專(zhuān)利名稱(chēng)：具有咬合式過(guò)濾筒的呼吸保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有咬合式過(guò)濾筒的呼吸保護(hù)器。
在呼吸保護(hù)器領(lǐng)域已采用許多技術(shù)，用以在呼吸保護(hù)器上安裝過(guò)濾元件。通常的技術(shù)是將過(guò)濾元件設(shè)于一帶螺紋的盒子內(nèi)，該盒子裝于呼吸保護(hù)器本體上的一帶有相應(yīng)螺紋的配件上，例如見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利5,222,488、5,063,926、5,036,844、5,022,901、4,548,626和4,422,861?，F(xiàn)有的過(guò)濾筒一般具有螺旋或前進(jìn)式螺紋，它與容納過(guò)濾筒螺紋部分的攻有螺紋的卡圈或承口相配合。按適當(dāng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)濾筒可將它安裝或脫離于呼吸保護(hù)器。通常采用一有彈性、可變形的密封墊來(lái)確保將其氣密地裝配到呼吸器本體上。
除了螺紋，還可用卡口式密封來(lái)將過(guò)濾筒安裝于呼吸保護(hù)器上，例如見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利5,062,421、4,934,361和4,850,346。上述專(zhuān)利5,062,421中揭示的卡口式密封具有鎖緊片和槽口，用來(lái)將構(gòu)件固定于一起。鎖緊片從過(guò)濾筒上突起，與呼吸保護(hù)器本體上一開(kāi)口中的槽口相配合。通過(guò)按適當(dāng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)濾筒，過(guò)濾筒便咬合成接合狀態(tài)。在上述專(zhuān)利4,934,361和4,850,346中，采用一發(fā)聲裝置，以表明過(guò)濾筒已合適地連接于呼吸保護(hù)器的面罩。面罩上的一凸緣具有一閉鎖用的滑邊或具有一傾斜面的凸輪，用來(lái)使過(guò)濾筒上的一條肋逐漸撓曲和變形。隨著過(guò)濾筒和面罩彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)入鎖合位置，凸輪與肋相配合，使肋和凸緣撓曲，直到肋猛地由凸輪的末端落下。這種急劇的動(dòng)作產(chǎn)生可聽(tīng)見(jiàn)的“咔嗒”聲。
在美國(guó)專(zhuān)利5,148,803中揭示的另一種技術(shù)中，采用一種波紋管將過(guò)濾器固定于呼吸保護(hù)器上。該波紋管與一剛性箍一起形成一剛性的封套，用來(lái)容納過(guò)濾器。該封套與一彈性的套管連接，該套管以氣密的方式圍繞在過(guò)濾器周?chē)榱烁鼡Q過(guò)濾器，先將套管折到封套的高度，將過(guò)濾元件插入封套，然后將套管再折回覆蓋住過(guò)濾元件。
美國(guó)專(zhuān)利5,033,465和5,078,132揭示了一種呼吸保護(hù)器，它用邊緣密封將過(guò)濾元件固定到呼吸保護(hù)器的彈性材料的面罩上。該過(guò)濾元件具有粘結(jié)的活性炭粒，邊緣密封設(shè)在過(guò)濾元件與彈性材料的面罩之間。該邊緣密封由一種合適的粘結(jié)材料制成，諸如熱熔粘結(jié)劑、熱熔泡沫粘結(jié)劑或乳膠。
美國(guó)專(zhuān)利4,856,508中揭示了一種用來(lái)容納過(guò)濾筒的泡沫面罩殼。該泡沫面罩殼具有一卡圈，該卡圈具有一個(gè)用來(lái)容納過(guò)濾筒的開(kāi)口。過(guò)濾筒具有一延伸部分，其外部尺寸約等于通過(guò)卡圈的圓柱形通道的內(nèi)部尺寸。在安裝過(guò)濾筒時(shí)，將其延伸部分插入開(kāi)口中，該開(kāi)口處形成相對(duì)較緊的摩擦配合。該面罩殼由柔性泡沫材料制成，當(dāng)延伸部分插入開(kāi)口中后會(huì)膨脹。在更換過(guò)濾元件時(shí)，抓住它并來(lái)回扭轉(zhuǎn)，同時(shí)將其拉離面罩殼。
在美國(guó)專(zhuān)利4,790,306中，描述了一種呼吸保護(hù)器，它采用鑲嵌成型法將一被粘結(jié)的吸收性過(guò)濾元件永久地固定于呼吸保護(hù)器的面罩上。
在美國(guó)專(zhuān)利4,771,771中，描述了一種插入式框架，用來(lái)將過(guò)濾筒固定于呼吸保護(hù)器的一容腔內(nèi)。過(guò)濾筒是用密封墊而設(shè)于該容腔中的，這些密封墊緊靠在過(guò)濾筒上，以將其保持在適當(dāng)位置。可以通過(guò)將過(guò)濾筒滑過(guò)插入式框架中的一開(kāi)口而將其裝配到呼吸保護(hù)器上。
在美國(guó)專(zhuān)利4,630,604中，過(guò)濾器保持器上采用一鎖舌來(lái)保持可更換的過(guò)濾元件，使其鄰接于呼吸保護(hù)器框架?？梢酝ㄟ^(guò)將過(guò)濾器保持件從呼吸器框架上拆下來(lái)更換過(guò)濾元件。
美國(guó)專(zhuān)利4,562,837中還揭示了一種技術(shù)，其中呼吸保護(hù)器上裝有一導(dǎo)向環(huán)，用來(lái)與一過(guò)濾器外殼相接合。該導(dǎo)向環(huán)支承于一套管部分，該套管部分形成一供氣體通過(guò)的開(kāi)口。過(guò)濾器外殼在導(dǎo)向環(huán)上從一收縮的備用位置滑到一伸展的使用位置。位于過(guò)濾器外殼與呼吸保護(hù)器之間的一波紋管，允許過(guò)濾器外殼在其收縮的備用位置與伸展的使用位置之間移動(dòng)。
瑞典利丁厄的Sundstrom Safety AB在歐洲和澳大利亞銷(xiāo)售一種牌號(hào)為SR-62的呼吸保護(hù)器，它用合成橡膠過(guò)濾器保持器來(lái)容納過(guò)濾筒。該過(guò)濾筒由裝于剛性的注塑塑料筒內(nèi)的氣體和蒸汽或顆粒過(guò)濾器構(gòu)成。在將該過(guò)濾筒插入保持器時(shí)，將保持器擴(kuò)展到超過(guò)過(guò)濾元件的外圍面。當(dāng)兩個(gè)不同的過(guò)濾器被串聯(lián)使用時(shí)，可以將它們咬合在一起，并作為一個(gè)單獨(dú)的單元插入保持器。在分離這些過(guò)濾器時(shí)，在裝具系統(tǒng)上提供了一種工具可用來(lái)將它們橇開(kāi)。
盡管以上所討論的呼吸保護(hù)器采用了不同的技術(shù)來(lái)將過(guò)濾器和過(guò)濾筒固定于呼吸保護(hù)器上，但這些技術(shù)均具有許多缺點(diǎn)。例如，螺接于呼吸保護(hù)器的過(guò)濾筒一般具有一外殼或容器，過(guò)濾材料保持于其中。筒的圓柱形幾何結(jié)構(gòu)一般需要將過(guò)濾筒作為一外部附件來(lái)使用，這會(huì)干擾使用者的視線(xiàn)。而且，螺接的筒采用許多零件，這會(huì)增加過(guò)濾元件的總體積和呼吸保護(hù)器的總重量。在其它設(shè)計(jì)中，諸如在美國(guó)專(zhuān)利5,078,132、5,033,465和4,790,306中所揭示的，過(guò)濾器無(wú)法方便地更換，因而當(dāng)過(guò)濾元件的工作壽命到達(dá)極限時(shí)，整個(gè)呼吸保護(hù)器將被廢棄。在Sundstrom公司銷(xiāo)售的SR-62呼吸保護(hù)器中，過(guò)濾筒是可更換的，然而，保持器相對(duì)于過(guò)濾元件的物理強(qiáng)度不夠，因而，就象是將一個(gè)橡膠輪胎裝到一個(gè)輪子上，需要許多操作才可將過(guò)濾元件置于合成橡膠保持器中。另外，彈性材料相對(duì)來(lái)說(shuō)可能較貴，并不易加工。以上所討論的其它一些呼吸保護(hù)器的缺點(diǎn)有，需要使用密封墊或O形密封圈來(lái)實(shí)現(xiàn)氣密性密封，或是需要使用相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)將過(guò)濾元件安裝到呼吸保護(hù)器上。
本發(fā)明的呼吸保護(hù)器克服了現(xiàn)有技術(shù)呼吸保護(hù)器的許多缺點(diǎn)。這種呼吸保護(hù)器沒(méi)有采用許多零件來(lái)將過(guò)濾筒固定與呼吸器面罩上，不需要用密封墊、O形密封圈或永久粘結(jié)劑在過(guò)濾筒與面罩之間獲得密封配合。而且，該過(guò)濾筒的重量相對(duì)較輕，用一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作就可將其安裝和拆離于面罩，無(wú)需過(guò)多的操作。該呼吸保護(hù)器的制造相對(duì)較為容易，并可使生產(chǎn)成本降至最低限度。
簡(jiǎn)明扼要地說(shuō)，本發(fā)明的呼吸保護(hù)器包括(a)一面罩，其尺寸至少可蓋住人的鼻子和嘴；(b)一位于面罩上的容筒結(jié)構(gòu)；(c)一過(guò)濾筒，它具有一容納過(guò)濾元件的外殼，能用手將該過(guò)濾筒與容筒結(jié)構(gòu)咬合在一起，并產(chǎn)生一聽(tīng)得見(jiàn)的聲音，所述的咬合可以通過(guò)朝容筒結(jié)構(gòu)推壓過(guò)濾筒而很快地實(shí)現(xiàn)，元需旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明還包括一過(guò)濾筒，它可用來(lái)過(guò)濾通過(guò)人所戴的呼吸保護(hù)器而吸入的空氣中所存在的污染雜質(zhì)。該過(guò)濾筒可快速地裝配和拆卸于呼吸保護(hù)器的面罩，它包括一外殼和一過(guò)濾元件。該過(guò)濾元件容納于外殼中，該外殼具有一裝置用來(lái)通過(guò)用手朝容筒結(jié)構(gòu)推壓過(guò)濾筒而將該過(guò)濾筒與容筒結(jié)構(gòu)咬合在一起，無(wú)需使用旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
本發(fā)明與現(xiàn)有呼吸保護(hù)器的不同點(diǎn)在于，該過(guò)濾筒能快速地與呼吸保護(hù)器面罩咬合在一起，而無(wú)需旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。這可以簡(jiǎn)單地通過(guò)朝面罩上相應(yīng)的容筒結(jié)構(gòu)推壓過(guò)濾筒而實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明提供了一種非常簡(jiǎn)單的裝置用來(lái)將過(guò)濾筒裝到呼吸保護(hù)器面罩上。提供了一種聽(tīng)得見(jiàn)的聲響，以表明已可靠安裝。本發(fā)明還能允許過(guò)濾筒快速地從呼吸保護(hù)器面罩上卸下。這可以簡(jiǎn)單地通過(guò)朝一個(gè)方向拉過(guò)濾筒而實(shí)現(xiàn)，該方向與將過(guò)濾筒推壓到面罩上的方向相反。而且也不需要旋轉(zhuǎn)動(dòng)作來(lái)將過(guò)濾筒與呼吸保護(hù)器面罩分離。
附圖中

圖1是本發(fā)明的呼吸保護(hù)器10的立體圖；圖2是本發(fā)明的呼吸保護(hù)器10的前視圖，其中筒12內(nèi)沒(méi)有裝過(guò)濾元件16；圖3是呼吸保護(hù)器10沿圖2中的3-3線(xiàn)剖開(kāi)的局部剖視圖；圖4是表示本發(fā)明中過(guò)濾筒12與面罩14的接合的放大剖視圖；圖5是本發(fā)明的過(guò)濾筒12的剖視圖。
在本發(fā)明的實(shí)施中，提供了一種呼吸保護(hù)器，它具有一個(gè)能用手安裝和拆卸于呼吸器面罩并且沒(méi)有泄漏的過(guò)濾筒。過(guò)濾筒與面罩之間的密封是氣密的，安裝和拆卸可以快速地進(jìn)行。
圖1、2和3示出了一呼吸保護(hù)器10，它包括一過(guò)濾筒12和一面罩14。過(guò)濾筒12具有一容納圓柱形過(guò)濾元件16的圓柱形外殼13。過(guò)濾元件16可包括一氣體過(guò)濾器18和一顆粒過(guò)濾器20，如圖所示。過(guò)濾元件16將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。過(guò)濾筒的外殼13圍繞在過(guò)濾元件的外圍面上，覆蓋住其圓周面上的流入面。
過(guò)濾筒12可通過(guò)這樣的步驟而咬合于面罩14，它基本包括在一個(gè)大致垂直于面罩(或平行于過(guò)濾筒軸線(xiàn))的方向上朝面罩推壓過(guò)濾筒。無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)濾筒或面罩就可將過(guò)濾筒固定于面罩上—但本發(fā)明并不一定要排除這種運(yùn)動(dòng)。過(guò)濾筒12可通過(guò)這樣的步驟而從面罩14上快速地卸下，它基本包括抓住過(guò)濾筒12(包括上面的附件)，并沿一個(gè)軸向的、垂直離開(kāi)面罩14的方向拉動(dòng)它。同樣也不需要轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)將過(guò)濾筒從面罩上卸下。
面罩14的尺寸制成至少能覆蓋住人的鼻子和嘴。面罩也可能制成覆蓋住人面部的其它部分(即眼睛)，諸如滿(mǎn)臉式結(jié)構(gòu)；但是，面罩一般是制成半面罩式結(jié)構(gòu)，如這里所示的一也就是只能覆蓋住鼻子和嘴的那種。如圖所示，面罩14可包括一軟的、柔性的部分15，它以密封接合模塑在一剛性的中心部分17周?chē)?。剛性中心部?7具有一開(kāi)口19，經(jīng)過(guò)濾的空氣可通過(guò)它而進(jìn)入呼吸保護(hù)器的內(nèi)部。按需要可安裝一吸入閥21。具有軟的、柔性的面部部分和安裝過(guò)濾筒用的剛性中心部分的呼吸保護(hù)器已在現(xiàn)有技術(shù)中公知，如美國(guó)專(zhuān)利5,062,421中所揭示的。
如圖所示，呼吸保護(hù)器10是一種“負(fù)壓”呼吸器。也就是說(shuō)，該呼吸保護(hù)器依靠使用者的肺作為將空氣吸過(guò)呼吸器的裝置。這種呼吸保護(hù)器之所以稱(chēng)作“負(fù)壓”，是因?yàn)樵谖脒^(guò)程中呼吸器內(nèi)部的壓力要小于外界的壓力。相反，“正壓”呼吸保護(hù)器是依靠壓力空氣(例如來(lái)自人所背的壓力瓶或增壓器)來(lái)為使用者供氧的，呼吸保護(hù)器內(nèi)部的壓力要大于外界的壓力。本發(fā)明也可適用于正壓呼吸保護(hù)器。
當(dāng)使用呼吸保護(hù)器10時(shí)，由使用者肺的膨脹所產(chǎn)生的負(fù)壓使空氣被吸而通過(guò)過(guò)濾筒12內(nèi)的過(guò)濾元件16而從筒12上的一流出口(23，圖3和4)流出，并通過(guò)呼吸器面罩14上的一流入口(19，圖3和4)而進(jìn)入面罩的內(nèi)部，在那里空氣可被使用者吸入。因此，過(guò)濾筒設(shè)置成與呼吸保護(hù)器面罩的內(nèi)部相流通。
圖3和4從結(jié)構(gòu)上示出了過(guò)濾筒12如何能咬合于面罩14上。面罩14沒(méi)有過(guò)濾元件，但具有一容筒結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是一突起的凸緣22，供過(guò)濾元件固定于面罩14上。如圖所示，凸緣22與過(guò)濾筒12上的一裙部相接合。凸緣22最好具有一徑向外突表面26，它與裙部24上的一徑向內(nèi)突表面28相接合。當(dāng)過(guò)濾筒12被軸向地朝面罩14推壓時(shí)，裙部24從其靜止?fàn)顟B(tài)徑向地向外膨脹，同時(shí)凸緣22被徑向內(nèi)壓。隨著過(guò)濾筒12繼續(xù)被壓向面罩14，徑向內(nèi)突表面28通過(guò)了徑向外突表面26的最大徑向外突點(diǎn)29，使得裙部24向內(nèi)收縮，凸緣22向外膨脹。然后，過(guò)濾筒12直接與面罩14咬合。在連接狀態(tài)下，裙部24基本上張弛到其接合前的位置，但仍對(duì)凸緣22施加一些壓力—也就是說(shuō)它與凸緣22發(fā)生一定的干涉—以在部件之間提供基本上氣密的密封。為獲得這種干涉，徑向內(nèi)突表面28的圓周或同一圓周的直徑略微小于徑向外突表面26的圓周或直徑。不使用密封墊或其它合適的密封機(jī)構(gòu)就可完成密封。因此，當(dāng)該呼吸保護(hù)器被使用者戴上時(shí)，吸入空氣只有從過(guò)濾筒12的流出口23出來(lái)，再通過(guò)面罩14上的流入口19才能進(jìn)入面罩14的內(nèi)部。過(guò)濾元件的后面具有一導(dǎo)管25，以便空氣從過(guò)濾元件流過(guò)流出口23。流出口和流入口所圍繞的面積(或圓周)最好是大體上小于過(guò)濾元件的圓周。咬合式氣密密封基本上可包括凸緣22和裙部24。呼出的空氣可通過(guò)一呼氣口31而離開(kāi)面罩內(nèi)部27。
裙部24內(nèi)側(cè)的徑向內(nèi)突表面28可呈多種形式。例如，該徑向內(nèi)突表面可以是一個(gè)略微向內(nèi)傾斜(小于90°)的面，或呈肋、斜面、凸輪或其它面朝內(nèi)的突起物的形式。當(dāng)裙部24呈圓形時(shí)，其內(nèi)徑最好朝端部30的方向軸向地減小。凸緣22上的徑向外突表面26也可采用各種不同的形式，包括以上用于裙部24的那些?？梢韵胂螅咕?2還可具有一凹槽(未示出)，供裙部24上一相應(yīng)的肋接合于其中。
因此，本發(fā)明的呼吸保護(hù)器具有一咬合式接合裝置，它包括一插入件或凸緣22和一包容件或裙部24，在過(guò)濾筒12與容筒結(jié)構(gòu)22的接合過(guò)程中，凸緣22先收縮，然后徑向朝外膨脹，而裙部24先膨脹，然后徑向朝內(nèi)收縮。凸緣22的收縮和裙部24的膨脹最好是同步發(fā)生，隨后凸緣22的膨脹和裙部24的收縮最好也是同步發(fā)生。咬合式配合也可通過(guò)僅使凸緣或裙部中的一個(gè)部件膨脹和收縮而另一個(gè)部件基本保持靜止來(lái)實(shí)現(xiàn)。
徑向外突和內(nèi)突表面26和28可影響裝拆過(guò)濾筒的難易程度。增大徑向外突和內(nèi)突表面26和28的尺寸，可增加裙部24方向外擴(kuò)的程度，進(jìn)而可使裝拆更難。而且，表面26和28的幾何結(jié)構(gòu)可影響過(guò)濾筒12咬合到位的快慢程度。構(gòu)件的材料特性也是一個(gè)與確定手工裝拆零件所需的力有關(guān)的因素。“手工”意思就是用人手就可很容易地在面罩上裝拆過(guò)濾筒，而無(wú)需借助任何獨(dú)立于呼吸保護(hù)器的機(jī)械源。不需要任何外部工具或器械，無(wú)需損壞或拆卸呼吸保護(hù)器，以將過(guò)濾筒安裝或拆卸于面罩?？梢哉{(diào)節(jié)材料特性和其它參數(shù)，以提供緊密的固定裝配與簡(jiǎn)易的可拆性之間合理的平衡。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)10到60牛頓的力可提供簡(jiǎn)易的可拆性，同時(shí)仍可提供一個(gè)固定的連接，拆卸力最好是在15到25牛頓。
裙部24最好是由一種有彈性的合成樹(shù)脂制成，它能發(fā)生彈性變形以允許裙部24卡于凸緣22的外面，并能基本恢復(fù)其原來(lái)的尺寸。22℃(73F)時(shí)的撓曲模量為2×108到30×108pa(～30,000到400,000psi)的材料可適用于這種場(chǎng)合。當(dāng)撓曲模量小于這一范圍時(shí)，可能需要非常大的變形或擴(kuò)展，以確保過(guò)濾筒與面罩之間良好的密封，這使得固定操作非常麻煩。當(dāng)撓曲模量大于這一范圍時(shí)，材料可能很難發(fā)生變形，使得拆卸所需的力過(guò)大，生產(chǎn)裕度過(guò)窄。裙部的材料最好也是熱塑性的，以便制造?？捎脕?lái)形成裙部24的一些材料包括聚乙烯、聚丙烯和熱塑橡膠。低密度聚乙烯，如DowlexTM2553聚乙烯(密歇根州米德蘭的Dow Chemical Company生產(chǎn))是一種尤為合適的材料，它的撓曲模量為6.6×108pa(～95,000psi)。高密度聚乙烯，如Dow 8454也尤為適合，它的撓曲模量為9.5×108pa。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例具有一由低密度聚乙烯制成的注塑過(guò)濾筒、一壓裝配于筒殼內(nèi)的被粘結(jié)的過(guò)濾元件和一可選擇使用的、疊于粘結(jié)過(guò)濾元件上的顆粒過(guò)濾器。粘結(jié)過(guò)濾元件可按照授予Braun和Rekow的美國(guó)專(zhuān)利5,033,465和5,078,132的技術(shù)來(lái)生產(chǎn)。顆粒過(guò)濾元件可以是一種充電的纖維網(wǎng)膜，例如見(jiàn)授予Van Turnhout的美國(guó)專(zhuān)利Re.32,171或Re.30,782。
凸緣22最好是由一種剛性比裙部材料略微強(qiáng)一些的材料制成。最好是用22℃(73°F)時(shí)的撓曲模量大于6×108pa(～95,000psi)的材料來(lái)形成凸緣22。一般，凸緣22的撓曲模量小于70×108pa(～1,000,000psi)。合適的材料例如包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、乙縮醛、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，等等。聚丙烯，如AmocoTM3234聚丙烯(伊利諾伊州芝加哥的AmocoChemical Company生產(chǎn))是尤其適用于形成凸緣22的材料，它被認(rèn)為具有17×108pa(～245,000psi)的撓曲模量。
如上面所提到的，當(dāng)裙部24咬合于凸緣22上時(shí)，會(huì)發(fā)出一種諸如“咔嗒”之類(lèi)的聲響。聲音提示使用者過(guò)濾筒已安裝到位可以使用。當(dāng)裙部擴(kuò)張到一定程度然后再突然松弛時(shí)，可提供一種“咔嗒”聲。
在一些情況下，除了咬合配合外，可能需要提供一種附加的固定裝置。該附加的固定裝置可設(shè)置用來(lái)幫助防止過(guò)濾筒從面罩上意外地移位，諸如由一意外的側(cè)向力所引起的。該附加固定裝置可采用鉤扣34的形式，如圖3和5所示，它設(shè)于裙部24和容筒結(jié)構(gòu)22的側(cè)向上。鉤扣34可插入面罩14上的一相應(yīng)的槽36中。將過(guò)濾筒12安裝到面罩14上，先要將鉤扣34扣于槽36中。然后，鉤扣34起到鉸鏈的作用，筒12隨著被大致軸向地壓向或壓離面罩14而繞著它樞轉(zhuǎn)。筒12上可設(shè)置一突出部38，以便將筒從面罩14上拆下。
當(dāng)過(guò)濾筒12上沒(méi)有采用鉤扣34和槽36時(shí)，可以抓住其外圍面以使它與面罩14分離。杠桿作用是影響過(guò)濾筒裝拆難易的另一個(gè)因素。由于裙部24所包繞的面積要小于過(guò)濾器16所包繞的面積，并且它與過(guò)濾筒12的中心不同軸，或軸向偏心于過(guò)濾筒12，因此可得到杠桿作用，用來(lái)將筒12從面罩14上分離。如圖所示，裙部的突起的面積沒(méi)有包繞在過(guò)濾元件的突起的面積內(nèi)，即過(guò)濾元件的半徑小于偏心量總和加上流出口半徑總和。如圖所示，裙部的突起的面積沒(méi)有包繞在過(guò)濾元件的突起的面積內(nèi)—也就是說(shuō)，過(guò)濾元件的半徑小于偏心量與流出口半徑的總和。如果鉤扣34已脫扣，或沒(méi)有被使用，則抓住過(guò)濾筒12的使用者可簡(jiǎn)單地從端部32對(duì)著裙部24拉動(dòng)它，以將筒12從面罩14上分離。
雖然以上示出的本發(fā)明中，面罩14具有一凸緣22，過(guò)濾筒12具有一裙部24，但在本發(fā)明中，反過(guò)來(lái)也是可以的。也就是說(shuō)，也可使過(guò)濾筒具有凸緣，而面罩具有裙部。除了凸緣和裙部，也可用其它合適的機(jī)構(gòu)來(lái)按本發(fā)明而提供咬合配合。因此，應(yīng)予理解的是，本發(fā)明并不只限于以上描述的實(shí)施例，而應(yīng)由權(quán)利要求及其任何等價(jià)物中的敘述來(lái)控制。還應(yīng)理解的是，本發(fā)明在缺少那些在以上沒(méi)有清楚敘述的任何限制或項(xiàng)目的情況下也可以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種呼吸保護(hù)器，包括(a)一面罩，其尺寸至少可蓋住人的鼻子和嘴；(b)一位于面罩上的容筒結(jié)構(gòu)；(c)一過(guò)濾筒，它具有一容納過(guò)濾元件的外殼，能用手將該過(guò)濾筒與容筒結(jié)構(gòu)咬合在一起，并產(chǎn)生一聽(tīng)得見(jiàn)的聲音，所述的咬合可以通過(guò)朝容筒結(jié)構(gòu)推壓過(guò)濾筒而很快地實(shí)現(xiàn)，無(wú)需旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，該過(guò)濾筒具有一容納圓柱形過(guò)濾元件的圓柱形外殼，該圓柱形過(guò)濾元件軸向偏心于容筒結(jié)構(gòu)，容筒結(jié)構(gòu)具有一開(kāi)口，其圓周基本小于圓柱形過(guò)濾元件的圓周。
3.如權(quán)利要求1-2所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，過(guò)濾筒可通過(guò)這樣的步驟而咬合于面罩，它基本包括在一個(gè)垂直于面罩的方向上朝面罩推壓過(guò)濾筒，過(guò)濾筒可通過(guò)這樣的步驟而從面罩上卸下，它基本包括抓住過(guò)濾筒并沿一個(gè)垂直于面罩的方向軸向拉動(dòng)它。
4.權(quán)利要求1-3所述的呼吸保護(hù)器是一種負(fù)壓呼吸保護(hù)器。
5.如權(quán)利要求1-4所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，容筒結(jié)構(gòu)呈凸緣形式，過(guò)濾筒具有一與該凸緣相接合的裙部，該凸緣具有一徑向外突表面，它與裙部上的一徑向內(nèi)突表面相接合。
6.如權(quán)利要求5所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，當(dāng)過(guò)濾筒被壓向面罩時(shí)，裙部從靜止?fàn)顟B(tài)徑向朝外膨脹，凸緣被徑向內(nèi)壓。
7.如權(quán)利要求5-6所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，在裙部與凸緣之間產(chǎn)生一基本上氣密的密封的過(guò)程中，裙部在凸緣上施加壓力。
8.如權(quán)利要求1-7所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，過(guò)濾筒與容筒結(jié)構(gòu)相配合成需要一個(gè)10到60牛頓的力來(lái)將過(guò)濾筒從容筒結(jié)構(gòu)上拆下。
9.如權(quán)利要求5-7所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，裙部由一種撓曲模量為2×108到30×108pa的合成樹(shù)脂制成，凸緣由一種剛性更強(qiáng)的合成樹(shù)脂制成，其撓曲模量為6×108到70×108pa。
10.如權(quán)利要求1-11所述的呼吸保護(hù)器，具有一咬合式接合機(jī)構(gòu)，它包括一插入件和一包容件，其特征在于，在過(guò)濾筒接合于容筒結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，(i)插入件先收縮然后徑向朝外擴(kuò)張，或(ii)包容件先膨脹然后徑向朝內(nèi)收縮，或(i)和(ii)的組合基本同時(shí)發(fā)生。
11.如權(quán)利要求1-10所述的呼吸保護(hù)器，其特征在于，還具有一第二接合機(jī)構(gòu)，它位于咬合式接合機(jī)構(gòu)的側(cè)向。
12.一種適用于過(guò)濾污染雜質(zhì)并可快速裝拆于呼吸保護(hù)器的面罩上的過(guò)濾筒，其中雜質(zhì)通過(guò)使用者所戴的呼吸保護(hù)器而被吸入，該過(guò)濾筒包括一外殼和一過(guò)濾元件，過(guò)濾元件位于外殼中，外殼具有一裝置用來(lái)通過(guò)用手朝面罩上的容筒結(jié)構(gòu)推壓過(guò)濾筒而將該過(guò)濾筒與容筒結(jié)構(gòu)咬合在一起，無(wú)需使用旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
全文摘要
一種呼吸保護(hù)器(10),它具有一面罩(14)和一位于該面罩(14)上的容筒結(jié)構(gòu)(22)。面罩(14)的尺寸制成緊貼地蓋住人的鼻子和嘴,過(guò)濾筒(12)能被手工地咬合于容筒結(jié)構(gòu)(22)。這種咬合式配合可通過(guò)朝容筒結(jié)構(gòu)(22)推壓過(guò)濾筒(12)而簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn),無(wú)需旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
文檔編號(hào)A62B23/00GK1173137SQ95197396
公開(kāi)日1998年2月11日 申請(qǐng)日期1995年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月20日
發(fā)明者格雷戈里·尤斯查克, 彼得O·雷克奧, 托馬斯W·霍姆奎斯特－布朗 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司