[发明专利]带有双呼吸袋的呼吸装置

说明书

本发明涉及一种呼吸装置，但它并不仅仅用于潜水。 

WO89/01895A1公开了一种用于潜水员的呼吸装置，其中双呼吸袋包含以铰链风箱结构连接在一起的入口腔和出口腔，从而共同膨胀和泄气。当呼吸袋充满时，截流阀使呼吸袋与供应管道分隔开，而当呼吸袋排空时，截流阀则使呼吸袋与回流管道分隔开。安全阀防止潜水员肺部压力过大或抽吸。这种设置使气流随着潜水员的呼吸而波动，与其他设备相比具有机械简单性和可靠性。 

WO89/01895A1中描述的潜水员双呼吸袋利用一种铰链板限制呼吸袋的补给和恢复，使它们同时充满和排空。在常规操作期间，依靠位于水面，通常在船上的压缩机，气体以恒定的速率在返回呼吸袋到水面和返回至潜水员之间循环。该呼吸回路不含流动或压力调节器，因此，回路中所有的压力下降都是由连接压缩机和呼吸袋的脐带软管引起的。双呼吸袋补偿由于潜水员呼吸引起的流向和来自潜水员肺部的流动变化。潜水员呼吸回路中的压力由双呼吸袋上的压力决定。来自压缩机的出口压等于潜水员的压力加上脐带供应软管中降低的压力。朝向压缩机的入口压等于潜水员的压力减去返回脐带软管中降低的压力。气体由于潜水员呼吸回路中压力的降低而被压缩，从而使气体能够被添加至呼吸回路中，维持平衡。也可以添加气体来补偿来自管路的少量泄露。同样，随着潜水员的上浮，需要从呼吸回路中排出气体。 

呼吸回路中气体的不足会导致双呼吸袋中气体不足，因此在潜水员完成吸气前呼吸回路就已排空。当呼吸袋排空时，截流阀关闭从回流呼吸袋到回流软管的气流，潜水员呼吸的速率被限制在从压缩机向供应软管的气体供给速率。最初这种不平衡引起吸入末端呼吸阻力的微小提高，但随着不平衡性的提高，双呼吸袋排空的时间会更久，来自水面的气流可能会不足以满足潜 水者的需要。 

呼吸回路中过量的气体会导致双呼吸袋中的气体过多，因此在潜水员完成呼气前呼吸回路就已充满。当呼吸袋充满时，截流阀关闭来自供应软管的气体流动，潜水员呼吸的速率被限制在气体通过回流软管回到水面的速率。最初这种不平衡引起呼出末端呼吸阻力的微小提高，但随着不平衡性的提高，双呼吸袋充满的时间会更久，返回水面的气流可能会不足以满足潜水者的需要。 

保持回路中气体平衡的一种方式是使用一种压力调节器，当水面回路中的压力超过预期的限制时，压力排气阀向呼吸回路添加或排出气体。这种方式的问题难点是较高和较低限度之间的差异相对较小，可能需要随潜水员潜水深度的变化进行调节。可能需要的进一步变化应改变呼吸气体的混合比例。当呼吸回路中不同组分流动系数随时间恶化时，则需要进行补偿。通常需要精确测量潜水员所处的深度和所需呼吸气体的密度。因此，当潜水员在开始潜水下沉时，需要不断调节压力调节器和排气口，并需要考虑呼吸气体组成的变化。 

通常，水面上需要有两个人来调节输送至潜水员的呼吸气流。第一个人监控实际的潜水深度，另一个人根据深度和其他因素添加和排放潜水气体。 

需要一种改良的探测方法，随潜水员需求的变化而向呼吸回路中补充气体或排气。 

根据本发明的第一个方面，它提供了一个双呼吸袋呼吸回路，包含一个供应管道、一个回流管道和一个呼吸气体源，所述的呼吸回路涉及用来检测呼吸袋最小体积，并从所述气体源向呼吸回路补充气体的方式。所述方式可能包含一个感应回流管道中流速变化的流量传感器，但最好在回流管道中设置一个压力传感器来检测呼吸回路中的压力变化。这种传感调节器可以是一个压力调节器，称作“补充”调节器。 

根据本发明的第二个方面，它提供了一个双呼吸袋呼吸回路，包含一个供应管道、一个回流管道和一个排气口，所述的呼吸回路涉及用来检测呼吸袋最大体积，并从呼吸回路排放气体的方式。所述方式可能包含一个供应管 道中的流量传感器，同样用于检测呼吸袋的最小体积，但最好在供应管道中设置一个压力传感器来检测供应管道中的压力变化。这种传感器可以是一个压力调节器，称作“排气”调节器。该排气调节器可能包含通风口。补充和排气调节器可以是相互联合的，例如在共用部分中。 

补充和排气调节器可对最大和最小体积的呼吸袋关闭阀的活动引起的压力快速变化作出反应。通常，吸入末端呼吸袋排空时，切断回流软管中的气体流动，在呼气末端呼吸袋充满时切断供应软管。该截流阀的关闭中断气流，产生可检测的压力变化，一个或多个压力检测器可用于检测这种变化，并告知调节器。 

随着一个或多个呼吸循环，气体被添加至呼吸袋的呼吸回路中。 

当气体不足时，补充和排气调节器向呼吸回路中自动添加呼吸气体；当气体过量时，无论潜水员的深度如何，都将从呼吸回路中释放气体。这避免了在常规操作中人工介入的需要。