的內(nèi)壁形成密封接合的至少ー個密封件或密封構件460 (例如，彈性體密封構件如弾性體O形環(huán))。密封構件460將位于所述密封構件460后方的接ロ 250的部分和壓強調(diào)節(jié)器400的部分與外部環(huán)境或環(huán)境大氣密封隔離。在示出的實施方案中，壓強調(diào)節(jié)器400進ー步包括與接ロ 250的內(nèi)壁形成密封接合的第二密封件或密封構件462 (例如，彈性體密封構件如弾性體O形環(huán))。在許多實施方案中，壓強調(diào)節(jié)器400可以例如包括或具有用于發(fā)送使用者語音的 麥克風470，所述麥克風在部件或表面456 (在壓強調(diào)節(jié)器400連接至接ロ 250時，所述部件或表面456可以例如一般與環(huán)境端ロ 298相鄰)附近連接至所述壓強調(diào)節(jié)器。麥克風470的此種定位提供了介于使用者嘴部與麥克風470之間的大體上直接的路徑。密封構件460提供了介于麥克風470與環(huán)境大氣之間的密封。壓強調(diào)節(jié)器400以及其密封構件460保護麥克風470不受可損壞麥克風470的環(huán)境因素例如灰塵、塵土、煙霧、水和熱輻射的損壞。在示出的實施方案中，壓強調(diào)節(jié)器400還包括在面罩10的內(nèi)部與面罩10外部的一個或多個系統(tǒng)和/或個體之間發(fā)送信息、數(shù)據(jù)和/或信號的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(參考例如圖9A)。在許多實施方案中，第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與例如面罩10的壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250內(nèi)的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信，或者與和面罩10的壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250通信連接的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信。第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以例如將所述數(shù)據(jù)傳輸或傳遞至面罩10的使用者，從而使其被使用者的ー種或多種感官所感知(例如，通過視覺、聽覺、觸覺等感知)。與麥克風470類似，第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中每一者的通信元件都被定位成在壓強調(diào)節(jié)器400與接ロ 250操作性連接時位于密封構件460的后方。壓強調(diào)節(jié)器400的密封構件460與壓強調(diào)節(jié)器接ロ端ロ 252的密封接合保護第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，使其不受可損壞或干擾此類系統(tǒng)的操作的環(huán)境因素例如灰塵、煙霧、塵土、水和熱的損壞。第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的許多元件可以例如在壓強調(diào)節(jié)器400的內(nèi)部，使得壓強調(diào)節(jié)器400的外殼401提供抵御周圍環(huán)境的保護。與第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的合作通信元件通信的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的通信元件(例如，能量或信號傳輸元件)可被定位成使得介于調(diào)節(jié)器400與壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250之間(在壓強調(diào)節(jié)器400連接至壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250上時)的密封提供抵御由環(huán)境因素造成的污染或損壞的保護。經(jīng)由介于壓強調(diào)節(jié)器400與壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250之間的密封連接的數(shù)據(jù)/信息發(fā)送消除了形成進入面罩10的另外的密封通道的需要。第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以例如經(jīng)由壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250的接ロ端ロ 252，以使得面罩10內(nèi)不需要電源或其它電子器件的方式發(fā)送信息至面罩10及其使用者。例如，除了在壓強調(diào)節(jié)器400的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)之間傳輸用于數(shù)據(jù)發(fā)送的能量或信號之外，電カ或能量還可以經(jīng)由壓強調(diào)節(jié)器400與壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250的連接而在壓強調(diào)節(jié)器400與面罩10之間傳輸(參見例如圖9A)。再一次，能量傳輸元件可被定位成使得介于調(diào)節(jié)器400與壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250之間的密封提供抵御由環(huán)境因素造成的污染或損壞的保護。用于數(shù)據(jù)發(fā)送的能量、或用于給面罩內(nèi)ー個或多個元件如一個或多個顯示器、傳感器等提供電カ的能量可以有線或接觸的方式，或無線或非接觸方式發(fā)送。ー個或多個傳感器可以例如設置在面罩10內(nèi)從而監(jiān)測使用者的狀態(tài)。壓強調(diào)節(jié)器400或另ー壓強調(diào)節(jié)器上的發(fā)送或傳輸元件(例如導電觸頭)可以例如與壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250或另ー壓強調(diào)節(jié)器接口上的合作發(fā)送或傳輸元件(例如導電觸頭)對齊和接觸。同樣地，用于數(shù)據(jù)發(fā)送或供電カ用的能量可以以無線或非接觸方式發(fā)送。例如，能量可以經(jīng)由光能、經(jīng)由微波或經(jīng)由感應傳輸。圖9B示意性示出壓強調(diào)節(jié)器400A的一部分，所述壓強調(diào)節(jié)器400A附連至壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250A，使得傳輸元件480A’經(jīng)過定位以傳輸能量至壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250A的合作傳輸元件290A’、和/或傳輸來自壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250A的合作傳輸元件290A’的能量，其中密封構件460A提供了抵御環(huán)境因素的保護。在例如光能被用于發(fā)送數(shù)據(jù)/信息至面罩10的許多實施方案中，無需向面罩10 傳輸能量來為顯示器提供電力。例如，在壓強調(diào)節(jié)器400和面罩10的代表性實施方案中，壓強調(diào)節(jié)器400的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括傳輸元件，所述傳輸元件包括為例如發(fā)光二極管(LED)形式的一個或多個光發(fā)射器480a、480b、480c、480d、482a、482b和482c。對本領域技術人員來說清楚的是，可以使用任何數(shù)量的光發(fā)射器。光發(fā)射器480a、480b、480c、480d、482a、482b和482c以及麥克風470可以例如附連至壓強調(diào)節(jié)器400內(nèi)的印刷電路板組件484。如圖7E所示，印刷電路板組件484可以形成為大體上環(huán)形的形狀，其中具有通道485，通過所述通道485壓強調(diào)節(jié)器400的出口 416可被安置成與面罩10的吸氣端ロ 260流體連通。當組裝壓強調(diào)節(jié)器400時，光發(fā)射器480a、480b、480c、480d、482a、482b和482c分別與形成在后向延伸部分450的后向表面456中的端ロ 486a、486b、486c、486d、488a、488b和488c對齊。在壓強調(diào)節(jié)器400附連至元件外殼200的壓強調(diào)節(jié)器接ロ端ロ 252后，端ロ 486a、486b、486c、486d、488a、488b 和 488c (以及因此光發(fā)射器 480a、480b、480c、480d、482a、482b和482c)分別與包括形成在壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250中的端ロ 290a、290b、290c、290d、292a、292b和292c的傳輸元件對齊。壓強調(diào)節(jié)器400和壓強調(diào)節(jié)器接ロ端ロ 252可以“鍵連接”，從而確保用以使端 ロ 486a、486b、486c、486d、488a、488b 和 488c 分別與端 ロ 290a,290b,290c、290d、292a、292b和292c對齊的恰當?shù)幕ミB。保持凸緣420可以例如具有不同的尺寸，以便壓強調(diào)節(jié)器400可以僅ー種取向附連至壓強調(diào)節(jié)器接ロ端ロ 252。端ロ 290a、290b、290c和290d分別與光導組件293的光導或光管293a、293b、293c和293d對齊(參見例如圖I)。端ロ 292a、292b和292c分別與光導組件294的光導或光管294a,294b 和 294c 對齊。舉例來說，如圖 8B 所示，光導 293a、293b、293c、293d、294a、294b和 294c 的后向端部 293a’、293b’、293c’、293d’、294a’、294b’ 和 294c，定位在面罩 10 的使用者視野內(nèi)，從而向使用者提供一個或多個顯示器。光導組件293和294可以不干擾(或僅最低限度地干擾)使用者查看外界環(huán)境的視野(即通過透鏡50的視野)的方式定位在面罩10內(nèi)。可以容易地將對外界視野的任何干擾減到最小。在示出的實施方案中，通道216可以例如形成在面罩10的外殼200中，通過所述通道，光導組件293和294可以進入面罩10的內(nèi)部密封體積內(nèi)。在數(shù)種實施方案中，光導或光管293a、293b、293c、293d、294a、294b和294c由半透明的熱塑性材料如聚碳酸酯模塑而成?；蛘撸梢允褂霉饫w管材、鏡面管材(miiroredtubing)或其它光傳輸材料。在示出的實施方案中，端ロ 486a、486b、486c、486d、488a、488b和488c以及端ロ290a、290b、290c、290d、292a、292b和292c受到壓強調(diào)節(jié)器400的密封構件460與壓強調(diào)節(jié)器接ロ端ロ 252的相互密封作用的保護而免受環(huán)境的影響。不需要在面罩10中形成另外的密封通道。在例如消防員使用面罩10的情況下，來自罐500的空氣通過壓強調(diào)節(jié)器400和壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250能夠冷卻數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，從而阻止環(huán)境熱造成的損壞或干擾。在許多實施方案中，光源480a、480b、480c和480d以及相 應光導293a、293b、293c和293d被用于向使用者發(fā)送有關呼吸氣體氣缸或罐500的狀態(tài)的信息。例如，在許多實施方案中，光源480a、480b、480c和480d中的每ー個均代表四分之ー罐的呼吸氣體。在滿罐的情況下，光源480a、480b、480c和480d(以及因此光導293a、293b、293c和293d)都被點亮。在源或罐為四分之三滿的情況下，僅光源480b、480c和480d被點亮。在罐為二分之一滿的情況下，僅光源480c和480d被點亮。在罐為四分之ー滿的情況下，僅光源480d被點売。在許多實施方案中，光源482a、482b和482c以及相應光導294a、294b、294c分別被用于發(fā)送有關個人安全報警系統(tǒng)(或PASS，如果PASS在一定的短時間內(nèi)沒有檢測到使用者的動作，則它將自動激活)狀態(tài)、系統(tǒng)電池狀態(tài)、以及任何疏散警報的存在的信息。光源中的每ー個的簡單開/關狀態(tài)可以例如用于發(fā)送信息。此外，顔色、調(diào)制、調(diào)制頻率等可以用于傳達另外的信息。而且，如圖8B所示，光導的后向(可視的)端部的形狀可以用于傳達信息或澄清信息的發(fā)送。在圖8B的實施方案中，光導294a、294b和294c的后向端部294a’、294b’和294c’獨特地成形為用于傳達信息的符號。此類符號的使用讓使用者清楚地理解顯示的光意味著什么，使得信息更容易為使用者所理解并增加使用者的安全性。在諸如消防的高度緊張的情形下，甚至訓練有素的使用者也可能會例如出錯或者不能斷定他們對信息的理解。壓強調(diào)節(jié)器400的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以接收來自各元件的數(shù)據(jù)，所述各元件包括但不限干與呼吸氣體罐500流體連接的壓強換能器504、PASS設備、系統(tǒng)電池、與使用者和/或任何通信系統(tǒng)以通信領域已知的有線或無線方式通信連接的遙測系統(tǒng)(參見例如圖10)。舉例來說，如圖7E所示，通信模塊490可以與壓強調(diào)節(jié)器400的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信連接。在有線通信的情況下，一根或多根數(shù)據(jù)或通信線或電纜可以例如沿著柔性軟管510延伸或者在柔性軟管510內(nèi)延伸，從而進入壓強調(diào)節(jié)器400。如上所述，壓強調(diào)節(jié)器400的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)/信息可以例如被發(fā)送至壓強調(diào)節(jié)器接ロ 250的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，經(jīng)由這可操控或控制面罩10內(nèi)的在面罩10使用者視野內(nèi)的一個或多個顯示器。利用諸如光能的能量將來自壓強調(diào)節(jié)器(如壓強調(diào)節(jié)器400或200A)的數(shù)據(jù)/信息發(fā)送至面罩10或IOA(參見例如圖8A)內(nèi)此種光能的ー個或多個可視顯示器，這消除了對面罩10內(nèi)的電子元件的需要，由此消除與此類電元件相關的成本、維護和重量。除了提供包括例如圖SB所示光導的后向端部的顯示器，或作為提供包括例如圖SB所示光導的后向端部的顯示器的替代方式，此類光導可以例如用于投射數(shù)據(jù)/信息到在面罩10使用者視野范圍內(nèi)的表面(例如透鏡50)上。前述說明和附圖陳述了實施方案。在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，本領域技術人員根據(jù)前述教導當然可以了解各種修改、添加和替代設計，本發(fā)明范圍由所附權利要求書 而不是前述說明決定。落在權利要求書的等效形式的含義和范圍內(nèi)的所有改變和變化都包括在權利要求書的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種呼吸系統(tǒng),其包括 壓強調(diào)節(jié)器，其包括外殼、用于連接至包括氧氣的加壓氣體的入口、和第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；以及 呼吸面罩，其包括與所述壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接口、用以與使用者的面部形成密封接合從而包圍佩戴者的鼻部與嘴部的至少一個密封系統(tǒng)、與壓強調(diào)節(jié)器接口流體連接并且與所述面罩的內(nèi)部流體連接的吸入端口、以及在與使用者的面部密封接合的體積內(nèi)并且在使用者視野內(nèi)的至少一個顯示器，所述壓強調(diào)節(jié)器接口包括用于接收來自所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)從而控制所述至少一個顯示器的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求I所述的呼吸系統(tǒng)，其中，密封附連形成在所述壓強調(diào)節(jié)器與所述面罩的接口之間。
3.根據(jù)權利要求I所述的呼吸系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少一個光源，而所述第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少一個光導。
4.根據(jù)權利要求I所述的呼吸系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括位于隔開的位置處的多個光源，而所述第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括多個光導，所述多個光源中的每個光源均經(jīng)過對準以在所述壓強調(diào)節(jié)器附連至所述面罩的接口時發(fā)送光至所述多個光導中的一個光導的第一端部。
5.根據(jù)權利要求4所述的呼吸系統(tǒng)，其中，所述多個光導中的每個光導均包括半透明的聚合物管。
6.根據(jù)權利要求4所述的呼吸系統(tǒng)，其中，所述至少一個顯示器包括所述多個光導中的至少一個光導的第二端部。
7.根據(jù)權利要求6所述的呼吸系統(tǒng)，其中，所述面罩進一步包括至少一個第二顯示器，所述至少一個第二顯示器包括所述多個光導中的至少一個其它光導的第二端部。
8.根據(jù)權利要求I所述的呼吸系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少一個數(shù)據(jù)傳輸元件，而所述第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少一個合作數(shù)據(jù)傳輸元件，在所述壓強調(diào)節(jié)器與所述面罩的接口之間形成的密封附連提供介于環(huán)境與第一數(shù)據(jù)傳輸元件和第二數(shù)據(jù)傳輸元件之間的密封。
9.一種與面罩一起使用的壓強調(diào)節(jié)器，所述面罩包括與所述壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接口、位于所述面罩內(nèi)的至少一個第一顯示器、和位于所述接口內(nèi)的與所述第一顯示器通信連接的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所述壓強調(diào)節(jié)器包括外殼、用以連接至包括氧氣的加壓氣體的入口、和至少部分地位于所述外殼內(nèi)的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所述壓強調(diào)節(jié)器的所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)能夠發(fā)送數(shù)據(jù)至所述面罩的所述第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
10.根據(jù)權利要求9所述的壓強調(diào)節(jié)器，其進一步包括用于形成介于所述壓強調(diào)節(jié)器與所述面罩的接口之間的密封接合的密封構件。
11.根據(jù)權利要求9所述的壓強調(diào)節(jié)器，其中，所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少一個光源。
12.根據(jù)權利要求9所述的壓強調(diào)節(jié)器，其中，所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括在隔開的位置處的多個光源。
13.—種向呼吸裝置的使用者提供信息的方法，其包括 發(fā)送數(shù)據(jù)至所述呼吸裝置的壓強調(diào)節(jié)器的第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；以及發(fā)送來自所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)至所述呼吸裝置的面罩的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，數(shù)據(jù)是經(jīng)由光能從所述第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)送至所述第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
15.一種用于與壓強調(diào)節(jié)器連接的呼吸面罩，所述面罩包括與所述壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接口、用以與使用者的面部形成密封接合從而包圍佩戴者的鼻部與嘴部的至少一個密封系統(tǒng)、與壓強調(diào)節(jié)器接口流體連接并且與所述面罩的內(nèi)部流體連接的吸入端口、以及在與使用者的面部密封接合的體積內(nèi)并且在使用者視野內(nèi)的至少一個顯示器，所述壓強調(diào)節(jié)器接口包括用于接收來自所述壓強調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)從而控制所述至少一個顯示器的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
16.根據(jù)權利要求15所述的呼吸面罩，其中，所述數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括至少一個光導。
17.根據(jù)權利要求15所述的呼吸面罩，其中，所述數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括多個光導，所述多個光導的每個光導均包括半透明的聚合物管。
18.—種呼吸系統(tǒng),其包括 壓強調(diào)節(jié)器，其包括外殼、用于連接至包括氧氣的加壓氣體的入口、和至少一個能量傳輸元件；以及 呼吸面罩，其包括與所述壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接口、用以與使用者的面部形成密封接合從而包圍佩戴者的鼻部與嘴部的至少一個密封系統(tǒng)、與壓強調(diào)節(jié)器接口流體連接并且與所述面罩的內(nèi)部流體連接的吸入端口，所述壓強調(diào)節(jié)器接口包括至少一個合作能量傳輸元件，使得能量能夠在所述至少一個能量傳輸元件與所述至少一個合作能量傳輸元件之間傳輸，從而傳輸數(shù)據(jù)或電力中的至少一種。
19.根據(jù)權利要求18所述的呼吸系統(tǒng)，其中，密封附連形成在所述壓強調(diào)節(jié)器與所述面罩的接口之間。
20.根據(jù)權利要求18所述的呼吸系統(tǒng)，其中，在所述壓強調(diào)節(jié)器與所述面罩的接口之間形成的密封附連提供介于環(huán)境與第一能量傳輸元件和第二能量傳輸元件之間的密封。
全文摘要
一種呼吸系統(tǒng)，其包括壓強調(diào)節(jié)器，所述壓強調(diào)節(jié)器包括外殼、用于連接至包括氧氣的加壓氣體的入口、和第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；以及呼吸面罩，所述呼吸面罩包括與壓強調(diào)節(jié)器可拆除地附連的接口、用以與使用者面部形成密封接合從而包圍佩戴者的鼻部與嘴部的至少一個密封系統(tǒng)、與壓強調(diào)節(jié)器接口流體連接并且與面罩內(nèi)部流體連接的吸入端口、以及在與使用者面部密封接合的體積內(nèi)并且在使用者視野內(nèi)的至少一個顯示器。壓強調(diào)節(jié)器接口包括用于接收來自第一數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)從而控制所述至少一個顯示器的第二數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。密封附連可以例如形成在壓強調(diào)節(jié)器與面罩接口之間。
文檔編號A62B9/00GK102844080SQ201180019041
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者C·洛伊施納, K·施米特克, M·特克倫布格, M·霍恩, D·基洛, T·庫巴 申請人:煤礦安全設備公司