制備具有卷型殼體側壁的濾筒的方法技術

本發明專利技術涉及一種制備濾筒的方法，所述方法包括：(a)提供第一過濾介質層和第二過濾介質層，所述第一過濾介質層和第二過濾介質層各自包含粘合在一起的活性顆粒并且各自具有周邊；(b)按照間隔開關系來堆疊所述第一過濾介質層和第二過濾介質層；以及(c)將卷型殼體側壁固定至各個過濾介質層的周邊的至少一部分。所得的濾筒為輕重量的，但具有提供改善的使用壽命的增加的體積。所述濾筒相對于重量的比率具有極優異的使用壽命。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及制備濾筒的方法，其中將卷型材料固定至過濾介質層的周邊以形成殼體側壁。所得濾筒適用于向佩戴者提供潔凈過濾空氣的呼吸器上。
技術介紹
呼吸器為保護工作者和其他人員以防經受與空氣傳播危害物相關的有害健康效應的裝置。將這種裝置佩戴在臉部周圍，以用于從呼吸空氣源中移除不想要的污染物。污染物可為固體顆粒(例如，煙塵、生物氣溶膠、或其他顆粒)，或者它們可為氣體或蒸氣、或這些物質的組合。呼吸器具有多種形狀和形式并且通常根據佩戴者的保護需要進行設計。呼吸產品包括從簡單的過濾面罩(通常稱為防塵口罩)到下述較復雜系統，所述較復雜系統使用結合一個或多個可替換濾筒的彈性體面罩。一些呼吸裝置另外采用鼓風器以有助于將潔凈空氣源遞送至佩戴者。這些產品通常稱為正壓呼吸器或者動力型空氣凈化呼吸器。 幾年來已經開發出多種可與呼吸面罩結合使用的不同濾筒設計。通常的濾筒包括設置在殼體內的活性顆粒的過濾介質。一些設計已使用活性炭在金屬罐中的填充床——參見(例如)美國專利4，543，112，或者活性炭在支承板之間的填充床——參見Greer等人的美國專利7，419，526B2。其他濾筒已使用注模塑料殼體——參見(例如)Braun等人的美國專利5，078, 132和5，033, 465——以包含活性顆粒，所述活性顆粒可通過粘合組分保持在一起——另外參見Senkus等人的美國專利5，952，420和Rekow等人的美國專利6，216，693。在較新型的設計中，研究者已使用熱成形步驟來制備濾筒殼體(以降低整體濾筒重量)——參見Viner等人的美國專利7，497，217和6，874，499。即使可利用熱成形殼體來降低整體重量，但已使用金屬或塑料殼體的已知濾筒仍不得不應對完整殼體結構伴有的附加重量。通常的濾筒還已提供雙重氣流模式以降低整個過濾介質上的壓降。盡管另外已開發出雙路或雙重氣流的濾筒(包括由中央充氣室隔開的兩個過濾介質間隔層)一參見Brostrom等人的美國專利Re 35，062——然而這些雙重氣流產品仍未具有限定濾筒周邊的殼體側壁。因此，雙重氣流濾筒通常已包括較低體積的過濾介質，由此已對濾筒使用壽命加以限制。因此，已知的濾筒產品已面對重量與使用壽命相抗衡的問題，該問題如下文所論述在本專利技術中得以解決。
技術實現思路
本專利技術提供了制備濾筒的新型方法，所述方法包括提供第一過濾介質層和第二過濾介質層，所述第一過濾介質層和第二過濾介質層各自包含粘合在一起的活性顆粒并且各自具有周邊；按照間隔開關系來堆疊過濾介質層；以及將卷型殼體側壁固定至過濾介質層的周邊的至少一部分。本專利技術的方法可提供如下濾筒，所述濾筒具有擴大的暴露表面積以用于過濾，因為其具有由中央空間隔開的兩個過濾介質層。提供于本專利技術中的殼體側壁允許將更大的深度或厚度提供給所得濾筒，由此增加體積并且提供延長的產品使用壽命。此外，本專利技術為獨特的，因為濾筒的聯合在一起的各個部件一其本身通常為輕重量的并且具有較小的結構容量一提供三維、輕重量產品，所述三維、輕重量產品具有足夠的結構完整性或剛性以充當濾筒。殼體側壁得自卷型材料，這使得所得產品在其總體積上為輕重量的。由于可獲得體積增加的過濾介質，因此可提高產品使用壽命以使得實現使用壽命相對于重量或相對于體積的較高比率。此外，本專利技術的方法為有益的，因為無論多層濾筒結構如何，均可快速地實現組裝操作。在形成殼體側壁的同時，可將各個層接合在一起。該方法因此提供改善的制造方便性，這又可降低產品成本。術語表下文說明的術語將具有如下所定義的含義“活性顆粒”是指可因某些特性或性能而尤其適于執行某些行為或功能的顆粒或粒劑，所述特性或性能包括化學特性(例如催化作用和/或離子交換)和/或物理特性(例如捕集、吸附、吸收、或它們的組合);“粘合的”是指通過使用另一接觸部件或物質而保持在一起； “潔凈空氣”是指已濾除污染物的一定體積的大氣環境空氣；“外部氣體空間”是指呼出的氣體在穿過且超出面罩主體和/或呼氣閥之后進入的環境大氣的氣體空間；“濾筒”是指可附接至(可拆卸地或永久性地)呼吸器面罩主體以在空氣進入內部氣體空間之前過濾空氣的裝置；“過濾介質”是指透氣的結構，該結構設計成移除穿過它的空氣中的污染物；“殼體側壁”是指位于所述結構的側面的至少一部分處的空氣不可透過的表面；“接合”是指面對但不必直接接觸(兩者間可存在其他層);“內部氣體空間”是指面罩主體與人的面部之間的空間；“多個”是指四個或更多個；“充氣室”是指其中不止一個氣流路徑與另一個氣流路徑相聚或相交的區域或空間；“多個”是指兩個或更多個；“卷型的”是指得自材料卷；并且“固定的”是指接合在一起。附圖說明圖I為具有位于面罩主體14的相對側的第一和第二濾筒12和12"的呼吸器10的透視圖。圖2為根據本專利技術的尤其是示出內表面28的濾筒12的透視圖。圖3為濾筒12沿圖2的線3-3截取的橫截面。圖4為示出根據本專利技術的制備濾筒12的方法的流程圖。圖5為可與本專利技術結合使用的過濾介質制備步驟54的透視圖。圖6為可與制備本專利技術的濾筒結合使用的堆疊步驟56。圖7為可用于根據本專利技術來制備濾筒的包裹步驟58的透視圖。具體實施例方式在實施本專利技術的過程中，實現了制備濾筒的新型方法，其中將卷型殼體側壁固定到各個過濾介質層的周邊的至少一部分上。已知的濾筒仍未使用卷型材料來限定殼體側壁，尤其是在具有雙路氣流型態的濾筒中。雙路過濾器具有穿過濾筒的兩個面雙向進行的氣流路徑。氣流路徑在中央空間或充氣室處匯合。這些濾筒有時稱為分流過濾器。在本專利技術中，將卷型殼體側壁固定至每一個間隔開的過濾介質層的周邊以形成條帶外框式濾筒。由于殼體側壁采用卷型材料的形式，則所得濾筒可為輕重量的而且具有增加的使用壽命。圖I示出了可由人佩戴在其頭部以覆蓋鼻部和嘴部的呼吸面罩10。呼吸面罩10具有位于面罩主體14的相對側的第一和第二濾筒12和12'。濾筒12和12'可以可拆卸地或者永久性地固定至面罩主體14。在環境空氣穿入到面罩主體14內的內部氣體空間中之前，濾筒12、12'過濾環境空氣。從而存在于內部氣體空間中的空氣為適于佩戴者吸入的潔凈空氣。面罩主體14可包括剛性插件16和彈性體面部接觸部分18。具有這種構造的面罩主體描述于Flannigan等人的美國專利7，650, 884中。呼吸面罩10還具有帶具20以用 于當佩戴呼吸器時將面罩主體14支承在佩戴者的頭部上。帶具20可呈現多種構型但通常包括繞到佩戴者的頭部后面的一個或多個條帶22。條帶22可通過一個或多個帶扣23接合在一起。帶具20可為(例如)描述于美國專利6，732，733B1和6，457，473 (Brostrom^人)、5，691，837 (Byram)、以及5，237，986 (Seppala等人)中的下放式帶具。另外可任選地使用冠部構件24以有助于將面罩主體14支承在佩戴者的頭部上。固定至面罩主體14的濾筒12、12'具有第一和第二主表面26、28、以及卷型殼體側壁30。殼體側壁30從第一過濾介質層的至少第一暴露主表面32延伸至第二過濾介質層的至少第一暴露主表面32'。殼體側壁30固定至第一過濾介質層和第二過濾介質層的周邊。殼體側壁30通常延伸到過濾介質中的活性顆粒層的整個周邊上以使得從濾筒的側視圖中看不到活性顆粒。殼體側壁本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：布里頓·G·比林斯利，皮埃爾·勒加雷，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：
國別省市：