CN103442770A - 用于呼吸设备的束具 - Google Patents

Abstract

本文披露了一种用于呼吸设备（1）的束具（10），该束具布置成支撑并排的多个可呼吸气体的气瓶（100）并且布置成穿戴在穿戴者的背部上。所述束具（10）包括由纵向延伸的背衬件（8）耦接在一起的在纵向上间隔开的上壳体和下壳体（14、16）。上壳体和下壳体（14、16）布置成分别保持每个气瓶的上部和下部。

Description

用于呼吸设备的束具

本发明涉及一种用于呼吸设备的束具（harness），该束具能支撑并排的多个可呼吸气体的气瓶（cylinder）。

自给式呼吸设备（self-contained breathing apparatus，SCBA）典型地包括用于将单个可呼吸气体气瓶支撑在使用者的背上的束具、用于减小气瓶内气体的压力的减压器、以及用于将可呼吸气体供应至使用者的流体供应管线。

尽管这样的设备适用于多种应用，然而气瓶通常是相对重的并且具有大的直径。因此，气瓶通常从使用者的背部伸出并且在使用者需要爬行或者攀登穿过有限的空间时可带来造成绊住（snagging）的风险。此外，呼吸设备的重心位于使用者的后面且远离使用者的背并且因此具有将使用者向后拉的趋向，降低他们的稳定性。

因此可能理想的是提供较低轮廓的呼吸设备套件。

在先前考虑的设置中，多个小直径气瓶并排地位于可穿戴在使用者的背上的织物袋中。这可具有这样的缺点，即，呼吸设备并不特别稳定或舒适。

因此可能理想的是，提供用于携带并排的多个可呼吸气体的气瓶的呼吸设备的改进的束具，该束具提供增加的舒适性和稳定性。

在广义方面，本发明涉及用于呼吸设备的束具的上壳体部和下壳体部，布置成保持并排布置的多个气瓶的上部和下部。

根据本发明的一个方面，提供一种用于呼吸设备的束具，该束具布置成支撑并排的（或者横向间隔开的）多个可呼吸气体的气瓶，并且布置成穿戴在穿戴者的背部上，该束具包括由纵向延伸的背衬件耦接（或附接）在一起的在纵向上间隔开的上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体布置成分别保持每个气瓶的上部和下部。上壳体和下壳体可保持气瓶处于相对于彼此的预定或固定的关系中。这防止气瓶彼此分离或接触。壳体可保持气瓶大致彼此平行。上壳体和下壳体可为分立的部件。

上壳体可布置成保持每个气瓶的上端。下壳体可布置成保持每个气瓶的下端。在这样的布置中，上壳体和下壳体可用作端帽或端盖。

上壳体在朝向穿戴者背部的方向上可为弯曲的或为可弯曲的。下壳体在朝向穿戴者背部的方向上可为弯曲的或为可弯曲的。可在与使用者背部和/或束具的纵向方向垂直的平面上进行弯曲。这允许束具符合或紧密遵循使用者的轮廓。如果上壳体和/或下壳体是可弯曲的，则每个壳体可包括其间具有柔性接头的多个壳体部分，从而允许壳体在与束具的纵向方向垂直的平面上朝向使用者的背部弯曲。

上壳体可为刚性的，或至少为部分地刚性的。下壳体可为刚性的，或至少为部分地刚性的。

上壳体在与束具的纵向方向大致垂直的平面上可为柔性的，使得上壳体可朝向穿戴者的背部弯曲。类似地，下壳体在与束具的纵向方向大致垂直的平面上可为柔性的，使得下壳体可朝向穿戴者的背部弯曲。

上壳体和/或下壳体可包括塑料材料。上壳体和/或下壳体可为注塑模制的部件。

背衬件可包括织物，或者可为织物。背衬件可为一个织物板或多个织物板。

所述束具可进一步包括可在至少闭合构造与打开构造之间活动的盖，在闭合构造中，气瓶在使用中是被覆盖的，在打开构造中，气瓶在使用中是至少部分地暴露的。盖可包括织物层。盖可耦接或附接至背衬件。盖可与背衬件是连续的。

上壳体可布置成容纳呼吸设备部件。下壳体可布置成容纳呼吸设备部件。上壳体和/或下壳体可布置成容纳一个或多个呼吸设备部件，所述呼吸设备部件选自由以下组成的组：减压器、压力传感器、与多个气瓶流体连通的流体歧管、电子电路、以及压力计。这对呼吸设备部件提供保护。

束具可进一步包括左肩带和右肩带。每个肩带的上端可附接至上壳体，并且/或者下端附接至下壳体。束具可进一步包括腰带。腰带可附接至盘，该盘附接至背衬件。左肩带和右肩带的下端可附接至盘。腰带可附接至背衬件。腰带可以枢转的方式附接。

束具可布置成支撑并排的至少三个、至少四个或至少五个气瓶。

本发明还涉及一种呼吸设备套件，包括：根据本文的任何描述的束具；以及由束具支撑的多个可呼吸气体的气瓶，其中，每个气瓶的上部和下部分别由上壳体和下壳体保持。

可存在至少三个、至少四个或至少五个气瓶。气瓶可具有碳纤维的最外层。气瓶可具有通过流体接头流体连通的上气瓶部分和下气瓶部分。流体接头可为柔性的。

气瓶可具有例如介于50mm-150mm之间、介于50mm-100mm之间、或者介于75mm-100mm之间的直径。气瓶的长度可例如介于500mm-1000mm之间、介于600mm-900mm之间、或者介于700mm-800mm之间。

本发明可包括在此描述的特征和/或限制的任何组合（除了互不相容的这样的特征的组合之外）。

现在将参考附图以实例的方式来描述本发明的实施例，附图中：

图1示意性示出了呼吸设备套件的前视图；

图2示意性示出了图1的呼吸设备套件的立体图，其中去除了盖；

图3示意性示出了图2的呼吸设备套件，其中去除了备用气瓶模块；

图4示意性示出了图1的呼吸设备套件的束具的立体图；

图5示意性示出了束具的上壳体的立体图；

图6示意性示出了上壳体从下方看去的立体图；

图7示意性示出了上壳体的顶视图；

图8示意性示出了束具的下壳体的立体图；

图9示意性示出了下壳体的底视图；

图10示意性示出了可呼吸气体的气瓶和其他呼吸设备部件；以及

图11示意性示出了使用中的呼吸设备的平面图。

图1和2示出了呼吸设备套件1，包括束具10、多个可呼吸气体的气瓶100和各种呼吸设备部件。在该实施例中，束具10能够支撑并排的三个可呼吸气体的气瓶100。然而，应当认识到的是，束具10可以是能够支撑任意合适数量的可呼吸气体的气瓶。束具10包括呈柔性织物板的形式的盖12，盖可在打开构造与闭合构造（在图1中示出）之间运动，在打开构造中气瓶100是暴露的，在闭合构造中气瓶100被覆盖。为了清楚的目的，在图2中并未示出盖12。

呼吸设备套件1除了包括可呼吸气体的主气瓶100之外还包括可拆卸地附接至束具10的备用气瓶模块210。备用气瓶模块210包括可呼吸气体的气瓶、顶部壳体212、流量控制阀214、压力计216以及流体连接器218。如在图3中可看到的，如果需要，备用气瓶模块210可与束具1完全分离并且可用于救援或类似的目的。

图4示出了移除盖12且不具有气瓶100的束具10。束具10用于穿戴在使用者的背部上，并且通常在使用者背部的方向上纵向地延伸。束具10包括上壳体14和与上壳体14纵向间隔开的下壳体16。上壳体和下壳体14、16在大致垂直于纵向方向的横过使用者的背部的方向上延伸。上壳体和下壳体14、16通过纵向延伸的背衬件18附接在一起，背衬件在该实施例中为织物板。应当理解的是，在其他实施例中，背衬件18可为例如刚性板、柔性板、或者刚性杆系列。背衬件18可通过任何合适的方法（诸如缝合或铆接）而附接至上壳体和下壳体14、16。

上壳体14布置成保持每个气瓶100的上端并且下壳体16布置成保持每个气瓶100的下端。下壳体16还容纳其他呼吸设备部件，这将在下文中详细描述。当气瓶附接至束具10并且由其支撑时，这形成纵向刚度由气瓶提供并且横向刚度由上壳体和下壳体14、16提供的大致刚性的组件。

束具10还包括左肩带和右肩带20、22以及使束具能够由使用者舒适地穿戴的腰带24。腰带24枢转地附接至盘26，该盘附接至背衬件18。左肩带和右肩带20、22每个均在上端处附接至顶部壳体14并且在下端处附接至盘26。可出于使使用者舒适度最大的目的来调节肩带20、22和腰带24的长度。

参照图5和图6，上壳体14是通过对塑料材料进行注塑模制而形成的一体形成的刚性部件。上壳体14通常横向地延伸，并且在与束具10的纵向方向垂直的平面上弯曲。上壳体14因此在使用中朝向使用者的背部弯曲，并且因此更紧密地遵循使用者背部的轮廓。上壳体14的下侧包括三个横向间隔开的气瓶保持开口28，气瓶的一部分可位于所述开口内。在该实施例中，开口28延伸穿过上壳体14的上表面。在该特定实施例中，开口28为圆形开口。上壳体14的端部设置有附接部30，备用气瓶模块210的顶部壳体212可附接至该附接部。如在图7中所示，顶部壳体212的成形为使得，在其附接至上壳体14时，其形成一体弯曲的轮廓。上壳体14进一步包括肩带支撑盘32，该肩带支撑盘包括左和右肩带附接部分34、36，左和右肩带20、22的上端可附接至左和右肩带附接部分34、36。

参照图8和图9，下壳体16是通过对塑料材料进行注塑模制而形成的一体形成的刚性部件。与上壳体14一样，下壳体通常横向地延伸，在与束具10的纵向方向垂直的平面上弯曲。下壳体16因此在使用中朝向使用者的背部弯曲，并且因此更紧密地遵循使用者背部的轮廓。在该实施例中，下壳体16的曲率与上壳体14的曲率相同。下壳体16的上侧包括三个横向间隔开的气瓶保持束套（collar）38，气瓶的一部分可位于所述气瓶保持束套内。下壳体16还包括备用气瓶模块支座（dock）40，备用气瓶模块210的下端可位于该备用气瓶模块支座内。下壳体16限定壳体内部，各个呼吸设备部件可位于该壳体内部内。在该实施例中，下壳体16的内部布置成容纳压力计、减压器、流量控制阀、快速填充连接器、流体歧管以及压力传感器。下壳体16因此设置有：压力计开口42，可通过该压力计开口观察压力计的显示；阀开口44，流量控制阀的阀手柄可通过该阀开口延伸；快速充气连接器开口45，快速充气连接器可通过该快速充气连接器开口延伸；以及两个管道开口46、48，柔性管道可穿过所述管道开口。

图10示出了可呼吸气体的气瓶100以及形成呼吸设备套件1的一部分的其他呼吸设备部件的布置。存在三个可呼吸气体的气瓶100，其中每一个的上气瓶102均通过柔性流体接头106与下气瓶104流体连通。每个气瓶100包括塑料内衬，塑料内衬为吹塑模制并且包覆有凯芙拉纤维层，凯芙拉纤维层进而包覆有碳纤维层。这形成非常坚固、轻重量的气瓶，该气瓶围绕流体接头106是柔性的。每个气瓶100的上端108设置有上流体连接器110，每个气瓶100的下端112设置有下流体连接器114。每个上流体连接器和下流体连接器110、114具有截止阀，该截止阀在接头并未附接至适当的流体管道时防止流体渗透穿过连接器。每个气瓶100的下流体连接器114附接至流体连接所有的三个气瓶100的流体歧管116。由于每个气瓶100的上流体连接器110未连接，因而截止阀是关闭的并且可呼吸气体不能通过上流体连接器逸出。流体歧管116设置有可控制通过歧管116的流体流量的流量控制阀118以及降低可呼吸气体压力的减压器120。还提供可测量气瓶压力以及因此剩余可呼吸气体的量的压力计122，并且提供用于通过歧管116对气瓶进行充气的快速填充连接器124。

往回参照图2，在组装呼吸设备套件1时，三个气瓶100保持在上壳体和下壳体14、16之间，其中每个气瓶的上端由上壳体14保持，并且每个气瓶的下端由下壳体保持。特别地，每个气瓶100的上连接器110位于由上壳体14提供的气瓶保持开口28内，并且每个气瓶100的下接头114穿过由下壳体16提供的气瓶保持束套38。流体歧管116、流量控制阀118、减压器120、压力计122以及快速填充连接器124均至少部分地容纳在下壳体16内并由其保护。压力计122的显示可通过压力计开口42观察，流量控制阀118的手柄延伸穿过阀开口44，快速填充连接器124延伸穿过快速填充连接器开口45。为了防止气瓶100的上端从上壳体14抽出，提供固定帽15，该固定帽防止或至少阻碍上连接器110穿过开口28的抽出。

如在图10中所示，减压器120包括高压出口120a和中压出口120b。在下壳体16的内部，高压软管（未示出）将高压出口120a连接至提供表示气瓶压力的数字输出指示的电子压力传感器（未示出）。电缆线（未示出）遮蔽在电气管道126中，该电气管道延伸穿过设置在下壳体16中的管道开口46中的一个。电气管道126沿束具10向上纵向地延伸，穿过上壳体14，并且延伸至左肩带20上的一位置。管道126内的电缆线可连接至电子显示装置，使得使用者可容易地监控气瓶内空气的量。电子显示装置还可提供ADSU（或PASS）的功能。下壳体16中可设置有电池和其他电子部件。其他电缆线（诸如电力缆线）可在电气管道内延伸。中压空气管道128连接至减压器120的中压出口120b，并且穿过设置在下壳体16中的另一个管道开口48。中压管道128还沿束具向上纵向地延伸，穿过上壳体14，并且延伸至右肩带22上的一位置。中压管道128可连接至用于将可呼吸空气从气瓶供应给使用者的肺需求阀（lung-demand valve）。

如在图1所示，织物盖12在使用中位于气瓶100的上方，并且对外部碳纤维涂层提供保护。备用气瓶模块210附接至束具10，其中顶部壳体212附接至上壳体14的附接部30，并且下端位于由下壳体16提供的支座40内。

呼吸设备套件1为大致刚性的，并且纵向刚度由气瓶100提供。由于柔性气瓶接头106的原因，可出现小量的纵向弯曲。横向刚度由刚性上壳体和下壳体14、16提供。上壳体和下壳体14、16还将气瓶100保持为大致相互平行且处于固定的或预定的关系中。壳体14、16还防止气瓶彼此接触，气瓶的彼此接触可能会对它们造成损坏。同样，如从图11可见，上壳体和下壳体14、16的弯曲轮廓确保束具10贴合使用者的身体，特别是使用者的肩部和腰部。这可降低绊住的风险，并且可使呼吸设备套件的重心更靠近使用者的身体。

尽管已描述上壳体和下壳体14、16为完全刚性的，然而上壳体和下壳体14、16还可包括其间具有柔性接头的多个刚性区段。这允许上壳体和下壳体14、16在垂直于纵向方向的平面上为柔性的，使得上壳体和/或下壳体可弯曲成采用或遵循使用者背部的轮廓。在这样的布置中，上壳体和下壳体14、16允许气瓶100之间的受限的运动，但可防止气瓶彼此完全分离或彼此接触。壳体14、16还保持气瓶大致彼此平行。

Claims (20)

1.一种用于呼吸设备的束具，所述束具布置成支撑并排的多个可呼吸气体的气瓶并且布置成穿戴在穿戴者的背部上，所述束具包括由纵向延伸的背衬件耦接在一起的在纵向上间隔开的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体布置成分别保持每个气瓶的上部和下部。

2.根据权利要求1所述的束具，其中，所述上壳体布置成保持每个气瓶的上端，并且/或者其中，所述下壳体布置成保持每个气瓶的下端。

3.根据权利要求1或2所述的束具，其中，所述上壳体和/或所述下壳体在朝向穿戴者背部的方向上是弯曲的或能弯曲的。

4.根据任一前述权利要求所述的束具，其中，所述上壳体和/或所述下壳体为至少部分地刚性的。

5.根据任一前述权利要求所述的束具，其中，所述上壳体和/或所述下壳体在与所述束具的纵向方向大致垂直的平面上为柔性的，使得所述上壳体和/或所述下壳体能朝向穿戴者的背部弯曲。

6.根据任一前述权利要求所述的束具，其中，所述上壳体和/或所述下壳体包括塑料材料。

7.根据任一前述权利要求所述的束具，其中，所述背衬件包括织物层。

8.根据任一前述权利要求所述的束具，进一步包括能在至少闭合构造与打开构造之间运动的盖，在闭合构造中，所述气瓶在使用中是被覆盖的，在打开构造中，所述气瓶在使用中是至少部分地暴露的。

9.根据任一前述权利要求所述的束具，其中，所述盖包括织物层。

10.根据权利要求8或9所述的束具，其中，所述盖耦接至所述背衬件。

11.根据任一前述权利要求所述的束具，其中，所述上壳体和/或所述下壳体布置成容纳呼吸设备部件。

12.根据权利要求11所述的束具，其中，所述上壳体和/或所述下壳体布置成容纳一个或多个呼吸设备部件，所述呼吸设备部件选自由以下组成的组：减压器、压力传感器、与多个所述气瓶流体连通的流体歧管、电子电路、以及压力计。

13.根据任一前述权利要求所述的束具，进一步包括左肩带和右肩带。

14.根据权利要求13所述的束具，其中，每个肩带在上端处附接至所述上壳体并且/或者在下端处附接至所述下壳体。

15.根据任一前述权利要求所述的束具，进一步包括腰带。

16.根据权利要求15所述的束具，其中，所述腰带附接至所述背衬件。

17.根据权利要求15或16所述的束具，其中，所述腰带以枢转的方式附接。

18.根据任一前述权利要求所述的束具，其中，所述束具布置成支撑并排的至少三个、至少四个或者至少五个气瓶。

19.一种呼吸设备套件，包括：

根据任一前述权利要求所述的束具；以及

由所述束具支撑的多个可呼吸气体的气瓶，其中，每个气瓶的上部和下部分别由所述上壳体和所述下壳体保持。

20.一种大致如在本文中参照附图所描述的用于呼吸设备或呼吸设备套件的束具。

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