用于充填共形的形状的碳滤毒罐的方法技术

一种形成共形的过滤器的方法，所述方法包括采用减小尺寸的充填管和/或应用超声波的暴风雪式加料技术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于充填共形的形状的碳滤毒罐的方法
本专利技术涉及用于形成碳层的方法，该碳层用于面具的滤毒罐中，更具体地说，本专利技术涉及通过暴风雪式加料的方式填充共形的滤毒罐的方法，并且该方法优选地具有使用超声波能量的步骤。
技术介绍
典型地，面具包括具有碳过滤器的滤毒罐，该碳过滤器包括活性碳颗粒。碳颗粒通过物理吸附或化学吸附去除某种气体和蒸气(例如有机物)。碳颗粒在滤毒罐的入口表面和出口表面之间形成碳层。在使用中，外界空气通过入口表面被吸入，随后离开出口表面，并作为过滤后的空气被面具佩戴者吸入。滤毒罐中存在平面滤垫，该平面滤垫被充填碳颗粒，以形成平面碳层，其中，碳层的深度大体是恒定的，以获得最优的过滤性能。暴风雪式加料技术可以用于将碳颗粒散布在滤垫中。在该项技术中，碳颗粒被以可控的速率较缓慢地加入充填管，该充填管的筛网被配置成使得当碳颗粒离开充填管时能均匀地落入滤垫中，以形成平板碳滤毒罐。暴风雪式加料技术提供具有最大的填充密度和最小的体积的平板碳滤毒罐。典型地，由这种技术形成的平板碳滤毒罐的体积比不是由这种技术形成的平板碳滤毒罐的体积小约15％至20％。通过暴风雪式加料的方式将颗粒充填到滤毒罐中对充填常规滤毒罐来说是优选的充填方法，该常规滤毒罐通常具有平行的平的入口面和出口面。在暴风雪式加料中，碳颗粒通过充填管落入容器中，该充填管包含多个金属丝筛网。该充填管和将要充填的容器具有同样的表面积。筛网的开孔尺寸、竖向空间和其他关键的几何构型与被充填的吸附剂的颗粒尺寸和滤毒罐的几何构型有关。筛网使容器内颗粒随机并均匀地分布，从而得到具有最小体积的碳垫。该步骤防止碳垫内形成局部通道，该局部通道的形成会造成贯穿吸附滤毒罐的有害的不受控流动通道。已知暴风雪式加料能在滤毒罐中提供碳颗粒的最大密度，这避免了之后滤毒罐中吸附剂的沉降。然而，暴风雪式加料限制于使用平的入口面和出口面(即滤垫具有均匀的平面厚度)。由于充填过程中碳颗粒的分布不均，对共形的滤毒罐来说使用暴风雪式加料是无效的。一些防毒面具利用具有弯曲入口表面和出口表面的共形的滤毒罐，使滤毒罐能紧密地贴合佩戴者的脸部曲线。在这种配置中，滤垫的底部表面是圆顶形状。要完全充填这种类型的滤垫，使用暴风雪式加料技术是无效的，这是该技术的使用形成具有平面顶部表面的碳层，但由于底部表面的圆顶形状，该碳层的深度或厚度不是恒定的。具体地说，碳层的厚度在对应圆顶状底部表面的中心的区域内是最小的，并在远离底部表面的区域内增加。因此暴风雪式加料不用于充填共形的滤毒罐。其他用于充填共形的滤毒罐的方法包括把碳颗粒充填到滤毒罐中并随后使用例如20赫兹到约80赫兹的振动技术来振动滤毒罐直到达到预设的填充密度。然而，这样的方法导致碳层的充填密度低于暴风雪式加料技术所能达到的密度。这导致在滤毒罐中，对同样数量的碳材料，该滤毒罐在性能上低于具有平板滤毒罐结构的防毒面具。在制造完成后，更低的密度还使得这种滤毒罐在承受冲击力时易于退化。
技术实现思路
一种用于形成共形的滤垫的方法，该方法包括以下步骤：限定容器入口的内周长以形成滤垫，提供具有第一尺寸的内周长的充填管，以及通过暴风雪式加料的方式用碳颗粒至少部分地充填滤垫，其中，过滤颗粒被传送穿过第一充填管，从而在滤垫内形成第一层。在一个优选实施例中，另外的步骤包括提供至少一个具有第二尺寸的内周长的第二充填管，第二充填管的第二尺寸的内周长小于容器入口的内周长，并不同于第一充填管的第一尺寸的内周长，以及通过暴风雪式加料的方式用过滤颗粒至少部分地充填滤垫，其中，该过滤颗粒被传送穿过第二充填管，从而在滤垫内形成第二层。本专利技术涉及共形的滤垫例如用于防毒面具中的滤毒罐的制造。本专利技术提出的共形的滤垫包括凹面和/或凸面轮廓的滤毒罐，该滤毒罐被充填粒状过滤材料。随后可选择将超声能量应用于已充填的滤芯，以在有限的体积内使碳颗粒重新分布并有效地密封任何薄弱的地方。附图说明图1是暴风雪式加料装置的结构图；图2示出了用于滤毒罐的容器，该容器包括布置在容器底部表面上的下部有孔格栅；图3示出了本专利技术的充填管，该充填管用于与暴风雪式加料装置配合使用；图4示出了具有凹面接触部分的超声系统的超声波发生器；图5示出了碳层顶表面，该碳层顶表面的凸面形状逼近下部格栅表面的凹面形状；图6示出了布置在容器开口中和布置在碳层上表面上的上部有孔格栅。图7示出了可替代的实施例，其中，具有凹面形状的底部表面的容器被用碳颗粒充填。在对本专利技术的任何实施例进行详细地解释之前，应该理解的是，本专利技术并不限于下文所描述或者下文附图中所提出的构件的具体结构和布置，本专利技术能适用于其他实施例并能用不同的方法进行实践或实施。另外，应理解的是本文使用的措辞和术语的目的是描述并不应被视为限制。因此本文中“包括”或“具有”和其他变形体的使用是为了包括其后列出的项目以及其等价物和额外项目。除非另外具体指出或限制，术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”以及其变形体被广泛地使用，并包括直接和间接的安装、连接、支承和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械的连接或联接。具体地说，“层”的使用一般理解为表示碳的应用层，并且多个层的应用层理解为允许碳的连续或均匀地合成，包括合成碳层的不同应用之间的分界面。在以下的描述中，例如参考数字符号和标签是用于描述图1至图7中多个视图的同样的、类似的或相应的部分。具体实施方式本文公开了一种用于使碳颗粒在具有凸面形状的底部表面的滤毒罐中形成碳层的方法。该方法包括用碳颗粒部分地充填容器的步骤，该碳颗粒由具有第一内径的充填管提供，例如内径(i.d.)，本文还称为“尺寸”，从而形成具有大体为平面的顶部表面的第一碳层(或应用层)。该第一内径优选地等于容器的内径，以形成平面表面。然后，该方法包括用由充填管提供的碳颗粒充填容器的步骤，该充填管具有第二内周长，例如，内直径(i.d.或尺寸)小于第一尺寸以形成第二碳应用层，从而增大第一碳层的数量和形状，使得第二碳应用层具有略微的圆顶形状的顶部表面。这个过程可以用不同的充填管重复进行，直到达到顶部表面，该顶部表面的曲率与凸面形状的底部表面的曲率大体相同。随后提供接触元件，该接触元件具有与凸面形状的底部表面相符合的凹面形状。充填管的内径的形状典型地具有与被充填的容器入口的内径相同的形状，多步充填过程的第一步优选地包括具有匹配的尺寸和形状的充填管的内径和容器入口的内径。另外，可以同时使用具有特定形状的多种充填管，以促进特定的充填。在可替代的实施例中，如果跨碳层充填的表面存在相等的深度，接触元件可以是和凸面形状的底部表面相符的凹面形状，或这种形状的混合体或间断的平面表面。随后第一和第二碳应用层被接触元件被压紧从而使第一和第二碳应用层以及可选择的另外的应用层成为合成的碳层，该合成的碳层具有与凸面形状的底部相符的上表面。接触元件也还可以利用超声能量激励，从而使第一和第二碳层形成合成碳层。如果生成逼近凸面形状的迭代过程能得到对于正确曲率的足够紧密的逼近，则不需要超声步骤。相似地，实现对暴风雪式参数的正确形状的逼近是有可能的，使得仅需要一个暴风雪式步骤，例如，第一内径可以小于容器的内径，并且因此，形成圆顶形状的顶部表面，该顶部表面在具体应用中允许单步充填容器。优选地，在移动充填管并保持滤垫的固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成共形的滤垫的方法，所述方法包括以下步骤：限定容器入口的内周长以形成滤垫；提供具有第一尺寸的内周长的充填管，所述充填管的内周长的第一尺寸小于所述滤垫的内周长，以及通过暴风雪式加料的方式用过滤颗粒至少部分地充填所述滤垫，其中，所述过滤颗粒穿过第一充填管，以在所述滤垫中形成层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.15 GB 1220615.71.一种用于形成共形的滤垫的方法，所述方法包括以下步骤：限定容器入口的内周长以形成滤垫；提供具有第一尺寸的内周长的充填管，所述充填管的内周长的第一尺寸小于所述滤垫的内周长，以及通过暴风雪式加料的方式用过滤颗粒至少部分地充填所述滤垫，其中，所述过滤颗粒穿过第一充填管，以在所述滤垫中形成层。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：利用接触元件压缩通过所述暴风雪式加料的方式充填的所述滤垫，所述接触元件具有预设形状，其中，碳垫形成为具有与共形的预设形状对应的顶部表面的生成垫。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述接触元件是超声波发生器。4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述容器限定为滤毒罐。5.一种用于形成共形的滤垫的方法，所述方法包括以下步骤：限定容器的入口的内周长，以形成滤垫；提供具有第一尺寸的内周长的第一充填管；以及通过暴风雪式加料的方式用过滤颗粒至少部分地充填所述滤垫，其中，所述过滤颗粒穿过第一充填管，以在所述滤垫内形成第一层；提供至少一个第二充填管，所述第二充填管具有第二尺寸的内周长，所述第二充填管的第二尺寸的内周长小于所述容器的入口的内周长，并且不同于所述第一充填管的第一尺寸的内周长；以及，通过暴风雪式加料的方式用过滤颗粒至少部分地充填所述滤垫，其中，所述过滤颗粒穿过所述第二充填管，以在所述滤垫中形成第二层。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一充填管的第一尺寸的内周长等于所述容器的入口的内周长。7.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括利用接触元件压缩通过暴风雪式加料的方式充填的碳垫的步骤，所述接触元件具有预设形状，其中，所述滤垫形成具有与预设形状对应的顶部表面的生成层。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述接触元件是超声波发生器。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述超声波发生器利用超声能量进行激励...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·利特尔顿，
申请(专利权)人：斯科特卫生安全有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB