本发明专利技术公开了一种动力的便携式空气过滤装置，所述空气过滤装置包括第一滤筒，所述第一滤筒具有滤筒入口和滤筒出口的第一滤筒以及具有均匀的曲率半径和凹面的弯曲滤床，并且设置成使得要过滤的空气经过所述滤筒入口、所述弯曲滤床和所述滤筒出口。所述空气过滤装置还包括鼓风机组件，所述鼓风机组件具有鼓风机出口和与所述滤筒出口流体连通的鼓风机入口，所述鼓风机入口包括环形叶轮开口，整个所述环形叶轮开口暴露于所述弯曲滤床的凹面，并且所述鼓风机组件包括邻近所述弯曲滤床的凹面的电机。所述电机具有旋转轴，使得所述旋转轴邻近所述弯曲滤床的曲率中心。所述空气过滤装置可用于动力空气净化呼吸器。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】空气过滤装置本申请是2009年3月26日提交、专利技术名称为“空气过滤装置”、申请号为200980116928.3(国际申请号为PCT/US2009/038371)的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及到空气过滤装置，尤其是动力空气过滤装置。
技术介绍
供气式呼吸器通常在周围空气包含污染物的环境中佩戴。输送给佩戴者的清洁空气来自供给容器或动力空气源，动力空气源驱使周围空气穿过空气过滤器。使用动力空气源向佩戴者提供清洁空气的系统被称为动力空气净化呼吸器，缩写为“PAPR'PAPR通常包括两个主要部件:面罩和过滤装置。面罩佩戴为覆盖至少使用者的鼻子和嘴(也可覆盖眼睛和耳朵)，并且过滤装置通常围绕使用者的腰部佩戴。过滤装置通常包括滤筒、外壳、风扇和驱动风扇的电动机。风扇和电动机位于外壳内，而滤筒与壳体相连。通过迫使周围空气通过滤筒中的过滤元件来对周围空气进行过滤。然后将过滤后的空气通过一条软管输送至面罩。电动风扇驱动来自滤筒的空气通过软管并进入面罩内部。由于风扇负责使空气移动通过PAPR系统内，因此使用者能够轻松地呼吸到清洁的空气。
技术实现思路
本专利技术一个示例性实施例的空气过滤装置包括具有滤筒入口和滤筒出口的第一滤筒以及具有凹面的弯曲滤床，其设置成使得要过滤的空气经过入口、弯曲滤床和出口。空气过滤装置还包括具有鼓风机出口和与滤筒出口流体连通的鼓风机入口的鼓风机组件，此鼓风机组件包括邻近弯曲滤床凹面的电机，并且此电机具有旋转轴，使得此旋转轴邻近弯曲滤床的曲率中心。本专利技术在附图和【具体实施方式】中进行了更为充分的说明和描述，其中类似的附图标号用于表示类似的部件。然而应当理解，附图和【具体实施方式】只是出于说明的目的，而不应理解为是对本专利技术范围的不当限制。【附图说明】图1示意性地示出空气过滤装置的示例性实施例的一部分的横截面视图。图2示意性地示出空气过滤装置的示例性实施例的透视图。图3示意性地示出空气过滤装置的示例性实施例的壳体基座的透视图。图4示意性地示出空气过滤装置的示例性实施例的分解图。图5示意性地示出空气过滤装置的示例性实施例的一部分的横截面视图。图6示意性地示出动力空气净化呼吸器的示例性实施例的透视图。【具体实施方式】本专利技术提供一种动力的便携式空气过滤装置，其被设计为由使用者携带以向使用者提供净化的空气。空气过滤装置通常用于周围空气包含污染物或可能潜在地包含污染物的环境。此类污染物包括(例如)可以单独形式或组合形式存在的烟尘、气体、颗粒物、蒸汽等。空气过滤装置可以是动力空气净化呼吸器或PAPR的一部分。包括弯曲滤床的空气过滤装置有利于使用者，因为它会形成更紧凑的系统。更紧凑的系统或“薄型系统”可令使用者更加舒适，并且降低空气过滤装置干扰任务执行以及在执行任务期间弄破的可能性。可在不牺牲空气输送性能的情况下实现紧凑性。较薄型的空气过滤装置有利于使用者，因为它们可令使用者更加舒适，且轻便和容易携带而不太可能干扰使用者对任务的执行。如本文所用，术语“洁净的空气或净化的空气”是指已过滤的空气(或其他含氧气体)；术语“呼吸头盔”是指人所佩戴的向其供应净化空气的装置，此类呼吸头盔包括(例如)至少紧密地贴合在人的呼吸道(鼻和嘴)上的面罩，以及松散贴合的面罩:呼吸头盔的例子包括(但不限于)弹性面罩呼吸器、全面罩式呼吸器、头罩(例如软罩或硬头罩)，以及其他合适的呼吸器系统；术语“滤床”是指包括过滤元件的结构体，并且该结构体适于连接到过滤装置或用于过滤装置中，“弯曲滤床”则是非平面的但具有曲率半径的滤床;通常弯曲滤床在整个曲率长度上是连续的，即它不会沿着曲率长度细分成不同的过滤模块;通常滤床包括吸附颗粒；术语“滤筒”是指包括过滤元件的结构体，并且该结构体适于连接到过滤装置或用于过滤装置中，“弯曲滤筒”则是非平面的但具有曲率半径的滤筒；术语“过滤装置”是指PAPR的一部分，该部分负责过滤周围空气和产生由动力推动的空气运动；术语“软管”是指一种包括导管的装置，该导管具有流体不能渗透的壁，空气能经过所述导管运动以将清洁空气从清洁空气供给源输送至呼吸头盔；术语“动力空气净化呼吸器或PAPR”是指使用电源将已过滤空气输送到呼吸头盔的空气供应呼吸器；术语“曲率中心”是指由弯曲滤床或弯曲滤筒形成的弧的中心。例如，如果滤床的曲率为柱面的，则曲率中心为一条直线，而对于球面曲率，曲率中心为一个点。对于更复杂的曲率类型，曲率中心可为一个区域。例如，参见图1，空气过滤装置10的曲率中心位于由表面160和垂直于附图平面的平面相交确定的线上，用线条170表示。本专利技术的空气过滤装置包括具有滤筒入口和滤筒出口的第一滤筒以及具有凹面的弯曲滤床，其设置成使得要过滤的空气经过入口、弯曲滤床和出口。此空气过滤装置还包括具有鼓风机出口和与所述滤筒出口流体连同的鼓风机入口的鼓风机组件，此鼓风机组件包括邻近弯曲滤床凹面的电机，并且此电机具有旋转轴，使得此旋转轴邻近弯曲滤床的曲率中心。通常空气过滤装置位于壳体内。壳体可包括(例如)壳体基座、用于附接到一个或多个滤筒的连接部件和覆盖件。壳体的使用使得空气过滤装置元件可保持彼此流体连通，并保护元件不受冲击、损坏等。壳体通常设计为在使用空气过滤装置的条件下不可渗透待过滤流体。一些可能适于用作壳体的材料可包括塑料、金属、复合材料等。壳体基座通常包括鼓风机组件。鼓风机组件包括与滤筒出口流体连通的鼓风机入口以及可附接到(例如)与呼吸头盔连接的软管的鼓风机出口。鼓风机组件和滤床间的流体连通可通过叶轮开口，例如环形叶轮开口。通常环形叶轮开口是由电机和鼓风机出口间的间隙形成的。例如，在图3中，环形叶轮开口 320置于电机310和鼓风机入口 300的边缘之间。通常，整个环形叶轮开口暴露于弯曲滤床的凹面(或被其覆盖)。当叶轮开口在弯曲滤床凹面上的投影完全位于弯曲滤床凹面上时，整个叶轮开口暴露于弯曲滤床凹面。鼓风机组件还包括鼓风机风扇和电机。电机可包括鼓风机电机。电机位置邻近弯曲滤床凹面。电机具有旋转轴，使得此旋转轴邻近弯曲滤床的曲率中心。鼓风机电机驱动鼓风机风扇，鼓风机风扇使空气流过空气过滤装置。通常鼓风机电机为无刷直流电机。通常，因为空气过滤装置旨在制成便携式的，所以电源可有利地包括可充电或不可充电的电池。壳体基座也可包括鼓风机出口。鼓风机出口通常为单个开口，但在一些实施例中它可具有一系列开口。在一些实施例中排出口为圆柱形开口，但也可使用其他形状和轮廓。开口也可包括设计为以可脱开的方式将空气过滤装置附接到(例如)软管或其他连接装置的结构，从而为呼吸头盔或其他装置提供净化空气。壳体还可包括一种用于可拆卸地附接一个或多个滤筒的机构。多种不同机构可用于可拆卸地将一个或多个滤筒附接到壳体上。通常机械附连装置用于将滤筒附接到壳体，例如螺钉、紧固件、夹片、插销等。一种连接结构包括搭扣配合滤筒(参见例如美国专利5，579，761)。另一个替代形式包括附接到呼吸器壳体上对应的螺纹配件的螺纹滤筒。壳体还可包括当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动力的便携式空气过滤装置，其被设计为由使用者携带以向使用者提供净化的空气，所述空气过滤装置包括：第一滤筒，其具有滤筒入口和滤筒出口，并且包括具有均匀的曲率半径和凹面的弯曲滤床，所述第一滤筒设置成使得要过滤的空气经过所述滤筒入口、所述弯曲滤床和所述滤筒出口；鼓风机组件，其具有鼓风机出口和与所述滤筒出口流体连通的鼓风机入口，所述鼓风机入口包括环形叶轮开口，整个所述环形叶轮开口暴露于所述弯曲滤床的凹面，所述鼓风机组件包括邻近所述弯曲滤床的凹面的鼓风机风扇和电机，并且所述电机具有旋转轴，使得所述旋转轴邻近所述弯曲滤床的曲率中心，其中所述弯曲滤床包括具有多个开口的第一支撑板、具有多个开口的第二支撑板以及位于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间的弯曲过滤材料床，使得所述第一支撑板定位在所述过滤材料床和所述滤筒出口之间，并且所述第一支撑板具有面向所述过滤材料床的主表面，所述主表面具有围绕至少一个轴的曲率；并且所述第二支撑板定位在所述过滤材料床和所述滤筒入口之间，所述第二支撑板具有面向所述过滤材料床的主表面，所述主表面具有围绕至少一个轴的曲率。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·勒加雷，加里·E·德怀尔，安德鲁·墨菲，西蒙·J·史密斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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