用于自給式呼吸裝置的高壓空氣筒的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種自給式呼吸裝置，其包括空氣筒，該空氣筒增壓至大約5500psig，其中，空氣筒可與結(jié)合空氣筒使用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相容。自給式呼吸裝置還包括第一調(diào)節(jié)器閥，用于使得來自空氣筒的空氣的壓力降低至預(yù)定水平。第二調(diào)節(jié)器閥也提供為使得空氣壓力從預(yù)定水平降低至適合由操作人員使用的水平，其中，空氣通過面罩而從第二調(diào)節(jié)器閥供給操作人員。自給式呼吸裝置還包括框架，該框架用于將空氣筒支承在操作人員的背上。還介紹和要求保護其它實施例。
【專利說明】用于自給式呼吸裝置的高壓空氣筒
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]這是待審美國臨時專利申請N0.61/519603 (申請日為2011年5月25日)和待審美國專利申請N0.13/217703 (申請日為2011年8月25日)的非臨時申請，這兩篇文獻的全部內(nèi)容結(jié)合到本申請中，作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明通常涉及自給式呼吸裝置，更特別是涉及具有改進空氣筒結(jié)構(gòu)的自給式呼吸裝置，該空氣筒結(jié)構(gòu)比普通空氣筒更輕和更小，同時提供所需的空氣容量和與現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的相容性。
【背景技術(shù)】
[0004]由消防員使用的自給式呼吸裝置(SCBA)通常包括用于供給可呼吸空氣的增壓空氣筒、壓力調(diào)節(jié)器、吸入連接件(接口件、口罩或面罩)以及安裝在由消防員攜帶的框架上的其它裝置?？諝馔驳慕Y(jié)構(gòu)通常是考慮多種設(shè)計因素的結(jié)果。這些因素包括以下項，例如尺寸、重量、所需的空氣供給量、便攜性、與其它標準化設(shè)備的相容性等。目前用于消防員的空氣筒增壓至大約2216磅每平方英寸(psi)或4500psi。
[0005]在使用中，希望SCBA提供足夠的空氣容量，以使得用戶不會由于必須離開現(xiàn)場以獲得替換空氣筒而限制他/她的工作。不過，增加空氣容量必須與可操縱的SCBA在重量和空間方面的要求進行平衡。在該方面，已經(jīng)利用多種結(jié)構(gòu)的空氣筒來提供所需的空氣容量。在一種結(jié)構(gòu)中，兩個標準尺寸的空氣筒用于提供附加空氣容量。在另一結(jié)構(gòu)中，使用多個減小外形的空氣筒，以便提高可操縱性，同時保持所需容量。不過，因為這些結(jié)構(gòu)需要使用多于一個筒，因此它們能不合適地導(dǎo)致增加重量。它們還可能處理麻煩，并可能需要使用專用設(shè)備和對滅火部門人員進行再培訓(xùn)，以便保證正確操作。
[0006]在還一結(jié)構(gòu)中，空氣筒由專用材料(例如碳纖維復(fù)合材料)來制造，以便提供9500psi或更高的筒壓力。這種結(jié)構(gòu)盡管提供了希望增加的空氣容量，但是也導(dǎo)致增加的制造成本。這種結(jié)構(gòu)也可能導(dǎo)致增加重量。
[0007]因此，還希望提供一種改進的空氣筒，該空氣筒有減小的總空間外殼，同時保持現(xiàn)有空氣容量。形成的筒應(yīng)當容易使用、制造便宜，且應(yīng)當適應(yīng)當前的筒充裝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]這里公開了一種自給式呼吸裝置。自給式呼吸裝置包括空氣筒，該空氣筒能夠增壓至大約5400psi (37MPa)至大約6000psig (41MPa)。在一個示例實施例中，空氣筒能夠增壓至大約5500psig (38MPa)。在另一示例實施例中，空氣筒能夠增壓至大約5400psig(37MPa)至5600psig (39MPa)。空氣筒優(yōu)化了尺寸和重量，并可與結(jié)合普通空氣筒使用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相容。自給式呼吸裝置還包括第一調(diào)節(jié)器閥，用于使得從空氣筒接收的空氣的壓力降低至預(yù)定水平。第二調(diào)節(jié)器閥提供為用于使得從第一調(diào)節(jié)器閥接收的空氣的壓力降低至適合由操作人員使用的水平。從第二調(diào)節(jié)器閥供給的空氣通過面罩而供給操作人員。自給式呼吸裝置還包括用于將空氣筒支承在操作人員的背上的框架。
[0009]還公開了一種壓縮氣體筒。筒可以包括壓力容積部分，該壓力容積部分用于容納一定體積的、增壓至工作壓力的氣體。壓力容積部分可以有根據(jù)以下公式來選擇的長度、直徑和水容積:
【權(quán)利要求】
1.一種壓縮氣體筒，包括: 壓力容積部分，所述壓力容積部分用于容納增壓至工作壓力的氣體體積，壓力容積部分具有根據(jù)以下公式來選擇的長度、直徑和水容積:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:工作壓力為從大約5400psig至大約5500psigo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:工作壓力為大約5500psig。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:工作壓力為從大約5500psig至大約5600psigo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:水容積為大約349立方英寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分設(shè)置成容納大約1200升的自由空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓縮氣體筒，其中:壓縮氣體筒的重量為大約5.7磅至大約6.6 膀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分的長度為大約14.8英寸至大約17.3英寸,壓力容積部分的直徑為大約4.3英寸至大約4.7英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分設(shè)置成容納大約1800升的自由空氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓縮氣體筒，其中:壓縮氣體筒具有大約7.8磅至大約9.0磅的重量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分的長度為大約16.9英寸至大約19.5英寸，壓力容積部分的直徑為大約5.0英寸至大約5.4英寸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分設(shè)置成容納大約2400升的自由空氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓縮氣體筒，其中:壓縮氣體筒具有大約10.0磅至大約11.6磅的重量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分的長度為大約17.9英寸至大約20.3英寸，壓力容積部分的直徑為大約5.7英寸至大約6.1英寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分設(shè)置成容納大約3000升的自由空氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的壓縮氣體筒，其中:壓縮氣體筒具有大約12.5磅的重量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的壓縮氣體筒，其中:壓力容積部分的長度為大約18.4英寸至大約21.0英寸，壓力容積部分的直徑為大約6.2英寸至大約6.8英寸。
18.一種自給式呼吸裝置，包括: 壓縮氣體筒，壓縮氣體筒包括壓力容積部分，所述壓力容積部分用于容納增壓至工作壓力的氣體體積，壓力容積部分具有根據(jù)以下公式來選擇的長度、直徑和水容積:
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自給式呼吸裝置，其中:工作壓力為大約5500psig。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自給式呼吸裝置，其中:工作壓力為大約5400psig至大約5600psigo
【文檔編號】A62B7/02GK103619416SQ201280025539
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月25日
【發(fā)明者】J·A·菲弗, W·E·帕森, R·B·米爾 申請人:斯科特科技股份有限公司