專利名稱：用于測定在電路控制的生氧呼吸器中的可呼吸空氣的殘氣量的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于須啶在電路控制的生氧呼B及器中的可呼吸空氣的殘氣量的 方法以及用于實現所述方法的裝置，所述呼吸器具有至少一個化學罐(chemical canister),該化學罐被連接到一帶有一體化(integrated)鼓風機的呼氣袋和一帶有吸 氣管的吸氣^Jl。
背景駄
例如，從DE4411 560中可知一種呼吸裝置，其由電路控制并具有一用于顯示在 使用時仍舊殘留的可呼吸空氣體積的消耗量顯示器。在一呼氣^1:安裝-"個直 #1， 呼氣袋后面是呼氣閥。借助于鼓風機，呼出氣體lfeE過兩個平行設置的化學罐。由于
化學罐i^文置到下游，使用者在呼氣時要克服的呼吸阻力可借助于鼓Ma顯著降低。
作為顆粒裝于化學罐中的化學品與呼出空氣中含有的部分二氧化碳相結合并在一放 熱反應中使后者轉化成氧氣。富含氧氣的空氣通過一顆f超濾器進入-一個吸氣袋并通 過一個吸氣閥到達使用者。作為隔離,被操控的生氧呼吸器可以比常規的壓縮空氣 呼吸 使用更長時間，所述生氧呼吸器例如配置給消防隊或礦山救護隊。例如，基 于30 1/min這一嚇定的一平均一呼吸體積，4小時的操控時間是可能的。由于基于使 用,^H中呼吸體積(每^H中呼吸量)的假定的平均M)5斥i兌明的操控時間非常不準確， 在DE44 11 560中已經提出了與鼓Kla^接的消耗M示器。在已測定的鼓Kt幾參數 的基礎上，借助于一刑古單就仍舊可用的有效呼吸氣體的供會繼行觀啶。
然而，在已知體中，借助于mt幾參i^f澳啶的消耗新數是不準確的，因為
一方面就不同{頓者而言，化學品的消耗，即呼吸氣體的消耗，或魏^l中的呼吸體 積是不同的，另一方面其基本上^IBM頓者的負荷，即操作和呼吸剝牛，而驗決 定了實際的呼吸體積。基于鼓Ht幾參激則定的消耗録數需要在每次j頓后的保養時
被再次校準。另外，該保養不會泣即進行，只能iil支Mm低于3(rc的鵬下進行。
發明內容
因此，本發明的根本問題是設計一種用于觀啶由電S總制的生氧呼吸器中可呼吸
空氣殘氣量的方法和裝置，在現有^f牛下fOT時，以此種方式顯示出在給出的時間點 的與仍舊可用的呼吸空氣有關的準確的個體值。
根據本發明，用根據權利要求i的特征的方法以及用于實現該方法的根據權利要
求7的特征的體，可以解決戰問題。從屬權利要求說明了本發明的有益改進。
本發明的本質在T"當使用者吸氣時，觀啶吸入空氣的壓力特征和溫度，由此每 次在固定的預置的時間間隔確定所述壓力和呼吸循環的次數，計算在f寺定時間間隔內 實際上可呼吸的空氣的體積，據此考慮至U，，和從原始體積開始，在^時間間隔
后，從J:述值中減去呼吸器的化學罐中仍殘留的呼吸空氣的體積。基于實際被使用者 消耗掉的空氣，顯示使用呼吸器時的每個時間點上仍殘留的可呼吸空氣的殘氣量，優 選地按照百分數顯示，并因此掛共使用者高度安全性。消耗M^數與呼吸器中涉及裝 置的改變無關并可以被立即調整用于后續應用而不需要校準并與^^無關，然后可以 被艦。
,地，時間間隔持續20秒。在無呼吸或者極低呼吸的情況中，使用固定值20 1/min用于計算。
用于實現該方法的根據本發明的裝置包括一個結合到呼吸器的吸氣管上的傳感 器單元，其帶有一用于測定壓力特征的壓力傳感器和一用于須(淀吸入空氣 鵬的^S 傳感器，其被化學罐內的放熱反應顯著影響。所述傳，單^1過一分酉己器單^KJ妾 到一評估和顯示器單元上。在評估和顯示器單元里，使用確定的呼吸循環次數和M 自的壓力特征測定對應于菊定時間間隔的特定溫度的空氣體積。在i啊古和顯示器單元 中，戰值I鈔A^始體積或者前述時間間隔后剩下的殘留體積中減去。評估和顯示器 單元在顯示器JlM示在特定時間被確定的殘氣量的示數。
刑胡B顯示器單元中包括一嗜全警報器和一故障顯示器，以及一信號，器，所
述故障顯示 及電源、電路裝線、鼓Mt幾或者啟動機，戶;M信號發送器用于在達到
一定殘氣量時產生信號。
借助于附圖，更詳細地解釋了本發明具體實施方式
的實例，在一i^蟲附圖中，用 示意圖標一錯期4頓的、帶有消耗量顯示器的生氧呼吸器。
該呼吸器包括兩個并聯(parallel circuit)設置的化學罐1，所述化學罐i!31氣體 分配器2與呼氣袋3連接，該呼氣袋安KT鼓風機4。 一過量閥5被一體化安裝到呼 氣袋3的壁上。帶有一呼氣閥7的呼氣管6與呼氣袋3相連接。化 1帶有一7， 套管8并用超氧化鉀(K02)顆粒21 ±真充。 一連接管9通過一顆米敏濾器10使兩個 化學罐1的出口與一吸氣袋11相連接。 一帶有吸氣閥13的吸氣管12插入到吸氣袋 11中。呼氣閥7和吸氣閥13被連接到一個閥控制器上(未顯示)。
富含二氧化碳的呼出氣體M打開的呼氣閥7 (同時吸氣閥13關閉)流入到呼氣 袋3中并禾傭鼓Kt幾4受壓，經由氣體分配器2通il^W K02顆粒21的化，1 。 在放熱反應中，用超氧化鉀將呼出氣體中所含有的二氧化碳轉化成氧氣。因此戶肺恪 的富含氧氣的空氣ffiitt接管9和顆米iil濾器10iSA到吸氣袋11中，并由此M過
己經打開的吸氣閥13和吸氣管12到齒頓者，在戶;fM米敏濾器中，化學品夾帶的
細小顆米立被滯留。
該呼吸器也包括一電源14和一連接到該電源的分配器單元15。除了一帶有快速 啟動器17的自動啟動裝置16以^SMt幾4和一充電插座18以外， 一傳繊單元19 和一M古和顯示器單元20也與分配器單元15相連接。被分配給吸氣管12的傳感器 單元19具有一壓力傳S^和一M傳，(在每個實例中未顯示)。
在假定的每粥中呼吸量是30 1/min的基礎上，Jl^生氧呼吸器的操作時間是4小 時，其中此處使用的兩個化學罐l的大小可以傳送總計7200升的可呼吸空氣。實際 的操作時間可以更teK者也可以更短，因為 相當程度上 于使用的特定斜牛并 涉別頓者的生理割牛，即呼吸的特性。利用壓力傳^i定吸氣管12中壓力特征 形式的吸氣阻力，和在針間隔20秒的實例中，測定呼吸循環中最大幅度的呼吸阻 力并測定其循環數。由于在化學罐1中發生的放熱反應使得吸入氣體的，改變，而 且根據PW^常數的^，其^f只也依賴于皿，因此M過傳自單元19 M共的 驗傳繊對吸入氣體的鵬進行搟賣地測定。在齡以20秒為間隔的實例中，由 傳自單元19確定的數據(壓力7jC平、呼吸循環次數和溫度)M31分配器單元15被
傳送到一刑胡n顯示器單元，在該單元處4OT這S^i十算該時間間隔內t皮4吏用者吸
入的吸入氣體(消耗的)和每次從化學罐l中仍舊殘留的呼吸空氣體積中重復地扣除
這一單位時間的吸入體積(從原始體積7200升開始)。按百分數計算在"4寺定時間的殘氣量并以百分數的方式將其呈現^i平估和顯示器單元20的顯示器上。因此，{頓 者獲得在現有^#下，在其fOT的每一時間點上，涉及其自身實際消耗的呼吸體積的 信息，即在特定時間點上仍舊殘留的可呼氣空氣的體積。頓示器上，殘氣量也可以
以"瓶填充程度"(bottle filling)的方式圖示顯示。如果達到一特定的殘氣量或者殘 氣量下降，評估和顯示器單元20禾偶一信號發送器產生一光學的和域聲學的信號。
參考表 1化學罐 2氣體分配器 3呼氣袋 斗鼓艦 5過量閥 6呼氣管 7呼氣閥 8糊套管 9連接管 10顆粒過濾器 11吸氣袋 12吸氣管 13吸氣閥 14電源 15分配器單元 16自動啟動, 17快速啟動器 18充電插座 19傳鵷單元 20 i糊和顯示器單元 21超氧化鉀(K02)顆粒，化學品
權利要求
1、一種用于測定電路控制的生氧呼吸器中可呼吸空氣的殘氣量的方法，所述呼吸器使用至少一個化學罐，該化學罐被連接到一帶有一體化(integrated)鼓風機的呼氣袋和一帶有吸氣管的吸氣袋上，其特征在于，在使用者吸氣時，在該使用期間的預置的時間間隔分別確定所吸入空氣的壓力特征和溫度以及呼吸循環的壓力和循環次數，和考慮溫度，由此開始計算在特定時間間隔中可呼吸空氣的體積，并連續地將該體積從化學罐中的起始呼吸體積中扣除。
2、 根據權利要求i的方法，其特征在于戶;M殘氣量按百分數計算和顯示。
3、 根據權利要求1的方法，其特征在于戶;f^殘氣量以瓶i真充禾呈度的形式圖示顯示。
4、 根據權利要求1的方法，期寺征在于在達至鵬定m量時產生警報信號。
5、 根據權利要求l的方法，其特征在于戶皿時間間隔持續20秒。
6、 根據權利要求1的方法，其特征在于，在極低呼吸或者無呼吸的情況下，將 呼吸體積固定為20 1/min以測定殘氣量。
7、 用于實效淑利要求1所述方法的^S， fM方法用于一電^B!制的生氧呼吸 器，其〈頓至少一個化學罐，該化學罐被連接至U—帶有H^擅ii^幾的呼氣袋和一帶 有吸氣管的吸氣^h，其特征在于， 一分配給吸氣管(12)的傳,單元(19)，所 述傳感器單元帶有一用于測定吸氣時的壓力特征的壓力傳感器和一用于觀啶吸入空 氣的溫度的，傳感器，以及一i啊胡n顯示器單元(20)，其fflil—分酉己器單元(15) 被連接到傳，單元(19)，所述評估和顯示器單元被用于確定在預置時間間隔中呼 吸循環的次數、呼吸循環的最大壓力和吸入空氣的溫度，以及IM于計算被特定《頓 者在單位時間內吸入的空氣^f只和在特定時間點仍舊可用的可呼吸空氣的殘氣量。
8、 根據權利要求7戶脫的體，^tT征在于，戶腿刑胡口顯示器單元(20)具 有一顯示器，其用于可呼吸空氣體積中殘氣量的百分，示或圖示顯示。
9、 根據權利要求8戶做的驢，^JT征在于，戶腿評估和顯示器單元(20)具 有一信號，器，其用于嚇定殘氣量的光學和/或聲學信號。
10、 根據權利要求7戶腿的體，^ff征在于，戶誠電源(14)和充電插座(18)， 以及自動啟動裝置(16)，快速啟動器(17)和鼓風機(4)都與分配器單元(15)相 連接。
11、 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，將一安全警報ll^成到評估和顯 示器單元(20)。
12、 根據權利要求7戶誠的發置，^T征在于，戶;f^評估和顯示器單元(20)具 有一個涉及電源(14)容量、缺少電S各裝線或裝線不合格，以及4夫少十規啟動器(17) 或啟動器失靈的故障顯示器。
全文摘要
通過測量呼吸循環次數和利用壓力和溫度傳感器測量順次周期中呼吸空氣的壓力和溫度，測定電路控制的生氧呼吸器中任意時間點的殘留的可呼吸空氣的殘氣量。計算每個時間段當時所呼吸的空氣利用率并從總空氣體積中將其扣除。在一顯示器上顯示特定讀數點的可呼吸空氣的殘氣量。
文檔編號A62B7/08GK101180100SQ200680009102
公開日2008年5月14日 申請日期2006年3月23日 優先權日2005年3月25日
發明者卡爾-漢茲·費爾德內, 弗蘭克·克魯格 申請人:Msa奧爾有限責任公司